福建省厦门一中高二物理下学期期中试卷（含解析）.doc

2015-2016学年福建省厦门一中高二（下）期中物理试卷一、选择题（共10小题，每小题2分，满分20分）1了解科学家发现物理规律的过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要，以下符合物理发展史实的是（）a汤姆孙通过对天然放射性现象的研究发现了电子b波尔进行了粒子散射实验并提出了著名的原子核式模型c约里奥居里夫妇用粒子轰击金属铍并发现了中子d卢瑟福用粒子轰击氦原子核发现了质子，并预言了中子的存在2关于天然放射性现象中产生的三中射线，以下说法中正确的是（）a、三中射线中，射线的电离作用最强，穿透能力也最强b、三种射线中，射线的速度最快，可以达到0.9cc人们利用射线照射种子，可以使种子内的遗传物质发生变异，培育出新的优良品种d人们利用射线射线穿透能力强的特点，可以探查较厚的金属部件内部是否有裂痕3关于动量、冲量，下列说法中正确的是（）a物体运动过程中，如果动量的大小不变，则动量变化量为零b物体的动量变化得越快，说明物体所受合外力越大c即使物体所受合外力不为零，物体的动量也可能不变d运动员接篮球时手臂有弯曲回收动作，其作用是减小篮球的动量变化量4以下说法中，不属于玻尔所提出的原子模型理论的是（）a原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做圆周运动，但不向外辐射能量b原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道分布是不连续的c电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射（或吸收）一定频率的光子d电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率5两球a、b在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，ma=1kg，mb=2kg，va=6m/s，vb=2m/s当a追上b并发生碰撞后，两球a、b速度的可能值是（）ava=5m/s，vb=2.5m/sbva=2m/s，vb=4m/scva=4m/s，vb=7m/sdva=7m/s，vb=1.5m/s6一列横波在x轴上沿x轴正方向传播，在t与t+0.4s两时刻在x轴上3m+3m的区间内的波形图恰好重叠，则下列说法正确的是（）a质点振动的最小周期为0.4sb该波最大波速为10m/sc从t时刻开始计时，x=2m处的质点比x=2.5m处的质点先回到平衡位置d在t+0.2s时刻，x=2m处的质点位移一定为a714c发生放射性衰变成为14n，半衰期约5700年已知植物存活期间，其体内14c与12c的比例不变；生命活动结束后，14c的比列继续减少，现通过测量得知，某古木样品中14c的比例正好是现代植物所制样品的二分之一下列说法正确的是（）a该古木的年代距今约5700年b12c、13c、14c具有相同的中子数c14c衰变为14n的过程中放出射线d增加样品测量环境的压强将加速14c的衰变8某质点在坐标原点o处做简谐运动，其振幅为5cm，振动周期为0.4s，振动在介质中沿轴正方向传播，波速为1m/s若质点由平衡位置0开始向+y方向振动，经0.2s时立即停止振动，则振源停止振动后经0.2s时的波形是（）abcd9在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的地面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为（）arb1.5rc2rd2.5r10如图所示，光滑水平面上停放着质量为m的小车，小车右端装有与水平面相切的光滑弧形槽，一质量为m的小球以水平初速度v沿槽向车上滑去，到达某一高度后，小球又返回车右端，则（）a小球以后将做自由落体运动b小球以后将向右做平抛运动c小球在弧形槽上升的最大高度为d小球在弧形槽上升的最大高度为二、多项选择11以下关于物理现象的说法中，正确的是（）a示踪原子利用的是元素同位素的放射性b海市蜃楼属于光的衍射现象c人们利用紫外线消毒依靠的是紫外线明显的热效应d色彩斑斓的肥皂泡属于光的干涉现象12一列简谐横波，某时刻的波形图象如图甲所示，从该时刻开始计时，波上a质点的振动图象如图乙所示，则（）a该波向左传播b若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比20m大很多c若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为1.25hzd从该时刻起，质点p比q晚回到平衡位置13设氢原子从基态向 n=2 能级跃迁时，吸收的光子波长为1，从 n=2 能级向 n=3 能级跃迁，吸收的光子波长为2；氢原子从 