本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷 (选择题,共40分)
一、选择题(每小题4分,共40分。其中1~6题为单选,7~10题为多选)
1.在下列几种现象中,所选系统动量守恒的有( )
A.原来静止在光滑水平面上的车,从水平方向跳上一个人,人车为一系统
B.运动员将铅球从肩窝开始加速推出,以运动员和铅球为一系统
C.从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中,以重物和车厢为一系统
D.光滑水平面上放一斜面,斜面也光滑,一个物体沿斜面滑下,以重物和斜面为一系统
答案 A
解析 B项叙述的系统,初动量为零,末动量不为零。C项系统所受合外力不为0。D项,在物体沿斜面下滑时,向下的动量增大。
2.北京奥组委接受专家建议,为成功举办一届“绿色奥运”,场馆周围80%~90%的路灯利用太阳能发电技术,奥运会90%的洗浴热水采用全玻璃真空太阳能集热技术,太阳能是由太阳内部热核聚变反应形成的,其核反应主要是( )
A.H+H→He+n
B.N+He→O+H
C.U+n→Xe+Sr+10n
D.U→Th+He
答案 A
解析 太阳内部核聚变主要是氢原子核的聚变,故A正确;B项中为实现原子核人工转变的反应;C项中为重核裂变;D项中为α衰变,均不属聚变反应。故B、C、D不正确。
3.甲的质量为50 kg,乙的质量为25 kg,两人在溜冰场的水平冰面上,开始时都是静止的。两人互推后,甲、乙反向直线运动,甲的速率为0.1 m/s,乙的速率为0.2 m/s。假设互推的时间为0.01 s,忽略摩擦力及空气阻力,则下列叙述中正确的是( )
A.甲、乙所受的平均推力均为500 N,方向相反
B.甲、乙所受的平均推力均为250 N,方向相反
C.甲受的平均推力500 N,乙受的平均推力250 N,方向相反
D.甲受的平均推力250 N,乙受的平均推力500 N,方向相反
答案 A
解析 以甲为研究对象,根据动量定理Ft=m甲v甲-0,可得甲受到的平均推力为F=500 N,据牛顿第三定律可得乙受到的平均推力也为500 N,方向相反,A正确。
4.如图所示是氢原子的能级图,现有大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁,所辐射的光子中只有一种能使某金属产生光电效应。以下判断不正确的是( )
A.该光子一定是氢原子从激发态n=3跃迁到基态时辐射的光子
B.该光子可能是氢原子从激发态n=2跃迁到基态时辐射的光子
C.若氢原子从激发态n=4跃迁到基态,辐射出的光子一定能使该金属产生光电效应
D.若大量氢原子从激发态n=4跃迁到低能级,则会有2种光子使该金属产生光电效应
答案 B
解析 处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁时,所辐射的光子中只有一种能使金属发生光电效应,那么这个光子的能量hν=E3-E1,故A正确,B错误。那么处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时,能量为E4-E1和E3-E1的两种光子能使该金属发生光电效应,故C、D正确。
5.已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子,钙逸出的光电子具有较大的( )
A.波长B.频率C.能量D.动量
答案 A
解析 两种金属的截止频率不同,则它们的逸出功也不同,由W0=hν0可知截止频率大的,逸出功也大。由Ek=hν-W0可知,用同样的单色光照射,钙逸出的光电子的最大初动能较小,由p=知,其动量也较小,根据物质波p=知,其波长较长。
6.氦氖激光器能产生三种波长的激光,其中两种波长分别为λ1=0.6328 μm,λ2=3.39 μm。已知波长为λ1的激光是氖原子在能级间隔为ΔE1=1.96 eV的两个能级之间跃迁产生的,用ΔE2表示产生波长为λ2的激光所对应的跃迁的能级间隔,则ΔE2的近似值为( )
A.10.50 eVB.0.98 eV
C.0.53 eVD.0.36 eV
答案 D
解析 由跃迁公式得ΔE1=,ΔE2=,联立可得ΔE2=ΔE1≈0.36 eV,D正确。