1、2015-2016学年江西省宜春市丰城中学高二（下）期中物理试卷一、选择题（每题4分共48分，其中1-8小题只有一个选项符合题目要求9-12小题有多个选项符合题目要求，选全对得4分，漏选得2分，不选或选错不得分）1实物粒子和光都具有波粒二象性下列事实中突出体现粒子性的是（）A电子束通过双缝实验装置后可形成干涉图样B人们利用慢中子衍射研究晶体的结构C射线在云室中穿过会留下清晰的径迹D人们利用电子显微镜观测物质的微观结构2关于动量、冲量下列说法错误的是（）A某段时间内物体的动量增量不为零，而物体在某一时刻的动量可能为零B某一时刻，物体的动量为零，而动量对时间的变化率不为零C某段时间内物体受到冲量变
2、大，则物体的动量大小可能变大，可能变小，可能不变D某段时间内物体受到的冲量不为零，而物体动量的增量可能为零3下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是（）A射线是高速运动的电子流B氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D Bi的半衰期是5天，100个Bi原子经过10天后还剩下25个4在匀强磁场中有一个静止的氡原子核（Rn），由于衰变它放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相外切的圆，大圆与小圆的直径之比为42：1，如图所示那么氡核的衰变方程应是下列方程中的哪一个（）A RnFr+eB RnPo+HeC RnAt+eD RnAt+H5如
3、图所示，在水平光滑地面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态若突然撤去力F，则下列说法中正确的是（）A木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒B木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒C木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒D木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，机械能不守恒6有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长，甲同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，另外一
4、位同学用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L已知甲同学的质量为m，则渔船的质量为（）ABCD7如图所示，光滑水平面上有一矩形长木板，木板左端放一小物块，已知木板质量大于物块质量，t=0时两者从图中位置以相同的水平速度v0向右运动，碰到右面的竖直挡板后木板以与原来等大反向的速度被反弹回来，运动过程中物块一直未离开木板，则关于物块运动的速度v随时间t变化的图象可能正确的是（）ABCD8A、B两滑块在一水平长直气垫导轨上相碰用频闪照相机在t0=0，t1=t，t2=2t，t3=3t各时刻闪光四次，摄得如图所示照片，其中B像有重叠，mB=mA，由此可判断（）A碰前B静止，碰撞发生在60cm处，t
5、=2.5t时刻B碰后B静止，碰撞发生在60cm处，t=0.5t时刻C碰前B静止，碰撞发生在60cm处，t=0.5t时刻D碰后B静止，碰撞发生在60cm处，t=2.5t时刻9以下有关近代物理内容的若干叙述，正确的是（）A紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B波尔认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的C.射线是原子核外电子高速运动形成的D光子不仅具有能量，也具有动量10黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知（）A随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加B随温度降低，各种波长的辐射强度都有增加C随温度升高，辐射强度的
6、极大值向波长较短的方向移动D随温度降低，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动11质量为1kg的小球A以4m/s的速度与质量为2kg的静止小球B正碰，关于碰后A球速度v1和B球速度v2，下面可能的是（）Av1=v2=m/sBv1=1m/s，v2=1.5m/sCv1=1m/s，v2=2.5m/sDv1=4m/s，v2=4m/s12如图为氢原子的能级图，已知可见光的光子的能量范围为1.623.11eV，锌板的电子逸出功为3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁的过程中辐射或吸收光子的特征认识正确的是（）A用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板，一定不能产生光电效应现象B用能量为11.0eV的自由电
7、子轰击，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态C处于n=2能级的氢原子能吸收任意频率的紫外线D处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离二、填空题（每空2分共12分）13某放射性元素经过6天后，只剩下没有衰变，它的半衰期是天为估算某水库的库容，可取一瓶无毒的该放射性元素的水溶液，测得瓶内溶液每分钟衰变 8107次现将这瓶溶液倒入水库，8 天后在水库中取水样1.0m3（可认为溶液己均匀分布），测得水样每分钟衰变20次由此可知水库中水的体积约为m314两位同学用如图甲所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律实验中必须满足的条件是A斜槽轨道尽量光滑以减小误差B斜槽轨