n=3 能级向低能级跃迁时，所辐射光子的波长可能为（）a1b2c1+2d14是一种放射性元素，能够自发地进行一系列放射性衰变，如图所示，则：（）a图中a是84，b是206by是衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子时产生的cy和z是同一种衰变d从x衰变中放出的射线电离性最强15如图所示，置于水平面上的质量为m=4m、长为l的木板右端水平固定有一轻质弹簧，在板上与左端相齐处有一质量为m的小物体，木板与物体一起以水平速度v向右运动，若m与m、m与地的接触均光滑，板与墙碰撞无机械能损失，则从板与墙碰撞以后（）a板与小物体组成的系统，总动量守恒b当物体速度为零时，木板速度大小为0.75v，此时物体距墙最近c物体和木板对地的速度相同时，弹簧弹性势能最大，最大值为d小物体一定会从板的最左端掉下来三、实验题16（1）如图1所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上的光学元件依次为光源、滤光片、遮光筒、光屏其中，双缝的作用是：（2）用（1）中装置测定某单色光波长测得单缝到双缝间距为0.05mm，双缝屏到毛玻璃屏的距离为0.2m、双缝的距离为0.4mm图2是通过该仪器的观测装置看到毛玻璃屏上的干涉图样，其中1、2、3、4、5是明条纹的编号图乙、图丙是利用该仪器测光的波长时观察到的情景，图3是测第1号明条纹的位置，此时观测装置上千分尺的读数为mm，图4是测第4号明条纹的位置，此时观测装置上千分尺的读数为mm，根据上面测出的数据可知，被测光的波长为nm（波长计算结果保留三位有效数字）17某同学用如图所示的装置，利用两个大小相同的小球做对心碰撞来验证动量守恒定律，图中ab是斜槽，bc是水平槽，它们连接平滑，o点为重锤线所指的位置实验时先不放置被碰球2，让球1从斜槽上的某一固定位置g由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复10次然后将球2置于水平槽末端，让球1仍从位置g由静止滚下，和球2碰撞，两小球的碰撞可视为弹性碰撞，碰后两球均向前飞行，且分别在记录纸上留下各自的痕迹，重复10次实验得到小球的落点的平均位置分别为 m、p、n（1）在该实验中，应选用的器材室下列器材中的a天平b螺旋测微器c刻度尺d质量相同的钢球两个e质量不同的钢球和塑料球各一个（2）在此实验中，球1的质量为m1，球2的质量为m2，需满足m1m2（选填“”、“”或“=”）（3）被碰球2飞行的水平距离由图中线段表示（4）球1质量为m1，球2质量为m2，线段om、on、op的长度分别为l1、l2、l3，若实验结果满足，则碰撞过程中动量守恒（请用本题所给字母表示）四、计算题18质量m=0.1kg的小球从高h1=20m处自由下落到软垫上，反弹后上升的最大高度h2=5.0mm，小球与软垫接触的时间t=1.0s，不计空气阻力，g=10m/s2，以竖直向下为正方向，求：（1）小球与软垫接触前后的动量改变量；（2）接触过程中软垫对小球的平均作用力19氢原子的原子能级图如图甲所示，当大量处于n=4能级的氢原子自发向n=2的低能级发生能级跃迁时，会发出各种不同频率的光子，试求：（1）从n=4能级向n=2能级跃迁，总共发出多少种光子？请回答并在图甲上用箭头标明；（2）计算（1）问所得到的光子中能量最大的光子的频率（保留一位小数，h=6.631034js）（3）若用（1）问得到的这些光中频率最高的两种光（假定命名叫a、b光）来做双缝干涉实验（如图乙所示），当用较高频率的a光做实验时，在屏幕上得到的亮条纹间距ya=2mm，不改变实验装置任何部分，换用较低频率的b光再做此实验时，在屏幕上得到的亮条纹间距yb为多大？20如图甲所示，光滑水平面上有a、b、c三个物体，其中物体c处于静止状态，其左端与轻质弹簧连接，已知物体b、c质量分别为mb=2kg、mc=6kg，以水平向右为正方向，在接触弹簧之前，物体a、b的位置x随时间t变化关系如图乙所示，求：（1）物体a的质量ma；（2）物体a、b碰撞过程中损失的机械能；（3）运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能（整个过程弹簧总在弹性限度范围内）21某种透明物质的直角三棱镜，其横截面如图所示a=30，ab边长为l，o为ab边中点一条光线从o点垂直于ab面入射，接着入射光线绕o点逆时针旋转，入射角由00逐渐增大，达到某一值时，观察到ac面恰好无光线射出，而在bc面有光线垂直bc射出求（1）该三棱镜折射率n；（2）入射光线逆时针旋转到与法线成45过程中，ac边有光线折射出的区域的长度22如图所示，固定的光滑平台左端固定有一光滑的半圆轨道，轨道半径为r，平台上静止放着两个滑块a、b，其质量ma=m，mb=2m，两滑块间夹有少量炸药平台右侧有一木板，静止在光滑的水平地面上，木板质量m=3m，板面与平台的台面等高，板面粗糙，动摩擦因数=0.2，右侧地面上有一立桩，立桩与木板右端的距离为s，当木板运动到立桩处立即被牢固粘连点燃炸药后，滑块a恰好能够通过半圆轨道的最高点d，滑块b冲上木板两滑块都可以看作质点，炸药的质量忽略不计，爆炸的时间极短，爆炸后两个滑块的速度方向在同一水平直线上，重力加速度为g求：（1）炸药爆炸后滑块a的速度大小va（2）炸药爆炸后滑块b的速度大小vb（3）若s足够长，要使滑块b能与木板相对静止，则木板长度l至少为多少？ 