1、2010-2011学年度第一学期期中考试五校联考高二级物理科试卷 一、本题共12小题，每小题4分，共48分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分1卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，提出：A原子的核式结构模型 B原子核内有中子存在 C电子是原子的组成部分 D原子核是由质子和中子组成的2为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“国际物理年”。对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc2，下列说法中不正确的是：A、E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比B、根据Emc2可计算核反应的能量C、一个质子
2、和一个中子结合成一个氘核时释放能量，表明此过程出现了质量亏损D、E=mc2中的E是发生核反应中释放的核能3在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等速率相向而行，并发生碰撞，下列现象可能的是：A若两球质量相同，碰后以某一相等速率互相分开B若两球质量相同，碰后以某一相等速率同向而行C若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开D若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行4是一种半衰期为5730年的放射性同位素。若考古工作者探测某古木中的含量为原来的，则该古树死亡时间距今大约为：A22920年 B11460年C. 5730年D2865年5. A、B两车与水平面的动摩擦因数相同。则下列那些说法正确？ A、若
3、两车动量相同，质量大的滑行时间长 B、若两车动能相同，质量大的滑行时间长 C、若两车质量相同，动能大的滑行时间长 D、若两车质量相同，动量大的滑行距离长6. 元素A是x的同位素，分别进行下列衰变：ABC，XYZ，那么：A.B与Y是同位素B.上述元素的原子核中，Y的质子数最多C.Z与C是同位素D.上述元素中B排列在元素周期表中的最前面7跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，两种情况相比较：A人跳在沙坑的动量变化比跳在水泥地上小B人跳在沙坑所受合力的冲量比跳在水泥地上小C人跳在沙坑受到的弹力比跳在水泥地上小D. 人跳在沙坑所受弹力的冲量比跳在水泥地上小8.有下列4个核反应方程NaMg+e U+nB
4、a+Kr+3nF+HeNe+H He+HHe +e上述核反应依次属于:A衰变、人工转变、人工转变、聚变 B裂变、裂变、聚变、聚变C衰变、衰变、聚变、聚变 D衰变、裂变、人工转变、聚变9如图所示，大小相等，质量不一定相等的A、B、C三只小球排列在光滑水平面上，碰撞前A、B、C三只小球的动量（以kgm/s为单位）分别是8、13、5，在三只小球沿一直线共发生了两次碰撞的过程中，A、B两球受到的冲量（以NS为单位）分别为9、1，则C球对B球的冲量及C球碰后动量的大小分别为：A 1，3 B 8，3 C 10，4 D 10，4E/eV0-0.85-1.51-3.4-13.6n432110. 氢原子的能级如
5、图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62eV3.11eV，下列说法中正确的是：A处于n = 3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发 生 电离 B大量氢原子从高能级向n = 3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应 C大量处于n4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6 种不同频率的光 D大量处于n4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3 种不同频率的光11小车AB静置于光滑的水平面上，A端固定一个轻质弹簧，B端粘有橡皮泥，AB车质量为M，质量为m的小木块C放在小车上，用细绳连结于小车的A端并使弹簧压缩，开始时AB与C都处于静止状态，C与B的距离为L,如图所示。当突然烧断细绳，弹簧被释放，
6、使物体C离开弹簧向B端冲去，并跟B端橡皮泥粘在一起，以下说法中正确的是：A如果AB车内表面光滑，整个系统任何时刻机械能都守恒B整个系统任何时刻动量都守恒C当木块对地运动速度大小为v时，小车对地运动速度大小为vDAB车向左运动最大位移值等于L12矩形滑块由不同材料的上、下两层粘结在一起，将其放在光滑的水平面上，如图所示，质量为m的子弹以速度u水平射向滑块若射击上层，则子弹刚好不穿出；若射击下层，则整个子弹刚好嵌入，则上述两种情况相比较 ： A两次子弹对滑块做的功一样多B两次滑块所受冲量一样大C子弹嵌入下层过程中对滑块做功多D子弹击中上层过程中，系统产生的热量多二、实验题：把答案填在题中的横线上或
7、按题目要求作答。（6+6+6=18分）13. 1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置,第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现 图中A为放射源发出的 粒子，B为 气完成该实验对应的核反应方程： 17 O _14用半径相同的两个小球A、B的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意如图。实验时先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹，再把B球静置于水平槽前边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球正碰后分别落到水平地面的记录纸上并留下痕迹。若分别测得：OM2.68cm，OP8.62cm，ON11.50cm，并知A、B两球的质量比为21，则未放B球时A球落地点
8、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100%=_%（结果保留一位有效数字）。15气垫导轨是常用的一种实验仪器。它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB。b.调整气垫导轨，使导轨处于水平。c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销 锁定，静止放置在气垫导轨上。d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1。e.按下电钮放开卡销，同时使记录滑块
9、A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。（1）实验中还应测量的物理量是_。（2）利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是_，上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是_。三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位（16+16+17+17+18=84分）16云室处在磁感应强度为B的匀强磁场中，一静止的质量为M的原子核在云室中发生一次衰变，粒子的质量为m，电量为q，其运动轨迹在与磁场垂直的平面内.现测得粒
10、子运动的轨道半径R，试求在衰变过程中的质量亏损.（注：涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计.）17如图所示，质量mA=4.0 kg的木板A放在光滑的水平面C上，木板右端放着质量mB=1.0 kg的小物块B（视为质点），小物块与木板间的动摩擦因数=0.24.开始时，它们均处于静止状态，现在木板A突然受到一个水平向右的12 Ns的瞬时冲量I作用开始运动.假设木板足够长，重力加速度g取10 m/s2.求：（1）瞬时冲量作用结束时木板的速度v0；（2）小物块B从开始运动到相对木板静止的过程中对地发生的位移.18.如图所示，光滑水平面上有A、B、C三个物块，质量分别为mA = 2.0kg，mB = 1.
