河北省石家庄市辛集中学高二物理下学期第一次段考试卷（含解析）.doc

2015-2016学年河北省石家庄市辛集中学高二（下）第一次段考物理试卷一.单项选择题（共20小题，每小题2分，共计40分每小题只有一个选项是正确的）1根据爱因斯坦的“光子说”可知（）a“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”b光的波长越大，光子的能量越小c一束单色光的能量可以连续变化d只有光子数很多时，光才具有粒子性2在粒子散射实验中，电子对粒子运动的影响可以忽略，这是因为与粒子相比，电子的（）a电量太小b速度太小c体积太小d质量太小3实验观察到，静止在匀强磁场中a点的原子核发生衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图则（）a轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外b轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外c轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里d轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里4关于光电效应，下列说法正确的是（）a极限频率越大的金属材料逸出功越大b只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应c从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小d入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多5关于下列四幅图说法不正确的是（）a原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的b光电效应实验说明了光具有粒子性c电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性d原子核式结构模型很好地解释了大角度散射实验现象6在光滑的水平面上有两个在同一直线上相向运动的小球，其中甲球的质量m1=2kg，乙球的质量m2=1kg，规定向右为正方向，碰撞前后甲球的速度随时间变化情况如图所示已知两球发生正碰后粘在一起，则碰前乙球速度的大小和方向分别为（）a7m/s，向右b7m/s，向左c1m/s，向左d1m/s，向右7子与氢原子核（质子）构成的原子称为氢原子（hydrogen muon atom），它在原子核物理的研究中有重要作用图为氢原子的能级示意图假定光子能量为e的一束光照射容器中大量处于n=2能级的氢原子，氢原子吸收光子后，发出频率为1、2、3、4、5、和6的光，且频率依次增大，则e等于（）ah（31）bh（5+6）ch3dh48核电站是利用核裂变产生的核能来发电的，下列四个核反应方程属于核裂变反应的是（）a uth+heb u+nba+kr+3nc n+heo+hd h+hhe+n9如图所示，是某次试验中得到的甲、乙两种金属的遏止电压uc与入射光频率关系图象，两金属的逸出功分别为w甲、w乙，如果用v0频率的光照射两种金属，光电子的最大初动能分别为e甲、e乙，则下列关系正确的是（）aw甲w乙bw甲w乙ce甲e乙de甲=e乙10下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）a图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子b图乙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能c图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的d图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构11用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流i与光电管两极间所加电压u的关系如图则这两种光（）a照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大bb光的能量小ca光的频率小da光更不容易衍射12氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b，则（）ab光的光子能量大于a光的光子能量b氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出紫外线c在真空中，a光较b光的速度小db光频率小于a光的频率13下列说法正确的是（）a电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性b235u的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短c原子核内部某个质子转变为中子时，放出射线d在、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最弱14如图所示，设车厢长度为l，质量为m，静止于光滑的水平面上，车厢内有一质量为m 