湖北襄阳市第四中学2025-2026学年高二下学期物理周测试题（5.12）

襄阳四中2024级高二下学期物理测试5.12

一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1.对下列图片的描述不正确的是
 

A. 图证实电子具有波动性
B. 图中射线的电离本领最强
C. 图中为了减缓核反应速度，需将镉棒抽出一些
D. 图中的射线穿透能力比射线弱

2.根据所给图片及有关物理知识，判断下列说法正确的是
 

A. 图为粒子散射实验装置，汤姆逊通过分析该实验提出了原子的核式结构模型
B. 图为光电流与光电管两端电压的关系图，若甲光和丙光照射某金属都能发生光电效应，则甲光照射产生的光电子的最大初动能更大
C. 图为放射性元素衰变曲线，若有个氢原子核，经过一个半衰期后只剩下个氢原子核
D. 图为工业上利用射线检查金属内部是否有缺陷的装置，探测射线应采用穿透能力强的射线

3.如图所示是原子核的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比结合能，如的核子比结合能约为，的核子比结合能约为，根据该图像判断下列说法正确的是
 

A. 随着原子核质量数的增加，原子核的比结合能增大
B. 核的比结合能比大，因此比更稳定
C. 把分成个要吸收约的能量
D. 把分成个质子和个中子比把分成个要多吸收约的能量

4.年月日，日本政府正式向海洋排放福岛第一核电站的核废水。核废水中的发生衰变时的核反应方程为，该核反应过程中放出的能量为。设的比结合能为，的比结合能为，的比结合能为，已知光在真空中的传播速度为，则下列说法错误的是

A.
B. 该核反应过程中放出的能量
C. 该核反应过程中的质量亏损可以表示为
D. 若把粒子射入匀强磁场中，它一定受到洛伦兹力作用

5.人眼对绿光最为敏感，如果每秒有个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。现有一个光源以的功率均匀地向各个方向发射波长为的绿光，假设瞳孔在暗处的直径为，不计空气对光的吸收，普朗克常量为，光在真空中传播速度为，眼睛能够看到这个光源的最远距离为

A.  B.  C.  D.

6.如图是汞原子的能级图，汞原子从能级跃迁到能级时产生光。真空中一对半径均为的圆形金属板、圆心正对平行放置，两板距离为，板中心镀有一层半径为的圆形钙金属薄膜，钙的逸出功。板受到光持续照射后，只有薄膜区域的电子可逸出。现将两金属板、与灵敏电流计、电压可调的电源连接成如图所示的电路。电子电荷量为，且光电子逸出的方向各不相同。忽略光电子的重力以及光电子之间的相互作用，不考虑平行板的边缘效应，光照条件保持不变，以下说法正确的是
 

A. 逸出的光电子动能为
B. 当电压调整到时，灵敏电流计示数恰好为
C. 当时，灵敏电流计示数达到最大值
D. 若用汞原子从能级跃迁到能级的光照射板，且光强同光，则电流表示数变大

7.年，俄国物理学家列别捷夫首先从实验上证实了“光射到物体表面上时会产生压力”，我们将光对物体单位面积的压力叫压强或光压。已知频率为的光子的动量为，式中为普朗克常量，为光速，某激光器发出的激光功率为，该光束垂直射到某平整元件上，其光束截面积为，该激光的波长，下列说法正确的有

A. 该激光器单位时间内发出的光子数可表示为
B. 该激光能使金属钨截止频率为发生光电效应
C. 该激光能使处于第一激发态的氢原子电离
D. 若该光束可被元件完全吸收，则其产生的光压约为

二、多选题：本大题共7小题，共28分。

8.在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识。下列图示实验与科学认知描述正确的是
 

A. 康普顿通过甲图实验证实了光子具有粒子性
B. 卢瑟福通过乙图实验让人们认识到原子不是组成物质的最小微粒
C. 汤姆孙通过丙图实验使人们首次精确测得了电子的电荷量
D. 赫兹通过丁图实验证实了关于光的电磁波理论

9.一群处于能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光，照射图乙所示的光电管阴极，只有频率为和的光能使它发生光电效应。分别用频率为、的两个光源照射光电管阴极，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是
 

A. 图甲中，氢原子向低能级跃迁一共发出种不同频率的光
B. 图乙中，用频率的光照射时，将滑片向右滑动，电流表示数一定增大
C. 图丙中，图线所表示的光的光子能量为
D. 光和光照射极产生的光电子的德布罗意波长，必有大于

10.如图，金属极板受到紫外线照射会逸出光电子，最大速率为。正对放置一金属网，在、之间加恒定电压，、之间的电场可视为匀强电场。已知、间距为，光电子的质量为，电荷量为，不计光电子重力及相互作用力。下列说法正确的是
 

