精品解析：河南省驻马店市新蔡县第一高级中学2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题

新蔡县第一高级中学2024-2025学年高二下学期7月份末模拟考试物理试题 一、单选题（1-10为单选，每题4分，11-14为多选，每题6分，共64分） 1. 以下说法符合物理学史的是（　　） A. 德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性 B. 为了解释黑体辐射规律，康普顿提出了电磁辐射的能量是量子化的 C. 汤姆孙通过α粒子散射实验，提出了原子具有核式结构 D. 普朗克将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A． 德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性。故A正确； B．为了解释黑体辐射规律，普朗克提出了电磁辐射的能量是量子化的。故B错误； C． 卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子具有核式结构。故C错误； D．玻尔量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱特征。故D错误。 故选A。 2. 下列图片及其相应描述正确的是（　　） A. 图（a）中的图样证实了电子的波动性 B. 图（b）中射线带负电 C. 图（c）中为使快中子减速，需将镉棒插入深些 D. 图（d）中探测器探测到的射线强度与钢板的厚度无关 【答案】A 【解析】 【详解】A．图（a）中的电子数通过铝箔时的衍射图样证实了电子的波动性，故A正确；  B．图（b）中根据左手定则可知，α射线带正电，故B错误；  C．图（c）中为了吸收更多的中子，需将镉棒插入深些，故C错误；  D．利用γ射线很强的穿透能力，图（d）中探测器探测到的γ射线强度与钢板的厚度有关，故D错误。 故选A。 3. 核反应方程遵循质量数守恒和核电荷数守恒，下列核反应方程正确的是（　　） A. 钋（）的衰变方程为 B. 钛44的衰变方程为 C. “人造太阳”的核反应方程式为 D. 粒子轰击氮原子核发现质子核反应方程式为 【答案】A 【解析】 【详解】A．钋（）的衰变方程为 故A正确； B．钛44的衰变方程为 故B错误； C．“人造太阳”的核反应方程式为 故C错误； D．粒子轰击氮原子核发现质子的核反应方程式为 故D错误。 故选A。 4. 如图所示，铯133原子基态有两个超精细能级，国际计量大会将铯133原子基态超精细能级间跃迁对应辐射电磁波的9192631770个周期所持续的时间定为1秒。已知可见光波长范围为400nm~700nm，光速为，则（　　） A. 秒在国际单位制中是个导出单位 B. 该跃迁辐射出的电磁波波长在可见光波长范围内 C. 该跃迁辐射出的电磁波频率比可见光的频率低 D. 该跃迁辐射出的电磁波在真空中传播比光速小 【答案】C 【解析】 【详解】A．秒在国际单位中是基本单位，故A错误； BC．铯133原子基态超精细能级间跃迁对应辐射电磁波的频率约为，根据 可得其波长约为 = 波长大于可见光波长，频率低于可见光的频率，故B错误，C正确； D．电磁波在真空中传播速度等于光速，故D错误。 故选C。 5. 利用如图甲所示的电路完成光电效应实验，金属的遏止电压与入射光频率的关系如图乙所示，图乙中、、均已知，电子电荷量用e表示。入射光频率为时，下列说法正确的是（　　） A. 光电子的最大初动能 B. 由图像可求得普朗克常量 C. 滑动变阻器的滑片P向N端移动过程中电流表示数逐渐增加 D. 把电源正负极对调之后，滑动变阻器的滑片P向N端移动过程中电流表示数一定一直增加 【答案】B 【解析】 【详解】A．依题得，由图乙可得光电子的最大初动能为 故A错误； B．根据光电效应方程可得 其中 可得普朗克常量为 故B正确； C．图甲中光电管阳极A接电源负极，阴极K接电源正极，其所接电压为反向电压，滑动变阻器滑片P向N端移动，反向电压逐渐增大，电流表示数逐渐减小，当反向电压大于或等于遏止电压时，光电流恒为0，故C错误； D．把电源正负极对调之后，光电管阳极A接电源正极，阴极K接电源负极，其所接电压为正向电压，因单位时间内阴极K发射的光电子数目是一定的，所以随滑动变阻器滑片P向N端移动，所加电压逐渐增大，电流表示数逐渐增大，最后会达到一个饱和值，之后电流表示数保持不变，故D错误。 故选B。 6. 中科院EAST全超导托卡马克装置，被称为中国的“人造太阳”，已实现了1.6亿度（约为太阳中心温度的10倍）等离子体运行。