2014-2015学年广东省清远市高二(下)期末物理试卷

一、单项选择题：本大题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求．请把符合题目要求选项的字母代号填写在答题卡中相应位置．选对的得3分，选错或不答的得0分．

1．下列说法正确的是（　　）

　    A．    阴极射线的发现说明了原子核具有复杂结构

　    B．    卢瑟福通过a粒子散射实验研究提出原子核式结构模型

　    C．    自由核子组合成原子核时，一定遵守质量守恒

　    D．    贝克勒耳通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的

2．小张在同一显微镜下观察水中三个不同研究对象的布朗运动情况，如图是其中某一个观测对象的观测记录图，则有关观测结果的说法中，正确的是（　　）

　    A．    小张观测的是分子无规则运动情况

　    B．    观测对象是沿折线运动的

　    C．    温度越高，观测对象运动越剧烈

　    D．    三个不同研究对象均在做情况一定相同的热运动

3．下面那一项不是现代传感器的应用（　　）

　    A．    当你走近自动门时，门会自动打开

　    B．    电梯的两门靠拢接触到人体时，门会自动打开而不会夹伤人

　    C．    电饭煲能自动加热和保温而不会把饭烧焦

　    D．    将自己的银行卡插进自动取款机里可以取钱，而不必麻烦银行工作人员

4．如图所示，把空的烧瓶放到冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密的套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来．瓶内封闭的气体（　　）

　    A．    温度升高，压强不变

　    B．    温度升高，压强变小

　    C．    所有分子运动速率都增大

　    D．    对外界做正功，气体内能增加

5．硅光电池是利用光电效应原理制成的器件，下列表述正确的是（　　）

　    A．    硅光电池是把光能转变为电能的一种装置

　    B．    硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出

　    C．    逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关

　    D．    任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应

6．两球在水平面上相向运动，发生正碰后都变为静止．可以肯定的是，碰前两球的（　　）

　    A．    质量相等    B．    动能相等    C．    动量大小相等    D．    速度大小相等

7．如图是某型号手机充电器里的变压器（可视为理想变压器），当a、b端接220V交流电时，c、d端输出4.2V交流电，则正常工作时（　　）

　    A．    从a、b端流入的电流大于从c、d端流出的电流

　    B．    连接a、b端的线圈匝数多于连接c、d端的线圈匝数

　    C．    当c、d端空载（断路）时，c、d端的电压为零

　    D．    输入电流的频率高于输出电流的频率

8．处于n=4的激发态的氢原子，当它们自发地跃迁到较低能级时，下列结论中正确的是（　　）

　    A．    从n=4的能级直接跃迁到n=2的能级，辐射出可见光光子

　    B．    从n=4的能级直接跃迁到n=1的能级，辐射出的光的波长最长

　    C．    从n=4的能级跃迁到n=3的能级时，辐射出的光的频率最高

　    D．    从n=4的能级跃迁到低能级时，可能辐射出8种不同频率光子

9．下列说法正确的是（　　）

　    A．    分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增加

　    B．    一定质量的理想气体，体积减小时单位体积内的分子数增多，气体的压强一定增大

　    C．    压缩处于绝热容器中的一定质量的理想气体，其内能不一定增加

　    D．    第二类永动机违背了能的转化和守恒定律

10．远距离输电的原理图如图所示，变压器Ⅰ和变压器Ⅱ的原、副线圈的匝数分别为n1、n2和n3、n4，电压分别为U1、U2和U3、U4，电流分别为I1、I2和I3、I4，输电线上的电阻为R．变压器为理想变压器，下列说法正确的是（　　）

　    A．    I1=I4    B．    I2=

　    C．    变压器Ⅰ是升压变压器    D．    U1I1=U4I4

二、双项选择题：本大题共5小题，每小题4分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求．请把符合题目要求选项的字母代号填写在答题卡中相应位置．全部选对的得4分，只选1个且正确的得2分，有选错或不答的得0分．

11．关于热现象和热力学规律的说法，正确的是（　　）

　    A．    布朗运动就是液体分子的无规则运动

　    B．    由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，液面分子间作用力表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势

　    C．    金刚石和石墨是同一物质，只是内部微粒的排列不同

　    D．    晶体熔化时吸收热量，分子平均动能增大

12．恒星内部发生着各种热核反应，其中“氦燃烧”的核反应方程为：He+X→Be+γ，其中X表示某种粒子，Be是不稳定的粒子，其半衰期为T，则下列说法正确的是（　　）