的物体以初速度v0向右运动，与车厢壁来回碰撞n次后，静止在车厢中这时车厢的速度是（）av0，水平向右b0c，水平向右d，水平向右15一质子束入射到静止靶核al上，产生如下核反应：p+alx+n，p、n分别为质子和中子，则产生的新核含有质子和中子的数目分别为（）a28和15b27和14c15和13d14和1316下列关于粒子的说法正确的是（）a物理学家卢瑟福通过粒子散射实验说明了原子核内部有复杂的结构b原子核放出粒子即衰变，衰变的核反应方程式为xy+hec原子核放出粒子即衰变，衰变的实质是一个中子转化一个质子和电子d比较、三种射线，由粒子组成的射线，电离能力最弱、穿透能力最强17如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能ek与入射光频率的关系图象由图象可知不正确的是（）a该金属的逸出功等于eb该金属的逸出功等于h0c入射光的频率为20时，产生的光电子的最大初动能为ed入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为18一个氢原子从n=2能级跃迁到n=3能级，则该氢原子（）a吸收光子，能量增加b吸收光子，能量减少c放出光子，能量增加d放出光子，能量减少19氢原子的能级如图，当氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时，辐射出光子a，当氢原子从n=3的能级跃迁到n=1的能级时，辐射出光子b，则下列判断正确的是（）a光子a的能量大于光子b的能量b光子a的波长小于光子b的波长cb光比a光更容易发生衍射现象d若a为可见光，则b 有可能为紫外线20在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图所示，这时（）a金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属b锌板带正电，指针带正电c锌板带负电，指针带正电d若仅减弱照射光的强度，则可能不再有光电子飞出二、多选题：（共6题每题4分共24分，选对但不全的2分，有错或不选的0分）21如图所示，a、b两物体质量之比ma：mb=4：7，原来静止在平板小车c上，a、b间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则（）a若a、b所受的摩擦力大小相等，a、b组成系统的动能守恒b若a、b所受的摩擦力大小相等，a、b、c组成系统的动量守恒c若a、b与平板车上表面间的动摩擦因数相同，a、b组成系统的动量守恒d若a、b与平板车上表面间的动摩擦因数相同，a、b、c组成系统的动量守恒22质量为m的小球a以速度v0在光滑水平面上运动，与质量为2m的静止小球b发生对心碰撞，则碰撞后小球a的速度大小va和小球b的速度大小vb可能为（）ava=v0，vb=v0bva=v0，vb=v0cva=v0，vb=v0dva=v0，vb=v023如图所示，在光滑水平面上停放质量为m装有弧形槽的小车现有一质量也为m的小球以v0的水平速度沿槽口向小车滑去（不计摩擦），到达某一高度后，小球又返回小车右端，则（）a小球在小车上到达最高点时的速度大小为b小球离车后，对地将向右做平抛运动c小球离车后，对地将做自由落体运动d此过程中小球对车做的功为24如图所示，两个带同种电荷的小球a和b，a、b的质量分别为m和2m，开始时将它们固定在绝缘的光滑水平面上保持静止a、b的相互作用力遵循牛顿第三定律，现同时释放a、b，经过一段时间，b的速度大小为v，则此时（）aa球的速度大小为ba球的动量大小为mvca球与b球的动量大小之比一直为1：1da球的动能为2mv225如图所示，水平传送带ab足够长，质量为m=1.0kg的木块随传送带一起以v1=2m/s的速度向左匀速运动（传送带的速度恒定），木块与传送带的动摩擦因数=0.5，当木块运动到最左端a点时，一颗质量为m=20g的子弹，以v0=300m/s的水平向右的速度，正对射入木块并穿出，穿出速度v=50m/s，设子弹射穿木块的时间极短，（g取10m/s2）则（）a子弹射穿木块后，木块一直做减速运动b木块遭射击后远离a的最大距离为0.9mc木块遭射击后到相对传送带静止所经历的时间为1.0sd木块遭射击后到相对传送带静止所经历的时间为0.6s26如图所示，（a）图表示光滑平台上，物体a以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