其核反应方程是：，则（　　） A. X为质子 B. 该反应前后核子总质量相等 C. 的比结合能小于的比结合能 D. 的结合能大于与结合能之和 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据核反应前后质量数、电荷数守恒可得，X为中子，故A错误； B．该反应前后核子的总质量不相等，由于该核反应放出核能，反应前后质量出现亏损，故B错误； C．的比结合能大于的比结合能，故C错误； D．由于该反应放出能量，所以的结合能大于与结合能之和，故D正确。 故选D。 7. 人眼对绿光最为敏感，如果每秒有6个绿光的光子进入瞳孔，人眼就能察觉到光感。现有一个点光源以0.2W的功率均匀地向各个方向发射波长为530nm的绿光，则人眼最远在大约多远距离就能看到这个光源（假设瞳孔在暗处的直径为4mm，且不计空气对光的散射和吸收） A. 4×103m B. 2×104m C. 3×105m D. 2×106m 【答案】C 【解析】 【详解】光源每秒发出的光子个数 光源释放的光子以球面波的形式传播，则以光源为球心的球面上的光子数相同，人眼所在处的球面面积为 人眼瞳孔面积 根据题意有 解得 故选C。 8. 智能手机能通过光线传感器进行屏幕亮度自动调节，光线传感器的工作原理是光电效应。如图甲为研究光电效应规律的装置，图乙为三种光照射下光电流I与电压U的关系，图丙为该光电管遏制电压与入射光频率v的关系，其中光电子的电荷量为e。下列说法正确的是（　　） A. 图甲装置闭合开关，向右移动滑动变阻器滑片，电压表和电流表示数一定增大 B. 图乙中若I光为紫光，II光可能是绿光，且I光强比III的大 C. 图丙代表电极K金属材料的截止频率为 D. 图丙得出普朗克常量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．闭合开关，向右移动滑动变阻器滑片，电压表示数增大，但可能已经达到饱和电流，电流表示数不一定增大，故A错误； B．由于I光比II光对应的截止电压小，由于 可知I光频率比II光频率低，若I光为紫光，则II光不可能是绿光，故B错误； CD．由可知 可知时所对应的频率即为截止频率，由图像可知 故C错误，D正确。 故选D。 9. 氘核聚变反应的方程为：。已知氘核的质量为，比结合能为，中子的质量为，反应中释放的核能为，光速为，下列说法正确的是（　　） A. 要使该聚变反应发生，必须克服两氘核间巨大的库仑斥力 B. 反应产物X为 C. X核的质量为 D. X的比结合能比氘核小 【答案】A 【解析】 【详解】A．要发生聚变反应，两个原子核要足够近，故需要克服两氘核间巨大的库仑斥力，故A正确； B．根据质量数守恒和电荷数守恒，可知x的质量数为3，电荷数为2，所以反应产物X应为，故B错误； C．根据爱因斯坦质能方程有 则有 解得 故C错误； D．生成物X比反应物更加稳定，比结合能更大，故D错误。 故选A。 10. 研究表明不同的核子平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数的关系如图所示。图中、、、、、为6种不同原子核，则（　　） A. 重核A分裂成核B和C，分裂前质量和分裂后总质量相等 B. 核和结合成核，核的结合能大于、的结合能之和 C. 铁原子核中核子的比结合能最小，结合得最牢固，原子核最稳定 D. 重核A分裂成核B和C，需要吸收能量 【答案】B 【解析】 【详解】AD．重核分裂成核和，裂变前后质量数不变而不质量不变，且裂变会释放能量，故AD错误； B．核和结合成核，该过程是轻核聚变，放出能量，因此F核的平均核子比D、E平均核子质量都小，核的结合能大于D、E的结合能之和，故B正确； C．比结合能越大越稳定，的比结合能最大，故C错误。 故选B。 11. 如图为氢原子的能级图，已知可见光的光子能量范围为1.62eV—3.11eV，锌板的电子逸出功为3.34eV。下列说法正确的是（　　） A. 用能量为11.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 B. 处于能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离 C. 大量处于能级的氢原子向基态跃迁时，辐射的三种不同频率的光子都可使锌板产生光电效应现象 D. 大量于能级的氢原子向基态跃迁时所辐射出的光子通过同一双缝干涉实验装置，以直接跃迁到能级发出的光子所形成的干涉条纹最宽 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．11.0eV的能量不等于基态与其它能级间的能级差，所以不能吸收而发生跃迁，选项A错误； B．