2019-2020年高二下学期月考物理试卷（4月份）含解析.doc

2019-2020年高二下学期月考物理试卷（4月份）含解析一、选择题（本题共9小题，每小题3分，共27分在每题给出的四个选项中，只有一个选项正确）1下列光的波粒二象性的说法中，正确的是（）A有的光是波，有的光是粒子B光子与电子是同样的一种粒子C光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著D大量光子的行为往往显示出粒子性2在光电效应实验中，飞飞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甲光的频率大于乙光的频率B乙光的波长大于丙光的波长C乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能3如图，放射性元素镭衰变过程中释放三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法中正确的是（）A表示射线，表示射线B表示射线，表示射线C表示射线，表示射线D表示射线，表示射线4两个球沿直线相向运动，碰撞后两球都静止则可以推断（）A两个球的动量一定相等B两个球的质量一定相等C两个球的速度一定相等D两个球的动量大小相等，方向相反5下列说法正确的是（）A体积大的物体一定不能看成质点B加速度大，速度变化一定快C速度方向与加速度方向一定相同D加速度增大，速度一定增大6如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识错误的是（）A一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出3种不同频率的光B用能量为10.3 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态C一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75 eVD用能量为14.0 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离7“朝核危机”引起全球瞩目，其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239（Pu），这种钚239可由铀239（U）经过n次衰变而产生，则n为（）A2B239C145D928如图所示，在光滑水平面上，有一质量为M=3kg的薄板和质量为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，薄板足够长，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以上运动都可能9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二、多项选择（本题共7小题，每小题4分，共28分在每题给出的四个选项中，选对得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）10如图所示，在光滑水平面上放置A、B两物体，其中B物体带有不计质量的弹簧静止在水平面内A物体质量为m，以速度v0逼近B，并压缩弹簧，在压缩的过程中（）A任意时刻系统的总动量均为mv0B任意时刻系统的总动量均为C任意一段时间内两物体所受冲量的大小相等，方向相反D当A、B两物体距离最近时，其速度相等11当用一束紫外线照射装在原不带电的验电器金属球上的锌板时，发生了光电效应，这时发生的现象是（）A验电器内的金属箔带正电B有电子从锌板上飞出来C有正离子从锌板上飞出来D锌板吸收空气中的正离子12下列说法正确的是（）A粒子散射实验可以用来确定原子核电荷量和估算原子核半径B康普顿效应和电子的衍射现象说明粒子的波动性C氢原子辐射出一个光子后能量减小，核外电子运动的加速度增大D结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定13关于放射性元素原子核的衰变，下面的说法中正确的是（）A一层厚的黑纸可以挡住射线和射线，不能挡住射线B三种射线中对气体电离作用最强的是射线C机场安检时利用射线照射旅客所带物品D经过5次衰变和4次衰变后变成14地球的年龄到底有多大，科学家利用天然放射性元素的衰变规律，通过对目前发现的最古老的岩石中铀和铅含量的测定，推算出该岩石中含有的铀是岩石形成初期时（岩石形成初期时不含铅）的一半铀238衰变后形成铅206，铀238的含量随时间变化规律如图所示，图中N为铀238的原子数，N0为铀和铅的总原子数由此可以判断出（）A铀238的半衰期为90亿年B地球的年龄大致为90亿年C被测定的古老岩石样品在90亿年时的铀、铅原子数之比约为1：4D被测定的古老岩石样品在90亿年时的铀、铅原子数之比约为1：315如图是某一质点运动的位移时间图象，下列对质点运动描述正确的是（）A质点可能做曲线运动B质点一定做直线运动Ct=20 