陜西省2020年高二（下）期末物理試卷（解析版）

2020年陜西省西安一中高二（下）期末物理試卷

一、單項(xiàng)選擇題（共10小題，每小題4分，共40分.在每小題給出

的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確）

1.與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的現(xiàn)象是（）

A.天然放射現(xiàn)象B.光電效應(yīng)現(xiàn)象

C.電離現(xiàn)象D.a粒子散射現(xiàn)象

2.下列不屬于反沖運(yùn)動(dòng)的是（）

A.噴氣式飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)B.直升機(jī)的運(yùn)動(dòng)

C.火箭的運(yùn)動(dòng)D.反擊式水輪機(jī)的運(yùn)動(dòng)

3.關(guān)于光電效應(yīng)的規(guī)律，下列說法中正確的是（）

A.只有入射光的波長(zhǎng)大于該金屬的極限波長(zhǎng)，光電效應(yīng)才能產(chǎn)生

B.光電子的最大初動(dòng)能跟入射光強(qiáng)度成正比

C.發(fā)生光電效應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間一般都大于107s

D.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)從金屬內(nèi)逸出的光電子數(shù)目與入射

光強(qiáng)度成正比

4.如圖所示為氫原子能級(jí)圖，下列說法正確的是（）

nEn/eV

OO-----------------------------0

5------------------------------0.54

4-------------------------------0.85

3-------------------------------1.51

2-------------------------------3.4

1-------------------------------13.6

A.當(dāng)氫原子從n=3狀態(tài)躍遷到n=4狀態(tài)時(shí)，輻射出0.66eV的光子

B.波爾理論認(rèn)為原子的能量是不連續(xù)的，電子的軌道半徑是連續(xù)的

C.波爾理論也能很好地解釋復(fù)雜原子的光譜

D.大量處在n=l能級(jí)的氫原子可以被13eV的電子碰撞而發(fā)生躍遷

5.一個(gè)靜止的放射性原子核處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，由于

發(fā)生了某種衰變而形成了如圖所示的兩個(gè)圓形徑跡，兩圓半徑之比為

1：16,有（）

A.該原子核發(fā)生了a衰變

B.反沖核沿小圓作逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)

C.原靜止的原子核的原子序數(shù)為17

D.該衰變過程結(jié)束后其系統(tǒng)的總質(zhì)量略有增加

6.如圖所示，N為鋁板，M為金屬網(wǎng)，它們分別和電池兩極相連，

各電池的極性和電動(dòng)勢(shì)在圖中標(biāo)出.鴇的逸出功為4.5eV.現(xiàn)分別用

能量不同的光子照射鴇板（各光子的能量在圖上標(biāo)出）.那么，下列

A.①②③B.②③C.③④D.①②

7.質(zhì)量為m的物體以初速率vo做平拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)歷時(shí)間t,下落的高

度為h,速率為v,在這段時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量增量的大小不正確的是

()

2

A.mv-mvoB.mgtC.mjv2-v0D.m」2gh

8.如圖所示，一個(gè)輕質(zhì)彈簧左端固定在墻上，一個(gè)質(zhì)量為m的木塊

以速度vo從右邊沿光滑水平面向左運(yùn)動(dòng)，與彈簧發(fā)生相互作用.設(shè)

相互作用的過程中彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi)，那么整個(gè)相互作用過

程中彈簧對(duì)木塊的沖量I的大小和彈簧對(duì)木塊做的功W分別是

()

w

A.1=0,W=mvo2B.I=mv(),W=mvo2

C.I=2mvo,W=0D.I=2mvo,W=mvo2

9.在足夠大的光滑水平面上放有兩質(zhì)量相等的物塊A和B,其中A

物塊連接一個(gè)輕彈簧并處于靜止?fàn)顟B(tài)，B物體以初速度vo向著A物

塊運(yùn)動(dòng).當(dāng)物塊與彈簧作用時(shí)一，兩物塊在同一條直線上運(yùn)動(dòng).請(qǐng)識(shí)別

關(guān)于B物塊與彈簧作用過程中，兩物塊的v-t圖象正確的是()

LV.A

B球靜止，A球向B球運(yùn)動(dòng)，發(fā)生正碰.已知碰撞過程中總機(jī)械能守

恒，兩球壓縮最緊時(shí)的彈性勢(shì)能為EP,則碰前A球的速度等于（）

二.多項(xiàng)選擇題（本大題共4小題，每小題4分，共16分.在每小

題給出的4個(gè)選項(xiàng)中有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得4分，選不全的

得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分）

11.下列說法正確的是（）

A.比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成比結(jié)合能大的原子核時(shí)一定釋放核能

B.一定強(qiáng)度的入射光照射某金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光的頻率越

高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多

C.根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，氫原子的電勢(shì)能

減小，核外電子的運(yùn)動(dòng)速度增大

D.B射線的速度接近光速，普通一張白紙就可擋住

12.下列有關(guān)黑體輻射和光電效應(yīng)的說法中正確的是（)

A.普朗克在研究黑體輻射問題時(shí)提出了能量子假說

B.在黑體輻射中，隨著溫度的升高，各種頻率的輻射都增加，輻射

強(qiáng)度極大值的光向頻率較低的方向移動(dòng)

C.用一束綠光照射某金屬，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，現(xiàn)把這束綠光遮住一

半，仍然可發(fā)生光電效應(yīng)

D.在光電效應(yīng)現(xiàn)象中，極限頻率越大的金屬材料逸出功越大

13.木塊長(zhǎng)為L(zhǎng),靜止在光滑的水平桌面上，有A、B兩顆規(guī)格不同

的子彈以速度相反的VA、VB同時(shí)射向木塊，A、B在木塊中嵌入的

深度分別為dA、dB,且dA>dB,（dA+dB）<L,木塊一直保持靜止，

如圖所示，則由此判斷子彈A、B在射入前（）

B.子彈A的動(dòng)能等于子彈B的動(dòng)能

C.子彈A的動(dòng)量大小大于子彈B的動(dòng)量大小

D.子彈A的動(dòng)量大小等于子彈B的動(dòng)量大小

14.若原子的某內(nèi)層電子被電離形成空位，其它層的電子躍遷到該空

位上時(shí)，會(huì)將多余的能量以電磁輻射的形式釋放出來，此電磁輻射就

是原子的特征x射線.內(nèi)層空位的產(chǎn)生有多種機(jī)制，其中的一種稱為

內(nèi)轉(zhuǎn)換，即原子中處于激發(fā)態(tài)的核躍遷回基態(tài)時(shí)，將躍遷時(shí)釋放的能

量交給某一內(nèi)層電子，使此內(nèi)層電子電離而形成空位（被電離的電子

稱為內(nèi)轉(zhuǎn)換電子）.2Mp。的原子核從某一激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí)，可將能

量Eo=1.416MeV交給內(nèi)層電子（如K、L、M層電子，K、L、M標(biāo)

記原子中最靠近核的三個(gè)電子層）使其電離.實(shí)驗(yàn)測(cè)得從2I4P。原子

的K、L、M層電離出的電子的動(dòng)能分別為Ek=1.323MeV、

EL=1.399MeV.EM=1.412MeV.則可能發(fā)射的特征x射線的能量為

()

A.O.OBMeVB.0.017MeVC.0.076MeVD.O.O93MeV

三、實(shí)驗(yàn)填空題（每空2分，共22分）

15.太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個(gè)質(zhì)子聚變?yōu)?個(gè)氮核的熱核反應(yīng),

核反應(yīng)方程是4；H->；He+2X,其中X粒子是,這個(gè)核反應(yīng)釋

放出大量核能，已知質(zhì)子、氮核、X的質(zhì)量分別為mi、m2、m3,真

空中的光速為c,反應(yīng)過程釋放的能量為.

