天津市四合庄中学2020届高三物理上学期第一次月考试题一、单选题（本大题共14小题，共56.0分）1. 如图是氢原子的能级图,对于一群处于的氢原子,下列说法中正确的是()2. A. 这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁B. 这群氢原子能够发出4种不同频率的光C. 从能级跃迁到能级发出的光的波长最长D. 如果发出的光子中有两种能使某金属产生光电效应,其中一种一定是由能级跃迁到能级发出的 第1题和第3题图3. 氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中()A. 原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能增大B. 原子要放出光子,电子的动能减小,原子的电势能减小C. 原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能减小D. 原子要吸收光子,电子的动能减小,原子的电势能增大4. 图为氢原子能级图。现有一群处于激发态的氢原子,用这些氢原子辐射出的光照射逸出功为的某金属,已知电子的电荷量为,则()A. 这些氢原子能辐射出三种不同频率的光子B. 这些氢原子辐射出光子后,电子的总能量保持不变C. 这些氢原子辐射出的所有光都能使该金属发生光电效应D. 该金属逸出的所有光电子中,初动能的最大值为5. 根据如图所示给图片及课本中有关历史事实,结合有关物理知识,判断下列说法正确的是 A. 图1是发生光电效应现象的示意图,发生光电效应现象的条件是入射光的波长不小于金属的“极限波长”B. 图2是链式反应的示意图,发生链式反应的条件之一是裂变物质的体积大于等于临界体积C. 图3是氢原子能级图,一个处于能级的氢原子,跃迁可以产生6种光子D. 图4是氡的衰变规律示意图,氡的半衰期是天,若有16个氡原子核,经过天后一定只剩下4个氡原子核6. 贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象,如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用。下列属于放射性衰变的是()A. B. C. D. 7. 下列对题中四幅图的分析,其中正确的是()A. 从图可知,光电效应实验中b光的频率比a光的大B. 从图可知,能量为5eV的光子不能被处于第二能级的氢原子吸收C. 从图可知,随着放射性物质质量的不断减少,其半衰期不断增大D. 从图可知,粒子散射实验表明原子核由中子和质子组成8. 小物块以一定的初速度自光滑斜面的底端a点上滑,最远可达b点,e为ab的中点,如图所示,已知物体由a到b的总时间为,则它从a到e所用的时间为() A. B. C. D. 9. 物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,A、B、C、D是轨迹上的四点,测得,且物体通过AB、BC、CD所用时间相等,则OA间的距离为()A. 1mB. C. D. 2m10. 物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为16m的路程,第一段用时4s,第二段用时2s,则物体的加速度是()A. B. C. D. 11. 一物体沿竖直方向运动,以竖直向上为正方向,其运动的图象如图所示下列说法正确的是()A. 时间内物体处于失重状态B. 时间内物体机械能守恒C. 时间内物体向下运动 D. 时间内物体机械能一直增大12. 根据粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型,如图所示虚线表示原子核所形成的电场的等势线,实线表示一个粒子的运动轨迹。在粒子从a运动到b、再运动到c的过程中,下列说法中正确的是() A. 加速度先变小,后变大B. 电场力先做负功,后做正功,总功等于零C. 电势能先减小,后增大D. 动能先增大,后减小13. 用光子能量为E的光束照射容器中的氢气,氢原子吸收光子后,能发射频率为、的三种光子,且入射光束中光子的能量应是()A. B. C. D. 14. 关于下列四幅图说法正确的是()A. 图中的放射性同位素应选择衰变时放出粒子的同位素B. 图中的镉棒的作用是使核反应中的快中子减速C. 图中的光子碰撞电子后,其波长将变大D. 图中的电子的动量越大,衍射现象越明显15. 如图所示,为研究发生光电效应时通过光电管上的电流随电压变化的电路,用频率为v的单色光照射阴极K时,能发生光电效应,改变光电管两端的电压,测得遏止电压为。若用上述单色光照射一群处于基态的氢原子,恰能使氢原于跃迁到的激发态,已知电子的带电荷量为e,真空中的光速为c,普朗克常量为h,氢原子n级上的能量与基态的能量满足：,下列说法正确的是 A. 阴极K的逸出功为 B. 阴极K的极限频率为C. 氢原子处于的激发态的能量为D. 氢原子处于基态时的能量二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）16. 下列说法中正确的是()A. 氢原子由较高能级跃迁到较低能级时,电子的动能增加,原子的电势能减少B. 光波是概率波,光子在前进和播过过程中；其位置和动量能够同时确定C. 在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光其他条件不变,则干涉条纹间距变宽D. 发生光电效应时,光电子的最大初动能和入射光的频率成正比17. 氢原子的能级如图所示,已知氢原子从第四能级跃迁到第二能级时辐射出的光子恰好可以使某光电管阴极发生光电效应,则下列几种光子中,可使该光电管阴极发生光电效应的是A. 