11、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108J的功（弹簧仍处于弹性限度内），然后同时释放A、B，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发生碰撞并粘连在一起求：（1）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（2）当弹簧第二次被压缩时，弹簧具有的最大弹性势能19天文学家测得银河系中氦的含量约为25%。有关研究表明，宇宙中氦生成的途径有两条：一是在宇宙诞生后2分钟左右生成的；二是在宇宙演化到恒星诞生后，由恒星内部的氢核聚变反应生成的。 （1）4个氢核（H）聚变成1个氦核（He），同时放
12、出2个正电子（e）和2个中微子（0），请写出该氢核聚变反应的方程，并计算一次反应释放的能量。（2）研究表明，银河系的年龄约为t=3.81017s，每秒银河系产生的能量约为11037J（P11037J/s），现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应，试估算银河系中氦的含量（最后结果保留2位有效数字）（3）根据你的估算结果，对银河系中氦的主要生成途径作出判断。（可能用到的数据：银河系的质量约为M31041kg，原子质量单位1u1.6610kg，1u相当于1.510J的能量，电子质量me0.0005u，氦核质量m4.0026u，氢核质量mp1.0078u，中微子0质量为零。20如图所示，水平传送带AB长
13、L=8.3m，质量为M=1kg的木块随传送带一起以v1=2m/s的速度向左匀速运动（传送带的传送速度恒定），木块与传送带间的动摩擦因数=0.5当木块运动至最左端A点时，一颗质量为m=20g的子弹以v0=300m/s水平向右的速度正对射入木块并穿出，穿出时速度u=50m/s，以后每隔1s就有一颗同样的子弹射向木块，设子弹射穿木块的时间极短，且每次射入点各不相同，木块的质量保持不变，g取10m/s2求：（1）在被第二颗子弹击中前，木块向右运动离A点的最大距离？（2）从第一颗子弹射中木块到木块刚要被第二颗子弹击中的过程中，子弹、木块和传送带这一系统产生的热能是多少？v0mABM2010-2011学年
14、度第一学期期中考试五校联考高二级物理科参考答案一、选择题（每题4分，有错的不得分，部分对的2分）1A 2D 3AD 4B 5CD 6BCD 7C 8D 9B 10ABC 11BC 12AB二、实验题：（6+6+6=18分）13. 质子 氮 ， ，14. .P,215. （1）B的右端至D板的距离L2 （2） 测量时间、距离等存在误差，由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差。（学生只要答对其中两点即可） 三、计算题：（16+16+17+17+18=84分）16.解：令v表示粒子的速度大小，由洛伦兹力和牛顿定律可得qvB=m 令v表示衰变后剩余核的速度大小，由动量守恒可知（M-m)v=mv 粒子和剩余
15、核的动能来自于亏损质量.即 mc2= (M-m)v2+mv2 解、三式联立方程得 m=17. (1)设木板A的初速度为v0，由动量定理 得I=mAv0 所以，木板A获得的初速度为 v0=3 m/s （2）设小物块B与木板A相对静止时的共同速度为v，根据动量守恒定律得： mAv0=(mA+mB)v 共同速度 =2.4 m/s 对小物块B，由动能定理有：mBgs=mBv2 得 s=1.2 m 小物块B从开始运动到相对木板A静止的过程中对地发生的位移为1.2 m。18解：（1）弹簧刚好恢复原长时，A和B物块速度的大小分别为A、B 由动量守恒定律有：0 = mAA - mBB此过程机械能守恒有：Ep
16、= mA+mB又 Ep108J解得：A6m/s，B = 12m/s，A的速度向右，B的速度向左（2）C与B碰撞时，C、B组成的系统动量守恒，设碰后B、C粘连时速度为，则有：mBB -mCC = （mB+mC）， 代入数据得 = 4m/s，方向向左此后A和B、C组成的系统动量守恒，机械能守恒，当弹簧第二次压缩最短时，弹簧具有的弹性势能最大，设为Ep，且此时A与B、C三者有相同的速度，设为，由动量守恒有：mAA -（mB+mC） = （mA+mB+mC），代入数据得 = 1m/s，的方向向右由机械能守恒有：mA+（mB+mC）2 = Ep+（mA+mB+mC）2代入数据得Ep50J19解：（1）4
17、HHe2e20 =41.0078u4.0026u20.0005u=0.0276u mc20.0276 1.510J 4.14J （2）mm6.11039kg （3）氦的含量 k2% 由估算结果可知，k2%远小于25%的实际值，所以银河系中的氦主要是宇宙诞生后不久生成的20.解：（1）第一颗子弹射入木块过程中动量守恒 解得：=3m/s 木块向右作减速运动的加速度大小为m/s2 木块速度减小为零所用时间 解得t1 =0.6s1s 所以木块在被第二颗子弹击中前向右运动离A点最远时，速度为零，移动距离为解得s1=0.9m （2）第一颗子弹击穿木块过程中产生的热能为 =872.5J 木块向右减速运动过程中相对传送带的位移为S2=V1t1 +s1 =2.1m 产生的热能为 Q2=Mg S2=10.5J在第二颗子弹射中木块前，木块再向左作加速运动，时间t2=1s0.6s=0.4s 速度增大到v2=at2=2m/s（恰与传送带同速） 向左移动的位移为 s3=at22=0.4m木块向左加速运动过程中相对传送带的位移为S4=V1t2-s3=0.4m 产生的热能为 Q3=Mg S4=2J所求过程中产生的热能为Q=Q1Q2Q3=872.5J+10.5J+2J=885J
