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- 2023-12-26 发布
2016-2017学年黑龙江省牡丹江一高高三（上）月考物理试卷（12月份）
一、单项选择题（每小题只有一个正确选项，本题共8小题，每小题4分，共计32分）
1．下列几种物理现象的解释中，正确的是（ ）
A．砸钉子时不用橡皮锤，只是因为橡皮锤太轻
B．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
C．在推车时推不动是因为推力的冲量为零
D．船舷常常悬挂旧轮胎，是为了延长作用时间，减小作用力
2．关于天然放射现象中产生的三种射线，以下说法中正确的是（ ）
A．α、β、γ三种射线中，α射线的电离作用最强，穿透能力也最强
B．α、β、γ三种射线中，β射线的速度最快，可以达到0.9c
C．β射线是由原子核外电子电离产生的
D．人们利用γ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
3．在卢瑟福的α粒子散射实验中，有极少数α粒子发生大角度偏转，其原因是（ ）
A．原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上
B．正电荷在原子中是均匀分布的
C．原子中存在着带负电的电子
D．原子只能处于一系列不连续的能量状态中
4．甲、乙两船的质量均为M，它们都静止在平静的湖面上，质量为M的人从甲船跳到乙船上，再从乙船跳回甲船，经过多次跳跃后，最后人停在乙船上．假设水的阻力可忽略，则（ ）
A．甲、乙两船的速度大小之比为1：2
B．甲船与乙船（包括人）的动量相同
C．甲船与乙船（包括人）的动量之和为零
D．因跳跃次数未知，故无法判断
5．核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137．碘131的半衰期约为8天，会释放β射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线．下列说法正确的是（ ）
A．碘131释放的β射线由氦核组成
B．铯137衰变时辐射出的γ光子的波长小于可见光光子的波长
C．增加铯137样品测量环境的压强将加速它的衰变，有可能与碘131衰变的一样快
D．铯133和铯137含有相同的中子数
6．下列的若干叙述中，正确的是（ ）
A．普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论
B．康普顿效应表明光子具有能量，但没有动量
C．一块纯净的放射性元素的矿石，经过一个半衰期以后，它的总质量仅剩下一半
D．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长
7．如图所示，在光滑水平面上有一质量为M的木块，木块与轻弹簧水平相连，弹簧的另一端连在竖直墙上，木块处于静止状态，一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块，并嵌在其中，木块压缩弹簧后在水平面做往复运动．木块自被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程中，木块受到的合外力的冲量大小为（ ）
A． B．2Mv0 C． D．2mv0
8．光滑水平面上有一质量为M的木板，在木板的最左端有一质量为m的小滑块（可视为质点）．小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ．开始时它们都处于静止状态，某时刻给小滑块一瞬时冲量，使小滑块以初速度v0向右运动．经过一段时间小滑块与木板达到共同速度v，此时小滑块与木板最左端的距离为d，木板的位移为x，如图所示．下列关系式正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、多项选择题（每小题至少有两个正确选项，本题共6小题，每小题4分，选对但不全得2分，选错0分，共计24分）
9．如图所示，半圆槽M置于光滑的水平面上．现从半圆槽右端入口处静止释放一质量为m
的小球，则小球释放后，以下说法中正确的是（ ）
A．若圆弧面光滑，则系统动量守恒
B．若圆弧面光滑，则小球能滑至半圆槽左端入口处
C．若圆弧面不光滑，则小球不能滑至半圆槽左端入口处，且小球到达最左端时，系统有向右的速度
D．若圆弧面不光滑，则小球不能滑至半圆槽左端入口处，但小球到达最左端时，系统速度为零
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α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裂变，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．图甲是光电效应的实验装置图，图乙是用同一光电管在不同实验条件下得到的光电流与加在阴极K和阳极A上的电压的关系图象，下列说法正确的是（ ）
