2010--2011學(xué)年度第一學(xué)期期中考試五校聯(lián)考高二級物理科試卷一、本題共12小題，每小題4分，共48分．在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確．全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分．1．盧瑟福通過對α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，提出：A．原子的核式結(jié)構(gòu)模型．B．原子核內(nèi)有中子存在．C．電子是原子的組成部分．D．原子核是由質(zhì)子和中子組成的．2．為紀(jì)念愛因斯坦對物理學(xué)的巨大貢獻(xiàn)，聯(lián)合國將2005年定為“國際物理年”。對于愛因斯坦提出的質(zhì)能方程E=mc2，下列說法中不正確的是：A、E=mc2表明物體具有的能量與其質(zhì)量成正比B、根據(jù)ΔE＝Δmc2可計算核反應(yīng)的能量C、一個質(zhì)子和一個中子結(jié)合成一個氘核時釋放能量，表明此過程出現(xiàn)了質(zhì)量虧損D、E=mc2中的E是發(fā)生核反應(yīng)中釋放的核能3．在光滑水平面上，兩球沿球心連線以相等速率相向而行，并發(fā)生碰撞，下列現(xiàn)象可能的是：A．若兩球質(zhì)量相同，碰后以某一相等速率互相分開B．若兩球質(zhì)量相同，碰后以某一相等速率同向而行C．若兩球質(zhì)量不同，碰后以某一相等速率互相分開D．若兩球質(zhì)量不同，碰后以某一相等速率同向而行4．是一種半衰期為5730年的放射性同位素。若考古工作者探測某古木中的含量為原來的，則該古樹死亡時間距今大約為：A．22920年B．11460年C.5730年D．2865年5.A、B兩車與水平面的動摩擦因數(shù)相同。則下列那些說法正確？A、若兩車動量相同，質(zhì)量大的滑行時間長B、若兩車動能相同，質(zhì)量大的滑行時間長C、若兩車質(zhì)量相同，動能大的滑行時間長D、若兩車質(zhì)量相同，動量大的滑行距離長6.元素A是x的同位素，分別進(jìn)行下列衰變：ABC，XYZ，那么：B.上述元素的原子核中，Y的質(zhì)子數(shù)最多7．跳遠(yuǎn)時，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，兩種情況相比較：A．人跳在沙坑的動量變化比跳在水泥地上小B．人跳在沙坑所受合力的沖量比跳在水泥地上小C．人跳在沙坑受到的彈力比跳在水泥地上小D.人跳在沙坑所受彈力的沖量比跳在水泥地上小8.有下列4個核反應(yīng)方程①Na→Mg+e②U+n→Ba+Kr+3n③F+He→Ne+H④He+H→He+e上述核反應(yīng)依次屬于:A．衰變、人工轉(zhuǎn)變、人工轉(zhuǎn)變、聚變B．裂變、裂變、聚變、聚變C．衰變、衰變、聚變、聚變D．衰變、裂變、人工轉(zhuǎn)變、聚變9．如圖所示，大小相等，質(zhì)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三只小球的動量（以kg·m/s為單位）分別是8、―13、―5，在三只小球沿一直線共發(fā)生了兩次碰撞的過程中，A、B兩球受到的沖量（以N·S為單位）分別為－9、1，則C球?qū)球的沖量及C球碰后動量的大小分別為：A―1，3B―8，3C10，4D―10，4E/eV0-0.85n432E/eV0-0.85n4321∞A．處于n=3能級的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并發(fā)生電離B．大量氫原子從高能級向n=3能級躍遷時，發(fā)出的光具有顯著的熱效應(yīng)C．大量處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，可能發(fā)出6種不同頻率的光D．大量處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，可能發(fā)出3種不同頻率的光11．小車AB靜置于光滑的水平面上，A端固定一個輕質(zhì)彈簧，B端粘有橡皮泥，AB車質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的小木塊C放在小車上，用細(xì)繩連結(jié)于小車的A端并使彈簧壓縮，開始時AB與C都處于靜止?fàn)顟B(tài)，C與B的距離為L,如圖所示。當(dāng)突然燒斷細(xì)繩，彈簧被釋放，使物體C離開彈簧向B端沖去，并跟B端橡皮泥粘在一起，以下說法中正確的是：A．如果AB車內(nèi)表面光滑，整個系統(tǒng)任何時刻機(jī)械能都守恒B．整個系統(tǒng)任何時刻動量都守恒C．當(dāng)木塊對地運(yùn)動速度大小為v時，小車對地運(yùn)動速度大小為vD．AB車向左運(yùn)動最大位移值等于L12．矩形滑塊由不同材料的上、下兩層粘結(jié)在一起，將其放在光滑的水平面上，如圖所示，質(zhì)量為m的子彈以速度u水平射向滑塊若射擊上層，則子彈剛好不穿出；若射擊下層，則整個子彈剛好嵌入，則上述兩種情況相比較： A．兩次子彈對滑塊做的功一樣多B．兩次滑塊所受沖量一樣大C．子彈嵌入下層過程中對滑塊做功多D．