【精品】2011届高考物理第一轮总复习满分练兵场 综合测试 选修3-5

用心 爱心 专心 20112011 届高考第一轮总复习满分练兵场选修届高考第一轮总复习满分练兵场选修 3 3 5 5 综合测试题综合测试题 说明 本试题共 12 个题 1 4 题每题 7 分 5 12 题每题 9 分 共 100 分 考试时间 90 分钟 1 某考古队发现一古生物骸骨 考古专家根据骸骨中C 的含量推断出了该生物死亡的年 14 6 代 已知此骸骨中C 的含量为活着的生物体中C 的 1 4 C 的半衰期为 5730 年 该 14 614 614 6 生物死亡时距今约 年 答案 1 1 104 11460 或 1 0 104 1 2 104都正确 解析 由题意知 所求时间为C 的两个半衰期 14 6 即t 2 5730 11460 年 2 一个盒子放在小车上 小车在光滑的水平面上运动 雨水沿竖直方向以 0 1kg m2 s 的下落速率落进盒子 起始小车和盒子的质量为 5kg 速度 2m s 若盒子的面积为 0 5m2 则 100s 后小车运动的速率为 m s 答案 1 解析 落入盒子中的水和小车系统水平方向不受外力 系统水平方向动量守恒 m水 100 0 5 0 1kg 5kg m车v0 m车 m水 v v 1m s m车v0 m车 m水 3 在氢原子光谱中 电子从较高能级跃迁到n 2 能级发出的谱线属于巴耳末线系 若一 群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有 2 条属于巴耳末线系 则这群氢原子自发跃迁时最 多可发出 条不同频率的谱线 答案 6 解析 因该群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有 2 条属于巴耳末线系 故该群氢原子 处于n 4 激发态 故由n 4 激发态自发跃迁时最多可发出 6 条不同频率的谱线 4 要使一个中性锂原子最外层的电子脱离锂原子所需要的能量是 5 39eV 要使一个中性 氟原子结合一个电子形成一个氟离子所放出的能量是 3 51eV 则将一个电子从锂原子转移 到氟原子所需提供的能量为 eV 答案 1 88 解析 设吸收能量为正 放出能量为负 则电子从锂原子转移到氟原子能量变化为 E E1 E2 5 39eV 3 51eV 1 88eV 即外界需提供 1 88eV 的能量 5 光滑水平面上停着一辆长为L的平板车 车的一端放着质量为m的木箱 车的另一端站 着质量为 3m的人 车的质量为 5m 若人沿车面走到木箱处将木箱搬放到车的正中央 则 在这段时间内 车的位移大小为 答案 L 1 9 解析 小车的最终位移与过程无关 故可等效为人先到中点 然后木箱 走 到中点 3m s人 m 5m s1 而s人 s1 则s1 L L 2 1 6 m s箱 3m 5m s2 而s箱 s2 则s2 L L 2 1 18 所以s s1 s2 L 1 9 6 如图 一质量为M的物块静止在桌面边缘 桌面离水平地面的高度为h 一质量为m的 用心 爱心 专心 子弹以水平速度v0射入物块后 以水平速度v0 2 射出 重力加速度为g 求 1 此过程中系统损失的机械能 2 此后物块落地点离桌面边缘的水平距离 答案 1 mv 2 1 8 3 m M 2 0 mv0 M h 2g 解析 1 设子弹穿过物块后物块的速度为v 由动量守恒得 mv0 m Mv v0 2 解得v v0 m 2M 系统的机械能损失为 E mv 1 22 0 1 2m v0 2 2 1 2Mv2 由 式得 E mv 1 8 3 m M 2 0 2 设物块下落到地面所需时间为t 落地点距桌面边缘的水平距离为x 则h gt2 1 2 x vt 由 式得x mv0 M h 2g 7 1 关于放射性元素的半衰期 下列说法正确的是 A 是原子核质量减少一半所需的时间 B 是原子核有半数发生衰变所需的时间 C 把放射性元素放在密封的容器中 可以减慢放射性元素的半衰期 D 可以用来测定地质年代 生物年代等 2 设镭 226 的半衰期为 1 6 103年 质量为 100g 的镭 226 经过 4 8 103年后 有多少克 镭发生衰变 若衰变后的镭变为铅 206 则此时镭铅质量之比为多少 答案 1 BD 2 125 798 解析 2 经过三个半衰期 剩余镭的质量为 M