高三物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)訓(xùn)練：選修3-5 動(dòng)量守恒定律 波粒二象形 原子結(jié)構(gòu)與原子核 章末質(zhì)量檢測(cè) Word版含解析

1、章末質(zhì)量檢測(cè)(十三)(時(shí)間：60分鐘滿分：100分)1(1)(6分)下列說(shuō)法中正確的是_。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得3分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)A衰變現(xiàn)象說(shuō)明電子是原子核的組成部分B目前已建成的核電站的能量來(lái)自于重核裂變C一個(gè)氫原子從n3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，能輻射3種不同頻率的光子D盧瑟福依據(jù)極少數(shù)粒子發(fā)生大角度散射提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型E按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，電子的動(dòng)能減小，原子總能量增大(2)(9分)圖1如圖1所示，豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切，小滑塊A和B分別靜止在圓弧軌道的最

2、高點(diǎn)和最低點(diǎn)。現(xiàn)將A無(wú)初速釋放，A與B碰撞后結(jié)合為一個(gè)整體，并沿桌面滑動(dòng)。已知圓弧軌道光滑，半徑R0.2 m；A和B的質(zhì)量相等；A和B整體與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2。取重力加速度g10 m/s2。求：碰撞前瞬間A的速率v；碰撞后瞬間A和B整體的速率v；A和B整體在桌面上滑動(dòng)的距離l。解析(1)衰變現(xiàn)象不能說(shuō)明電子是原子核的組成部分，A選項(xiàng)是錯(cuò)誤的；目前已建成的核電站的能量來(lái)自于重核裂變，故B選項(xiàng)正確；一群氫原子從n3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，能輻射C3種不同頻率的光子，而一個(gè)氫原子從n3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，只能是三種可能頻率中的一種或兩種，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；盧瑟福依據(jù)極少數(shù)粒子發(fā)生大角度散射提出了

3、原子核式結(jié)構(gòu)模型，D選項(xiàng)正確；按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，庫(kù)侖力對(duì)電子做負(fù)功，所以動(dòng)能變小，電勢(shì)能變大(動(dòng)能轉(zhuǎn)為電勢(shì)能)而因?yàn)槲樟斯庾樱试涌偰芰孔兇?，E選項(xiàng)正確。(2)設(shè)滑塊的質(zhì)量為m。根據(jù)機(jī)械能守恒定律mgRmv2(2分)得碰撞前瞬間A的速率v2 m/s(1分)根據(jù)動(dòng)量守恒定律mv2mv(2分)得碰撞后瞬間A和B整體的速率vv1 m/s(1分)根據(jù)動(dòng)能定理(2m)v2(2m)gl(2分)得A和B整體沿水平桌面滑動(dòng)的距離l0.25 m。(1分)答案(1)BDE(2)2 m/s1 m/s0.25 m2(1)(6分)鋅是微量元素的一種，在人體內(nèi)的含量以

4、及每天所需的攝入量都很少，但對(duì)機(jī)體發(fā)育及大腦發(fā)育有關(guān)。因此兒童生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期測(cè)量體內(nèi)含鋅量已成為體格檢查的重要內(nèi)容之一，其中比較簡(jiǎn)單的一種檢測(cè)方法是取兒童的頭發(fā)約50 g，放在核反應(yīng)堆中經(jīng)中子轟擊后，頭發(fā)中的鋅元素與中子反應(yīng)生成具有放射性的同位素鋅，其核反應(yīng)方程式為ZnnZn。Zn衰變放射出能量為1 115 eV的射線，通過(guò)測(cè)量射線的強(qiáng)度可以計(jì)算出頭發(fā)中鋅的含量。關(guān)于以上敘述，下列說(shuō)法正確的是_。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得3分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)A產(chǎn)生Zn的反應(yīng)是聚變反應(yīng)B.Zn和Zn具有相同的質(zhì)子數(shù)C.Zn衰變放射出射線時(shí)，發(fā)生質(zhì)量虧損，質(zhì)量虧

