例1 如圖15-2-2所示為盧瑟福和他的同事們做a 粒子散射實驗裝置的示意圖.熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A.B.C.D四個位置時.觀察到的現(xiàn)象.下述說法中正確的是 A.放在A位置時.相同時間內觀察到屏上的閃光次數(shù)最多 B.放在B 位置時.相同時間內觀察到屏上的閃光次數(shù)只比A位置時稍少些 C.放在C.D 位置時.屏上觀察不到閃光 D.放在D 位置時.屏上仍能觀察一些閃光.但次數(shù)極少 [解析] 根據α粒子散射現(xiàn)象.絕大多數(shù)粒子沿原方向前進.少數(shù)粒子發(fā)生較大偏轉.本題應選擇A.B.D [點評] 本題考查學生是否掌握盧瑟福的α粒子散射實驗結果. 例2 氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠的軌道過程中 ( ) A.原子要吸收光子.電子的動能增大.原子的電勢能增大.原子的能量增大 B.原子要放出光子.電子的動能減小.原子的電勢能減小.原子的能量也減小 C.原子要吸收光子.電子的動能增大.原子的電勢能減小.原子的能量增大 D.原子要吸收光子.電子的動能減小.原子的電勢能增大.原子的能量增加 [解析] 根據玻爾理論.氫原子核外電子在離核越遠的軌道上運動時.其能量越大. 由能量公式En=(E1=-13.6 eV)可知.電子從低軌道向高軌道躍遷時.要吸收一定的能量的光子.故選項B可排除.氫原子核外電子繞核做圓周運動.其向心力由原子核對電子的庫侖引力提供.即 =.電子運動的動能Ek=mv2=.由此可知:電子離核越遠.r越大時.則電子的動能就越小.故選項A.C均可排除. 由于原子核帶正電荷.電子帶負電荷.事實上異性電荷遠離過程中需克服庫侖引力做功.即庫侖力對電子做負功.則原子系統(tǒng)的電勢能將增大.系統(tǒng)的總能量增加.故選項D正確. [點評] 考查對玻爾理論.庫侖定律.圓周運動規(guī)律及電場力做功性質的綜合運用的能力. 例3 關于天然放射現(xiàn)象.以下敘述正確的是 ( ) A.若使放射性物質的溫度升高.其半衰期將減小 B.β衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉變?yōu)橘|子時所產生的 C.在α.β.γ這三種射線中.γ射線的穿透能力最強.α射線的電離能力最強 D.鈾核()衰變?yōu)殂U核()的過程中.要經過8次α衰變和10次β衰變 [解析]半衰期是由放射性元素原子核的內部因素所決定.跟元素的化學狀態(tài).溫度.壓強等因素無關.A錯,β衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉變?yōu)橘|子時所產生的..B對,根據三種射線的物理性質.C對,U的質子數(shù)為92.中子數(shù)為146.Pb的質子數(shù)為82.中子數(shù)為124.因而鉛核比鈾核少10個質子.22個中子.注意到一次α衰變質量數(shù)減少4.故α衰變的次數(shù)為x= =8次.再結合核電荷數(shù)的變化情況和衰變規(guī)律來判定β衰變的次數(shù)y應滿足 2x-y+82=92. y=2x-10=6次.故本題正確答案為B.C. [點評] 1 本題考查α衰變.β衰變的規(guī)律及質量數(shù).質子數(shù).中子數(shù)之間的關系. 2 β衰變放出的電子并不是由核外電子躍遷出來的.而是從核中衰變產生的. 例4.如圖15-2-3K-介子衰變的方程為.其中K-介子和π-介子帶負的基元電荷.π0介子不帶電.一個K-介子沿垂直于磁場的方向射入勻強磁場中.其軌跡為圓弧AP.衰變后產生的π-介子的軌跡為圓弧PB.兩軌跡在P點相切.它們的半徑RK-與Rπ之比為2∶1.π0介子的軌跡未畫出.由此可知π-介子的動量大小與π0介子的動量大小之比為 A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶6 [解析] 根據題意.分別計算出帶電粒子在磁場中作圓周運動的軌道半徑.根據動量的定義.分別求出兩個介子的動量大小.再從圖中確定兩個介子動量的方向.最后運用動量守恒.計算出粒子的動量大小.qvKB=mK.RK=R..pK=-p+p. p.正確選項為(C) [點評] 這題以基本粒子的衰變?yōu)榍榫?涉及帶電粒子在磁場中運動規(guī)律和動量守恒等知識點.是一道綜合性題目.帶電粒子在磁場中受到洛倫磁力作用.該力的方向與粒子的速度方向垂直.因此.帶電粒子作圓周運動.根據動量守恒.基本粒子衰變前后的總動量不變.但計算過程要主注意動量的方向問題. 例5 若原子的某內層電子被電離形成空位.其它的電子躍遷到該空位上時.會將多余的能量以電磁輻射的形式釋放出來.此電磁輻射就是原子的特征X射線.內層空位的產生有多種機制.其中的一種稱為內轉換.即原子中處于激發(fā)態(tài)的核躍遷回基態(tài)時.將躍遷時釋放的能量交給某一內層電子.使此內層電子電離而形成空位(被電離的電子稱為內轉換電子).的原子核從某一激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時.可將能量E0=1.416MeV交給內層電子(如K.L.M層電子.K.L.M標記原子中最靠近核的三個電子層)使其電離.實驗測得從原子的K.L.M層電離出的動能分別為EK=1.323MeV.EL=1.399MeV.EM=1.412MeV.則可能發(fā)射的特征X射的能量為 A 0.013MeV B 0.017MeV C 0.076MeV D 0.093MeV [解析]電子電離后的動能等于吸收的能量減去電子原來所處的能級的能量.所以原子核的K層的能量為0.093MeV.原子核的L層的能量為0.017MeV.原子核的M層的能量為0.004MeV.所以可能發(fā)射的特征X射的能量為0.076MeV.0.087MeV.0.013MeV.故正確為A.C [點評]這是一道信息題要求學生能把題中所給的知識與已學知識有機結合.學生首先要弄清電子的電離能.動能與吸收能量的關系. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(2011年雙十中學質檢)如圖15-2-6所示為盧瑟福和他的同事們做α粒子散射實驗的裝置示意圖,熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C三個位置時,關于觀察到的現(xiàn)象,下列說法中正確的是(  )

