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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
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
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
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n=3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
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（10分）．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（12分）．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（14分）．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。试卷第1页，共3页
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A A A C B D C D A B
题号 11 12 13 14
答案 BD AC BD AD
15．（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．（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．（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：

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