　    A．    X 粒子是He

　    B．    Be的衰变需要外部作用激发才能发生

　    C．    经过3个T，剩下的Be占开始时的

　    D．    “氦燃烧”的核反应是裂变反应

13．放射性现象预示着核内部有着更深层次的结构，下面有关α射线、β射线、γ射线本质的说法中，正确的是（　　）

　    A．    三种射线都是从原子核里放射出来的

　    B．    α射线是带负电、高速运动的电子流（e）

　    C．    β射线是带正电、高速的α粒子流（He）

　    D．    γ射线是频率很高、电离作用最弱、穿透能力最强的电磁波

14．质量分别为ma=0.5kg，mb=1.5kg的物体a、b在光滑水平面上发生正碰．若不计碰撞时间，它们碰撞前后的位移﹣时间图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）

　    A．    碰撞前a物体的动量大小为4kg•m/s

　    B．    碰撞前b物体的动量大小为零

　    C．    碰撞后a物体的动量大小为1kg•m/s

　    D．    碰撞后b物体的动量大小为1.5 kg•m/s

15．如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，则（　　）

　    A．    线圈转动周期为0.01s

　    B．    电动势有效值为22V

　    C．    t=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量变化率为零

　    D．    t=0.02s时刻穿过线框回路的磁通量为零

三、实验题：本题2小题，共16分．把答案填在答题卡中的相应横线上或按题目要求在答题卡上作图．

16．现利用图（a）所示的装置验证动量守恒定律．在图（a）中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器（图中未画出）的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器（未完全画出）可以记录遮光片通过光电门的时间．

已知：实验测得滑块A 的质量为m1，滑块B的质量为m2，遮光片的宽度d=1.00cm；打点计时器所用的交流电的频率为f=50HZ．将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A以向右的初速度，使它与B相碰；碰后光电计时器显示的时间为v2=2as0，碰撞前后打出的纸带如图（b）所示．

（1）碰撞时，滑块A的速度v0=　　　　　　m/s（保留三位有效数字）；

（2）碰撞后，滑块A的速度vA=　　　　　　m/s，滑块B的速度vB=　　　　　　m/s（保留三位有效数字）；

（3）碰撞前总动量p=　　　　　　；碰撞后总动量p′=　　　　　　（均用题中给定物理量的符号表示）；

（4）产生误差的主要原因是：　　　　　　（只需列举一条即可）．

17．在一种粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：

A．取油酸1mL注入250mL的量杯内，然后向杯内加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，并使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液．

B．用滴管吸取制得的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1mL为止，恰好滴了100滴．

C．在水盘内注入蒸馏水，静置后用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能散开形成一油膜．

D．测得此油膜的面积为8×102 cm2．

（1）在课本上这种粗测油酸分子大小的方法叫　　　　　　法，让油酸尽可能在水面上散开，使其形成　　　　　　油膜，如果把分子看成球形，这层油膜的厚度可视为油酸分子的　　　　　　．

（2）利用相关数据可求得油酸分子直径为　　　　　　 m．（取一位有效数字）

四、计算题：本大题3小题，共34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能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

18．如图所示，线圈abcd面积S=0.05m2，共N=100匝，线圈总电阻为R=1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度B=T．当线圈以n=300r/min的转速匀速旋转时，求：

（1）求电动势的最大值和有效值？若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式．

（2）求通过电阻R电流的最大值和有效值，并写出电阻R两端电压瞬时值表达式和求线圈转过s时R两端电压的瞬时值．

19．如图所示，质量为M的木块放在动摩擦因数为μ的粗糙水平面上，木块距挡板的距离为s，一颗质量为m的子弹，以某一初速度v0水平击中木块，并嵌在其中，随后木块在水平面上滑行，木块与挡板若碰撞不损失机械能，重力加速度用g表示．求：

（1）子弹射中木块后木块速度的大小．

（2）木块最终停在距挡板多远的地方（用v0、M、m、μ、s、g表示）．

20．为了安全，在赛场车道外围一定距离处一般都放有废旧的轮胎组成围栏．在一次比较测试中，将废旧轮胎改为由轻弹簧连接的缓冲器，缓冲器与墙之间用一条不可伸长的轻绳束缚．如图所示，赛车从C处由静止开始运动，牵引力恒为F，到达O点与缓冲器相撞（设相撞时间极短），此时发动机恰好熄灭（即牵引力变为零），碰后两者共速但不粘连，而后他们一起运动到D点速度变为零．己知赛车与缓冲器的质量均为m，OD相距为s，CO相距4s，赛车和缓冲器运动时所受地面摩擦力大小均都为，缓冲器在O点时弹簧无形变，若缓冲器能返回到O（绳子始终没有断裂）．问：