圖15-2-6

A.相同時間內放在A位置時觀察到屏上的閃光次數(shù)最少

B.相同時間內放在B位置時觀察到屏上的閃光次數(shù)最少

C.相同時間內放在C位置時觀察到屏上的閃光次數(shù)最少

D.放在C位置時觀察不到屏上有閃光

 

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(2011年雙十中學質檢)如圖15-2-6所示為盧瑟福和他的同事們做α粒子散射實驗的裝置示意圖,熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C三個位置時,關于觀察到的現(xiàn)象,下列說法中正確的是(  )

圖15-2-6
A.相同時間內放在A位置時觀察到屏上的閃光次數(shù)最少
B.相同時間內放在B位置時觀察到屏上的閃光次數(shù)最少
C.相同時間內放在C位置時觀察到屏上的閃光次數(shù)最少
D.放在C位置時觀察不到屏上有閃光

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(2011年雙十中學質檢)如圖15-2-6所示為盧瑟福和他的同事們做α粒子散射實驗的裝置示意圖,熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C三個位置時,關于觀察到的現(xiàn)象,下列說法中正確的是(  )

圖15-2-6
A.相同時間內放在A位置時觀察到屏上的閃光次數(shù)最少
B.相同時間內放在B位置時觀察到屏上的閃光次數(shù)最少
C.相同時間內放在C位置時觀察到屏上的閃光次數(shù)最少
D.放在C位置時觀察不到屏上有閃光

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第Ⅰ卷(選擇題 共31分)

一、單項選擇題.本題共5小題,每小題3分,共計15分.每小題只有一個選項符合題意.