上，车与水平面间的动摩擦因数不计，（b）图为物体a与小车b的vt图象，由此可知（）a小车上表面长度b物体a与小车b的质量之比ca与小车b上表面的动摩擦因数d小车b获得的动能三、论述、计算题（本题共4小题，27题8分，28题8分，29题10分，30题10分，满分36分应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）27如图所示，一质量为m的木板静止在光滑的水平面上，质量为m的滑块以速度v水平滑上木板左端，滑块与木板共速时，恰好不从木板上掉落，已知m与木板的摩擦因数为，滑块可视为质点，求木板的长度28一个静止的铀核，（原子质量为232.0372u）放出一个粒子（原子质量为4.0026u）后衰变成钍核（原子质量为228.0287u）（已知：原子质量单位1u=1.671027kg，1u相当于931mev）写出核衰变反应方程；算出该核衰变反应中释放出的核能29如图所示，a、b、c三物块质量均为m，静止于光滑水平台面上，a、b间用一不可伸长的轻短细线相连初始时刻细线处于松弛状态，c位于a右侧较远处现突然给a一瞬时冲量，使a以初速度v0沿a、c连线方向向c运动a与c相碰后，粘合在一起求：（1）a与c粘合在一起时的速度；（2）若将a、b、c看成一个系统，则从a开始运动到a与c刚好粘合完成的过程中系统损失的机械能30如图所示，在光滑水平面上有均可视为质点的a、b、c三个弹性小球，其质量分别为ma=2m、mb=m、mc=3m，其中a、b之间用一轻弹簧相连开始时a、b、c都处于静止状态，弹簧处于原长，且c距离b足够远，现给a一个水平向右的初速度v0当b达最大速度时恰好与c发生弹性碰撞，求：b达最大速度时，a和b的速度；b以最大速度与c相碰后，弹簧所具有的最大弹性势能ep2015-2016学年河北省石家庄市辛集中学高二（下）第一次段考物理试卷参考答案与试题解析一.单项选择题（共20小题，每小题2分，共计40分每小题只有一个选项是正确的）1根据爱因斯坦的“光子说”可知（）a“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”b光的波长越大，光子的能量越小c一束单色光的能量可以连续变化d只有光子数很多时，光才具有粒子性【分析】爱因斯坦的“光子说”提出在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量与频率成正比，即e=hv（h=6.6261034 js）【解答】解：a、“光子说”提出光子即有波长又有动量，是波动说和粒子说的统一，故a错误；b、光的波长越大，根据，频率越小，故能量e=hv越小，故b正确；c、爱因斯坦的“光子说”提出在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，每个光子的能量为e=hv，故光的能量是不连续的，故c错误；d、当光子数很少时，显示粒子性；大量光子显示波动性，故d错误；故选b2在粒子散射实验中，电子对粒子运动的影响可以忽略，这是因为与粒子相比，电子的（）a电量太小b速度太小c体积太小d质量太小【分析】在粒子散射实验中，由于电子的质量较小，粒子与电子相碰，就像子弹碰到灰尘一样【解答】解：粒子的质量是电子质量的7000多倍，粒子碰到电子，像子弹碰到灰尘，损失的能量极少，几乎不改变运动的轨迹故d正确，a、b、c错误故选：d3实验观察到，静止在匀强磁场中a点的原子核发生衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图则（）a轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外b轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外c轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里d轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里【分析】静止的原子核发生衰变，根据动量守恒可知，发生衰变后粒子与反冲核的运动方向相反，动量的方向相反，大小相等由半径公式r=，p是动量，分析两个粒子半径轨迹半径之比【解答】解：原子核发生衰变时，根据动量守恒可知两粒子的速度方向相反，动量的方向相反，大小相等；由半径公式r=（p是动量），分析得知，r与电荷量成反比，粒子与新核的电量大小分别为e和ne（n为新核的电荷数），则粒子与新核的半径之比为：ne：e=n：1所以半径比较大的轨迹1是衰变后粒子的轨迹，轨迹2是新核的新核沿逆时针方向运动，在a点受到的洛伦兹力向左，由左手定则可知，磁场的方向向里由以上的分析可知，选项d正确，abc错误故选：d4关于光电效应，下列说法正确的是（）a极限频率越大的金属材料逸出功越大b只