一、選擇題（每小題給出的四個選項(xiàng)中，第1-8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9-12題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分。本題共48分）
1.根據(jù)盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型解釋α粒子散射實(shí)驗(yàn)，使少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的作用力是金原子核對α粒子的（ ）
A.庫侖斥力B.庫侖引力C.萬有引力D.核力
2.“玉兔二號”裝有核電池，不懼漫長寒冷的月夜，核電池將衰變釋放的核能一部分轉(zhuǎn)換成電能。的衰變方程為，則（ ）
A.衰變方程中的X等于233
B. 的穿透能力比γ射線強(qiáng)
C. 比的比結(jié)合能小
D.月夜的寒冷導(dǎo)致的半衰期變大
3. 2022年1月，中國錦屏深地實(shí)驗(yàn)室發(fā)表了首個核天體物理研究實(shí)驗(yàn)成果。表明我國核天體物理研究已經(jīng)躋身國際先進(jìn)行列。實(shí)驗(yàn)中所用核反應(yīng)方程為，已知X、、的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，真空中的光速為c，該反應(yīng)中釋放的能量為E。下列說法正確的是（ ）
A. X為氘核B. X為氚核
C. D.
4.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)用頻率低于截止頻率的強(qiáng)激光照射金屬時也能發(fā)生光電效應(yīng)，這說明在強(qiáng)激光照射下，一個電子在極短時間內(nèi)能吸收多個光子而從金屬表面逸出。若某金屬的截止頻率為，普朗克常量為h，則用頻率為的強(qiáng)激光照射該金屬時，光電子的最大初動能可能為（ ）
A. B. C. D.
5.某快遞公司推出了無人機(jī)配送快遞業(yè)務(wù)。某次快遞員操作無人機(jī)豎直向上由地面向5樓陽臺配送快遞，無人機(jī)飛行過程的x-t圖像如圖所示，忽略空氣阻力。該無人機(jī)（ ）
A.在0~20s內(nèi)做曲線運(yùn)動
B.在0~20s內(nèi)的平均速度比40~60s內(nèi)小
C.在0~60s內(nèi)的平均速度為零
D.在20~40s內(nèi)位移30米
6.如圖所示，某司機(jī)正駕駛汽車以10m/s的速度勻速駛向某干道紅綠燈路口，當(dāng)汽車的車頭距離停車線為16m時發(fā)現(xiàn)有人正在通過人行橫道，司機(jī)經(jīng)過一定的反應(yīng)時間后，立即以大小為5m/s2的加速度減速行駛，最后汽車車頭剛好停在停車線處，該司機(jī)的反應(yīng)時間是（ ）
7.當(dāng)今時代，無線通信技術(shù)已經(jīng)融入了我們生活的方方面面。星閃技術(shù)作為中國原生的新一代近距離無線連接技術(shù)，與傳統(tǒng)的藍(lán)牙無線連接技術(shù)相比，具有傳輸快、覆蓋廣、延遲低等諸多優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)甲乙兩位同學(xué)利用手機(jī)星閃連接技術(shù)配對成功，實(shí)時通信。t=0s時，甲以2m/s的初速度、1m/s2的加速度，乙以1m/s的初速度、2m/s2的加速度并排（相距較近）從百米賽道起點(diǎn)處都沿直線加速起跑，甲加速到最大速度6m/s，乙加速到最大速度7m/s后均能以各自最大速度跑至終點(diǎn)。已知星閃技術(shù)能實(shí)現(xiàn)連接的最大距離為10m，則甲乙能實(shí)現(xiàn)通信的時間為（ ）
A.10sB.11sC.12sD.13s
8.如圖所示，一本書重約10N，書本正面朝上。一張A4紙夾在書本間，將書本分為等質(zhì)量的兩部分，且能夠覆蓋幾乎整個書頁。若將A4紙抽出，至少需用約2.5N的拉力。不計A4紙的質(zhì)量，則A4紙和書之間的摩擦因數(shù)最接近（ ）
9.氫原子能級圖的一部分如圖所示，a、b、c分別表示氫原子在不同能級之間的三種躍遷途徑，設(shè)在a、b、c三種躍遷過程中，放出的光子的能量和波長分別是Ea、Eb、Ec和λa、λb、λc，則（ ）
