1、物理:本册测试题第卷为选择题,共50分;第卷为非选择题共50分。满分100分,考试时间为90分钟。第卷(选择题,共50分)一、选择题:本卷共10小题,每小题5分,共50分,每小题有一个或多个选项正确,全部选对得5分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分。1原子核A发生衰变后变为原子核,原子核B发生衰变后变为原子核,已知原子核A和原子核B的中子数相同,则两个生成核X和Y的中子数以及a、b、c、d的关系可能是( )AX的中子数比Y少1BX的中子数比Y少3C如果,则D如果,则2足球运动员将一只沿水平方向飞来的足球反向踢回的过程中,若足球动量变化量的大小为10kgm/s,则( )A足球的动量一定减小
2、B足球的动量一定增大C足球的动量大小可能不变 D足球的动量大小一定变化3在如图所示的光电效应现象中,光电管阴极K的极限频率为v0,现用频率为v(vv0)的光照射在阴极上,下列说法正确的有 ( )A照射光强度越大,单位时间内产生的光电子数目就越多B阴极材料的逸出功等于hvC当在A、K之间加一数值为U的反向电压时,光电流恰好为零,则光电子的最大初动能为eUD当入射光频率增大为原来的2倍时,光电子的最大初动能也增大为2倍4近年来科学家们在观察某两个重离子结合成超重元素的反应时,发现所生成的超重元素的核X经过若干次衰变后成为Y,由此可以判定该超重元素发生衰变的次数是 ( )A3 B4 C6 D85如图
3、所示,一个质量为60kg的人站在质量为300kg、长为5m的小船右端,开始时小船处于静止状态,小船的左端靠在岸边。当他向左走到船的左端时(不计船与水之间的阻力),船左端离岸的距离为 ( )A1m B m Cm Dm6已知一个氢原子的质量为1673610-27kg,一个锂原子的质量为11650510-27kg,一个氦原子的质量为6646710-27kg。一个锂核受到一个质子轰击变为2个粒子,核反应方程为H+Li 2He。根据以上信息,以下判断正确的是 ( )A题中所给的核反应属于衰变B题中所给的核反应属于轻核聚变C根据题中信息,可以计算核反应释放的核能D因为题中给出的是三种原子的质量,没有给出核
4、的质量,故无法计算核反应释放的核能7用光子能量为E的单色光照射容器中处于基态的氢原子。停止照射后,发现该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光子,它们的频率由低到高依次为1、2、3,由此可知,开始用来照射容器的单色光的光子能量可以表示为 ( )Ah 1 Bh3Ch(1+2) Dh(1+2+3)8如图所示,在光滑的水平面上,有一质量为M=3kg的薄板和质量m=1kg的物块,都以v=4m/s的初速度朝相反方向运动,它们之间有摩擦,当薄板的速度为24m/s时,物块的运动情况是( )A做加速运动 B做减速运动C做匀速运动 D以上运动都有可能9下列说法正确的是 ( )A粒子大角度散射表明粒子很难进入原子内
5、部B氢原子跃迁发出的光从空气射入水时可能发生全反射C裂变反应有质量亏损,质量数不守恒D射线是一种波长很短的电磁波10关于核衰变和核反应的类型,下列表述正确的有 ( )A是衰变 B 是衰变C 是轻核聚变 D是重核裂变第卷(非选择题,共50分)二、实验题:本题共2小题,共12分。把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答。11(6分)用高速运动的粒子去轰击原子核,是揭开原子核内部奥秘的基本方法。轰击结果产生了另一种新核,其核反应方程的一般形式为其中是靶核的符号,x为入射粒子的符号,是新生核的符号,y是放射出的粒子的符号。1919年卢瑟福首先做了用粒子轰击氮核的实验,反应方程式为:_。1930年查德威
6、克发现中子,核反应方程为: _。至此,人们确认了原子核是由_和_组成的,并将这两种粒子统称为_。12(6分)如图所示,甲、乙两完全一样的小车,质量都为M,乙车内用绳吊一质量为M的小球。当乙车静止时,甲车以速度v0与乙车相碰,碰后一起向右运动。(1)两车刚碰后的共同速度为_;(2)小球相对小车摆至最高点时,小球和两车速度相等,大小为_;(3)小球能够上升的最大高度为_。三、计算题:本题共3小题,共38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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。13(10分)抛出的手雷在最高点时水平速度为10m/s,这时突然炸成两
