2025届广东省建文教育集团两学部高三上学期第一次模拟考试（一模）物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1广东省建文教育集团两学部1月第一次模拟注意事项:1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.孔明灯又叫天灯，相传是由三国时的诸葛孔明（即诸葛亮）发明的，如图所示，当年，诸葛孔明被司马懿围困于平阳，无法派兵出城求救，孔明算准风向，制成会飘浮的纸灯笼，系上求救的讯息，其后果然脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。现有一质量为的孔明灯升空后向着东北偏上方向匀速上升，则此时孔明灯所受空气的作用力大小和方向是（）A.0 B.，东北偏上方向C.，竖直向上 D.，东北偏上方向【答案】C【解析】由题意，根据平衡条件可知此时孔明灯所受空气的作用力与其重力大小相等，方向相反，即大小为，方向竖直向上。故选C2.已知土星绕太阳公转的周期为30年（地球绕太阳公转的周期为1年），由此可以判定土星和地球绕太阳公转的线速度大小之比是A. B. C. D.【答案】A【解析】根据万有引力提供向心力得r=则由v＝得；故A正确，BCD错误．故选A．3.如图所示，长为的光滑水平面左端为竖直墙壁，右端与半径为的光滑圆弧轨道相切于点。一质量为的小球从圆弧轨道上离水平面高为h（）的A点由静止开始下滑，则小球第一次运动到墙壁点所需的时间为（）A. B.C. D.【答案】A【解析】从，根据动能定理解得到的时间，可知小球在光滑圆弧上的运动为单摆运动，单摆的周期为到的时间为四分之一周期所以小球的运动周期为故选A。4.一质点做直线运动，下列描述其位移x或速度v随时间t变化的图像中，可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】AB．物体做直线运动，位移与时间成函数关系，AB选项中一个时间对应2个以上的位移，故不可能，故AB错误；CD．同理D选项中一个时间对应2个速度，只有C选项速度与时间是成函数关系，故C正确，D错误。故选C。5.一理想变压器与定值电阻R1和电阻箱R2组成如图所示电路，其中R1=40Ω，a、b间接输出电压有效值恒定的交变电源。当电阻箱阻值为10Ω时，电阻箱消耗的电功率最大。则该理想变压器的原、副线圈匝数之比为（）A.2 B.3 C.4 D.6【答案】A【解析】设电源输出电压为U0，则原线圈两端的电压变压器原、副线圈两端的电压之比变压器原、副线圈电流之比结合上述有电阻箱R2消耗的电功率根据数学二次函数的规律可知当电流为此时P达到最大值，由于此时可以解得则有又由于，解得故选A。6.如图所示，a、b、c为三根与纸面垂直的固定长直导线，其截面位于等边三角形的三个顶点上，bc连线沿水平方向，导线中通有恒定电流，且，电流方向如图中所示。O点为三角形的中心（O点到三个顶点的距离相等），其中通电导线c在O点产生的磁场的磁感应强度的大小为B0，已知通电长直导线在周围空间某点产生磁场的磁感应强度的大小B=，其中I为通中导线的中流强度，r为该点到通中导线的垂直距离，k为常数，则下列说法正确的是（）A.O点处的磁感应强度的大小为3B0B.O点处的磁感应强度的大小为5B0C.质子垂直纸面向里通过O点时所受洛伦兹力的方向由O点指向cD.电子垂直纸面向里通过O点时所受洛伦兹力的方向垂直Oc连线向下【答案】A【解析】AB．根据右手螺旋定则，通电导线在点处产生的磁场平行于指向左方，通电导线在点处产生的磁场平行于指向右下方，通电导线在点处产生的磁场平行于指向左下方；根据公式可得根据平行四边形定则，则点的合场强的方向平行于指向左下方，大小为，故A正确，B错误；C．根据左手定则，质子垂直纸面向里通过点时所受洛伦兹力的方向垂直连线由点指向，故C错误；D．根据左手定则，电子垂直纸面向里通过点时所受洛伦兹力的方向垂直连线由点指向，故D错误；故选A。7.