A. B. C. D.
10.人們發(fā)現(xiàn)，不同的原子核，其核子的平均質(zhì)量（原子核的質(zhì)量除以核子數(shù)）與原子序數(shù)有如圖所示的關(guān)系。下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和核反應(yīng)的說法正確的是（ ）
A.在核反應(yīng)堆的外面修建很厚的水泥層能防止放射線和放射性物質(zhì)的泄漏
B.由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C時會有質(zhì)量虧損，要放出核能
C.由圖可知，原子核D比原子核Fe更穩(wěn)定
D.在核反應(yīng)堆的鈾棒之間插入鎘棒為了加快核裂變反應(yīng)的速度
11.在一種“子母球”表演中，讓同一豎直線上的小球A和小球B，從距水平地面高度為kh（k>1）和h處同時由靜止釋放，如圖所示.設(shè)小球A、B的質(zhì)量分別為2m和m，小球與地面碰撞后以原速率反彈，忽略碰撞時間和空氣阻力.若要小球B在第一次上升過程中能與正在下落的小球A相碰，則k可以取下列哪些值（ ）
A.2B.3C.4D.6
12.在發(fā)現(xiàn)新的物理現(xiàn)象后，人們往往試圖用不同的理論方法來解釋，比如，當(dāng)發(fā)現(xiàn)光在地球附近的重力場中傳播時其頻率會發(fā)生變化這種現(xiàn)象后，科學(xué)家分別用兩種方法做出了解釋。
現(xiàn)象：從地面P點(diǎn)向上發(fā)出一束頻率為v0的光，射向離地面高為H（遠(yuǎn)小于地球半徑）的Q點(diǎn)處的接收器上，接收器接收到的光的頻率為v。
方法一：根據(jù)光子能量（式中h為普朗克常量，m為光子的等效質(zhì)量，c為真空中的光速）和重力場中能量守恒定律，可得接收器接收到的光的頻率v。
方法二：根據(jù)廣義相對論，光在有萬有引力的空間中運(yùn)動時，其頻率會發(fā)生變化，將該理論應(yīng)用于地球附近，可得接收器接收到的光的頻率。式中G為引力常量，M為地球質(zhì)量，R為地球半徑。
下列說法不正確的是（ ）
A.由方法一得到，g為地球表面附近的重力加速度
B.由方法二可知，接收器接收到的光的波長大于發(fā)出時光的波長
C.若從Q點(diǎn)發(fā)出一束光照射到P點(diǎn)，從以上兩種方法均可知，其頻率會變小
D.通過類比，可知太陽表面發(fā)出的光的頻率在傳播過程中變大
二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，13題8分，14題6分。本題共14分）
13.用圖（甲）所示的實(shí)驗(yàn)裝置來測量勻變速直線運(yùn)動的加速度。
（1）實(shí)驗(yàn)的主要步驟：
①安裝實(shí)驗(yàn)裝置；
②測量擋光片的寬度d；
③用刻度尺測量擋光片的中心A點(diǎn)到光電門中心所在位置B點(diǎn)之間的水平距離x；
④滑塊從A點(diǎn)靜止釋放（已知砝碼落地前擋光片已通過光電門）；
⑤讀出擋光片通過光電門所用的時間t，由此可知滑塊的加速度表達(dá)式為a= ；（用測量的物理量：d、x、t字母表示）。
= 6 \* GB3 ⑥用以上方法測量計算出來的加速度比真實(shí)的加速度 （選填“偏大”“偏小”或“相等”）
⑦用游標(biāo)尺上有10個小格的游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d，結(jié)果如下圖乙所示，可讀出其讀數(shù)為 cm。
（2）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)，以x為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙中作出圖線如圖丙所示，再利用⑦測得的d值，求得該物體的加速度是 （本題計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
14.如圖甲所示為光電管的原理圖，當(dāng)頻率為v的可見光照射到陰極K上時，電流表中有電流通過：
甲乙
（1）當(dāng)變阻器的滑片P向 滑動時（填“左”或“右”），通過電流表的電流將會減小；
（2）由乙圖I—U圖像可知光電子的最大初動能為 eV；
（3）如果不改變?nèi)肷涔獾念l率，而減小入射光的強(qiáng)度，則光電子的最大初動能 （填“增加”、“減小”或“不變”）。
三、計算題（共3小題，解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不給分。本題共38分）
15.激光器發(fā)光功率為P，所發(fā)射的一束水平平行光束在空氣中的波長為λ，光束的橫截面積為S，垂直射到放在光滑水平面上的理想黑色物體的豎直表面上，光被完全吸收，光束的照射時間為t，物體的質(zhì)量為m，空氣中光速為c，普朗克常量為h，求：
（1）光子的動量是多少？物體在t時間內(nèi)接受到的光子數(shù)目；
（2）物體獲得的速率v多少？
16. 2021年5月28日，中科院合肥物質(zhì)研究院的EAST裝置，首次使中國“人造太陽”等離子體的電子溫度達(dá)到1.2億攝氏度，維持了101秒。已知中國“人造太陽”中的核反應(yīng)是一個氘核與一個氚核結(jié)合成一個氦核并釋放出一個粒子，同時釋放17.6MeV的能量，已知氘核的比結(jié)合能為1.09MeV，氦核的比結(jié)合能為7.03MeV，則：
（1）寫出“人造太陽”核反應(yīng)方程；
（2）求出質(zhì)量虧損（結(jié)果用kg表示）（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）；
（3）求出氚核的比結(jié)合能。
17.獵豹是一種廣泛生活在非洲大草原上的大型貓科肉食性動物，捕獵時能達(dá)到最大速度30m/s.在一次捕獵過程中，獵豹發(fā)現(xiàn)它的正前方190m的地方有一只羚羊，開始以加速度a1=6m/s2加速至最大時速追擊羚羊，羚羊在3s后察覺有天敵追擊自己，就以加速度a2=5m/s2加速至最大速度25m/s向正前方逃跑?，F(xiàn)為了簡便處理不考慮現(xiàn)實(shí)中獵豹和羚羊存在的轉(zhuǎn)彎動作，兩者均可看作質(zhì)點(diǎn)且只做直線運(yùn)動。
（1）求獵豹在其加速過程中所用的時間和位移；
（2）求獵豹開始追擊羚羊捕獵后第8s末，獵豹與羚羊之間的距離
（3）若獵豹以最大時速追捕獵物的生理極限時間為20s，后筋疲力盡以5m/s2做減速運(yùn)動，羚羊一直按照最高時速逃跑，根據(jù)所學(xué)知識計算分析本次獵豹是否能捕獵成功。

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