5、損并不意味著質(zhì)量被消滅D射線在真空中傳播的速度是3.0×108 m/sE射線是由于鋅原子的內(nèi)層電子激發(fā)產(chǎn)生的(2)(9分)如圖2所示，物體A、B相距9.5 m，現(xiàn)A以vA10 m/s的初速度向靜止的物體B運(yùn)動(dòng)，物體A與B發(fā)生正碰后仍沿原來(lái)的方向運(yùn)動(dòng)。已知物體A在碰撞前后共運(yùn)行6 s后停止運(yùn)動(dòng)。求碰撞后B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間(已知mA2mB，物體A、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.1，取g10 m/s2)。圖2解析(1)產(chǎn)生Zn的反應(yīng)是人工轉(zhuǎn)變，只有輕核才發(fā)生聚變反應(yīng)，A錯(cuò)誤；同位素Zn和Zn的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，B正確；核反應(yīng)中質(zhì)量虧損不是質(zhì)量消滅，是靜止質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)質(zhì)量，C正確；射線是波

6、長(zhǎng)很短的電磁波，在真空中傳播的速度是3.0×108 m/s，是由于原子核受到激發(fā)產(chǎn)生的，D正確，E錯(cuò)誤。(2)取物體A運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍O(shè)物體A、B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為tA和tB，則由系統(tǒng)動(dòng)量定理得mAgtAmBgtB0mAvA(5分)代入數(shù)據(jù)，得B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為tB8 s。(4分)答案(1)BCD(2)8 s3(2014·高考沖刺卷四)(1)(6分)下列說(shuō)法正確的是_。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得3分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)A每種元素都有自已的特征譜線，利用特征譜線可以鑒別物質(zhì)或確定物質(zhì)的組成成分B天然放射現(xiàn)象放出的粒子是質(zhì)子向中子轉(zhuǎn)

7、變時(shí)產(chǎn)生的C盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)D對(duì)放射性物質(zhì)施加壓力，其半衰期不會(huì)改變E目前，核電站發(fā)電原理是將重核裂變釋放的核能轉(zhuǎn)化為電能(2)(9分)如圖3所示，一輛質(zhì)量M3 kg的小車A靜止在光滑的水平面上，小車上有一質(zhì)量m1 kg的光滑小球B，將一輕質(zhì)彈簧壓縮并鎖定，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep6 J，小球與小車右壁距離為L(zhǎng)，解除鎖定，小球脫離彈簧后與小車右壁的油灰阻擋層碰撞并被粘住，求：圖3小球脫離彈簧時(shí)小球和小車各自的速度大小；在整個(gè)過(guò)程中，小車移動(dòng)的距離。解析(2)水平面光滑，由小車、彈簧和小球組成的系統(tǒng)在從彈簧解鎖到小球脫離彈簧的過(guò)程中，滿足動(dòng)量守恒和能量守恒，即mv1

8、Mv20，mvMvEp(4分)聯(lián)立兩式并代入數(shù)據(jù)解得：v13 m/s，v21 m/s(2分)在整個(gè)過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，所以有mM，s1s2L(2分)解得：s2(1分)答案(1)ADE(2)3 m/s1 m/s4(2014·吉林質(zhì)監(jiān))(1)(6分)下列說(shuō)法正確的是_。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得3分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)A氡的半衰期為3.8天，若取4個(gè)氡原子核，經(jīng)7.6天后就一定剩下1個(gè)原子核了B原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，這種轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的電子發(fā)射到核外，就是粒子，這就是衰變的實(shí)質(zhì)C光子的能量由光的頻率所決定D只要有核反應(yīng)發(fā)生，

9、就一定會(huì)釋放出核能E按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較大的軌道躍遷到半徑較小的軌道時(shí)，電子的動(dòng)能增加，電勢(shì)能減少，原子的總能量減少圖4(2)(9分)一繩跨過(guò)定滑輪，兩端分別拴有質(zhì)量為M1、M2的物塊(M2M1)，如圖4所示，M2開(kāi)始時(shí)靜止于地面上，當(dāng)M1自由下落H距離后，繩子才被拉緊，求繩子剛被拉緊時(shí)兩物塊的速度。解析(1)半衰期是大量原子衰變時(shí)所表現(xiàn)出的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少量原子核沒(méi)有意義，A錯(cuò)；衰變的實(shí)質(zhì)是指原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子后釋放出電子的過(guò)程，B正確；根據(jù)光子能量計(jì)算公式Eh可知光子的能量由光的頻率決定，C正確；只有存在質(zhì)量虧損的核反應(yīng)(核反應(yīng)過(guò)程比結(jié)合能下降)才會(huì)釋放核能，D錯(cuò)；按照

