1、 粤教沪版高二下学期物理中考试题及答案详解 (必修 3-5) 一、 选择题 (每小题 4 分，共 40 分， 有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分。 ) 、以下说法正确的是（ ） A汤姆生通过对射线的研究，发现了电子，从而提出了原子核式结构学说 B贝克勒耳通过对天然放射现象的研究，发现了质子和中子 C 1 H 1 n 1 H 个 的质量小于 个 和 个 的质量之和12 01 11 D无论是核子结合成原子核还是原子核分裂为核子，都由于质量亏损而释放出核能 、氢原子从第 2 能级跃迁到第 1 能级过程中的能量变化，有下
2、列 说法：电子的动能一定增大；原子系统的电势能一定减小；电子动能的增加量一定等于系统电势能的减少量；电子动能的增加量一定小于系统电势能的减少量。以上说法中正确的有（ ） A只有 B。只有 C。只有 D。只有 、 一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生衰变而形成了如图所示的两个圆形轨迹，两圆半径之比为 1 16，下列说法正确的是 （ ） A该原子核发生了 衰变 B反冲核沿大圆做圆周运动 C原来静止的 原子核的序数为 D沿大圆和沿小圆运动的柆子周期相同 、“轨道电子俘获”也是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个核外电子，其内部一个质子变为中子，从而变成
3、一个新核（称为子核），并且放一个中微子的过程。中微子的质量很小，不带电，很难被探测到，人们最早就是通过子核的反冲而间接证明中微子的存在的。一个静止的原子的原子核发生“轨道电子俘获”，衰变为子核并放出中微子。下面的说法中正确的是（ ） A.母核的质量数等于子核的质量数 B.母核的电荷数大于子核的电荷数 C.子核的动量与 中微子的动量相同。 D.子核的动能大于中微子的动能 、如图所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒 ab、 cd 与导轨构成矩形回路，导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为 R，回路上其余部分的
4、电阻不计。在导轨平面间有一竖直向下的匀强磁场。开始时，导体棒处于静止状态，剪断细线后，导体棒在运动过程中（ ） A.回路中有感应电动势 B.两根导体棒所受安培力方向相同 C.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒 ，机械能守恒 D.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能不守恒 、如图所示，与轻弹簧相连的物体 A 停放在光滑的水平面上。物体 B 沿水平方向向右 运 动，跟与 A 相连的轻弹簧相碰。在 B 跟弹簧相碰后，对于 A、 B 和轻弹簧组成的系统，下列说法中正确的是 （ ） A弹簧压缩量最大时， A、 B 的速度相同 B弹簧压缩量最大时， A、 B 的动能之和最小 C弹簧被压缩的过程中系统
5、的总动量不断减小 D物体 A 的速度最大时，弹簧的弹性势能为零 、 如图所示，自行火炮连同炮弹的总质量为 M，当炮管水平，火炮车在水平路面 上以 1 的速度向右匀速行驶中，发射一枚质量为 m 的炮弹后，自行火炮的速度变为 2，仍向右行驶，则炮弹相对炮筒的发射速度 0 为（ ） A 1 2 2()mmm B 12M( )m C 1 2 2( ) 2mmm D 1 2 1 2( ) )mmm （ 、某高速公路上发生了一起交通事故，一辆总质量 2000kg 向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆总质量 4000kg 向北行驶的卡车，碰后两辆车连接在一起，并向南滑行了一小段距离后停止，根据测速仪的测定，长途
6、客车碰前的速率是 20m/s，由此可知卡车碰前瞬间的动能（ ） A小于 2 105J B等于 2 105J C大于 2 105J D大于 2 105J、小于 8 105J 、质量相同的两个小球在光滑水平面上沿连心线同向运动，球 1 的动量为 7 kg m/s,球 2的动量为 5 kg m/s,当球 1 追上球 2 时发生碰撞，则碰撞后两球动量变化的可能值是（ ） A. p1= 1 kg m/s, p2=1 kg m/s B. p1= 4 kg m/s, p2=4 kg m/s C. p1= 9 kg m/s, p2=9 kg m/s D. p1= 12 kg m/s, p2=10 kg m/s
