2010-2011学年安徽省滁州中学高二（下）期中物理试卷（解析版）

选择题共 12 题

以下说法中，正确的是（）
A．一个物体所受的合外力为零，它的机械能一定守恒
B．一个物体所受合外力的冲量为零，它的机械能可能守恒
C．一个物体做匀速直线运动，它的机械能一定守恒
D．一个物体所受的合外力对它不做功，这个物体的动量一定不发生变化
难度: 中等查看答案及解析
仔细观察氢原子的光谱，发现它只有几条分离的不连续的亮线，其原因是（）
A．观察时氢原子有时发光，有时不发光
B．氢原子只能发出平行光
C．氢原子辐射的光子的能量是不连续的，所以对应的光的频率也是不连续的
D．氢原子发出的光互相干涉的结果
难度: 中等查看答案及解析
在日本地震导致核泄漏的物质中含有少量的剧毒物质钚，它的毒理作用主要在于其重金属性，钚侵入人体后会潜伏在肺部、骨骼等组织细胞中，破坏细胞基因从而导致癌症．钚-238的半衰期为88年，钚-239的半衰期则为2.41万年，常被用来制造核武器；钚最稳定的同位素是钚-244，半衰期达8000万年．下列关于放射性元素的半衰期的说法正确的是（）
A．同种放射性元素，在化合物中的半衰期比在单质中长
B．放射性元素的半衰期与元素所处的物理和化学状态无关，它是一个统计规律，只对大量的原子核才适用
C．若有4g钚-238原子核，则经过88年就只剩下1g
D．若有4个钚-238原子核，则经过176年就只剩下1个
难度: 中等查看答案及解析
如图所示，理想变压器的输出端有三组次级线圈，分别接有电阻元件R、电感元件L和电容元件C．若用I_R、I_L、Ic分别表示通过R、L和C的电流，则下列说法中正确的是（）

A．若M、N接正弦式交流电，则I_R≠0、I_L≠0、I_C=0
B．若M、N接正弦式交流电，则I_R≠0、I_L≠0、I_C≠0
C．若M、N接恒定电流，则I_R≠0、I_L≠0、I_C≠0
D．若M、N接恒定流电，则I_R≠0、I_L≠0、I_C=0
难度: 中等查看答案及解析
正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图1所示的方式连接，R=10Ω，交流电压表的示数是10V．图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象．则（）

A．通过R的电流i_R随时间t变化的规律是i_R=cos100πt（A）
B．通过R的电流i_R随时间t变化的规律是i_R=cos50πt（V）
C．R两端的电压u_R随时间t变化的规律是u_R=5cos100πt（V）
D．R两端的电压u_R随时间t变化的规律是u_R=5cos50πt（V）
难度: 中等查看答案及解析
有一负载电阻R，当它接到30V直流的电流时，消耗的功率为P，现有一台理想变压器，它的输入电压u=300sinwt（V），若把上述负载接到此变压器副线圈的两端，消耗的功率为，则变压器原副线圈的匝数比为（）
A．10：1
B．10：1
C．10：1
D．10：
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“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β衰变而产生，则n为（）
A．2
B．239
C．145
D．92
难度: 中等查看答案及解析
Kˉ介子衰变的方程为K^-→π^-+π，如图所示，其中Kˉ介子和πˉ介子带负的基元电荷，π介子不带电．一个Kˉ介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP，衰变后产生的πˉ介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们的半径R_Kˉ与R_π-之比为2：1．π介子的轨迹未画出．由此可知πˉ介子的动量大小与π介子的动量大小之比为（）

A．1：1
B．1：2
C．1：3
D．1：6
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1998年9月23日，铱卫星通讯系统在美国和欧洲正式投入商业运行．原计划的铱卫星系统是在距地球表面780km的太空轨道上建立的一个由77颗小卫星组成的星座，这些小卫星均匀分布在覆盖全球的7条轨道上，每条轨道上有11颗卫星．由于这一方案的卫星排列与化学元素铱原子核外77个电子围绕原子核运动的图景类似，所以简称为铱星系统．自然界中有两种铱的同位素，质量数分别为191和193，则（）
A．这两种同位素的原子核内的中子数之比为191：193
B．这两种同位素的原子核内的中子数之比为57：58
C．这两种同位素的质子数之比为191：193
D．这两种同位素的质子数之比为57：58
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如图所示，当电键S断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零．合上电键，调节滑线变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零，由此可知阴极材料的逸出功为（）