若木板长度l=2r，立桩与木板右端的距离s可调整，调整范围为02r，请讨论滑块b在木板上运动的过程中，克服摩擦力做的功wf与s的关系2015-2016学年福建省厦门一中高二（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（共10小题，每小题2分，满分20分）1了解科学家发现物理规律的过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要，以下符合物理发展史实的是（）a汤姆孙通过对天然放射性现象的研究发现了电子b波尔进行了粒子散射实验并提出了著名的原子核式模型c约里奥居里夫妇用粒子轰击金属铍并发现了中子d卢瑟福用粒子轰击氦原子核发现了质子，并预言了中子的存在【考点】粒子散射实验【分析】汤姆生发现电子，卢瑟福提出了原子核式结构学说居里夫人过对天然放射性的研究，发现了两种放射性新元素镭和钋，查德威克用粒子轰击金属铍并发现了中子，卢瑟福预言了原子核是由质子和中子组成的【解答】解：a、汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现了电子，故a错误；b、卢瑟福通过 粒子的散射实验，提出了原子核式结构学说，故b错误；c、居里夫人过对天然放射性的研究，发现了两种放射性新元素镭和钋，查德威克用粒子轰击金属铍并发现了中子，故c错误；d、卢瑟福用粒子轰击氦原子核发现了质子，并预言了中子的存在，原子核是由质子和中子组成的故d正确故选：d2关于天然放射性现象中产生的三中射线，以下说法中正确的是（）a、三中射线中，射线的电离作用最强，穿透能力也最强b、三种射线中，射线的速度最快，可以达到0.9cc人们利用射线照射种子，可以使种子内的遗传物质发生变异，培育出新的优良品种d人们利用射线射线穿透能力强的特点，可以探查较厚的金属部件内部是否有裂痕【考点】x射线、射线、射线、射线及其特性【分析】正确解答本题需要掌握：放射性的应用和防护；正确理解、三种射线性质和应用，从而即可求解【解答】解：a、三种射线中，射线的电离作用最强，穿透能力最弱，故a错误；b、三种射线中，射线射出速度约0.1c，射线射出速度接近c，射出速度为c，所以三种射线中射线的速度最快，故b错误；c、人们利用射线照射种子，可以使种子内的遗传物质发生变异，培育出新的优良品种，故c正确；d、人们利用射线射线穿透能力强的特点，可以探查较厚的金属部件内部是否有裂痕，故d错误故选：c3关于动量、冲量，下列说法中正确的是（）a物体运动过程中，如果动量的大小不变，则动量变化量为零b物体的动量变化得越快，说明物体所受合外力越大c即使物体所受合外力不为零，物体的动量也可能不变d运动员接篮球时手臂有弯曲回收动作，其作用是减小篮球的动量变化量【考点】动量定理【分析】动量是矢量，既有大小，也有方向；根据动量的公式、动量定理和动能定理去逐项分析判断各项【解答】解：a、物体运动过程中，如果动量的大小不变，方向不一定不变，则动量变化量不一定为零，故a错误；b、物体的动量变化得越快，则：，说明物体所受合外力越大，故b正确；c、物体所受合外力不为零，由动量定理知物体所受的合外力的冲量不为零，它的动量变化不一定为零，故c错误；d、运动员接篮球时手臂有弯曲回收动作，其作用是减小篮球对手的作用力的大小，但不能改变动量变化量，故d错误；故选：b4以下说法中，不属于玻尔所提出的原子模型理论的是（）a原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做圆周运动，但不向外辐射能量b原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道分布是不连续的c电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射（或吸收）一定频率的光子d电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率【考点】玻尔模型和氢原子的能级结构【分析】玻尔的原子理论主要内容有1、电子在一些特定的可能轨道上绕核作圆周运动，离核愈远能量愈高；2、可能的轨道由电子的角动量必须是的整数倍决定；3当电子在这些可能的轨道上运动时原子不发射也不吸收能量，只有当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