A．由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大
B．由图线①、②、③可知对某种确定的金属来说，其遏止电压只由入射光的频率决定
C．当入射光的频率大于极限频率时，频率增为原来的2倍，光电子最大初动能也增为2倍
D．遏止电压越大，说明从该金属中逃出来的光电子的最大初动能越大
12．如图所示为氢原子的能级图，一群氢原子处在n=4能级的激发态，当它向低能级跃迁时共辐射六种不同频率的光，其中有2种可见光，有3种紫外线，1种红外线，关于这六种不同频率的光，下列说法正确的是（ ）
A．从n=4跃迁到n=1辐射出来的光是紫外线
B．从n=4跃迁到n=2辐射出来的光是可见光
C．从n=2跃迁到n=1辐射出来的光是红外线
D．从n=3跃迁到n=2辐射出来的光是紫外线
13．钚的一种同位素衰变时释放巨大能量，如图所示，其衰变方程为Pu→U+He+γ，则（ ）
A．核燃料总是利用比结合能小的核
B．核反应中γ的能量就是的结合能
C．核比核更稳定，说明的结合能大
D．由于衰变时释放巨大能量，所以比的比结合能小
14．小车静止在光滑水平面上，站在车上的人练习打靶，靶装在车上的另一端，如图所示．已知车、人、枪和靶的总质量为M（不含子弹），每颗子弹质量为m，共n发，打靶时，枪口到靶的距离为d．若每发子弹打入靶中，就留在靶里，且待前一发打入靶中后，再打下一发．则以下说法正确的是（ ）
A．待打完n发子弹后，小车将以一定速度向右匀速运动
B．待打完n发子弹后，小车应停在射击之前位置的右方
C．在每一发子弹的射击过程中，小车所发生的位移相同，大小均为
D．在每一发子弹的射击过程中，小车所发生的位移不相同，应越来越大
三、填空题（每空2分，共计14分）
15．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，碰后两球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、N、P．
（1）在该实验中，应选用的器材是下列器材中的 ．
A、天平 B、游标卡尺 C、刻度尺 D、大小相同的钢球两个 E、大小相同的钢球和硬橡胶球各一个
（2）在此实验中，球1的质量为m1，球2的质量为m2，需满足m1 m2（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）若碰撞过程中动量守恒．要验证的表达式是 ．
A．要验证的表达式是m1=m1+m2
B．要验证的表达式是m1=m1+m2O
C．要验证的表达式是m1（﹣2r）=m1（﹣2r）+m2．
16．某同学设计了如图甲所示的电路测电池组的电动势和内阻．
①连接的实物图如图乙所示，请在图乙上完成电路连线．（必须在答题卡上用签字笔描黑）
②若定值电阻R0的电阻为10Ω，依据电压表和电流表的读数，建立U﹣I的坐标，描出相应的数据点，如图丙，请你在丙图中正确绘出图象．
③由图象可知，该电源的电动势E= V，r= Ω．（保留2位有效数字）
四、计算题（共计30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）
17．细线下吊着一个质量为0.99kg的沙袋，构成一个单摆，摆长为0.9m．一颗质量为0.01kg的子弹水平射入沙袋并留在沙袋中，随沙袋一起摆动．已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是60°，求子弹射入沙袋前的速度大小．
18．用质子轰击锂核Li，生成2个α粒子．己知质子质量mp=1.0073u，α粒子的质量Mα=4.0015u，锂核质量MLi=7.0160u，试回答下列问题（1u相当于931Mev）．
（1）写出核反应方程式
（2）核反应中释放出的能量△E是多少？（保留3位有效数字）
19．如图所示，质量均为m大小相同的小球A、B（都可视为质点）静止在光滑水平面内的x轴上，它们的位置坐标分别为x=0和x=l．现沿x轴方向加一个力场，该力场只对小球A产生沿x轴正方向大小为F的恒力，以后两小球发生正碰过程时间很短，不计它们碰撞过程的动能损失．
（1）小球A、B在第一次碰撞后的速度大小各是多少？
（2）如果该力场的空间范围是0≤x≤L（L＞l），求满足下列条件的L值
①小球A、B刚好能够发生两次碰撞；
②小球A、B刚好能够发生n次碰撞．
2016-2017学年黑龙江省牡丹江一高高三（上）月考物理试卷（12月份）
参考答案与试题解析
一、单项选择题（每小题只有一个正确选项，本题共8小题，每小题4分，共计32分）
1．下列几种物理现象的解释中，正确的是（ ）
A．砸钉子时不用橡皮锤，只是因为橡皮锤太轻