A. 用黄光照射金属极板，一定也能发生光电效应
B. 只有沿方向逸出的光电子到达时才有最大动能
C. 光电子从到过程中方向的位移大小最大为
D. 、之间加反向电压为时电流表示数恰好为零

11.我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳波段光谱扫描成像。和分别为氢原子由和能级向能级跃迁产生的谱线如图，则
 

A. 的波长比的小
B. 的频率比的小
C. 对应的光子能量为
D. 对应的光子不能使氢原子从基态跃迁到激发态

12.图甲是研究光电效应的电路图。实验得到光电子的最大初动能与入射光波长的关系如图乙所示，图中水平虚线为曲线的渐近线。现用大量处于某一激发态的氢原子向低能级跃迁时辐射出的光照射光电管，发现当电压表的示数为时，灵敏电流计的示数恰好为。氢原子能级图如图丙所示。下列说法正确的是
 

A. 当滑片向移动时，表示数可能减小为
B. 当时，光电子的最大初动能为

C. 当时，光电管的遏止电压为
D. 大量处于该激发态的氢原子向低能级跃迁时最多可放出种频率的光子

13.有一种新型光电效应量子材料，其逸出功为。当紫外光照射该材料时，只产生动能和动量单一的相干光电子束。用该电子束照射间距为的双缝，在与缝相距为的观测屏上形成干涉条纹，测得条纹间距为。已知电子质量为，普朗克常量为，光速为，则

A. 电子的动量 B. 电子的动能
C. 光子的能量 D. 光子的动量

14.现假设真空中有一氢原子，带电量为的电子绕一固定的原子核做圆周运动。根据的量子化假设，电子绕核转动时满足，其中为第个能级的轨道半径，为电子处于第个能级时的速度大小，为约化的普朗克常量。已知一电荷量为的点电荷在某处产生的电势满足，其中，为该处到点电荷的距离，为静电力常数，无穷远处为零势能面。下列说法正确的是

A. 在模型中，电子在定态轨道运行时，由于具有加速度，会不断向外辐射电磁波
B. 电子能级越高，运动的周期越小
C.
D. 电子在第个能级时体系的总能量

三、计算题：本大题共3小题，共30分。

15.（12分）某点光源以功率向外均匀辐射某频率的光子，点光源正对图中的光电管窗口，窗口的有效接收面积为，每个光子照射到阴极都能激发出一个光电子。已知闭合开关时电压表示数为，阴极的逸出功为，光速为，电子电荷量为，光子能量为，光电管每秒接收到个光子。求：

光子的动量大小和光电子到达阳极时的最大动能；

微安表的最大电流强度和光电管窗口距点光源的距离。

 

 

 

 

16.（14分）如图所示为一研究导体棒在磁场中运动的装置。两平行光滑金属轨道倾角为，导轨间距。导轨上端通过单刀双掷开关可以分别与、相连，其中连接光电管，连接一个电容的电容器。两平行导轨间存在着垂直于轨道平面向上的矩形有界匀强磁场，磁感应强度，矩形磁场区域长度。现利用光电管把光信号转换为电信号，和分别是光电管的阳极和阴极，电源电压为。用发光功率为的激光器发出频率为的光全部照射在上，开关与接通，回路中形成电流。已知阴极材料的逸出功为。普朗克常量为，电子电荷量的绝对值为。初始时导体棒恰好能静止在磁场上边缘处，导体棒垂直导轨放置，各处电阻均不计，重力加速度。求：

光电子到达时的最大动能；答案用字母表示

假设每个入射的光子会产生个光电子，所有的光电子都能到达，且光电流已达到饱和值，激光器发光功率，，，，求导体棒的质量；

把开关快速搬到位置，导体棒向下运动，在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，求导体棒运动到处时的速度大小。导体棒的质量以中结果计算

 

 

 

17.（18分）一个静止的铀核放出一个粒子后衰变成钍核，衰变后粒子和钍核的速度方向均与匀强磁场方向垂直，二者在匀强磁场中做匀速圆周运动，图甲和图乙中、、、为粒子和新核可能的运动轨迹。

写出铀核的衰变方程；

从、、、四个轨迹中，选出粒子和钍核可能正确的轨迹，并求出它们半径的比值；

已知铀核的质量为粒子的质量为，钍核质量为为原子质量单位，相当于，若释放的核能全部转化为粒子和钍核的动能，求粒子的动能。保留两位有效数字