16.氫原子的能級(jí)圖如圖所示.若大量處于n=4能級(jí)的氫原子躍遷到

n=2能級(jí)發(fā)出的光照射某金屬后，逸出光電子的最大初動(dòng)能是

O.O5MeV,則該金屬的逸出功為MeV；若大量處于n=3能級(jí)的

氫原子躍遷到n=l能級(jí)發(fā)出的光照射該金屬，逸出光電子的最大初動(dòng)

17.美國(guó)物理學(xué)家密立根以精湛的技術(shù)測(cè)出了光電效應(yīng)中幾個(gè)重要的

物理量.若某次實(shí)驗(yàn)中，他用光照射某種金屬時(shí)發(fā)現(xiàn)其發(fā)生了光電效

應(yīng)，且得到該金屬逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖

象如圖所示，經(jīng)準(zhǔn)確測(cè)量發(fā)現(xiàn)圖象與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為4.8,與縱軸

交點(diǎn)坐標(biāo)為0.5.已知電子的電荷量為1.6義lO^c,由圖中數(shù)據(jù)可知

普朗克常量為Js,金屬的極限頻率為Hz.（均保留兩位

有效數(shù)字）

18.用頻率為v的光照射金屬表面所產(chǎn)生的光電子垂直進(jìn)入磁感強(qiáng)度

為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其最大半徑為R,電子質(zhì)量為

m,電量為e,則金屬表面光電子的逸出功為.

19.如圖為實(shí)驗(yàn)室常用的氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證動(dòng)量守恒的裝置.兩帶有等寬

、

遮光條的滑塊A和B,質(zhì)量分別為HIAmB,在A、B間用細(xì)線水平

壓住一輕彈簧，將其置于氣墊導(dǎo)軌上，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌使其能實(shí)現(xiàn)自由靜止,

這是表明,燒斷細(xì)線，滑塊A、B被彈簧彈開，光電門C、D

記錄下兩遮光條通過的時(shí)間分別為tA和tB,若有關(guān)

系式，則說明該實(shí)驗(yàn)動(dòng)量守恒.

20.一個(gè)質(zhì)量為M,底面長(zhǎng)為L(zhǎng)的三角形劈靜止于光滑的水平桌面

上，如圖，有一個(gè)質(zhì)量m的底邊長(zhǎng)為a的小三角形劈由斜面頂部無

初速滑到底部時(shí)，大三角形劈移動(dòng)的距離為.

21.如圖所示，一子彈擊中一塊用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩拴接的木塊，并與木

塊一起運(yùn)動(dòng)，問要使木塊能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，子彈的

速度至少為.（設(shè)子彈質(zhì)量為m,木塊質(zhì)量為M,重力加速度

為g）

Of

CZ>Sf

四、計(jì)算題（共3小題，22分.22,23題各6分，24題10分.解

答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答

案不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須寫出數(shù)值和單位）

22.一靜止的氨核（蕾氐）發(fā)生a衰變，放出一個(gè)速度為V。、質(zhì)量

為m的a粒子和一個(gè)質(zhì)量為M的反沖核針（Po）,若氨核發(fā)生衰變

時(shí)，釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為a粒子和針核的動(dòng)能.

（1）寫出衰變過程；

（2）求出反沖核的速度（計(jì)算結(jié)果不得使用原子量表示）

（3）求出這一衰變過程中虧損的質(zhì)量（計(jì)算結(jié)果不得使用原子量表

示）.

23.如圖所示，質(zhì)量為M=10kg的小車靜止在光滑的水平地面上，其

AB部分為半徑R=0.5m的光滑卷圓弧，BC部分水平粗糙，BC長(zhǎng)為

L=2m.一可看做質(zhì)點(diǎn)的小物塊從A點(diǎn)由靜止釋放，滑到C點(diǎn)剛好停

止.已知小物塊質(zhì)量m=6kg,g取lOm/s2求：

（1）小物塊與小車BC部分間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（2）小物塊從A滑到C的過程中，小車獲得的最大速度.

24.如圖1所示，質(zhì)量M=0.6kg的平板小車靜止在光滑水平面上.當(dāng)

t=0時(shí)-，兩個(gè)質(zhì)量都是m=0.2kg的小物體A和B（A和B均可視為質(zhì)

點(diǎn)），分別從左端和右端以水平速度vi=5.0m/s和V2=2.0m/s沖上小車,

當(dāng)它們相對(duì)于車停止滑動(dòng)時(shí)一，沒有相碰.已知A、B與車面的動(dòng)摩擦

因數(shù)都是020,g10m/s2.求：

(1)車的長(zhǎng)度至少是多少？

(2)B在C上滑行時(shí)對(duì)地的位移.

(3)通過分析在圖2中所給的坐標(biāo)系中畫出。至4.0s內(nèi)小車運(yùn)動(dòng)的

速度v-時(shí)間t圖象.

參考答案與試題解析

一、單項(xiàng)選擇題（共10小題，每小題4分，共40分.在每小題給出

的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確）

1.與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的現(xiàn)象是（）

A.天然放射現(xiàn)象B.光電效應(yīng)現(xiàn)象

C.電離現(xiàn)象D.a粒子散射現(xiàn)象

【考點(diǎn)】原子核衰變及半衰期、衰變速度；愛因斯坦質(zhì)能方程.

【分析】天然放射現(xiàn)象是原子核內(nèi)部自發(fā)的放射出a粒子或電子的現(xiàn)

象；電離現(xiàn)象是電子脫離原子核的束縛.光電效應(yīng)是原子核外層電子

脫離原子核的束縛而逸出；a粒子散射現(xiàn)象是用a粒子打到金箔上，

受到原子核的庫(kù)倫斥力而發(fā)生偏折的現(xiàn)象；

【解答】解：A、天然放射現(xiàn)象是原子核內(nèi)部自發(fā)的放射出a粒子或

電子的現(xiàn)象，反應(yīng)的過程中核內(nèi)核子數(shù)，質(zhì)子數(shù)，中子數(shù)發(fā)生變化，

涉及到原子核內(nèi)部的變化.故A正確.

B、光電效應(yīng)是原子核外層電子脫離原子核的束縛而逸出，沒有涉及

到原子核的變化，故B錯(cuò)誤.

C、電離現(xiàn)象是電子脫離原子核的束縛，不涉及原子核內(nèi)部變化.故

C錯(cuò)誤.

D、a粒子散射實(shí)驗(yàn)表明了原子內(nèi)部有一個(gè)很小的核，并沒有涉及到

核內(nèi)部的變化.故D錯(cuò)誤.

故選：A.

2.下列不屬于反沖運(yùn)動(dòng)的是（）

A.噴氣式飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)B.直升機(jī)的運(yùn)動(dòng)

C.火箭的運(yùn)動(dòng)D.反擊式水輪機(jī)的運(yùn)動(dòng)

【考點(diǎn)】反沖.

【分析】本題考查反沖運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用；明確反沖運(yùn)動(dòng)是相互作用的物體

之間的作用力與反作用力產(chǎn)生的效果.