（1）赛车碰撞缓冲器前的速度和轻弹簧的最大弹性势能为多少．

（2）赛车由C点开始运动到被缓冲器弹回后停止运动，赛车克服摩擦力共做了多少功．

（3）已知弹簧的弹性势能跟压缩量x的关系是Ep=kx2，式中k为弹簧的劲度系数，则赛车返回到哪个位置时速度最大．

2014-2015学年广东省清远市高二（下）期末物理试卷

参与试题解析

一、单项选择题：本大题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求．请把符合题目要求选项的字母代号填写在答题卡中相应位置．选对的得3分，选错或不答的得0分．

1．下列说法正确的是（　　）

　    A．    阴极射线的发现说明了原子核具有复杂结构

　    B．    卢瑟福通过a粒子散射实验研究提出原子核式结构模型

　    C．    自由核子组合成原子核时，一定遵守质量守恒

　    D．    贝克勒耳通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的

考点：    原子的核式结构；粒子散射实验．

分析：    根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．

解答：    解：A、17英国物理学家汤姆生发现阴极射线是带负电的粒子组成的，这些粒子质量很小，并且是从原子内部发出，所以阴极射线的发现说明了原子具有内部结构，故A错误；

B、卢瑟福通过a粒子散射实验研究提出原子核式结构模型，故B正确；

C、自由核子组合成原子核时，质量是会有亏损的，亏损的那部分会转化为能量，故C错误；

D、贝克勒耳通过对天然放射性的研究，原子核具有复杂结构，但没能明确是由质子和中子组成的；故D错误；

故选：B．

点评：    本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．

2．小张在同一显微镜下观察水中三个不同研究对象的布朗运动情况，如图是其中某一个观测对象的观测记录图，则有关观测结果的说法中，正确的是（　　）

　    A．    小张观测的是分子无规则运动情况

　    B．    观测对象是沿折线运动的

　    C．    温度越高，观测对象运动越剧烈

　    D．    三个不同研究对象均在做情况一定相同的热运动

考点：    布朗运动．

专题：    布朗运动专题．

分析：    如图所示的是显微镜下观察到的花粉微粒做布朗运动的情况，连线并不是自身运动，而是花粉微粒周围的分子做无规则运动，对其撞击产生的运动．

解答：    解：A、小张观测到的是每隔30s时，花粉颗粒的位置连线；不是分子的运动情况；故A错误；

B、观测到的不是分子的运动轨迹；分子并不是沿折线运动的；故B错误；

C、实验中当温度超高时，分子无规则运动越剧烈，分子撞击微粒越频繁，导致微粒运动越明显．故C正确

D、三个不同的研究对象运动情况并不相同；故D错误；

故选：C．

点评：    本题考查了微粒的运动与分子的运动的区别，同时涉及温度越高，运动越剧烈．

3．下面那一项不是现代传感器的应用（　　）

　    A．    当你走近自动门时，门会自动打开

　    B．    电梯的两门靠拢接触到人体时，门会自动打开而不会夹伤人

　    C．    电饭煲能自动加热和保温而不会把饭烧焦

　    D．    将自己的银行卡插进自动取款机里可以取钱，而不必麻烦银行工作人员

考点：    传感器在生产、生活中的应用．

分析：    传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，在我们的日常生活中得到了广泛应用，不同传感器所转换的信号对象不同，我们应就它的具体原理进行分析．

解答：    解：A、当你走近自动门时，门会自动打开，应用了红外传感器，故A错误．

B、电梯的两门靠拢接触到人体时，门会自动打开而不会夹伤人，应用了压力传感器，故B错误．

C、电饭煲能自动加热和保温而不会把饭烧焦，应用了温度传感器，故C错误．

D、将自己的银行卡插进自动取款机里可以取钱，而不必麻烦银行工作人员，应用了磁记录技术，与现代传感器无关，故D正确．

故选：D．

点评：    传感器能够将其他信号转化为电信号，它们在生产生活中应用非常广泛，在学习中要注意体会．

4．如图所示，把空的烧瓶放到冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密的套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来．瓶内封闭的气体（　　）

　    A．    温度升高，压强不变

　    B．    温度升高，压强变小

　    C．    所有分子运动速率都增大

　    D．    对外界做正功，气体内能增加

考点：    热力学第一定律．

专题：    热力学定理专题．

分析：    将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，这是因为烧瓶里的气体吸收了水的热量，温度升高，体积增大．