1. 關于科學家和他們的貢獻,下列說法中正確的是[來源:Www..com]

A.安培首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應

B.伽利略認為自由落體運動是速度隨位移均勻變化的運動

C.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,并計算出太陽與地球間引力的大小

D.法拉第提出了電場的觀點,說明處于電場中電荷所受到的力是電場給予的

2.如圖為一種主動式光控報警器原理圖,圖中R1R2為光敏電阻,R3R4為定值電阻.當射向光敏電阻R1R2的任何一束光線被遮擋時,都會引起警鈴發(fā)聲,則圖中虛線框內的電路是

A.與門                  B.或門               C.或非門                  D.與非門

 


3.如圖所示的交流電路中,理想變壓器原線圈輸入電壓為U1,輸入功率為P1,輸出功率為P2,各交流電表均為理想電表.當滑動變阻器R的滑動頭向下移動時

A.燈L變亮                                    B.各個電表讀數(shù)均變大

C.因為U1不變,所以P1不變                              D.P1變大,且始終有P1= P2

4.豎直平面內光滑圓軌道外側,一小球以某一水平速度v0A點出發(fā)沿圓軌道運動,至B點時脫離軌道,最終落在水平面上的C點,不計空氣阻力.下列說法中不正確的是

A.在B點時,小球對圓軌道的壓力為零

B.BC過程,小球做勻變速運動

C.在A點時,小球對圓軌道壓力大于其重力

D.AB過程,小球水平方向的加速度先增加后減小

5.如圖所示,水平面上放置質量為M的三角形斜劈,斜劈頂端安裝光滑的定滑輪,細繩跨過定滑輪分別連接質量為m1m2的物塊.m1在斜面上運動,三角形斜劈保持靜止狀態(tài).下列說法中正確的是

A.若m2向下運動,則斜劈受到水平面向左摩擦力

B.若m1沿斜面向下加速運動,則斜劈受到水平面向右的摩擦力

C.若m1沿斜面向下運動,則斜劈受到水平面的支持力大于(m1+ m2+Mg

D.若m2向上運動,則輕繩的拉力一定大于m2g

二、多項選擇題.本題共4小題,每小題4分,共計16分.每小題有多個選項符合題意.全部選對的得4分,選對但不全的得2分,錯選或不答的得0分.

6.木星是太陽系中最大的行星,它有眾多衛(wèi)星.觀察測出:木星繞太陽作圓周運動的半徑為r1、 周期為T1;木星的某一衛(wèi)星繞木星作圓周運動的半徑為r2、 周期為T2.已知萬有引力常量為G,則根據題中給定條件

A.能求出木星的質量

B.能求出木星與衛(wèi)星間的萬有引力

C.能求出太陽與木星間的萬有引力

D.可以斷定

7.如圖所示,xOy坐標平面在豎直面內,x軸沿水平方向,y軸正方向豎直向上,在圖示空間內有垂直于xOy平面的水平勻強磁場.一帶電小球從O點由靜止釋放,運動軌跡如圖中曲線.關于帶電小球的運動,下列說法中正確的是

A.OAB軌跡為半圓

B.小球運動至最低點A時速度最大,且沿水平方向

C.小球在整個運動過程中機械能守恒

D.小球在A點時受到的洛倫茲力與重力大小相等

8.如圖所示,質量為M、長為L的木板置于光滑的水平面上,一質量為m的滑塊放置在木板左端,滑塊與木板間滑動摩擦力大小為f,用水平的恒定拉力F作用于滑塊.當滑塊運動到木板右端時,木板在地面上移動的距離為s,滑塊速度為v1,木板速度為v2,下列結論中正確的是

A.上述過程中,F做功大小為            

B.其他條件不變的情況下,F越大,滑塊到達右端所用時間越長

C.其他條件不變的情況下,M越大,s越小

D.其他條件不變的情況下,f越大,滑塊與木板間產生的熱量越多

9.如圖所示,兩個固定的相同細環(huán)相距一定的距離,同軸放置,O1、O2分別為兩環(huán)的圓心,兩環(huán)分別帶有均勻分布的等量異種電荷.一帶正電的粒子從很遠處沿軸線飛來并穿過兩環(huán).則在帶電粒子運動過程中

A.在O1點粒子加速度方向向左

B.從O1O2過程粒子電勢能一直增加

C.軸線上O1點右側存在一點,粒子在該點動能最小

D.軸線上O1點右側、O2點左側都存在場強為零的點,它們關于O1、O2連線中點對稱

 


第Ⅱ卷(非選擇題 共89分)

三、簡答題:本題分必做題(第lO、11題)和選做題(第12題)兩部分,共計42分.請將解答填寫在答題卡相應的位置.

