2009-2010学年海南师大附中高三（上）第一次月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是（ ）
A．红光
B．橙光
C．黄光
D．绿光

2. 难度：中等

关于α、β、γ射线和X射线以下说法正确的是（ ）
A．都是波长极短，频率很高的电磁波
B．都是原子内层电子受激辐射的
C．都是原子核发生衰变时产生的
D．以上说法都不对

3. 难度：中等

光子能量为E的一束光照射容器中的氢（设氢原子处于基态），氢原子吸收光子后，能发出频率为ν₁、ν₂、ν₃的三种光谱线，且ν₁＜ν₂＜ν₃，则E等于（ ）
A．hν₁
B．hν₃
C．h（ν₃-ν₁）
D．h（ν₁+ν₂+ν₃）

4. 难度：中等

2006年3月23日央视报道，中科院等离子体物理研究所经过八年的艰苦努力，终于讲率先建成了世界上第一个全超导的托马克试验装置并调试成功；这种装置被称为“人造太阳”，它能够承受上亿摄氏度高温且能够控制等离子态的核子发生聚变并稳定持续地输出能量，就像太阳一样为人类提供无限清洁的能源．在下列核反应方程中可能是该装置内部所进行的核反应的是（ ）
A．₇¹⁴N+₂⁴He→₈¹⁷O+₁¹H
B．₁²H+₁³H₂→⁴He+¹n
C．₉₂²³⁸U→₉₀²³⁴Th+₂⁴He
D．γ+₁²H→₁¹H+¹ n

5. 难度：中等

将质量为M的木块固定在光滑水平面上，一颗质量为m的子弹以速度υ沿水平方向射入木块，子弹射穿木块时的速度为，现将同样的木块放在光滑的水平桌面上，相同的子弹仍以速度υ沿水平方向射入木块，则以下说法正确的是（ ）
A．若M=3m，则能够射穿木块
B．若M=3m，不能射穿木块，子弹将留在木块中，一起以共同的速度做匀速运动
C．若M=3m，刚好能射穿木块，此时相对速度为零
D．无法确定子弹能否打穿穿木块．因为不知道子弹和木块间作用力大小及木块的厚度

6. 难度：中等

甲乙两球在水平光滑轨道上同方向运动，已知它们的动量分别是p₁=5kg．m/s，p₂=7kg．m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为10kg．m/s，则两球质量m₁与m₂间的关系可能是（ ）
A．m₁=m₂
B．2m₁=m₂
C．4m₁=m₂
D．6m₁=m₂

7. 难度：中等

如图所示，在水平桌面上固定着一个光滑圆轨道，在轨道的B点静止着一个质量为m₂的弹性小球乙，另一个质量为m₁的弹性小球甲以初速v运动，与乙球发生第一次碰撞后，恰在C点发生第二次碰撞．则甲、乙两球的质量之比m₁：m₂可能等于（ ）
A．3：5
B．1：9
C．1：7
D．2：3

8. 难度：中等

图为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，关于观察到的现象，下述说法中正确的是（ ）

A．相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多
B．相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数比放在A位置时少得多
C．放在C、D位置时屏上观察不到闪光
D．放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少

9. 难度：中等

斜向上发射一物体，不计空气阻力，当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成a、b两块，质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向．则（ ）
A．b的速度方向一定与原速度方向相反
B．从炸裂到落地的这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大
C．a，b一定同时到达水平地面
D．在炸裂过程中，a，b受到爆炸力的冲量大小一定相等

10. 难度：中等

如图所示，在光滑的水平面上，物体B静止，在物体B上固定一个轻弹簧．物体A以某一速度沿水平方向向右运动，通过弹簧与物体B发生作用．两物体的质量相等，作用过程中，弹簧获得的最大弹性热能为E_P．现将B的质量加倍，再使物体A通过弹簧与物体B发生作用（作用前物体B仍静止），作用过程中，弹簧获得的最大弹性势能仍为E_P．则在物体A开始接触弹簧到弹簧具有最大弹性势能的过程中，第一次和第二次相比（ ）

