【优化探究】2013年高三物理一轮复习课时作业 第十五章模块达标检测 沪科版

1 高三物理一轮复习课时作业高三物理一轮复习课时作业 1 6 分 2011 年高考四川理综 氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为 1 从能级n跃迁到 能级k时吸收紫光的频率为 2 已知普朗克常量为h 若氢原子从能级k跃迁到能级m 则 A 吸收光子的能量为h 1 h 2 B 辐射光子的能量为h 1 h 2 C 吸收光子的能量为h 2 h 1 D 辐射光子的能量为h 2 h 1 解析 氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光 说明能级m高于能级n 而从能级n跃迁到能级k时吸 收紫光 说明能级k也比能级n高 而紫光的频率 2大于红光的频率 1 所以h 2 h 1 因此能级k比能 级m高 所以若氢原子从能级k跃迁到能级m 应辐射光子 且光子能量应为h 2 h 1 故选项 D 正确 答案 D 2 6 分 2011 年高考重庆理综 核电站核泄漏的污染物中含有碘 131 和铯 137 碘 131 的半衰期约为 8 天 会释放 射线 铯 137 是铯 133 的同位素 半衰期约为 30 年 发生衰变时会辐射 射线 下列说法正确的 是 A 碘 131 释放的 射线由氦核组成 B 铯 137 衰变时辐射出的 光子能量小于可见光光子能量 C 与铯 137 相比 碘 131 衰变更慢 D 铯 133 和铯 137 含有相同的质子数 解析 射线由高速电子流组成 选项 A 错误 射线为高频电磁波 光子能量远大于可见光光子的能 量 选项 B 错误 碘 131 半衰期小 说明衰变快 选项 C 错误 铯 133 和铯 137 为同位素 具有相同的质子数 不同的中子数 选项 D 正确 答案 D 3 6 分 2010 年高考天津理综 下列关于原子和原子核的说法正确的是 A 衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B 玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化 C 放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 D 比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固 解析 原子核是由质子和中子组成的 衰变是核内中子转变成为质子同时生成电子 即 粒子 故 A 2 错 半衰期由原子核本身决定 与外界环境因素无关 C 错 比结合能越大表示原子核中核子结合得越牢固 D 错 玻尔提出的氢原子能级不连续就是原子能量量子化 B 对 答案 B 4 6 分 如图所示 将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上 槽的左侧有一固定在水平面上的物块 今让一小球自左 侧槽口A的正上方从静止开始落下 与圆弧槽相切自A点进入槽内 则以下结论中正确的是 A 小球在半圆槽内运动的全过程中 只有重力对它做功 B 小球在半圆槽内运动的全过程中 小球与半圆槽组成的系统在水平方向动量守恒 C 小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中 小球与半圆槽组成的系统在水平方向动量守恒 D 小球离开C点以后 将做竖直上抛运动 解析 小球在从A到B的运动过程中 只有重力做功 机械能守恒 而小球和半圆槽组成的系统受左侧物 体的作用力 动量不守恒 在由B到C的过程中 小球和半圆槽组成的系统所受合外力为零 系统动量守 恒 小球所受半圆槽的弹力对小球做功 机械能减少 小球离开C点时有竖直向上的分速度和水平向右的分速 度 其合速度斜向上做斜抛运动 由以上分析知 C 正确 A B D 错误 故选 C 答案 C 5 6 分 如图所示 光滑水平面上有大小相同的A B两球在同一直线上运动 两球质量关系为mB 2mA 规定向右 为正方向 A B两球的动量均为 6 kg m s 运动中两球发生碰撞 碰撞后A球的动量增量为 4 kg m s 则 A 左方是A球 碰撞后A B两球速度大小之比为 2 5 B 左方是A球 碰撞后A B两球速度大小之比为 1 10 C 右方是A球 碰撞后A B两球速度大小之比为 2 5 D 右方是A球 碰撞后A B两球速度大小之比为 1 10 解析 由mB 2mA 知碰前vB vA 若左为A球 设碰后二者速度分别为vA vB 3 由题意知pA mAvA 2 kg m s pB mBvB 10 kg m s 由以上各式得 故正确选项为 A vA vB 2 5 若右为A球 由于碰前动量都为 6 kg m s 即都向右运动 两球不可能相碰 答案 A 6 10 分 在 衰变中常伴有一种称为 中微子 的粒子放出 中微子的性质十分特别 因此在实验中很难探测 1953 年 莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测 器组成的实验系统 利用中微子与水中 H 的核反应 间接地证实了中微子的存在 1 1 1 中微子与水中的 H 发生核反应 产生中子 n 和正电子 e 即 1 11 00 1 中微子 H n e 1 11 00 1 可以判定 中微子的质量数和电荷数分别是 填写选项前的字母 A 0 和 0 B 0 和 1 C 1 和 0 D 1 和 1 2 