s时刻质点离出发点最远D在t=10 s时刻质点速度为零16甲、乙两车在同一平直公路上由 A 站驶向 B 站它们同时由静止从 A 站出发，最后都到达 B 站停下行驶过程中，甲车先做匀加速运动，后做匀减速运动；乙车先做匀加速运动，再做匀速运动，最后做匀减速运动若两车在加速和减速中的加速度大小相等，则（）A甲车先到达B站B乙车先到达B站C在行驶过程中甲车的最大速度大于乙车的最大速度D在行驶过程中乙车的最大速度大于甲车的最大速度三、本题共2小题，每空2分，共16分，把答案填在题中相应的横线上或按题目要求作答17某同学设计了一个用打点计时器“验证动量守恒”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之作匀速运动然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合在一体，继续作匀速运动他设计的具体装置如图1所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力（1）若已得到打点纸带如图2，并测得各计数点间距标在图上点O为运动起始的第一点则应选段来计算小车A的碰前速度应选段来计算小车A和B碰后的共同速度（以上两格填“OA”或“AB”或“BC”或“CD”）（2）已测量出小车A的质量m1=0.40kg，小车B的质量m2=0.20kg由以上测量结果可得：碰前总动量=kgm/s；碰后总动量=kgm/s（保留三位有效数字）18如图甲所示为研究光电效应的电路图（1）对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转将滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，电流表的示数不可能 （选填“减小”、“增大”） 如果改用频率略低的紫光照射，电流表（选填“一定”、“可能”或“一定没”）有示数（2）当用光子能量为5eV的光照射时，测得电流计上的示数随电压变化的图象如图乙所示则光电子的最大初动能为J，金属的逸出功为J四.计算题，本题共4小题，共49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不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位19一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动，已知在2s内依次经过相距27m的A、B两点，汽车经过B点时的速度为15m/s求：（1）汽车经过A点时的速度大小；（2）A点与出发点的距离；（3）汽车从出发点到A点的平均速度大小20如图所示，一质量m=20kg的物体以水平速度v0=5m/s滑上静止在水平地面的平板小车上小车质量M=80kg，物体在小车上滑行一段距离后相对于小车静止已知物体与平板间的动摩擦因数=0.8，小车与地面间的摩擦可忽略不计，g取10m/s2，求：（1）物体相对小车静止时，小车的速度大小是多少？（2）从物体滑上小车到相对静止，物体和小车损失的机械能是多少？21具有波长=0.071nm的伦琴射线使金箔发射光电子，发生光电效应光电子在磁感应强度为B的匀强磁场区域内做最大半径为r的匀速圆周运动，已知rB=1.88104Tm电子的质量me=9.11031kg试求（1）光电子的最大初动能（2）金属的逸出功（3）该电子的物质波的波长22xx年12月28日，山东海阳核电站一期工程举行开工仪式工程规划建设两台125万千瓦的AP1000三代核电机组如果铀235在中子的轰击下裂变为Sr和Xe，质量mU=235.043 9u，mn=1.0087u，mSr=89.9077u，mXe=135.9072u写出裂变方程：求出一个铀核裂变放出的能量；若铀矿石的浓度为3%，一期工程建成后，一年将消耗多少吨铀矿石？