子彈擊中上層過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量多二、實(shí)驗(yàn)題：把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。（6+6+6=18分）13.1919年盧瑟福通過如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,第一次完成了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并由此發(fā)現(xiàn)．圖中A為放射源發(fā)出的粒子，B為氣．完成該實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的核反應(yīng)方程：＋→17eq\s\do2(\d\ba4(8))O＋_______ 14．用半徑相同的兩個小球A、B的碰撞驗(yàn)證動量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖。實(shí)驗(yàn)時先不放B球，使A球從斜槽上某一固定點(diǎn)C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡，再把B球靜置于水平槽前邊緣處，讓A球仍從C處由靜止?jié)L下，A球和B球正碰后分別落到水平地面的記錄紙上并留下痕跡。若分別測得：OM＝2.68cm，OP＝8.62cm，ON＝11.50cm，并知A、B兩球的質(zhì)量比為2∶1，則未放B球時A球落地點(diǎn)是記錄紙上的＿＿＿點(diǎn)，系統(tǒng)碰撞前總動量p15．氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器。它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動可視為沒有摩擦。我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A和B來驗(yàn)證動量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（彈簧的長度忽略不計），采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：A、B的質(zhì)量mA、mB。b.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平。A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上。A的左端至C板的距離L1。e.按下電鈕放開卡銷，同時使記錄滑塊A、B運(yùn)動時間的計時器開始工作。當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時停止計時，記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動時間t1和t2。（1）實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測量的物理量是_____________________。（2）利用上述測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動量守恒定律的表達(dá)式是____________________，上式中算得的A、B兩滑塊的動量大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因是___________。三、計算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位（16+16+17+17+18=84分）16．云室處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，一靜止的質(zhì)量為M的原子核在云室中發(fā)生一次α衰變，α粒子的質(zhì)量為m，電量為qα粒子運(yùn)動的軌道半徑R，試求在衰變過程中的質(zhì)量虧損.（注：涉及動量問題時，虧損的質(zhì)量可忽略不計.）17．如圖所示，質(zhì)量mA=4.0kg的木板A放在光滑的水平面C上，木板右端放著質(zhì)量mB=1.0kg的小物塊B（視為質(zhì)點(diǎn)），小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.24.開始時，它們均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)在木板A突然受到一個水平向右的12N·s的瞬時沖量I作用開始運(yùn)動.假設(shè)木板足夠長，重力加速度g取10m（1）瞬時沖量作用結(jié)束時木板的速度v0；（2）小物塊B從開始運(yùn)動到相對木板靜止的過程中對地發(fā)生的位移.18.如圖所示，光滑水平面上有A、B、C三個物塊，質(zhì)量分別為mA=2.0kg，mB=1.0kg，mC=1.0kg．現(xiàn)用一輕彈簧將A、B兩物塊連接，并用力緩慢壓縮彈簧使A、B兩物塊靠近，此過程外力做108J的功（彈簧仍處于彈性限度內(nèi)），然后同時釋放A、B，彈簧開始逐漸變長，當(dāng)彈簧剛好恢復(fù)原長時，（1）彈簧剛好恢復(fù)原長時（B與C碰撞前）A和B物塊速度的大小．