处于n=3能级的能量为-1.51eV，紫外线的光子能量大于3.11eV，可知处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离，选项B正确； C．大量处于能级的氢原子向基态跃迁时，辐射的光子中有3→1和2→1两种不同频率的光子大于锌板的电子逸出功为，可使锌板产生光电效应现象，选项C错误； D．从n=4能级跃迁到n=1能级释放出的光子频率最大，波长最短，根据 可知从n=4能级跃迁到n=1能级释放出的光子束对应的干涉条纹间距最窄，选项D错误。 故选B。 12. “玉兔二号”是我国自主设计制造并成功登陆月球的无人探测车，由同位素电池为其保暖供电。衰变时放出粒子生成原子核弱，并产生射线，已知的半衰期为88年。则下列说法正确的是（　　） A. 该衰变为衰变 B. 若环境温度升高，则衰变得更快 C. 射线的电离能力比射线强，射线的贯穿能力比射线强 D. 若有100个弱，则经过88年，一定还剩下50个 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据题意，由质量数守恒和电荷数守恒写出核反应方程为 可知，该反应为衰变，故A正确； B．放射性元素的半衰期与物理性质和化学性质无关，若环境温度升高，则衰变的快慢不变，故B错误； C．射线的电离能力比射线强，射线的贯穿能力比射线强，故C正确； D．放射性元素的半衰期是大量粒子的统计规律，对于少量粒子不适用，故D错误。 故选AC。 13. 如图所示是原子核的平均结合能（也称比结合能）与质量数的关系图像，通过该图像可以得出一些原子核的平均结合能，如的核子平均结合能约为，的核子平均结合能约为，根据该图像判断下列说法正确的是（　　） A. 是铀235核裂变的核反应方程式 B. 由图可知两个核结合成核会释放出能量 C. 把分成8个质子和8个中子比把分成4个要多提供约能量 D. 把分成8个质子和8个中子比把分成4个要多提供约能量 【答案】BD 【解析】 【详解】A．铀235核裂变的核反应方程式应为，故A错误； B．由图可知核的平均结合能大于核的平均结合能，所以两个核结合成核会释放出能量，故B正确； CD．把分成8个质子和8个中子需要的能量为 把分成4个需要的能量为 所以，把分成8个质子和8个中子比把分成4个要多提供的能量约为 故C错误，D正确。 故选BD。 14. 一静止原子核发生衰变，生成一粒子及一新核Y。已知X、Y和粒子的质量分别是和，真空中的光速为。核反应过程中释放的核能完全转化为粒子及新核Y的动能。下列说法正确的是（　　） A. 核反应前后质量数和电荷数都守恒 B. 核反应过程中释放出的核能为 C. 粒子和新核的电荷量之比为 D. 新核的动能为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．原子核反应前后质量数和电荷数都守恒，故A正确； B．根据爱因斯坦质能方程可知 故B错误； C．粒子和新核的电荷量之比为，故C错误； D．取新核的方向为正方向，根据反应前后的动量守恒定律得 根据能量恒有 得 故D正确。 故选AD。 三、解答题（15题10分，16题12分，17题14分。） 15. 微观世界中动量和能量守恒是普遍适用的规律。极紫外线是光刻机用来制造先进芯片的光源，其波长λ在121nm到10nm之间。已知电子的质量m=9.0×10-31kg，普朗克常量h=6.6×10-34Js，真空中光速h=3×108m/s，1nm=10-9m。（计算结果保留1位有效数字）。 （1）若用波长为10nm的极紫外线照射锌板，已知能使锌板产生光电效应的极限波长为3.7×10-7m，求逸出光电子的最大初动能Ek； （2）波长为10nm的极紫外线光子与静止的电子发生相互作用，电子获得能量，光子波长变为121nm，求被碰后电子的速度v。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设波长为10nm的极紫外线的波长为λ，锌板的极限波长为，逸出功为W，根据光电效应方程得 解得 （2）光子与电子作用，能量守恒，则 解得 16. 太阳内部的热核反应是轻核聚变为氦核的过程，有一种反应序列是质子循环，相当于4个质子聚变生成一个氦核和另外两个相同的粒子，核反应方程为，已知质子的质量为，氦核的质量为，另外的两个粒子的质量均为，太阳每秒辐射的能量为，已知光速，求： （1）X的质量数A、电荷数Z及一次聚变释放的能量（用字母表示）； （2）太阳每秒亏损的质量为多少千克？