必做題

10.測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時,采用如圖所示的裝置,圖中長木板水平固定.

(1)實驗過程中,電火花計時器應接在  ▲  (選填“直流”或“交流”)電源上.調整定滑輪高度,使  ▲ 

(2)已知重力加速度為g,測得木塊的質量為M,砝碼盤和砝碼的總質量為m,木塊的加速度為a,則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ=  ▲ 

(3)如圖為木塊在水平木板上帶動紙帶運動打出的一條紙帶的一部分,0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出.從紙帶上測出x1=3.20cm,x2=4.52cm,x5=8.42cm,x6=9.70cm.則木塊加速度大小a=  ▲  m/s2(保留兩位有效數(shù)字).

 


11.為了測量某電池的電動勢 E(約為3V)和內阻 r,可供選擇的器材如下:

A.電流表G1(2mA  100Ω)             B.電流表G2(1mA  內阻未知)

C.電阻箱R1(0~999.9Ω)                      D.電阻箱R2(0~9999Ω)

E.滑動變阻器R3(0~10Ω  1A)         F.滑動變阻器R4(0~1000Ω  10mA)

G.定值電阻R0(800Ω  0.1A)               H.待測電池

I.導線、電鍵若干

(1)采用如圖甲所示的電路,測定電流表G2的內阻,得到電流表G1的示數(shù)I1、電流表G2的示數(shù)I2如下表所示:

I1(mA)

0.40

0.81

1.20

1.59

2.00

I2(mA)

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

 


根據測量數(shù)據,請在圖乙坐標中描點作出I1I2圖線.由圖得到電流表G2的內阻等于

  ▲  Ω.

(2)在現(xiàn)有器材的條件下,測量該電池電動勢和內阻,采用如圖丙所示的電路,圖中滑動變阻器①應該選用給定的器材中  ▲  ,電阻箱②選  ▲  (均填寫器材代號).

(3)根據圖丙所示電路,請在丁圖中用筆畫線代替導線,完成實物電路的連接.

 


12.選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對應字母后的方框涂滿涂黑.如都作答,則按A、B兩小題評分.)

A.(選修模塊3-3)(12分)

(1)下列說法中正確的是  ▲ 

A.液體表面層分子間距離大于液體內部分子間距離,液體表面存在張力

B.擴散運動就是布朗運動

C.蔗糖受潮后會粘在一起,沒有確定的幾何形狀,它是非晶體

D.對任何一類與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程進行方向的說明,都可以作為熱力學第二定律的表述

(2)將1ml的純油酸加到500ml的酒精中,待均勻溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,讓其自然滴出,共200滴.現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內,待油膜充分展開后,測得油膜的面積為200cm2,則估算油酸分子的大小是  ▲  m(保留一位有效數(shù)字).

(3)如圖所示,一直立的汽缸用一質量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,汽缸內壁光滑且缸壁是導熱的,開始活塞被固定,打開固定螺栓K,活塞下落,經過足夠長時間后,活塞停在B點,已知AB=h,大氣壓強為p0,重力加速度為g

①求活塞停在B點時缸內封閉氣體的壓強;

②設周圍環(huán)境溫度保持不變,求整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q(一定量理想氣體的內能僅由溫度決定).

B.(選修模塊3-4)(12分)

(1)下列說法中正確的是  ▲ 

A.照相機、攝影機鏡頭表面涂有增透膜,利用了光的干涉原理

B.光照射遮擋物形成的影輪廓模糊,是光的衍射現(xiàn)象

C.太陽光是偏振光

D.為了有效地發(fā)射電磁波,應該采用長波發(fā)射

(2)甲、乙兩人站在地面上時身高都是L0, 甲、乙分別乘坐速度為0.6c和0.8cc為光速)的飛船同向運動,如圖所示.此時乙觀察到甲的身高L  ▲  L0;若甲向乙揮手,動作時間為t0,乙觀察到甲動作時間為t1,則t1  ▲  t0(均選填“>”、“ =” 或“<”).