8、道末端的切线必须水平C入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下D两球的质量必须相等测量所得入射球A的质量为mA，被碰撞小球B的质量为mB，图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放，找到其平均落点的位置P，测得平抛射程为OP；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与小球B相撞，分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N，测得平抛射程分别为OM和ON当所测物理量满足表达式时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果满足表达式时，则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞乙同学也用上述两球进行实验，但将实验装置进行了改装：如图乙所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木
9、条上，用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点实验时，首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为B；然后将木条平移到图中所示位置，入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点P；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与球B相撞，确定球A和球B相撞后的撞击点分别为M和N测得B与N、P、M各点的高度差分别为h1、h2、h3若所测物理量满足表达式时，则说明球A和球B碰撞中动量守恒三、计算题（15题8分16、17题各10分18题12分共40分）15如图所示，阴极K用极限波长=0.66m的金属铯制成，用波长=0.50m的绿光照射阴极K，调整两个极板间的
10、电压，当A板电压比阴极高出2.5V时，光电流达到饱和，电流表示数为0.64A，（普朗克常量h=6.631034JS，光速C=3108m/s）求：（1）光电子飞出阴极时的最大初动能； （2）每秒钟阴极发射的光电子数16一个静止的铀核U（原子质量为232.037 2u）放出一个粒子（原子质量为4，002 6u）后衰变成钍核Th（原子质量为228.028 7u）已知原子质量单位1u=1.671027kg，1u相当于931MeV写出核衰变反应方程；求该核衰变反应中释放出的核能；假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？17如图所示，在光滑的水平面上，质量为4m、长为L的
11、木板右端紧靠竖直墙壁，与墙壁不粘连；质量为m的小滑块（可视为质点）以水平速度v0滑到木板左端，滑到木板右端时速度恰好为零；现小滑块以水平速度v滑上木板左端，滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞，以原速率弹回，刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下，求的值18一个初始质量为1kg的玩具火箭被竖直发射到空中，它的质量以0.2kg/s的恒定速率减小，火箭最终质量为0.2kg，喷出的气体对火箭的推力随时间变化的规律如图所示，火箭所经处的重力加速度恒为g=10m/s2，（1）求出重力随时间变化的表达式？（2）在图中作出火箭的重力随时间变化的规律图象并求出火箭离开地面的时间t？（3）求4s时火箭的速度是多大
12、？2015-2016学年江西省宜春市丰城中学高二（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（每题4分共48分，其中1-8小题只有一个选项符合题目要求9-12小题有多个选项符合题目要求，选全对得4分，漏选得2分，不选或选错不得分）1实物粒子和光都具有波粒二象性下列事实中突出体现粒子性的是（）A电子束通过双缝实验装置后可形成干涉图样B人们利用慢中子衍射研究晶体的结构C射线在云室中穿过会留下清晰的径迹D人们利用电子显微镜观测物质的微观结构【考点】光的波粒二象性【分析】电子束通过双缝实验装置后可形成干涉图样证明了德布罗意波的存在；光电效应证明了光的粒子性，肥皂泡是彩色的，是由于光线在肥皂膜的表面发
13、生干涉造成的证明了光具有波动性；实物粒子也具有波动性，但由于波长太小，我们无法直接观测到；相邻原子之间的距离大致与德布罗意波长相同故能发生明显的衍射现象，证明了光的波动性【解答】解：A、电子束通过双缝实验装置后可形成干涉图样证明了德布罗意波的存在；说明电子可以产生衍射现象，说明具有波动性故A错误；B、可以利用慢中子衍射来研究晶体的结构，说明中子可以产生衍射现象，说明具有波动性，故B错误；C、射线在云室中穿过会留下清晰的径迹，是由于粒子在云室中受磁场力的作用，做的是圆周运动，与波动性无关，在事实中突出体现粒子性故C正确；D、人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，说明电子可以产生衍射现象，说明具有
14、波动性，故D错误故选：C2关于动量、冲量下列说法错误的是（）A某段时间内物体的动量增量不为零，而物体在某一时刻的动量可能为零B某一时刻，物体的动量为零，而动量对时间的变化率不为零C某段时间内物体受到冲量变大，则物体的动量大小可能变大，可能变小，可能不变D某段时间内物体受到的冲量不为零，而物体动量的增量可能为零【考点】动量定理【分析】根据动量定理：动量变化量等于合力的冲量，动量变化量是末动量与初动量的差值，进行解答即可【解答】解：A、某一段时间内物体动量的增量不为零，而其中初位置物体的动量为零，如自由落体运动初始时刻，故A正确；B、某一时刻物体的动量为零，该时刻速度为零，动量的变化率是合力，速度
