2021-2022学年河南省南阳市第一中学校高二（下）第四次月考物理试题（解析版）

这是一份2021-2022学年河南省南阳市第一中学校高二（下）第四次月考物理试题（解析版），共23页。试卷主要包含了选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
南阳一中2022年春期高二年级第四次月考
物理试题
一、选择题（本题共12小题，共48分。其中1-8小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求，9-12小题给出的四个选项中有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1. 关于原子和原子核的组成，说法正确的是（　　）
A. 汤姆孙通过对阴极射线一系列研究，发现了原子核内部放出的β射线
B. 玻尔将量子观念引入原子领域，建立了氢原子量子化模型
C. 卢瑟福分析α粒子散射实验数据，发现了原子核内部的质子
D. 贝克勒尔研究了铀的天然放射性，建立了原子核式结构模型
【答案】B
【解析】
【详解】汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，阴极射线的电子来自原子核外的电子，而不是原子核内部；故A错误；玻尔将量子观念引入原子领域，建立了氢原子量子化模型，故B正确；卢瑟福通过α粒子散射实验，提出原子具有核式结构，并没有证实了在原子核内存在质子．故C错误；贝克勒尔通过对天然放射性的研究，揭示了原子核有复杂的结构，而原子核式结构式卢瑟福提出的，故D错误；
2. 下列说法中正确的是（　　）
A. 黑体辐射强度与波长有关，温度升高，各种波长的辐射都有增加，且辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
B. 光电效应揭示了光的粒子性，而康普顿效应则反映了光的波动性
C. 电子和其他微观粒子，都具有波粒二象性
D. 光波是一种概率波。光的波动性是由于光子之间的相互作用引起的，这是光子自身的固有性质
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据黑体辐射的规律可知，随温度的升高，相同波长的光辐射强度都会增加，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故A错误；
B．光电效应和康普顿效应都揭示了光的粒子性，故B错误；
C．任何一个运动着的物体，小到电子质子大到行星太阳都有一种波与之对应，这种波称为物质波，故电子和其他微观粒子，都具有波粒二象性，故C正确；
D．波粒二象性是光的根本属性，与光子之间的相互作用无关，故D错误；
故选C。
3. 如图所示为氢原子能级图，下列说法中正确的是（　　）

A. 用动能等于11.2eV的电子撞击处于基态的氢原子，氢原子不可能从基态跃迁到能级
B. 用从能级跃迁到基态辐射的光照射逸出功为3.34eV的锌，可能不会发生光电效应
C. 氢原子吸收能量为12.1eV的光子后可以从基态跃迁到能级
D. 氢原子从能级跃迁到能级时，释放的光子的能量为2.55eV
【答案】D
【解析】
【详解】A．用动能等于11.2eV的电子撞击处于基态的氢原子，该电子能量大于和两能级能量差，若氢原子恰好吸收等于两能级的能量差的能量，则氢原子可以从基态跃迁到能级，故A错误；
B．从能级跃迁到基态辐射的光子能量为

大于锌的逸出功3.34eV，一定会发生光电效应，故B错误；
C．根据玻尔理论，氢原子只有吸收能量刚好等于两个能级差的光子才能从低能级跃迁到较高能级，故C错误；
D．氢原子从能级跃迁到能级时，释放的光子的能量为

故D正确。
故选D
4. 如图所示，用绿光照射阴极，当极板电势比阴极高出时，光电流达到饱和，电流表示数为，当极板电势比阴极低时，光电流恰好为零，电子的电荷量，则（　　）

A. 当下方滑片从图示位置左移时，阴极的电势比极板低
B. 每秒钟阴极发射的光电子数个
C. 光电子飞出阴极时的最大初动能为
D. 如果把绿光的光强增大为原来的2倍，饱和光电流仍然不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．由电路可知，当下方的滑片从图示位置左移时，阴极的电势比极板高，选项A错误；
B．每秒钟阴极发射的光电子数

