11．(2010年广东江门质检)雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的中微子(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615吨四氯乙烯(C₂Cl₄)溶液的巨桶．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+_－1⁰e，已知₁₇³⁷Cl核的质量为36.95658 u，₁₈³⁷Ar核的质量为36.95691 u，_－1⁰e的质量为0.00055 u,1 u质量对应的能量为931.5 MeV.根据以上信息，可以判断(　)

A．中微子不带电

B．中微子就是中子

C．₁₇³⁷Cl和₁₈³⁷Ar是同位素

D．参与上述反应的中微子的最小能量约为0.82 MeV

解析：选AD.在核反应中，电荷数守恒，质量数守恒，可以判断中微子所带电荷数是零，质量数是零，故A项正确；而中子的质量数是1，故B项错误；同位素是电荷数相等，质量数不等的同种元素，而₁₇³⁷Cl和₁₈³⁷Ar是两种不同的元素，故C项错误；由爱因斯坦质能方程得中微子的质量m＝(0.00055+36.95691－36.95658) u＝0.00088 u，而1 u质量对应的能量为931.5 MeV，所以中微子的最小能量是E＝931.5×0.00088 MeV≈0.82 MeV，故D项正确．

10.(2010年湖南十二校联考)正负电子对撞后湮灭成三个频率相同的光子，已知普朗克常量为h，电子质量为m，电荷量为e，电磁波在真空中传播速度为c.则生成的光子所形成的一束光射入折射率为n＝的水中，其波长为(　)

A. 　　　　　　　　　　B.

C.　 　　　　　　　　　D.

解析：选D.由质能方程可知正负电子湮灭时放出的核能E＝2mc²，生成三个频率相同的光子，即3hν＝E，ν＝，光在真空中波长λ₀＝＝，由n＝得在水中的波长λ＝＝，D正确．

9．(2010年福建厦门调研)下列说法正确的是(　)

A．中子和质子结合成氘核时吸收能量

B．放射性物质的温度升高，其半衰期减小

C．某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4个

D．γ射线的电离作用很强，可用来消除有害静电

解析：选C.中子和质子结合成氘核时放出能量．放射性物质的半衰期不受温度的影响．原子核经过一次α衰变核内的中子数减少2个，一次β衰变核内的中子数减少一个．γ射线的电离作用很弱，不可用来消除有害静电．

8．(2010年海淀模拟)月球上特有的能源材料₂³He，总共大约有100万吨，这是由于太阳风里带有大量中子打入月球表面的X粒子中，形成₂³He.月球表面稀薄气体里，每立方厘米中有数个₂³He分子，收集这些₂³He可以在月球建立₂³He发电站，其中X粒子应该为(　)

A．₂⁵He 　　　　　　　B．4₂⁴He

C．3₂³He 　　　　　　D．2₁¹H

解析：选D.由X+₀¹n→₂³He可知X粒子为2₁¹H.

7．(2008年高考上海卷)在下列4个核反应方程中，X表示质子的是(　)

A．₁₅³⁰P―→₁₄³⁰Si+X　　　B. ₉₂²³⁸U―→ ₉₀²³⁴Th+X

C．₁₃²⁷Al+₀¹n―→₁₂²⁷Mg+X 　　　D．₁₃²⁷Al+₂⁴He―→₁₅³⁰P+X

解析：选C.在核反应中质量数守恒和电荷数守恒，由此可知，₁₅³⁰P―→₁₄³⁰Si+₁⁰e, ₉₂²³⁸U―→ ₉₀²³⁴Th+₂⁴He,₁₃²⁷Al+₀¹n―→₁₂²⁷Mg+₁¹H，₁₃²⁷Al+₂⁴He―→₁₅³⁰P+₀¹n，综上知C对．

4．(2010年北京顺义区模拟)下列说法中正确的是(　)

A．质子与中子结合成氘核的过程中需要吸收热量

B. ₈₈²²⁶Ra(镭)衰变为 ₈₆²²²Rn(氡)要经过1次α衰变和1次β衰变

C．β射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚后而形成的电子流

D．放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变所需要的时间

解析：选D.质子与中子结合成氘核，需放出能量，A错误．根据质量数、电荷数守恒判断，只发生一次α衰变，B错误；β射线是原子核发生β衰变形成的，是由原子核中放出的电子，C错误；根据半衰期的概念，D正确．

