江西省丰城中学2015---2016下学期高二周考试卷
物理 （1-3班） 2016.04.10
命题人：林涛 审题人：彭若愚
一、 选择题(本题共10个小题，其中8，9，10为多选，每小题4分，共40分)
1．要观察纳米级以下的微小结构，需要利用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜．有关电子显微镜的下列说法正确的是（ ）
A．它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此更容易发生明显衍射
B．它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此不容易发生明显衍射
C．它是利用了电子物质波的波长比可见光短，因此更容易发生明显衍射
D．它是利用了电子物质波的波长比可见光短，因此不容易发生明显衍射
2．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．遏止电压越大，则金属材料逸出功越大
3．在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近，已知中子质量m=1.67×10-27 kg，普朗克常量h=6.63×10-34 J·s，可以估算出德布罗意波长λ=1.82×10-10 m的热中子的动能的数量级可能是（ ）
A．10-17 kg·m2/s2 B．10-20 kg·m2/s2
C．10-21 kg·m2/s2 D．10-24 kg·m2/s2
4．2003年全世界物理学家评选出“十大最美物理实验”，排名第一的为1961年物理学家利用“托马斯·杨”双缝干涉实验装置，进行电子干涉的实验．从辐射源辐射出的电子束经两靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹，该实验说明（ ）
A．光具有波动性 B．光具有波粒二象性
C．微观粒子也具有波动性 D．微观粒子也是一种电磁波
5．用如图所示的装置演示光电效应现象．当用某种频率的光照射到光电管上时，电流表G的读数为．若改用更高频率的光照射，此时（ ）
A．将电池正负极性反转，则光电管中没有光电子产生
B．将电键S断开，则没有电流流过电流表G
C．将变阻器的触点向移动，光电子到达阳极时的速度必将变小
D．只要电源的电动势足够大，将变阻器的触点向端移动，电流表G的读数必将变大
6．某光波射到一逸出功为W的光电材料表面，所产生的光电子在垂直于磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的最大半径为r，则该光波的频率为（设电子的质量为m，带电量为e，普朗克常量为h）（ ）
A． B． C．＋ D．－
7．下表给出了一些金属材料的逸出功．
材料
铯
钙
镁
铍
钛
逸出功（10-19） J
3.0
4.3
5.9
6.2
6.6
现用波长为300nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种（普朗克常量h=6.63×10-34 J•s，光速c=3.0×108 m/s）（ ）
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
8．三种不同的入射光A、B、C分别射在三种不同的金属a、b、c表面，均恰能使金属中逸出光电子，若三种入射光的波长λA＞λB＞λC，则（ ）
A．用入射光A照射金属b和c，金属b和c均可发出光电效应现象
B．用入射光A和B照射金属c，金属c可发生光电效应现象
C．用入射光C照射金属a与b，金属a、b均可发生光电效应现象
D．用入射光B和C照射金属a，均可使金属a发生光电效应现象
9．在甲、乙两次不同的光电效应实验中，得到如图所示的相应的Uc—v图像，已知电子电荷量为e，则下列判断正确的是（ ）
A．甲、乙图线斜率表示普朗克常数h
B．甲实验中金属的逸出功比乙实验中金属的逸出功大
C．在能发生光电效应的前提下，用频率相同的光照射金属，甲实验中光电子的最大初动能比乙实验中光电子的最大初动能大
D．在乙实验中用某一频率的光照射金属发生光电效应，用频率相同的光在甲实验中照射金属一定能发生光电效应
10．用图示装置研究光电效应现象，光阴极K与滑动变阻器的中心抽头c相连，当滑动头P从b移到c的过程中，光电流开始为零，后逐渐增大为Ic。为了增大光电流Ic，一定可行的措施是（ ）
A．保持入射光频率不变，增大入射光的强度
B．保持入射光强度不变，增大入射光的频率
C．把P向a移动
D．保持P的位置不动，增大电源电动势
二、填空题（每空4分，共8分）
11．用一束单色光照射截止频率为νc＝1.5×1015 Hz的某种金属，产生的光电子的最大初动能Ek＝6 eV，该单色光一个光子的动量为 kg•m/s。（普朗克常量h=6.63×10-34 J•s，光在真空中的速度c=3×108m/s）（结果保留两位有效数字）
12．在X射线管中，由阴极发射的电子由静止开始加速后打到阳极，会产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能。已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常数h、电子电量e和光速c，则可知该X射线管发出的X光的最短波长为
