试题（满分100分）

一．选择题。（不定项选择，共16题，每题3分，共48分，全对得3分，少选得2分，错选后不选得0分。）

1．在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10 m/s2，则汽车刹车前的速度大小为(　　)

A．7 m/s B．10 m/s C．14 m/s D．20 m/s

2．如图13-1-1所示，一辆小车静止在光滑水平面上，A、B两人分别站在车的两端．当两人同时相向运动时(　　)．

图13-1-1

A．若小车不动，两人速率一定相等

B．若小车向左运动，A的动量一定比B的小

C．若小车向左运动，A的动量一定比B的大

D．若小车向右运动，A的动量一定比B的大

3. 如图1-2所示为一质点做直线运动的速度—时间图象，则在途中给出的该质点在前3 s内的加速度a随时间t变化关系的图象中正确的是(　　)．

图1-2

4．甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t＝0时刻同时经过公路旁的同一个路标．在描述两车运动的vt图象中(如图1-3所示)，直线a、b分别描述了甲、乙两车在0～20 s的运动情况．关于两车之间的位移关系，下列说法正确的是(　　)．

A．在0～10 s内两车逐渐靠近

B．在10～20 s内两车逐渐远离 图1-3

C．在5～15 s内两车的位移相等

D．在t＝10 s时两车在公路上相遇

5．如图3-1-2所示，人站立在体重计上，下列说法正确的是(　　)．

A．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力

B．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力

C．人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力

D．人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力

6. 如图2-1-19所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：

图2-1-19

①弹簧的左端固定在墙上；

②弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；③弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动．

若认为弹簧质量都为零，以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量，则有(　　)．

A．L2>L1 B．L4>L3

C．L1>L3 D．L2＝L4

7．水平桌面上一重为200 N的物体，与桌面间的动摩擦因数为0.2，当依次用15 N、30 N、80 N的水平力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(　　)

A．15 N　30 N　40 N B．15 N　30 N　80 N

C．0　0　40 N D．40 N　40 N　40 N

8．两个共点力F1与F2的合力大小为6 N，则F1与F2的大小可能是(　　)．

A．F1＝2 N，F2＝9 N B．F1＝4 N，F2＝8 N

C．F1＝1 N，F2＝8 N D．F1＝2 N，F2＝1 N

9. 如图2-3-20所示，一定质量的物块用两根轻绳悬在空中，其中绳OA固定不变，绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳OB由水平转至竖直的过程中，绳OB的张力的大小将(　　)．

图2-3-20

A．一直变大 B．一直变小

C．先变大后变小 D．先变小后变大

10. 如图3-3-4所示，在光滑水平地面上，水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动．小车质量为M，木块质量为m，加速度大小为a，木块和小车之间的动摩擦因数为μ，则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是(　　)．

图3-3-4

A．μmg B.

C．μ(M＋m)g D．ma

11．在2010年温哥华冬奥会上，首次参赛的中国女子冰壶队喜获铜牌，如图1-1-23为中国队员投掷冰壶的镜头．在某次投掷中，冰壶运动一段时间后以0.4 m/s的速度与对方的静止冰壶发生正碰，碰后对方的冰壶以0.3 m/s的速度向前滑行．若两冰壶质量相等，规定向前运动的方向为正方向，则碰后中国队冰壶获得的速度为(　　)．

A．0.1 m/s B．－0.1 m/s

C．0.7 m/s D．－0.7 m/s

12．如图3所示，水平面上有两个木块，两木块的质量分别为m1、m2，且m2＝2m1.开始两木块之间有一根用轻绳缚住的已压缩的轻弹簧，烧断细绳后，两木块分别向左、右运动．若两木块m1和m2与水平面间的动摩擦因数为μ1、μ2，且μ1＝2μ2，则在弹簧伸长的过程中，两木块(　　)

A．动量大小之比为1∶1

B．速度大小之比为2∶1

C．通过的路程之比为2∶1 图3

D．通过的路程之比为1∶1

13. 木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上．在b上施加向左的水平力F使弹簧压缩，如图4所示．当撤去外力F后，下列说法中正确的是(　　)