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应c从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小d入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多【分析】光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关，根据光电效应方程判断影响光电子最大初动能的因素【解答】解：a、逸出功w=hv0，知极限频率越大，逸出功越大，故a正确b、光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关故b错误c、根据光电效应方程ekm=hw0知，最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不会影响金属的逸出功故c错误d、入射光的光强一定时，频率越高，光子的能量值越大，入射光中的光子的数目越少，单位时间内逸出的光电子数就越少，故d错误故选：a5关于下列四幅图说法不正确的是（）a原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的b光电效应实验说明了光具有粒子性c电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性d原子核式结构模型很好地解释了大角度散射实验现象【分析】由玻尔理论可知，电子绕原子核高速运转轨道的半径是特定的；卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型；根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性；光电效应说明光具有粒子性；从而即可求解【解答】解：a、根据玻尔理论，原子中的电子绕原子核高速运转轨道的半径是特定的故a错误b、光电效应实验证明了光具有粒子性故b正确c、电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性故c正确d、粒子散射实验发现少数粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围故d正确本题选择不正确的，故选：a6在光滑的水平面上有两个在同一直线上相向运动的小球，其中甲球的质量m1=2kg，乙球的质量m2=1kg，规定向右为正方向，碰撞前后甲球的速度随时间变化情况如图所示已知两球发生正碰后粘在一起，则碰前乙球速度的大小和方向分别为（）a7m/s，向右b7m/s，向左c1m/s，向左d1m/s，向右【分析】甲乙碰撞过程，动量守恒，由动量守恒定律求解碰前乙球速度的大小和方向【解答】解：由图知，甲球碰撞前的速度为v甲=2m/s，碰撞后的速度为v甲=1m/s，碰撞后，甲乙的速度v=1m/s，以甲乙两球组成的系统为研究对象，以甲的初速度方向为正方向，碰撞过程，由动量守恒定律得：m甲v甲+m乙v乙=（m甲+m乙）v，即：22+1v乙=（2+1）（1），解得：v乙=7m/s，负号表示方向与正反向相反，即方向向左；故选：b7子与氢原子核（质子）构成的原子称为氢原子（hydrogen muon atom），它在原子核物理的研究中有重要作用图为氢原子的能级示意图假定光子能量为e的一束光照射容器中大量处于n=2能级的氢原子，氢原子吸收光子后，发出频率为1、2、3、4、5、和6的光，且频率依次增大，则e等于（）ah（31）bh（5+6）ch3dh4【分析】子吸收能量后向高能级跃迁，而较高能级不稳定会自发的向所有的较低能级跃迁，只有跃迁到基态后才能稳定，故辐射光子的种类为能级差越大，辐射的光子的频率越高【解答】解：子吸收能量后从n=2能级跃迁到较高m能级，然后从m能级向较低能级跃迁，若从m能级向低能级跃迁时如果直接跃迁到基态n=1能级，则辐射的能量最大，否则跃迁到其它较低的激发态时子仍不稳定，将继续向基态和更低的激发态跃迁，即1、2、3m任意两个轨道之间都可以产生一种频率的辐射光，故总共可以产生的辐射光子的种类为=6，解得m=4，即子吸收能量后先从n=2能级跃迁到n=4能级，然后从n=4能级向低能级跃迁辐射光子的按能量从小到大的顺序排列为4能级到3能级，能级3到能级2，能级4到能级2，能级2到能级1，能级3到能级1，能级4到能级1所以能量e与h3相等故c正确故选c8核电站是利用核裂变产生的核能来发电的，下列四个核反应方程属于核裂变反应的是（）a uth+heb u+nba+kr+3nc n+heo+hd