时间：90分钟 总分：100分
一．选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．）
1．铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应： ．下列判断正确的是（ ）
A． 是质子
B． 是中子
C．X是 的同位素
D．X是 的同位素
2．如图所示是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，下列说法正确的是（ ）
A．甲为α射线，它的贯穿能力和电离能力都很弱
B．乙为 β射线，它是由原子核外的电子电离后形成的高速电子流
C．丙为γ射线，它在真空中的传播速度是3.0×108m/s
D．以上说法都不对
3．下列叙述中，不符合物理学史实的是（ ）
A．电子束在晶体上的衍射实验首次证实了德布罗意波的存在
B．玻尔通过对α粒子散射实验的研究提出了原子的核式结构模型
C．1905年，爱因斯坦提出的光子说很好地解释了光电效应现象
D．关于原子核内部的信息，最早来自贝克勒尔的天然放射现象的发现
4．关于光电效应，下列说法正确的是（ ）
A．极限频率越大的金属材料逸出功越大
B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应
C．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小
D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多
5．用频率为 的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为 的三条谱线，且 ，则（ ）
A． B．
C． D．
6．静止在光滑水平面上的物体，受到水平拉力F的作用，拉力F随时间t变化的图象如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．0～4 s内物体的位移为零
B．0～4 s内拉力对物体做功为零
C．4 s末物体的动量为零
D．0～4 s内拉力对物体冲量为零
7．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10 ：1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。由图可知（ ）
A．副线圈输出电压的频率为50Hz
B．副线圈输出电压的有效值为31V
C．P向下移动时，原、副线圈的电流比减小
D．P向下移动时，变压器的输出功率增加
8．如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴。一导线折成边长为 的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO′ 对称的位置时（ ）
A．穿过回路的磁通量为零，所以回路中没有感应电流
B．回路中感应电动势大小为
C．回路中有感应电流，且方向为顺时针方向
D．回路中 边与 边所受安培力方向相同
9．下面对某原子核衰变的描述中正确的是（ ）
A．放出一个β粒子后，原子核的中子数减少1，原子序数少1
B．放出一个β粒子后，原子核的质量数不变，中子数减少1，质子数增加1
C．放出一个α粒子后，原子核的质量数少4，电荷数少2
D．γ射线是处于较高能级的原子核向低能级跃迁时释放的能量
10．目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放射出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是 ( )
A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个原子核了
B．把放射性元素放在密封的容器中，可以减慢放射性元素衰变的速度
C．放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需要的时间越短，衰变速度越大
D．降低温度或增大压强，让该元素与其他物质形成化合物，均可以减小衰变速度
11．如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法中正确的是（ ）
A．从n=3的激发态跃迁到n=2的激发态时所发出的光的波长最短
B．这群氢原子能发出3种频率不同的光，且均能使金属钠发生光电效应
C．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV
D．从n=3的激发态跃迁到基态时所发出的光能使金属钠发生光电效应，且使光电子获得最大初动能
12．如图甲所示，光滑水平面上停放着一辆上表面粗糙的平板车，质量为M，一质量为m的铁块以水平初速度v0滑到小车上，两物体开始运动，它们的速度随时间变化的图象如图乙所示（t0是滑块在车上运动的时间），则可以断定 （ ）
A．铁块最终静止在小车上
B．铁块与小车表面的动摩擦因数
C．铁块与小车的质量之比
D．平板车上表面的长度为
二．填空题（本题共4小题，每小题6分，共24分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答．）
13．按照玻尔理论，一个氢原子核外的电子从半径为ra的圆轨道自发地直接跃迁到半径为rb的圆轨道上，在此过程中原子要___________（填“发射”或“吸收”）某一频率的光子，电子的动能________（填“增大”、“减小”或“不变”），原子的电势能________（填“增大”、“减小”或“不变”）
14．某水电站，用总电阻为2.5Ω的输电线给500km外的用户输电，其输出电功率是3×106KW。现用500kV电压输电，则输电线上输送的电流大小为____________A；输电线上由电阻造成的损失电压为_____________kV；输电线上损失的功率为____________KW
15．天然放射性元素铀 的一个原子核中有_______个质子，________个中子； 要经过_______次α衰变和_________次β衰变，最后变成铅 。
16．如图所示，当双刀双掷电键悬空时，若用一平行单色光照射光电管阴极K，发生了光电效应，现将双刀双掷电键拨向bb′，用同样的光照射光电管，使变阻器的滑片P自左向右移动，当电压表示数为3.1V时，电路中的电流恰为零，若将电键拨向aa′并移动变阻器的滑片P，使电压表示数变为4.5V，此时电子到达A极的最大动能为_________eV.
三．计算题（本题共3小题，17题8分，18题10分，19题10分，共28分）
17．已知氢原子处于基态时，原子的能量E1=－13.6 eV，电子的轨道半径为r1=0.53×10-10 m；而量子数为n的能级值为 ，半径 ．试问（结果保留两位有效数字）：
（1）若要使处于n=2的激发态的氢原子电离，至少要用频率多大的光照射氢原子？
（2）氢原子处于n=2能级时，电子在轨道上运动的动能和电子的电势能各为多少？
（静电力常量k=9×109 N•m2/C2，电子电荷量e=1.6×10-19 C，普朗克常量h=6.63×10-34 J•s）
18．如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直.一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放.导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I.整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻.求：
（1）磁感应强度的大小B；
（2）电流稳定后，导体棒运动速度的大小v；
（3）流经电流表电流的最大值Im.
19．如图所示，足够长的光滑平台固定在水平地面上，平台中间放有小物体A和B，两者彼此接触．A的上表面是半径为R的半圆形轨道，轨道顶端距台面的高度为h处，有一个小物体C，A、B、C的质量均为m，在系统静止时释放C，已知在运动过程中，A、C始终接触，试求：
（1）物体A和B刚分离时，B的速度．
（2）物体A和B分离后，C所能达到的距台面的最大高度．
高二物理答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 BD C B A B BCD A D BCD C CD BC
13．发射，增大，减小
14．6×103，1.5×104，9×107
15．92，146，8，6
16．7.6
17．（1）氢原子处于n=2激发态时，原子的能量为 ……………………………（1分）
要使其发生电离，至少要吸收能量 ……………………………（1分）
则最小频率 …………（2分）
（2）氢原子处于n=2激发态时，有 ……………………………（1分）
……………………………（1分）
则电子的动能为： （或3.4eV）…………（1分）
电子的势能为： （或-6.8eV）…………（1分）
18．（1）电流稳定后，导体棒做匀速运动 BIL＝mg……………………………（2分）
解得 B＝ ……………………………（1分）
（2）感应电动势 E＝BLv ……………………………（2分）
感应电流 I＝ ……………………………（1分）
由以上各式可解得 v＝ ……………………………（1分）
（3）由题意知，导体棒刚进入磁场时的速度最大，设为vm
机械能守恒 mv ＝mgh……………………………（2分）
感应电动势的最大值 Em＝BLvm
感应电流的最大值 Im＝
解得 Im＝ ……………………………（1分）
19．（1）C滑至最低点时，A、B将分离。设此时A、B的速度为v1，C的速度为v2
A、B、C组成的系统水平方向动量守恒： ……………………（2分）
A、B、C组成的系统机械能守恒： ……………………（2分）
此后B以v1的速度做匀速运动，且 方向为水平向右……………………（1分）
（2）设C所能到达的最大高度为h΄，此时A、C共速，依题意 A、B分离后
A、C组成的系统水平方向动量守恒： …………………（2分）
A、B、C组成的系统机械能守恒： …………（2分）
以上方程联立可得： …………………（1分）
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