- 448.50 KB
- 2024-04-04 发布
第I卷（选择题 共50分）
一、选择题：本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一个选项正确，第7-10题有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.从同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地面上易碎，而掉在软垫上不易碎，这是因为落到水泥地上时（ ）
A.受到的冲量大 B.动量变化快 C.动量变化量大 D.受到的冲量小
2.如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图象，从图象可知（ ）
A. B侧波是衍射波 B. A侧波速与B侧波速相等
C.减小挡板间距离，衍射波的波长将减小
D.增大挡板间距离，衍射现象将更明显
3.氢原子的部分能级如图所示，大量处于n=2的激发态的氢原子从一束单一频率的光中吸收了能量后，跃迁到某较高的激发态，再向低能级跃迁时，可以发出10种不同频率的光子，则下列说法中正确的有（ ）
A.跃迁到的某较高激发态为n=10
B.单一频率的光子能量可能为10.2eV
C.在这10种光子中，从n=5跃迁到n=1产生的光子能量最大
D. 在这10种光子中，从n=5跃迁到n=3产生的光子能量大于从n=3跃迁到n=2产生的光子能量
4.如图所示，图甲是一列横波在某一时刻的波动图象，图乙是在x=6m处的质量从该时刻开始计时的振动图象，a、b是介质中的两个质点，下列说法正确的是（ ）
A.这列波沿x轴的正方向传播 B.这列波的波速是2m/s
C.a比b先回到平衡位置 D.a、b两质点的振幅都是10cm
5.钴60（）是金属元素钴的放射性同位素之一，其半衰期为5.27年。它会通过衰变放出能量高达315keV的高速电子，衰变为镍60（），同时会放出两束射线。钴60的应用非常广泛，在医学上，常用于癌和肿瘤的放射治疗。关于钴60的说法正确的是（ ）
A.衰变方程为
B.钴60衰变前后的电荷数守恒，但质量数减小
C.10g钴60经过10.54年全部发生衰变
D.利用钴60对人体肿瘤进行放射治疗是利用其衰变放出的射线
6.一弹簧振子做简谐运动，它所受的回复力F随时间t变化的图象为正弦曲线，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.在t从0到2s时间内，弹簧振子做加速运动
B.在和时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反
C.在和时，弹簧振子的位移大小相等，方向相反
D.在t从0到4s时间内，t=2s时刻弹簧振子所受回复力做功的功率最大
7.下列能说明光具有粒子性的实验是（ ）
A.氢原子光谱的发现 B.康普顿效应 C. 粒子散射实验 D.光电效应
8.在质量为M的小车中挂有一单摆，摆球的质量为，小车（和单摆）以恒定的速度
沿光滑水平面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞，如图所示，碰撞的时间极短，在碰撞过程中，下列情况可能发生的是（ ）
A.小车和摆球的速度都变为，木块的速度变为，满足
B.小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为，满足
C.摆球的速度不变，小车和木块的速度变为和，满足
D.摆球的速度不变，小车和木块的速度都变为，满足
9.在光电效应实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示，则可判断出（ ）
A.三种光中，丙光的频率最大
B.乙光的波长等于甲光的波长
C.乙光对应的截止频率大于丙光对应的截止频率
D.甲光对应的饱和光电流大于丙光对应的饱和光电流
10.如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动。开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2Hz。现匀速转动摇把，转速为240r/min，则（ ）
A.当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5s
B.当振子稳定振动时，它的振动频率是4Hz
C.当转速增大时，弹簧振子的振幅增大
D.当转速减小时，弹簧振子的振幅增大
第II卷（非选择题 共60分）
二、非选择题（本大题共2小题，共15分）
11.（6分）几位同学在进行“用单摆测定重力加速度”的实验
（1）甲同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验，记录的实验测量数据如下表所示，若要更准确的计算出当地的重力加速度值，应选用第___________组实验数据。
组别
摆球材料
摆长L/m
最大摆角
全振动次数N/次
1
铜
0.40
15°
20
2
铁
1.00
5°
50
3
铝
0.40
15°
10
4
木
1.00
5°
