《与名师对话》2015届课时作业：选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核.doc

课时作业(四十六)1(2013无锡模拟)两位同学穿旱冰鞋，面对面站立不动，互推后向相反的方向运动，不计摩擦阻力，下列判断正确的是()【来源：全,品中&高*考*网】A互推后两同学总动量增加B互推后两同学动量大小相等，方向相反C分离时质量大的同学的速度小一些D互推过程中机械能守恒解析：对两同学所组成的系统，互推过程中，合外力为零，总动量守恒，故A错；两同学动量的变化量大小相等，方向相反，故B、C正确；互推过程中机械能增大，故D错误答案：BC2(2013安徽七校联考)如右图所示，小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法中正确的是()A男孩和木箱组成的系统动量守恒B小车与木箱组成的系统动量守恒C男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同解析：男孩、小车和木箱三者组成的系统所受外力矢量和为零，动量守恒，木箱动量的增量与男孩、小车的总动量增量等大、反向，故只有选项C正确答案：C3为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水位上升了45 mm.查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为12 m/s，据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲叶后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1103 kg/m3)()A0.15 PaB0.54 PaC1.5 PaD5.4 Pa解析：设水杯底面积为S,1小时内下落的水总质量mhS，其动量变化量pmv，水对杯底的压力FpS，对水由动量定理得pSthvS，得p0.15 Pa.正确选项为A.答案：A4(2013哈尔滨检测)现有甲、乙两滑块，质量分别为3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞已知碰撞后，甲滑块静止不动，那么该碰撞是()A弹性碰撞B非弹性碰撞C完全非弹性碰撞D条件不足，无法确定解析：由动量守恒定律有：3mvmv0mv，得v2v.碰前总动能：Ek3mv2mv22mv2，碰后总动能：Ekmv22mv2，则EkEk，选项A正确答案：A5(2013济南名校模考)甲物体在光滑水平面上运动的速度为v1，与静止的乙物体相碰，碰撞过程中无机械能损失，下列结论正确的是()A当乙的质量等于甲的质量时，碰撞后乙的速率是v1B当乙的质量远远小于甲的质量时，碰撞后乙的速率是2v1C当乙的质量远远大于甲的质量时，碰撞后甲的速率是v1D碰撞过程中甲对乙做的功大于乙的动能增量解析：由于碰撞过程中无机械能损失，故是弹性碰撞，根据动量守恒得m1v1m1v1m2v2，机械能守恒得m1vm1vm2v，解得两物体碰后的速度v1v1，v2v1.当m1m2时，v2v1，A正确；当m1m2时，v22v1，B正确；当m1mbBmambCmambD无法判断【来源：全,品中&高*考*网】解析：由图象知a球以一初速度向原来静止的b球运动，碰后a球反弹且速度大小小于其初速度大小，根据动量守恒定律，a球的质量小于b球的质量答案：B8一辆轿车强行超车时，与另一辆迎面驶来的轿车相撞，两车相撞后连为一体，两车车身因相互挤压，皆缩短了0.5 m，据测算两车相撞前的速度均约为30 m/s，求：(1)若人与车一起做减速运动，车祸过程中车内质量约60 kg的人受到的平均冲力是多大？(2)若此人系有安全带，安全带在车祸过程中与人体作用时间是1 s，求这时人体受到的平均冲力为多大？解析：(1)两车相撞时认为人与车一起做匀减速运动直至停止，位移为0.5 m.设运动时间为t，根据xt，得t s.根据动量定理Ftpmv0，【来源：全,品中&高*考*网】得F N5.4104 N.(2)若人系有安全带，则F N1.8103 N.答案：(1)5.4104 N(2)1.8103 N9水平推力F1和F2分别作用在水平面上等质量的a、b两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间后停下，两物体的vt图像如图所示，图中ABCD，则()AF1的冲量大于F2的冲量BF1的冲量等于F2的冲量C两物体受到的摩擦力大小相等D两物体受到的摩擦力大小不等解析：题目中给出了速度时间图象，由图象告诉我们很多隐含条件，如图象的斜率表示加速度的大小，我们可以根据斜率的大小关系确定加速度的大小关系，从而确定力的大小关系，同时也可以从图上直线找出力作用时间的长短设F1、F2的作用时间分别为t1、t2，则由图知t1t2，当只有摩擦力Ff作用时，由ABCD知图线斜率相同，则加速度相等，由牛顿第二定律知，摩擦力Ff相等，故C选项正确，D选项错误对a，由动量定理得：F1t1Fft1mvA；对b同理得：F2t2Fft2mvC.