A．a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量守恒

B．a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量不守恒

C．a离开墙壁后，a、b组成的系统动量守恒

D．a离开墙壁后，a、b组成的系统动量不守恒 图4

14．下列属于反冲运动的是(　　)

A．汽车的运动 B．直升飞机的运动

C．火箭发射过程的运动 D．反击式水轮机的运动

15．如图7所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是(　　)

图7

A．开始运动时 B．A的速度等于v时

C．弹簧压缩至最短时 D．B的速度最小时

16. (1)研究光电效应V的电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流．下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是（ ）

二、实验题（每空2分，共22分）

17．如图13-3-3为氢原子的能级图，已知处于较高能级的氢原子能自发地向较低能级跃迁，则：

图13-3-3

(1)一群氢原子由n＝4能级向n＝1能级跃迁时最多可辐射出________种不同频率的光．

(2)要想使处在n＝2激发态的氢原子电离至少吸收________eV的能量．

18．(1)Th是不稳定的，能自发的发生衰变．

①完成Th衰变反应方程Th→Pa＋________.

②Th衰变为Rn，经过________次α衰变，________次β衰变．

19．2010年上海世博会太阳能应用技术引领了世界．太阳能屋顶、太阳能幕墙、太阳能汽车、太阳能动态景观……科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核(H)转化成一个氦核(He)和两个正电子(e)并放出能量．已知质子质量mp＝1.007 3 u，α粒子的质量mα＝4.001 5 u，电子的质量me＝0.000 5 u，1 u的质量相当于931 MeV的能量．

(1)热核反应方程为________；

(2)一次这样的热核反应过程中释放出___________MeV的能量？(结果保留四位有效数字)

20.某同学在“测匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器（频率为50 Hz，即每0.02 s打一个点）记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点．其相邻点间还有4个点未画出。其中x1=7.05 cm、x2=7.67 cm、x3=8.29 cm、x4=8.91 cm、x5=9.53 cm、x6=10.15 cm，

（1）关于接通电源和释放纸带的次序，下列说法正确的是

A．先接通电源，后释放纸带 B．先释放纸带，后接通电源

C．释放纸带同时接通电源 D．先接通电源或先释放纸带都可以

（2）各相邻计数点间的时间间隔T= s

（3）小车运动的加速度为 _______ m/s2，在F时刻的瞬时速度为__________ m/s．(保留2位有效数字)

三、计算题（21题6分，22题10分，23题14分）

21.如图3所示，当开关S断开时，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零．合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60 V时，电流表读数为零．

(1)求此时光电子的最大初动能的大小．

(2)求该阴极材料的逸出功．

22．如图13-1-3所示，光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C，质量分别为mA＝mC＝2m，mB＝m，A、B用细绳连接，中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与滑块不拴接)．开始时A、B以共同速度v0运动，C静止．某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同．求B与C碰撞前B的速度．

23．水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，如图3-3-10所示为一水平传送带装置示意图．紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v＝1 m/s运行，一质量为m＝4 kg的行李无初速度地放在A处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动．设行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，A、B间的距离L＝2 m，g取10 m/s2.

图3-3-10

(1)求行李刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加速度的大小；

(2)求行李做匀加速直线运动的时间；

(3)如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传送到B处，求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率．

高二物理答案

1．解析：设汽车刹车后滑动时的加速度大小为a，由牛顿第二定律可得μmg＝ma，a＝μg

由匀变速直线运动速度—位移关系式v＝2ax，可得汽车刹车前的速度为

v0＝＝

＝ m/s＝14 m/s答案：C

2．解析　根据动量守恒可知，若小车不动，两人的动量大小一定相等，因不知两人的质量，故选项A是错误的．若小车向左运动，A的动量一定比B的大，故选项B是错误的、选项C是正确的．若小车向右运动，A的动量一定比B的小，故选项D是错误的．答案　C

3. 答案　A

4．解析　甲车做速度为5 m/s的匀速直线运动，乙车做初速度为10 m/s的匀减速直线运动．在t＝10 s时，两车的速度相同，在此之前，甲车的速度小于乙车的速度，两车的距离越来越大；在此之后，甲车的速度大于乙车的速度，两车的距离又逐渐减小，在t＝20 s时两车相遇，故选项A、B、D均错.5～15 s内，两图线与时间轴所围成的面积相等，故两车的位移相等，选项C正确．答案　C