如图所示，物块P与Q间的滑动摩擦力为5N，Q与地面间的滑动摩擦力为10N，R为定滑轮，其质量及摩擦均可忽略不计，现用一水平拉力F作用于P上并使P、Q发生运动，则F至少为（）A.5N B.10N C.15N D.20N【答案】D【解析】设即将要使P、Q发生运动时，滑轮上绳子的拉力为T，P受到向左的拉力T，向左的摩擦力5N，向右的拉力F，Q受到向左的拉力T，上表面向右的摩擦力5N，下表面向右的摩擦力10N，根据平衡条件得T+5N=F，T=5N+10N=15N解得F=20N即至少20N，故D正确；ABC错误。故选D。二、多选题：本大题共3小题，共18分。8.如图所示匀强电场的区域内，在点处放置一点电荷。、、、、、为以为球心的球面上的点，平面与电场方向平行，平面与电场方向垂直，则下列说法中正确的是（）A.、两点的电场强度相同B.点的电势等于点的电势C.点电荷在球面上任意两点之间移动时，电场力不一定做功D.将点电荷在球面上任意两点之间移动，从点移动到点电势能的变化量一定最大【答案】CD【解析】A．点电荷在点产生的电场方向为竖直向上，在点产生的电场方向为竖直向下，匀强电场方向水平向右，根据平行四边形定则可知，b点的合电场强度斜向右上方，d点的合电场强度斜向右下方，两点电场强度大小相等，方向不同，电场强度不同，故A错误；B．将一个正试探电荷由点移动到点，点电荷电场力不做功，匀强电场的电场力做正功，故合电场力做正功，电势能减小，电势降低，两点电势不相等，故B错误；C．当点电荷沿着球面从移动到时，匀强电场的电场力不做功，点电荷电场力也不做功，故合电场力不做功；当电荷沿着球面从移动到时，匀强电场的电场力做功，点电荷电场力不做功，故合电场力做功，因此在球面上任意两点之间移动时，电场力不一定做功，故C正确；D．将点电荷在球面上任意两点之间移动，点电荷电场力不做功，从点移动到点，匀强电场的电场力做功最大，因此电势能的变化量最大，故D正确。故选CD。9.质点由静止开始做直线运动，所受合外力大小随时间变化的图象如图所示，则有关该质点的运动，以下说法中正确的是（）A.质点在0－2s内做匀加速运动B.质点在0－2s内速度不变C.质点在2－4s内加速度越来越小D.质点在2－4s内速度越来越大【答案】ACD【解析】A．由图象知，前2s内物体所受合力大小不变，故加速度恒定，物体做匀加速运动，故A正确；B．因为在0−2s内物体合外力不变，故物体做匀加速运动，故B错误；C．质点在2−4s内合外力越来越小，根据牛顿第二定律知加速度越来越小，故C正确；D．物体在2−4s内加速度越来越小，但加速度没有改变方向，故物体做加速度减小的加速运动，故D正确。故选ACD。10.如图所示，一个内壁光滑的固定圆锥筒，其轴线垂直于水平面，一质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R和H，小球A所在的高度为筒高的一半，小球可视为质点，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.小球A受到重力、支持力和向心力三个力的作用B.小球A所受合力的方向水平C.小球A受到合力大小为D.小球A做匀速圆周运动的角速度为【答案】BC【解析】小球受到重力、垂直筒壁斜向上的支持力，合力提供小球做匀速圆周运动的向心力，方向指向匀速运动轨迹的圆心．示意图为：设筒壁与水平面的夹角为，则合外力即向心力解得：，故BC正确；三、实验题：本大题共2小题，共16分。11.某物理兴趣小组要测量一节干电池的电动势和内阻。他们在实验室找到了如下器材：电流表（量程0~0.6A），电压表（量程0~3V），滑动变阻器，开关、导线若干。（1）为了减小误差，他们应选择如图_________（选填“甲”或“乙”）所示的电路进行实验；（2）按所选电路进行实验，得到多组电流表的示数I和对应的电压表示数U，以U为纵坐标，I为横坐标将得到的数据进行描点，连线后得到一条倾斜直线，如图丙所示，由图像得出电池组的电动势E=_________V，内阻r=_________Ω。