15、为零，合力可以不为零，即动量的变化率可以不为零，故B正确；C、某段时间内物体受到冲量变大，则物体的动量变化量大，动量大小可能变大，可能变小，可能不变，故C正确；D、某一段时间内物体受到的冲量不为零，根据动量定理I=P，知动量的增量一定不为零，故D错误；本题选错误的，故选：D3下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是（）A射线是高速运动的电子流B氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D Bi的半衰期是5天，100个Bi原子经过10天后还剩下25个【考点】原子的核式结构【分析】氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，轨道半径减小，能级减小
16、，根据库仑引力提供向心力判断电子动能的变化，通过原子能量变化和电子动能的变化确定电势能的变化太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的轻核聚变；根据半衰期的物理意义以及剩余质量和总质量之间的关系可正确求解【解答】解：A射线是高速运动的光子流，故A错误；B氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，轨道半径减小，能级减小，根据=m，得动能增大，故B正确；C太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的轻核聚变，故C错误；D设原来Bi的质量为m0，衰变后剩余质量为m=25，即原子经过10天后还剩下25个，故D错误故选：B4在匀强磁场中有一个静止的氡原子核（Rn），由于衰变它放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径
17、迹是两个相外切的圆，大圆与小圆的直径之比为42：1，如图所示那么氡核的衰变方程应是下列方程中的哪一个（）A RnFr+eB RnPo+HeC RnAt+eD RnAt+H【考点】裂变反应和聚变反应【分析】核衰变过程动量守恒，反冲核与释放出的粒子的动量大小相等，结合带电粒子在匀强磁场中圆周运动的半径公式可得小粒子与反冲核的电荷量之比，利用排除法可得正确答案【解答】解：原子核的衰变过程满足动量守恒，可得两带电粒子动量大小相等，方向相反，就动量大小而言有：m1v1=m2v2由带电粒子在匀强磁场中圆周运动的半径公式可得：r=所以，审视ABCD四个选项，满足42：1关系的只有B，故B正确，ACD错误故选
18、：B5如图所示，在水平光滑地面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态若突然撤去力F，则下列说法中正确的是（）A木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒B木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒C木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒D木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，机械能不守恒【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律【分析】根据系统动量守恒的条件：系统不受外力或所受合外力为零，分析系统所受的外力情况，判断动量是否守恒根据是否是只有弹簧的弹力
19、做功，判断系统的机械能是否守恒【解答】解：A、撤去F后，木块A离开竖直墙前，竖直方向两物体所受的重力与水平面的支持力平衡，合力为零；而墙对A有向右的弹力，所以系统的合外力不为零，系统的动量不守恒这个过程中，只有弹簧的弹力对B做功，系统的机械能守恒故A错误，C正确；B、A离开竖直墙后，系统水平方向不受外力，竖直方向外力平衡，所以系统所受的合外力为零，系统的动量守恒，只有弹簧的弹力做功，系统机械能也守恒，故BD错误故选：C6有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长，甲同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，另外一位同学用
20、卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L已知甲同学的质量为m，则渔船的质量为（）ABCD【考点】动量守恒定律【分析】人和船组成的系统所受合外力为0，满足动量守恒，由位移与时间之比表示速度，根据动量守恒定律进行分析与计算【解答】解：设人走动时船的速度大小为v，人的速度大小为v，人从船尾走到船头所用时间为t取船的速度为正方向则 v=，v=，根据动量守恒定律得：Mvmv=0，解得，船的质量：M=，故B正确，ACD错误故选：B7如图所示，光滑水平面上有一矩形长木板，木板左端放一小物块，已知木板质量大于物块质量，t=0时两者从图中位置以相同的水平速度v0向右运动，碰到右面的竖直挡板后木板以与原来等大
21、反向的速度被反弹回来，运动过程中物块一直未离开木板，则关于物块运动的速度v随时间t变化的图象可能正确的是（）ABCD【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】木板碰到挡板前，物块与木板一直做匀速运动，木板碰到挡板后，物块继续向右做匀减速运动，木板向左做匀减速运动，最终两者速度相同，由动量守恒分析最终的速度，即可选择图象【解答】解：木板碰到挡板前，物块与木板一直做匀速运动，速度为v0；木板碰到挡板后，物块向右做匀减速运动，速度减至零后向左做匀加速运动，木板向左做匀减速运动，最终两者速度相同，设为v设木板的质量为M，物块的质量为m，取向左为正方向，则由动量守恒得：Mv0
