2024—2025學(xué)年度下學(xué)期2023級5考試時間：2025年5月16日一、單選題：本大題共7小題，共28分。1．下列與α粒子相關(guān)的說法中正確的是（）A．天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的α射線速度與光速相當(dāng)，穿透能力很強(qiáng)B．23892U（鈾238）核放出一個α粒子后就變?yōu)?3490Th（釷234）核C．高速α粒子轟擊氮核可從氮核中打出中子，核反應(yīng)方程為42He＋147N―→168O＋10nD．丹麥物理學(xué)家玻爾進(jìn)行了α粒子散射實驗并首先提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型2x個中子；23592U＋10n―→14456Ba＋8936Kr＋x10n，鈾235質(zhì)量為m，中子質(zhì)量為m144質(zhì)量為m89質(zhì)量為m，下列說法正確的是（）A．該核反應(yīng)類型屬于人工核轉(zhuǎn)變B．該反應(yīng)放出能量（m－xm－m－m）c2C．x的值為3D．該核反應(yīng)比聚變反應(yīng)對環(huán)境的污染較少3．如圖所示是氫原子的能級圖，一群氫原子處于量子數(shù)n＝7的激發(fā)態(tài)，這些氫原子能夠自發(fā)地躍遷到較低的能量狀態(tài)，并向外輻射多種頻率的光，用輻射出的光照射圖乙光電管的陰極K，已知陰極K的逸出功為5．06eV，則（）A．波長最短的光是原子從n＝2激發(fā)態(tài)躍遷產(chǎn)生的B．波長最長的光是原子從n＝7激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時產(chǎn)生的C．陰極K逸出光電子的最大初動能為8．26eVD．陰極K逸出光電子的最大初動能與陰極K的逸出功相等4．在勻強(qiáng)磁場中，一個原來靜止的原子核，由于衰變放射出某種粒子，結(jié)果得到一張兩個相切圓1和2的徑跡照片如圖所示，已知兩個相切圓半徑分別為r、r，則下列說法正確的是()A．原子核可能發(fā)生α衰變，也可能發(fā)生β衰變B．徑跡2可能是衰變后新核的徑跡C23892U→23490Th＋42He1子的動能之比為∶2D．若衰變方程是23892U→23490Th＋42He，則r∶r＝1∶455．光電管是應(yīng)用光電效應(yīng)原理制成的光電轉(zhuǎn)換器件，在有聲電影、自動計數(shù)、自動報警等方面有著廣泛的應(yīng)用。圖a是研究光電效應(yīng)的實驗電路，圖b是用甲、乙、丙三束光分別照射光電管得到的I﹣U圖線，UU2c是遏止電壓Uc與入射光的頻率ν間的關(guān)系圖像。下列說法中正確的是（）A．發(fā)生光電效應(yīng)時，將滑動變阻器滑片從C端往D數(shù)一定增加Bc中圖線的斜率表示普朗克常量hC．丙光比甲光更容易發(fā)生明顯衍射D．甲光照射時比丙光照射時產(chǎn)生的光電子的最大初動能小6．如圖所示，一形狀為“”的單匝線圈CDF在勻強(qiáng)磁場中繞CF邊所在的軸以角速度勻，，R，其余電阻不計，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，從圖示位置開始計時，下列說法正確的是（）A．線圈電動勢的瞬時值表達(dá)式為B．交流電流表示數(shù)為C．流過燈泡的電流方向每秒改變次D．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，通過燈泡電荷量為7．如圖，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bmq的相同粒子從y軸上的點(diǎn)以相同的速率在紙面內(nèi)沿不同方向先后射入磁場，設(shè)入射速度方向與y軸正方向的夾角2為。當(dāng)時，粒子垂直x軸離開磁場。不計粒子的重力。則（）A．粒子一定帶負(fù)電B．粒子入射速率為C．當(dāng)時，粒子也垂直x軸離開磁場D．粒子離開磁場的位置到O點(diǎn)的最大距離為二、多選題：本大題共3小題，共12分。8．兩波源的平衡位置分別位于和處，它們在同一均勻介質(zhì)中沿y軸方向振動形成的簡諧橫波沿x軸相向傳播，由向右傳播的波振幅為3cm向左傳播的波振幅為2cm。時，兩波源同時開始振動，時兩列波的圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A．