（结果均保留2位小数）【答案】（1）甲（2）1.480.80【解析】【小问1详析】电流表内阻未知，若选择甲中的实验电路，则电动势和内阻的测量值都会偏小，但误差很小，若选择乙中的实验电路，则电动势测量准确，但内阻测量误差很大，所以为了减小误差，他们应选择如图甲所示的电路进行实验。【小问2详析】[1][2]由图丙可知12.图甲是某同学“测量瞬时速度”的实验装置图，他将光电门固定在水平气垫导轨上的B点、滑块上固定一遮光条，吊盘（含金属片）通过细线与滑块相连，实验中每次滑块都从导轨上的同一位置A由静止释放。（1）本实验利用光电门测滑块的速度，所应用的物理方法是______A等效替代法 B.理想实验法 C.极限思维法（2）若测得遮光条的宽度为d，遮光条通过光电门的时间为，则滑块经过光电门时的速度______（用上述物理量的符号表示）。（3）重复操作5次、得到数据如下表（表中数据单位为m/s）0.3400.3300.3180.3520.310求得滑块的平均速度______m/s（计算结果保留3位有效数字）。【答案】（1）C（2）（3）0.330【解析】【小问1详析】在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度，采用的方法为极限思维法。故选C。【小问2详析】滑块经过光电门时的速度【小问3详析】滑块的平均速度为0.330m/s四、计算题：本大题共3小题，共38分。13.碰撞在宏观、微观世界中都是十分普遍的现象。在了解微观粒子的结构和性质的过程中，碰撞的研究起着重要的作用。（1）通常我们研究光滑水平面上两个物体的碰撞，如图1所示。请你进行判定：若在粗糙斜面上，如图2所示，两个小球发生碰撞，碰撞的过程中A、B组成的系统动量是否守恒。（2）裂变反应可以在人工控制下进行，用慢化剂中的原子核跟中子发生碰撞，使中子的速率降下来，有利于中子被铀核俘获而发生裂变。如图3所示，一个中子以速度v与慢化剂中静止的原子核发生弹性正碰，中子的质量为m，慢化剂中静止的原子核的质量为M，而且M>m。为把中子的速率更好地降下来，现在有原子核的质量M大小各不相同的几种材料可以作为慢化剂，通过计算碰撞后中子速度的大小，说明慢化剂中的原子核M应该选用质量较大的还是质量较小的。（3）康普顿在研究石墨对X射线的散射时，提出光子不仅具有能量，而且具有动量，光子动量。假设射线中的单个光子与静止的无约束的自由电子发生弹性碰撞。碰撞后光子的方向与入射方向夹角为α，电子的速度方向与入射方向夹角为β，其简化原理图如图所示。光子和电子组成的系统碰撞前后动量守恒，动量守恒定律遵循矢量运算的法则。已知入射光波长λ，普朗克常量为h。求碰撞后光子的波长。【答案】（1）动量守恒；（2），质量较小的；（3）【解析】（1）发生碰撞的A、B小球作用时间极短，内力远大于外力，A、B组成的系统动量守恒。（2）中子与原子核发生弹性正碰，根据动量守恒与能量守恒可得解得碰撞后中子速度为由于碰撞后中子速度大小为可知慢化剂中的原子核M应该选用质量较小的。（3）设电子碰撞后的动量为，光子与静止的无约束的自由电子发生弹性碰撞，在水平方向上，动量守恒有在竖直方向上，动量守恒有碰撞后光子的波长为14.如图所示，一内径均匀的导热U形管竖直放置，右侧管口封闭，左侧上端与大气相通。一段水银柱D和一个光滑轻质活塞C将A、B两部分空气封在管内。初始稳定状态下，A气柱长度为lA=9cm，B气柱长度为lB=6cm，两管内水银面的高度差h=10cm。已知大气压强恒为P0=76cmHg，环境温度恒为T0=297K。求：（1）求初始稳定状态下B气体的压强PB；（2）现仅对B气体缓慢加热，只使B气体的温度TB=627K，求此时左右管水银柱液面高度差为多少；（3）为使左右两管内液面等高，现仅用外力使活塞缓慢上移，求两液面等高时活塞移动的距离x（左侧管道足够长）。【答案】(1)66cmHg；(2)0；(3)15cm【解析】（1）由题意B部分气体稳定状态下的压强（2）B气体的温度TB=627K，设此时B管水银柱下降，B部分气体原状态压强pB=66cmHg，体积VB=lBS，温度T0=297K，末状态压强体积由理想气体状态方程解得此时左右管水银柱液面高度差为0；（3）A部分气体原来状态压强pA=76cmHg，体积为VA=lAS，末状态压强为体积B部分气体原状态压强pB=66cmHg，体积为VB=lBS，末状态压强体积根据玻意耳定律有，解得所以活塞在管中移动的距离为x，则15.