22、mv0=（M+m）v，得 v=v0故A正确，BCD错误故选：A8A、B两滑块在一水平长直气垫导轨上相碰用频闪照相机在t0=0，t1=t，t2=2t，t3=3t各时刻闪光四次，摄得如图所示照片，其中B像有重叠，mB=mA，由此可判断（）A碰前B静止，碰撞发生在60cm处，t=2.5t时刻B碰后B静止，碰撞发生在60cm处，t=0.5t时刻C碰前B静止，碰撞发生在60cm处，t=0.5t时刻D碰后B静止，碰撞发生在60cm处，t=2.5t时刻【考点】动量守恒定律【分析】由图可知，第234次B未发生移动，则唯一解释为B发生碰撞后速度为0，易知碰撞处为60cm；碰撞后A向左做匀速运动，设其速度为vA，
23、根据图象求出vA，碰撞到第二次闪光时A向左运动10cm，时间为t有VAt=10，第一次闪光到发生碰撞时间为t，有t+t=t，即可求出时间【解答】解：碰撞发生在第1、2两次闪光时刻之间，碰撞后B静止，故碰撞发生在x=60cm处碰撞后A向左做匀速运动，设其速度为vA，所以vAt=20，碰撞到第二次闪光时A向左运动10cm，时间为t有VAt=10，第一次闪光到发生碰撞时间为t，有t+t=t，得t=故选：B9以下有关近代物理内容的若干叙述，正确的是（）A紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B波尔认为，原子中电子轨道是量子化的
24、，能量也是量子化的C.射线是原子核外电子高速运动形成的D光子不仅具有能量，也具有动量【考点】爱因斯坦光电效应方程【分析】根据光电效应方程分析光电子的最大初动能与什么因素有关；玻尔认为原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的；射线来自原子核，是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子；光子不仅具有能量，还具有动量【解答】解：A、根据光电效应方程Ekm=hvW0知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，故A错误B、玻尔认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的，故B正确C、射线是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，
25、故C错误D、根据康普顿效应知，光子不仅具有能量，也具有动量，故D正确故选：BD10黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知（）A随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加B随温度降低，各种波长的辐射强度都有增加C随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D随温度降低，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动【考点】物质波【分析】本题考查的是读图能力，由图可得出波长与辐射强度及温度之间的关系【解答】解：A、黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大故A正确，B错误C、随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动故C正确，D错误故选：AC11质量为1kg的小球A以4m/s的速度与
26、质量为2kg的静止小球B正碰，关于碰后A球速度v1和B球速度v2，下面可能的是（）Av1=v2=m/sBv1=1m/s，v2=1.5m/sCv1=1m/s，v2=2.5m/sDv1=4m/s，v2=4m/s【考点】动量守恒定律【分析】碰撞过程动量守恒、机械能不可能增加，碰撞后不能发生二次碰撞，据此分析答题【解答】解：碰撞前总动量为 P=m1v1=14kgm/s=4kgm/s碰撞前总动能为 Ek=m1v12=142=8J；A、碰撞后总动量 P=m1v1+m2v2=1+2=4kgm/s，满足动量守恒定律碰撞后总动能为Ek=m1v12+m2v22=1（）2+2（）2=J，可知，系统机械能不增加，所以
27、是可能的，故A正确；B、碰撞后总动量P=m1v1+m2v2=11+21.5=4kgm/s，满足动量守恒定律碰撞后总动能为 Ek=m1v12+m2v22=112+21.52=2.75J，可知，系统机械能不增加，所以是可能的，故B正确；C、碰撞后总动量 P=m1v1+m2v2=1（1）+22.5=4kgm/s满足动量守恒定律碰撞后总动能为Ek=m1v12+m2v22=1（1）2+2（2.5）2=6.75J，机械能不增加，是可能的，故C正确；D、碰撞后总动量P=m1v1+m2v2=1（4）+24=4kgm/s满足动量守恒定律碰撞后总动能为Ek=m1v12+m2v22=142+242=24J，可知，系
28、统机械能增加，违反了能量守恒定律，所以是不可能的，故D错误；故选：ABC12如图为氢原子的能级图，已知可见光的光子的能量范围为1.623.11eV，锌板的电子逸出功为3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁的过程中辐射或吸收光子的特征认识正确的是（）A用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板，一定不能产生光电效应现象B用能量为11.0eV的自由电子轰击，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态C处于n=2能级的氢原子能吸收任意频率的紫外线D处于n=3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【考点】氢原子的能级公式和跃迁【分析】当入射光的频率大于金属的极限频率，就会发生光电效应；用自由电子