10、玻爾理論，氫原子的核外電子放出光子向低能級(jí)躍遷時(shí)，核外電子的軌道半徑減少，電子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能增加，系統(tǒng)勢(shì)能減少，總能量減少，E正確。(2)M1自由下落H距離時(shí)的速度為v1(2分)繩子拉緊后的一小段時(shí)間t后，M1與M2具有相同的速率v，M1的速度向下，M2的速度向上，以向上為正方向。對(duì)M1由動(dòng)量定理得(T1M1g)tM1v(M1v1)(2分)對(duì)M2由動(dòng)量定理得(T2M2g)tM2v0(2分)因?yàn)槔K子拉緊過(guò)程繩子的拉力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物體的重力，忽略重力，又可以認(rèn)為T1T2(1分)聯(lián)立解得v(2分)答案(1)BCE(2)5(2014·沈陽(yáng)市質(zhì)量監(jiān)測(cè)) (1)(6分)如圖5為氫原子的能級(jí)示意圖，鋅的逸

11、出功是3.34 eV，那么對(duì)氫原子在能級(jí)躍遷過(guò)程中發(fā)射或吸收光子的特征認(rèn)識(shí)正確的是_。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得3分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)圖5A用氫原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)射的光照射鋅板一定不能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象B一群處于n3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，能放出3種不同頻率的光C一群處于n3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，發(fā)出的光照射鋅板，鋅板表面所發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能為8.75 eVD用能量為10.3 eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)E用能量為14.0 eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子電離圖6(2)(9分)如圖6所示，在光滑水平地

12、面上，有一質(zhì)量m14.0 kg的平板小車，小車的右端有一固定的豎直擋板，擋板上固定一輕質(zhì)細(xì)彈簧，位于小車上A點(diǎn)處的質(zhì)量為m21.0 kg的木塊(視為質(zhì)點(diǎn))與彈簧的左端相接觸但不連接，此時(shí)彈簧與木塊間無(wú)相互作用力。木塊與A點(diǎn)左側(cè)的車面之間有摩擦，與A點(diǎn)右側(cè)的車面之間的摩擦可忽略不計(jì)?，F(xiàn)小車與木塊一起以v02.0 m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，小車將與其右側(cè)的豎直墻壁發(fā)生碰撞，已知碰撞時(shí)間極短，碰撞后小車以v11.0 m/s的速度水平向左運(yùn)動(dòng)，取g10 m/s2。求小車與豎直墻壁發(fā)生碰撞的過(guò)程中小車動(dòng)量變化量的大??；若彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，求小車碰撞后與木塊相對(duì)靜止時(shí)的速度大小和彈簧的最大彈性勢(shì)能。解

13、析(1)當(dāng)氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出光子的能量有可能大于3.34 eV，鋅板有可能產(chǎn)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由躍遷關(guān)系可知，選項(xiàng)B正確；從n3能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)出的光子最大能量為12.09 eV，由光電效應(yīng)方程可知，發(fā)出光電子的最大初動(dòng)能為8.75 V，選項(xiàng)C正確；氫原子在吸收光子能量時(shí)需滿足兩能級(jí)間的能量差，因此D選項(xiàng)錯(cuò)誤；14.0 eV13.6 eV，因此可以使處于基態(tài)的氫原子電離，選項(xiàng)E正確。(2)小車與豎直墻壁發(fā)生碰撞的過(guò)程中，小車動(dòng)量變化量的大小為pm1v1m1(v0)12 kg·m/s(2分)小車與墻壁碰撞后向左運(yùn)動(dòng)，木塊與小車間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)將彈簧壓縮至最短時(shí)，