M 100 g 12 5g 1 2 t r 1 8 已衰变的镭的质量为 100 12 5 g 87 5g 设生成铅的质量为m 则 226 206 87 5 m 得m 79 8g 所以镭铅质量之比为 125 798 8 现有一群处于n 4 能级上的氢原子 已知氢原子的基态能量E1 13 6eV 氢原子处 于基态时电子绕核运动的轨道半径为r 静电力常量为k 普朗克常量h 6 63 10 34J s 则 1 电子在n 4 的轨道上运动的动能是多少 2 这群氢原子发出的光谱共有几条谱线 3 这群氢原子发出的光子的最大频率是多少 答案 1 2 6 3 3 1 1015Hz ke2 32r 解析 1 电子绕核运动 由库仑引力提供向心力 则 用心 爱心 专心 k m e2 r2 4 v2 r4 又r4 42r 解得电子绕核运动的动能为Ek ke2 32r 2 这群氢原子的能级图如图所示 由图可以判断出 这群氢原子可能发生的跃迁共有 6 种 所以它们的光谱线共有 6 条 3 频率最大的光子能量最大 对应的跃迁能量差也最大 即由n 4 跃迁到n 1 发出的光 子能量最大 据玻尔理论得 发出光子的能量h E1 1 42 1 12 解得 3 1 1015Hz 9 1 现有一群处于n 4 能级上的氢原子 已知氢原子的基态能量E1 13 6eV 这群氢 原子发光的光谱共有 条谱线 发出的光子照射某金属能产生光电效应现象 则该 金属的逸出功最大值是 eV 2 以下说法正确的是 A 普朗克在研究黑体辐射问题的过程中提出了能量子假说 B 康普顿效应说明光子有动量 即光具有粒子性 C 玻尔建立了量子理论 成功解释了各种原子发光现象 D 天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构 3 某实验室工作人员 用初速度v0 0 09c c为真空中的光速 的 粒子轰击静止在匀强 磁场中的钠原子核Na 产生了质子 若某次碰撞可看做对心正碰 碰后新核的运动方向 2311 与 粒子的初速度方向相同 质子的运动方向与新核运动方向相反 它们在垂直于磁场的 平面内分别做匀速圆周运动 通过分析轨迹半径 可得出新核与质子的速度大小之比为 1 10 已知质子质量为m 写出核反应方程 求出质子的速度v 答案 1 6 12 75 2 AB 3 He Na Mg H 0 23c 4 2231126121 1 解析 1 E1 13 6eV E4 0 85eV 根据玻尔理论和光电效应方程 可知最大 E1 42 逸出功为 E E4 E1 12 75eV 2 根据物理学史知识可知 AB 正确 3 He Na Mg H 4 2231126121 1 粒子 新核的质量分别为 4m 26m 质子的速度为v 对心正碰 由动量守恒定律得 4mv0 26m mv v 10 解得 v 0 23c 10 1 台山核电站采用 EPR 三代核电机组 是当前国内所采用的最新核电技术 其单机容 量为 175 万千瓦 为目前世界上单机容量最大的核电机组 关于核电站获取核能的基本核 反应方程可能是 U n Sr Xe 235921 0903813654 2 在人类认识原子与原子核结构的过程中 符合物理学史的是 A 查德威克通过研究阴极射线发现电子 B 汤姆生首先提出了原子的核式结构学说 用心 爱心 专心 C 居里夫人首先发现了天然放射现象 D 卢瑟福通过原子核的人工转变发现了质子 3 俄罗斯联合核研究所的科学家在实验室里通过实验证明了门捷列夫元素周期表 114 号 超重 元素的存在 该元素的 寿命 仅有半秒 其质量数为 289 它的原子核经过多 少次 衰变和多少次 衰变后可变为铋 209 Bi 20983 答案 1 10 n 2 D 3 20 9 1 0 解析 1 根据反应前后质量数和电荷数相等可知为 10 n 1 0 2 汤姆生通过研究阴极射线发现了电子 卢瑟福首先提出了原子的核式结构学说 贝克勒 耳首先发现了天然放射现象 所以只有 D 正确 3 若设经过x次 衰变和y次 衰变后 该元素变为铋 209 根据反应前后质量数和电 荷数相等 则有 209 4x 289 83 2x y 114 联立两式解得x 20 y 9 11 1 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n 1 的 氢原子上 