1、(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共9小题，每小题6分，共54分，每小题至少有一个选项正确，选对但不全选得3分，有选错或不答的得0分)1卢瑟福和他的助手做粒子轰击金箔实验，获得了重大发现。关于粒子散射实验的结果，下列说法正确的是()A证明了质子的存在B证明了原子核是由质子和中子组成的C证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里D说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动解析：粒子散射实验发现了原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核。数年后卢瑟福发现核内有质子并预测核内存在中子，所以C对，A、B错。玻尔发现了电子轨道量子化，D错。答案：C2如图1所示，小车与木
2、箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱。关于上述过程，下列说法中正确的是()A男孩和木箱组成的系统动量守恒图1B小车与木箱组成的系统动量守恒C男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同解析：如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量保持不变。选项A中，男孩和木箱组成的系统受到小车对系统的摩擦力的作用；选项B中，小车与木箱组成的系统受到人对系统的摩擦力的作用；动量、动量的改变量均为矢量，选项D中，木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相同、方向相反，故本题正确选项为C。答案：C3首次用实验验证“
3、爱因斯坦质能方程”的核反应方程是：LiHkHe，已知mLi7.016 0 u，mH1.007 8 u，mHe4.002 6 u，则该核反应方程中的k值和质量亏损分别是()A1和4.021 2 uB1和2.005 6 uC2和0.018 6 u D2和1.997 0 u解析：由电荷数与质量数守恒可得，k2；质量亏损mmLimH2mHe0.018 6 u，选项C正确。答案：C4科学家发现在月球上含有丰富的He(氦3)。它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为HeHe2HHe。关于He聚变下列表述正确的是()A聚变反应不会释放能量B聚变反应没有质量亏损C聚变反应产生了新
4、的原子核D目前核电站都采用He聚变反应发电解析：发生核聚变反应时有质量亏损，据质能方程Emc2可知将释放出能量，目前的核电站采用的是重核裂变，由核反应方程可得该聚变反应产生了氢元素的原子核和氦4。C选项正确。答案：C5(2011重庆高考)核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137，碘131的半衰期约为8天，会释放射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射射线。下列说法正确的是()A碘131释放的射线由氦核组成B铯137衰变时辐射出的光子能量小于可见光光子能量C与铯137相比，碘131衰变更慢D铯133和铯137含有相同的质子数解析：射线的本质是电子，并非氦核，A项错
5、；光子的频率大于可见光光子的频率，由Eh可知光子的能量大于可见光光子的能量，B项错误；半衰期越小表示元素衰变越快，C项错；同位素含有相同的质子数但中子数不同，故D项正确。答案：D6用能量为E0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中有能量分别为E1、E2、E3的三条谱线，且E3E2E1，则下列选项正确的是()AE0E3E1BE0E3CE0E1E2E3 DE3E2E1解析：由于处于基态的氢原子受能量为E0的光子照射后，能辐射出三种能量的光，由此可知，氢原子是由n3能级态向低能级态跃迁，根据氢原子能级图，则能量为E1的光将是由n3能级跃迁至n2能级，能量为E2的光将是由n2能级跃迁至n1能级
6、，能量为E3的光将是由n3能级跃迁至n1能级，所以能量关系为E0E3，E3E1E2，故A、C错误，B、D正确。答案：BD7质量为m的小球A以速度v0在光滑水平面上运动。与质量为2m的静止小球B发生对心碰撞，则碰撞后小球A的速度大小vA和小球B的速度大小vB可能为()AvAv0vBv0 BvAv0vBv0CvAv0vBv0 DvAv0vBv0解析：两小球发生对心碰撞，应满足动量守恒及能量不增加，且后面的物体不能与前面物体有二次碰撞，故D错误。根据动量守恒定律可得，四个选项都满足。但碰撞前总动能为mv，而碰撞后B选项能量增加，B错误，故A、C正确。答案：AC8一个静止的原子核X经衰变放出一个粒子并