B．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
C．在推车时推不动是因为推力的冲量为零
D．船舷常常悬挂旧轮胎，是为了延长作用时间，减小作用力
【考点】动量定理．
【分析】力与时间的乘积是力的冲量；应用冲量的计算公式I=Ft与动量定理分析答题．
【解答】解：A、用橡皮锤击钉子，橡皮锤与钉子接触时形变量比较大，延长了作用时间，使作用力减小，所以不要橡皮锤钉钉子，故A错误；
B、运动员接篮球时手臂有弯曲回收动作，其作用是减小篮球增加运动员与篮球的作用时间，从而减小作用力，避免运动员受到伤害，故B错误；
C、冲量I=Ft，作用力与时间都不是0，则冲量不等于0；在推车时推不动是因为推力小于阻力，故C错误；
D、船舷常常悬挂旧轮胎，是因为旧轮胎有一定的弹性，能延长作用时间，减小作用力，故D正确；
故选：D
2．关于天然放射现象中产生的三种射线，以下说法中正确的是（ ）
A．α、β、γ三种射线中，α射线的电离作用最强，穿透能力也最强
B．α、β、γ三种射线中，β射线的速度最快，可以达到0.9c
C．β射线是由原子核外电子电离产生的
D．人们利用γ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
【考点】X射线、α射线、β射线、γ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α、β、γ三种射线性质和应用，从而即可求解
【解答】解：A、α、β、γ三种射线中，α射线的电离作用最强，但γ穿透能力最强，故A错误；
B、α、β、γ三种射线中，α射线射出速度约0.1C，β射线射出速度接近C，γ射出速度为C，所以三种射线中γ射线的速度最快，故B错误；
C、β衰变中产生的电子是原子核中的一个中子转化而来的；故C错误；
D、人们利用γ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D正确．
故选：D．
3．在卢瑟福的α粒子散射实验中，有极少数α粒子发生大角度偏转，其原因是（ ）
A．原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上
B．正电荷在原子中是均匀分布的
C．原子中存在着带负电的电子
D．原子只能处于一系列不连续的能量状态中
【考点】粒子散射实验．
【分析】这是因为原子核带正电荷且质量很大，阿尔法粒子也带正电荷，由于同种电荷相互排斥和阿尔法粒子被质量较大的原子核弹回．
【解答】解：α粒子和电子之间有相互作用力，它们接近时就有库仑引力作用，但由于电子的质量只有α粒子质量的，粒子与电子碰撞就像一颗子弹与一个灰尘碰撞一样，α粒子质量大，其运动方向几乎不改变．α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转说明三点：一是原子内有一质量很大的粒子存在；二是这一粒子带有较大的正电荷；三是这一粒子的体积很小，故A正确，BCD错误．
故选：A．
4．甲、乙两船的质量均为M，它们都静止在平静的湖面上，质量为M的人从甲船跳到乙船上，再从乙船跳回甲船，经过多次跳跃后，最后人停在乙船上．假设水的阻力可忽略，则（ ）
A．甲、乙两船的速度大小之比为1：2
B．甲船与乙船（包括人）的动量相同
C．甲船与乙船（包括人）的动量之和为零
D．因跳跃次数未知，故无法判断
【考点】动量守恒定律．
【分析】水的阻力忽略不计，对甲、乙两船和人组成的系统动量守恒，由动量守恒定律求出甲乙两船的速度大小和动量大小之比，根据动量守恒定律求出系统的总动量．
【解答】解：AB、以人与两船组成的系统为研究对象，人在跳跃过程中总动量守恒，初态总动量为0，所以甲船与乙船（包括人）的动量大小之比是1：1，而动量的方向相反，所以甲船与乙船（包括人）的动量不同．由P=mv，知甲、乙两船的速度与质量成反比，所以甲、乙两船的速度大小之比为2：1．故A、B错误．
CD、以系统为研究对象，在整个过程中，由动量守恒定律知，甲船与乙船（包括人）的动量之和为零，故C正确，D错误．
故选：C
5．核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137．碘131的半衰期约为8天，会释放β射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线．下列说法正确的是（ ）
A．碘131释放的β射线由氦核组成
B．铯137衰变时辐射出的γ光子的波长小于可见光光子的波长
C．增加铯137样品测量环境的压强将加速它的衰变，有可能与碘131衰变的一样快
D．铯133和铯137含有相同的中子数
【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度．
【分析】β射线的实质是电子流；根据电磁波谱中各种电磁波的排布比较波长的大小．原子核的半衰期与原子核所处的物理环境和化学状态无关，由原子核内部因素决定．同位素具有相同的电荷数、不同的质量数．