A．物体A的初动能之比为2：1
B．物体A的初动能之比为4：3
C．物体A损失的动能之比为9：8
D．物体A损失的动能之比为27：3

二、填空题

11. 难度：中等

钍Tn经过6次α衰变和4次β衰变后，生成的新核中具有     个质子和     个中子．这个核反应方程可以写成    ．（新核用X表示）

12. 难度：中等

已知金属铯的极限频率是4.545×10¹⁴Hz，金属钠的极限频率是6.000×10¹⁴Hz，金属银的极限频率是1.153×10¹⁵Hz，金属铂的极限频率是1.529×10¹⁵Hz．当用波长为375nm的单色光照射它们时，可发生光电效应的金属是    ．钠金属的逸出功W=    eV．（普朗克常量为 6.63×10^-34Js，光在真空是传播速度为c=3.0×10⁸m/s）

13. 难度：中等

根据波尔理论，某原子的电子从能量为E的轨道跃迁到能量为E′轨道，辐射波长为λ的光，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，那么E′等于    ．

三、解答题

14. 难度：中等

用图示装置来验证动量守恒定律．质量为m_A的钢球A用细线悬挂于O点，质量为m_B的钢球B放在离地面高为H的小支柱上，O点到小球A的距离为L，小球释放前悬线伸直且悬线与竖直方向的夹角为α．小球A释放后到最低点与B发生正碰，碰撞后，B做平抛运动，A小球把轻杆指针OC推移到与竖直方向成夹角γ的位置，在地面上铺一张带有复写纸的白纸D．保持α角度不变，多次重复，在白纸上记录了多个B球的落地点．
（1）图中的s应该是B球处位置到______的水平距离．
（2）为了验证两球碰撞过程中动量守恒，需要测______等物理量．
（3）用测得的物理量表示碰撞前后A球和B球的动量依次为P_A=______

15. 难度：中等

a．有一功率为500W的红外线电热器，如果它辐射的红外线的频率为3.0×10¹⁴Hz，求：每秒发出的光子数（结果保留两位有效数字）
b．用中子轰击U，其中一个可能的反应是分裂成钡Ba和氪Kr两部分，放出3个中子，已知U、Ba、Kr和中子的质量分别为m_u=235.0439u、m_Ba=140.9139u、m_Kr=91.8973u和m_n=1.0087u，1u相当于931.5MeV
（1）写出铀核裂变反应方程；
（2）计算一个铀U裂变时释放的能量 （结果保留两位有效数字）

16. 难度：中等

如图所示，光滑半圆轨道竖直放置，半径为R，一水平轨道与圆轨道相切，在水平光滑轨道上停着一个质量为M=0.99kg的木块，一颗质量为m=0.01kg的子弹，以v_o=400m/s的水平速度射入木块中，然后一起运动到轨道最高点水平抛出，当圆轨道半径R多大时，平抛的水平距离最大？最大值是多少？（g取10m/s²）

17. 难度：中等

两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量4kg的物块C静止在前方，如图所示．B与C碰撞后二者会粘在一起运动．求在以后的运动中：
（1）当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为多大？
（2）系统中弹性势能的最大值是多少？

18. 难度：中等

在纳米技术中需要移动或修补原子，必须使在不停地做热运动（速率约几百米每秒）的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间，为此已发明了“激光制令”的技术，若把原子和入射光分别类比为一辆小车和一个小球，则“激光制冷”与下述的力学模型很类似．
一辆质量为m的小车（一侧固定一轻弹簧），如图所示以速度v水平向右运动，一个动量大小为p，质量可以忽略的小球水平向左射入小车并压缩弹簧至最短，接着被锁定一段时间△T，再解除锁定使小球以大小相同的动量p水平向右弹出，紧接着不断重复上述过程，最终小车将停下来，设地面和车厢均为光滑，除锁定时间△T外，不计小球在小车上运动和弹簧压缩、伸长的时间．求：
（1）小球第一次入射后再弹出时，小车的速度大小和这一过程中小车动能的减少量；
（2）从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间．