（保留两位有效数字） 【答案】（1），；；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意，由质量数和电荷数守恒可得 由爱因斯坦质能方程得一次聚变释放的能量为 （2）由爱因斯坦质能方程得，太阳每秒亏损的质量为 17. 核电站利用核反应堆工作，铀核U裂变生成钡核Ba和氪核Kr。在一个反应堆中用石墨做慢化剂使快中子减速。碳核的质量是中子的12倍，假设中子与碳核的每次碰撞都是弹性正碰，而且认为碰撞前碳核都是静止的。求： （1）试完成铀核裂变反应方程； （2）已知U、Ba、Kr核以及中子的质量分别是235.0439u，140.9139u，91.8973u和1.0087u，计算一个铀核裂变放出的核能。1u＝1.66×10-27kg，c＝3.0×108m/s；（结果保留两位有效数字） （3）设碰撞前中子的动能是E0，经过一次碰撞，中子失去的动能是多少。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据电荷数和质量数守恒可得：核反应方程为 （2）核反应过程中的质量亏损为 由爱因斯坦质能方程得一个铀核裂变放出的能量为 （3）设中子和碳核的质量分别为m和M，碰撞前中子的速度为v0，碰撞后中子和碳核的速度分别为和，根据动量守恒定律，可得 根据弹性碰撞中动能守恒，可得 联立可解出 已知，代入中可得 则在碰撞过程中中子损失的能量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 新蔡县第一高级中学2024-2025学年高二下学期7月份末模拟考试物理试题 一、单选题（1-10为单选，每题4分，11-14为多选，每题6分，共64分） 1. 以下说法符合物理学史的是（　　） A. 德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性 B. 为了解释黑体辐射规律，康普顿提出了电磁辐射的能量是量子化的 C. 汤姆孙通过α粒子散射实验，提出了原子具有核式结构 D. 普朗克将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征 2. 下列图片及其相应描述正确的是（　　） A. 图（a）中图样证实了电子的波动性 B. 图（b）中射线带负电 C. 图（c）中为使快中子减速，需将镉棒插入深些 D. 图（d）中探测器探测到的射线强度与钢板的厚度无关 3. 核反应方程遵循质量数守恒和核电荷数守恒，下列核反应方程正确的是（　　） A. 钋（）的衰变方程为 B. 钛44的衰变方程为 C. “人造太阳”的核反应方程式为 D. 粒子轰击氮原子核发现质子的核反应方程式为 4. 如图所示，铯133原子基态有两个超精细能级，国际计量大会将铯133原子基态超精细能级间跃迁对应辐射电磁波的9192631770个周期所持续的时间定为1秒。已知可见光波长范围为400nm~700nm，光速为，则（　　） A. 秒在国际单位制中是个导出单位 B. 该跃迁辐射出的电磁波波长在可见光波长范围内 C. 该跃迁辐射出电磁波频率比可见光的频率低 D. 该跃迁辐射出的电磁波在真空中传播比光速小 5. 利用如图甲所示的电路完成光电效应实验，金属的遏止电压与入射光频率的关系如图乙所示，图乙中、、均已知，电子电荷量用e表示。入射光频率为时，下列说法正确的是（　　） A. 光电子的最大初动能 B. 由图像可求得普朗克常量 C. 滑动变阻器的滑片P向N端移动过程中电流表示数逐渐增加 D. 把电源正负极对调之后，滑动变阻器的滑片P向N端移动过程中电流表示数一定一直增加 6. 中科院EAST全超导托卡马克装置，被称为中国的“人造太阳”，已实现了1.6亿度（约为太阳中心温度的10倍）等离子体运行。其核反应方程是：，则（　　） A. X为质子 B. 该反应前后核子的总质量相等 C. 的比结合能小于的比结合能 D. 的结合能大于与结合能之和 7. 人眼对绿光最为敏感，如果每秒有6个绿光的光子进入瞳孔，人眼就能察觉到光感。现有一个点光源以0.2W的功率均匀地向各个方向发射波长为530nm的绿光，则人眼最远在大约多远距离就能看到这个光源（假设瞳孔在暗处的直径为4mm，且不计空气对光的散射和吸收） A. 4×103m B. 2×104m C. 3×105m D. 2×106m 8. 智能手机能通过光线传感器进行屏幕亮度自动调节，光线传感器的工作原理是光电效应。如图甲为研究光电效应规律的装置，图乙为三种光照射下光电流I与电压U的关系，图丙为该光电管遏制电压与入射光频率v的关系，其中光电子的电荷量为e。下列说法正确的是（　　） A. 图甲装置闭合开关，向右移动滑动变阻器滑片，电压表和电流表示数一定增大 B. 图乙中若I光为紫光，II光可能是绿光，且I的光强比III的大 C. 