14、二者速度大小相等，此后木塊和小車在彈簧彈力和摩擦力的作用下，做變速運(yùn)動(dòng)，直至二者再次具有相同速度，此后，二者相對(duì)靜止。整個(gè)過(guò)程中，小車和木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)小車和木塊相對(duì)靜止時(shí)的速度大小為v，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有m1v1m2v0(m1m2)v(2分)解得v0.40 m/s(1分)當(dāng)小車與木塊首次達(dá)到共同速度v時(shí)，彈簧壓縮至最短，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大，設(shè)最大彈性勢(shì)能為Ep，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得Epm1vm2v(m1m2)v2(3分)Ep3.6 J(1分)答案(1)BCE(2)12 kg·m/s0.4 m/s3.6 J6(2015·河南高考適應(yīng)性測(cè)試)(1)(6分)以下

15、有關(guān)近代物理內(nèi)容的幾種說(shuō)法中正確的是_。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得3分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)A紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)能夠發(fā)生光電效應(yīng)，則當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時(shí)，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能也隨之增大B比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定C重核的裂變過(guò)程質(zhì)量增大，輕核的聚變過(guò)程有質(zhì)量虧損D根據(jù)玻爾理論，氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，要釋放一定頻率的光子，同時(shí)電子的動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小E自然界中含有少量的14C,14C具有放射性，能夠自發(fā)地進(jìn)行衰變，因此在考古中可利用14C來(lái)測(cè)定年代(2)(9分)靜止放在

16、光滑水平面上的小車左端有光滑圓弧滑道AB，與水平滑道相切于B點(diǎn)，水平滑道上的BC部分粗糙，小車右端固定一個(gè)輕彈簧P，整個(gè)滑道質(zhì)量為m1，如圖7所示?，F(xiàn)讓質(zhì)量為m2的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))自A點(diǎn)由靜止釋放，滑塊滑過(guò)BC后與小車右端彈簧碰撞，第一次被彈簧彈回后沒(méi)有再滑上圓弧滑道。已知粗糙水平滑道BC長(zhǎng)l1.0 m，滑塊與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.15，m12m2，重力加速度取g10 m/s2。求：圖7光滑圓弧滑道AB的半徑大小范圍；整個(gè)過(guò)程中小車可能獲得的最大速度。解析(2)在滑塊與小車相互作用的整個(gè)過(guò)程中，水平方向上系統(tǒng)不受外力，動(dòng)量守恒，因此當(dāng)滑塊被彈簧彈回后應(yīng)停在BC段，此時(shí)系統(tǒng)總動(dòng)量為零，速度為零

17、。(1分)由能量守恒得：m2gRm2gs0(1分)其中滑塊在BC段滑動(dòng)的路程s應(yīng)滿足ls2l(2分)解得0.15 mR0.30 m(1分)由動(dòng)量守恒可知，滑塊速度最大時(shí)，小車速度最大，所以滑塊第一次滑到B點(diǎn)時(shí)小車具有最大速度，而當(dāng)半徑R0.30 m時(shí)小車能獲得的速度最大(1分)m2v2m1v10(1分)m2gRm2vm1v(1分)代入m12m2，R0.30 m解得v11 m/s(1分)答案(1)BDE(2)0.15 mR0.30 m1 m/s7(10分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車A使之做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后與原來(lái)靜止在前方的小車B相

18、碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。他設(shè)計(jì)的裝置如圖8甲所示。在小車A后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50 Hz，長(zhǎng)木板下墊著薄木片以平衡摩擦力。圖8(1)若已測(cè)得打點(diǎn)紙帶如圖乙所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距(已標(biāo)在圖上)。A為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，則應(yīng)選_段來(lái)計(jì)算A碰前的速度。應(yīng)選_段來(lái)計(jì)算A和B碰后的共同速度(以上兩空選填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)。(2)已測(cè)得小車A的質(zhì)量m10.4 kg，小車B的質(zhì)量為m20.2 kg，則碰前兩小車的總動(dòng)量為_(kāi)kg·m/s，碰后兩小車的總動(dòng)量為_(kāi)kg·m/s。解析(1)從分析紙帶上打點(diǎn)的情況看，BC段既表示小車做勻速運(yùn)動(dòng)，又表示小車有較大速度，因此BC段能較準(zhǔn)確地