解答：    解：A、由于热水的温度较高，将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球吸收了热水的热量，气体温度升高，气体内能增大，气体体积增大，气体逐渐膨胀起来对外做功，气球膨胀说明气压增加，故AB错误，D正确；

C、气体温度升高，分子平均动能增大，分子平均速率变大，并不是所有分子速率都变大，有的分子速率可能变小，故C错误；

故选：D．

点评：    本题考查了改变物体内能 两种方法：做功和热传递，这两种方式都能改变物体的内能，但本质上不同，做功过程，是其他形式与内能之间的转化，而热传递是内能的转移，能量的形式没有改变．

5．硅光电池是利用光电效应原理制成的器件，下列表述正确的是（　　）

　    A．    硅光电池是把光能转变为电能的一种装置

　    B．    硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出

　    C．    逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关

　    D．    任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应

考点：    光电效应．

专题：    光电效应专题．

分析：    考查了光电效应的产生产生以及光电子的最大初动能问题，根据光电效应方程可直接求解．

解答：    解：（1）A、硅光电池是利用光电效应将光能转变为电能的一种装置，故A正确；

B、硅光电池中吸收了光子能量的电子只有光子的能量大于逸出功才能逸出，故B错误；

C、光电子的最大初动能与入射光的频率有关，随着入射光的频率增大而增大，故C错误；

D、只有当入射光的频率大于金属的极限频率时才能发生光电效应，故D错误．

故选A．

点评：    考查了光电效应的产生产生以及光电子的最大初动能问题，知道只有当入射光的频率大于金属的极限频率时才能发生光电效应，难度不大，属于基础题．

6．两球在水平面上相向运动，发生正碰后都变为静止．可以肯定的是，碰前两球的（　　）

　    A．    质量相等    B．    动能相等    C．    动量大小相等    D．    速度大小相等

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，ABD错误，C正确．

故选C．

点评：    本题主要考查了动量守恒定律的直接应用，难度不大，属于基础题．

7．如图是某型号手机充电器里的变压器（可视为理想变压器），当a、b端接220V交流电时，c、d端输出4.2V交流电，则正常工作时（　　）

　    A．    从a、b端流入的电流大于从c、d端流出的电流

　    B．    连接a、b端的线圈匝数多于连接c、d端的线圈匝数

　    C．    当c、d端空载（断路）时，c、d端的电压为零

　    D．    输入电流的频率高于输出电流的频率

考点：    变压器的构造和原理．

专题：    交流电专题．

分析：    根据理想变压器电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，功率和频率不变分析即可．

解答：    解：A、B、根据理想变压器电压与匝数成正比，知a、b端匝数大于c、d的匝数，根据电流与匝数成反比知从a、b端流入的电流小于从c、d端流出的电流，故A错误，B正确；

C、当c、d端空载（断路）时，无感应电流，但仍有感应电动势，c、d端的电压不为零，故C错误；

D、变压器不改变功率和频率，故D错误；

故选：B

点评：    此题要求会将元件等效为理想变压器，知道理想变压器的电压、电流、功率和频率的变化规律即可，属于简单题目．

8．处于n=4的激发态的氢原子，当它们自发地跃迁到较低能级时，下列结论中正确的是（　　）

　    A．    从n=4的能级直接跃迁到n=2的能级，辐射出可见光光子

　    B．    从n=4的能级直接跃迁到n=1的能级，辐射出的光的波长最长

　    C．    从n=4的能级跃迁到n=3的能级时，辐射出的光的频率最高

　    D．    从n=4的能级跃迁到低能级时，可能辐射出8种不同频率光子

考点：    氢原子的能级公式和跃迁．

专题：    原子的能级结构专题．

分析：    氢原子能级间跃迁时辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，则辐射的光子频率越大，波长越小，从而即可求解．

解答：    解：A、从n=4的能级直接跃迁到n=2的能级，辐射出可见光光子．故A正确．

B、由n=4跃迁到n=1能级辐射的光子能量最大，频率最大，波长最短．故B错误．

C、从n=4跃迁到n=3能级辐射的光子能量最小，频率最低．故C错误；

D、根据数学组合公式=6知，可能放出6种不同频率的光子，故D错误．

故选：A．

点评：    解决本题的关键掌握能级间跃迁所遵循的规律，即Em﹣En=hv=h，并知道跃迁的种类分析．

9．下列说法正确的是（　　）

　    A．    分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增加

　    B．    一定质量的理想气体，体积减小时单位体积内的分子数增多，气体的压强一定增大

　    C．    压缩处于绝热容器中的一定质量的理想气体，其内能不一定增加

　    D．    第二类永动机违背了能的转化和守恒定律

考点：    热力学第二定律．

专题：    热力学定理专题．

分析：    分子力做功与分子势能变化的关系是：分子力做正功，分子势能减小，相反，分子力做负功，分子势能增大．气体的压强与分子的平均动能和分子的密集程度有关．根据热力学第一定律分析气体内能的变化．第二类永动机违背了热力学第二定律．

