2021-2022学年江西省赣州市赣县第三中学高二下学期强化训练（A2）物理试题 解析版

江西省赣州市赣县第三中学2021-2022学年高二下学期强化训练（A2）物理试卷

一、选择题；（1-7为单选题，8-10为多选题）

1．下列关于近代物理的说法中正确的是（　　）

A．衰变中放出的β射线来自于原子中的核外电子

B．氢原子从激发态跃迁到基态时，核外电子动能增大，原子的电势能减小

C．卢瑟福利用a粒子散射实验揭示了原子核内部具有复杂的结构

D．光电效应中，遏止电压越大，截止频率也越大

2．土兵从高台跳到低处地面时，土兵的速度在很短时间内减小为零，速度变化大，为了安全，土兵都是让脚尖先着地，有效地保护人体免于伤害或减轻伤害程度。这样做是为了（　　）

A．减小人的平均受力大小 B．减小冲量

C．减少动量的变化量 D．减小地面对人的压强

3．某人感冒打喷嚏时气流喷出的速度大小为，假设打一次喷嚏大约喷出体积为的空气，用时约。已知空气的密度为，估算打一次喷嚏人受到的平均反冲力大小为（　　）

A． B． C． D．

4．已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为，其中n＝2，3，4…已知普朗克常量为h，则下列说法正确的是(　　)

A．氢原子跃迁到激发态后，核外电子动能增大，原子的电势能减小

B．基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后，电子速度大小为

C．大量处于n＝3的激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出3种不同频率的光

D．若原子从n＝6能级向n＝1能级跃迁时所产生的电磁波能使某金属发生光电效应，则原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时所产生的电磁波也一定能使该金属发生光电效应

5．实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与β粒子恰在纸面内做匀速圆周运动，粒子的轨迹如图所示，其中粒子在轨迹1是按顺时针方向运动，则（　　）

A．轨迹1是新核的，粒子在轨迹2是按顺时针方向活动

B．轨迹2是新核的，粒子在轨迹2是按顺时针方向运动

C．轨迹1是新核的，粒子在轨迹2是按逆时针方向运动

D．轨迹2是新核的，粒子在轨迹2是按逆时针方向运动

6．如图所示，是研究光电效应的电路图，对于某金属用绿光照射时，电流表指针发生偏转．则以下说法正确的是（　　）

A．将滑动变阻器滑动片向右移动，电流表的示数一定增大

B．如果改用紫光照射该金属时，电流表无示数

C．将K极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，电流表的示数一定增大

D．将电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑动片向右移动一些，电流表的读数可能不为零

7．光电管是应用光电效应原理制成的光电转换器件，在光度测量、有声电影、自动计数、自动报警等方面有着广泛的应用。某同学为了测出某光电管阴极的极限频率，设计了如图所示的电路。用频率为的光照射光电管阴极K，调节滑动变阻器滑片到某一位置，电压表的示数为时，表的示数刚好为零，换用频率为的光照射光电管阴极K，调节滑动变阻器滑片到某一位置，电压表的示数为时，表的示数也刚好为零，则该光电管阴极K的极限频率为（　　）

A． B．

C． D．

8．如图表示光滑平台上，物体A以初速度滑到上表面粗糙的水平小车上，车与水平面间的动摩擦不计，图为物体A与小车B的图像，由图中数据能求出的是（　　）

A．小车B获得的动量 

B．A与小车B上表面的动摩擦因数

C．物体A与小车B的质量之比 

D．小车B的长度

9．如图所示，静止的U核发生α衰变后生成反冲核Th核，两个产物都在垂直于它们速度方向的匀强磁场中做匀速圆周运动。下列说法中正确的是（　　）

A．衰变方程可表示为U→Th＋He

B．Th核和α粒子的圆周轨道半径之比为1∶45

C．Th核和α粒子的动能之比为1∶45

D．Th核和α粒子在匀强磁场中旋转的方向相反

10．如图所示，为氢原子的能级示意图，下列对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的规律认识正确的是（　　）

A．从激发态向基态跃迁时要吸收能量

B．用能量为14.0 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离

C．用能量为10.0 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态

D．一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射6种不同频率的光

二、解答题

11．（20分）如图所示，质量M=0.4kg、内部长度L=2m、光滑的凹槽C静止在光滑的水平面上，A、B两弹性小球间夹有一压缩的轻弹簧静置在凹槽中央，压缩的弹簧储存的能量为1.2J（弹簧未与两球拴接、小球的直径和弹簧的长度相对槽内部长度而言可忽略不计）。现将A、B两球和弹簧释放，当两球与弹簧分离时的速度大小分别为vA=4m/s、vB=2m/s。若所有的碰撞时间都极短，求∶

（1）A、B两球的质量；

（2）A球与凹槽第一次碰撞后瞬间，A球与凹槽的速度大小；

（3）释放弹簧后，B球经多长时间与凹槽发生第一次碰撞。（计算结果保留小数点后两位）

12．（20分）一静止的核发生衰变后放出一个粒子变成核。已知核质量为m1，释放的粒子质量为m2，核质量为m3，光在真空中的传播速度为c、

（1）写出衰变方程

（2）如果放出的粒子的速度大小为v，求核的速度大小v′

（3）求此衰变过程中释放的总能量。

参考答案：

1．B【详解】

A．衰变时放出的β射线，该电子来自原子核，是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，A错误；

B．氢原子从激发态跃迁到基态，电子所处轨道半径减小，速度增大，故核外电子动能大；电子靠近氢核，电场力做正功，电势能减小，B正确；

C．卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子的核式结构，没有说明原子核内部有复杂的结构，C错误；