h+hhe+n【分析】核裂变是用中子去轰击某重核，产生新核的过程【解答】解：a、该反应为衰变，故a错误b、1个中子轰击铀235，产生两个中等的核，并且释放3个中子，这是典型的核裂变反应，故b正确c、该反应是原子核的人工转变，故c错误d、该反应是核聚变反应，故d错误故选：b9如图所示，是某次试验中得到的甲、乙两种金属的遏止电压uc与入射光频率关系图象，两金属的逸出功分别为w甲、w乙，如果用v0频率的光照射两种金属，光电子的最大初动能分别为e甲、e乙，则下列关系正确的是（）aw甲w乙bw甲w乙ce甲e乙de甲=e乙【分析】根据光电效应方程得出遏止电压与入射光频率的关系，通过图线的斜率求出普朗克常量；遏止电压为零时，入射光的频率等于截止频率【解答】解：根据光电效应方程得：ekm=hw0=hh0又ekm=quc解得：uc=；知uc图线；当uc=0，=0；由图象可知，金属甲的极限频率大于金属乙，则金属甲的逸出功大于乙的，即w甲w乙如果用v0频率的光照射两种金属，根据光电效应方程，当相同的频率入射光时，则逸出功越大的，其光电子的最大初动能越小，因此e甲e乙，故ac正确，bd错误；故选：ac10下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）a图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子b图乙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能c图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的d图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构【分析】卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型；用中子轰击铀核使其发生裂变，产生中子，再次轰击，产生链式反应，释放出巨大的能量普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念玻尔理论指出氢原子能级是分立的【解答】解：a、图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型故a错误b、用中子轰击铀核使其发生裂变，裂变反应会释放出巨大的核能故b错误c、玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故c正确d、图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子有一定结构，天然放射现象的发现揭示了原子核内还有复杂结构故d错误故选：c11用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流i与光电管两极间所加电压u的关系如图则这两种光（）a照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大bb光的能量小ca光的频率小da光更不容易衍射【分析】要明确各种单色光的折射率和波长、频率之间的关系：折射率越大则频率越大，波长越小对于本题解题的关键是通过图象判定a、b两种单色光谁的频率大，反向截止电压大的则初动能大，初动能大的则频率高，故b光频率高于a光的【解答】解：a、由光电效应方程mv2=hw0，由题图可得b光照射光电管时反向截止电压大，使其逸出的光电子最大初动能大故a错误；bcd、由a的分析可得b光照射光电管时反向截止电压大，使其逸出的光电子最大初动能大，所以b的频率大，则a的频率小，那么a的波长长，更容易发生衍射，故bd错误，c正确；故选：c12氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b，则（）ab光的光子能量大于a光的光子能量b氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出紫外线c在真空中，a光较b光的速度小db光频率小于a光的频率【分析】氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时辐射出光子的能量为：e4e3；根据跃迁规律可知从n=4向n=2跃迁时辐射光子的能量大于从n=3向n=2跃迁时辐射光子的能量，则可见光a的光子能量大于b，又根据光子能量e=h可得b光子的频率小于a，再由v=，可判断传播速度大小；依据紫外线的频率大于可见光，从而进行判断即可【解答】解：ad：根据跃迁规律可知从n=4向n=2跃迁时辐射光子的能量大于从n=3向n=2跃迁时辐射光子的能量，则可见光a的光子能量大于b，又根据光子能量e=h可得b光子的频率小于a，故a错误，d正确b：从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光，且紫外线的频率大于可见光，因此从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出能量还小于可见光a，因此不可能是紫外线，故b错误c：在真空中它们的速度均相等，故