氢原子从第四能级跃迁到第三能级时辐射出的光子B. 氢原子从第三能级跃迁到第一能级时辐射出的光子C. 氢原子从第二能级跃迁到第一能级时辐射出的光子D. 氢原子从第五能级跃迁到第三能级时辐射出的光子18. 关于下列四幅图的说法不正确的是A. 原子中的电子绕原子核高速运转时,运行轨道的半径是任意的B. 光电效应实验说明了光具有波动性C. 电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性D. 发现少数。粒子发生了较大偏转,说明原子的正电荷和绝大部分质量集中在很小空间范围19. 如图是氢原子的能级示意图。当氢原子从的能级跃迁到的能级时,辐射出光子a；从的能级跃迁到的能级时,辐射出光子b。以下判断正确的是A. 在真空中光子a的波长小于光子b的波长B. 在同种介质中传播时,a光的速度较大C. 从玻璃中射入空气发生全反射时,a光临界角较大D. 用他们分别照射同种金属,若a光能发生光电效应,则b光也一定可以发生光电效应三、填空题（本大题共2小题，共8.0分）19如图所示是研究物体做匀变速直线运动规律时得到的一条纸带（实验中打点计时器所接低压交流电源的频率为50Hz），从O点后开始每5个计时点取一个记数点，依照打点的先后顺序依次编号为0、1、2、3、4、5、6，测得S1=5.18cm，S2=4.40cm，S3=3.60cm，S4=2.78cm，S5=2.00cm，S6=1.20cm。（结果保留两位有效数字）（1）物体的加速度大小a= m/s2；（2）打点计时器打记数点3时，物体的速度大小为v3= m/s。图161220.某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并黏合成一体，继续做匀速直线运动，他设计的具体装置如图1612所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50 Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力(1) 若已得到打点纸带如图1613所示，并测得各计数点间距离标在图上，A为运动起始的第一点，则应选_段来计算A的碰前速度，应选_段来计算A和B碰后的共同速度(填“AB”“BC”“CD”或“DE”)图1613(2)已测得小车A的质量mA0.40 kg，小车B的质量mB0.20 kg，由以上测量结果可得，碰前：mAvAmBvB_ kgm/s；碰后：mAvAmBvB_kgm/s.四、计算题（本大题共2小题，共20.0分）21.原来静止的原子核,经过一次衰变后生成新原子核Th,并放出一个动能为的粒子,求：写出衰变的反应方程式生成的新原子核Th的动能是多少？用来表示若粒子与新原子核间相互作用不计,已知粒子速度方向与磁场方向垂直,则二者在磁场中运动的周期是多少？22.在某些恒星内部,3个粒子可以结合成一个核,已知核的质量为,粒子的质量为,真空中光速,求：写出这个核反应方程。这个核反应中释放的核能保留一位有效数字。试比较粒子的比结合能与的比结合能哪个大？天津市四合庄中学2019-2020学年度第一学期第一次阶段检测【答案】1. C2. D3. D4. B5. A6. A7. D8. C9. B10. D11. B12. B13. C14. D15. AC16. BC17. AB18. BCD19.王绍坤 20.王绍坤 21.宫庆海 解：该衰变的反应方程式为：；系统动量守恒,钍核和粒子的动量大小相等,即,又由动量与动能的关系：,故二者的动能之比为：,联立解得钍核获得的动能：；二者在磁场中,由洛伦兹力提供向心力,由周期公式得：。答：方程式为；生成的新原子核Th的动能为；周期为22.王绍坤 解：个粒子可以结合成一个核,这个核反应方程是；由爱因斯坦质能方程,有：, 结合能与核子数的比值即为比结合能,因此可知,粒子的比结合能小于的比结合能。【解析】1. 解：A、氢原子发生跃迁,吸收的能量必须等于两能级的能级差。故A错误。B、根据知,这群氢原子能够发出6种不同频率的光子。故B错误。C、结合能级图可知,从跃迁到辐射的光子能量最小,频率最小,则波长最长。故C正确。D、如果发出的光子有两种能使某金属产生光电效应,知两种光子为能量最大的两种,分别为由跃迁到,和跃迁到能级发出的。故D错误。故选：C。能级间跃迁辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差,能级差越大,辐射的光子能量越大,频率越大,波长越小该题考查波尔理论与跃迁,解决本题的关键知道能级间跃迁满足的规律,即2. 【分析】氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中,能级增大,总能量增大,根据库仑引力提供向心力,比较电子动能的变化,通过电势能与动能之和等于原子能量判断电势能的变化,解决本题的关键知道原子能量与轨道半径的关系,以及电势能、电子动能与轨道半径的关系。【解答】解：从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中,原子要吸收光子,能级增大,总能量增大,根据知 ,电子的动能减小,则电势能增大,故D正确,ABC错误。故选D。3. 解：A、根据知,这些氢原子可能辐射出6种不同频率的光子。故A错误。B、这些氢原子辐射出光子后,电子的动能增大,电势能减小,总能量会减小。故B错误；C、氢原子由跃迁到产生的光的能量：,所以不能使逸出功为的金属能发生光电效应,故C错误。D、氢原子由向能级跃迁时辐射的光子能量最大,频率最大,最大能量为,根据光电效应方程可知,入射光的能量越高,则电子的动能越大,初动能的最大值为：,故D正确。故选：D。根据数学组合公式求出氢原子可能辐射光子频率的种数。能级间跃迁时,辐射的光子能量等于