由图象知，vAvC，t1F1t1，即A、B选项均错答案：C10(2013河北八校)如下图所示，轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与质量为m的物体A相连，A放在光滑水平面上，有一质量与A相同的物体B，从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下，与A相碰后一起将弹簧压缩，弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升下列说法正确的是()A弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mghB弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为CB能达到的最大高度为DB能达到的最大高度为解析：根据机械能守恒定律可得B刚到达水平地面的速度v0，根据动量守恒定律可得A与B碰撞后的速度为vv0，所以弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为Epm2mv2mgh，即B正确；当弹簧再次恢复原长时，A与B将分开，B以v的速度沿斜面上滑，根据机械能守恒定律可得mghmv2，B能达到的最大高度为，即D正确答案：BD11(2013河南省十所名校高三联考)如图所示，光滑的水平面上有一个质量为M2m的凸型滑块，它的左侧面与水平面相切，并且光滑，滑块的高度为h.质量为m的小球，以某一初速度在水平面上迎着光滑曲面冲向滑块试分析计算小球的初速度满足什么条件，小球才能越过滑块解：设小球的初速度为v0，当小球滑到滑块最高点时，小球的速度为v1，滑块的速度为v2，由动量守恒定律和机械能守恒定律可得mv0mv1Mv2mvmvMvmgh小球要越过滑块，应有v1v2，至少也要有v1v2，设v1v2v，上述两式变为【来源：全,品中&高*考*网】mv0(mM)vmv(mM)v2mgh解得v0，故小球的初速度必须大于.答案：小球的初速度必须大于【来源：全,品中&高*考*网】12(2013新课标全国卷)如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C.B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动假设B和C碰撞过程时间极短求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中：(1)整个系统损失的机械能；(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能解析：(1)从A压缩弹簧到A与B具有相同速度v1时，对A、B与弹簧组成的系统，由动量守恒定律得mv02mv1此时B与C发生完全非弹性碰撞，设碰撞后的瞬时速度为v2，损失的机械能为E.对B、C组成的系统，由动量守恒和能量守恒定律得mv12mv2mvE(2m)v联立式得Emv(2)由式可知v2v1，A将继续压缩弹簧，直至A、B、C三者速度相同，设此速度为v3，此时弹簧被压缩至最短，其弹性势能为Ep.由动量守恒和能量守恒定律得2mv23mv32mv3mvEp联立式得Epmv答案：(1)mv(2)mv课时作业(四十七)1下列实验现象中，哪一个实验现象的解释使得光的波动说遇到了巨大的困难()A光的干涉B光的衍射C多普勒效应D光电效应解析：光的干涉、衍射现象和多普勒效应都说明光具有波动性，而光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性本题答案为D.