7、 、如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为 M=3kg 的薄板和质量 m=1kg 的物块，都以 v=4m/s 的初速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，当薄板的速度为 2.4m/s 时，物块的运动情况是（ ） A做加速运动 B做减速运动 C做匀速运动 D以上运动都有可能 模块测试 答卷 班级 姓名 学号 一、选择题 （每题 4分，共 40 分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 二、填空题 （将正确的答案填在横线上） 、 用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为 mA的钢球 A 用细线悬挂于 O 点 ，质量为 mB的钢球 B 放在离地面高度为 H 的小支柱 N 上， O 点到
8、 A 球球心的距离为 L，使悬线在 A 球释放前伸直，且线与竖直线夹角为 ， A 球释放后摆到最低点时恰与 B 球正碰，碰撞后， A 球把轻质指示针 OC 推移到与竖直线夹角 处， B 球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写 纸的白纸 D，保持 角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个 B 球的落点 。 （ 1）图中 S 应是 B 球初始位置到 的 水平距离。 （分） （ 2）为了验证两球碰撞过程动量守恒，应测得的物理量有 。 （ 分） （ 3）用测得的物理量表示碰撞前后 A 球、 B 球的动量： PA= 。 PA/= 。 PB= 。 PB/= 。 （各 分） 激光器是一个特殊的光源，它发出
9、的光便是激光红宝石激光器发射的激光是不连续的一 道一道的闪光，每道闪光称为一个光脉冲现有一红宝石激光器，发射功率为 W100.1 10 ，所发射的每个光脉冲持续的时间 t 为 s100.1 11 ，波长为 nm4.693 ， 那么 每列光脉冲的长度 l是 ； 其中含有的光子数 n 是 （结果保留两位有 效数字） （各分） 三、计算题（题 共 分） 、 （ 分） 在光滑水平面上有一个静止的质量为的木块，一颗质量为的子弹以初速 0 水平射入木块，且陷入木块的最大深度为 d。设冲击过程中木块的运动位移为 s，子弹所受阻力恒定。试证明： sd。 、 （ 分） 太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子
10、和 H11 、 He42 等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是 HeH4e2 4211 释放的核能，这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的 H11 核数目从现有数减少 10，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化，假定目前太阳全部由电子和 H11 核组成。 （ 1）为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量 M。已知日地中心的距离 r 1.5 1011 m，引力常量为 2211 /1067.6 kgNmG ， 1 年约为 3.2 107 秒，试估算目前太阳的质量 M。 （ 2）已知质子质量 mp 1.6726 1
11、0 27 kg， He42 质量 m 6.6458 10 27 kg，电子质量 me0.9 10 30 kg，光速 c 3 108 m/s。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。 （ 3） 太阳继续保持在主序星阶段的时间内，发生多少次题中所述的核聚变反应？ （结果 保留两 位有效数 字） 1 、 （ 分） 如图所示，在边长为 a 的等边三角形 bcd 所围区域内有磁感应强度为 B、方向垂直纸面向内的匀强磁场，某时刻静止于 b 点处的原子核 X 发生 衰变， 粒子沿 bc 方向射入磁场，经磁场偏转后恰好由 d 点射出且与 cd 边相切已知 粒子质量为 m，电量为 2e，剩余核的质量为 M
12、，衰变过程释放的核能全部转化为动能， 求 （）衰变过程中释放的核能 （） 原子核 X 的质量 、 （ 分） 一个质量为 m 的木块，从半径为 R、质量为 M 的 1/4 光滑圆槽顶端由静止滑下。在槽被固定和可沿着光滑平面自由滑动两种情况下，如图所示，木块从槽口滑出时的速度大小之比为多少？ 、 （分） 1930 年发现用钋放出的射线，其贯穿能力极强，它甚至能穿透几厘米厚的铅板， 1932 年，英国年轻物理学家查德威克用这种未知射线分别轰击氢原子和氮原子，结果打出一些氢核和氮核。若未知射线均与静止的氢核和氮核正碰，测出被打出的氢核最大速度为 smvH /105.3 7 ，被打出的氮核的最大速度 s