被激发的氢原子能自发地发出 3 种不同频率的色光 则照射氢原子的单色光的 光子能量为 eV 用这种光照射逸出功为 4 54eV 的金属表面时 逸出的光电子的最 大初动能是 eV 2 下列说法正确的是 A 黑体辐射时电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温 度有关 B 比结合能越小 表示原子核中核子结合得越牢靠 原子核越稳定 C 宏观物体的物质波波长非常小 极易观察到它的波动性 D 用质子流工作的显微镜比用相同速度的电子流工作的显微镜分辨率高 3 静止的氡核 Rn 放出一个速度为v0的 粒子 若衰变过程中释放的核能全部转化 22286 为 粒子及反冲核的动能 已知原子质量单位为 u 真空中的光速为c 试求在衰变过程 中的质量亏损 在涉及动量问题时 亏损的质量可忽略不计 答案 1 12 09 7 55 2 AD 3 u 222v2 0 109c2 解析 1 被激发的氢原子能自发地发出 3 种不同频率的色光 说明大量的氢原子从基态 跃迁到n 3 的激发态 所以吸收的光子能量为 1 51eV 13 6eV 12 09eV 根据光 电效应方程光电子的最大初动能为 12 09eV 4 54eV 7 55eV 2 因为黑体辐射只与黑体的温度有关 所以选项 A 正确 比结合能越大的原子核越稳定 选项 B 错误 波长越长 粒子性越显著 波动性越不显著 选项 C 错误 同速度的质子比 电子动量大 物质波波长越短 显微镜的分辨率越高 选项 D 正确 3 设 粒子的质量为m1 氡核的质量为m2 反冲核的速度大小为v 则根据动量守恒定 律可得 m1v0 m2 m1 v 由题意得 释放的核能E m1v m2 m1 v2 1 22 0 1 2 由质能方程得 E mc2 联立解得 m u 222v2 0 109c2 12 1 光子能量为E的一束光照射容器中的氢 设氢原子处于n 3 的能级 氢原子吸收 光子后 能发出频率 1 2 3 4 5 6六种光谱线 且 1 2 3 4 5 6 则E等于 如图 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 用心 爱心 专心 波中 能够从金属钾的表面打出光电子的总共有 种 2 用波长为 4 10 7m 的紫光照射某金属 发出的光电子垂直进入 3 10 4T 的匀强磁场中 光电子所形成的圆轨道的最大半径为 1 2cm 电子电荷量e 1 6 10 19C 其质量 m 0 91 10 30kg 则下列说法正确的是 A 紫光光子的能量可用E h计算 c B 光电子的最大初动能可用Ek 计算 q2B2r2 2m C 该金属发生光电效应的极限频率约 4 75 1014Hz D 该金属发生光电效应的极限频率约 4 75 1015Hz 3 中微子是一种非常小的基本粒子 广泛存在于宇宙中 共有电子中微子 中微子和 中微子三种形态 其中只有前两者能被观测到 中微子的质量远小于质子的质量 且不 带电 它可以自由穿过地球 不与任何物质发生作用 因而难以捕捉和探测 被称为宇宙 间的 隐身人 中微子研究是当前物理研究的一大热点 雷蒙德 戴维斯因研究来自太阳 的电子中微子 e 而获得了 2002 年度诺贝尔物理学奖 他探测中微子所用的探测器的主 体是一个贮满 615t 四氯乙烯 C2Cl4 溶液的巨桶 电子中微子可以将一个氯核转变为一个 氩核 其核反应方程为 e Cl Ar e 求 371737180 1 在这个核反应过程中动量守恒定律还成立吗 已知Cl 核的质量为 36 95658u Ar 核的质量为 36 95691u e 的质量为 371737180 1 0 00055u 质量 u 对应的能量为 931 5MeV 根据以上数据 可以判断参与上述反应的电子 中微子的最小能量是多少 答案 1 h 1 4 2 ABC 3 成立 0 82MeV 解析 1 氢原子吸收光子后 能发出六种频率的光谱线 说明氢原子吸收光子后可能的 能级是n 4 从n 4 到n 3 放出的光子能量最小 频率最低 此题中的最低频率为 1 故处于n 3 能级的氢原子吸收的光子能量E h 1 2 光子的能量E h h 光电子进入磁场后 受到的洛伦兹力等于做匀速圆周运动的 c 向心力 qvB m v 光电子的最大初动能 Ek mv2 金属的极限频率 v2 r qBr m 1