衡水中学试题汇编——3-5动量 量子 原子.doc

衡水中学试题汇编3-5动量 量子 原子1. 如图所示，在光滑水平面上放一质量为M=3kg的薄木板，在其上放一质量为m=lkg的小木块。二者均以4m/s的初速度朝相反方向运动。薄木板足够长，它们之间有摩擦。当小木块的速度大小为11ms时，关于小木块此时的可能运动情况，下列说法正确的为（ BC ）A匀速运动B加速运动 C减速运动D都有可能2.如图所示,质量分别为m1、m2的两个小球A、B,带有等量异种电荷,通过绝缘轻弹簧相连接,置于绝缘光滑的水平面上.突然加一水平向右的匀强电场后,两球A、B将由静止开始运动,对两小球A、B和弹簧组成的系统,在以后的运动过程中,以下说法正确的是(设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用,且弹簧不超过弹性限度) ( D )A.系统机械能不断增加 B.系统机械能守恒C.系统动量不断增加 D.系统动量守恒3. 三个完全相同的11木块紧挨在一起，放在光滑的水平面上，如图所示。一粒子弹沿水平方向垂直射入第一个木块，并从第三个木块穿出，子弹穿过三个木块所用的时间分别是t1、t2、t3。设木块对子弹的阻力不变，则子弹穿出三个木块后，三个木块的动量之比为: ( D )A、t1：t2：t3 B、3t1：2t2：t3C、t1：（t1+t2）：（t1+t2+t3）D、2t1：（3t2+2t1）：（6t3+3t2+2t1）4如图所示，自行火炮连同炮弹的总质量为M，当炮管水平，火炮车在水平路面上以1的速度向右匀速行驶中，发射一枚质量为m的炮弹后，自行火炮的速度变为2，仍向右行驶，则炮弹相对炮筒的发射速度0为（ B ）A B C D 5质量为m1=4kg、m2=2kg的A、B两球，在光滑的水平面上相向运动，若A球的速度为v1=3m/s，B球的速度为v2=3m/s，发生正碰后，两球的速度分别变为v1和v2，则v1和v2可能为( AD )Av1=1m/s，v2=1m/sBv1=4m/s，v2=5m/sCv1=2m/s，v2= 1m/sDv1= 1m/s，v2=5m/s6一个半径为r的光滑圆形槽装在小车上，小车停放在光滑的水平面上，如图所示，处在最低点的小球受击后获得水平向左的速度，开始在槽内运动，则下面判断正确的是( AB )A小球和小车总动量不守恒B小球和小车总机械能守恒C小球沿槽上升的最大高度为rD小球升到最高点时速度为零7如图所示，质量为m0的半圆形木槽置于光滑水平地面上，左端紧靠着墙壁，半圆弧内有一质量为m的小球，从A点由静止释放小球，则( D )A小球由A点滑至C点的过程中，m与m0系统机械能守恒，动量守恒B小球由C沿圆弧槽向B运动的过程中，m与m0系统机械能守恒，动量守恒C小球由C能沿圆弧槽运动到B点D小球从A点由静止释放后不可能再回到A点8把一块锌板与不带电的验电器金属杆相连后一起放在绝缘板上，当锌板被X射线照射后，则（AB ）A电子由锌板逸出B验电器箔片张开 C锌板带上负电D验电器箔片带负电9用绿光照射一光电管，能产生光电效应，如果需要增大光电子到达阳极时的速度，可采用的方法是（CD ）A改用红光照射 B增大绿光强度 C增大正向电压 D改用紫光照射10质能方程E=mc2揭示了物体的能量和质量之间存在着密切的确定关系，提出这一方程的科学家是 （ B ）A牛顿 B爱因斯坦 C卢瑟福 D法拉第11能揭示原子具有核式结构的实验是（ C ） A光电效应实验 B伦琴射线的发现C粒子散射实验 D氢原子光谱的发现12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（ D ）A光的干涉 B光的衍射 C多普勒效应 D光电效应13下列核反应方程中属于衰变的是（ B ）A BC D14在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入的研究，发现、射线的穿透本领不同。下图为这三种射线穿透能力的比较，图中射线分别是（ C ）A、 B、 C、 D、15氢原子的能级如图所示，现让一束单色光照射大量处于基态的氢原子，氢原子只发出三种不同频率的色光。照射光光子的能量是（ C ）1234n- 13.6- 3.4- 1.51- 0.850E/eVA13.6eV B3.4eV C12.09eV D10.2eV16下列四个实验中，能说明光具有粒子性的是（ C ） 17下列说法中正确的是：（ D ）A对放射性物质施加压力，其半衰期将减少B衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C汤姆逊通过对阴极射线的研究发现了电子，并提出了原子核式结构学说D自然界中含有少量的,具有放射性，能够自发地进行衰变，因此在考古中可利用来测定年代18如图所示，铅盒A中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，（不计射线粒子的重力），则下列说法中正确的有（ B ）A打在图中a、b、c三点的依次是射线、射线和射线B射线和射线的轨迹是圆弧C射线和射线的轨迹是抛物线D如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向上的匀强电场，则屏上的亮斑可能只剩下b19.