【解答】解：A、噴氣式飛機(jī)是利用飛機(jī)與氣體間的相互作用，而促

進(jìn)飛機(jī)前進(jìn)的；故屬于反沖運(yùn)動(dòng)；

B、直升機(jī)的運(yùn)動(dòng)是利用氣體動(dòng)力學(xué)的原理制成的；不屬于反沖運(yùn)動(dòng);

C、火箭的運(yùn)動(dòng)是利用噴氣的方式而獲得動(dòng)力，利用了反沖運(yùn)動(dòng)；

D、反擊式水輪機(jī)是利用了水的反沖作用而獲得動(dòng)力，屬于反沖運(yùn)動(dòng);

本題選不屬于反沖運(yùn)動(dòng)的，故選：B.

3.關(guān)于光電效應(yīng)的規(guī)律，下列說法中正確的是（）

A.只有入射光的波長(zhǎng)大于該金屬的極限波長(zhǎng)，光電效應(yīng)才能產(chǎn)生

B.光電子的最大初動(dòng)能跟入射光強(qiáng)度成正比

C.發(fā)生光電效應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間一般都大于107s

D.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)從金屬內(nèi)逸出的光電子數(shù)目與入射

光強(qiáng)度成正比

【考點(diǎn)】光電效應(yīng).

【分析】本題應(yīng)根據(jù)光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律進(jìn)行分析：光電效應(yīng)具有瞬

時(shí)性，時(shí)間不超過10-9s；發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于

極限頻率；根據(jù)光電效應(yīng)方程EKm=hy-Wo,可知光電子的最大初動(dòng)

能與入射光的頻率有關(guān).光電流強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比.

【解答】解：A、發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極

限頻率，即入射光的波長(zhǎng)小于極限波長(zhǎng)，才能發(fā)生光電效應(yīng).故A

錯(cuò)誤.

B、根據(jù)光電效應(yīng)方程EKm=hv-Wo,可光電子的最大初動(dòng)能與頻率

不成正比，與光的強(qiáng)度無關(guān).故B錯(cuò)誤.

C、光電子的發(fā)射時(shí)間不超過10-9s,具有瞬時(shí)性.故C錯(cuò)誤.

D、入射光的強(qiáng)度超強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)射到金屬上的光子數(shù)就越多，發(fā)

射出光電子數(shù)，則形成的光電流越大，所以光電流強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)

度成正比.故D正確.

故選：D.

4.如圖所示為氫原子能級(jí)圖，下列說法正確的是（）

nEn/eV

OO---------------------------0

5----------------------------0.54

4-----------------------------0.85

3-----------------------------1.51

2-----------------------------3.4

1-----------------------------13.6

A.當(dāng)氫原子從n=3狀態(tài)躍遷到n=4狀態(tài)時(shí)，輻射出0.66eV的光子

B.波爾理論認(rèn)為原子的能量是不連續(xù)的，電子的軌道半徑是連續(xù)的

C.波爾理論也能很好地解釋復(fù)雜原子的光譜

D.大量處在n=l能級(jí)的氫原子可以被13eV的電子碰撞而發(fā)生躍遷

【考點(diǎn)】氫原子的能級(jí)公式和躍遷；玻爾模型和氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu).

【分析】當(dāng)氫原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)，需吸收能量，從高能級(jí)

向低能級(jí)躍遷時(shí)，需釋放能量.吸收光子的能量必須等于能級(jí)差才能

發(fā)生躍遷，若用電子碰撞，部分能量被吸收.

【解答】解：A、當(dāng)氫原子從n=3的狀態(tài)躍遷到n=4的狀態(tài)時(shí)，吸收

△E=1.51-0.85=0.66eV的光子.故A錯(cuò)誤.

B、玻爾理論認(rèn)為原子的能量是量子化的，軌道半徑也是量子化的，

故B錯(cuò)誤.

C、玻爾理論能很好地解釋氫原子光譜，不能解釋復(fù)雜原子的光譜.故

C錯(cuò)誤.

D、大量處在n=l能級(jí)的氫原子可以被13eV的電子碰撞，電子可以

吸收(13.6-3.4=10.2eV)的能量能發(fā)生躍遷，或吸收(13.6-

1.51=12.09eV)的能量發(fā)生躍遷.故D正確.

故選：D.

5.一個(gè)靜止的放射性原子核處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，由于

發(fā)生了某種衰變而形成了如圖所示的兩個(gè)圓形徑跡，兩圓半徑之比為

1：16,有()

XX

X\x

xV-xxyx

xxxx

A.該原子核發(fā)生了a衰變

B.反沖核沿小圓作逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)

C.原靜止的原子核的原子序數(shù)為17

D.該衰變過程結(jié)束后其系統(tǒng)的總質(zhì)量略有增加

【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).

【分析】靜止的放射性原子核發(fā)生了衰變放出粒子后，新核的速度與

粒子速度方向相反，由圖看出，放出的粒子與新核所受的洛倫茲力方

向相同，根據(jù)左手定則判斷粒子與新核的電性關(guān)系，即可判斷發(fā)生了

哪種衰變.

根據(jù)動(dòng)量守恒定律得知放出的粒子與新核的動(dòng)量大小相等，由尸耳求

出新核的電荷數(shù)，即可求解原來的原子核的原子序數(shù).該衰變過程會(huì)

放出能量，質(zhì)量略有虧損.

【解答】解：A、由圖示可知，原子核衰變后放出的粒子與新核所受

的洛倫茲力方向相同，而兩者速度方向相反，關(guān)鍵左手定則可知兩者

的電性相反，新核帶正電，則放出的必定是電子，發(fā)生了B衰變.故

A錯(cuò)誤.

B、原子核衰變過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可知，放出的（3

粒子與新核的動(dòng)量大小相等，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提

供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m/,解得：尸詈=4,由此可

知，半徑與電荷量成反比，兩圓半徑之比為1：16,由于新核的電荷

量較大，則小圓是新核的軌跡，衰變后新核所受的洛倫茲力方向向右,

根據(jù)左手定則判斷得知，其速度方向向下，沿小圓作逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng),

故B正確.

C、粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑：『詈心，由于兩圓半徑之比為1：

DQQD

16,由半徑之比可知：新核的電荷量為16e,原子序數(shù)為16,則原來

靜止的原子核的原子序數(shù)為15.故C錯(cuò)誤.

D、原子核衰變過程會(huì)放出能量，質(zhì)量略有虧損，該衰變過程結(jié)束后

其系統(tǒng)的總質(zhì)量略有減少.故D錯(cuò)誤.

故選：B

6.如圖所示，N為鴇板，M為金屬網(wǎng)，它們分別和電池兩極相連，

各電池的極性和電動(dòng)勢(shì)在圖中標(biāo)出.鴇的逸出功為4.5eV.現(xiàn)分別用

能量不同的光子照射鴇板（各光子的能量在圖上標(biāo)出）.那么，下列

圖中有光電子到達(dá)金屬網(wǎng)的是（）

①②③④

A.①②③B.②③C.③④D.①②

【考點(diǎn)】光電效應(yīng).

【分析】光照射在鴇板N上，有電子逸出，在電池的電動(dòng)勢(shì)的作用

下，鴇板與金屬網(wǎng)間存在電場(chǎng)，逸出的電子在電場(chǎng)力的作用下向金屬

網(wǎng)運(yùn)動(dòng).能否到達(dá)，要看逸出之后的動(dòng)能與克服電場(chǎng)力做功的關(guān)系.

【解答】解：①、入射光的光子能量小于逸出功，則不能發(fā)生光電

效應(yīng).故①錯(cuò)誤.

②、入射光的光子能量大于逸出功，能發(fā)生光電效應(yīng)；電場(chǎng)對(duì)光電

子加速，故有光電子到達(dá)金屬網(wǎng).故B正確.