（2）當(dāng)彈簧第二次被壓縮時，彈簧具有的最大彈性勢能．19．天文學(xué)家測得銀河系中氦的含量約為25%。有關(guān)研究表明，宇宙中氦生成的途徑有兩條：一是在宇宙誕生后2分鐘左右生成的；二是在宇宙演化到恒星誕生后，由恒星內(nèi)部的氫核聚變反應(yīng)生成的。（1）4個氫核（H）聚變成1個氦核（He），同時放出2個正電子（e）和2個中微子（ν0），請寫出該氫核聚變反應(yīng)的方程，并計算一次反應(yīng)釋放的能量。（2）研究表明，銀河系的年齡約為t=3.8×1017s，每秒銀河系產(chǎn)生的能量約為1×1037J（P＝1×1037J/s），現(xiàn)假定該能量全部來自上述氫核聚變反應(yīng)，試估算銀河系中氦的含量（最后結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（3）根據(jù)你的估算結(jié)果，對銀河系中氦的主要生成途徑作出判斷。（可能用到的數(shù)據(jù)：銀河系的質(zhì)量約為M＝3×1041kg，原子質(zhì)量單位1u＝1.66×10kg，1u相當(dāng)于1.5×10J的能量，電子質(zhì)量me＝0.0005u，氦核質(zhì)量mα＝4.0026u，氫核質(zhì)量mp＝1.0078u，中微子ν20．如圖所示，水平傳送帶AB長L=，質(zhì)量為M=1kg的木塊隨傳送帶一起以v1=2m/s的速度向左勻速運(yùn)動（傳送帶的傳送速度恒定），木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5．當(dāng)木塊運(yùn)動至最左端A點(diǎn)時，一顆質(zhì)量為m=20g的子彈以v0=300m/s水平向右的速度正對射入木塊并穿出，穿出時速度u=50m/s，以后每隔1s就有一顆同樣的子彈射向木塊，設(shè)子彈射穿木塊的時間極短，且每次射入點(diǎn)各不相同，木塊的質(zhì)量保持不變，g取10m/s2．求：（1）在被第二顆子彈擊中前，木塊向右運(yùn)動離A點(diǎn)的最大距離？（2）從第一顆子彈射中木塊到木塊剛要被第二顆子彈擊中的過程中，子彈、木塊和傳送帶這一系統(tǒng)產(chǎn)生的熱能是多少？vv0mABM2010--2011學(xué)年度第一學(xué)期期中考試五校聯(lián)考高二級物理科參考答案一、選擇題（每題4分，有錯的不得分，部分對的2分）1A2D3AD4B5CD6BCD7C8D9B10ABC11BC12二、實(shí)驗(yàn)題：（6+6+6=18分）13.質(zhì)子α氮，，14..P,215.（1）B的右端至D板的距離L2（2）測量時間、距離等存在誤差，由于阻力、氣墊導(dǎo)軌不水平等造成誤差。（學(xué)生只要答對其中兩點(diǎn)即可）三、計算題：（16+16+17+17+18=84分）16.解：令v表示α粒子的速度大小，由洛倫茲力和牛頓定律可得qvB=m①令v′表示衰變后剩余核的速度大小，由動量守恒可知（M-m)v′=mv②α粒子和剩余核的動能來自于虧損質(zhì)量.即Δm·c2=(M-m)v2+mv2③解①、②、③三式聯(lián)立方程得Δm=17.．(1)設(shè)木板A的初速度為v0，由動量定理得I=mAv0 所以，木板A獲得的初速度為v0=3m/s （2）設(shè)小物塊B與木板A相對靜止時的共同速度為v，根據(jù)動量守恒定律得：mAv0=(mA+mB)v 共同速度=2.4m/s 對小物塊B，由動能定理有：mBgs=mBv2得s==1.2m 小物塊B從開始運(yùn)動到相對木板A靜止的過程中對地發(fā)生的位移為1.2m。18．解：（1）彈簧剛好恢復(fù)原長時，A和B物塊速度的大小分別為υA、υB．由動量守恒定律有：0=mAυA-mBυB此過程機(jī)械能守恒有：Ep=mAυ+mBυ又Ep＝108J解得：υA＝6m/s，υB=12m/s，A的速度向右，B的速度向左．（2）C與B碰撞時，C、B組成的系統(tǒng)動量守恒，設(shè)碰后B、C粘連時速度為υ′，則有：mBυB-mCυC=（mB+mC）υ′，代入數(shù)據(jù)得υ′=4m/s，方向向左．此后A和B、C組成的系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能守恒，當(dāng)彈簧第二次壓縮最短時，彈簧具有的彈性勢能最大，設(shè)為Ep′，且此時A與B、C三者有相同的速度，設(shè)為υ，由動量守恒有：mAυA-（mB+mC）υ′=（mA+mB+mC）υ，代入數(shù)據(jù)得υ=1m/s，υ的方向向右．由機(jī)械能守恒有：mAυ+（mB+mC）υ′2=Ep′+（mA+mB+mC）υ2代入數(shù)據(jù)得E′p＝50J．19．解：（1）4H→He＋2e＋2ν0=4×1.0078u—4.0026u—2×0.0005u=0.0276u＝Δmc2＝0.0276×1.5×10J×J（2）m＝mα＝6.1×1（3）氦的含量k＝＝≈2%由估算結(jié)果可知，k≈2%遠(yuǎn)小于25%的實(shí)際值，所以銀河系中的氦主要是宇宙誕生后不久生成的20.解：（1）第一顆子彈射入木塊過程中動量守恒解得：=3m/s木塊向右作減速運(yùn)動的加速度大小為m/s2木塊速度減小為零所用時間解得t1=0.6s<1s所以木塊在被第二顆子彈擊中前向右運(yùn)動離A點(diǎn)最遠(yuǎn)時，