有一种衰变叫EC衰变，EC衰变发生于核内中子数相对过少的放射性原子核.核内的一个质子()可以俘获一个核外电子()并放射出一个中微子而转变为一个中子().经过一次EC衰变后原子核的（ A ）A.质量数不变，原子序数减少1 B.质量数增加1，原子序数不变C.质量数不变，原子序数不变 D.质量数减少1，原子序数减少120.图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E.处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波。已知金属钾的逸出功为2.22eV.在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有（C ）n E/eV4 -0.853 -1.512 -3.401 -13.60A.二种 B.三种 C.四种 D.五种21用中子轰击氧原子核的核反应方程式为，对式中X、a、b判断正确的是（ C ）AX代表中子，a17，b1BX代表电子，a17，b1CX代表正电子，a17，b1DX代表质子，a17，b122.三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核,Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个氦核.则下面说法正确的是：（ CD ）A.X核比Z核多一个质子 B.X核比Z核少一个中子C.X核的质量数比Z核质量数大3 D.X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍23下列关于放射性现象的说法中，正确的是(D)A原子核发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4B原子核发生衰变时，生成核与粒子的总质量等于原来的原子核的质量C原子核发生衰变时，生成核的质量数比原来的原子核的质量数多1D单质的铀238与化合物中的铀238的半衰期是相同的24一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法正确的是(B)A核反应方程是HnHB聚变反应中的质量亏损mm1m2m3C辐射出的光子的能量E(m3m1m2)cD光子的波长25现已建成的核电站的能量来自于(C)A天然放射性元素衰变放出的能量B人工放射性同位素放出的能量C重核裂变放出的能量D化学反应放出的能量26静止的氡核Rn放出粒子后变成钋核Po，粒子动能为E.若衰变放出的能量全部变为反冲核和粒子的动能，真空中的光速为c，则该反应中的质量亏损为(C)A. B0C. D.27关于天然放射现象和对放射性的研究，下列说法正确的是( BC )A是玛丽居里夫妇首先发现的B说明了原子核不是单一的粒子C射线伴随射线或射线而产生D任何放射性元素都能同时发出三种射线28如图所示，两个相切的圆表示一个静止的原子核发生某种衰变后，释放出来的粒子和反冲核在磁场中运动的轨迹，可以判断(AC)A原子核发生衰变B原子核发生衰变C大圆是释放粒子的运动轨迹，小圆是新核的运动轨迹D大圆是新核的运动轨迹，小圆是释放粒子的运动轨迹29如图所示，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(方向如图中所示)，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的哪种判断是正确的(AC)A射到b点的可能是射线B射到b点的一定是射线C射到b点的一定是射线或射线D射到b点的一定是射线30.在下列四个方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子：+3;+;+;+.以下判断中正确的是:（ AC ）A. 是中子 B. 是质子C. 是粒子 D. 是氘核31关于光电效应有如下几种陈述，其中正确的是：（D ）A金属电子的逸出功与入射光的频率成正比；B光电流强度与入射光强度无关；C用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的初动能要大D对任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应。