xx学年江苏省南通市如皋中学高二（下）月考物理试卷（4月份）参考答案与试题解析一、选择题（本题共9小题，每小题3分，共27分在每题给出的四个选项中，只有一个选项正确）1下列光的波粒二象性的说法中，正确的是（）A有的光是波，有的光是粒子B光子与电子是同样的一种粒子C光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著D大量光子的行为往往显示出粒子性【考点】光的波粒二象性【分析】光子既有波动性又有粒子性，波粒二象性中所说的波是一种概率波，对大量光子才有意义波粒二象性中所说的粒子，是指其不连续性，是一份能量个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性【解答】解：A、光既是波动性又有粒子性，A错误；B、光子不带电，没有静止质量，而电子带负电，有质量，B错误；C、光的波长越长，其波动性越显著，波长越短，其粒子性越显著，C正确；D、个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性，D错误；故选：C【点评】光的波粒二象性是指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性2在光电效应实验中，飞飞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甲光的频率大于乙光的频率B乙光的波长大于丙光的波长C乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能【考点】光电效应【分析】光电管加正向电压情况：P右移时，参与导电的光电子数增加；P移到某一位置时，所有逸出的光电子都刚参与了导电，光电流恰达最大值；P再右移时，光电流不能再增大光电管加反向电压情况：P右移时，参与导电的光电子数减少；P移到某一位置时，所有逸出的光电子都刚不参与了导电，光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率；P再右移时，光电流始终为零，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大从图象中看出，丙光对应的截止电压U截最大，所以丙光的频率最高，丙光的波长最短，丙光对应的光电子最大初动能也最大【解答】解：A、根据，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大甲光、乙光的截止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等；故A错误B、丙光的截止电压大于乙光的截止电压，所以丙光的频率大于乙光的频率，则乙光的波长大于丙光的波长；故B正确C、同一金属，截止频率是相同的，故C错误D、丙光的截止电压大于甲光的截止电压，所以甲光对应的光电子最大初动能小于于丙光的光电子最大初动能故D错误故选B【点评】解决本题的关键掌握截止电压、截止频率，以及理解光电效应方程3如图，放射性元素镭衰变过程中释放三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法中正确的是（）A表示射线，表示射线B表示射线，表示射线C表示射线，表示射线D表示射线，表示射线【考点】X射线、射线、射线、射线及其特性；带电粒子在匀强磁场中的运动【分析】根据、三种射线的带电性质和本质以及带电粒子在电场中受力特点可正确判断本题应抓住：三种射线的成分主要是指所带电性：射线是高速He流带正电，射线是高速电子流，带负电，射线是光子，是中性的洛伦兹力方向的判定，左手定则：张开左手，拇指与四指垂直，让磁感线穿入手心，四指的方向是正电荷运动的方向，拇指的指向就是洛伦兹力的方向【解答】解：射线实质为氦核，带正电，射线为电子流，带负电，射线为高频电磁波，根据电荷所受电场力特点可知：为射线，为射线，为射线，射线是高速He流，一个粒子带两个正电荷根据左手定则，射线受到的洛伦兹力向左，故是射线射线是高速电子流，带负电荷根据左手定则，射线受到的洛伦兹力向右，故是射线射线是光子，是中性的，故在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转故是射线故C正确，ABD错误故选：C【点评】熟练掌握、两种衰变实质以及衰变方程的书写，同时明确、三种射线性质及应用本题综合性较强，主要考查两个方面的问题：三种射线的成分主要是所带电性洛伦兹力的方向的判定只有基础扎实，此类题目才能顺利解决，故要重视基础知识的学习4两个球沿直线相向运动，碰撞后两球都静止则可以推断（）A两个球的动量一定相等B两个球的质量一定相等C两个球的速度一定相等D两个球的动量大小相等，方向相反【考点】动量守恒定律【分析】两个球发生碰撞的过程中，系统受到外力的合力为零，故两个球构成的系