③、入射光的光子能量大于逸出功，能發(fā)生光電效應(yīng)，根據(jù)光電效

應(yīng)方程EKM=hv-Wo=3.5eV,因?yàn)樗拥碾妷簽榉聪螂妷海聪螂妷?/p>

為2V,知光電子能到達(dá)金屬網(wǎng).故③正確.

④、入射光的光子能量大于逸出功，能發(fā)生光電效應(yīng)，根據(jù)光電效

應(yīng)方程EKM=1W-W0=3.5eV,所加的反向電壓為4V,根據(jù)動(dòng)能定理

知，光電子不能夠到達(dá)金屬網(wǎng).故④錯(cuò)誤.

故選：B.

7.質(zhì)量為m的物體以初速率vo做平拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)歷時(shí)間t,下落的高

度為h,速率為v,在這段時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量增量的大小不正確的是

()

22

A.mv-mvoB.mgtC.mijv-v0D.mV2gh

【考點(diǎn)】動(dòng)量定理.

【分析】根據(jù)動(dòng)量定理求出物體動(dòng)量的變化量，或通過首末位置的動(dòng)

量，結(jié)合三角形定則求出動(dòng)量的變化量.

【解答】解：根據(jù)動(dòng)量定理得，合力的沖量等于動(dòng)量的變化量，所以

△P=mgt.

末位置的動(dòng)量為mv,初位置的動(dòng)量為mvo,根據(jù)三角形定則，知?jiǎng)?/p>

量的變化量

△P=F合仁!!181：=111丫丫

2

O

即：△七」/-v1

平拋在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，故h《"gt2,

得：t=^

得：△P=rogt=mqT"=n?\/2hg

故B、C、D正確，A錯(cuò)誤.

本題選擇不正確的是，故選：A.

8.如圖所示，一個(gè)輕質(zhì)彈簧左端固定在墻上，一個(gè)質(zhì)量為m的木塊

以速度V。從右邊沿光滑水平面向左運(yùn)動(dòng)，與彈簧發(fā)生相互作用.設(shè)

相互作用的過程中彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi)，那么整個(gè)相互作用過

程中彈簧對(duì)木塊的沖量I的大小和彈簧對(duì)木塊做的功W分別是

()

A

A.1=0,W=mvo2B.I=mvo,W=mvo2

C.I=2mvo,W=0D.I=2mvo,W=mvo2

【考點(diǎn)】動(dòng)量定理；功的計(jì)算.

【分析】由于沒有摩擦力，可知，木塊先向左壓縮彈簧，后被彈簧向

右彈出，離開彈簧時(shí)速度與初速度大小相等、方向相反，根據(jù)動(dòng)量定

理求沖量L運(yùn)用動(dòng)能定理求功W.

【解答】解：由題意分析可知，木塊離開彈簧的瞬間速度大小為vo,

方向向右.取向左為正方向.

根據(jù)動(dòng)量定理得：1=-mvo-mvo=-2mvo,大小為2mv（）.

12

--o

根據(jù)動(dòng)能定理得：W=gmv；2mVo-

所以選項(xiàng)C正確，ABD錯(cuò)誤.

故選：C

9.在足夠大的光滑水平面上放有兩質(zhì)量相等的物塊A和B,其中A

物塊連接一個(gè)輕彈簧并處于靜止?fàn)顟B(tài)，B物體以初速度V。向著A物

塊運(yùn)動(dòng).當(dāng)物塊與彈簧作用時(shí)，兩物塊在同一條直線上運(yùn)動(dòng).請(qǐng)識(shí)別

關(guān)于B物塊與彈簧作用過程中，兩物塊的v-t圖象正確的是（）

【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像.

【分析】以兩物體及彈簧作為整體分析，對(duì)整體由動(dòng)量守恒及彈簧狀

態(tài)的變化可知兩物體的速度變化及加速度的變化，即可得出速度圖

象.

【解答】解：碰后時(shí)B速度減小，A的速度增大，而由于彈力增大,

故A、B的加速度均增大；

而在彈簧到達(dá)最短以后，繼續(xù)B速度減小，A的速度增大，因彈簧開

始伸長(zhǎng)，故兩物體受力減小，故加速度減?。?/p>

由圖可知，正確圖象應(yīng)為D.

故選：D.

10.在光滑水平地面上有兩個(gè)相同的彈性小球A、B,質(zhì)量都為m.現(xiàn)

B球靜止，A球向B球運(yùn)動(dòng)，發(fā)生正碰.已知碰撞過程中總機(jī)械能守

恒，兩球壓縮最緊時(shí)的彈性勢(shì)能為EP,則碰前A球的速度等于（）

A，俘B.后C.2佟D.2件

【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律.

【分析】?jī)汕驂嚎s最緊時(shí)，兩球速度相等.根據(jù)碰撞過程中動(dòng)量守恒,

以及總機(jī)械能守恒求出碰前A球的速度.

【解答】解：設(shè)碰撞前A球的速度為v,當(dāng)兩球壓縮最緊時(shí)，速度相

等，根據(jù)動(dòng)量守恒得，mv=2mv1則5=y.在碰撞過程中總機(jī)械能

守怛，有4"2m.（言）？+Ep,得v=2/4-.故C正確，A、B、D錯(cuò)

誤.

故選c.

二.多項(xiàng)選擇題（本大題共4小題，每小題4分，共16分.在每小

題給出的4個(gè)選項(xiàng)中有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得4分，選不全的

得2分，有選錯(cuò)或不答的得。分）

11.下列說法正確的是（）

A.比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成比結(jié)合能大的原子核時(shí)一定釋放核能

B.一定強(qiáng)度的入射光照射某金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)一，入射光的頻率越

高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多

C.根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，氫原子的電勢(shì)能

減小，核外電子的運(yùn)動(dòng)速度增大

D.B射線的速度接近光速，普通一張白紙就可擋住

【考點(diǎn)】氫原子的能級(jí)公式和躍遷；氫原子光譜.

【分析】通過核力的特點(diǎn)進(jìn)行判斷；當(dāng)有質(zhì)量虧損時(shí)，虧損的質(zhì)量以

能量的形式釋放；入射光的頻率越高，單個(gè)光子的能量值越大；氫原

子輻射出一個(gè)光子后，氫原子的電勢(shì)能減小，核外電子的運(yùn)動(dòng)速度增

大；B射線是具有放射性的元素的原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)

子同時(shí)釋放出一個(gè)高速電子即B粒子.a射線電離本領(lǐng)最大，貫穿本

領(lǐng)最小，普通一張白紙就可擋住.

【解答】解：A、比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成或分解成比結(jié)合能大的

原子核時(shí)有質(zhì)量虧損，釋放核能.故A正確.

B、一定強(qiáng)度的入射光照射某金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光的頻率越

高，單個(gè)光子的能量值越大，光子的個(gè)數(shù)越少，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光

電子數(shù)就越少.故B錯(cuò)誤.

C、根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，電子從高軌道躍

遷到低軌道，電子與原子核之間的距離變小，庫(kù)侖力做正功，氫原子

的電勢(shì)能減?。浑娮优c原子核之間的距離變小，由庫(kù)侖力提供向心力

可得，核外電子的運(yùn)動(dòng)速度增大.故C正確；

D、三種射線中，a射線電離本領(lǐng)最大，貫穿本領(lǐng)最小，普通一張白

紙就可擋住.故D錯(cuò)誤.