13、mvN /107.4 6 ，假定正碰时无机械能损失，设未知射线中粒子质量为 m，初速为 v，质子的质量为 m . （ 1） 推导打出的氢核和氮核速度的字母表达式； （ 2）根据上述数据，推算出未知射线中粒子的质量 m 与质子的质量 m 之比（已知氮核质量为氢核质量的 14 倍）。 、 （ 分） 如图所示，半径为 R 的光滑圆环轨道与高为 10R 的光滑斜面安置在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道 CD 相连，在水平轨道 CD 上一轻质弹簧被两小球 a、 b 夹住（不连接）处于静止状态，今同时释放两个小球， a 球恰好能通过圆环轨道最高点 A， b 球恰好能到达斜面最高点 B，已知 a
14、 球质量为 m， 求 （） 释放小球 时两小球的速度 av 、 bv （） 释放小球前弹簧具有的弹性势能为多少？ 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D AC AB AD ABD B A A A 、（ 1）落点 （ 2） mA； mB； ； ； H； L； S。 （ 3） )c o s1(2 Lm A ； )c o s1(2 Lm A ； 0； HgSmB 2/ mm0.3 ； 17105.3 个 解： 如图所示， m 冲击 M 的过程， m、 M 组成的系统水平方向不 受外力，动量守恒 0 ()mv m M v 设子弹所受阻力的大小为 F，由动能定理得： 对 M： 21
15、 02Fs Mv （ 3 分） 对 m： 22011() 22F s d m v m v 联立上式解得： msdMm 因 1,mMm 所以 sd. 解 （ 1）设 T 为地球绕日心运动的周期，则由万有引力定律和牛顿定律可知 rTmrmMG 22 )2( 3224 rGTM 以题给数值代入，得 kgM 30109.1 （ 2）根据质量亏损和质能公式，该核反应每发生一次释放 的核能为 E（ 4mp 2me m ） c2 代入数值，得 E 4.2 10 12 J （ 3）根据题给假设，在太阳继续保持在主序星阶段的时间内，发生题中所述的核聚变反应的次数为 55108.2%104 pmMN 解： 设核衰
16、变时放出的粒子的速度为 ，在磁场中做匀速圆周运动的半径为，则由图可知 aar 3330tan 又 rvmeBv 22 ， 所以 meB ameB rv 3322 因衰变过程中动量守恒，故有： 0Mvmv ， MeBaMmvv 332 衰变过程释放的能量为 ： mM MmaBemvMvE 322121 22222由爱因斯坦质能方程，得 ： 2cEm mMMmc aBe 222232 故原子核的质量为 ： mMc aBeMmmMmm x2222321 解： 圆槽固定 时，木块下滑过程中只有重力做功，木块的机械能守恒。木块在最高处的势能全部转化为滑出槽口时的动能。由： m gR mv 121 2 木
17、块 滑出槽口时的 速度： gRv 21 圆槽可动时，当木块开始下滑到脱离槽口的过程中，对木块和槽所组成的系统，水平方向不受外力，水平方向动量守恒。 设木块滑出槽口时的速度为 2v ，槽的速度为 u，则： 02 Mumv 又木块下滑时，只有重力做功，机械能守恒，木块在最高处的势能转化为木块滑出槽口时的动能和圆槽的动能，即： m g R mv Mu 12 122 2 2 联立两式解得木块滑出槽口的速度： v M gRm M2 2 因此，两种情况下滑出槽口的速度之比： M MmMmMg R gRvv /2 221解 （ 1）碰撞满足动量守恒和机械能守恒，与氢核碰撞时： 21 HH vmmvmv 22
18、12 212121 HH vmmvmv 解得 vmm mv HH 2同理可得 vmm mv NN 2（ 2）由上面可得：HNNH mm mmvv 代入数据得 0165.1 mm 解： 设两个小球释放时的速度分别为 av 、 bv ,弹簧的弹性势能为 pE 。 对 b 球，由机械能守恒有： Rgmvmbbb 1021 2 gRvb 52 对 a 球：由机械能守恒有： RgmvmvmaAaaa 22121 22 gRva 5 a 球恰好能通过圆环轨道最高点 A 需满足： Rvmgm Aaa2 对 a、 b 球组成的系统，由动量守恒定律有： bbaa vmvm 0 由能量守恒定律有：Pbbaa Evmvm 22 2121由 联立解得： mgREp 5.7