故B错误；
C．由题可知，遏止电压Uc=0.6V，则光电子飞出阴极时的最大初动能为
Ekm＝eUc＝1.60×10−19C×0.6J＝9.6×10−20J
故C正确；
D．饱和光电流随光照强度的增加而增大，则把照射阴极的绿光的光强增大为原来的2倍，饱和光电流将增大，故D错误；
故选C。
5. 如图所示，两波源分别位于和处，形成两列分别沿x轴正方向和负方向传播的简谐横波，两列波的波速均为，两波源的振幅均为2cm，时刻两波的图像如图中所示，此时平衡位置处于和的质点P和Q刚开始振动。质点M的平衡位置处于x=0.5m处，下列判断正确的是（　　）


A. 质点M刚开始振动时方向沿y轴的负方向
B. 时刻，质点P、Q的位移都为2cm
C. 0~2s内，质点M经过路程为20cm
D. 2.5s后，两波源间振动加强的点有6个
【答案】C
【解析】
【详解】A．由波形图可知，两列波将同时传到M点，由左侧波在M点引起的振动方向向上，由右侧波在M点引起的振动方向也向上，可知质点M起振时的振动方向沿y轴正向，故A错误；
B．由题意知波的周期

由

0s时P、Q都是从平衡位置向正最大位移处运动，在t=0.75s时刻，P、Q都运动到负最大位移处，位移都为-2cm，故B错误；
C．两列波传到M点的时间均为

在0.75s~2s时间内，质点M振动，由于M到两波源距离相等，波长相等，M点是振动加强点，振幅为
A’=2A=4cm
时间内运动的路程为
5A’=10A=20cm
故C正确；
D．经过2.5s，波前进的距离为

即2.5s末，x轴上-0.2m~1.2m范围内所有质点都处于两列波叠加区域。
到两波源路程差为波长整数倍的质点在-1m、1m、3m、5m、7m、9m、11m处，即有7个振动加强点，故D错误。
故选C。
6. 处于n＝3能级的大量氢原子向低能级跃迁辐射多种频率的光子，已知普朗克常量为h，氢原子能级公式为E=，不同轨道半径为rn=n2r1，E1为基态能量，r1为处于基态时电子的轨道半径，n=1，2，3，…。则下列说法中错误的是（　　）
A. 共产生3种不同频率的光子
B. 氢原子由n＝3能级跃迁到基态时，电子电势能减小，动能增加，总能量减小
C. 处于n＝3能级和处于基态的电子做圆周运动的线速度大小之比为1∶3
D. 产生光子的最大波长为λm=－
【答案】D
【解析】
【详解】A．大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁，能产生3种不同频率的光子，A正确；
B．当氢原子从n＝3能级跃迁到基态时，电子的速率增大，动能增加，电势能减小，因向外辐射光子总能量减小，B正确；
C．依据库仑力提供向心力，可得
=m
已知
rn=n2r1
则有处于n＝3能级和处于基态的电子做圆周运动的速度大小之比为
∶＝1∶3
C正确；
D．产生的光子的最小频率为
ν小=
依据
λ=
对应波长最长，即为
λm=
D错误。
本题选择错误的，故选D。
7. 在某次光电效应实验中，得到的遏止电压UC与入射光的频率v的关系如图所示，若该直线的斜率和纵截距分别为k和-b，电子电荷量的绝对值为e，则（　　）


A. 普朗克常量可表示为
B. 若更换材料再实验，得到的图线k改变，b改变
C. 所用材料的逸出功可表示为eb
D. b由入射光决定，与所用材料无关
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由光电效应方程