(3)x=0的質點在t=0時刻開始振動,產生的波沿x軸正方向傳播,t1=0.14s時刻波的圖象如圖所示,質點A剛好開始振動.

①求波在介質中的傳播速度;

②求x=4m的質點在0.14s內運動的路程.

   C.(選修模塊3-5)(12分)

(1)下列說法中正確的是  ▲ 

A.康普頓效應進一步證實了光的波動特性

B.為了解釋黑體輻射規(guī)律,普朗克提出電磁輻射的能量是量子化的

C.經典物理學不能解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征

D.天然放射性元素衰變的快慢與化學、物理狀態(tài)有關

(2)是不穩(wěn)定的,能自發(fā)的發(fā)生衰變.

①完成衰變反應方程    ▲ 

衰變?yōu)?img width=40 height=25 src="http://thumb.1010pic.com/pic1/1899/wl/3/40403.gif" >,經過  ▲  α衰變,  ▲  β衰變.

(3)1919年,盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質子.科學研究表明其核反應過程是:α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復核,復核發(fā)生衰變放出質子,變成氧核.設α粒子質量為m1,初速度為v0,氮核質量為m2,質子質量為m0, 氧核的質量為m3,不考慮相對論效應.

α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復核的瞬間,復核的速度為多大?

②求此過程中釋放的核能.

四、計算題:本題共3小題,共計47分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.

13.如圖所示,一質量為m的氫氣球用細繩拴在地面上,地面上空風速水平且恒為v0,球靜止時繩與水平方向夾角為α.某時刻繩突然斷裂,氫氣球飛走.已知氫氣球在空氣中運動時所受到的阻力f正比于其相對空氣的速度v,可以表示為f=kvk為已知的常數(shù)).則

(1)氫氣球受到的浮力為多大?

(2)繩斷裂瞬間,氫氣球加速度為多大?

(3)一段時間后氫氣球在空中做勻速直線運動,其水平方向上的速度與風速v0相等,求此時氣球速度大。ㄔO空氣密度不發(fā)生變化,重力加速度為g).

 


14.如圖所示,光滑絕緣水平面上放置一均勻導體制成的正方形線框abcd,線框質量為m,電阻為R,邊長為L.有一方向豎直向下的有界磁場,磁場的磁感應強度為B,磁場區(qū)寬度大于L,左邊界與ab邊平行.線框在水平向右的拉力作用下垂直于邊界線穿過磁場區(qū).

(1)若線框以速度v勻速穿過磁場區(qū),求線框在離開磁場時ab兩點間的電勢差;

(2)若線框從靜止開始以恒定的加速度a運動,經過t1時間ab邊開始進入磁場,求cd邊將要進入磁場時刻回路的電功率;

(3)若線框以初速度v0進入磁場,且拉力的功率恒為P0.經過時間Tcd邊進入磁場,此過程中回路產生的電熱為Q.后來ab邊剛穿出磁場時,線框速度也為v0,求線框穿過磁場所用的時間t

      

15.如圖所示,有界勻強磁場的磁感應強度為B,方向垂直紙面向里,MN為其左邊界,磁場中放置一半徑為R的圓柱形金屬圓筒,圓心OMN的距離OO1=2R,圓筒軸線與磁場平行.圓筒用導線通過一個電阻r0接地,最初金屬圓筒不帶電.現(xiàn)有范圍足夠大的平行電子束以速度v0從很遠處沿垂直于左邊界MN向右射入磁場區(qū),已知電子質量為m,電量為e

(1)若電子初速度滿足,則在最初圓筒上沒有帶電時,能夠打到圓筒上的電子對應MN邊界上O1兩側的范圍是多大?

(2)當圓筒上電量達到相對穩(wěn)定時,測量得到通過電阻r0的電流恒為I,忽略運動電子間的相互作用,求此時金屬圓筒的電勢φ和電子到達圓筒時速度v(取無窮遠處或大地電勢為零).

(3)在(2)的情況下,求金屬圓筒的發(fā)熱功率.

 


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