29、轰击基态的氢原子，电子的部分能量会被吸收，发生跃迁，用光子照射，吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，才能被吸收，或吸收的光子能量使氢原子发生电离，也能被吸收【解答】解：A、氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光，有的光子能量大于3.34eV，会使锌板发生光电效应，故A错误B、用能量为11.0eV的自由电子轰击，电子的部分能量会被基态的氢原子吸收，只要吸收的能量等于两能级间的能级差，就会跃迁到激发态，故B正确C、吸收的光子能量等于两能级间的能级差，才能被吸收，故C错误D、处于n=3能级的能量为1.51eV，紫外线的光子能量大于3.11eV，可知处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且
30、使氢原子电离，故D正确故选：BD二、填空题（每空2分共12分）13某放射性元素经过6天后，只剩下没有衰变，它的半衰期是2天为估算某水库的库容，可取一瓶无毒的该放射性元素的水溶液，测得瓶内溶液每分钟衰变 8107次现将这瓶溶液倒入水库，8 天后在水库中取水样1.0m3（可认为溶液己均匀分布），测得水样每分钟衰变20次由此可知水库中水的体积约为2.5105m3【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度【分析】根据半衰期公式，利用比例相等的方法求水库的容量，从而即可求解【解答】解：根据半衰期的概念有：，则2n=8，所以6天是3个半衰期，即此放射性元素的半衰期为2天；经过8天，也就是经过4个半衰期，还剩下没
31、有衰变，设水库中的水的体积为V，原来含有该放射线元素的水溶液的质量为m，则有：，解得：V=2.5105m3故答案为：2，2.510514两位同学用如图甲所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律实验中必须满足的条件是BCA斜槽轨道尽量光滑以减小误差B斜槽轨道末端的切线必须水平C入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下D两球的质量必须相等测量所得入射球A的质量为mA，被碰撞小球B的质量为mB，图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放，找到其平均落点的位置P，测得平抛射程为OP；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与小球B
32、相撞，分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N，测得平抛射程分别为OM和ON当所测物理量满足表达式mAOP=mAOM+mBON时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果满足表达式mAOP2=mAOM2+mBON2时，则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞乙同学也用上述两球进行实验，但将实验装置进行了改装：如图乙所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点实验时，首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为B；然后将木条平移到图中所示位置，入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点P；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放
33、，与球B相撞，确定球A和球B相撞后的撞击点分别为M和N测得B与N、P、M各点的高度差分别为h1、h2、h3若所测物理量满足表达式时，则说明球A和球B碰撞中动量守恒【考点】验证动量守恒定律【分析】在做“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，所以要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平；由于两球从同一高度下落，故下落时间相同，所以水平向速度之比等于两物体水平方向位移之比，然后由动量守恒定律与机械能守恒分析答题应用平抛运动规律分析碰撞的速度，再由动量守恒定律列式求解【解答】解：A、“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，
34、只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；B、要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；C、要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；D、为了使小球碰后不被反弹，要求入射小球质量大于被碰小球质量，故D错误；故选：BC小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间t相等，它们的水平位移x与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若两球相碰前后的动量守恒，则mAv0=mAv1+mBv2，又OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：mAOP=mAOM+mBON，若碰撞是弹性碰撞，则机械