5．解析　人对体重计的压力与体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力，B正确、A错误；人所受重力和人对体重计的压力大小相等，方向相同，即不是一对作用力与反作用力，也不是一对平衡力．答案　B

6. 解析　弹簧伸长量由弹簧的弹力(F弹)大小决定．由于弹簧质量不计，这四种情况下，F弹都等于弹簧右端拉力F，因而弹簧伸长量均相同，故选D项．

答案　D

7．解析　物体与桌面间的最大静摩擦力Fm＝μmg＝40 N

故F1＝15 N

F2＝30 N

F3＝80 N>Fm，物体受滑动摩擦力Ff3＝μmg＝40 N，故A项正确．

答案　A

8．解析　由于合力大小为：|F1－F2|≤F≤|F1＋F2|可通过以下表格对选项进行分析

选项

诊断

结论



A

7 N≤F≤11 N

×



B

4 N≤F≤12 N

√



C

7 N≤F≤9 N

×



D

1 N≤F≤3 N

×



答案　B

9. 解析　在绳OB转动的过程中物块始终处于静止状态，

所受合力始终为零，如图为绳OB转动过程中结点受力示意图，由图可知，绳OB的张力先变小后变大．

答案　D

10. 解析　m与M无相对滑动，故a相同．

对m、M整体F＝(M＋m)·a，故a＝

m与整体加速度相同也为a，对m：Ff＝ma，即Ff＝，又由牛顿第二定律隔离m，Ff＝ma，故B、D正确．

答案　BD

11．解析　设冰壶质量为m，碰后中国队冰壶速度为vx，

由动量守恒定律得 mv0＝mv＋mvx

解得vx＝0.1 m/s，故选项A正确．答案　A

12．ABC　[以两木块及弹簧为研究对象，绳断开后，弹簧将对两木块有推力作用，这可以看成是内力；水平面对两木块有方向相反的滑动摩擦力，且F1＝μ1m1g，F2＝μ2m2g.因此系统所受合外力F合＝μ1m1g－μ2m2g＝0，即满足动量守恒定律的条件．

设弹簧伸长过程中某一时刻，两木块速度大小分别为v1、v2.由动量守恒定律有(以向右为正方向)：

－m1v1＋m2v2＝0， 即m1v1＝m2v2.

即两物体的动量大小之比为1∶1，故A项正确．则两物体的速度大小之比为＝＝，故B项正确．由于木块通过的路程正比于其速度，两木块通过的路程之比＝＝，故C项正确，D项错误．]

13. 例1 BC　[在a离开墙壁前、弹簧伸长的过程中，对a和b构成的系统，由于受到墙给a的弹力作用，所以a、b构成的系统动量不守恒，因此B选项正确，A选项错误；a离开墙壁后，a、b构成的系统所受合外力为零，因此动量守恒，故C选项正确，D选项错误．]

14． CD　 15． C

16. 解析 (1)入射光的频率相同，则光电子的最大初动能相同，由－eU＝－mv知，两种情况下遏止电压相同，故选项A、B错误；光电流的强度与入射光的强度成正比，所以强光的光电流比弱光的光电流大，故选项C正确，选项D错误．

17．答案　(1)6　(2)3.40

18．解析　(1)①根据核电荷数守恒和质量数守恒，粒子为e.

②设发生n次α衰变，m次β衰变，则有234＝222＋4n，90＝86＋2n－m，解得n＝3，m＝2.

‘

21. (1)0.60 eV　(2)1.90 eV

解析　(1)光子能量为2.5 eV时，设光电子的最大初动能为mv2，由题意知，当反向电压达到0.60 V以后，具有最大初动能的光电子恰好不能达到阳极，即遏止电压UC＝0.60 V，因此

－eUC＝0－mv2

mv2＝eUC＝0.60 eV

(2)由光电效应方程mv2＝hν－W0 解得W0＝1.90 eV.

22．解析　设共同速度为v，球A与B分开后，B的速度为vB，由动量守恒定律(mA＋mB)v0＝mAv＋mBvB①

mBvB＝(mB＋mC)v②

联立①②式，得B与C碰撞前B的速度vB＝v0. 答案　v0