如图所示，一U型导体框置于足够长的绝缘斜面上，斜面的倾角，斜面虚线区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直斜面向上，磁场区域长。金属棒CD置于U型导体框上，与导体框构成矩形回路CDEF，EF间距离。将CD棒与U型导体框同时由静止释放，CD棒恰好匀速穿过磁场区域，当CD棒刚出磁场时仍未脱离U型导体框，此时U型导体框的EF边恰好进入磁场。已知CD棒、U型导体框的质量均为，CD棒电阻，U型导体框EF边电阻，其余两边电阻不计。不计一切摩擦，g取10m/s²。求：（1）CD棒穿过磁场区域的过程中，CD棒中产生的热量；（2）EF边刚进入磁场时，EF边两端的电势差。【答案】（1）4.8J；（2）【解析】（1）CD棒穿过磁场区域的过程中，CD棒中产生的热量为，EF边产生的热量，根据能量守恒定律有根据串联电路规律联立得（2）CD棒刚进入磁场时速度大小为,回路电流大小为，根据对CD棒联立得设CD棒穿过磁场区域时间为，则得EF边没进入磁场前加速度大小为，刚进入磁场时速度大小为，根据牛顿第二定律根据速度时间关系联立得EF边刚进入磁场时，回路电流大小为，根据得得广东省建文教育集团两学部1月第一次模拟注意事项:1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.孔明灯又叫天灯，相传是由三国时的诸葛孔明（即诸葛亮）发明的，如图所示，当年，诸葛孔明被司马懿围困于平阳，无法派兵出城求救，孔明算准风向，制成会飘浮的纸灯笼，系上求救的讯息，其后果然脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。现有一质量为的孔明灯升空后向着东北偏上方向匀速上升，则此时孔明灯所受空气的作用力大小和方向是（）A.0 B.，东北偏上方向C.，竖直向上 D.，东北偏上方向【答案】C【解析】由题意，根据平衡条件可知此时孔明灯所受空气的作用力与其重力大小相等，方向相反，即大小为，方向竖直向上。故选C2.已知土星绕太阳公转的周期为30年（地球绕太阳公转的周期为1年），由此可以判定土星和地球绕太阳公转的线速度大小之比是A. B. C. D.【答案】A【解析】根据万有引力提供向心力得r=则由v＝得；故A正确，BCD错误．故选A．3.如图所示，长为的光滑水平面左端为竖直墙壁，右端与半径为的光滑圆弧轨道相切于点。一质量为的小球从圆弧轨道上离水平面高为h（）的A点由静止开始下滑，则小球第一次运动到墙壁点所需的时间为（）A. B.C. D.【答案】A【解析】从，根据动能定理解得到的时间，可知小球在光滑圆弧上的运动为单摆运动，单摆的周期为到的时间为四分之一周期所以小球的运动周期为故选A。4.一质点做直线运动，下列描述其位移x或速度v随时间t变化的图像中，可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】AB．物体做直线运动，位移与时间成函数关系，AB选项中一个时间对应2个以上的位移，故不可能，故AB错误；CD．同理D选项中一个时间对应2个速度，只有C选项速度与时间是成函数关系，故C正确，D错误。故选C。5.一理想变压器与定值电阻R1和电阻箱R2组成如图所示电路，其中R1=40Ω，a、b间接输出电压有效值恒定的交变电源。当电阻箱阻值为10Ω时，电阻箱消耗的电功率最大。则该理想变压器的原、副线圈匝数之比为（）A.2 B.3 C.4 D.6【答案】A【解析】设电源输出电压为U0，则原线圈两端的电压变压器原、副线圈两端的电压之比变压器原、副线圈电流之比结合上述有电阻箱R2消耗的电功率根据数学二次函数的规律可知当电流为此时P达到最大值，由于此时可以解得则有又由于，解得故选A。6.