统动量守恒，根据动量守恒定律列方程即可正确解答【解答】解：两球碰撞过程中动量守恒，碰后两球都静止，说明碰撞前后两球的总动量为零，故碰前两个球的动量大小相等，方向相反，ABC错误，D正确故选D【点评】本题关键抓住系统动量守恒这一条件列方程求解，解答碰撞累问题时要注意应用动量守恒的观点求解5下列说法正确的是（）A体积大的物体一定不能看成质点B加速度大，速度变化一定快C速度方向与加速度方向一定相同D加速度增大，速度一定增大【考点】加速度；质点的认识【分析】当物体的形状和大小在所研究的问题中能忽略，物体可以看成质点，加速度是描述速度变化快慢的物理量，与速度无关，当加速度方向与速度方向相反时，做减速运动，相同时做加速运动【解答】解：A、地球的体积很大，但研究地球绕太阳公转时可以把地球看成质点故A错误；B、加速度是描述速度变化快慢的物理量，加速度大，速度变化一定快故B正确；C、速度方向与加速度方向无关，不一定相同，故C错误D、当加速度方向与速度方向相反时，做减速运动，加速度增大，速度减小故D错误故选：B【点评】解决本题的关键掌握物体能否看成质点的条件，关键看物体的大小和形状在所研究的问题中能否忽略，明确加速度与速度的区别，难度适中6如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识错误的是（）A一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出3种不同频率的光B用能量为10.3 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态C一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75 eVD用能量为14.0 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离【考点】氢原子的能级公式和跃迁【分析】红外线有显著的热效应，根据氢原子从高能级向n=3能级跃迁时发出的光子能量是否小于1.62eV紫外线的频率大于3.11eV，判断n=3能级的氢原子可以吸收紫外线后，能量是否大于0，即可知是否电离【解答】解：A、一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，根据可知，能放出3种不同频率的光，故A正确；B、用能量为10.3eV的光子照射，小于12.09eV，不可使处于基态的氢原子跃迁到激发态，要正好等于12.09eV，才能跃迁，故B错误；C、氢原子从高能级向n=3的能级向基态跃迁时发出的光子的能量最小为E大=1.51+13.6=12.09eV，因锌的逸出功是3.34ev，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为EKm=12.093.34=8.75eV，故C正确；D、能量为14OeV大于13.6eV，因此此光子照射，可使处于基态的氢原子电离，故D正确；本题选择错误的，故选：B【点评】解决本题的关键知道什么是电离，以及能级的跃迁满足h=EmEn，注意吸收光子是向高能级跃迁，释放光子是向低能级跃迁，同时掌握吸收或释放能量要正好等于能级之差7“朝核危机”引起全球瞩目，其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239（Pu），这种钚239可由铀239（U）经过n次衰变而产生，则n为（）A2B239C145D92【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度【分析】衰变是原子核内的中子转化为质子，并产生一个电子的过程，即发生衰变时衰变前后质量数不变，电荷数增加写出衰变方程即可【解答】解：衰变方程为：92239Pu94239U+n10e所以：94+n（1）=92故：n=2故选：A【点评】本题很简单，主要考察衰变的特点，写出衰变方程即可8如图所示，在光滑水平面上，有一质量为M=3kg的薄板和质量为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，薄板足够长，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以上运动都可能【考点】动量守恒定律【分析】分析物体的运动情况：初态时，系统的总动量方向水平向右，两个物体开始均做匀减速运动，m的速度先减至零，根据动量守恒定律求出此时M的速度之后，m向右做匀加速运动，M继续向右做匀减速运动，最后两者一起向右匀速运动根据动量守恒定律求出薄板的速度大小为2.4m/s时，物块的速度，并分析m的运动情况【解答】解：开始阶段，m向右减速，M向左减速，根据系统的动量守恒定律得：当m的速度为零时，设此时M的速度为v1规定向右为正方向，根据动量守恒定律得：（Mm）v=Mv1 