圖中質(zhì)點(diǎn)P正沿x軸正方向運(yùn)動B．兩波源的起振方向均沿y軸正方向C．兩列波的波速均為D．處質(zhì)點(diǎn)振動的振幅為5cm9．用中子轟擊靜止的鋰核，核反應(yīng)方程為。已知光子的頻率為v，鋰核的比結(jié)合能為，氦核的比結(jié)合能為，X核的比結(jié)合能為，普朗克常量為h，真空中光速為c、下列說法中正確的是（）A．X核為B．光子的動量C．釋放的核能D．質(zhì)量虧損310．如圖所示，在光滑水平桌面上固定一光滑的圓形軌道，軌道上有AB兩點(diǎn)，它們所對應(yīng)圓心角為。在A、B兩點(diǎn)分別放有質(zhì)量為、兩彈性等大小球（其半徑遠(yuǎn)小于圓形軌道半，一個如圖所示的初速度在A點(diǎn)，則可能為（）A．11B．13C．35D．71三、實驗題：本大題共2小題，共15分。116分）如圖所示，某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率．在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針PP2讓入射光線過圓心O，在玻璃磚(圖中實線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針P，使P3擋住P、P2的像，連接OP，圖中MN為分界線，虛線半圓與玻璃磚對稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn)，ABCD均垂直于法線并分別交法線于AD點(diǎn)．（1）設(shè)AB的長度為l，AO的長度為l，CD的長度為l，DO的長度為l，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測量________表示為n＝________.（2）該同學(xué)在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O(shè)為圓心順時針轉(zhuǎn)過一小角度，由此測得玻璃磚的折射率將________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)．12．（9分）實驗小組利用圖甲所示裝置研究彈簧振子運(yùn)動規(guī)律，一段輕質(zhì)彈簧上端通過拉力傳感器固定在懸點(diǎn)，下端掛有質(zhì)量為尺，建立向下坐標(biāo)系，鉤碼所在位置右側(cè)有向左的平行光源，現(xiàn)將鉤碼從懸點(diǎn)正下方某位置無初速釋放，鉤碼振動穩(wěn)定后得到拉力傳感器讀數(shù)與時間關(guān)系如圖乙所示，鉤碼在墻壁上投影位置與時間關(guān)系如圖丙所示，不計空氣阻力，重力加速度g取成以下問題。4（1）鉤碼振動周期T=______s。（2）鉤碼最大加速度為a=______（3）彈簧勁度系數(shù)為k=______四、計算題：本大題共3小題，共45分。1312分）如圖所示，U形管右管橫截面積為左管的3倍，管內(nèi)水銀在左管內(nèi)封閉了一段長為26cm、溫度為280K的空氣柱，左右兩管水銀面高度差為36cm，大氣壓為76cmHg。現(xiàn)向右（1）若保持左管內(nèi)氣體的溫度不變，當(dāng)左管內(nèi)空氣柱長度變?yōu)?0cm時，左管內(nèi)水銀面比右管內(nèi)水銀面高多少？（21）條件下，停止補(bǔ)充水銀，若給左管的氣體加熱，使管內(nèi)氣柱長度恢復(fù)到26cm，則左管內(nèi)氣體的溫度為多少K？14．（16分）如圖所示，在粗糙絕緣的水平面內(nèi)的平行邊界MN和PQ大小為BLm5為R的正方形金屬線框abcdab邊與邊界MN重合，現(xiàn)給線框一個垂直于邊界MN水平向右的初速度，整個線框穿越磁場區(qū)域后停止運(yùn)動時，其cd邊與PQ的距離為L，已知磁場區(qū)域的寬度為3L，線框與水平面間的動摩擦因數(shù)為g中其ab邊始終與磁場邊界平行，不計其他阻力，求：（1）線框的ab邊剛進(jìn)入磁場時線框的加速度大小;（2）整個過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱;（3）線框在水平面上運(yùn)動的時間。15．