图15－2

5．(2009年高考四川卷)氢原子能级的示意图如图15－2所示，大量氢原子从n＝4的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光b，则(　)

A．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线

B．氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时会辐射出紫外线

C．在水中传播时，a光较b光的速度小

D．氢原子在n＝2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离

解析：选C.由题意a光光子能量大于b光光子能量，a光频率大于b光频率，由v_水＝，可知C正确．γ射线是原子核衰变而产生的，A错．E₄₃<E₃₂，而紫外线光子的能量大于可见光，故B错．能量大于或等于3.40 eV的光才能使氢原子在n＝2的能级时发生电离，故D错．

图15－3

6．如图15－3所示为氢原子的能级图，氢原子从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级时辐射a光子；从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射b光子．下列说法正确的是(　)

A．a光子的能量比b光子的能量大

B．若在同种玻璃中传播，a光的传播速度比b光大

C．若b光能使某金属发生光电效应，则a光一定不能使该金属发生光电效应

D．在同一双缝干涉实验装置中，用a光照射双缝得到相邻亮纹的间距比用b光得到的相邻亮纹间距要宽

解析：选BD.E_a＝E₃－E₂<E_b＝E₄－E₂，A错误；由于a光子能量小于b光子能量，故a光频率小于b光频率，a光波长大于b光波长，据此判断B、D正确；若a光频率大于C项中金属的极限频率，则a光也能使该金属发生光电效应，C错误．

2．(2010年北京崇文模拟)颜色不同的a光和b光由某介质射向空气时，临界角分别为C_a和C_b，且C_a>C_b.当用a光照射某种金属时发生了光电效应，现改用b光照射，则(　)

A．不一定能发生光电效应

B．光电子的最大初动能增加

C．单位时间内发射的光电子数增加

D．入射光强度增加

解析：选B.由sinC＝可知n_a<n_b，则a光的频率小于b光的频率，因此B对．

图15－1

3．如图15－1所示，一天然放射性物质射出三种射线，经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域(方向如图所示)，调整电场强度E和磁感应强度B的大小，使得在MN上只有两个点受到射线照射．下面判断正确的是(　)

A．射到b点的一定是α射线

B．射到b点的一定是β射线

C．射到b点的可能是α射线或β射线

D．射到b点的一定是γ射线

解析：选C.γ射线不带电，在电场或磁场中它都不受场的作用，只能射到a点，因此D选项不对；调整E和B的大小，既可以使带正电的α射线沿直线前进，也可以使带负电的β射线沿直线前进，沿直线前进的条件是电场力与洛伦兹力平衡，即Eq＝Bqv.已知α粒子的速度比β粒子的速度小得多，当我们调节电场强度和磁场强度使α粒子沿直线前进时，速度大的β粒子向右偏转，有可能射到b点；当我们调节使β粒子沿直线前进时，速度较小的α粒子也将会向右偏，也有可能射到b点，因此C选项正确，而A、B选项都不对．

1．(2009年四川模拟)用绿光照射一个光电管能发生光电效应，欲使光电子从阴极逸出的最大初动能增大，下列方法中正确的是(　)

A．改用强度较小的黄光照射

B．改用γ射线照射

C．改用强度较强的绿光照射

D．改用红外射线照射

解析：选B.增大光电子的最大的动能只有增大入射光的频率．故B.

图1-11

13.(10分)(2009年广东模拟)在倾角α＝37°的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一质量m＝3 kg、中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角β＝37°的力F拉住，使整个装置处于静止状态，如图1－11所示．不计一切摩擦，求拉力F和斜面对圆柱体的弹力F_N的大小．(g＝10 m/s²，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

解析：对圆柱体分析可知，沿斜面方向：Fcosβ+F＝mgsinα

垂直斜面方向：

Fsinβ+F_N＝mgcosα

得：F＝ mg＝×30 N＝10 N.

F_N＝mgcosα－Fsinβ

＝30×0.8 N－10×0.6 N＝18 N.