代入解得：v1=2.67m/s此后m将向右加速，M继续向左减速；当两者速度达到相同时，设共同速度为v2规定向右为正方向，由动量守恒定律得：（Mm）v=（M+m）v2，代入解得：v2=2m/s两者相对静止后，一起向右做匀速直线运动由此可知当M的速度为2.4m/s时，m处于向右加速过程中故A正确，BCD错误；故选：A【点评】本题考查应用系统的动量守恒定律分析物体运动情况的能力，这是分析物体运动情况的一种方法，用得较少，但要学会，比牛顿定律分析物体运动情况简单9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【考点】氢原子的能级公式和跃迁；粒子散射实验【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：C【点评】本题考查了粒子散射实验、链式反应、氢原子能级以及天然放射现象的发现等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点二、多项选择（本题共7小题，每小题4分，共28分在每题给出的四个选项中，选对得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）10如图所示，在光滑水平面上放置A、B两物体，其中B物体带有不计质量的弹簧静止在水平面内A物体质量为m，以速度v0逼近B，并压缩弹簧，在压缩的过程中（）A任意时刻系统的总动量均为mv0B任意时刻系统的总动量均为C任意一段时间内两物体所受冲量的大小相等，方向相反D当A、B两物体距离最近时，其速度相等【考点】动量守恒定律【分析】在AB碰撞并压缩弹簧，在压缩弹簧的过程中，系统所受合外力为零，系统动量守恒，系统发生弹性碰撞，机械能守恒，AB的动能及弹簧的弹性势能之和不变，冲量I=Ft，当弹簧被压缩到最短时，A、B两个物体的速度相同【解答】解：AB、在AB碰撞并压缩弹簧，在压缩弹簧的过程中，系统所受合外力为零，系统动量守恒，在任意时刻，A、B两个物体组成的系统的总动量都为mv0，故A正确；B错误；C、在任意的一段时间内，A、B两个物体受到的弹力大小相等，方向相反，根据冲量I=Ft得：冲量大小相等，方向相反，故C正确；D、当A、B两个物体有最小的距离时，其速度相等，即弹簧被压缩到最短，故D正确故选：ACD【点评】本题主要考查了弹性碰撞过程中，动量守恒、机械能守恒，以及冲量公式的应用，难度适中11当用一束紫外线照射装在原不带电的验电器金属球上的锌板时，发生了光电效应，这时发生的现象是（）A验电器内的金属箔带正电B有电子从锌板上飞出来C有正离子从锌板上飞出来D锌板吸收空气中的正离子【考点】光电效应【分析】当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，有光电子从锌板逸出，锌板失去电子带正电【解答】解：紫外线照射锌板，发生光电效应，此时锌板中有电子逸出，锌板失去电子带正电，因此验电器内的金属箔带正电，故AB正确，CD错误故选AB【点评】解决本题的关键知道光电效应的实质，知道锌板失去电子带正电12下列说法正确的是（）A粒子散射实验可以用来确定原子核电荷量和估算原子核半径B康普顿效应和电子的衍射现象说明粒子的波动性C氢原子辐射出一个光子后能量减小，核外电子运动的加速度增大D结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定【考点】原子的核式结构；粒子散射实验【分析】光具有波粒二象性，光电效应、康普顿效应说明光具有粒子性，干涉、衍射、偏振说明光具有波动性；粒子散射实验可以用来估算原子核半径氢原子辐射出一个光子后能量减小，从高能级跃迁到低能级，通过轨道半径的变化判断加速度的变化比结合能越大的原子核越稳定【解答】解：A、粒子散射实验可以用来估算原子核半径故A正确B、康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射说明粒子的波动性故B错误C、氢原子辐射出一个光子后能量减小，由高能级跃迁到低能级，轨道半径减小，根据k=ma，知加速度增大故C正确D、比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定故D错误故选：AC【点评】解决本题的关键要掌握玻尔理论、光电效应、衰