【解答】解：A、碘131释放的β射线是电子流，故A错误．
B、铯137衰变时辐射出的γ光子的波长小于可见光光子的波长，故B正确．
C、半衰期与原子核所处的物理环境无关，压强的变化不影响半衰期，故C错误．
D、铯133和铯137是同位素，电荷数相同，质量数不同，则中子数不同，故D错误．
故选：B．
6．下列的若干叙述中，正确的是（ ）
A．普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论
B．康普顿效应表明光子具有能量，但没有动量
C．一块纯净的放射性元素的矿石，经过一个半衰期以后，它的总质量仅剩下一半
D．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长
【考点】物质波．
【分析】普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论；康普顿效应表明光子不仅具有能量还具有动量；经过一个半衰期以后，有一半质量发生衰变；依据德布罗意波长公式λ=，可知，波长与动量的关系．
【解答】解：A、普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，故A正确；
B、康普顿效应表明光子不仅具有能量还具有动量，故B错误．
C、经过一个半衰期以后，有一半的质量发生衰变，产生新核，经过一个半衰期以后它的总质量答语原来的一半，故C错误；
D、依据德布罗意波长公式λ=，可知，微观粒子的动量越大，其对应的波长就越短，故D错误
故选：A
7．如图所示，在光滑水平面上有一质量为M的木块，木块与轻弹簧水平相连，弹簧的另一端连在竖直墙上，木块处于静止状态，一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块，并嵌在其中，木块压缩弹簧后在水平面做往复运动．木块自被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程中，木块受到的合外力的冲量大小为（ ）
A． B．2Mv0 C． D．2mv0
【考点】动量定理．
【分析】木块自被子弹击中前速度为零，第一次回到原来的位置的速度等于子弹击中木块后瞬间的速度，根据动量守恒定律求出子弹击中后的速度，通过动量定理求出合外力的冲量．
【解答】解：由于子弹射入木块的时间极短，在瞬间动量守恒，根据动量守恒定律得，mv0=（M+m）v，解得v=．
根据动量定理，合外力的冲量I=．故A正确，B、C、D错误．
故选A．
8．光滑水平面上有一质量为M的木板，在木板的最左端有一质量为m的小滑块（可视为质点）．小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ．开始时它们都处于静止状态，某时刻给小滑块一瞬时冲量，使小滑块以初速度v0向右运动．经过一段时间小滑块与木板达到共同速度v，此时小滑块与木板最左端的距离为d，木板的位移为x，如图所示．下列关系式正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【考点】动量守恒定律；能量守恒定律．
【分析】系统不受外力，则整个系统动量守恒；再分别对M和m进行受力分析，由动能定理可得出摩擦力做功与动能之间的关系；再由功能关系求得摩擦力做功与动能变化间的关系．
【解答】解：由动量守恒可知：mv0=（M+m）v可知：
v=﹣﹣﹣（1）
对m分析可知，m只有M的摩擦力做功，则由动能定理可知，﹣μmg（x+d）=mv2﹣mv02 （2）
对M分析可知，M受m的摩擦力做功，由动能定理可知：μmgx=Mv2；（3）
联立可知：μmgd=；
故只有C正确；
故选C．
二、多项选择题（每小题至少有两个正确选项，本题共6小题，每小题4分，选对但不全得2分，选错0分，共计24分）
9．如图所示，半圆槽M置于光滑的水平面上．现从半圆槽右端入口处静止释放一质量为m
的小球，则小球释放后，以下说法中正确的是（ ）
A．若圆弧面光滑，则系统动量守恒
B．若圆弧面光滑，则小球能滑至半圆槽左端入口处
C．若圆弧面不光滑，则小球不能滑至半圆槽左端入口处，且小球到达最左端时，系统有向右的速度
D．若圆弧面不光滑，则小球不能滑至半圆槽左端入口处，但小球到达最左端时，系统速度为零
【考点】动量守恒定律．
【分析】系统所受到的合外力为零时，系统动量守恒，只有重力或只有弹力做功，系统机械能守恒；分物体的受力情况，然后应用动量守恒定律与机械能守恒定律分析答题．
【解答】解：A、以半圆槽与小球组成的系统为研究对象，不论圆弧面是否光滑，在整个过程中，系统在水平方向受到的合力为零，在水平方向动量守恒，在竖直方向所受合外力不为零，在竖直方向动量不守恒，即对系统来说，系统受到的合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误；