故選：AC

12.下列有關(guān)黑體輻射和光電效應(yīng)的說法中正確的是（）

A.普朗克在研究黑體輻射問題時(shí)提出了能量子假說

B.在黑體輻射中，隨著溫度的升高，各種頻率的輻射都增加，輻射

強(qiáng)度極大值的光向頻率較低的方向移動(dòng)

C.用一束綠光照射某金屬，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，現(xiàn)把這束綠光遮住一

半，仍然可發(fā)生光電效應(yīng)

D.在光電效應(yīng)現(xiàn)象中，極限頻率越大的金屬材料逸出功越大

【考點(diǎn)】光電效應(yīng)；物質(zhì)波.

【分析】普朗克在研究黑體輻射問題時(shí)提出了能量子假說，黑體輻射

的規(guī)律是：1、隨著溫度的升高，各種波長(zhǎng)的光的輻射強(qiáng)度都增加，2、

輻射強(qiáng)度的最大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng).當(dāng)入射光的頻率大于金屬

的極限頻率，可以發(fā)生光電效應(yīng).金屬的極限頻率越大，逸出功越大.

【解答】解：A、普朗克在研究黑體輻射問題時(shí)提出了能量子假說，

故A正確.

B、在黑體輻射中，隨著溫度的升高，各種頻率的輻射都增加，輻射

強(qiáng)度極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，故B錯(cuò)誤.

C、當(dāng)入射光的頻率大于金屬的極限頻率，就能發(fā)生光電效應(yīng)，與入

射光的強(qiáng)度無關(guān)，故C正確.

D、根據(jù)Wo=hvo知，金屬的極限頻率越大，逸出功越大，故D正確.

故選：ACD.

13.木塊長(zhǎng)為L(zhǎng),靜止在光滑的水平桌面上，有A、B兩顆規(guī)格不同

的子彈以速度相反的VA、VB同時(shí)射向木塊，A、B在木塊中嵌入的

深度分別為dA、dB,且dA>dB,(dA+dB)<L,木塊一直保持靜止，

如圖所示，則由此判斷子彈A、B在射入前()

A.速度vA>vB

B.子彈A的動(dòng)能等于子彈B的動(dòng)能

C.子彈A的動(dòng)量大小大于子彈B的動(dòng)量大小

D.子彈A的動(dòng)量大小等于子彈B的動(dòng)量大小

【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律.

【分析】根據(jù)子彈A、B從木塊兩側(cè)同時(shí)射入木塊，木塊始終保持靜

止，分析子彈對(duì)木塊作用力的大小關(guān)系，根據(jù)動(dòng)能定理研究初動(dòng)能的

關(guān)系，從而確定初速度關(guān)系.根據(jù)動(dòng)量守恒定律研究動(dòng)量關(guān)系.

【解答】解：

由題知，子彈A、B從木塊兩側(cè)同時(shí)射入木塊，木塊始終保持靜止，

分析可知，兩子彈對(duì)木塊的推力大小相等，方向相反，子彈在木塊中

運(yùn)動(dòng)時(shí)間必定相等，否則木塊就會(huì)運(yùn)動(dòng).設(shè)兩子彈所受的阻力大小均

為f,根據(jù)動(dòng)能定理得：

對(duì)A子彈：-fdA=O-EkA,得EkA=fdA

對(duì)B子彈：：-fds=O-EkB,得EkB=fdB.

由于dA>dB,則有子彈入射時(shí)的初動(dòng)能EkA>EkB.故B錯(cuò)誤.

對(duì)兩子彈和木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，因開始系統(tǒng)的總動(dòng)量為零，所

以子彈A的動(dòng)量大小等于子彈B的動(dòng)量大小.

根據(jù)動(dòng)量與動(dòng)能的關(guān)系：P=mv=72n,Ek

則有J2n^E后［2咤E通,而ERA>ERB?貝！J得至UmA<mB

2

根據(jù)動(dòng)能的計(jì)算公式Ek=1rov,得到初速度VA>VB.故AC正確，D

錯(cuò)誤.

故選：AD

14.若原子的某內(nèi)層電子被電離形成空位，其它層的電子躍遷到該空

位上時(shí)，會(huì)將多余的能量以電磁輻射的形式釋放出來，此電磁輻射就

是原子的特征x射線.內(nèi)層空位的產(chǎn)生有多種機(jī)制，其中的一種稱為

內(nèi)轉(zhuǎn)換，即原子中處于激發(fā)態(tài)的核躍遷回基態(tài)時(shí)，將躍遷時(shí)釋放的能

量交給某一內(nèi)層電子，使此內(nèi)層電子電離而形成空位（被電離的電子

稱為內(nèi)轉(zhuǎn)換電子）.2l4p0的原子核從某一激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí)，可將能

量Eo=1.416MeV交給內(nèi)層電子（如K、L、M層電子，K、L、M標(biāo)

記原子中最靠近核的三個(gè)電子層）使其電離.實(shí)驗(yàn)測(cè)得從214Po原子

的K、L、M層電離出的電子的動(dòng)能分別為Ek=1.323MeV、

EL=1.399MeV、EM=1.412MeV.則可能發(fā)射的特征x射線的能量為

（）

A.O.OBMeVB.0.017MeVC.0.076MeVD.0.093MeV

【考點(diǎn)】氫原子的能級(jí)公式和躍遷.

【分析】解決該題的關(guān)鍵是從題目中獲取有用信息，從題目可知特征

x射線的原理是：電子在原子內(nèi)層能級(jí)之間的躍遷，和氫原子能級(jí)躍

遷一樣，只是內(nèi)層原子躍遷時(shí)，釋放能量較高.

【解答】解：電離過程是：該能級(jí)上的電子獲得能量后轉(zhuǎn)化為其動(dòng)能,

當(dāng)獲得的動(dòng)能足能使其脫離原子核的吸引后，則能電離，因此電離時(shí)

獲得的動(dòng)能等于無窮遠(yuǎn)處能級(jí)和該能級(jí)之間能量差.所以內(nèi)層三個(gè)能

級(jí)的能量分別為：Ei=-1.412MeV,E2=-1.399MeV,E3=-1.323MeV,

因此放出的特征x射線的能量分別為：△EI=E3-Ei=0.089MeV,△

E2=E2-E,=0.013MeV,AE3=E3-E2=0.076MeV,故BD錯(cuò)誤，AC正

確.

故選AC.

三、實(shí)驗(yàn)填空題(每空2分，共22分)

15.太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個(gè)質(zhì)子聚變?yōu)?個(gè)氮核的熱核反應(yīng),

核反應(yīng)方程是4；H-＞為e+2X,其中X粒子是正電子，這個(gè)核反

應(yīng)釋放出大量核能，已知質(zhì)子、氮核、X的質(zhì)量分別為rm、m2、m3,

真空中的光速為c,反應(yīng)過程釋放的能量為(4mi-m2-2m為c?.

【考點(diǎn)】輕核的聚變；裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng).

【分析】(1)根據(jù)核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒，即可求解；

(2)根據(jù)質(zhì)能方程求出釋放能量，即可求解.

【解答】解：根據(jù)核反應(yīng)方程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)的守恒可知X粒子

的質(zhì)量數(shù)為0,電荷數(shù)為1,因此X粒子為正電子，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)

2

能方程可知，該反應(yīng)過程釋放的能量為：△E=Amc=(4mi-m2-2m3)

c2.

故答案為：正電子；(4mi-m2-2m3)c?.

16.氫原子的能級(jí)圖如圖所示.若大量處于n=4能級(jí)的氫原子躍遷到

n=2能級(jí)發(fā)出的光照射某金屬后，逸出光電子的最大初動(dòng)能是

0.05MeV,則該金屬的逸出功為2.50MeV；若大量處于n=3能級(jí)

的氫原子躍遷到n=l能級(jí)發(fā)出的光照射該金屬，逸出光電子的最大初

動(dòng)能是9.59MeV.