31入射光照到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而保持频率不变，那么 （C ）A从光照至金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加；B逸出的光电子的最大初动能将减小；C单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小；D有可能不发生光电效应。32光在真空中的波长为，波速为C，普朗克常量为h，现在以入射角由水射入真空中，折射角为，则 （ BD ）A光在水中的速度为 B光在水中的波长为C每个光子在水中的能量为 D每个光子在水中的能量为33“嫦娥一号”月球探测卫星于2007年10月24日在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空。该卫星用太阳能电池板作为携带科研仪器的电源，它有多项科研任务，其中一项是探测月球上氦3的含量。氦3是一种清洁、安全和高效的核融合发电燃料，可以采用在高温高压下用氘和氦3进行核聚变反应发电。若已知氘核的质量为2.0136u，氦3的质量为3.0150u，氦核的质量为4.00151u，质子质量为1.00783u，中子质量为1.008665u，1u相当于931.5MeV。则下列说法正确的是 ( B )A氘和氦3的核聚变反应方程式：H+HeHe+X，其中X是中子B氘和氦3的核聚变反应释放的核能约为17.9MeVC一束太阳光相继通过两个偏振片，若以光束为轴旋转其中一个偏振片，则透射光的强度不发生变化D卢瑟福粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构34篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前.这样做可以BA.减小球对手的冲量 B.减小球的动量变化率C.减小球的动量变化量 D.减小球的动能变化量35如图，花样滑冰运动员所穿冰鞋的冰刀与冰面间的动摩擦因数是相同的，为表演一个动作，两人站在一起互推一把。推出后，质量大的运动员BCA滑行时间长 B滑行时间短 C滑行距离短 D滑行距离远36.如图所示，在光滑水平面上，用等大反向的F1、F2分别同时作用于A、B两个静止的物体上，已知，经过相同的路程后同时撤去两力，以后两物体相碰并粘为一体，则粘合体最终将CA静止 B向右运动 C向左运动D无法确定37如图所示为马拉车模型，马车质量为m ，马的拉力F与水平方向成角，在此拉力F的作用下匀速前进了时间t，则在时间t内拉力、重力、阻力对物体的冲量大小分别为 （ C ）AFt，0，Ftsin BFtcos，0，Ftsin CFt，mgt，Ftcos DFtcos，mgt ，Ftcos38如图所示，质量相同的两个小物体A、B处于同一高度。现使A沿固定的光滑斜面无初速地自由下滑，而使B无初速地自由下落，最后A、B都运动到同一水平地面上。不计空气阻力。则在上述过程中，A、B两物体BD A所受重力的冲量相同 B重力做的功相同C所受合力的冲量相同 D合力做的功相同39如图所示，一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平面上，左端与竖直墙壁接触，现打开贮气瓶右端的阀门，气体以速度向外喷出，喷口面积为S，气体密度为，则气体刚喷出时钢瓶左端对竖直墙壁的作用力大小为B A. B. C. D. 40质量为m的人站在质量为M、长为L的静止小船的右端，小船的左端靠在岸边（如图3所示）。当他向左走到船的左端时，船左端离岸的距离是 （ D ）A B C D41某同学利用计算机模拟甲、乙两球碰撞来验证动量守恒，已知甲、乙两球质量之比为23，用甲作入射球，初速度为v1=1.2m/s，让甲球与静止的乙球相碰，若规定以v1的方向为正，则该同学记录碰后的数据中，碰后甲、乙的速度肯定不合理的是BC A.0.48 m/s 0.48 m/s B.0.60 m/s 0.40 m/s C -1.20 m/s 1.60 m/s D -0.24 m/s 0.96 m/s44质量相等的甲乙两球在光滑水平面上沿同一直线运动。甲以7 kgm/s的动量追上前方以5 kgm/s的动量同向运动的乙球发生正碰，则碰后甲乙两球动量可能的是ABCA.5 kgm/s，7 kgm/s B.6 kgm/s，6 kgm/s C.5.5 kgm/s，6.5 kgm/s D.4 kgm/s，8 kgm/s45质量相等的A、B两物体（均可视为质点）放在同一水平面上，分别受到水平恒力F1、F2的作用，同时由静止开始从同一位置出发沿同一直线做匀加速运动。经过时间 t0和 4t0速度分别达到2v0和v0 时分别撤去F1和F2，以后物体继续做匀减速运动直至停止。两物体速度随时间变化的图线如图所示。对于上述过程下列说法中正确的是 DA.F1和F2的大小之比为81 B.A、B的位移大小之比为21C.