解答：    解：A、分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增加，故A正确．

B、一定质量的理想气体，体积减小时单位体积内的分子数增多，气体的压强不一定增大，还与温度的变化情况有关，故B错误．

C、压缩处于绝热容器中的一定质量的理想气体，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知气体的内能一定增加，故C错误．

D、第二类永动机不违背能的转化和守恒定律，而违背了热力学第二定律．故D错误．

故选：A．

点评：    分子力做功与分子势能变化的关系与重力做功与重力势能变化的关系相似，可类比记忆．

10．远距离输电的原理图如图所示，变压器Ⅰ和变压器Ⅱ的原、副线圈的匝数分别为n1、n2和n3、n4，电压分别为U1、U2和U3、U4，电流分别为I1、I2和I3、I4，输电线上的电阻为R．变压器为理想变压器，下列说法正确的是（　　）

　    A．    I1=I4    B．    I2=

　    C．    变压器Ⅰ是升压变压器    D．    U1I1=U4I4

考点：    变压器的构造和原理．

专题：    交流电专题．

分析：    变压器电压之比等于匝数之比；电流之比等于匝数的反比；在远距离输电中，输电导线上功率有损耗．

解答：    解：A、升压变压器电流之比等于匝数的反比，故有：=；

同理=，故A错误；

B、U2是输电导线及降压变压器两端的电压，不能只对导线由欧姆定律求电流；故B错误；

C、发电厂升压后减小电流，所以压器Ⅰ是升压变压器，故C正确；

D、由于导线通电发热导致能量损失，所以U1I1＞U4I4，故D错误；

故选：C．

点评：    理想变压器的输入功率与输出功率相等，且没有漏磁现象．远距离输电，由于导线通电发热导致能量损失，所以通过提高输送电压，从而实现降低电损

二、双项选择题：本大题共5小题，每小题4分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求．请把符合题目要求选项的字母代号填写在答题卡中相应位置．全部选对的得4分，只选1个且正确的得2分，有选错或不答的得0分．

11．关于热现象和热力学规律的说法，正确的是（　　）

　    A．    布朗运动就是液体分子的无规则运动

　    B．    由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，液面分子间作用力表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势

　    C．    金刚石和石墨是同一物质，只是内部微粒的排列不同

　    D．    晶体熔化时吸收热量，分子平均动能增大

考点：    布朗运动；* 晶体和非晶体；*表面张力产生的原因．

分析：    布朗运动是固体微粒的运动，是液体分子无规则热运动的反应，由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，液面分子间作用力表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势．

分子间有间隙，存在着相互作用的引力和斥力，当分子间距离增大时，表现为引力，当分子间距离减小时，表现为斥力，而分子间的作用力随分子间的距离增大先减小后增大，再减小；当分子间距等于平衡位置时，引力等于斥力，即分子力等于零．

解答：    解：A、布朗运动是固体微粒的运动，是液体分子无规则热运动的反应，故A错误

B、由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，液面分子间作用力表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，故B正确

C、金刚石和石墨是由碳元素组成的属于同一物质，只是内部微粒的排列不同；故C正确；

D、晶体熔化时吸收热量，温度不一定升高，所以分子平均动能不一定增加，故D错误

故选：BC．

点评：    加强对基本概念的记忆，基本方法的学习利用，是学好3﹣3的基本方法．此处高考要求不高，不用做太难的题目．

12．恒星内部发生着各种热核反应，其中“氦燃烧”的核反应方程为：He+X→Be+γ，其中X表示某种粒子，Be是不稳定的粒子，其半衰期为T，则下列说法正确的是（　　）