II小\

【考點(diǎn)】氫原子的能級(jí)公式和躍遷.

【分析】能級(jí)間輻射的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，根據(jù)光電效

應(yīng)方程求出金屬的逸出功.根據(jù)釋放的光子能量，結(jié)合光電效應(yīng)方程

求出逸出光電子的最大初動(dòng)能.

【解答】解：處于n=4能級(jí)的氫原子躍遷到n=2能級(jí)發(fā)出的光子能量

hv=-0.85+3.4eV=2.55MeV,

根據(jù)光電效應(yīng)方程得，Ekm=hv-Wo,解得逸出功Wo=hv-Ekm=2.55

-0.05MeV=2.50MeV.

大量處于n=3能級(jí)的氫原子躍遷到n=l能級(jí)，發(fā)出的最大光子能量

hvz=-1.51+13.6MeV=12.09MeV,

則光電子的最大初動(dòng)能Ekm'=hv，-Wo=12.O9-2.50MeV=9.59MeV.

故答案為：2.50,9.59

17.美國(guó)物理學(xué)家密立根以精湛的技術(shù)測(cè)出了光電效應(yīng)中幾個(gè)重要的

物理量.若某次實(shí)驗(yàn)中，他用光照射某種金屬時(shí)發(fā)現(xiàn)其發(fā)生了光電效

應(yīng)，且得到該金屬逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖

象如圖所示，經(jīng)準(zhǔn)確測(cè)量發(fā)現(xiàn)圖象與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為4.8,與縱軸

交點(diǎn)坐標(biāo)為0.5.已知電子的電荷量為1.6X10it,由圖中數(shù)據(jù)可知

普朗克常量為6.7X10-4js,金屬的極限頻率為4.8X10、

Hz.（均保留兩位有效數(shù)字）

【分析】根據(jù)光電效應(yīng)方程的得出最大初動(dòng)能與入射光的頻率關(guān)系，

結(jié)合圖線求出普朗克常量.根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hv-W,

Ek-v圖象的斜率等于h.橫軸的截距大小等于截止頻率，逸出功

W=hv0,根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行求解.

【解答】解：根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hv-W,Ek-v圖象的

橫軸的截距大小等于截止頻率，由圖知該金屬的截止頻率為：vo=4.77

X1014HZ^4.8X10,4HZ.

根據(jù)光電效應(yīng)方程得,Ekm=hv-Wo,當(dāng)入射光的頻率為v=6.0X1014HZ

時(shí)，最大初動(dòng)能為Ekm=0.5eV.

I4

當(dāng)入射光的頻率為VOM.8X1OHZ時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為0.

1419

則:hX6.0X10-Wo=O.5X1.6X10-,

14

即：hX4.8X10-Wo=O

聯(lián)立兩式解得：h=6.7X1034Js.

故答案為：6.7X10-34,4.8X1014.

18.用頻率為v的光照射金屬表面所產(chǎn)生的光電子垂直進(jìn)入磁感強(qiáng)度

為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其最大半徑為R,電子質(zhì)量為

m,電量為e,則金屬表面光電子的逸出功為hv-T■幺.

【考點(diǎn)】光電效應(yīng).

【分析】根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中的半徑，結(jié)合半徑公式求出粒子的速度，

從而得出粒子的動(dòng)能，根據(jù)光電效應(yīng)方程求出金屬的逸出功.

【解答】解:根據(jù)evb=4得光電子的最大速度為：v=嚕，

222

2eR

則光電子的最大動(dòng)能為：E.4mv=>

22m

根據(jù)光電效應(yīng)方程得：Ekm=hv-Wo,

222

解得逸出功為：Wo=hv-￡[R■.

2m

222

故答案為：hv_e巴R.

2m

19.如圖為實(shí)驗(yàn)室常用的氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證動(dòng)量守恒的裝置.兩帶有等寬

遮光條的滑塊A和B,質(zhì)量分別為HIA、mB,在A、B間用細(xì)線水平

壓住一輕彈簧，將其置于氣墊導(dǎo)軌上，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌使其能實(shí)現(xiàn)自由靜止,

這是表明氣墊導(dǎo)軌水平，燒斷細(xì)線，滑塊A、B被彈簧彈開，光

電門C、D記錄下兩遮光條通過的時(shí)間分別為tA和tB,若有關(guān)

系式-'則說明該實(shí)驗(yàn)動(dòng)量守恒?

【考點(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.

【分析】滑塊靜止，處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，據(jù)此分析答題;

求出滑塊速度，由動(dòng)量守恒定律分析答題.

【解答】解：兩滑塊自由靜止，滑塊靜止，處于平衡狀態(tài)，所受合力

為零，此時(shí)氣墊導(dǎo)軌是水平的；

設(shè)遮光條的寬度為d,兩滑塊的速度為：VA=4，VB=7，...①,

TATB

如果動(dòng)量守恒，滿足：mAVA-mBVB=O...@,

由①②解得：4-詈=0.

TA

故答案為：氣墊導(dǎo)軌水平；詈-獸=0.

TAXB

20.一個(gè)質(zhì)量為M,底面長(zhǎng)為L(zhǎng)的三角形劈靜止于光滑的水平桌面

上，如圖，有一個(gè)質(zhì)量m的底邊長(zhǎng)為a的小三角形劈由斜面頂部無

初速滑到底部時(shí)，大三角形劈移動(dòng)的距離為—嗎應(yīng)_.

【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律.

【分析】M、m組成的系統(tǒng)，水平方向不受外力，動(dòng)量守恒.用位移

表示兩個(gè)物體水平方向的平均速度，根據(jù)平均動(dòng)量守恒列式，可以求

出M的位移.

【解答】解：M、m組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，以向左為正方

向，

設(shè)M的位移為x,則m的位移為：L-a-x,

兩物體的平均速率分別為：V產(chǎn)匚:V2=?,

由動(dòng)量守恒定律得：mvi-MV2=0,

m(L-a)

解得:x=----------

m(L-a)

故答案為:

』+m

21.如圖所示，一子彈擊中一塊用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩拴接的木塊，并與木

塊一起運(yùn)動(dòng)，問要使木塊能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，子彈的

速度至少為—V5iL.(設(shè)子彈質(zhì)量為m,木塊質(zhì)量為M,重力加

一m一

速度為g)

O'

I.

oCw

mJ

【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；功能關(guān)系.

【分析】根據(jù)最高點(diǎn)的臨界情況，求出木塊通過最高點(diǎn)的最小速度，

根據(jù)動(dòng)能定理求出最低點(diǎn)的最小速度.再根據(jù)子彈擊中木塊過程系統(tǒng)

的動(dòng)量守恒求子彈的最小速度.

【解答】解：木塊恰能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)一，在最高點(diǎn),

由重力充當(dāng)向心力，則有：

2

(M+m)g=(M+m)2X

L

木塊從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程，由機(jī)械能守恒定律得知重力勢(shì)能的增

加等于動(dòng)能的減少，即有：

(M+m)g>2L=y(M+m)-y(N+m)Vj

子彈擊中木塊的過程，取子彈原來的速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒

定律得：

mvo=（M+m）V2；

聯(lián)立解得：/5gL

ID

故答案為：—南.

m

四、計(jì)算題（共3小題，22分.22,23題各6分，24題10分.解

答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答

案不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須寫出數(shù)值和單位）

22.一靜止的氨核（|^Rn）發(fā)生a衰變，放出一個(gè)速度為vo、質(zhì)量

為m的a粒子和一個(gè)質(zhì)量為M的反沖核針（Po）,若氫核發(fā)生衰變

時(shí)，釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為a粒子和針核的動(dòng)能.