时原子才发射或吸收能量，而且发射或吸收的辐射是单频的【解答】解：a、原子处于称为定态的能量状态时，虽然电子做加速运动，但并不向外辐射能量，故a属于玻尔所提出的原子模型理论；b、原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的，故b属于玻尔所提出的原子模型理论；c、电子从一个轨道跃迁到另一轨道时，辐射（或吸收）一定频率的光子，故c正确；属于玻尔所提出的原子模型理论d、电子跃迁时辐射的光子的频率等于能级差值，与电子绕核做圆周运动的频率无关，故d不属于玻尔所提出的原子模型理论；本题选不属于玻尔所提出的原子模型理论的，故选：d5两球a、b在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，ma=1kg，mb=2kg，va=6m/s，vb=2m/s当a追上b并发生碰撞后，两球a、b速度的可能值是（）ava=5m/s，vb=2.5m/sbva=2m/s，vb=4m/scva=4m/s，vb=7m/sdva=7m/s，vb=1.5m/s【考点】动量守恒定律【分析】撞过程，系统不受外力，故碰撞过程系统总动量守恒；碰撞过程中系统机械能可能有一部分转化为内能，根据能量守恒定律，碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能；同时考虑实际情况，碰撞后a球速度不大于b球的速度【解答】解：考虑实际情况，碰撞后a球速度不大于b球的速度，因而ad错误，bc满足；两球碰撞过程，系统不受外力，故碰撞过程系统总动量守恒，abcd均满足；根据能量守恒定律，碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能，碰撞前总动能为22j，b选项碰撞后总动能为18j，c选项碰撞后总动能为57j，故c错误，b满足；故选：b6一列横波在x轴上沿x轴正方向传播，在t与t+0.4s两时刻在x轴上3m+3m的区间内的波形图恰好重叠，则下列说法正确的是（）a质点振动的最小周期为0.4sb该波最大波速为10m/sc从t时刻开始计时，x=2m处的质点比x=2.5m处的质点先回到平衡位置d在t+0.2s时刻，x=2m处的质点位移一定为a【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象【分析】根据波形图的周期性，重复性，可列出在0.4秒内的经过n个周期，从而得出波速的通项式，并由此确定周期的最大值和波速的最小值根据时间与周期的关系分析质点的位移由波的传播方向来确定质点的振动方向，判断回到平衡位置的先后【解答】解：ab、由题意可知，在t与t+0.4s两时刻在x轴上3m至3m区间内的波形图如图中同一条图线所示，则有 0.4s=nt（n=1，2，3），得：t=s所以当n=1时，周期最大，为t=0.4s，根据v=，知当n=1时，波速最小为lom/s，故ab错误；c、横波沿x轴正方向传播，t时刻，x=2m处的质点正向下运动，x=2.5m处的质点先向上运动再回到平衡位置，所以从t时刻开始计时，x=2m处的质点比x=2.5m处的质点先回到平衡位置，故c正确；d、时间t=0.2s，由于=，若n是奇数，则x=2m处的质点位移为a；若n是偶数，x=2m处的质点位移为a故d错误故选：c714c发生放射性衰变成为14n，半衰期约5700年已知植物存活期间，其体内14c与12c的比例不变；生命活动结束后，14c的比列继续减少，现通过测量得知，某古木样品中14c的比例正好是现代植物所制样品的二分之一下列说法正确的是（）a该古木的年代距今约5700年b12c、13c、14c具有相同的中子数c14c衰变为14n的过程中放出射线d增加样品测量环境的压强将加速14c的衰变【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；天然放射现象【分析】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放射元素的半衰期与物理环境以及化学环境无关【解答】解：a、设原来614c的质量为m0，衰变后剩余质量为m则有：m=m0（）n，其中n为发生半衰期的次数，由题意可知剩余质量为原来的，故n=1，所以死亡时间为5700年，故a正确；b、12c、13c、14c具有相同的质子数和不同的中子数故b错误；c、14c衰变为14n的过程中质量数没有变化而核电荷数增加1，所以是其中的一个中子变成了一个质子和一个电子，所以放出射线故c错误；d、放射元素的半衰期与物理环境以及化学环境无关，故d错误故选：a8某质点在坐标原点o处做简谐运动，其振幅为5cm，振动周期为0.4s，振动在介质中沿轴正方向传播，波速为1m/s若质点由平衡位置0开始向+y方向振动，经0.2s时立即停止振动，则振源