35、能守恒，由机械能守恒定律得： mAv02=mAv12+mBv22，将OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t代入得：mAOP2=mAOM2+mBON2；小球做平抛运动，在竖直方向上：h=gt2，平抛运动时间：t=，设轨道末端到木条的水平位置为x，小球做平抛运动的初速度：vA=，vA=，vB=，如果碰撞过程动量守恒，则：mAvA=mAvA+mBvB，将速度代入动量守恒表达式解得：故答案为：BC；mAOP=mAOM+mBON；mAOP2=mAOM2+mBON2；三、计算题（15题8分16、17题各10分18题12分共40分）15如图所示，阴极K用极限波长=0.66m的金属铯制成，用波长=0.50m
36、的绿光照射阴极K，调整两个极板间的电压，当A板电压比阴极高出2.5V时，光电流达到饱和，电流表示数为0.64A，（普朗克常量h=6.631034JS，光速C=3108m/s）求：（1）光电子飞出阴极时的最大初动能； （2）每秒钟阴极发射的光电子数【考点】光电效应【分析】（1）由光电效应方程计算最大初动能； （2）当阴极发射的光电子全部到达阳极A时，光电流达到饱和由电流可知，每秒到达阳极的电子数即为每秒从阴极发射的电子数，从而即可求解【解答】解：（1）根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能：=hvW=hh=6.63103431089.61020J；（2）光电流达到饱和时，阴极发射的光电子全
37、部到达阳极A，阴极每秒钟发射的光电子的总电荷量Q=Imaxt=0.64106C 阴极每秒钟发射的光电子的个数n=4.01012；答：（1）光电子飞出阴极时的最大初动能9.61020 J； （2）每秒钟阴极发射的光电子数4.0101216一个静止的铀核U（原子质量为232.037 2u）放出一个粒子（原子质量为4，002 6u）后衰变成钍核Th（原子质量为228.028 7u）已知原子质量单位1u=1.671027kg，1u相当于931MeV写出核衰变反应方程；求该核衰变反应中释放出的核能；假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？【考点】动量守恒定律；爱因斯坦质
38、能方程【分析】（1）根据电荷数守恒、质量数守恒写出核衰变方程（2）根据质量亏损，结合爱因斯坦光电效应方程求出释放的核能（3）根据动量守恒定律得出两粒子的动量大小关系，结合动能和动量的关系求出动能【解答】解：根据电荷数守恒、质量数守恒有：23292U22890 Th+24He质量亏损为：m=mUmmTh=0.0059 uE=mc2=0.0059931MeV=5.50 MeV系统动量守恒，钍核和粒子的动量大小相等，即根据动量守恒定律得：pTh=p根据动能与动量的关系：EKTh+EK所以钍核获得的动能代入数据得：EKTh=0.09Mev 答：铀核的衰变反应方程23292U22890 Th+24He；
39、该衰变反应中释放出的核能5.50 MeV；若释放的核能全部转化为新核的动能，钍核获得的动能有0.09Mev17如图所示，在光滑的水平面上，质量为4m、长为L的木板右端紧靠竖直墙壁，与墙壁不粘连；质量为m的小滑块（可视为质点）以水平速度v0滑到木板左端，滑到木板右端时速度恰好为零；现小滑块以水平速度v滑上木板左端，滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞，以原速率弹回，刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下，求的值【考点】动量守恒定律；动能定理【分析】小滑块在木板上滑动过程，根据动能定理列方程，即可求解小滑块与木板间的摩擦力大小；先研究滑块在木块上向右滑动的过程，运用动能定理得到滑块与墙壁碰撞前瞬间的
40、速度，滑块与墙壁碰撞后，原速率反弹，之后，向左运动，在摩擦力的作用下，木板也向左运动，两者组成的系统动量守恒，再对这个过程，运用动量守恒和能量守恒列方程，联立即可求解的值【解答】解：小滑块以水平速度v0右滑时，有：小滑块以速度v滑上木板到运动至碰墙时速度为v1，则有：滑块与墙碰后至向左运动到木板左端，滑块与木板组成 的系统在水平方向的动量守恒，选取向左为正方向、木板的共同速度为v2，则有 mv1=（m+4m）v2由总能量守恒可得：上述四式联立，解得 答：物块刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下应满足18一个初始质量为1kg的玩具火箭被竖直发射到空中，它的质量以0.2kg/s的恒定速率减小，火箭
41、最终质量为0.2kg，喷出的气体对火箭的推力随时间变化的规律如图所示，火箭所经处的重力加速度恒为g=10m/s2，（1）求出重力随时间变化的表达式？（2）在图中作出火箭的重力随时间变化的规律图象并求出火箭离开地面的时间t？（3）求4s时火箭的速度是多大？【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】（1、2）火箭的质量均匀减小，求得火箭的质量与时间的关系，即可求得火箭的重力与时间的关系，当火箭的推力大于重力时，火箭离开地面，根据图象即可判断；（3）在图象中，找出合力的冲量，根据冲量定理求得末速度【解答】解：（1）火箭的质量m=M0.2t故火箭的重力G=mg=Mg0.2gt=102t，（2）图象如图所示：当推力大于重力时，火箭开始离开地面，故由图象可知，在t=0.55s离开地面；（2）由图线所围面积可知合力的冲量为31Ns根据冲量定理可知v=155m/s答：（1）重力随时间变化的表达式为mg=102t；（2）火箭的重力随时间变化的规律如图所示，火箭在0.55s时候离开地面；（3）t=4s时火箭的速度为155m/s2016年6月18日
