1.(1)(5分)下列五幅圖的有關(guān)說法中,正確的是________。(填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分。每選錯1個扣3分,最低得分0分)
A. T1>T2,且隨著溫度的升高,輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短方向移動
B.用紫外線照射鋅板,驗電器的指針張開一個角度,此時鋅板帶正
C.在光顏色保持不變的情況下,入射光越強(qiáng),飽和光電流越大
D.利用鋁箔晶體做電子束衍射的實驗,能證實電子的波動性
E.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不屬于重核的裂變
(2)(10分)如圖1甲所示,在水平光滑軌道上停著甲、乙兩輛實驗小車,甲車系一穿過打點計時器的紙帶,當(dāng)甲車受到水平向右的瞬時作用力時,隨即啟動打點計時器,甲車運(yùn)動一段距離后,與靜止的乙車發(fā)生正碰并粘在一起運(yùn)動,紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩車的運(yùn)動情況,如圖乙所示,電源頻率為50 Hz,甲車m甲=2 kg,求:
圖1
①乙車的質(zhì)量m乙;
②兩車碰撞時內(nèi)能的增加量ΔE。
解析 (1)黑體輻射的輻射強(qiáng)度按波長的分布只與溫度有關(guān)。實驗表明,隨著溫度的升高,各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加,輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動,選項A正確;在紫外線的照射下,鋅板中有一部分自由電子從表面飛出去,鋅板缺少電子,于是帶正電。驗電器與鋅板相連,驗電器也帶正電,選項BC正確;衍射實驗圖樣體現(xiàn)的是波動性,選項D正確;根據(jù)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的特點可知,鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的裂變,選項E錯誤。
(2)由題圖可知,碰前甲車運(yùn)動的速度大小為v甲=0.6 m/s(1分)
碰后甲、乙兩車一起運(yùn)動的速度大小為v共=0.4 m/s(1分)
由動量守恒定律可得:m甲vm甲+m乙)v共(2分)
代入數(shù)據(jù)得:m乙=1 kg(1分)
兩車碰撞時內(nèi)能的增加ΔE=ΔEk=m甲v-(m甲+m乙)v(3分)
代入數(shù)據(jù)可得:ΔE=0.12 J(2分)
答案 (1)ACD (2)①1 kg、0.12 J
2.(2015·東北三省三校模擬) (1)(5分)如圖所示為氫原子的能級示意圖,一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài),在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子,并用這些光照射逸出功為2.49 eV的金屬鈉。
圖2
、賍_______種不同頻率的光,其中有________種頻率的光能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)。
②金屬鈉發(fā)出的光電子的最大初動能為________eV。
(2)(10分)如圖3所示,在光滑的水平面上靜止著一個質(zhì)量為4m的木板B,B的左端靜止著一個質(zhì)量為2m的物塊A,已知A、B之間的動摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)有質(zhì)量為m的小球以水平速度v0飛來與A物塊碰撞后立即以大小為的速率彈回。在整個過程中物塊A始終未滑離木板B,且物塊A可視為質(zhì)點,求:
圖3
、傥飰KA相對B靜止后的速度;
、谀景錌至少多長?
解析 (2)①設(shè)小球m與物塊A碰撞后A的速度為v1,設(shè)v0的方向為正方向,由動量守恒定律得:mv0=-+2mv1(2分)
設(shè)物塊A與木板B共同的速度為v2,由動量定2mv1=(2m+4m)v2(2分)
聯(lián)立解得v1=v0,v2=v0(2分)
、谠O(shè)A在B上滑過的距離為L,由能量守恒定律得:2μmgL=×2mv-(2m+4m)v(2分)
解得L=(2分)
答案 (1)①3 2、9.60 eV (2)①v0、
3.(1)(5分)以下有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述,正確的是________。(填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分。每選錯1個3分,最低得分0分)
A.紫外線照射到金屬鋅板表面時能夠發(fā)生光電效應(yīng),則當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時,從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能也隨之增大