停止振动后经0.2s时的波形是（）abcd【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象【分析】本题应抓住振动在一个周期内传播的距离等于一个波长，经过0.20s时间，由x=vt求出波传播的距离简谐波传播过程中，介质中各质点的起振方向与波源的起振方向相同【解答】解：因为质点振动的振动周期为0.4s，经0.2s形成半个波长，因为质点由平衡位置0开始向+y方向振动，则各质点起振方向沿+y方向，波形移动的距离x=vt=0.2m故a正确，b、c、d错误故选a9在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的地面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为（）arb1.5rc2rd2.5r【考点】光的折射定律【分析】当半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的地面上，经过第一次折射时，由于入射角等于零，所以折射角也是零，因此折射光线不发生偏折当第二次折射时，由于入射角等于60，而玻璃的折射率为1.5，可得临界角小于45，所以会发生光的全反射，反射光线却恰好垂直射出故可根据几何关系可确定光斑的半径【解答】解：如图所示，玻璃的折射率为1.5，可得临界角小于45，经过第一次折射时，由于入射角等于零，所以折射角也是零，因此折射光线不发生偏折当第二次折射时，由于入射角等于60所以会发生光的全反射，反射光线却恰好垂直射出因为on等于r，则oa等于2r，由于moa=amo=30，所以am等于2r故选：c10如图所示，光滑水平面上停放着质量为m的小车，小车右端装有与水平面相切的光滑弧形槽，一质量为m的小球以水平初速度v沿槽向车上滑去，到达某一高度后，小球又返回车右端，则（）a小球以后将做自由落体运动b小球以后将向右做平抛运动c小球在弧形槽上升的最大高度为d小球在弧形槽上升的最大高度为【考点】动量守恒定律【分析】小球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒，当小球上升的最高点时，竖直方向上的速度为零，水平方向上与小车具有相同的速度，结合动量守恒和能量守恒求出上升的最大高度【解答】解：ab、设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，整个过程中系统的水平方向动量守恒，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得： mv=mv1+mv2由机械能守恒定律得：mv2=mv12+mv22联立，解得：v1=0，v2=v，即小球与小车分离后二者交换速度；所以小球与小车分离后做自由落体运动故a正确，b错误cd、当小球与小车的水平速度相等时，小球弧形槽上升到最大高度，设该高度为h，由动量守恒定律和机械能守恒定律得： mv=2mvmv2=2mv2+mgh联立解得：h=故c、d错误故选：a二、多项选择11以下关于物理现象的说法中，正确的是（）a示踪原子利用的是元素同位素的放射性b海市蜃楼属于光的衍射现象c人们利用紫外线消毒依靠的是紫外线明显的热效应d色彩斑斓的肥皂泡属于光的干涉现象【考点】光的衍射；光的干涉【分析】放射性同位素可以作为示踪原子；海市蜃楼现象属于光的折射；红外线的热效应显著；肥皂膜是薄膜干涉【解答】解：a、放射性同位素示踪是利用放射性同位素及它们的化合物，与自然界存在的相应普通元素及其化合物之间的化学性质和生物学性质是相同的，只是具有不同的核物理性质即能够发生衰变，故放射性同位素可以作为示踪原子故a正确b、海市蜃楼现象属于光的折射，b错误c、红外线的热效应显著，可以利用红外线的热效应对物体进行烘干；利用紫外线消毒是紫外线的化学作用，故c错误d、色彩斑斓的肥皂膜是薄膜干涉现象，故d正确；故选：ad12一列简谐横波，某时刻的波形图象如图甲所示，从该时刻开始计时，波上a质点的振动图象如图乙所示，则（）a该波向左传播b若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比20m大很多c若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为1.25hzd从该时刻起，质点p比q晚回到平衡位置【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象【分析】由振动图象读出该时刻（t=0）a质点的振动方向，再判断波的传播方向由振动图象读出周期，求出频率对照发生明显衍射现象的条件和干涉的条件分析即可【解答】解：a、由振动图象乙可知，t=0时刻a质点的运动方向沿y轴正方向，则由波动图象甲判断可知，该波向左传播故a正确b、由波动图象读出波长=20m只有当障碍物的尺寸与波长相差不多或比波长更小时才会发生明显的衍射现象，因此，该波能发生明显的衍射现象，障碍物的尺寸应等于或小于20 