c错误故选：d13下列说法正确的是（）a电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性b235u的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短c原子核内部某个质子转变为中子时，放出射线d在、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最弱【分析】电子是实物粒子，而衍射说明具有波动性；半衰期不随着环境变化而变化；中子转变为质子时，放出射线；射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强【解答】解：a、电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性，故a正确；b、随地球环境的变化，半衰期仍不变，故b错误；c、中子转变为质子时，放出射线，故c错误；d、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强，故d错误；故选：a14如图所示，设车厢长度为l，质量为m，静止于光滑的水平面上，车厢内有一质量为m 的物体以初速度v0向右运动，与车厢壁来回碰撞n次后，静止在车厢中这时车厢的速度是（）av0，水平向右b0c，水平向右d，水平向右【分析】物体与车厢反复碰撞，最终两者速度相等，在此过程中，两者组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出车厢的速度【解答】解：以物体与车厢组成的系统为研究对象，以小球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律可得：mv0=（m+m）v，最终车的速度：v=，方向与v的速度相同，水平向右；故选：c15一质子束入射到静止靶核al上，产生如下核反应：p+alx+n，p、n分别为质子和中子，则产生的新核含有质子和中子的数目分别为（）a28和15b27和14c15和13d14和13【分析】根据电荷数守恒、质量数守恒，得出新核的质子数和中子数【解答】解：质子的电荷数为1，质量数为1，中子的电荷数为0，质量数为1根据电荷数守恒、质量数守恒，x的质子数为1+130=14，质量数为1+271=27，中子数：2714=13故选：d16下列关于粒子的说法正确的是（）a物理学家卢瑟福通过粒子散射实验说明了原子核内部有复杂的结构b原子核放出粒子即衰变，衰变的核反应方程式为xy+hec原子核放出粒子即衰变，衰变的实质是一个中子转化一个质子和电子d比较、三种射线，由粒子组成的射线，电离能力最弱、穿透能力最强【分析】卢瑟福的粒子散射实验说明原子的核式结构模型；衰变生成氦原子核，衰变生成的电子是其中的中子转化为质子同时生成的；射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强【解答】解：a、卢瑟福的粒子散射实验说明原子的核式结构模型，没有涉及到原子核内部结构故a错误b、粒子是氦的原子核，其组成为2个质子和2个中子，所以衰变时，中子数减少2质子数减少2故b正确c、衰变的产生的电子，是原子核内部的中子转变为质子和电子，电子释放出来，不是衰变故c错误d、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强故d错误故选：b17如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能ek与入射光频率的关系图象由图象可知不正确的是（）a该金属的逸出功等于eb该金属的逸出功等于h0c入射光的频率为20时，产生的光电子的最大初动能为ed入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为【分析】根据光电效应方程得出最大初动能与入射光频率的关系，结合图线的斜率和截距进行分析，从而即可求解【解答】解：ab、根据ekm=hvw0得，金属的截止频率等于0；纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功，逸出功等于e，且e=hv0，故ab正确；c、根据光电效应方程有：ekm=hvw，其中w为金属的逸出功：w=hv0；所以有：ekm=hvhv0，由此结合图象可知，该金属的逸出功为e，或者w=hv0，当入射光的频率为2v0时，带入方程可知产生的光电子的最大初动能为e，故c正确d、入射光的频率时，小于极限频率，不能发生光电效应，故d错误本题选择错误的，故选：d18一个氢原子从n=2能级跃迁到n=3能级，则该氢原子（）a吸收光子，能量增加b吸收光子，能量减少c放出光子，能量增加d放出光子，能量减少【分析】从高能级向低能级跃迁，释放光子，能量减少，从低能级向高能级跃迁，吸收光子，能量增加【解答】解：一个氢原子从n=2能级跃迁到n=3能级，即从低能级向高能级跃迁，吸收光子，能量增加故选：a19氢原子的能级如图，当氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时，辐射出光子a，当氢原子从n=3的能级跃迁到n=1的能级时，辐射出光子b，则下列判断正确的是（）a光子a的能量大于光子b的能量b光子a的波长小于光子b的波长cb光比a光更容易发生衍射现象d若a为可见光，则b 