B.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng)
C.有10個放射性元素的原子核,當(dāng)有5個原子核發(fā)生衰變所需的時間就是該放射性元素的半衰期
D.氫原子由較高能級躍遷到較低能級時,要釋放一定頻率的光子,同時氫原子的電勢能減小,電子的動能增大
E.質(zhì)子和中子結(jié)合成新原子核一定有質(zhì)量虧損,釋放出能量
(2)(10分)兩個小球A和B用輕質(zhì)彈簧相連,在光滑的水平直軌道上一起以速度1.5v0向右運(yùn)動。在它們的右邊有一小球C沿軌道以速度v0撞向B球。如圖4所示,C與B發(fā)生碰撞并立即結(jié)成了一個整體D,在它們繼續(xù)運(yùn)動的過程中,當(dāng)彈簧被壓縮到最短時,彈簧突然被鎖定,長度不再改變,已知A、B、C三球的質(zhì)量均為m,求:
圖4
①A球的最終速度;
、诋(dāng)彈簧被壓縮到最短時,彈簧所具有的彈性勢能。
解析 (1)光電子的初動能只與入射光的頻率有關(guān),故選項A錯誤;太陽輻射來自于太陽內(nèi)部的聚變反應(yīng),故選項B正確;對大量放射性元素的原子核,有半數(shù)發(fā)生衰變所需時間是半衰期,對少量放射性元素的原子核衰變半衰期沒意義,故選項C錯誤;氫原子從較高能級向較低能級躍遷,運(yùn)動半徑減小,電勢能減小,動能增加,故選項D正確;核反應(yīng)前、后有質(zhì)量虧損,就會釋放能量,故選項E正確。
(2)①選A、B球的初速度方向為正方向,當(dāng)彈簧被壓縮到最短時,對A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng),由動量守恒定2m×1.5v0-mv0=3mv(1分)
解得:v=v0(1分)
所以A球的最終速度為v0,方向水平向右。(2分)
、谠O(shè)B與C碰撞后的共同速度為v1,根據(jù)動量守恒定律可得m×1.5v0-mv0=2mv1(1分)
解得:v1v0(1分)
根據(jù)能量守恒定律可得:m(v0)2+×2mv=Ep+×3mv2(2分)
解得:Ep=mv(1分)
所以當(dāng)彈簧被壓縮到最短時,mv。(1分)
答案 (1)BDE (2)①v0,方向水平向右、趍v
4.(2015·陜西五校二次聯(lián)考)(1)(5分)下列說法正確的是________。(填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分。每選錯1個扣3分,最低得分0分)
A.原子的核式結(jié)構(gòu)模型是湯姆孫最早提出的
B.鈾核(U)衰變?yōu)殂U核(Pb)的過程中,要經(jīng)過8次α衰變和6次β衰變
C.一群氫原子從量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時最多可輻射3種不同頻率的光子
D.一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng),可能因為這束光的強(qiáng)度太小
E.C的含量為活著的生物體中C的,已知C的半衰期為5 730年,則確定該生物死亡時距今約11 460年
(2)(10分)如圖5所示,豎直平面內(nèi)一光滑水平軌道左邊與墻壁對接,右邊與一足夠高的光滑圓弧軌道平滑相連,木塊A、B靜置于光滑水平軌道上,A、B質(zhì)量分別為1.5 kg和0.5 kg,F(xiàn)讓A以6 m/s的速度水平向0.3 s,碰后速度大小變?yōu)? m/s。當(dāng)A與B碰撞后會立即粘在一起運(yùn)動,已知g=10 m/s2,求:
圖5
、貯與墻壁碰撞過程中,墻壁對小球平均作用力的大小;
、贏、B滑上圓弧軌道的最大高度。
解析 (1)原子的核式結(jié)構(gòu)模型是盧瑟福最早提出的,所以A錯誤;鈾核(U)衰變?yōu)殂U核(Pb)質(zhì)量數(shù)減少32,所以需要8次α衰變,電荷數(shù)應(yīng)減小16,而鈾核(U)衰變?yōu)殂U核(Pb)電荷數(shù)只減少10,故有6次β衰變,所以B正確;一群氫原子從量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時,先躍遷到n=2, 再從n=2躍遷到基態(tài),也可從n=3直接躍遷到基態(tài),所以最多可輻射3種不同頻率的光子,故C正確;一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng),可能因為這束光的頻率太小,所以D錯誤;根據(jù)半衰期的定義可知,該生物死亡時距今約兩個半衰期即11 460年,所以E正確。
(2)①設(shè)水平向右為正方向,當(dāng)A與墻壁碰撞時根據(jù)動量定理有:Ft=mAv1′-(-mAv1)(2分)
解得F=50 N,方向水平向右。(2分)
②當(dāng)A與B碰撞時,設(shè)碰撞后兩物體的速度為v,根據(jù)動量守恒定律有
mAv1′=(mA+mB)v(2分)
AB在光滑圓弧軌道上升時
(mA+mB)v2=(mA+mB)gh(2分)
解得h=0.45 m(2分)
答案 (1)BCE (2)①50 N ②0.45 m