得

A．图线的斜率

普朗克常量为

故A错误；
B．更换材料再实验，因为逸出功发生变化，所以图线的斜率k不变，纵轴截距b发生改变，故B错误；
C．纵轴截距的绝对值

可得逸出功

故C正确；
D．b等于逸出功与电荷电量的比值，而逸出功与材料有关，则b与材料有关，故D错误。
故选C。
8. 如图所示，劲度系数为k的轻弹簧下端悬挂一质量为M的圆盘，圆盘处于静止状态。现将质量为m的粘性小球自h高处由静止释放，与盘发生完全非弹性碰撞，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A. 圆盘将以碰后瞬时位置作为平衡位置做简谐运动
B. 圆盘做简谐运动的振幅可能为
C. 振动过程中圆盘的最大速度为
D. 从碰后瞬时位置向下运动过程中，小球、圆盘与弹簧组成的系统势能先减小后增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．因为简谐运动的平衡位置是物体能够自由静止的位置，即应该是小球粘在盘子上一起静止的位置，所以应该比开始位置偏下，故A错误；
B．因为振幅为从平衡位置到最大位移处的距离，根据对称性，则小球和盘再次回到都刚开始碰撞的位置时速度不为零，故开始的位置不是最大位移处，因为开始时

小球粘在盘子上一起静止的位置满足

所以刚开始碰撞的位置到平衡位置的距离为

故振幅应该大于，故B错误。
C．小球自h高处由静止释放，与盘发生完全非弹性碰撞，则

又因为

所以两者碰后速度为

而两者碰撞瞬间满足

即碰后两者向下做加速度减小的加速运动，当a=0时速度最大，之后做减速运动到最低点，故振动过程中圆盘的最大速度应该大于，故C错误；
D．从碰后瞬时位置向下运动过程中，小球的动能先增大后减小，故由能量守恒定律可得，小球、圆盘与弹簧组成的系统势能先减小后增大，故D正确。
故选D。
9. 著名物理学家汤姆孙曾在实验中让电子束通过电场加速后，通过多晶薄膜得到了如图所示衍射图样，已知电子质量为，加速后电子速度m/s，普朗克常量J·s，则（　　）


A. 该图样说明了电子具有粒子性
B. 该实验中电子的德布罗意波长约为0.15nm
C. 加速电压越大，电子的物质波波长越大
D. 使用电子束工作的电子显微镜中，加速电压越大，分辨本领越强
【答案】BD
【解析】
【详解】A．图为电子束通过多晶薄膜的衍射图样，因为衍射是波所特有的现象，所以说明了电子具有波动性，A错误；
B．由德布罗意波长公式可得，而动量，两式联立得

该实验中电子德布罗意波长约为0.15nm，B正确；
C．由德布罗意波长公式可得，而动量

两式联立得

加速电压越大，电子的波长越短，衍射现象就越不明显，分辨本领越强，C错误，D正确。
故选BD。
10. 如图所示为研究光电效应现象的实验电路，A、K为光电管的两个电极，电压表V、电流计G均为理想电表。已知该光电管阴极K的极限频率为，电子的电荷量为，普朗克常量为h，开始时滑片P、上下对齐，且处于滑动变阻器的合适位置.现用频率为的光照射阴极K（），则下列说法正确的是（　　）

A. 该光电管阴极材料的逸出功为
B. 若加在光电管两端的正向电压为U，则到达阳极A的光电子的最大动能为，且不随照射光的强度而变化
C. 若将滑片P向右滑动，则电流计G的示数一定会不断增大
D. 若将滑片向右滑动，则当滑片P、间的电压为时，电流计G的示数恰好为0
【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】A．由极限频率为，故金属的逸出功为

A正确；
B．由光电效应方程可知，电子飞出时的最大动能为

由于加的正向电压，由动能定理

解得

当光的频率不变时，光电子的最大初动能与照射光的强度无关，故B正确；
C．若将滑片P向右滑动时，若电流达到饱和电流，则电流不再发生变化，故C错误；
D．向右滑动时，所加电压为反向电压，由

可得

则反向电压达到遏止电压后，动能最大的光电子刚好不能参与导电，则光电流为零，故D正确。
故选ABD。
11. 利用如图甲所示的装置可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差，T1、T2是标准平面玻璃，A0为标准金属丝，直径为，A为待测金属丝，直径为D。用波长为的单色光垂直照射玻璃表面，干涉条纹如图乙所示，相邻亮条纹的间距为。则（　　）

A. D与相差越大，越小 B. 轻压T1的右端，若变小，有D