B、如果圆弧面光滑，在整个过程中，半圆槽与小球组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，小球能滑到半圆槽左端入口处，故B正确；
C、如果圆弧面不光滑，以半圆槽与小球组成的系统为研究对象，在整个过程中，系统在水平方向受到的合力为零，在水平方向动量守恒，由于系统初状态动量为零，小球到达最左端时，系统动量也为零，系统速度为零；由于圆弧面不光滑，小球在运动过程中受到摩擦力作用，要克服摩擦力做功，使系统机械能减少，小球不能滑至半圆槽左端入口处，故C错误，D正确；
故选：BD．
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α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裂变，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
【考点】玻尔模型和氢原子的能级结构；粒子散射实验．
【分析】卢瑟福通过分析α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α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正确．
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：BC．
11．图甲是光电效应的实验装置图，图乙是用同一光电管在不同实验条件下得到的光电流与加在阴极K和阳极A上的电压的关系图象，下列说法正确的是（ ）
A．由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大
B．由图线①、②、③可知对某种确定的金属来说，其遏止电压只由入射光的频率决定
C．当入射光的频率大于极限频率时，频率增为原来的2倍，光电子最大初动能也增为2倍
D．遏止电压越大，说明从该金属中逃出来的光电子的最大初动能越大
【考点】光电效应．
【分析】发生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，入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目．根据光电效应方程得出最大遏止电压与入射光的频率的关系
【解答】解：A、由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大，故A正确．
B、根据光电效应方程知，，可知入射光频率越大，最大初动能越大，遏止电压越大，可知对于确定的金属，遏止电压只由入射光的频率决定，故B正确
C、根据光电效应方程知，Ekm=hv﹣W0，当入射光的频率增为2倍时，光电子的最大初动能不是增为原来的2倍，故C错误．
D、根据知遏止电压越大，说明从该金属中逃出来的光电子的最大初动能越大，故D正确
故选：ABD
12．如图所示为氢原子的能级图，一群氢原子处在n=4能级的激发态，当它向低能级跃迁时共辐射六种不同频率的光，其中有2种可见光，有3种紫外线，1种红外线，关于这六种不同频率的光，下列说法正确的是（ ）
A．从n=4跃迁到n=1辐射出来的光是紫外线
B．从n=4跃迁到n=2辐射出来的光是可见光
C．从n=2跃迁到n=1辐射出来的光是红外线
D．从n=3跃迁到n=2辐射出来的光是紫外线
【考点】氢原子的能级公式和跃迁．
【分析】能级间跃迁辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，根据辐射的光子能量与可见光的光子能量比较进行，并依据紫外线的频率最高，而红外线频率最低，从而即可判断．
【解答】解：一群氢原子处在n=4能级的激发态，当它向低能级跃迁时共辐射六种不同频率的光，其中有2种可见光，有3种紫外线，1种红外线，
因紫外线的频率最高，则能量最大，而红外线频率最低，则能量最小，可见光处于中间，
AC、从n=4跃迁到n=1，n=3跃迁到n=1，n=2跃迁到n=1，辐射出来的光是都紫外线．故A正确，C错误．
BD、从n=4跃迁到n=3，辐射出来只能是红外线，那么从n=4跃迁到n=2，从n=3跃迁到n=2，均是可见光．故B正确，D错误．
故选：AB．
13．钚的一种同位素衰变时释放巨大能量，如图所示，其衰变方程为Pu→U+He+γ，则（ ）
A．核燃料总是利用比结合能小的核
B．核反应中γ的能量就是的结合能
C．核比核更稳定，说明的结合能大
D．由于衰变时释放巨大能量，所以比的比结合能小
【考点】裂变反应和聚变反应；爱因斯坦质能方程．
【分析】比结合能越大，越稳定，核燃料总是利用比结合能小的核，由于比的比结合能小，衰变时释放巨大能量，根据质量亏损与释放能量的关系．