有可能为紫外线【分析】能级间跃迁辐射光子的能量等于能级之差，根据能极差的大小比较光子能量，从而比较出光子的频率频率大，波长小，波长越长，越容易发生衍射【解答】解：a、氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级的能极差2.89ev，小于从n=3的能级跃迁到n=l的能级时的能极差12.09ev，根据emen=h，知光子a的能量小于光子b的能量故a错误b、光子a的频率小于光子b的频率，所以光子a的波长大于光子b的波长故b错误c、光子a的频率小于光子b的频率，所以b的频率大，波长小，所以a光更容易发生衍射故c错误d、根据氢光谱的特点可知，a为可见光，则b为紫外线故d正确故选：d20在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图所示，这时（）a金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属b锌板带正电，指针带正电c锌板带负电，指针带正电d若仅减弱照射光的强度，则可能不再有光电子飞出【分析】用弧光灯照射锌板，发生光电效应，锌板失去电子，从而可以得出锌板和指针的电性，且只有入射光的频率大于极限频率时，才会发生光电效应，与光的强度无关，从而即可求解【解答】解：a、每个电子吸收一个光子，只有当入射光的能量大于逸出功，才会有电子飞出，故a错误；b、锌板在弧光灯照射下，发生光电效应，有光电子逸出，锌板失去电子带正电，验电器与锌板相连，导致指针带正电故b正确，c错误；d、是否有光电子飞出，与照射光的强度无关，故d错误故选：b二、多选题：（共6题每题4分共24分，选对但不全的2分，有错或不选的0分）21如图所示，a、b两物体质量之比ma：mb=4：7，原来静止在平板小车c上，a、b间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则（）a若a、b所受的摩擦力大小相等，a、b组成系统的动能守恒b若a、b所受的摩擦力大小相等，a、b、c组成系统的动量守恒c若a、b与平板车上表面间的动摩擦因数相同，a、b组成系统的动量守恒d若a、b与平板车上表面间的动摩擦因数相同，a、b、c组成系统的动量守恒【分析】系统动量守恒的条件是合外力为零，根据动量守恒的条件和机械能守恒的条件即可判断【解答】解：a、a、b所受的摩擦力大小相等，但摩擦力对ab都做负功，所以a、b组成系统的动能不守恒，故a错误；b、系统动量守恒的条件是合外力为零，abc组成的系统所受合外力为零，故a、b、c系统动量一定守恒，故bd正确；c、若a、b与平板车上表面间的动摩擦因数相同，但ab质量不等，所以ab受到的摩擦力大小不等，则ab组成的系统受到的外力不为零，则系统动量不守恒，故c错误故选：bd22质量为m的小球a以速度v0在光滑水平面上运动，与质量为2m的静止小球b发生对心碰撞，则碰撞后小球a的速度大小va和小球b的速度大小vb可能为（）ava=v0，vb=v0bva=v0，vb=v0cva=v0，vb=v0dva=v0，vb=v0【分析】两球碰撞过程中动量守恒本题的难点在于判断碰撞后a球的速度方向，a的速度方向可能与原来相反，也可能与原来相同，分两种情况研究【解答】解：若碰后a球速度方向和原来一致，根据动量守恒得：mv0=mva+2mvb，根据碰撞过程系统的总动能不增加，则得+ a、若va=v0，vb=v0，且va与v0方向相反，代入两式均成立，故a正确b、将va=v0，vb=v0，且va与v0方向相反，代入式成立，而代入不成立，故b错误c、将va=v0，vb=v0，且va与v0方向相反，代入两式均成立，故c正确d、将va=v0，vb=v0，且va与v0方向相同，代入式成立，但碰后a的速率不可能大于b的速率，故d错误故选ac23如图所示，在光滑水平面上停放质量为m装有弧形槽的小车现有一质量也为m的小球以v0的水平速度沿槽口向小车滑去（不计摩擦），到达某一高度后，小球又返回小车右端，则（）a小球在小车上到达最高点时的速度大小为b小球离车后，对地将向右做平抛运动c小球离车后，对地将做自由落体运动d此过程中小球对车做的功为【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根据动量守恒定律和能量守恒求出小球返回右端时的速度，从而得出小球的运动规律，根据动能定理得出小球对小车做功的大小【解答】解：a、