变、质能方程等基础知识，比较简单，关键掌握这些知识点的基本概念和基本规律13关于放射性元素原子核的衰变，下面的说法中正确的是（）A一层厚的黑纸可以挡住射线和射线，不能挡住射线B三种射线中对气体电离作用最强的是射线C机场安检时利用射线照射旅客所带物品D经过5次衰变和4次衰变后变成【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；裂变反应和聚变反应【分析】正确解答本题需要掌握：了解、三种射线的性质以及产生过程X射线有较强的穿透能力，借助X射线能能检测与探伤；正确根据衰变过程中质量数和电荷数守恒进行解题【解答】解：A、三种射线中穿透能力最强的是射线，射线穿透能力最弱，一张厚的黑纸可以挡住射线不能挡住射线和射线，故A错误；B、三种射线中对气体电离作用最强的是射线，故B正确；C、X射线有较强的穿透能力，借助X射线能能检测与探伤，机场安检时，借助X射线能看到箱内物品故C错误；D、根据质量数和电荷数守恒可知，铅核比镭核少6个质子，少14个中子；发生衰变是放出42He，发生衰变是放出电子01e，设发生了x次衰变和y次衰变，则根据质量数和电荷数守恒有：2xy+82=88，4x+208=226，解得x=5，y=4，故衰变过程中共有5次衰变和4次衰变，故D正确故选：BD【点评】本题考查了有关衰变中三种射线的性质，以及质量数和电荷数守恒在衰变过程中的应用，对于类似基础知识，注意加强记忆，平时注意积累14地球的年龄到底有多大，科学家利用天然放射性元素的衰变规律，通过对目前发现的最古老的岩石中铀和铅含量的测定，推算出该岩石中含有的铀是岩石形成初期时（岩石形成初期时不含铅）的一半铀238衰变后形成铅206，铀238的含量随时间变化规律如图所示，图中N为铀238的原子数，N0为铀和铅的总原子数由此可以判断出（）A铀238的半衰期为90亿年B地球的年龄大致为90亿年C被测定的古老岩石样品在90亿年时的铀、铅原子数之比约为1：4D被测定的古老岩石样品在90亿年时的铀、铅原子数之比约为1：3【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度【分析】由于测定出该岩石中含有的铀是岩石形成初期时的一半，由图象可以判断地球的年龄，再根据图象列出90亿年对应的比例关系，求出原子数之比【解答】解：A、由于测定出该岩石中含有的铀是岩石形成初期时的一半，由图象可知对应的时间是45亿年，即地球年龄大约为45亿年，半衰期为45亿年，AB错误；C、由图象知，90亿年对应的，设铅原子的数目为N，则：，所以，即90亿年时的铀铅原子数之比为1：3，C错误，D正确故选：D【点评】本题比较新颖，考查了半衰期的概念，题目难度不大，关键是能够从图象中获取有用物理信息15如图是某一质点运动的位移时间图象，下列对质点运动描述正确的是（）A质点可能做曲线运动B质点一定做直线运动Ct=20 s时刻质点离出发点最远D在t=10 s时刻质点速度为零【考点】匀变速直线运动的图像【分析】根据位移图象的斜率等于速度，分析质点的速度方向，判断质点的运动情况坐标的变化量等于位移【解答】解：A、位移图象只能反映位移正负两个方向，所以只能描述直线运动，故A错误，B正确C、根据位移等于坐标的变化量分析可知，在10s时质点离出发点最远为5m，而在20s时离出发点的距离只有1m，故C错误D、图象的斜率表示速度大小，在t=10s速度为零，故D正确故选：BD【点评】位移图象和速度图象都表示物体做直线运动抓住位移图象的斜率等于速度、坐标的变化量等于位移是分析的关键16甲、乙两车在同一平直公路上由 A 站驶向 B 站它们同时由静止从 A 站出发，最后都到达 B 站停下行驶过程中，甲车先做匀加速运动，后做匀减速运动；乙车先做匀加速运动，再做匀速运动，最后做匀减速运动若两车在加速和减速中的加速度大小相等，则（）A甲车先到达B站B乙车先到达B站C在行驶过程中甲车的最大速度大于乙车的最大速度D在行驶过程中乙车的最大速度大于甲车的最大速度【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】建立速度时间图象，用图象法解决，在分析的过程中抓住初末速度都为0，位移相等，即图线与时间轴所围成的面积甲先加速后减速，两个过程加速度大小相等，即图线斜率的绝对值相等，乙先加速后匀速再减速【解答】解：作出两车的速度时间图线从图线可以看出，甲车的时间短，甲先到站，在运动的过程中甲车的最大速度大于乙车的最大速度故A、C正确，B、D错误故选AC【点评】解决本题的关键是用图象法来处理，图象法解题的优点是直观、方便三、本题共2小题，每空2分，共16分，