答案：D2用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图(a)、(b)、(c)所示的图象，则()A图象(a)表明光具有粒子性B图象(c)表明光具有波动性C用紫外光观察不到类似的图象【来源：全,品中&高*考*网】D实验表明光是一种概率波答案：ABD3(2013镇江月考)如图所示，近年来数码相机已经进入千家万户，用来衡量数码相机性能的一个重要的指标就是像素，1像素可理解为光子打在光屏上的一个亮点，现知300万像素的数码相机拍出的照片比30万像素的数码相机拍出的等大的照片清晰得多，其原因可解释为()A像素的多少，与光的本质无关【来源：全,品中&高*考*网】B像素少，光的波动性显著C像素多，说明大量光子表现光具有粒子性D像素的多少能说明光具有波粒二象性，像素多光的波动性显著解析：根据光的波粒二象性，当光同物质发生作用时，这种作用是“一份一份”进行的，表现出粒子的性质，少量或个别光子容易显示出光的粒子性；光在传播时，表现出波的性质，大量光子产生的效果往往显示出波动性像素越多，光子与物质作用的个数越多，波动性越明显，照片越清晰，D正确答案：D4(2013孝感统考)对光电效应的理解正确的是()A金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属B如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应C发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大【来源：全,品中&高*考*网】D由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应，入射光的最低频率也不同解析：按照爱因斯坦的光子说，光子的能量由光的频率决定，与光强无关，入射光的频率越大，发生光电效应时产生的光电子的最大初动能越大但要使电子离开金属，须使电子具有足够的动能，而电子增加的动能只能来源于照射光的光子能量，且电子只能吸收一个光子，不能吸收多个光子，否则即使光的频率低，若照射时间足够长，也会产生光电效应现象电子从金属逸出时只有从金属表面向外逸出的电子克服原子核的引力所做的功最小综上所述，选项B、D正确答案：BD5用强度和频率都相同的两束紫外线分别照射到两种不同金属的表面上，均可发生光电效应，则下列说法中错误的是()A两束紫外线光子总能量相同B从不同的金属表面逸出的光电子的最大初动能相同C在单位时间内从不同的金属表面逸出的光电子数相同D从不同的金属表面逸出的光电子的最大初动能不同解析：因为紫外线的强度和频率都相同，所以光子总能量相同，A正确；根据光电效应方程EkhW0知，两种金属逸出功不同，所以光电子最大初动能不同，B错误，D正确；由于强度和频率都相同，所以单位时间内从金属表面逸出的光电子数相同，C正确故选B.答案：B6在做光电效应实验中，某金属被光照射发生了光电效应，实验测出了光电子的最大初动能Ek与入射光的频率的关系如图所示，由实验图象可求出()A该金属的逸出功【来源：全,品中&高*考*网】B该金属的极限频率C单位时间内逸出的光电子数D普朗克常量解析：根据爱因斯坦光电效应方程EkhW0，任何一种金属的逸出功W0一定，说明Ek随入射光频率的变化而变化，且是线性关系(与yaxb类似)，直线的斜率等于普朗克常量，直线与横轴的截距OA表示Ek0时的频率c，即为金属的极限频率直线与纵轴截距大小表示金属的逸出功答案：ABD7在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为0，该金属的逸出功为_若用波长为(n)，故选项C、D正确答案：CD5.(2012江苏卷)如图所示是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是()解析：根据玻尔的原子跃迁公式hEmEn可知，两个能级间的能量差值越大，辐射光的波长越短，从图中可看出，能量差值最大的是E3E1，辐射光的波长a最短，能量差值最小的是E3E2，辐射光的波长b最长，所以谱线从左向右的波长依次增大的是a、c、b，C正确答案：C6(2013湖北省八校高三联考)如图所示为氢原子的能级图让一束单色光照射到大量处于基态(量子数n1)的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的单色光，照射氢原子的单色光的光子能量为E1，用这种光照射逸出功为4.54 eV的金属表面时，逸出的光电子的初动能是E2则关于E1，E2的可能值正确的是()AE112.09 eV，E28.55 eV【来源：全,品中&高*考*网】BE113.09 eV，E27.55 eVCE112.09 eV，E27.55 eVDE112.09 eV，E23.55 eV解析：据方程：Ek0hW, hW12.09ev4.54 eV7.55eV，Ek07.55eV，所以CD正确答案：CD7(2013江门佛山两市普通高中高三教学质量检测)氢原子的能级如右图某光电管的阴极由金属钾制成，钾的逸出功为2.25 eV.