m，故b错误c、由振动图象读出，波的周期为t=0.8s，频率为f=1.25hz只有频率相等的两列波叠加时，才能发生稳定的干涉现象，这列波所遇波的频率也应为1.25hz才能发生稳定的干涉现象，故c正确d、波向左传播，质点p向下振动，所以从该时刻起，质点p比q晚回到平衡位置故d正确故选：acd13设氢原子从基态向 n=2 能级跃迁时，吸收的光子波长为1，从 n=2 能级向 n=3 能级跃迁，吸收的光子波长为2；氢原子从 n=3 能级向低能级跃迁时，所辐射光子的波长可能为（）a1b2c1+2d【考点】氢原子的能级公式和跃迁【分析】根据能级间跃迁时辐射或吸收的能量等于两能级间的能级差进行分析【解答】解：氢原子从基态向 n=2 能级跃迁时，吸收的光子波长为1，知n=1和n=2之间的能级差为，n=2 能级向 n=3 能级跃迁，吸收的光子波长为2，知n=2和n=3之间的能级差为则n=3与n=1之间的能级差为，n=3向n=1跃迁辐射的光子波长为，有：，解得n=3向n=2跃迁辐射的光子波长为2，n=2向n=1跃迁辐射的光子波长为1故 a、b、d正确，c错误故选abd14是一种放射性元素，能够自发地进行一系列放射性衰变，如图所示，则：（）a图中a是84，b是206by是衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子时产生的cy和z是同一种衰变d从x衰变中放出的射线电离性最强【考点】裂变反应和聚变反应；原子核衰变及半衰期、衰变速度【分析】根据衰变和衰变的实质确定衰变的类型，结合电荷数守恒、质量数守恒得出a、b的值三种射线中，射线的电离能力最强，穿透能力最弱【解答】解：a、bi衰变成po，质量数不变，可知发生的是衰变，则电荷数多1，可知a=84， bi衰变成t1，知电荷数少2，发生的是衰变，质量数少4，则b=206，故a正确，b错误c、z衰变，质量数少4，发生的是衰变，y和z是同一种衰变，故c正确d、从x衰变中放出的射线是射线，电离能力不是最强，故d错误故选：ac15如图所示，置于水平面上的质量为m=4m、长为l的木板右端水平固定有一轻质弹簧，在板上与左端相齐处有一质量为m的小物体，木板与物体一起以水平速度v向右运动，若m与m、m与地的接触均光滑，板与墙碰撞无机械能损失，则从板与墙碰撞以后（）a板与小物体组成的系统，总动量守恒b当物体速度为零时，木板速度大小为0.75v，此时物体距墙最近c物体和木板对地的速度相同时，弹簧弹性势能最大，最大值为d小物体一定会从板的最左端掉下来【考点】动量守恒定律；弹性势能【分析】根据系统动量守恒得条件即所受合力为零进行判断根据牛顿第二定律分析物体和木板的运动情况，当物体和木板对地的速度相同时，物体到板右端距离最近，弹簧的压缩量最大，系统的动能最小在弹簧的弹力作用下，物体要向左加速运动，木板继续做减速运动当小物体脱离弹簧后，弹簧的弹性势能为零，根据能量守恒解答【解答】解：a、板与小物体组成的系统，所受合力为零，系统动量守恒，故a正确；b、m与m、m与地的接触均光滑，板与墙碰撞无机械能损失，从板与墙碰撞以后，物体向右运动，与弹簧接触后做减速运动，木板向左运动，物体与弹簧接触后木板做减速运动，当物体速度减到零时，物体到墙的距离最近，以向左为正，根据动量守恒定律得：4mvmv=4mv1解得：v1=0.75v，故b正确；c、由于物体质量较小，所以物体做减速运动速度先减到零，此时木板具有向左的速度，在弹簧的弹力作用下，物体要向左加速运动，木板继续做减速运动当物体和木板对地的速度相同时，物体到板右端距离最近，弹簧的压缩量最大，以向左为正，根据动量守恒定律得：4mvmv=（4m+m）v2，根据机械能守恒定律得：，解得：ep=1.6mv2，故c错误；d、当物体和木板对地的速度相同时，在弹簧的弹力作用下，物体继续要向左加速运动，木板继续做减速运动当弹簧恢复原长时，物体的速度大于木板的速度，小物体一定会从板的最左左端掉下来，故d正确；故选：abd三、实验题16（1）如图1所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上的光学元件依次为光源、滤光片、单窄缝片、双窄缝片、遮光筒、光屏其中，双缝的作用是：得到两个相干光源（2）用（1）中装置测定某单色光波长测得单缝到双缝间距为0.05mm，双缝屏到毛玻璃屏的距离为0.2m、双缝的距离为0.4mm图2是通过该仪器的观测装置看到毛玻璃屏上的干涉图样，其中1、2、3、4、5是明条纹的编号图乙、图丙是利用该仪器测光的波长时观察到的情景，图3是测第1号明条纹的位置，此时观测装置上千分尺的读数为0.510mm，图4是测第4号明条纹的位置，此时观测装置上千分尺的读数为1.482mm，根据上面测出的数据可知，被测光的波长为648nm（波长计算结果