。
三、计算题（本题共5个小题，共52分）
13．（10分）在α粒子散射实验中，假设α粒子以速率v0与静止的电子或金原子核发生弹性正碰，电子质量me＝mα，金原子核质量mAu＝49mα。求：
（1）α粒子与电子碰撞后的速度变化；
（2）α粒子与金原子核碰撞后的速度变化。
14．（10分）如图所示，光滑水平面上有A、B、C三个物块，其质量分别为mA＝2.0kg，mB＝1.0kg，mC＝1.0kg，现用一轻弹簧将A、B两物块连接，并用力缓慢压缩弹簧使A、B两物块靠近，此过程外力做功108J（弹簧仍处于弹性范围），然后同时释放，弹簧开始逐渐变长，当弹簧刚好恢复原长时，C恰以4m/s的速度迎面与B发生碰撞并瞬时粘连。求：
⑴弹簧刚好恢复原长时（B与C碰撞前），A和B物块速度的大小。
⑵当弹簧第二次被压缩时，弹簧具有的最大弹性势能。
15．（10分）小车的上面是中突的两个对称的曲面组成，整个小车的质量为m2，原来静止在光滑的水平面上．今有一个可以看作质点的小球，质量为m1，以水平速度v从左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下．求：
（1）曲面最高点到小车上表面的高度h；
（2）滑到底端时小球的速度。
16、（10分）如图所示，光滑水平面上放置质量均为M=2kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离），甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0.5．一根通过细线拴着且被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m=1kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连，此时弹簧的弹性势能E0=10J，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止状态．现剪断细线，求：
⑴滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小；
甲
乙
P
⑵滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车，滑块P在乙车上滑行的距离．（取g=10m/s2）
17.（12分）半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内,一长为r,质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面,BA的延长线通过圆导轨中心O,装置的俯视图如图所示。整个装置位于一匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,方向竖直向下,在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出)。直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动,在转动过程中始终与导轨保持良好接触。设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒和导轨的电阻均可忽略。重力加速度大小为g。求:
(1)通过电阻R的感应电流的方向和大小;
(2)外力的功率。
江西省丰城中学2015---2016下学期高二周考答题卡
物理 （1-3班） 2016.04.10
班级: 姓名： 学号： 得分：
一、 选择题：（每题4分，共40分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
二、 填空题（每空4分，共8分）
11、 （结果保留两位有效数字）
12、
三、计算题（共5小题，共52分）
13、（10分）
14、（10分）
15、（10分）
16、（10分）
甲
乙
P
17、（12分）
参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
A
C
C
C
C
D
CD
CD
AC
11．6.5×10-27
12．
13．答案：(1)－2.7×10－4v0 (2)－1.96v0
解析：α粒子与静止的粒子发生弹性碰撞，动量和能量均守恒，
由动量守恒mαv0＝mαv1′＋mv2′，
由能量守恒mαv＝mαv1′2＋mv2′2，
解得v1′＝v0，
速度变化Δv＝v1′－v0＝－v0。
(1)与电子碰撞，将me＝mα代入得Δv1≈－2.7×10-4v0；
(2)与金原子核碰撞，将mAu＝49mα代入，得Δv2＝－1.96v0。
14． 6m/s 12m/s 50J
15.(1) (2).v
16、4m/s．5/3 m
17、答案: (1) （2）
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