答案：10 N　18 N

图1-12

　14．(10分)(2010年上海六校联考)天花板上用电线吊着一个重为G的电灯，电线的自重不计，用一根能够承受G拉力的细线系在距悬点O₁为1.5 m处的O点，沿水平方向拉动电线，使电灯偏离悬点O₁的正下方，如图1－12所示．求：

(1)电灯可以偏离悬点O₁正下方的最大水平距离是多少？

(2)此时上段电线O₁O的拉力是多少？

解析：对结点O受力分析如图所示．

(1)tanα＝＝＝，得α＝37°

所以s＝hsinα＝1.5×0.6 m＝0.9 m.

(2)sinα＝，F_T＝＝＝G.

答案：(1)0.9 m　(2)G

图1-13

15．(12分)如图1－13所示，光滑匀质圆球的直径为d＝40 cm，质量为M＝20 kg，悬线长L＝30 cm，正方形物块A的厚度b＝10 cm，质量为m＝2 kg，物块A与墙之间的动摩擦因数μ＝0.2.现将物块A轻放于球和墙之间后放手，取g＝10 m/s².求：

(1)墙对A的摩擦力为多大？

(2)如果在物块A上施加一个与墙平行的外力F，使A在未脱离圆球前贴着墙沿水平方向做加速度a＝5 m/s²的匀加速直线运动，那么这个外力F的大小和方向如何？

解析：(1)球与物体A的受力图分别如图所示

对球有：tanθ＝

F_N＝Mgtanθ＝150 N

对物体A有：

F_f＝μF_N＝30 N>mg

所以A物体处于静止状态，静摩擦力F_f1＝mg＝20 N.

(2)A沿水平方向运动，面对着墙看，作出A物体在竖直平面内的受力图如图所示，有：Fsinα＝mg

Fcosα－μF_N＝ma

解出：F＝20 N，α＝arctan.

答案：(1)20 N　(2)20 N，与水平方向成arctan角

图1-14

　16．(12分)如图1－14所示，有一半径为r＝0.2 m的圆柱绕竖直轴OO′以ω＝9 rad/s的角速度匀速转动，今用力F将质量为1 kg的物体A压在圆柱侧面，使其以v₀＝2.4 m/s的速度匀速下降．若物体A与圆柱面的动摩擦因数μ＝0.25，求力F的大小．(已知物体A在水平方向受光滑挡板的作用，不能随轴一起转动)

解析：圆柱转动的线速度

v＝rω＝0.2×9 m/s＝1.8 m/s

从左向右看，画出物体A相对圆柱表面的速度矢量图，如图所示：

v_相对＝

＝m/s

＝3 m/s

与v₀夹角为α，则cosα＝＝0.8

由竖直方向受力平衡得

F_f·cosα＝mg

即μ·Fcosα＝mg

F＝

＝ N＝50 N.

答案：50 N

11.在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F－x图象如图1－9所示，由图可知弹簧的劲度系数为__________．图线不过原点的原因是由__________造成的．

图1-9

解析：根据图示倾斜直线可求出其斜率，从而求出弹簧的劲度系数k＝＝ N/m＝200 N/m.从直线与坐标轴的交点可以看出，当弹簧的伸长量为0.5 cm时，向下施加的外力F为零，说明没加外力时弹簧已有一个伸长量，这主要是由于弹簧的自身重力作用造成的．

答案：200 N/m　弹簧自身所受重力

图1-10

12.(2009年高考山东理综卷)某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．

(1)为完成该实验，下述操作中必需的是__________．

a．测量细绳的长度

b．测量橡皮筋的原长

c．测量悬挂重物后橡皮筋的长度

d．记录悬挂重物后结点O的位置

(2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是__________________________________________________．

解析：(1)三段相同的橡皮筋，具有相同的劲度系数，故三段橡皮筋的形变量的大小关系而代表了三段橡皮筋承受的力的大小，故必需b、c项．A、B两点固定，O点的位置则决定了三个力的方向(因绳中的力恒沿绳的方向)，故必需d项．

(2)最简便的方法是：更换不同的小重物．

若没有“钉子位置固定”的话，改变A、B钉的位置亦可．

答案：(1)bcd　(2)更换不同的小重物