【解答】解：A、根据比结合越大，越稳定，则核燃料总是利用比结合能小的核．故A正确．
B、核反应中γ的能量就是的结合能．故B错误．
C、比核更稳定，说明的比结合能大，所以衰变时，会释放巨大能量．故C错误．D正确．
故选：AD．
14．小车静止在光滑水平面上，站在车上的人练习打靶，靶装在车上的另一端，如图所示．已知车、人、枪和靶的总质量为M（不含子弹），每颗子弹质量为m，共n发，打靶时，枪口到靶的距离为d．若每发子弹打入靶中，就留在靶里，且待前一发打入靶中后，再打下一发．则以下说法正确的是（ ）
A．待打完n发子弹后，小车将以一定速度向右匀速运动
B．待打完n发子弹后，小车应停在射击之前位置的右方
C．在每一发子弹的射击过程中，小车所发生的位移相同，大小均为
D．在每一发子弹的射击过程中，小车所发生的位移不相同，应越来越大
【考点】动量守恒定律．
【分析】子弹、枪、人、车系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒；设子弹出口速度为v，根据动量守恒定律求解出车后退速度，计算出子弹飞到靶需要的时间和后退位移即可．
【解答】解：子弹、枪、人、车系统水平方向不受外力，水平方向动量一直守恒，子弹射击前系统总动量为零，子弹射入靶后总动量也为零，故仍然是静止的；
设子弹出口速度为v，车后退速度大小为v′，以向左为正，根据动量守恒定律，有：
0=mv﹣[M+（n﹣1）m]v′①
子弹匀速前进的同时，车匀速后退，故：
vt+v′t=d ②
联立解得
v′=
t=
故车后退距离为： =；
每颗子弹从发射到击中靶过程，车均退△
S，故n颗子弹发射完毕后，小车后退S=n•△S=；
由于整个系统动量守恒，初动量为零，故打完n发后，车静止不动，后退S=n•△S=；
故A错误，BC正确，D错误；
故选：BC．
三、填空题（每空2分，共计14分）
15．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，碰后两球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、N、P．
（1）在该实验中，应选用的器材是下列器材中的 ACE ．
A、天平 B、游标卡尺 C、刻度尺 D、大小相同的钢球两个 E、大小相同的钢球和硬橡胶球各一个
（2）在此实验中，球1的质量为m1，球2的质量为m2，需满足m1 大于 m2（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）若碰撞过程中动量守恒．要验证的表达式是 A ．
A．要验证的表达式是m1=m1+m2
B．要验证的表达式是m1=m1+m2O
C．要验证的表达式是m1（﹣2r）=m1（﹣2r）+m2．
【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）根据（1）中推导即可明确应验证的表达式．
【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：
t•m1v0=t•m1v1+t•m2v2
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、E．
（2）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有：m1v0=m1v1+m2v2
在碰撞过程中机械能守恒故有： m1v02=m1v12+m2v22
联立解得：v1=v0
要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1﹣m2＞0，
（3）由（1）中分析可知，实验中应验证的表达式为：m1=m1+m2，
故答案为：（1）ACE；（2）大于；（3）m1=m1+m2，
16．某同学设计了如图甲所示的电路测电池组的电动势和内阻．
①连接的实物图如图乙所示，请在图乙上完成电路连线．（必须在答题卡上用签字笔描黑）
②若定值电阻R0的电阻为10Ω，依据电压表和电流表的读数，建立U﹣I的坐标，描出相应的数据点，如图丙，请你在丙图中正确绘出图象．
③由图象可知，该电源的电动势E= 3.0 V，r= 5.3 Ω．（保留2位有效数字）
【考点】测定电源的电动势和内阻．
【分析】（1）由实物图分析电路连接方法，则可以得出电路图；
（2）用直线连接各点得出伏安特性曲线；
（3）由闭合电路欧姆定律列式，再由图象的性质可得出电动势和内电阻；
【解答】解：（1）根据原理图可得出对应的实物图如下图所示；
（2）用直线将各点连接，如图所示；
（3）根据闭合电路欧姆定律可知：
U=E﹣I（r+R0）图象与纵轴的交点为电源的电动势，由图可知，电动势E=3.0V
R0+r==15.3Ω
解得r=15.3﹣10=5.3Ω；
故答案为：（1）如图所示；（2）如图所示；（3）3.0；5.3．