（1）寫出衰變過程；

（2）求出反沖核的速度（計(jì)算結(jié)果不得使用原子量表示）

（3）求出這一衰變過程中虧損的質(zhì)量（計(jì)算結(jié)果不得使用原子量表

示）.

【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；愛因斯坦質(zhì)能方程；裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng).

【分析】根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程，根據(jù)動(dòng)量守

恒定律求出反沖速度，再根據(jù)能量守恒求出釋放的核能.

【解答】解：（1）衰變方程為：II2&玲等Po+；He

（2）設(shè)針核的反沖速度大小為v,由動(dòng)量守恒定律有：

O=mvo-Mv,v=^^-

（3）衰變過程中產(chǎn)生的機(jī)械能為:

△E=\mvo2cMV?,

由愛因斯坦質(zhì)能方程有：△E=Z\mc2

產(chǎn)生這些機(jī)械能虧損的質(zhì)量為：

△mf手■（哈

答：（1）衰變方程：焦氐玲泮Po+；He.

（2）反沖核的速度學(xué).

2

mVO

z

（3）這一衰變過程中虧損的質(zhì)量2\(

2c

23.如圖所示，質(zhì)量為M=10kg的小車靜止在光滑的水平地面上，其

AB部分為半徑R=0.5m的光滑《圓弧,BC部分水平粗糙,BC長(zhǎng)為

L=2m.一可看做質(zhì)點(diǎn)的小物塊從A點(diǎn)由靜止釋放，滑到C點(diǎn)剛好停

止.已知小物塊質(zhì)量m=6kg,g取lOm/s2求:

（1）小物塊與小車BC部分間的動(dòng)摩擦因數(shù);

（2）小物塊從A滑到C的過程中，小車獲得的最大速度.

【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；功能關(guān)系.

【分析】當(dāng)滑塊滑到B點(diǎn)時(shí)-，小車速度最大；當(dāng)滑塊滑到C點(diǎn)時(shí)，

小車和滑塊相對(duì)靜止，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和功能關(guān)系列式求解即可.

【解答】解：m滑至C,根據(jù)動(dòng)量守恒定律，有m、M相對(duì)靜止，根

據(jù)功能關(guān)系，有：

mgR=|imgL

解得：嶗專0.25

滑至B時(shí)，車速最大，規(guī)定向右為正方向，物塊與車組成的系統(tǒng)水

平方向動(dòng)量守恒，有：

mv-MV=0

由動(dòng)能關(guān)系：mgR=%nv2gMV?

解得:V6，)1絲s5=L5m/s

VKM+m)V10(10+6)

答：(1)小物塊與小車BC部分間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25；

(2)小物塊從A滑到C的過程中，小車獲得的最大速度1.5m/s.

24.如圖1所示，質(zhì)量M=0.6kg的平板小車靜止在光滑水平面上.當(dāng)

t=0時(shí)，兩個(gè)質(zhì)量都是m=0.2kg的小物體A和B(A和B均可視為質(zhì)

點(diǎn))，分別從左端和右端以水平速度V]=5.0m/s和V2=2.0m/s沖上小車,

當(dāng)它們相對(duì)于車停止滑動(dòng)時(shí)，沒有相碰.已知A、B與車面的動(dòng)摩擦

因數(shù)都是020,g10m/s2.求:

(1)車的長(zhǎng)度至少是多少？

(2)B在C上滑行時(shí)對(duì)地的位移.

(3)通過分析在圖2中所給的坐標(biāo)系中畫出。至4.0s內(nèi)小車運(yùn)動(dòng)的

速度v-時(shí)間t圖象.

【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系；勻變

速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系.

【分析】(1)以A、B和車組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，該系統(tǒng)水平方向

動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律列方程求解.

(2)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)用功能關(guān)系，系統(tǒng)克服摩擦力做的功等于系統(tǒng)動(dòng)能的

減少量，列方程求解即可.

(3)第一階段:A、B同時(shí)在車上滑行時(shí)，滑塊對(duì)車的摩擦力均為|img,

方向相反，車受力平衡而保持不動(dòng).當(dāng)B的速度減為0時(shí)一，此過程

結(jié)束，第二階段：B停止運(yùn)動(dòng)后，A繼續(xù)在車上滑動(dòng)，物體A與車將

有共同速度v,最終做勻速直線運(yùn)動(dòng).根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合牛頓第二

定律進(jìn)行求解.

【解答】解：(1)設(shè)A、B相對(duì)于車停止滑動(dòng)時(shí)，車的速度為v,規(guī)

定向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：

mvi-mv2=(M+2M)v,

得：v=0.6m/s,方向向右.

設(shè)A、B在車上相對(duì)于車滑動(dòng)的距離分別為si和S2,由功能關(guān)系得：

|imgsi+nmgS2=7rmv22-H^-mvi2-y(M+2m)v2

得：si+s2=0.72m

故車長(zhǎng)最小為0.72m；

(2)開始A、B相對(duì)于車運(yùn)動(dòng)時(shí)，A對(duì)C和B對(duì)C的滑動(dòng)摩擦力等

大反向，故C靜止.

當(dāng)B對(duì)地速度為。時(shí)，B與C相對(duì)靜止，即B與C有共同速度0.

所以此前B對(duì)地位移SB=±_=J=lm

211g4

(3)車的運(yùn)動(dòng)分以下三個(gè)階段：

第一階段：A、B同時(shí)在車上滑行時(shí)，滑塊對(duì)車的摩擦力均為，方向

相反，車受力平衡而保持不動(dòng).當(dāng)B的速度減為0時(shí)，此過程結(jié)束.設(shè)

這段時(shí)間內(nèi)滑塊的加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律：nmg=ma

a=pg,

滑塊B停止滑動(dòng)的時(shí)間t=2X=1.0s

a

第二階段：B停止運(yùn)動(dòng)后，A繼續(xù)在車上滑動(dòng)，設(shè)到時(shí)刻物體A與車

有共同速度V,

則第三階段：之后，車以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)到為止.

小車運(yùn)動(dòng)的速度--時(shí)間圖線如圖所示.

八v/m?g*1

0.8

06-----------------廠-------

04------------Z------------------

0.2----------4--------------

o口」IIL-?

01.02.03.04.0t/s

答：(1)車的長(zhǎng)度至少是0.72m；

(2)B在C上滑行時(shí)對(duì)地的位移為1m.

(3)通過分析在圖2中所給的坐標(biāo)系中畫出0至4.0s內(nèi)小車運(yùn)動(dòng)的

速度v-時(shí)間t圖象如圖.