（17分）如圖所示的xOy平面內(nèi)，第一象限的直線ON為電場和磁場的分界線，在ON的下方和第四象限存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在第二象限存在沿x場區(qū)域的電場強(qiáng)度大小相等。在第一象限邊界ON的上方存在垂直xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場，直線ON與x軸正方向的夾角為。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，自x軸上的P點(diǎn)以速度垂直x軸射入電場中，粒子從y軸上的C點(diǎn)進(jìn)入第一象限，粒子首次經(jīng)過邊界ON的位置為D3次經(jīng)過邊界ON的位置是圖中未畫出，，不計粒子重力，求：（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小;（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小;（3）粒子從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)的時間。651．B解析α粒子的速度是c10，A錯；根據(jù)核反應(yīng)遵循的電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒可知，B對，C錯；D項中應(yīng)是盧瑟福，D錯．2C解析A23592U＋10n―→14456Ba

＋8936Kr＋x10n中根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒，有：235＋1＝144＋89＋x，解得：x＝3；根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能

方程，該方程放出的能量為：ΔE＝Δm·c2m＋m－m－m－3mc2m－m－m－2mc2，

故B錯誤，C正確；該核反應(yīng)生成兩種放射性元素，核污染較大，故D錯誤．3．C【解答】解：AB．由c＝λν可知，波長越長，頻率越小，光子的能量越小，波長最長的光是原子從n＝7激發(fā)態(tài)躍遷到n＝6時產(chǎn)生的，波長最短的光是從n＝7激發(fā)態(tài)躍遷到n＝1產(chǎn)生的，故AB錯誤；CD．氫原子從n＝7到基態(tài)躍遷，釋放的光子能量最大E＝hν＝（﹣0．28eV）﹣（﹣136eV1332eV陰極K逸出光電子的最大初動能為E＝hν﹣W0解得E＝826eV故C正確，D錯誤。故選：C。4D解析原子核衰變過程系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律可知，衰變生成的兩粒子的動量方向相反，粒子速度方向相反，由左手定則可知，若生成的兩粒子電性相反則在磁場中的軌跡為內(nèi)切圓，若電性相同則在磁場中的軌跡為外切圓，所以該原子核發(fā)生的是αA程系統(tǒng)動量守恒，原子核原來靜止，初動量為零，由動量守恒定律可知，原子核衰變生成的兩核動量大小相等，方向相反，粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定7qvB＝mv2rr＝mvqB＝pqBpB相同，則粒子電荷量q越大，軌道半徑越小，由于新核的電荷量大，所以新核的軌道半徑小于α粒子的軌道半徑，所以徑跡2是衰變后α粒子的BE＝p22m2，故C錯誤；由B項分析知，rr＝290＝145，故D正確．5．D。解：A、發(fā)生光電效應(yīng)時，將滑動變阻器滑片從C端往D端移動時，當(dāng)電路中的電流達(dá)到飽和電流后，電流表示數(shù)保持不變，在達(dá)到飽和電流前會一直增大的，故A錯誤；B坦的光電效應(yīng)方程有E＝hν﹣W，根據(jù)動能定理有eU＝E，聯(lián)立得Uc，所以圖c中圖像的斜率表示BCb中可以看出在發(fā)生光電效應(yīng)時丙光的遏制電壓大于甲光的遏制電壓，所以丙光的頻率大于甲光的頻率，根據(jù)c＝λν可知甲光的波長大于丙光的波長，則甲光比丙光更容易發(fā)生衍射，故C錯誤；D、根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程E＝hν﹣W，根據(jù)上面C的分析可知，甲光照射時比丙光照射時產(chǎn)生的光電子的最大初動能小，故D正確。6BA．電動勢最大值為：，線圈從中性面開始計時，故線圈電動勢的瞬時值表達(dá)式為。故A不正確;B．