处于n4激发态的一群氢原子，它们向各较低能级跃迁时，哪两能级间跃迁产生的光子不能使光电管产生光电子()A从n4向n3跃迁B从n3向n1跃迁C从n4向n1跃迁【来源：全,品中&高*考*网】D从n2向n1跃迁解析：处于激发态的氢原子在向较低激发态或基态跃迁时，释放光子的能量等于两能级间的能量差，而只有光子的能量大于或等于2.25 eV的光子才能使金属钾发生光电效应，选项A正确答案：A8(2013江苏省南京市四校高三阶段调研)如图所示为氢原子的能级示意图现用能量介于1012.9 eV范围内的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是()A照射光中只有1种频率的光子被吸收B照射光中有3种频率的光子可能被吸收C观测到氢原子发射出3种不同波长的光D观测到氢原子发射出6种不同波长的光解析：根据玻尔能级跃迁的知识可知：原子从基态跃迁到激发态时要吸收能量，而从激发态跃迁到基态时则以光子的形式向外释放能量无论是吸收还是放出能量，这个能量值都不是任意的，而等于原子发生跃迁时这两个能级间的能量差根据氢原子的能级示意图知E2E110.2 eV，E3E112.09 eV，E4E112.75 eV，E5E113.06 eV，说明在1012.9 eV范围内的光子的照射下，能使基态的氢原子跃迁到第2、3、4能级，因此照射光中有3种频率的光子可能被吸收，选项A错误，B正确；观测到氢原子发射出6种不同波长的光，选项C错误，D正确答案：BD【来源：全,品中&高*考*网】9(2013淮安调研)用频率为0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为1、2、3的三条谱线，且321，则()【来源：全,品中&高*考*网】A01B321C0123 D.解析：大量处于基态的氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这说明是从n3的能级向低能级跃迁，根据能量守恒有，h3h2h1，解得：321，选项B正确答案：B10若氢原子的基态能量为E(E0)，各个定态的能量值为En(n1,2,3)，则为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，所需的最小能量为_；若有一群处于n2能级的氢原子，发生跃迁时释放的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功至多为_(结果均用字母表示)解析：若氢原子的基态能量为E(E0)，各个定态的能量值为En(n1,2,3)，则为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，电子需吸收能量跃迁到无穷远处，所需的最小能量为0EE；处于n2能级的氢原子，辐射光子的能量为E，所以要使某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功至多为E.答案：EE11(2013郑州质量预测)光子不仅具有能量Eh，而且像实物粒子一样具有大小为p的动量如果氢原子能级可用如下公式来描述：En(2.181018 J)，n1,2,3，其中Z为原子序数已知电子电荷量取1.601019 C则氢原子第一激发态的能量为_，为使处于基态的氢原子进入激发态，入射光子所需的最小能量为_氢原子从第一激发态跃迁回基态时，如果考虑到原子的反冲，辐射光子的频率_(填“小于”或“大于”)不考虑原子的反冲时辐射光子的频率解析：第一激发态E2() J3.4 eV.由能级跃迁公式：hEmEn，从基态跃迁至第一激发态，所需光子的最小能量为E最小E2E110.2 eV.不考虑氢原子反冲时，辐射光子的频率为：h0E最小E2E1.考虑氢原子反冲时，设反冲的动能为mv2，辐射的光子能量为h.由能量守恒：h0hmv2，可见辐射光子的频率降低了答案：3.4 eV10.2 eV小于12.(2013石家庄模拟)实验室考查氢原子跃迁时的微观效应已知氢原子能级图如图所示，氢原子质量为mH1.671027 kg.设原来处于静止状态的大量激发态氢原子处于n5的能级状态(1)求氢原子由高能级向低能级跃迁时，可能发射出多少种不同频率的光；(2)若跃迁后光子沿某一方向飞出，且光子的动量可以用p表示(h为普朗克常量，为光子频率，c为真空中光速)，求发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率(保留三位有效数字)解析：(1)可以有nC10种不同频率的光辐射(2)由题意知氢原子从n5能级跃迁到n1能级时，氢原子具有最大反冲速率氢原子发生跃迁时辐射出的光子能量为EE|E5E1|开始时，将原子(含核外电子)和即将辐射出去的光子作为一个系统，由动量守恒定律可得：mHvHp光0光子的动量p光，Eh氢原子速度为vH，所以vH4.17 m/s答案：(1)10(2)4.17 