A．1.9eV
B．0.6eV
C．2.5eV
D．3.1eV
难度: 中等查看答案及解析
雷蒙德•戴维斯因研究来自太阳的电子中微子（ν_e）而获得了2002年度诺贝尔物理学奖，他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t四氯乙烯（C₂Cl₄）溶液的巨桶，电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程式为ν_e+₁₇³⁷Cl→₁₈³⁷Ar+_-1e，己知₁₇³⁷Cl核的质量为36.956 58u，₁₈³⁷Ar核的质量为36.956 91u，_-1e的质量为0.000 55u，l u质量对应的能量为931.5MeV．根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为（）
A．1.33MeV
B．0.82MeV
C．0.51MeV
D．0.31MeV
难度: 中等查看答案及解析
A、B两球在光滑水平面上沿同一直线运动，A球动量为p_A=5kg•m/s，B球动量为p_B=7kg•m/s，当A球追上B球时发生碰撞，则碰后A、B两球的动量可能是（）
A．p_A=6kg•m/s、p_B=6kg•m/s
B．p_A=3kg•m/s、p_B=9kg•m/s
C．p_A=2kg•m/s、p_B=14kg•m/s
D．p_A=-5kg•m/s、p_B=17kg•m/s
难度: 中等查看答案及解析

解答题共 6 题

如图给出氢原子最低的4个能级，氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有______种，其中最小频率为______，需使基态氢原子电离应用波长为______的光照射氢原子．

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曾经流行过一种向自行车车头供电的小型交流发电机，如图1为其结构示意图．图中N、S是一对固定的磁极，abcd为固定在转轴上的矩形线框，转轴过bc的中点、与ab边平行，它的一端有一半径r=1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图2所示．当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线圈在磁极间转动．设线框由N=800匝导线组成，每匝线圈的面积S=20cm²，磁极间的磁场可视为匀强磁场，磁感强度B=0.010T，自行车车轮的半径R₁=35cm，小齿轮的半径R₂=4.0cm，大齿轮的半径R₃=10.0
cm（如图2）．现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U=3.2V？（假定摩擦小轮与自行车之间无相对滑动）

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根据量子理论，每个光子的动量为p=h/λ（式中h为普朗克常量，λ为光子的波长）．当光照射到物体表面上时，不论光子被物体吸收还是被物体表面反射，光子的动量都发生了改变，因此对物体表面产生压力，这种压力称为光压．图21是科学家用来测量光压的仪器．图中两个圆片中，a是涂黑的，而b是光亮的．当光线照射到a上时，可以认为光子全部被吸收，而当光线照射到b上时，可以认为光子全部被反射．分别用光线照射在a或b上，由于光压的作用，都可以使该装置以悬丝为轴发生旋转，旋转的角度可以借助于和悬丝一起旋转的小平面镜M进行观察和测量．已知a、b两个圆片的半径都为r，用频率为ν的激光束同时照射a、b两个圆片，设激光束与圆面垂直，覆盖整个圆片表面，单位时间内垂直于光传播方向的单位面积上通过的光子个数为n，真空中的光速为c．求：a、b两个圆片所受的光压各多大？

难度: 中等查看答案及解析
如图所示，在光滑的水平地面上静止着质量为M的木块，一粒质量为m初速为v的子弹水平击中木块，打入深度为d，试求转化为内能的值△E是多少？

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质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上，平衡时，弹簧的压缩量为x，如图所示，一物块从钢板正上方距离为3x的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又向上运动，已知物块质量也为m时，它们恰能回到O点，若物块质量为2m，仍从A处自由落下，则物块与钢板回到O点时，还具有向上的速度，求物块向上运动到达最高点O点的距离．

难度: 中等查看答案及解析
大原子反应堆中，用石墨（碳）做减速剂使快中子变为慢中子，已知碳核的质量是中子质量的12倍，假设中子与碳核的碰撞是弹性的（即碰撞中不计能量损失），而且碰撞前碳核是静止的，
试求：（1）设碰撞前中子的动能为E，问经过一次碰撞后，中子的动能损失多少？
（2）至少经过多少次碰撞，中子的动能才能少于10^-6E（lg13=1.114，lg11=1.041）？
难度: 中等查看答案及解析