在2t0和3t0间的某一时刻B追上A D.F1和F2的冲量大小之比为3546质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定其上，另一质量也为m的物体乙以4m/s的速度与甲相向运动，如图所示。则（ C ）A甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，由于弹力作用，系统动量不守恒B当两物块相距最近时，甲物块的速率为零C当甲物块的速率为1m/s时，乙物块的速率可能为2m/s，也可能为0D甲物块的速率可能达到5m/s47如图所示，在光滑的水平面上有一物体M，物体上有一光滑的半圆弧轨道，最低点为C，两端A、B一样高。现让小滑块m从A点静止下滑，则CAm不能到达小车上的B点Bm从A到C的过程中M向左运动，m从C到B的过程中M向右运动Cm从A到B的过程中小车一直向左运动，m到达B的瞬间，M速度为零DM与m组成的系统机械能守恒，动量守恒48.下列关于原子和原子核的说法正确的是( ABD )A天然放射现象说明原子核内部具有复杂结构B波尔理论的假设之一是原子能量的量子化C原子核能发生衰变说明原子核内存在电子D汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子是有复杂结构的49下列说法错误的是（B） A大量光子的效果往往表现出波动性，少量光子的行为往往表现出粒子性B微观粒子的动量和位置的不确定量同时变大，同时变小C.人工放射性同位素半衰期比天然放射性物质半衰期短，且同种元素的各种同位素化学性质相同，可以采用放射性同位素来做“示踪原子”D 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关50如图 (a)是、三种射线穿透能力的示意图，图(b)是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图，请问图(b)中的检查是利用了哪种射线(C) A.射线B射线C射线 D三种射线都可以51在X射线管中，由阴极发射的电子被加速后打到阳极，会产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常量h、电子电荷量e和光速c，则可知该X射线管发出的X光的(D)A最短波长为 B最长波长为C最小频率为 D最大频率为52原子核A发生衰变后变为原子核，原子核B发生衰变后变为原子核，已知原子核A和原子核B的中子数相同，则两个生成核X和Y的中子数以及a、b、c、d的关系可能是（ AC ）AX的中子数比Y少1BX的中子数比Y少3C如果，则D如果，则53利用金属晶格（大小约10-10m）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子通过电场加速，然后让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样。已知电子质量为m、电量为e、初速度为零，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中正确的是 ( ABC )A该实验说明物质波的存在EK1abcOE2E1B实验中电子束的德布罗意波长为C加速电压U越大，电子的衍射现象越不明显 D若用相同动能的质子代替电子，衍射现象将更加明显 54已知金属锌发生光电效应时产生的光电子的最大初动能EK跟入射光的频率的关系图象如图中的直线1所示。某种单色光照射到金属锌的表面时，产生的光电子的最大初动能为E1。若该单色光照射到另一金属表面时产生的光电子的最大初动能为E2，E2h,每次从小球接触物块至物块撞击L形挡板历时均为t,则小球由D点出发经多长时间第三次通过B点? 【解析】(1)由小球运动至第一次碰前,据动能定理有:mgh=mv02/2(1分)对碰撞过程,据动量守恒:mv0=(M+m)v1(1分)碰后压缩弹簧过程中,M、m及弹簧系统机械能守恒:Epm=(M+m)v12/2(1分)由式联立解得:(2分)(2)第一次碰后小球向BC轨道运动的初速度即为v1,由机械能守恒得:(1分)由式联立解得:(2分)(3)小球在BC段运动可等效为单摆,其周期为:(1分)分析得小球第三次通过B点历时为:(2分)由式联立解得:(2分)答案:(1)(2) (3)106（12分）如图所示，一平板小车静止在光滑的水平面上，质量均为m=1kg的物 体A、B 分别以vA=6m/s和vB=6m/s的初速度、沿同一直线同时从小车两端相向水平滑上小车设两物体与小车间的动摩擦因数均为=0.7，小车质量也为m，最终物体A、B都停在小车上（若A、B相碰，碰后一定粘在一起）求：(1)最终小车的速度大小是多少，方向怎样？(2）要想使物体A、B不相碰，平板车的长度至少为多长？(3)从物体A、B开始滑上平板小车，到两者均相对小车静止，小车对地位移大小的取值范围是多少？