　    A．    X 粒子是He

　    B．    Be的衰变需要外部作用激发才能发生

　    C．    经过3个T，剩下的Be占开始时的

　    D．    “氦燃烧”的核反应是裂变反应

考点：    原子核衰变及半衰期、衰变速度．

专题：    衰变和半衰期专题．

分析：    根据质量数与质子数守恒，即可求解；

衰变是自发的；

经过1个半衰期，有半数发生衰变；

“氦燃烧”的核反应方程，可知是裂变还是聚变反应．

解答：    解：A、根据质量数与质子数守恒，He+X→Be+γ，则X 粒子是He，故A正确；

B、衰变是自发的，不需要外部作用激发，也能发生，故B错误；

C、经过1个半衰期，有半数发生衰变，即剩下开始的一半，那么经过3个T，剩下的Be占开始时的，故C正确；

D、“氦燃烧”的核反应方程，是聚变反应，不是裂变反应，故D错误；

故选：AC．

点评：    考查核反应的书写规律，掌握裂变反应与聚变反应的区别，理解衰变与人工转变的不同，最后注意半衰期的内涵．

13．放射性现象预示着核内部有着更深层次的结构，下面有关α射线、β射线、γ射线本质的说法中，正确的是（　　）

　    A．    三种射线都是从原子核里放射出来的

　    B．    α射线是带负电、高速运动的电子流（e）

　    C．    β射线是带正电、高速的α粒子流（He）

　    D．    γ射线是频率很高、电离作用最弱、穿透能力最强的电磁波

考点：    原子核衰变及半衰期、衰变速度．

专题：    衰变和半衰期专题．

分析：    本题考查三种射线的来源：α射线是具有放射性的元素的原子核在发生衰变时两个中子和两个质子结合在一起而从原子核中释放出来．β射线是具有放射性的元素的原子核中的一个中子转化成一个质子同时释放出一个高速电子即β粒子．γ射线是原子核在发生α衰变和β衰变时产生的能量以γ光子的形式释放．放射性元素的放射性是原子核自身决定的．

解答：    解：A、三种射线都是从原子核里放射出来的，故A正确；

B、β射线是带负电、高速运动的电子流（e），故B错误；

C、α射线是带正电、高速的α粒子流（He），故C错误；

D、γ射线是频率很高、电离作用最弱、穿透能力最强的电磁波，故D正确；

故选：AD．

点评：    本题比较简单，考查有关衰变的知识，对于这部分知识一定加强记忆，注意平时的积累．

14．质量分别为ma=0.5kg，mb=1.5kg的物体a、b在光滑水平面上发生正碰．若不计碰撞时间，它们碰撞前后的位移﹣时间图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）

　    A．    碰撞前a物体的动量大小为4kg•m/s

　    B．    碰撞前b物体的动量大小为零

　    C．    碰撞后a物体的动量大小为1kg•m/s

　    D．    碰撞后b物体的动量大小为1.5 kg•m/s

考点：    动量守恒定律．

分析：    根据图示图象由速度公式求出碰撞前后物体的速度，然后由动量的计算公式求出物体的动量．

解答：    解：A、由图示图象可知，碰撞前a的速度：va===4m/s，碰撞前a的动量：Pa=mava=0.5×4=2kg•m/s，故A错误；

B、由图示图象可知，碰撞前b静止，碰撞前b的动量为零，故B正确；

C、由图示图象可知，碰撞由a、b的速度相等，为：v===1m/s，碰撞后a的动量大小为：Pa′=mava′=0.5×1=0.5kg•m/s，故C错误；

D、碰撞后b的动量大小为：Pb′=avb′=1.5×1=1.5kg•m/s，故D正确；

故选：BD．

点评：    本题主要考查了动量的表达式及动量定理的直接应用，要求同学们能根据图象读出a碰撞前后的速度，难度适中．

15．如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，则（　　）

　    A．    线圈转动周期为0.01s

　    B．    电动势有效值为22V

　    C．    t=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量变化率为零

　    D．    t=0.02s时刻穿过线框回路的磁通量为零

考点：    正弦式电流的图象和三角函数表达式．

分析：    由图乙可知特殊时刻的电动势，根据电动势的特点，可判处于那个面上，由图象还可知电动势的峰值和周期，根据有效值和峰值的关系便可求电动势的有效值．

解答：    解：A、由图乙可知 T=0.02s，故A错误；

B、根据正弦式交变电流有效值和峰值的关系可得，该交变电流的有效值为E==22V，故B正确．

C、由图可知t=0.01s时刻感应电动势等于零，所以穿过线框回路的磁通量变化率为零，故C正确；

D、0.02s时电动势为零，线圈平面与磁场方向垂直，此时穿过线圈的磁通量最大，故D错误；

故选：BC．

点评：    本题考查的是有关交变电流的产生和特征的基本知识，要具备从图象中获得有用信息的能力．

三、实验题：本题2小题，共16分．把答案填在答题卡中的相应横线上或按题目要求在答题卡上作图．

16．现利用图（a）所示的装置验证动量守恒定律．在图（a）中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器（图中未画出）的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器（未完全画出）可以记录遮光片通过光电门的时间．