保留三位有效数字）【考点】用双缝干涉测光的波长【分析】（1）光具座上放置的光学元件依次为白炽灯、单窄缝片、双窄缝片、滤光片、遮光筒、光屏；（2）千分尺的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读；再根据公式：x=计算出光的波长【解答】解：（1）根据实验的原理，光具座上放置的光学元件依次为：白炽灯、单窄缝片、双窄缝片、滤光片、遮光筒、光屏其中，双缝的作用是：得到两个相干光源；（2）是测第1号明条纹的位置，此时千分尺的读数为：0.5mm+0.011.0mm=0.510mm是测第4号明条纹的位置，此时千分尺的读数为：1mm+0.0148.2mm=1.482mm相邻两条亮纹间的距离x=mm=0.324mm根据双缝干涉条纹的间距公式x=得，=代入数据得：=m=6.48107m=648nm故答案为：（1）单窄缝片，双窄缝片，得到两个相干光源；（2）0.510，1.482，64817某同学用如图所示的装置，利用两个大小相同的小球做对心碰撞来验证动量守恒定律，图中ab是斜槽，bc是水平槽，它们连接平滑，o点为重锤线所指的位置实验时先不放置被碰球2，让球1从斜槽上的某一固定位置g由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复10次然后将球2置于水平槽末端，让球1仍从位置g由静止滚下，和球2碰撞，两小球的碰撞可视为弹性碰撞，碰后两球均向前飞行，且分别在记录纸上留下各自的痕迹，重复10次实验得到小球的落点的平均位置分别为 m、p、n（1）在该实验中，应选用的器材室下列器材中的acea天平b螺旋测微器c刻度尺d质量相同的钢球两个e质量不同的钢球和塑料球各一个（2）在此实验中，球1的质量为m1，球2的质量为m2，需满足m1m2（选填“”、“”或“=”）（3）被碰球2飞行的水平距离由图中线段表示（4）球1质量为m1，球2质量为m2，线段om、on、op的长度分别为l1、l2、l3，若实验结果满足m1l2=m1l1+m2l3，则碰撞过程中动量守恒（请用本题所给字母表示）【考点】验证动量守恒定律【分析】（1）根据实验的原理，选择需要进行实验的器材；写出验证动量守恒定律的表达式，根据表达式中的物理量选择需要的测量工具；（2）为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变，故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量（3）小球1和小球2相撞后，小球2的速度增大，小球1的速度减小，都做平抛运动，由平抛运动规律不难判断出；（4）先根据平抛运动的特点判断碰撞前后两个小球的落地点，再求出碰撞前后两个小球的速度，根据动量的公式列出表达式，代入数据看碰撞前后的动量是否相等【解答】解：（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有：m1v0=m1v1+m2v2在做平抛运动的过程中由于时间是相等的，所以得：tm1v0=tm1v1+tm2v2即：m1=m1+m2可知，需要使用天平测量小球的质量，使用刻度尺测量小球在水平方向的位移；所以需要选择的器材有a、c、d（2）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有：m1v0=m1v1+m2v2在碰撞过程中动能守恒故有： m1v02=m1v12+m2v22解得：v1=要碰后入射小球的速度v10，即m1m20，故答案为：大于（3）1球和2球相撞后，2球的速度增大，1球的速度减小，都做平抛运动，竖直高度相同，所以所以碰撞后2球的落地点是p点，所以被碰球2飞行的水平距离由图中线段表示；（4）n为碰前入射小球落点的位置，m为碰后入射小球的位置，p为碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度为：碰撞后入射小球的速度为：碰撞后被碰小球的速度为：若m1v1=m2v3+m1v2则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，带入数据得：m1=m1+m2即：m1l2=m1l1+m2l3故答案为：（1）ace；（2）；（3）；（4）m1l2=m1l1+m2l3四、计算题18质量m=0.1kg的小球从高h1=20m处自由下落到软垫上，反弹后上升的最大高度h2=5.0mm，小球与软垫接触的时间t=1.0s，不计空气阻力，g=10m/s2，以竖直向下为正方向，求：（1）小球与软垫接触前后的动量改变量；（2）接触过程中软垫对小球的平均作用力【考点】动量定理【分析】（1）由动能定理求出小球落地时与从软垫上反弹时的速度，然后根据动量的公式即可求出小球与软垫接触前后的动量改变量；（2）接触过程中软垫受到重力和支持力，由动量定理分析即可答题【解答】解：（1）小球从开始下落到落到软垫上过程中，由动能定理可得：mgh1=mv120，代入数据解得：v1=20m/s，方向：竖直向下；小球从反弹到到达最高点过程中：mgh2=0mv22，代入数据解得：v2=10m/s，方向竖直向上；以竖直向上为正方向，则小球与软垫接触前后的动量改变量为：p=mv2mv1=0.1kg10m/s0.1kg（20m/s）=3 