【解析】(1)对整体由动量守恒定律得，则，方向向右(2)由功能关系得，则(3)物体A、B未相碰撞,B停止时，A继续运动，此时小车开始运动对小车应用动能定理得，则物体B速度为零时正好与A相撞，碰后小车开始加速，最终达到共同速度对小车应用动能定理得，则所以小车位移大小的取值范围是BACO107.(10分)、如图所示，在光滑的水平地面上，质量为M=3.0kg的长木板A的左端，叠放着一个质量为m=1.0kg的小物块B（可视为质点），处于静止状态，小物块与木板之间的动摩擦因数=0.30. 在木板A的左端正上方，用长为R=0.80m不可伸长的轻绳将质量也为m=1.0kg的小球C悬于固定点O. 现将小球C拉至上方与水平方向成=300角的位置，由静止释放. 在将绳拉直的瞬间，小球C沿绳方向的分速度立刻减为零，而沿切线方向的分速度不变. 此后，小球C与B恰好发生正碰且无机械能损失. 空气阻力不计，取g=10m/s2. 求： 小球运动到最低点时对细线的拉力 木板长度L至少为多大时小物块才不会滑 出木板？【解析】 静止释放后小球做自由落体运动到B点，绳被拉紧后再绕O点向下做圆周运动，如图所示. 小球下落的高度为R而将绳拉直，由机械能守恒定律得：（1分）小球下落到B点时沿圆周方向的速度为：（1分）小球由B点运动到最低点C点过程中机械能守恒则：（1分）小球在最低点受力如图所示，由牛顿运动定律得：（1分）联立解得：N（1分） 小球与B碰撞过程中遵守动量和机械能两个守恒，则（1分） （1分）解得： v1=0，v2=vC=，碰撞后小球与B交换速度B在木板A上滑动，系统动量守恒，设B滑到木板A最右端时速度为v，则（1分）B在木板A上滑动的过程中，系统减小的机械能转化为热能，由能量守恒定律得（1分）联立解得代入数据解得mAB108.(10分)、有四分之一光滑圆弧轨道的小车总质量为M=3kg，静止在光滑的水平地面上，下端水平，光滑圆弧轨道的半径为R=0.5m,有一质量为m=1kg的物块以水平初速度v0=4m/s从A点滑上小车, 取g=10m/s2求：(1)物块运动到圆弧轨道最高点时，车的速度为多大？（2）物块上升到最高点时，距B点的竖直高度为多少？（3）小球离开车时，车的速度为多大？【答案】 (1)1 （2分） (2) 0.1 （5分） (3) 2 （3分）109（14分）内壁光滑半径为R的圆形轨道，固定在竖直平面内质量为m1的小球静止在轨道最低点，另一质量为m2的小球（两小球均可视为质点）从内壁上与圆心O等高的位置由静止释放，到最低点时与m1发生弹性碰撞求：（1）碰撞后，欲使m1能沿内壁运动到最高点，则应满足什么条件？（2）碰撞后，若二者上升的最大高度均为R，则应满足什么条件？（3）若两小球的质量满足（2）中比例关系，求两球第二次碰撞后各自的速度？并讨论第n次碰撞后两小球的速度 ？【答案】（1）【解析】（1）设小球m2运动到最低点时的速度为v0，由机械能守恒，得 解得设弹性碰撞后，m1、m2两球的速度分别为v1、v2，则 由两式解得 （ 另一解不合实际，舍去）设m1运动到轨道的最高点时速度为v，则有小球m1由最低点运动最高点的过程中机械能守恒，则由式解得（2）由 m2gR= 得= 设m2、m1球第二次碰撞刚结束时的速度分别为V1、V2，则 代入V=，=，解得 V1= -，V2=0 （另一组解：V1= -v1，V2= -v2不合题意，舍去）由此可得：当n为奇数时，小球A、B在第n次碰撞刚结束时的速度分别与其第一次碰撞刚结束时相同；当n为偶数时，小球A、B在第n次碰撞刚结束时的速度分别与其第二次碰撞刚结束时相同。110（8分）如图所示，光滑水平面上有一静止小车B，左端固定一砂箱，砂箱的右端连接一水平轻弹簧，小车与砂箱的总质量为M11.99 kg.车上静置一物体A，其质量为M22.00 kg.此时弹簧呈自然长度，物体A的左端的车面是光滑的，而物体A右端的车面与物体间的动摩擦因数为0.2.现有一质量为m0.01 kg的子弹以水平速度v0400 m/s打入砂箱且静止在砂箱中，求：(1)小车在前进过程中，弹簧弹性势能的最大值(2)为使物体A不从小车上滑下，车面的粗糙部分至少多长？(g取10 m/s2)【解析】(1)子弹射入砂箱后，子弹、砂箱和小车获得共同的速度，设为v1，以子弹、砂箱和小车组成的系统为研究对象，根据动量守恒定律，有mv0(M1m)v1之后，小车与A通过弹簧作用又达到共同速度，设为v2，此时弹簧压缩最大，则对子弹、砂箱和小车以及物体、弹簧整个系统，根据动量守恒定律，有(M1m)v1(M1M2m)v2根据能量守恒，有Ep(M1m)v12(M1mM2)v22联立以上三式得Ep2 J.(2)A被压缩的弹簧向右推动直到脱离弹簧后，又通过摩擦力与小车作用再次达到共同速度，设为v3，对小车与A组成的系统，根据动量守恒定律，有(M1M2m)v2(M1M2m)v3由此得v2v3；而对物体A和弹簧