m/s课时作业(四十九)1与原子核内部变化有关的现象是()A电离现象B光电效应现象【来源：全,品中&高*考*网】C天然放射现象D粒子散射现象解析：电离现象、光电效应现象均发生在原子核外，是电子参与的一种现象，A，B错；天然放射现象是原子核内部的变化，是原子核发生的衰变，C正确；粒子散射现象中原子核没有发生变化，D错答案：C2关于重核的裂变，下列说法正确的是()A核裂变时释放的能量等于它俘获中子时得到的能量B重核裂变时释放出大量的能量，产生明显的质量亏损，所以核子数减少【来源：全,品中&高*考*网】C铀核自发放出粒子、粒子时要释放能量，核电站利用的就是这一能量D重核的比结合能小于中等质量核的比结合能，所以重核裂变成中等质量核时，要放出核能，有质量亏损解析：核电站利用的是裂变链式反应所放出的核能原子核的衰变以及人工核反应也要释放核能，但天然衰变进行得非常缓慢，放出的能量也很小，人工无法控制，实用价值不大，原子核的人工转变也放出能量，但作为“炮弹”的粒子击中原子核的机会太少，这种做法得不偿失所以核能的获取都是通过裂变或聚变的途径比结合能是核子结合成原子核时每个核子平均放出的能量，或原子核拆解成核子时每个核子平均吸收的能量重核的比结合能小于中等质量核的比结合能，即将重核分成核子时比中等质量核分成核子时每个核子平均吸收的能量小些，可见由重核裂变成两个中等质量的核要放出能量，选项D正确铀核裂变放出的能量是原子核的核能，而不是中子具有的动能，选项A错误裂变过程遵守质量数、电荷数守恒规律，B错误衰变是自发的现象，铀核衰变后的新核仍是重核，而核电站利用的是裂变核能，选项C错误答案：D3(2013柳州市、贵港市、钦州市、河池市高中毕业班一月份模拟考试)铀核裂变产物之一氪90经、衰变会生成锆86，其衰变方程为KrZrxy，其中()Ax1，y6Bx6，y1Cx2，y8Dx8，y2解析：核反应前后质量数、质子数都守恒，质量数的变化是由衰变引起的，故x1，由质子数守恒知：36402y，则y6，选项A正确答案：A4(2013北京海淀区高三期中练习)下列关于核反应方程的说法中正确的是【来源：全,品中&高*考*网】()A.NHCHe是衰变方程B.HHHe是核裂变方程C.UThHe是核聚变方程D.HeAlPn是原子核人工转变方程解析：选项A是原子核的人工转变，选项B是轻核聚变；选项C是衰变，选项D是原子核的人工转变，选项D正确答案：D5(2013茂名市高三模拟)在下列四个核反应方程中，x1、x2、x3和x4各代表某种粒子Hx1HenNHeOx2BeHeCx3MgHeAlx4以下判断中正确的是()Ax1是质子Bx2是质子Cx3是质子Dx4是质子解析：在核反应中，质量数和质子数都守恒，可知x1为H即氘核，x2为H即质子，x3为n即中子，x4为H即质子，选项B、D正确，选项A、C错误答案：BD6(2013上海卷)在一个U原子核衰变为一个Pb原子核的过程中，发生衰变的次数为()A6次B10次C22次D32次解析：假设发生x次衰变y次衰变，依据质量数平衡和电荷数平衡，则有平衡方程UPbxHeye，即2382064x0y,92822x(1)y，解方程得y6，因此选项A正确答案：A7(2013河南十校联考)正电子发射型计算机断层显像(PET)的基本原理是：将放射性同位素O注入人体，O在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器采集后，经计算机处理生成清晰图象则根据PET原理判断下列表述正确的是()A.O在人体内衰变的方程是ONeB正、负电子湮灭的方程是ee2C在PET中，O主要用途是作为示踪原子D在PET中，O主要用途是参与人体的新陈代谢解析：由题意知A、B正确，显像的原理是采集光子，即注入人体内的O衰变放出正电子和人体内的负电子湮灭转化为光子，因此O主要用途是作为示踪原子，故C对，D错【来源：全,品中&高*考*网】答案：ABC8回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展当今医学影像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子碳11可由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得，同时还会产生另一粒子，试写出核反应方程若碳11的半衰期为20 min，经2.0 h剩余碳11的质量占原来的百分之几？(结果取2位有效数字)解析：核反应方程为NHCHe设碳11原有质量为m0，经过t12.0 h，剩余的质量为mr，根据半衰期定义有答案：NHCHe1.6%9一个静止的原子核X经衰变放出一个粒子并生成一个新核，粒子的动能为E0.设衰变时产生的能量全部变成粒子和新核的动能，则在此衰变过程中的质量亏损为()A.B.C.D.