把答案填在题中相应的横线上或按题目要求作答17某同学设计了一个用打点计时器“验证动量守恒”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之作匀速运动然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合在一体，继续作匀速运动他设计的具体装置如图1所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力（1）若已得到打点纸带如图2，并测得各计数点间距标在图上点O为运动起始的第一点则应选AB段来计算小车A的碰前速度应选CD段来计算小车A和B碰后的共同速度（以上两格填“OA”或“AB”或“BC”或“CD”）（2）已测量出小车A的质量m1=0.40kg，小车B的质量m2=0.20kg由以上测量结果可得：碰前总动量=0.420kgm/s；碰后总动量=0.417kgm/s（保留三位有效数字）【考点】验证动量守恒定律【分析】（1）A与B碰后速度减小，通过纸带上相等时间内点迹的间隔大小确定哪段表示A的速度，哪段表示共同速度（2）求出碰前和碰后的速度大小，得出碰前和碰后总动量的大小，从而得出结论【解答】解：（1）A与B碰后粘在一起，速度减小，相等时间内的间隔减小，可知通过AB段来计算A的碰前速度，通过CD段计算A和B碰后的共同速度（2）A碰前的速度：碰后共同速度：碰前总动量：P1=m1v1=0.41.05=0.42kgm/s碰后的总动量：P2=（m1+m2）v2=0.60.695=0.417kgm/s故答案为：（1）AB，CD；（2）0.420，0.417【点评】解决本题的关键知道A与B碰后，速度减小，会通过纸带求解速度的大小，难度不大，属于基础题18如图甲所示为研究光电效应的电路图（1）对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转将滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，电流表的示数不可能减小 （选填“减小”、“增大”） 如果改用频率略低的紫光照射，电流表可能（选填“一定”、“可能”或“一定没”）有示数（2）当用光子能量为5eV的光照射时，测得电流计上的示数随电压变化的图象如图乙所示则光电子的最大初动能为3.21019J，金属的逸出功为4.81019J【考点】光电效应【分析】（1）当滑动变阻器向右移动时，正向电压增大，光电子做加速运动，需讨论光电流是否达到饱和，从而判断电流表示数的变化发生光电效应的条件是当入射光的频率大于金属的极限频率时，会发生光电效应（2）该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于2V时，电流表示数为0，知道光电子点的最大初动能为2eV，根据光电效应方程EKm=hW0，求出逸出功【解答】解：（1）AK间所加的电压为正向电压，发生光电效应后的光电子在光电管中加速，滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，若光电流达到饱和，则电流表示数不变，若光电流没达到饱和电流，则电流表示数增大，所以滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，电流表的示数不可能减小紫光的频率小于紫外线，紫外线照射能发生光电效应，但是紫光照射不一定能发生光电效应所以电流表可能有示数（2）由图2可知，当该装置所加的电压为反向电压，当电压是2V时，电流表示数为0，知道光电子点的最大初动能为：2eV=3.21019J，根据光电效应方程EKm=hW0，W0=3eV=4.81019J故答案为：（1）减小，可能；（2）3.21019，4.81019【点评】本题考查光电效应基础知识点，难度不大，关键要熟悉教材，牢记并理解这些基础知识点和基本规律，注意饱和电流的含义，及掌握紫光与紫外线的频率高低四.