7、块,其中质量为300g的大块弹片仍按原方向飞行,其速度测得为50m/s,另一小块弹片质量为200g,求(1)小块弹片的速度大小和方向。(2)爆炸过程中增加的机械能。14(13分)质量为M的小车置于水平面上,小车的上表面由光滑的14圆弧和光滑平面组成,弧半径为R,车的右端固定一轻弹簧,如图所示现将一质量为m的滑块从圆弧最高处无初速下滑,与弹簧相接触并压缩弹簧求:(1)弹簧具有的最大的弹性势能Ep;(2)当滑块与弹簧分离时小车的速度v15(15分)如图所示为氢原子能级示意图,现有每个电子的动能都是Ee=1289eV的电子束与处在基态的氢原子束射入同一区域,使电子与氢原子发生迎头正碰。已知碰撞前一个
8、电子和一个原子的总动量为零。碰撞后氢原子受激发,跃迁到n4的能级。求碰撞后一个电子和一个受激氢原子的总动能。已知电子的质量me与氢原子的质量mH之比为。参考答案1AC 原子核发生一次衰变其质子数和中子数都减少2,发生一次衰变其质子数增加1而中子数减少1,故A、C两选项正确。2C 动量是矢量,动量变化了10kgm/s,由可知,末动量的大小可以增加,也可以减小,还可能不变,C项正确。3AC 在光电效应现象中,当频率一定时,单位时间内逸出的光电子数与光的强度成正比,故A正确;逸出功W=hv0,B选项错误;若加反向电压U,光电流恰好为零,由动能定理可得,eU=Ekm,故C选项正确;根据光电效应方程,有
9、hv=WEkm,显然,Ekm与v不成正比,但Ekm随v的增大而增大,D选项错误。4C解析:每次衰变质量数减少4,电荷数减少2,因此该超重元素成为Y,经过了6次衰变,选C。5B解析:如图所示,以人、船为研究对象,系统动量守恒,总动量始终为零,所以人、船动量大小始终相等。从图中可以看出,人、船的位移大小之和等于船长L。设人、船位移大小分别为l1、l2,则:mv1=Mv2,两边同乘时间t,则ml1=Ml2,而l1+l2=L,解得m,B项正确。3213216C解析:核反应类型是人工核转变,AB两项均错误,反应前一个氢原子和一个锂原子共有8个核外电子,反应后两个氦原子也是共有8个核外电子,因此只要将一个
10、氢原子和一个锂原子的总质量减去两个氦原子的质量,得到的恰好是反应前后核的质量亏损,电子质量自然消掉。由质能方程E=mc2可以计算释放的核能,C选项正确。7BC 该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光子,说明这时氢原子处于第三能级(能级原理图如图所示)。根据玻尔理论应该有h3=E3- E1,h1=E3- E2,h2=E2- E1,可见h3= h1+ h2,所以照射光子的能量可以表示为B或C。8A 取向左为正向,由动量守恒定律得,Mv-mv=(M+m)v,最终共同速度v=2m/s,方向向左;当薄板速度为v1=24m/s时,由动量守恒定律可得,(M-m)v=Mv1mv2,解得v2=08m/s,方向向
11、左,可见木块已经向左匀加速运动。选项A正确。9D解析:粒子的散射现象表明大多数粒子不发生偏转,说明穿过了原子,少数粒子发生偏转,说明无法穿过原子核,A错误。任何光只有在从光密介质进入光疏介质时才能发生全反射,B错误。裂变有质量亏损是因为核子的平均密度变化引起的,但是核子的总数并未改变,C错误。射线是频率很大波长很短的电磁波,D正确。10AC解析:B 为人工核转变,D为衰变,AC正确。11(6分)解析:根据质量数守恒、核电荷数守恒可以确定第一个核反应方程中的粒子是,第二个核反应方程中的新核是。质子和中子是原子核的组成部分,并将这两种粒子统称为核子。答案:;质子;中子;核子(6分)12(6分)解析
12、:甲乙碰撞过程中,由动量守恒定律得,解得。对两车和小球组成的系统应用动量守恒定律得,解得。由系统机械能守恒得,解得。答案:(1)(2)(3)13(10分)答案:(1)50m/s,方向与手雷原飞行方向相反 (2)500J解析:(1)设手雷原飞行方向为正方向,则整体初速度v0=10m/s;m1=03kg的大块速度为m/s,m2=02kg的小块速度为。由动量守恒定律得解得m/s负号表示质量为200克的部分速度方向与手雷原飞行方向相反。(2)爆炸过程中增加的机械能代入数据解得 J14(13分)答案:(1) (2)解析:(1)滑块与小车相互作用过程中水平方向动量守恒,系统水平方向的总动量始终为0,滑块压缩弹簧后,当二者速度相等时,弹簧弹性势能最大,由水平方向上系统动量守恒得,此时滑块与小车速度均为0,由机械能守恒定律得,弹簧最大弹性势能Ep=。(2)当滑块与弹簧分离时,由系统动量守恒,由机械能守恒定律得,解得,小车的速度v=15(15分)答案:016eV解:以ve和vH表示碰撞前电子的速率和氢原子的速率,根据题意有:碰撞前,氢原子与电子的总动能为解以上两式并代入数据得eV eV氢原子从基态激发到n=4的能级所需能量由能级图得eV碰撞后电子和受激氢原子的总动能eV