交流電流表示數(shù)為電流的有效值：，故B正確;C．交流電周期，交流電一個周期內(nèi)電流方向改變2次，所以交流電每秒電流方向改變的次數(shù)為，故C不正確;D．線圈從題圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，線圈磁通量變化量為，，通過燈泡的電荷量為。故D不正確。故選B。7．D【解析】解：A、根據(jù)題意可知粒子垂直x軸離開磁場，根據(jù)左手定則可知粒子帶正電，故A錯誤；BC、當(dāng)時，粒子垂直x軸離開磁場，運(yùn)動軌跡如圖粒子運(yùn)動的半徑為，洛倫茲力提供向心力，解得粒子入射速率，若，粒子運(yùn)動軌跡如圖根據(jù)幾何關(guān)系可知粒子離開磁場時與x軸不垂直，故BC錯誤；D，粒子離開磁場距離O點(diǎn)距離最遠(yuǎn)時粒子在磁場中的軌跡為半圓，如圖根據(jù)幾何關(guān)系可知解得故D正確。88CD【解析】A“同側(cè)法”可知題圖中質(zhì)點(diǎn)P正沿yA不正確;B“同側(cè)法”可知兩波源的起振方向均沿y軸負(fù)方向，故B不正確;C．在相同時間內(nèi)，兩列波前進(jìn)相同距離，那么它們具有相同的波速為。故C正確;D．兩波源到處的波程差為波長的整數(shù)倍，所以處是振動加強(qiáng)的點(diǎn)，故此質(zhì)點(diǎn)振動的振幅為5cm。故D正確。9．BC【解析】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知X核為核，故A錯誤；B．光子的頻率為v，可知光子的動量故B正確；C．由比結(jié)合能的概念可知，該核反應(yīng)釋放的核能為：△（4E2+3E3-6E1CD．根據(jù)質(zhì)能方程可知質(zhì)量虧損為：，故D錯誤；故選：BC。10．CD【詳解】兩球發(fā)生彈性碰撞，則；解得；兩小球第二次相碰恰好在A點(diǎn)，若v<0，則兩球相碰滿足解得若v>0，則兩球相碰滿足則故選CD。11．答案(1)l1和l3l1l3(2)偏大解析(1)sinθ＝l1BO，sinθ＝l3CO，玻璃磚的折射率n＝sinθ1sinθ2＝l1BOl3CO＝l1l3，因此只需測量l1和l3即可．(2)玻璃磚順時針轉(zhuǎn)過一個小角度，在處理數(shù)據(jù)時，認(rèn)為l1是不變的，即入射角不變，而l3減12．1）（2）5.0（3）2.01詳解】根據(jù)拉力傳感器讀數(shù)與時間關(guān)系圖像及小球在墻壁上投影位置與可知，一個周期內(nèi)，小球經(jīng)過最低點(diǎn)兩次，故小球振動周期s2詳解】當(dāng)小球位于最高點(diǎn)和結(jié)9合圖像中的數(shù)據(jù)解得【小問3詳解】根據(jù)胡克定律及圖像中的數(shù)據(jù)可得，小球位于最高點(diǎn)時彈簧伸長小球位于最低點(diǎn)時彈簧伸長由最高點(diǎn)到最低點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，則有聯(lián)立解得13．1）開始時左管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為向右管緩慢補(bǔ)充水銀的過程中，左管內(nèi)氣體經(jīng)歷等溫變化，設(shè)當(dāng)左管內(nèi)空氣柱長度變?yōu)?0cm時的壓強(qiáng)為p定律有所以當(dāng)左管內(nèi)空氣柱長度變?yōu)?0cm銀面高h(yuǎn)=76cm－52cm=24cm（2）對左管內(nèi)氣體加熱后，左管內(nèi)水銀面下降6cm，由題意并根據(jù)體積關(guān)系可知右管內(nèi)水銀面上升2cm，此時左管內(nèi)水銀面比右管內(nèi)水銀面高h(yuǎn)=h－8cm=16cm左管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p=p－16cmHg=60cmHg左管內(nèi)氣體在初始狀態(tài)和最終狀態(tài)的體積相同，由查理定律可得解得14．【答案】解：線框剛進(jìn)入磁場時，ab邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：回路中電流為：線框受安培力大小為：線框受滑動摩擦力大小為：根據(jù)牛頓第二定律有：綜合上面各式，可解得線框的ab邊剛進(jìn)入磁場時線框的加