四、计算题（共计30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）
17．细线下吊着一个质量为0.99kg的沙袋，构成一个单摆，摆长为0.9m．一颗质量为0.01kg的子弹水平射入沙袋并留在沙袋中，随沙袋一起摆动．已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是60°，求子弹射入沙袋前的速度大小．
【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．
【分析】沙袋与子弹一起摆动的过程中，细线的拉力不做功，其机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出子弹射入沙袋瞬间的速度．
子弹击中沙袋的过程中系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出子弹击中沙袋前的速度．
【解答】解：子弹射入沙袋后，与沙袋一起从最低位置摆至最高位置的过程中，机械能守恒．
设在最低位置时，子弹和沙袋的共同速度为v，则由机械能守恒定律可得：
（m+m0）v2=（m+m0）g（l﹣lcosθ），
设射入沙袋前子弹速度为v，子弹和沙袋一起的瞬间速度为v0，该过程中，系统动量守恒，选子弹的初速度方向为正，由动量守恒定律可得：
mv0=（m+m0）v，
代入数据解得：v0=300m/s；
答：子弹射入沙袋前的速度大小为300m/s．
18．用质子轰击锂核Li，生成2个α粒子．己知质子质量mp=1.0073u，α粒子的质量Mα=4.0015u，锂核质量MLi=7.0160u，试回答下列问题（1u相当于931Mev）．
（1）写出核反应方程式
（2）核反应中释放出的能量△E是多少？（保留3位有效数字）
【考点】爱因斯坦质能方程；原子核衰变及半衰期、衰变速度．
【分析】（1）根据质量数和电荷数守恒可正确书写出该核反应方程．
（2）反应物与生成物之间质量之差等于质量亏损，依据爱因斯坦质能方程E=mc2，可以求得释放的核能．
【解答】解：（1）根据题意结合质量数守恒与电荷数守恒可知该反应的核反应方程式为： Li+ H→2 He；
（2）核反应前后的质量亏损为：△M=mLi+mp﹣2mα=1.0073u+7.0160u﹣2×4.0015u=0.0203 u；
核反应中释放的能量为：△E=△MC2=0.0203×931 MeV=18.9MeV
答：（1）核反应方程式为；
（2）核反应中释放出的能量18.9MeV；
19．如图所示，质量均为m大小相同的小球A、B（都可视为质点）静止在光滑水平面内的x轴上，它们的位置坐标分别为x=0和x=l．现沿x轴方向加一个力场，该力场只对小球A产生沿x轴正方向大小为F的恒力，以后两小球发生正碰过程时间很短，不计它们碰撞过程的动能损失．
（1）小球A、B在第一次碰撞后的速度大小各是多少？
（2）如果该力场的空间范围是0≤x≤L（L＞l），求满足下列条件的L值
①小球A、B刚好能够发生两次碰撞；
②小球A、B刚好能够发生n次碰撞．
【考点】动量守恒定律；能量守恒定律．
【分析】（1）A第一次碰前过程根据动能定理列出等式，A与B碰撞，由动量守恒列出等式，再根据能量守恒求解
（2）对质点A运用运动学公式列出各过程的等式，根据满足的条件找出L值
【解答】解：（1）A第一次碰前速度设为v0
动能定理：
A与B碰撞，动量守恒，
则
根据题意，总能量不损失，
则
联立解得
（2）①对质点A：
第一次碰前：v0=at0
第一次碰后到第二次碰前过程：
第二次碰前速度 vA1=at1
对质点B：
第一次碰后到第二次碰前过程：sB1=v0t1
由于sA1=sB2
解得：t1=2t0，vA1=2v0，sA1=sB1=4l
则要使质点A、B刚好能够发生两次碰撞，L=l+4l=5l
②质点A、B第二次碰前速度分别为2v0、v0，碰后速度分别设为v″A和v″B
动量守恒：m•2v0+mv0=mv″A+mv″B
能量关系： m+m=m+m
解得：v″A=v0，v″B=2v0
对质点A：
第二次碰后到第三次碰前：vA2=v0+at2
对质点B：
第二次碰后到第三次碰前：sB2=2v0t2
由于sA2=sB2
解得：t2=2t0，vA2=3v0，sA2=sB2=8l
综上，质点A、B每次碰撞过程总是要交换速度；每次碰撞间隔时间都为2t0；
每次碰撞后的相同时间间隔内，质点A速度增加2v0，质点B速度不变
可得：每次碰撞位置间隔：4l、8l、12l…（n﹣1）4l
则要使质点A、B刚好能够发生n次碰撞：L=l+4l+8l+12l+…+（n﹣1）4l=（2n2﹣2n+1）l（n=1，2，3…）
答：（1）小球A、B在第一次碰撞后的速度大小各是．
（2）如果该力场的空间范围是0≤x≤L（L＞l），
①小球A、B刚好能够发生两次碰撞，L=5l；
②小球A、B刚好能够发生n次碰撞L=（2n2﹣2n+1）l（n=1，2，3…）．
2017年2月19日