图丙代表电极K金属材料的截止频率为 D. 图丙得出普朗克常量为 9. 氘核聚变反应的方程为：。已知氘核的质量为，比结合能为，中子的质量为，反应中释放的核能为，光速为，下列说法正确的是（　　） A. 要使该聚变反应发生，必须克服两氘核间巨大的库仑斥力 B. 反应产物X为 C. X核的质量为 D. X的比结合能比氘核小 10. 研究表明不同的核子平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数的关系如图所示。图中、、、、、为6种不同原子核，则（　　） A. 重核A分裂成核B和C，分裂前质量和分裂后总质量相等 B. 核和结合成核，核的结合能大于、的结合能之和 C. 铁原子核中核子的比结合能最小，结合得最牢固，原子核最稳定 D. 重核A分裂成核B和C，需要吸收能量 11. 如图为氢原子的能级图，已知可见光的光子能量范围为1.62eV—3.11eV，锌板的电子逸出功为3.34eV。下列说法正确的是（　　） A. 用能量为11.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 B. 处于能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离 C. 大量处于能级氢原子向基态跃迁时，辐射的三种不同频率的光子都可使锌板产生光电效应现象 D. 大量于能级的氢原子向基态跃迁时所辐射出的光子通过同一双缝干涉实验装置，以直接跃迁到能级发出的光子所形成的干涉条纹最宽 12. “玉兔二号”是我国自主设计制造并成功登陆月球的无人探测车，由同位素电池为其保暖供电。衰变时放出粒子生成原子核弱，并产生射线，已知的半衰期为88年。则下列说法正确的是（　　） A. 该衰变为衰变 B 若环境温度升高，则衰变得更快 C. 射线的电离能力比射线强，射线的贯穿能力比射线强 D. 若有100个弱，则经过88年，一定还剩下50个 13. 如图所示是原子核的平均结合能（也称比结合能）与质量数的关系图像，通过该图像可以得出一些原子核的平均结合能，如的核子平均结合能约为，的核子平均结合能约为，根据该图像判断下列说法正确的是（　　） A. 是铀235核裂变核反应方程式 B. 由图可知两个核结合成核会释放出能量 C. 把分成8个质子和8个中子比把分成4个要多提供约能量 D. 把分成8个质子和8个中子比把分成4个要多提供约能量 14. 一静止原子核发生衰变，生成一粒子及一新核Y。已知X、Y和粒子的质量分别是和，真空中的光速为。核反应过程中释放的核能完全转化为粒子及新核Y的动能。下列说法正确的是（　　） A. 核反应前后质量数和电荷数都守恒 B. 核反应过程中释放出的核能为 C. 粒子和新核的电荷量之比为 D. 新核的动能为 三、解答题（15题10分，16题12分，17题14分。） 15. 微观世界中动量和能量守恒是普遍适用的规律。极紫外线是光刻机用来制造先进芯片的光源，其波长λ在121nm到10nm之间。已知电子的质量m=9.0×10-31kg，普朗克常量h=6.6×10-34Js，真空中光速h=3×108m/s，1nm=10-9m。（计算结果保留1位有效数字）。 （1）若用波长为10nm的极紫外线照射锌板，已知能使锌板产生光电效应的极限波长为3.7×10-7m，求逸出光电子的最大初动能Ek； （2）波长为10nm的极紫外线光子与静止的电子发生相互作用，电子获得能量，光子波长变为121nm，求被碰后电子的速度v。 16. 太阳内部的热核反应是轻核聚变为氦核的过程，有一种反应序列是质子循环，相当于4个质子聚变生成一个氦核和另外两个相同的粒子，核反应方程为，已知质子的质量为，氦核的质量为，另外的两个粒子的质量均为，太阳每秒辐射的能量为，已知光速，求： （1）X的质量数A、电荷数Z及一次聚变释放的能量（用字母表示）； （2）太阳每秒亏损的质量为多少千克？（保留两位有效数字） 17. 核电站利用核反应堆工作，铀核U裂变生成钡核Ba和氪核Kr。在一个反应堆中用石墨做慢化剂使快中子减速。碳核的质量是中子的12倍，假设中子与碳核的每次碰撞都是弹性正碰，而且认为碰撞前碳核都是静止的。求： （1）试完成铀核裂变反应方程； （2）已知U、Ba、Kr核以及中子的质量分别是235.0439u，140.9139u，91.8973u和1.0087u，计算一个铀核裂变放出的核能。1u＝1.66×10-27kg，c＝3.0×108m/s；（结果保留两位有效数字） （3）设碰撞前中子的动能是E0，经过一次碰撞，中子失去的动能是多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$