贈(zèng)送勵(lì)志修身名言警句

可怕的敵人，就是沒有堅(jiān)強(qiáng)的信念?！_曼羅蘭

不要詢問世界需要什么。問問什么事情可以使你活躍，然后

付諸實(shí)踐。因?yàn)槭澜缧枰钴S的人。--霍華德瑟曼

大鵬一日同風(fēng)起，扶搖直上九萬里。——李白

不為外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。呂坤《呻吟

語應(yīng)務(wù)》

書，能保持我們的童心；書能保持我們的青春。嚴(yán)文井

一個(gè)沒有受到獻(xiàn)身的熱情所鼓舞的人，永遠(yuǎn)不會(huì)做出什么偉

大的事情來。車爾尼雪夫斯基

燕雀安知鴻鵠之志哉！——陳涉

偉大的事業(yè)，需要決心，能力，組織和責(zé)任感?！撞飞?/p>

只有經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間完成其發(fā)展的艱苦工作，并長(zhǎng)期埋頭沉浸于

其中的任務(wù)，方可望有所成就?！诟駹?/p>

堅(jiān)強(qiáng)的信心，能使平凡的人做出驚人的事業(yè)?！R爾頓

人們心神不寧是因?yàn)榭偸悄米约浩降黄鹧鄣纳钆c別人

光鮮亮麗的一面相比較。—史蒂文弗蒂克

志當(dāng)存高遠(yuǎn)。諸葛亮

老驥伏楊，志在千里；烈士暮年，壯心不已?！懿?/p>

古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有堅(jiān)忍不拔之志。蘇

軾

燕雀戲藩柴，安識(shí)鴻鵠游?！苤?/p>

生當(dāng)作人杰，死亦為鬼雄，至今思項(xiàng)羽，不肯過江東?！?/p>

李清照

窮且益堅(jiān)，不墜青云之志?！醪?/p>

勿以惡小而為之，勿以善小而不為。惟賢惟德，能服于人。

劉備

大鵬一日同風(fēng)起，扶搖直上九萬里?！畎?/p>

古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有堅(jiān)忍不拔之志。一

一蘇軾

壯心未與年俱老，死去猶能作鬼雄?！懹?/p>

科學(xué)家的天職叫我們應(yīng)當(dāng)繼續(xù)奮斗，徹底揭露自然界的奧

秘，掌握這些奧秘便能在將來造福人類。約里奧?居里

書是人類進(jìn)步的階梯，終生的伴侶，最誠(chéng)摯的朋友。高爾基

甘共苦書籍是全世界的營(yíng)養(yǎng)品。莎士比亞

人的活動(dòng)如果沒有理想的鼓舞，就會(huì)變得空虛而渺小。車爾

尼雪夫斯基

志不強(qiáng)者智不達(dá)。墨翟

生當(dāng)作人杰，死亦為鬼雄，至今思項(xiàng)羽，不肯過江東。一一

李清照

燕雀安知鴻鵠之志哉！——陳涉

未來是光明而美麗的，愛它吧，向它突進(jìn)，為它工作，迎接

它，盡可能地使它成為現(xiàn)實(shí)吧！車爾尼雪夫斯基

志當(dāng)存高遠(yuǎn)。諸葛亮

讀書如飯，善吃飯者長(zhǎng)精神，不善吃者生疾病?！聦W(xué)誠(chéng)

人，只要有一種信念，有所追求，什么艱苦都能忍受，什么

環(huán)境也都能適應(yīng)?！×?/p>

壯心未與年俱老，死去猶能作鬼雄?！懹?/p>

一個(gè)沒有受到獻(xiàn)身的熱情所鼓舞的人，永遠(yuǎn)不會(huì)做出什么偉

大的事情來?！嚑柲嵫┓蛩够?/p>

故立志者，為學(xué)之心也；為學(xué)者，立志之事也。一一王陽明

共同的事業(yè)，共同的斗爭(zhēng)，可以使人們產(chǎn)生忍受一切的力量。

——奧斯特洛夫斯基

貧不足羞，可羞是貧而無志。呂坤

我們以人們的目的來判斷人的活動(dòng)。目的偉大，活動(dòng)才可以

說是偉大的。——契訶夫

毫無理想而又優(yōu)柔寡斷是一種可悲的心理。一一培根

春蠶到死絲方盡，人至期頤亦不休。一息尚存須努力，留作

青年好范疇?！獏怯裾?/p>

生活的理想，就是為了理想的生活。——張聞天名言警句

理想的人物不僅要在物質(zhì)需要的滿足上，還要在精神旨趣的

滿足上得到表現(xiàn)?！诟駹?/p>

一個(gè)能思想的人，才真是一個(gè)力量無邊的人。一一巴爾扎克

我從來不把安逸和快樂看作是生活目的本身—這種倫理基

礎(chǔ)，我叫它豬欄的理想?！獝垡蛩固?/p>

人生應(yīng)該如蠟燭一樣，從頂燃到底，一直都是光明的。——

蕭楚女

人生的價(jià)值，即以其人對(duì)于當(dāng)代所做的工作為尺度?！?/p>

瑋

路是腳踏出來的，歷史是人寫出來的。人的每一步行動(dòng)都在

書寫自己的歷史。——吉鴻昌

但愿每次回憶，對(duì)生活都不感到負(fù)疚—郭小川

人的一生可能燃燒也可能腐朽，我不能腐朽，我愿意燃燒起

來！——奧斯特洛夫斯基

你若要喜愛你自己的價(jià)值，你就得給世界創(chuàng)造價(jià)值?！?/p>

德

我們活著不能與草木同腐，不能醉生夢(mèng)死，枉度人生，要有

所作為。——方志敏

所謂天才，只不過是把別人喝咖啡的功夫都用在工作上了。

魯迅

人類的希望像是一顆永恒的星，烏云掩不住它的光芒。特別

是在今天，和平不是一個(gè)理想，一個(gè)夢(mèng)，它是萬人的愿望。

——巴金

傲不可長(zhǎng)，欲不可縱，樂不可極，志不可滿。---魏徵

人生像攀登一座山，而找尋出路，卻是一種學(xué)習(xí)的過程，我

們應(yīng)當(dāng)在這過程中，學(xué)習(xí)穩(wěn)定、冷靜，學(xué)習(xí)如何從慌亂中找

到生機(jī)。席慕蓉

我們是國(guó)家的主人，應(yīng)該處處為國(guó)家著想。——雷鋒

不勤勉的人生便是罪過。無技藝的勤勞就是粗野。羅斯金

金錢和時(shí)間是人生兩種最沉重的負(fù)擔(dān)，最不快樂的就是那些

擁有這兩種東西太多，我得不知怎樣使用的人。約翰生

不屈不撓的精神，是人生成功的法寶。

獲得幸福的惟一途徑，就是忘掉目前的幸福，以除此之外的

目的作為人生目標(biāo)。米勒

持續(xù)不斷的勞動(dòng)，是人生的鐵律，也是藝術(shù)的鐵律。巴爾

扎克

抽打自己的鞭子要掌握在自己的手里，在漫長(zhǎng)的人生道路的

每一步上，都要經(jīng)常鞭策自警，萬不可以為有過一兩次抽打

就可以沿途平安了。“自新應(yīng)似長(zhǎng)江水，日夜奔流無歇時(shí)?！?/p>

魏書生

處處熱心的人生，是事事滿意的人生。帕克

盡管世界和人生是壞透了，其中卻有一件東西永遠(yuǎn)是好，那

便是青春。顯克維奇

奮斗就是生活，人生惟有前進(jìn)。巴金

你的態(tài)度跟這改變；態(tài)度改變，你的習(xí)慣跟著改變；習(xí)慣改

變，你的性格跟著改變；性格，你的人生跟著改變。馬斯

洛

人生，始終充滿戰(zhàn)斗激情?；萏芈?/p>

既然人生，具有一切樂趣的全部人生，在我面前敞開來，又

何必在這個(gè)狹窄的，閉塞的柜子里奮斗和勞作呢？列夫托

爾斯泰

人生，幸福不是目的，品德才是準(zhǔn)繩。比徹

人生，這是個(gè)莊得的字眼；人生，這兩個(gè)字的內(nèi)涵如大海浩

瀚。它是權(quán)衡一個(gè)人身心價(jià)值的天平，是輕是重，是強(qiáng)是弱,

在它面前，都免不了要受到公正的評(píng)判。佚名

人生并非游戲，因此，我們并沒有權(quán)利只憑自己的意愿