2014届甘肃省高二下学期期末考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

下列说法正确的是（  ）

A．居里夫妇用α粒子轰击铝箔时发现电子

B．卢瑟福的原子核式结构学说成功地解释了氢原子特征光谱

C．贝克勒尔发现铀和含铀矿物具有天然放射现象，揭开了人类对原子核研究的序幕

D．爱因斯坦发现了光电效应现象，普朗克为了解释光电效应的规律，提出了光子说

2. 难度：简单

下列关于原子和原子核的说法正确的是(　 　)

A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分

B．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化

C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短

D．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固

3. 难度：简单

物体在运动过程中，下列说法中正确的是(   )

A．在任意相等时间内，它受到的冲量都相同，则物体一定做匀变速运动

B．如果物体的动量大小保持不变，则物体一定做匀速直线运动

C．如果物体的动量保持不变，则物体机械能也一定守恒

D．只要物体的加速度不变，物体的动量就不变

4. 难度：简单

如图所示，电路中所有元件完好，光照射到阴极上时，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是（   ）

A．入射光频率太高

B．入射光波长太短

C．光照时间短

D．电源正负极接反

5. 难度：简单

利用金属晶格（大小约10^-10m）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子通过电场加速，然后让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样。已知电子质量为m、电量为e、初速度为零，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中不正确的是 (      )

A．该实验说明电子具有波动性

B．实验中电子束的德布罗意波长为

C．加速电压U越大，电子的衍射现象越不明显

D．若用相同动能的质子代替电子，衍射现象将更加明显

6. 难度：简单

A、B两种光子的能量之比为2:1，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为 E_A、E_B。则下列说法正确的是（  ）

A．A、B两种光子的频率之比为1:2

B．A、B两种光子的动量之比为1:2

C．该金属的逸出功     

D．该金属的极限频率为

7. 难度：中等

如图为氢原子能级示意图的一部分，已知普朗克常量h＝6.63×10^－34J·s，则氢原子（  ）

A．从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的波长长

B．从n=5能级跃迁到n=1能级比从n=5能级跃迁到n=4能级辐射出电磁波的速度大

C．一束光子能量为12.09eV的单色光照射到大量处于基态的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出3种不同频率的光，且发光频率的最大值约为2.9×10¹⁵Hz

D．一束光子能量为15eV的单色光照射到大量处于基态的氢原子上，能够使氢原子核外电子电离

8. 难度：中等

两球A、B在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，m_A="1" kg，m_B="2" kg，v_A="6" m/s，v_B="2" m/s。当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（   ）

A．，       B．，

C．，         D． ，

9. 难度：中等

如图所示，在光滑的水平面上，有甲、乙两木块，两木块间夹一轻质弹簧，弹簧仅与木块接触但不连接，用两手握住木块压缩弹簧，并使两木块静止，则（  ）

A．两手同时释放，两木块的总动量为零

B．先释放甲木块，后释放乙木块，两木块的总动量方向向右

C．先释放甲木块，后释放乙木块，两木块的总动量方向向左

D．在先释放甲木块，后释放乙木块的全过程中，两木块的总动量守恒

10. 难度：中等

某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T₁和降压变压器T₂向用户供电。已知输电线的总电阻为，降压变压器T₂的原、副线圈匝数之比为4:1，降压变压器副线圈两端交变电压的瞬时值表达式为V，降压变压器的副线圈与阻值Ω的电阻组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是 （   ）

A．通过电阻的电流的有效值是20A

B．如果用户电阻阻值增大，其它条件不变，则输电线路电阻中的电流值减小

C．升压变压器T₁的输出电压等于降压变压器T₂的输入电压

D．升压变压器T₁的输出功率大于降压变压器T₂的输入功率

二、填空题

11. 难度：简单

甲、乙两个溜冰者，质量分别为m_甲=59kg、m_乙=50kg，均以6.0m/s速度在同一条直线上相向滑行，甲手持一个质量为1.0kg的球，他将球抛给乙，乙再把球抛还甲，这样抛接若干次后，当甲接到球后的速度恰好为零时，乙的速度大小是     m/s，方向与乙原来滑行方向     。

12. 难度：简单

如图所示，气球质量为100kg，下连一质量不计的长绳，质量为50kg的人抓住绳子与气球一起静止在20m高处，若此人要沿着绳子安全下滑着地，求绳子至少有_____________m长。

13. 难度：简单

用加速后动能E_k0的质子轰击静止的原子核X，生成两个动能均为E_k的核，并释放出一个频率为ν的γ光子。写出上述核反应方程：______。这次核反应中的质量亏损为______(光在真空中传播速度为c)。

三、实验题

14. 难度：中等

某同学用如图所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。

（1）实验中必须要求的条件是（　　　）

A．斜槽轨道尽量光滑以减少误差

B．斜槽轨道末端的切线必须水平

C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同

D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下

（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量（  ）（填选项号）

A．水平槽上未放B球时，测量A球落点P到O点的距离

B．A球与B球碰撞后，测量A球落点M到O点的距离

C．A球与B球碰撞后，测量B球落点N到O点的距离

D．测量A球或B球的直径

E．测量A球和B球的质量（或两球质量之比）

F．测量释放点G相对于水平槽面的高度

G．测量水平槽面离地的高度

（3）某次实验中得出的落点情况如下图所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m₁和被碰小球质量m₂之比为____________。

四、计算题

15. 难度：中等

质量为m的小球，从沙坑上方自由下落，经过时间t₁到达沙坑表面，又经过时间t₂停在沙坑里.求：

⑴沙对小球的平均阻力F；⑵小球在沙坑中下陷过程所受的总冲量I。

16. 难度：中等

如图所示，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的左端。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μ=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；

（2）整个过程中系统产生的热量；

（3）小车在地面上滑行的距离。

17. 难度：中等

静止在匀强磁场中的锂核俘获一个速度为7.7×10⁴ m/s的中子而发生核反应，反应中放出α粒子及一个新核，已知α粒子的速度大小为2×10⁴ m/s，方向与反应前的中子速度方向相同，如图所示，设质子质量与中子质量相等。

(1)写出核反应方程式；

(2)求新生核的速度；

(3)当α粒子旋转6周时，新生核旋转几周。

18. 难度：中等

如图所示，质量为M的导体棒ab，垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上。导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为d的平行金属板，R和R_x分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻。

（1）调节R_x=R，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v。

（2）改变R_x，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将由放射源产生的α射线水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的R_x。（已知质子质量为m_P，设质子质量与中子质量相等，质子带电量为e）