2015-2016学年湖北襄阳第五中学高二3月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

下列说法中正确的是（      ）

A．汤姆孙发现电子并提出了原子核式结构模型

B．贝克勒尔用α粒子轰击氮原子核发现了质子

C．在原子核人工转变的实验中，约里奥-居里夫妇发现了正电子

D．在原子核人工转变的实验中，卢瑟福发现了中子

2. 难度：简单

现有三个核反应：

①       _-1⁰e；

②      3₀¹n；

③      ₀¹n．

判断下列说法正确的是

A．①是裂变，②是β衰变，③是聚变

B．①是聚变，②是裂变，③是β衰变

C．①是β衰变，②是裂变，③是聚变

D．①是β衰变，②是聚变，③是裂变

3. 难度：中等

如图是光电管的原理图，已知当有频率为ν₀的光照射到阴极 K上时，电路中有光电流，则：      （      ）

A．当换用频率为ν₁（ν₁＜ν₀）的光照射阴极 K时，电路中一定没有光电流

B．当换用频率为ν₂ （ν₂＞ν₀）的光照射阴极K时，电路中一定有光电流

C．当增大电路中的电压时，电路中的光电流一定增大

D．当将电极性反接时，电路中一定没有光电流产生

4. 难度：中等

图中画出了氢原子的4个能级,并注明了相应的能量E。处在n=4能级的一群氢原子向低能级跃迁时,能够发出若干种不同频率的光波。已知金属钾的逸出功为2．22eV。在这些光波中,能够从金属钾的表面打出光电子的总共有（  ）

A．两种        B．三种      C．四种     D．五种

5. 难度：简单

在匀强磁场中有一个静止的氡原子核（）,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互外切的圆,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为 （  ）

6. 难度：简单

如图所示，在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为M的斜面，斜面表面光滑、高度为h、倾角为θ。一质量为m（m＜M）的小物块以一定的初速度沿水平面向右运动，不计冲上斜面过程中的机械能损失。如果斜面固定，则小物块恰能冲到斜面顶端。如果斜面不固定，则小物块冲上斜面后能达到的最大高度为（  ）

A．h         B．        C．        D．

7. 难度：中等

下列说法正确的是（    ）

A．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构

B．氢原子从n=3的能级向低能级跃迁时只会辐射出两种不同频率的光

C．比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量

D．有10个放射性元素的原子核,当有5个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期

8. 难度：中等

一个质子以1．0×10^７m/s的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝核的质量是质子的27倍，硅核的质量是质子的28倍，则下列判断中正确的是（  ）

A．核反应方程为Al＋H →Si

B．核反应方程为Al＋n →Si

C．硅原子核速度的数量级为10⁷m/s，方向跟质子的初速度方向一致

D．硅原子核速度的数量级为10⁵m/s，方向跟质子的初速度方向一致

9. 难度：中等

质量分别为m_a＝0．5 kg，m_b＝1．5 kg的物体a、b在光滑水平面上发生正碰．若不计碰撞时间，它们碰撞前后的位移—时间图象如图所示，则下列说法正确的是（   ）

A．碰撞前a物体的动量的大小为4kg·m/s

B．碰撞前b物体的动量的大小为零

C．碰撞过程中b物体受到的冲量为1 N·s 

D．碰撞过程中a物体损失的动量大小为1．5 kg·m/s

10. 难度：中等

如图所示，在光滑的水平面上放有一物体M，物体上有一光滑的半圆弧轨道，轨道半径为R，最低点为C，两端A、B等高，现让小滑块m从A点静止下滑，在此后的过程中，则

A．小滑块到达B点时半圆弧轨道的速度为零

B．小滑块到达C点时的动能小于mgR

C．若小滑块与半圆弧轨道有摩擦，小滑块与半圆弧轨道组成的系统在水平方向动量不守恒

D．m从A到B的过程中，M运动的位移为

二、填空题

11. 难度：中等

用甲、乙两种光做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示，由图可知，两种光的频率_{甲      乙}（填“<”，“>”或“=”），       （选填“甲”或“乙”）光的强度大。已知普朗克常量为，被照射金属的逸出功为，则甲光对应的遏止电压为    。（频率用，元电荷用e表示）  

12. 难度：中等

太阳内部不断进行着各种核聚变反应，一个氘核和一个氚核结合成一个氦核是其中一种，请写出其核反应方程_______________；如果氘核的比结合能为E₁，氚核的比结合能为E₂，氦核的比结合能为E₃，则上述反应释放的能量可表示为________________。

三、实验题

13. 难度：中等

如图是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点下方桌子的边沿有一竖直立柱．实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2接触且两球等高．将球1拉到A点，并使之静止，同时把球2放在立柱上．释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞，碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C点．测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒．现已测出A点离水平桌面的距离为a，B点离水平桌面的距离为b，C点与桌子边沿间的水平距离为c．此时，

（1）除了弹性小球1、2的质量m₁、m₂，还需要测量的量是____________和________．

（2）根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为_______________________．（忽略小球的大小）

四、计算题

14. 难度：中等

氢原子处于基态时,原子能量E₁=－13．6eV,普朗克常量取h=6．63×10^-34J·s。

（1）处于n=2激发态的氢原子,至少要吸收多大能量的光子才能电离?

（2）今有一群处于n=4激发态的氢原子,可以辐射几种不同频率的光?其中最小的频率是多少?（结果保留2位有效数字）

15. 难度：中等

（11分）已知原子核质量为209．982 87 u，原子核的质量为205．974 46 u，原子核的质量为4．002 60 u，静止的核在α衰变中放出α粒子后变成。求：

（1）在衰变过程中释放的能量；

（2）α粒子从Po核中射出的动能；

（3）反冲核的动能。（已知lu相当于931．5 MeV，且核反应释放的能量只转化为动能）

16. 难度：简单

质量M=3kg．足够长的平板车放在光滑的水平面上，在平板车的左端放有一质量m=1kg的小物块（可视为质点），小车左上方的天花板上固定一障碍物A，其下端略高于平板车上表面但能挡住物块，如图所示．初始时，平板车与物块一起以v₀=2m/s的水平速度向左运动，此后每次物块与A发生碰撞后，速度均反向但大小保持不变，而小车可继续运动，已知物块与小车间的动摩擦因数μ=0．5，g=10m/s²，碰撞时间可忽略不计，求：

（1）与A第一次碰撞后，物块与平板车相对静止时的速率；

（2）从初始时刻到第二次碰撞后物块与平板车相对静止时，物块相对车发生的位移．

17. 难度：困难

如图所示,固定的凹槽水平表面光滑,其内放置U形滑板N,滑板两端为半径R=0．45 m的1/4圆弧面,A和D分别是圆弧的端点,BC段表面粗糙,其余段表面光滑,小滑块P₁和P₂的质量均为m,滑板的质量M=4m．P₁和P₂与BC面的动摩擦因数分别为μ₁=0．10和μ₂=0．40,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,开始时滑板紧靠槽的左端,P₂静止在粗糙面的B点．P₁以v₀=4．0 m/s的初速度从A点沿弧面自由滑下,与P₂发生弹性碰撞后,P₁处在粗糙面B点上,当P₂滑到C点时,滑板恰好与槽的右端碰撞并与槽牢固粘连,P₂继续滑动,到达D点时速度为零,P₁与P₂可视为质点,取g=10 m/s²．问：

（1）P₂在BC段向右滑动时,滑板的加速度为多大？

（2）BC长度为多少？N、P₁和P₂最终静止后,P₁与P₂间的距离为多少？