如图所示，a、b、c为三根与纸面垂直的固定长直导线，其截面位于等边三角形的三个顶点上，bc连线沿水平方向，导线中通有恒定电流，且，电流方向如图中所示。O点为三角形的中心（O点到三个顶点的距离相等），其中通电导线c在O点产生的磁场的磁感应强度的大小为B0，已知通电长直导线在周围空间某点产生磁场的磁感应强度的大小B=，其中I为通中导线的中流强度，r为该点到通中导线的垂直距离，k为常数，则下列说法正确的是（）A.O点处的磁感应强度的大小为3B0B.O点处的磁感应强度的大小为5B0C.质子垂直纸面向里通过O点时所受洛伦兹力的方向由O点指向cD.电子垂直纸面向里通过O点时所受洛伦兹力的方向垂直Oc连线向下【答案】A【解析】AB．根据右手螺旋定则，通电导线在点处产生的磁场平行于指向左方，通电导线在点处产生的磁场平行于指向右下方，通电导线在点处产生的磁场平行于指向左下方；根据公式可得根据平行四边形定则，则点的合场强的方向平行于指向左下方，大小为，故A正确，B错误；C．根据左手定则，质子垂直纸面向里通过点时所受洛伦兹力的方向垂直连线由点指向，故C错误；D．根据左手定则，电子垂直纸面向里通过点时所受洛伦兹力的方向垂直连线由点指向，故D错误；故选A。7.如图所示，物块P与Q间的滑动摩擦力为5N，Q与地面间的滑动摩擦力为10N，R为定滑轮，其质量及摩擦均可忽略不计，现用一水平拉力F作用于P上并使P、Q发生运动，则F至少为（）A.5N B.10N C.15N D.20N【答案】D【解析】设即将要使P、Q发生运动时，滑轮上绳子的拉力为T，P受到向左的拉力T，向左的摩擦力5N，向右的拉力F，Q受到向左的拉力T，上表面向右的摩擦力5N，下表面向右的摩擦力10N，根据平衡条件得T+5N=F，T=5N+10N=15N解得F=20N即至少20N，故D正确；ABC错误。故选D。二、多选题：本大题共3小题，共18分。8.如图所示匀强电场的区域内，在点处放置一点电荷。、、、、、为以为球心的球面上的点，平面与电场方向平行，平面与电场方向垂直，则下列说法中正确的是（）A.、两点的电场强度相同B.点的电势等于点的电势C.点电荷在球面上任意两点之间移动时，电场力不一定做功D.将点电荷在球面上任意两点之间移动，从点移动到点电势能的变化量一定最大【答案】CD【解析】A．点电荷在点产生的电场方向为竖直向上，在点产生的电场方向为竖直向下，匀强电场方向水平向右，根据平行四边形定则可知，b点的合电场强度斜向右上方，d点的合电场强度斜向右下方，两点电场强度大小相等，方向不同，电场强度不同，故A错误；B．将一个正试探电荷由点移动到点，点电荷电场力不做功，匀强电场的电场力做正功，故合电场力做正功，电势能减小，电势降低，两点电势不相等，故B错误；C．当点电荷沿着球面从移动到时，匀强电场的电场力不做功，点电荷电场力也不做功，故合电场力不做功；当电荷沿着球面从移动到时，匀强电场的电场力做功，点电荷电场力不做功，故合电场力做功，因此在球面上任意两点之间移动时，电场力不一定做功，故C正确；D．将点电荷在球面上任意两点之间移动，点电荷电场力不做功，从点移动到点，匀强电场的电场力做功最大，因此电势能的变化量最大，故D正确。故选CD。9.质点由静止开始做直线运动，所受合外力大小随时间变化的图象如图所示，则有关该质点的运动，以下说法中正确的是（）A.质点在0－2s内做匀加速运动B.质点在0－2s内速度不变C.质点在2－4s内加速度越来越小D.质点在2－4s内速度越来越大【答案】ACD【解析】A．由图象知，前2s内物体所受合力大小不变，故加速度恒定，物体做匀加速运动，故A正确；B．因为在0−2s内物体合外力不变，故物体做匀加速运动，故B错误；C．质点在2−4s内合外力越来越小，根据牛顿第二定律知加速度越来越小，故C正确；D．物体在2−4s内加速度越来越小，但加速度没有改变方向，故物体做加速度减小的加速运动，故D正确。故选ACD。10.