50
（2）乙同学选择了合理的实验装置后，测量出几组不同摆长L和周期T的数值，画出如图图象中的实线OM，并算出图线的斜率为k，则当地的重力加速度g=__________。
（3）丙同学也进行了与乙同学同样的实验，但实验后他才发现自己测量摆长时忘了加上摆球的半径，已知图中虚线②、③与OM平行，则该同学当时作出的图象应该是图中虚线_______________。
12.（9分）用如图所示的装置来验证动量守恒定律，质量为的钢球A用细线悬挂于O点，质量为的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上，O点到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
角不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个B球的落点。落点中心与B球初始位置的水平距离为s，重力加速度为g。
（1）用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量：
_______________，__________________；
_________________，______________________。
（2）根据测得的物理量，两球碰撞过程动量守恒的表达式为_______________________。
三、解答或论述题：本题共4小题，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。
13.（10分）一简谐波某时刻的波形图如图所示，该波沿x轴正方向传播，质点P的横坐标x=0.32m。从此时刻开始计时。
（1）若经过时间0.4s第一次出现相同波形图，求波速；
（2）若P点经0.4s第一次达到正向最大位移，求波速。
14.（10分）已知原子核质量为209.98287u，原子核的质量为205.97446u，原子核的质量为4.00260u，静止的核在衰变中放出粒子后变成，求：
（1）在衰变过程中释放的能量；
（2）粒子从核中射出的动能。
15.（12分）如图所示，小球A系在细线的一端，细线的另一端固定在O点，O点到水平面的距离为h，物块B的质量是小球A的2倍，置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方，物块与水平面之间的动摩擦因数为。现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最纸点时与物块发生弹性正碰。小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）碰撞后，小球A反弹瞬间的速度大小；
（2）物块B在水平面上滑行的时间t。
16.（13分）如图所示，在光滑的水平面上有一辆小车处于静止状态，小车的上表面左端AB部分是水平的轨道，右侧BC是一段光滑的圆弧轨道，圆弧的底端恰好与AB段相切，小车质量M=8kg，现有一质量m=2kg的物块，以初速度从A点冲上小车，并沿BC上滑，然后恰好沿轨道返回到A点，已知物块与水平面AB部分的动摩擦因数，求：
（1）小物块返回到A点的速度大小；
（2）小车上平面AB的长度；
（3）要使物块不从C点冲出，圆弧BC的半径R的最小值。
参考答案
1.B 2.B 3.C 4.B 5.A 6.C 7.BD 8.CD 9.ABD 10.BD
11.（1）2 （2） （3）②
12.（1），
（2）
13.解：（1）依题意，周期，波长，波速，代入数据，可解得：；
（2）波沿x轴正方向传播，，
P点经0.4s恰好第一次达到正向最大位移
波速，故。
14.解：（1）衰变方程，
衰变过程中质量亏损为：，
反应过程中释放的能量为；
（2）因衰变前后动量守恒，则衰变后粒子和铅核的动量大小相等，方向相反，而，则，即，
又因核反应释放的能量只能转化为两者的动能，故，
所以粒子从钋核中射出的动能
15.解：（1）设小球的质量为m，运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为，碰后A、B速度分别为和，碰撞前后的动量和机械都守恒，则有：
解得：，，
所以，碰后A反弹瞬间速度大小为；
（2）物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小，
设物块在水平面上滑行的时间为t，根据动量定量，有：
，解得：。
16.解：（1）小物块和小车组成的系统在水平方向上的动量总是守恒，小物块恰好返回到A点，所以小物块返回到A点和小车的速度相同，设它们的共同速度为v，则有：
，解得：；
（2）小物块返回到A点时，小物块的动能减少，小车的动能增加，系统的内能增加，由能量守恒定律得：，解得：。
（3）小物块在圆弧BC上运动到最高点C时，水平方向上的速度与小车相同，竖直方向上的速度为零，此时小物块刚好不冲出小车，圆弧半径最小，所以小物块和小车阻成的系统在水平方向上的动量守恒，有：，
解得：，
小物块在圆弧BC上运动到最高点C的过程中，小物块的动能减少，重力势能增加，小车的动能增加，由能量守恒定律得：
，
解得：。