已知：实验测得滑块A 的质量为m1，滑块B的质量为m2，遮光片的宽度d=1.00cm；打点计时器所用的交流电的频率为f=50HZ．将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A以向右的初速度，使它与B相碰；碰后光电计时器显示的时间为v2=2as0，碰撞前后打出的纸带如图（b）所示．

（1）碰撞时，滑块A的速度v0=　2.00　m/s（保留三位有效数字）；

（2）碰撞后，滑块A的速度vA=　0.970　m/s，滑块B的速度vB=　2.86　m/s（保留三位有效数字）；

（3）碰撞前总动量p=　m1v0　；碰撞后总动量p′=　m1vA+m2vB　（均用题中给定物理量的符号表示）；

（4）产生误差的主要原因是：　气垫导轨不水平　（只需列举一条即可）．

考点：    验证动量守恒定律．

专题：    实验题．

分析：    （1、2）根据图示纸带，利用平均速度公式可求出滑块的速度；

（3）根据动量的表达式得出碰撞前后的动量的表达式；

（4）根据题目中给出的实验方法和实验仪器分析误差原因．

解答：    解：（1）打点计时器的打点时间间隔t=．

由图（b）所示纸带可知，碰撞前A的速度：vA=，

（2）碰撞后A的速度vA′==0.97m/s，

碰撞后B的速度：vB′=≈2.86m/s，

（3）碰撞前后系统总动量分别为：

p=m1v0

p′=m1vA+m2vB

（4）实验中出现误差的原因有：气垫导轨不水平，或没有平衡摩擦力；

故答案为：（1）2m/s；（2）0.97m/s；2.86m/s（3）m1v0    m1vA+m2vB

（4）气垫导轨不水平

点评：    本题考查了验证动量守恒定律实验，由纸带求出滑块速度是正确解题的关键、应用动量计算公式即可正确解题．

17．在一种粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：

A．取油酸1mL注入250mL的量杯内，然后向杯内加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，并使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液．

B．用滴管吸取制得的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1mL为止，恰好滴了100滴．

C．在水盘内注入蒸馏水，静置后用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能散开形成一油膜．

D．测得此油膜的面积为8×102 cm2．

（1）在课本上这种粗测油酸分子大小的方法叫　油膜　法，让油酸尽可能在水面上散开，使其形成　单分子　油膜，如果把分子看成球形，这层油膜的厚度可视为油酸分子的　直径　．

（2）利用相关数据可求得油酸分子直径为　5×10﹣10　 m．（取一位有效数字）

考点：    用油膜法估测分子的大小．

专题：    实验题．

分析：    用油膜法估测分子直径的方法关键要形成单分子油膜，类似于将一碗黄豆铺开，运用d=求解分子直径．

解答：    解：（1）用油膜法估测分子直径的方法关键要形成单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径；

（2）1滴溶液中纯油的体积V=×=4×10﹣5mL，

油酸分子直径为：d===5×10﹣10m；

故答案为：（1）油膜，单分子，直径；  （2）5×10﹣10．

点评：    本题关键是明确用油膜法估测分子的大小实验的原理，能够运用公式d=求解分子直径，注意单位的换算及有效数字．

四、计算题：本大题3小题，共34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能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

18．如图所示，线圈abcd面积S=0.05m2，共N=100匝，线圈总电阻为R=1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度B=T．当线圈以n=300r/min的转速匀速旋转时，求：

（1）求电动势的最大值和有效值？若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式．

（2）求通过电阻R电流的最大值和有效值，并写出电阻R两端电压瞬时值表达式和求线圈转过s时R两端电压的瞬时值．

考点：    交流的峰值、有效值以及它们的关系．

专题：    交流电专题．

分析：    根据峰值的表达式求出感应电动势的最大值，从而写出从中性面开始计时瞬时值的表达式，得出线圈转过s电动势的瞬时值的大小

解答：    解：（1）角速度：

则最大值：Em=NBSω，

有效值：

解得：Em=50V，

（1分）

e=Emsinωt    

电动势的瞬时表达式e=50sin10πt（V）

（2）最大值：Im===5A

有效值为：

电流的瞬时表达式i=Imsinωt=5sin10πt（A）

故电阻R两端电压瞬时值表达式uR=iR=45sin10πt（V）

当时，uR=45sin=22.5V；

答：（1）求电动势的最大值为50V；有效值25V；若从线圈处于中性面开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式为e=50sin10πt（V）