上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇 与电子形成几乎静止的整体后 可以转变为两个光子 即 e e 2 0 10 1 已知正电子和电子的质量都为 9 1 10 31 kg 反应中产生的每个光子的能量约为 J 正电子与电 子相遇不可能只转变为一个光子 原因是 解析 1 发生核反应前后 粒子的质量数和核电荷数均不变 据此可知中微子的质量数和电荷数都是 0 A 项正确 2 产生的能量是由于质量亏损 两个电子转变为两个光子之后 质量变为零 由E mc2 故一个光子 的能量为 代入数据得 8 2 10 14 J E 2 E 2 正电子与水中的电子相遇 与电子形成几乎静止的整体 故系统总动量为零 故如果只产生一个光子是不 可能的 因为此过程遵循动量守恒 答案 1 A 2 8 2 10 14 见解析 7 10 分 2011 年高考江苏单科 有些核反应过程是吸收能量的 例如 在 X N O H 中 核反应 14 717 81 1 吸收的能量Q mO mH mX mN c2 在该核反应方程中 X 表示什么粒子 X 粒子以动能Ek轰击静止的N 14 7 核 若Ek Q 则该核反应能否发生 请简要说明理由 4 解析 由核反应中质量数守恒和电荷数守恒得 X 的电荷数为 2 质量数为 4 因此 X 是 粒子 由于在动 能Ek Q的 粒子轰击静止的N 核的过程中不能同时满足能量守恒和动量守恒 因此该核反应不能发生 12 7 答案 He 不能发生 因为不能同时满足能量守恒和动量守恒的要求 4 2 8 10 分 2011 年高考山东理综 如图所示 甲 乙两船的总质量 包括船 人和货物 分别为 10 m 12 m 两船沿同一直线同一方向运动 速度分别为 2v0 v0 为避免两船相撞 乙船上的人将一质量为m的货物沿 水平方向抛向甲船 甲船上的人将货物接住 求抛出货物的最小速度 不计水的阻力 解析 设乙船上的人抛出货物的最小速度大小为vmin 抛出货物后船的速度为v1 甲船上的人接到货物后 船的速度为v2 由动量守恒定律得 12m v0 11m v1 m vmin 10m 2v0 m vmin 11m v2 为避免两船相撞应满足 v1 v2 联立 式得 vmin 4v0 答案 4v0 9 10 分 原来静止的原子核 X 发生 衰变后放出一个动能为E0的 粒子 求 ba 1 生成的新核动能是多少 2 如果衰变释放的能量全部转化为 粒子及新核的动能 释放的核能 E是多少 3 亏损的质量 m是多少 解析 1 衰变方程为 X He Y ba4 2b 4a 2 在衰变过程中动量守恒 m v mYvY 又因为Ek p2 2m 所以 EY E0 EY E0 m mY 4 b 4 4 b 4 5 2 由能量守恒 释放的核能 E E0 EY E0 E0 4 b 4 bE0 b 4 3 由质能关系 E mc2 解得 m bE0 b 4 c2 答案 1 E0 2 E0 3 4 b 4 b b 4 bE0 b 4 c2 10 10 分 用中子轰击锂核 Li 发生核反应 产生氘和 粒子并放出 4 8 MeV 的能量 6 3 1 写出核反应方程式 2 求上述反应中的质量亏损为多少 保留两位有效数字 3 若中子与锂核是以等大反向的动量相碰 则 粒子和氘的动能之比是多少 解析 1 Li n H He 4 8 MeV 6 31 03 14 2 2 m kg E c2 4 8 106 1 6 10 19 3 108 2 8 5 10 30kg 3 设m1 m2 v1 v2分别为氦核 氚核的质量和速度 由动量守恒定律得 0 m1v1 m2v2 氦核 氚核的动能之比 Ek1 Ek2 m2 m1 3 4 m1v1 2 2m1 m2v2 2 2m2 答案 1 见解析 2 8 5 10 30kg 3 3 4 11 10 分 1 钠金属中的电子吸收光子的能量 从金属表面逸出 这就是光电子 光电子从金属表面逸 出的过程中 其动量的大小 选填 增大 减小 或 不变 原因是 2 已知氢原子处在第一 第二激发态的能级分别为 3 40 eV 和 1 51 eV 金属钠的截止频率为 5 53 1014 Hz 普朗克常量h 6 63 10 34 J s 请通过计算判断 氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过 程中发出的光照射金属钠板 能否发生光电效应 解析 1 减小 光电子受到金属表面层中力的阻碍作用 或需要克服逸出功 2 氢原子放出的光子能量E E3 E2 代入数据得E 1 89 eV 金属钠的逸出功W0 h c 代入数据得W0 2 3 eV 因为E W0 所以不能发生光电效应 6 答案 见解析 12 10 分 2011 年高考天津理综 如图所示 圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上 轨道半径 为R MN为直径且与水平面垂直 直径略小于圆管内径的小球A以某一速度冲进轨道 到达半圆轨道最高点M 时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞 碰后两球粘在一起飞出轨道 落地点距N为 2R 重力加速 度为g 忽略圆管内径 空气阻力及各处摩擦均不计 求 1 粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t 2 小球A冲进轨道时速度v的大小 解析 1 粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动 竖直方向的