D．根据光电效应方程和得

当入射光的频率大于极限频率时，遏止电压与入射光的频率成线性关系，D错误。故选B。

2．A

【详解】

BC．让脚尖先着地并不会改变着地碰撞前后人速度的变化量，也不会改变动量的变化量和冲量，选项BC错误；AD．根据动量定理可知

由于脚尖先着地的缓冲作用，延长了人的受力时间，减小了人的平均受力大小，选项A正确，D错误；故选A。

3．A【详解】

打一次喷嚏大约喷出气体的质量由动量定理解得

根据牛顿第三定律可知，打一次喷嚏人受到的平均反冲力大小为。故选A。

4．C

【详解】A、氢原子跃迁到激发态后，核外电子的动能减小，电势能增大，总能量增大，选项A错误；

B、基态的氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后，最大动能为Ekm＝hν－E1，设电子的最大速度为vm，则vm＝，选项B错误；

C、大量处于n＝3的激发态的氢原子，向低能级跃迁可辐射＝3种不同频率的光，选项C正确；

D、从n＝6能级向n＝1能级跃迁产生的电磁波能使某金属发生光电效应，从n＝6能级向n＝2能级跃迁产生的电磁波频率比n＝6能级向n＝1能级跃迁产生的电磁波小，故不一定能使该金属发生光电效应，选项D错误．故选C．

5．D

【详解】原子核发生β衰变时，根据动量守恒可知两粒子的速度方向相反，动量的方向相反，大小相等，由半径公式（p是动量），分析得知，r与电荷量成反比，β粒子与新核的电量大小分别为e和ne（n为新核的电荷数），则β粒子与新核的半径之比为ne：e＝n：1

所以半径比较大的轨迹1是衰变后β粒子的轨迹，轨迹2是新核的，新核沿逆时针方向运动，在A点受到的洛伦兹力向左，由左手定则可知，磁场的方向向里。故选D。

6．D

【分析】当滑动变阻器向右移动时，正向电压增大，光电子做加速运动，需讨论光电流是否达到饱和，从而判断电流表示数的变化．发生光电效应的条件是当入射光的频率大于金属的极限频率时，会发生光电效应，而光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系，当将电源的正负极调换，即加反向电压，则电流表可能没有示数，也可能有示数．

【详解】A．滑动变阻器滑片向右移动，电压虽然增大，但若已达到饱和电流，则电流表的示数可能不变，故A错误；

B．如果改用紫光照射该金属时，因频率的增加，导致光电子最大初动能增加，则电流表一定有示数，故B错误；

C．将K极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，则光电子的最大初动能增加，但单位时间里通过金属表面的光子数没有变化，因而单位时间里从金属表面逸出的光电子也不变，饱和电流不会变化，则电流表的示数不一定增大，故C错误；

D．电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑片向右移一些，此时的电压仍小于反向截止电压，则电流表仍可能有示数，故D正确．

7．A

【详解】根据光电效应方程有解得故选A。

8．BC

【详解】A．小车B的质量题中没有给出，也不能求出，所以小车B获得的动量不能求出，A错误；

B．由图可知，A在B上运动的加速度为设摩擦力为Ff，由牛顿第二定律可得解得

可以求出A与小车B上表面的动摩擦因数，B正确；

C．由题图可知，物体A与小车B最后以共同速度v1匀速运动，这时两物体的位移差即为小车B上表面至少的长度，即由动量守恒定律得mAv0=（mA+mB）v1

解得可知物体A与小车B的质量之比能求出，C正确；

D．因A在B上运动，能到达的位置题中没有给出，所以不能求出小车B的长度，D错误。故选BC。

9．AB

【详解】A．已知α粒子为，则由电荷数守恒及质量数守恒可知，衰变方程为

故A正确；

D．Th核和α粒子都带正电荷，则在匀强磁场中都沿逆时针旋转，故D错误；

C．由动量守恒可得衰变后则Th核和α粒子的动能之比故C错误；

B．粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，所以有则

所以Th核和α粒子的圆周轨道半径之比故B正确。故选AB。

10．BD

【详解】A．从激发态向基态跃迁时要放出能量，A错误；

B．只要用能量超过13.6 eV的光子照射，都可以使处于基态的氢原子电离，B正确；

C．必须光子的能量等于两个能级间的能量差，光子才会被吸收，氢原子才会发生跃迁，而10.0 eV的光子不等于任何两个能级间的能量差，因此不能被吸收，C错误；

D．一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射不同频率的光的种类为种D正确。

故选BD。

11．（1）mA=0.1kg，mB=0.2kg；（2）2.4m/s和1.6m/s；（3）0.39s

【详解】

（1）根据动量守恒和机械能守恒定律有

联立两方程代入数据解得mA=0.1kg，mB=0.2kg

（2）碰撞过程动量和机械能守恒定律得

解得负号表示方向向右

故A球与凹槽碰撞瞬间，A球与凹槽的速度大小分别为2.4m/s和1.6m/s。

（3）A、B两球分离后各自做匀速运动，凹槽不动；A球先与凹槽碰撞

此时B球运动的距离所以A球与凹槽碰撞时B球与凹槽的右侧边缘还有0.5m

凹槽以1.6m/s的速度向左，B球以2m/s的速度向右设释放弹簧后，B球经t与凹槽发生碰撞，则

12．（1）（2）v；（3）（m1-m2-m3）c2

【详解】

（1）衰变方程

（2）钚核发生衰变后放出一个α粒子的过程中，系统动量守恒，以铀核的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得：m3v′-m2v=0解得v′=v

（3）质量亏损Δm=m1-m2-m3根据爱因斯坦质能方程得释放的总能量ΔE=Δmc2=(m1-m2-m3)c2