7、生成一个新核，粒子的动能为E0。设衰变时产生的能量全部变成粒子和新核的动能，则在此衰变过程中的质量亏损为()A. B.C. D.解析：衰变时放出的核能Emc2，而EE0Ek，而Ek，衰变时由动量守恒有pp新，故EkE0，代入得EE0E0E0，质量亏损m，故D正确。A、B、C项错误。答案：D9(2012海淀区模拟)如图2所示，一沙袋用轻细绳悬于O点。开始时沙袋处于静止状态，此后用弹丸以水平速度击中沙袋后均末穿出，第一粒弹丸的速度为v1，打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为30，当其第一次返回图示位置时，第二粒弹丸以水平速度v2又击中沙袋，使沙袋向右摆动且最大摆角仍为30，若弹丸质量是沙袋质量的1/
8、40倍，则以下结论中正确的是() 图2Av1v2 Bv1v24142Cv1v24241 Dv1v24183解析：根据摆动过程中机械能守恒和两次击中沙袋摆动的角度相等可知，两次击中沙袋后的速度相同，设为v，用M表示沙袋的质量，m表示弹丸的质量，由动量守恒得第一次：mv1(mM)v第二次：mv2(mM)v(2mM)v，mM，解以上三式得，v1v24183，故选项D是正确的。A、B、C是错误的。答案：D二、实验题(本题共1小题，共12分，把答案填在题中横线上或按题目要求作答)10(12分)验证动量守恒实验装置的示意图如图3所示。(1)在以下选项中，哪些是本次实验必须测量的物理量_。A两球的质量mA、
9、mBBA球的释放点离斜槽末端的竖直高度h图3C线段、的长度D斜槽末端离纸面的竖直高度H(2)在本实验中，根据实验测得的数据，当关系式_成立时，即可验证碰撞过程中动量守恒。(3)在本实验中，为了尽量减小实验误差，在安装斜槽轨道时，应让斜槽末端切线保持水平，这样做的目的是_。A入射球与被碰小球碰后均能从同一高度飞出B入射球与被碰小球碰后能同时飞出C入射球与被碰小球离开斜槽末端时的速度为水平方向D入射球与被碰小球碰撞时的动能不损失(4)若2.68 cm，8.62 cm，11.50 cm，并知A、B两球的质量比为21，则未放B球时A球落地点是记录纸上的_点，系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p的百分误差
10、100%_%(结果保留一位有效数字)。解析：本实验是采用“一动一静”碰撞模型及运用平抛运动知识来验证动量守恒定律的，即验证mAmAmB，所以需测量质量和线段长，A、C对。在安装斜槽轨道时，应让斜槽末端保持水平，这样做的目的是让入射球与被碰小球离开斜槽末端时的速度为水平方向，C对；未放B球时A球落地点是记录纸上的P点，系统碰撞前总动量p，碰撞后总动量p，所以100%2%答案：(1)AC(2)mAmAmB(3)C(4)P2三、计算题(本题共2小题，共34分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11(16分)波长为0.17 m的紫外线照射至金属筒上能使其发射光电子，光电子在磁感应强
11、度为B的匀强磁场中，做最大半径为r的匀速圆周运动时，已知rB5.6106 Tm，光电子质量m9.11031kg，电荷量e1.61019 C。求：(1)光电子的最大动能；(2)金属筒的逸出功。解析：(1)光电子做半径最大的匀速圆周运动时，它的动能即是最大动能。由evB得v所以mv2m()2代入数据得mv24.411019 J(2)由爱因斯坦光电效应方程得Whmv2hmv2代入数据得W7.31019 J答案：(1)4.411019 J(2)7.31019 J12(18分)(2011天津高考)如图4所示，圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上，轨道半径为 R，MN 为直径且与水平面垂直，直径略小于
12、圆管内径的小球 A 以某一速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点 M 时与静止于该处的质量与 A 相同的小球 B 发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距 N 为 2R。重力加速度为 g，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求：图4(1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间 t；(2)小球 A 冲进轨道时速度 v 的大小。解析：(1)粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动，竖直方向分运动为自由落体运动，有2Rgt2解得t2 (2)设球A的质量为m，碰撞前速度大小为v1，把球A冲进轨道最低点时的重力势能定为0，由机械能守恒定律知mv2mv2mgR设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为v2，由动量守恒定律知mv12mv2飞出轨道后做平抛运动，水平方向分运动为匀速直线运动，有2Rv2t综合式得v2答案：(1)2 (2)2高考资源网w w 高 考 资源 网