解析：本题考查了动量守恒、衰变方程、质能方程因为衰变过程动量守恒，所以粒子和新核的动量大小相等由Ek，可得新核与粒子的动能之比为，因此衰变释放的总能量为，由质能方程Emc2可得质量亏损m.答案：D10(2013济南模拟)一个电子(质量为m，电量为e)和一个正电子(质量为m，电量为e)，以相等的初动能Ek相向运动，并撞到了一起，发生“湮灭”，产生两个频率相同的光子，设产生光子的频率为；若这两个光子的能量都是h，动量分别为p和p，下列关系中正确的是()Ahmc2Bhmc2，ppChmc2Ek，ppDh(mc2Ek)，pp解析：由能量守恒知2mc22Ek2h，故hmc2Ek，由动量守恒知0pp，故pp，故选项C正确，选项A、B、D错误答案：C11太阳中含有大量的氘核，因氘核不断发生核反应释放大量的核能，以光和热的形式向外辐射已知氘核质量为2.0136 u，氦核质量为3.0150 u，中子质量为1.0087 u,1 u的质量相当于931.5 MeV的能量则：(1)完成核反应方程：HH_n.(2)求核反应中释放的核能(3)在两氘核以相等的动能0.35 MeV进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下，求反应中产生的中子和氦核的动能解析：(1)He(2)Emc2(22.0136 u3.0150 u1.0087 u)931.5 MeV3.26 MeV.(3)两核发生碰撞时：0Mv1mv2由能量守恒可得：E2EkMvmv由以上两式解得：EHeMv0.99 MeV，E中mv2.97 MeV答案：(1)He(2)3.26 MeV(3)0.99 MeV2.97 MeV12(2013绍兴检测)如图所示，有界的匀强磁场磁感应强度为B0.05 T，磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左边界在磁场中A处放一个放射源，内装Ra，Ra放出某种射线后衰变成Rn.(1)写出上述衰变方程(2)若A处距磁场边界MN的距离OA1.0 m时，放在MN左侧边缘的粒子接收器收到垂直于边界MN方向射出的质量较小的粒子，此时接收器距过OA的直线1.0 m求一个静止Ra核衰变过程中释放的核能有多少？(取1 u1.61027 kg，e1.61019 C，结果保留三位有效数字)解析：(1)RaRnHe(2)衰变过程中释放的粒子在磁场中做匀速圆周运动，半径R1.0 m，由2evB得粒子的速度v，衰变过程中系统动量守恒，Rn、He质量分别为222 u、4 u，则222 uv4 uv，【来源：全,品中&高*考*网】得Rn的速度vv，释放的核能E222 uv24 uv2代入数据解得E2.041014 J.答案：(1)RaRnHe(2)2.041014 J质量检测(七)(检测范围：选修35)时间：45分钟总分：100分一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分在每小题给出的四个选项中，第15题只有一项符合题目要求第68题有多项符合题目要求全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1(2013北京市东城区高三综合(二)下列说法正确的是()A同一元素的两种同位素具有相同的质量数B.C的半衰期会随着周围环境的温度的变化而改变C在核聚变反应中，反应物的总质量等于生成物的总质量D在卢瑟福的粒子散射实验中，有少数粒子发生大角度偏转解析：同一元素的两种同位素具有相同的质子数和不同的中子数，故质量数不同，选项A错误；放射性元素的半衰期与其所处的环境温度无关，选项B错误；在核聚变反应中，反应物的总质量大于生成物的总质量，选项C错误；由粒子散射实验现象知选项D正确答案：D2(2013海淀区高三期末)根据玻尔理论，氢原子的电子由n2轨道跃迁到n1轨道()A原子的能量减少，电子的动能增加B原子的能量增加，电子的动能减少C原子要放出一系列频率不同的光子D原子要吸收某一频率的光子解析：氢原子从n2能级跃迁到n1能级，原子的能量减小，释放某一频率的光子，电子的轨道半径r减小，电场力做正功，动能增加，选项A正确答案：A3(2013北京西城区高三一模试卷)用某种频率的光照射锌板，使其发射出光电子为了增大光电子的最大初动能，下列措施可行的是()A增大入射光的强度B增加入射光的照射时间C换用频率更高的入射光照射锌板D换用波长更长的入射光照射锌板解析：由光电效应方程EkhW，为了增大Ek，需用频率更高的光照射，选项C正确答案：C4(2013天津市和平区高三第一次质量调查)放射性元素的原子核X连续经过三次衰变和两次衰变，若最后变成另一种元素的原子核Y，则新核Y的正确写法是()A.YB.YC.YD.Y解析：原子核衰变前后电荷数守恒，质量数守恒，故原子核每发生一次衰变，质量数减少4，电荷数减少2，每发生一次衰变，质量数不变，电荷数增加1，故为Y，选项C正确答案：C5(2013济宁调研)已知金属甲发生光电效应时产生光电子的最大初动能跟入射光的频率关系如直线l所示现用某单色光照射金属甲的表面，产生光电子的最大初动能为E1，若用同样的单色光照金属乙表面，产生的光电子的最大初动能为E2，如图所示则金属乙发生光电效应时产生光电子的最大初动能跟入射光的频率关系图线应是()AaBbCcD上述三条图线都有可能解析：由光电效应方程：EkhW，可知Ek图线的斜率为普朗克常量h，故金属乙发生光电效应时产生光电子的最大初动能与入射光频率的关系图线一定平行于直线l，故A正确答案：A6(2013东北三校高三第二次联合模拟考试)光电效应的实验规律及对应的理论分析过程，让人们体会到光电效应的神奇、并认识到经典理论的局限性实验电路如图所示，已知光照条件不变，照射光频率大于光电管中阴极金属K的截止频率，下列选项中分析正确的是()A将滑片P向右移动的过程中，灵敏电流计的示数一定持续增大B将滑片P向右移动的过程中，灵敏电流计的示数可能出现先增大后不变的现象，说明逸出的光电子有最大初动能C将滑片P向右移动的过程中，灵敏电流计的示数可能出现先增大后不变的现象，说明单位时间内逸出的光电子的数目是一定的D如果将图中电源正负极对调，将滑片P向右移动的过程中，灵敏电流计的示数将会减小，说明光电子逸出的初动能有大有小解析：图中光电管加的是正向电压，若光电流未达到饱和光电流，则电流计的示数随P的右移而增大，当光电流达到饱和光电流，则电流计的示数不再随P的右移而增大，选项A、B错误，选项C正确，若将电源正负极对调，滑片P右移，反向电压增大，当eUEkm时，电流为0，选项D正确答案：CD7(2014天津统考)甲、乙两个物体动量随时间变化的图象如下图所示，图象对应的物体的运动过程可能是()A甲物体可能做匀加速运动B甲物体可能做竖直上抛运动C乙物体可能做匀变速运动D乙物体可能与墙壁发生弹性碰撞解析：a.甲物体的动量随时间的变化图象是一条直线，其斜率恒定不变，说明物体受到恒定的合外力作用；b.由图线可以看出甲物体的动量先减小然后反向增大综合a、b知甲物体做匀减速直线运动，与竖直上抛运动类似，所以B选项正确c.乙物体的动量随时间变化规律是一条曲线，曲线的斜率先增大后减小根据动量的变化率就是物体受到的合外力知，乙物体在运动过程中受到的合外力先增大后减小d.由图线还可以看出，乙物体的动量先正方向减小到零，然后反方向增大综合c、d可知乙物体的运动是一个变加速运动，与水平面上的小球和竖直墙壁发生弹性碰撞相类似(弹性小球与竖直墙壁发生弹性碰撞的过程中，小球受到的弹力随着形变量的增大而增大，随形变量的减小而减小，是一个变力，且小球与墙壁达到最大压缩量时，其速度等于零)，所以D选项正确答案：BD8.(2013广州模拟)如图所示，小车AB放在光滑水平面上，A端固定一个轻弹簧，B端粘有油泥，AB总质量为M，质量为m的木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，开始时AB和C都静止，当突然烧断细绳时，C被释放，使C离开弹簧向B端冲去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下说法正确的是()A弹簧伸长过程中C向右运动，同时AB也向右运动BC与B碰前，C与AB的速率之比为M：mCC与油泥粘在一起后，AB立即停止运动DC与油泥粘在一起后，AB继续向右运动解析：小车AB与木块C组成的系统在水平方向上动量守恒，C向右运动时，AB应向左运动，故A错误设碰前C的速率为v1，AB的速率为v2，则0mv1Mv2，得，故B正确设C与油泥粘在一起后，AB、C的共同速度为v共，则0(Mm)v共，得v共0，故C正确，D错误答案：BC二、非选择题(共52分)9(14分)为了验证动量守恒定律(探究碰撞中的不变量)，某同学选取了两个材质相同，体积不等的立方体滑块A和B，按下述步骤进行实验：步骤1：在A、B的相撞面分别装上尼龙拉扣，以便二者相撞以后能够立刻结为整体；步骤2：安装好实验装置如下图，铝质轨道槽的左端是倾斜槽，右端是长直水平槽，倾斜槽和水平槽由一小段弧连接，轨道槽被固定在水平桌面上，在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机；步骤3：让滑块B静置于水平槽的某处，滑块A从斜槽某处由静止释放，同时开始频闪拍摄，直到A、B停止运动，得到一幅多次曝光的数码照片；步骤4：多次重复步骤3，得到多幅照片，挑出其中最理想的一幅，打印出来，将刻度尺紧靠照片放置，如下所示；(1)由图分析可知，滑块