ns，方向竖直向上（2）以竖直向上为正方向，由动量定理得：代入数据得： =4n答：（1）小球与软垫接触前后的动量改变量是3 ns，方向竖直向上；（2）接触过程中软垫对小球的平均作用力的4n，方向向上19氢原子的原子能级图如图甲所示，当大量处于n=4能级的氢原子自发向n=2的低能级发生能级跃迁时，会发出各种不同频率的光子，试求：（1）从n=4能级向n=2能级跃迁，总共发出多少种光子？请回答并在图甲上用箭头标明；（2）计算（1）问所得到的光子中能量最大的光子的频率（保留一位小数，h=6.631034js）（3）若用（1）问得到的这些光中频率最高的两种光（假定命名叫a、b光）来做双缝干涉实验（如图乙所示），当用较高频率的a光做实验时，在屏幕上得到的亮条纹间距ya=2mm，不改变实验装置任何部分，换用较低频率的b光再做此实验时，在屏幕上得到的亮条纹间距yb为多大？【考点】氢原子的能级公式和跃迁；双缝干涉的条纹间距与波长的关系【分析】根据求出这群氢原子能发出不同频率光的种数，再根据能级的跃迁满足h=emen求解，最后根据双缝干涉条纹的间距公式x=判断干涉条纹的间距变化【解答】解：（1）依据数学组合公式=3种，因此从n=4能级向n=2能级跃迁，总共发出3种光子（2）根据能级间跃迁放出或吸收光子的能量满足h=emen及从n=4能级向n=2能级跃迁，频率最大的光子能量为e=e4e2=0.85+3.4ev=2.55ev再由=6.21014hz（3）由公式，及e3e2=h，且，可得：由双缝干涉条纹的间距公式y=，可得，解得：yb=2.7mm答：（1）从n=4能级向n=2能级跃迁，总共发出3种光子，如图所示；（2）计算（1）问所得到的光子中能量最大的光子的频率6.21014hz；（3）当用较高频率的a光做实验时，在屏幕上得到的亮条纹间距ya=2mm，不改变实验装置任何部分，换用较低频率的b光再做此实验时，在屏幕上得到的亮条纹间距yb为2.7mm20如图甲所示，光滑水平面上有a、b、c三个物体，其中物体c处于静止状态，其左端与轻质弹簧连接，已知物体b、c质量分别为mb=2kg、mc=6kg，以水平向右为正方向，在接触弹簧之前，物体a、b的位置x随时间t变化关系如图乙所示，求：（1）物体a的质量ma；（2）物体a、b碰撞过程中损失的机械能；（3）运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能（整个过程弹簧总在弹性限度范围内）【考点】功能关系；弹性势能【分析】（1）位移时间图象的斜率等于速度，由乙图求出a、b碰撞前后的速度，运用动量守恒定律求物体a的质量ma；（2）根据碰撞前后系统动能的减小量求损失的机械能（3）ab碰撞后，当三者的速度相同时，弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律和机械能守恒定律结合求解【解答】解：（1）位移时间图象的斜率等于速度，由图乙得，碰撞之前，a、b两物体各自匀速运动，速度分别为：va=2m/s，vb=1m/s碰撞之后，两者一起在光滑路面上匀速运动，其速度为：v=1m/s取向右为正方向，根据ab碰撞过程动量守恒得：mava+mbvb=（ma+mb）v解得：ma=4kg（3）整个运动过程中，两物体因碰撞而损失的机械能为：e=mava2+mbvb2（ma+mb）v2=6j（3）与弹簧碰撞过程中，a、b、c三个物体共速时，弹簧最短，弹性势能最大，则由动量守恒定律和机械能守恒定律得：（ma+mb）v=（ma+mb+mc）vep=（ma+mb）v2（ma+mb+mc）v2联立并代入数据得：ep=1.5j答：（1）物体a的质量ma是4kg（2）物体a、b碰撞过程中损失的机械能是6j（3）运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能是1.5j21某种透明物质的直角三棱镜，其横截面如图所示a=30，ab边长为l，o为ab边中点一条光线从o点垂直于ab面入射，接着入射光线绕o点逆时针旋转，入射角由00逐渐增大，达到某一值时，观察到ac面恰好无光线射出，而在bc面有光线垂直bc射出求（1）该三棱镜折射率n；（2）入射光线逆时针旋转到与法线成45过程中，ac边有光线折射出的区域的长度【考点】光的折射定律【分析】（1）根据题意，画出光路图，由几何关系得到全反射临界角，再由临界角公式sinc=求得折射率（2）结合上题的结果，由折射定律求出考虑光线垂直ab入射的情况，再结合全反射条件分