（2）通过电阻R电流的最大值为5A；有效值为2.5A；电阻R两端电压瞬时值表达式uR=45sin10πt（V）

求线圈转过s时R两端电压的瞬时值为22.5V．

点评：    解决本题的关键知道正弦式交流电的瞬时表达式，知道峰值表达式，同时明确有效值和峰值之间的关系．

19．如图所示，质量为M的木块放在动摩擦因数为μ的粗糙水平面上，木块距挡板的距离为s，一颗质量为m的子弹，以某一初速度v0水平击中木块，并嵌在其中，随后木块在水平面上滑行，木块与挡板若碰撞不损失机械能，重力加速度用g表示．求：

（1）子弹射中木块后木块速度的大小．

（2）木块最终停在距挡板多远的地方（用v0、M、m、μ、s、g表示）．

考点：    动量守恒定律；机械能守恒定律．

专题：    动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合．

分析：    （1）子弹击中木块过程系统动量守恒，应用动量守恒定律可以求出木块的速度．

（2）子弹击中木块后木块做匀减速直线运动，由牛顿第二定律求出木块的加速度，然后由匀变速直线运动的速度位移公式求出木块的位移，然后答题．

解答：    解：（1）子弹射中木块过程系统动量守恒，

以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0=（m+M）v，解得：；

（2）木块在水平面滑行时，牛顿第二定律得：μ（m+M）g=（m+M）a，

木块减速运动所通过的路程：v2=2as0，解得：，

讨论：①若s0≤s，则木块与挡板间距为：；

②若s0＞s，则木块与挡板间距为：；

答：（1）子弹射中木块后木块速度的大小为．

（2）①若s0≤s，则木块与挡板间距为：s﹣；②若s0＞s，则木块与挡板间距为：﹣s．

点评：    本题考查了求木块的速度、木块的停止位置，分析清楚木块运动过程是正确解题的关键，应用动量守恒定律、牛顿第二定律与运动学公式即可解题；解题时要注意讨论，否则会漏解．

20．为了安全，在赛场车道外围一定距离处一般都放有废旧的轮胎组成围栏．在一次比较测试中，将废旧轮胎改为由轻弹簧连接的缓冲器，缓冲器与墙之间用一条不可伸长的轻绳束缚．如图所示，赛车从C处由静止开始运动，牵引力恒为F，到达O点与缓冲器相撞（设相撞时间极短），此时发动机恰好熄灭（即牵引力变为零），碰后两者共速但不粘连，而后他们一起运动到D点速度变为零．己知赛车与缓冲器的质量均为m，OD相距为s，CO相距4s，赛车和缓冲器运动时所受地面摩擦力大小均都为，缓冲器在O点时弹簧无形变，若缓冲器能返回到O（绳子始终没有断裂）．问：

（1）赛车碰撞缓冲器前的速度和轻弹簧的最大弹性势能为多少．

（2）赛车由C点开始运动到被缓冲器弹回后停止运动，赛车克服摩擦力共做了多少功．

（3）已知弹簧的弹性势能跟压缩量x的关系是Ep=kx2，式中k为弹簧的劲度系数，则赛车返回到哪个位置时速度最大．

考点：    功能关系；弹性势能．

分析：    （1）赛车由C到O，根据动能定理列出等式，车与缓冲器短时相撞过程根据动量守恒和能量守恒求解

（2）D到O过程，根据能量守恒列出等式，再根据动能定理列出等式求解．

（3）赛车返回速度最大时弹力与摩擦力大小相等，得到弹簧的压缩量，即可求解．

解答：    解：（1）车由C→O，根据动能定理有

得赛车碰前速度 

碰撞过程，取向右为正方向，根据动量守恒定律有：

  mv0=（m+m）v1

则 

压缩弹簧过程，有：

则得最大弹性势能 Ep=

（2）车向右运动克服摩擦力做功：

赛车克服摩擦力共做了 W克f总=W克f1+W克f2

则 

（3）返回最大速度时：

又 Ep=

距O点右侧处，速度最大．

答：

（1）赛车碰撞缓冲器前的速度是2，轻弹簧的最大弹性势能为．

（2）赛车由C点开始运动到被缓冲器弹回后停止运动，赛车克服摩擦力共做了Fs．

（3）赛车返回到距O点右侧处时速度最大．

点评：    解决该题关键要分析物体的运动情况，选择不同的研究过程运用动能定理、能量守恒求解．