如图所示，一个内壁光滑的固定圆锥筒，其轴线垂直于水平面，一质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R和H，小球A所在的高度为筒高的一半，小球可视为质点，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.小球A受到重力、支持力和向心力三个力的作用B.小球A所受合力的方向水平C.小球A受到合力大小为D.小球A做匀速圆周运动的角速度为【答案】BC【解析】小球受到重力、垂直筒壁斜向上的支持力，合力提供小球做匀速圆周运动的向心力，方向指向匀速运动轨迹的圆心．示意图为：设筒壁与水平面的夹角为，则合外力即向心力解得：，故BC正确；三、实验题：本大题共2小题，共16分。11.某物理兴趣小组要测量一节干电池的电动势和内阻。他们在实验室找到了如下器材：电流表（量程0~0.6A），电压表（量程0~3V），滑动变阻器，开关、导线若干。（1）为了减小误差，他们应选择如图_________（选填“甲”或“乙”）所示的电路进行实验；（2）按所选电路进行实验，得到多组电流表的示数I和对应的电压表示数U，以U为纵坐标，I为横坐标将得到的数据进行描点，连线后得到一条倾斜直线，如图丙所示，由图像得出电池组的电动势E=_________V，内阻r=_________Ω。（结果均保留2位小数）【答案】（1）甲（2）1.480.80【解析】【小问1详析】电流表内阻未知，若选择甲中的实验电路，则电动势和内阻的测量值都会偏小，但误差很小，若选择乙中的实验电路，则电动势测量准确，但内阻测量误差很大，所以为了减小误差，他们应选择如图甲所示的电路进行实验。【小问2详析】[1][2]由图丙可知12.图甲是某同学“测量瞬时速度”的实验装置图，他将光电门固定在水平气垫导轨上的B点、滑块上固定一遮光条，吊盘（含金属片）通过细线与滑块相连，实验中每次滑块都从导轨上的同一位置A由静止释放。（1）本实验利用光电门测滑块的速度，所应用的物理方法是______A等效替代法 B.理想实验法 C.极限思维法（2）若测得遮光条的宽度为d，遮光条通过光电门的时间为，则滑块经过光电门时的速度______（用上述物理量的符号表示）。（3）重复操作5次、得到数据如下表（表中数据单位为m/s）0.3400.3300.3180.3520.310求得滑块的平均速度______m/s（计算结果保留3位有效数字）。【答案】（1）C（2）（3）0.330【解析】【小问1详析】在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度，采用的方法为极限思维法。故选C。【小问2详析】滑块经过光电门时的速度【小问3详析】滑块的平均速度为0.330m/s四、计算题：本大题共3小题，共38分。13.碰撞在宏观、微观世界中都是十分普遍的现象。在了解微观粒子的结构和性质的过程中，碰撞的研究起着重要的作用。（1）通常我们研究光滑水平面上两个物体的碰撞，如图1所示。请你进行判定：若在粗糙斜面上，如图2所示，两个小球发生碰撞，碰撞的过程中A、B组成的系统动量是否守恒。（2）裂变反应可以在人工控制下进行，用慢化剂中的原子核跟中子发生碰撞，使中子的速率降下来，有利于中子被铀核俘获而发生裂变。如图3所示，一个中子以速度v与慢化剂中静止的原子核发生弹性正碰，中子的质量为m，慢化剂中静止的原子核的质量为M，而且M>m。为把中子的速率更好地降下来，现在有原子核的质量M大小各不相同的几种材料可以作为慢化剂，通过计算碰撞后中子速度的大小，说明慢化剂中的原子核M应该选用质量较大的还是质量较小的。（3）康普顿在研究石墨对X射线的散射时，提出光子不仅具有能量，而且具有动量，光子动量。假设射线中的单个光子与静止的无约束的自由电子发生弹性碰撞。碰撞后光子的方向与入射方向夹角为α，电子的速度方向与入射方向夹角为β，其简化原理图如图所示。光子和电子组成的系统碰撞前后动量守恒，动量守恒定律遵循矢量运算的法则。已知入射光波长λ，普朗克常量为h。求碰撞后光子的波长。【答案】（1）动量守恒；（2），质量较小的；（3）【解析】（1）发生碰撞的A、B小球作用时间极短，内力远大于外力，A、B组成的系统动量守恒。（2）中子与原子核