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，则：mv0=2mv，得：v=，故a正确；b、设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，整个过程中动量守恒，得：mv0=mv1+mv2，由动能守恒得： mv02=mv12+mv22，联立，解得：v1=0，v2=v0，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b错误，c正确d、对小车运用动能定理得，小球对小车做功：w=mv020=mv02，故d正确故选：acd24如图所示，两个带同种电荷的小球a和b，a、b的质量分别为m和2m，开始时将它们固定在绝缘的光滑水平面上保持静止a、b的相互作用力遵循牛顿第三定律，现同时释放a、b，经过一段时间，b的速度大小为v，则此时（）aa球的速度大小为ba球的动量大小为mvca球与b球的动量大小之比一直为1：1da球的动能为2mv2【分析】两球组成的系统动量守恒，由动量守恒定律求出a球的速度，然后答题【解答】解：a、两球组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：2mv+mva=0，解得：va=2v，方向向左；故a错误；b、a球的动量大小：p=mva=2mv；故b错误；c、两球组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，故a球与b球的动量大小之比一直为1：1；故c正确；d、a球的动能：eka=mva2=2mv2，故d正确；故选：cd25如图所示，水平传送带ab足够长，质量为m=1.0kg的木块随传送带一起以v1=2m/s的速度向左匀速运动（传送带的速度恒定），木块与传送带的动摩擦因数=0.5，当木块运动到最左端a点时，一颗质量为m=20g的子弹，以v0=300m/s的水平向右的速度，正对射入木块并穿出，穿出速度v=50m/s，设子弹射穿木块的时间极短，（g取10m/s2）则（）a子弹射穿木块后，木块一直做减速运动b木块遭射击后远离a的最大距离为0.9mc木块遭射击后到相对传送带静止所经历的时间为1.0sd木块遭射击后到相对传送带静止所经历的时间为0.6s【分析】结合木块的运动与传送带运动的特点分析运动的情况；对子弹击穿木块过程根据动量守恒定律列出等式求出子弹穿过后木块的速度，然后结合动能定理求出木块遭射击后远离a的最大距离根据牛顿第二定律和运动学公式解决问题【解答】解：a、子弹射穿木块后，木块先向右做减速运动，然后再向左做加速运动故a错误；b、设木块被子弹击穿时的速度为u，子弹击穿木块过程水平方向的动量守恒，选取向右为正方向，故：mv0mv1=mv2+mv3代入数据解得：v3=3.0m/s木块遭射击后远离a的距离最大时 的瞬时速度为0，根据动能定理得：代入数据得：xm=0.9m故b正确；c、选取向右为正方向，则木块与传送带的速度相等时的速度是2m/s木块的加速度：a=木块遭射击后到相对传送带静止所经历的时间为： s故c正确，d错误；故选：bc26如图所示，（a）图表示光滑平台上，物体a以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上，车与水平面间的动摩擦因数不计，（b）图为物体a与小车b的vt图象，由此可知（）a小车上表面长度b物体a与小车b的质量之比ca与小车b上表面的动摩擦因数d小车b获得的动能【分析】当a滑上b后，在滑动摩擦力作用下，a做匀减速直线运动，b做匀加速直线运动，最终以共同速度v1匀速运动，根据动量守恒定律求解质量比，根据速度时间图象的面积表示位移可以求得a相对于b的位移，根据能量守恒可以确定动摩擦因数，因为不知道b车质量，所以不能求得b的动能【解答】解：a、由图象可知，ab最终以共同速度v1匀速运动，不能确定小车上表面长度，故a错误；b、由动量守恒定律得，mav0=（ma+mb）v1，解得：，故可以确定物体a与小车b的质量之比，故b正确；c、由图象可以知道a相对小车b的位移x=v0t1，根据能量守恒得：magma，根据b中求得质量关系，可以解出动摩擦因数，故c正确；d、由于小车b的质量不可知，故不能确定小车b获得的动能，故d错误故选：bc三、论述、计算题（本题共4小题，27题8分，28题8分，29题10分，30题10分，满分36分应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）27如图所示，一质量为m的木板静止在光滑的水平面上，质量为m的滑块以速度v水平滑上木板左端，滑块与木板共速时，恰好不从木板上掉落，已知m与木板的摩擦因数为，滑块可视为质点，求木板的长度【分析】木板与滑块组成的系统动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出木板的长度【解答】解：木板与滑块组成的系统动量守恒，以