计算题，本题共4小题，共49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不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位19一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动，已知在2s内依次经过相距27m的A、B两点，汽车经过B点时的速度为15m/s求：（1）汽车经过A点时的速度大小；（2）A点与出发点的距离；（3）汽车从出发点到A点的平均速度大小【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】根据匀变速直线运动的平均速度推论求出A点的速度，结合速度时间公式求出加速度，从而根据速度位移公式求出A点与出发点的距离根据平均速度的推论求出汽车从出发点到A点的平均速度【解答】解：（1）根据平均速度的推论有：，解得：，（2）汽车的加速度为：a=，则A点与出发点的距离为：（3）汽车从出发点到A点的平均速度为：答：（1）汽车经过A点时的速度大小为12m/s；（2）A点与出发点的距离为48m；（3）汽车从出发点到A点的平均速度大小为6m/s【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷20如图所示，一质量m=20kg的物体以水平速度v0=5m/s滑上静止在水平地面的平板小车上小车质量M=80kg，物体在小车上滑行一段距离后相对于小车静止已知物体与平板间的动摩擦因数=0.8，小车与地面间的摩擦可忽略不计，g取10m/s2，求：（1）物体相对小车静止时，小车的速度大小是多少？（2）从物体滑上小车到相对静止，物体和小车损失的机械能是多少？【考点】动量守恒定律【分析】（1）物体和车组成的系统合外力，系统的动量守恒，根据动量守恒定律可以计算共同的速度的大小；（2）根据能量守恒定律来计算物体和小车损失的机械能【解答】解：（1）小车与地面之间没有摩擦力，系统的动量守恒，设向右为正方向；根据系统的动量守恒可得：mv0=（m+M）v解得：v=1m/s，即物体相对小车静止时，小车速度大小为1m/s（2）根据能量守恒定律可得物体和小车损失的机械能是：E=mv02（m+M）v2=2052（20+80）12=200J答：（1）物体相对小车静止时，小车的速度大小是1m/s（2）从物体滑上小车到相对静止，物体和小车损失的机械能是200J【点评】木块在小车滑动问题，往往要从动量和能量两个角度进行研究，抓住系统的动量定律及能量守恒，分别列方程解答21具有波长=0.071nm的伦琴射线使金箔发射光电子，发生光电效应光电子在磁感应强度为B的匀强磁场区域内做最大半径为r的匀速圆周运动，已知rB=1.88104Tm电子的质量me=9.11031kg试求（1）光电子的最大初动能（2）金属的逸出功（3）该电子的物质波的波长【考点】爱因斯坦光电效应方程；物质波【分析】（1）电子在磁场中半径最大时对应的初动能最大，洛伦兹力提供向心力，求出光电子的最大初动能；（2）由爱因斯坦光电效应方程，求出金属的逸出功；（3）利用物质波波长公式，求出该电子的物质波的波长【解答】解：（1）电子在磁场中半径最大时对应的初动能最大洛伦兹力提供向心力，则有：解得：；（2）由爱因斯坦的光电效应方程可得：EK=hvW故W=2.31015J（3）由物质波波长公式可得；电子的动量p=mv解得：=2.21011m答：（1）光电子的最大初动能为4.961016J（2）金属的逸出功为2.31015J（3）该电子的物质波的波长为2.21011m【点评】本题考查了光电效应方程和物质波的波长公式，难度不大，解题关键是找出各量之间的关系，代入公式计算即可，计算的数字较复杂，一定要仔细22xx年12月28日，山东海阳核电站一期工程举行开工仪式工程规划建设两台125万千瓦的AP1000三代核电机组如果铀235在中子的轰击下裂变为Sr和Xe，质量mU=235.043 9u，mn=1.0087u，mSr=89.9077u，mXe=135.9072u写出裂变方程：求出一个铀核裂变放出的能量；若铀矿石的浓度为3%，一期工程建成后，一年将消耗多少吨铀矿石？【考点】爱因斯坦质能方程；裂变反应和聚变反应【分析】根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程，通过爱因斯坦质能方程求出释放的能量【解答】解：铀核裂变需要中子的轰击，根据质量数和电荷数守恒知铀核裂变方程为： U+nSr+Xe+10n；裂变过程的质量亏损：m=mU+mnmSrmXe10mn=0.1507u，释放的能量：E=mc2=0.1507931MeV140.3MeV核电站一年的发电量：E=Pt=2125107365246060J=7.8841016J，由，得4.57107g=45.7t；答：裂变方程： U+nSr+Xe+10n；一个铀核裂变放出的能量140.3MeV；一年将消耗45.7吨铀矿石【点评】考查如何书写衰变方程，同时粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动时，运用牛顿第二定律，注意动量与动能的关系，并掌握动量守恒定律的应用