【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

1、2011 届高考第一轮总复习满分练兵场选修35 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146 C 的含量推断出了该生物死亡的年代已知此骸骨中 146C 的含量为活着的生物体中146C 的 1/4 ，146C的半衰期为 5730 年该生物死亡时距今约 _年答案4441.1 × 10 (11460 或 1.0×10 1.2 ×10 都正确 )解析由题意知，所求时间为146 C 的两个半衰期即 t 2×5730 11460( 年 ) 2

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/(m 2·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 5kgm车v0m车 v0 ( m车 m水 ) v， v m车 m水 1m/s.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

3、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 E25.39eV 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

4、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3 的人，车的质量为5，若人沿车面走到木箱处将木箱搬放到车的正中央，则在mm这段时间内，车的位移大小为_答案1L9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3 ×人( 5 )×1，而s人1 L，则s1 1m sm m ss26Lm× s (3 m5m) × s ，而 sL1箱箱 s ，则 s L2222181所以 s s1 s2 9L.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的子用心爱心专心弹以水平速度v0 射入物块后，以水

5、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1m20hmv答案(1)30(2) M2g8M mv解析(1)设子弹穿过物块后物块的速度为，由动量守恒得vv0mv0 m2 Mvm解得 vv02M系统的机械能损失为121v02120m2 MvE 2mv2213m2由式得E80M mv(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h122gtx vtmv0h由式得x M2g.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

6、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解析(2) 经过三个半衰期，剩余镭的质量为1t1 100× g 12.5g.MM 2r8已衰变的镭的质量为(100 12.5)g 87.5g.设生成铅的质量为，则，mm得 m 79.8g.所以镭铅质量之比为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

7、.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？ke215答案(1)32r(2)6(3)3.1 × 10 Hz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ke2v22 mr 4r 4又 r 4 42r .解得电子绕核运动的动能为kke2E 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

8、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 1112 2hE41解得： 3.1 × 1015 Hz.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

9、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 0.09 c( 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2311Na，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)612.75(2)AB423261 0.23 c(3) HeNaMg H211121E1解析(1) E1 13.6eV ，E442 0.85eV ，根据

10、玻尔理论和光电效应方程，可知最大逸出功为E E E 12.75eV.41(2) 根据物理学史知识可知AB正确423261(3) HeNaMg H211121 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：v4mv0 26m· 10 mv解得： v0.23c10 (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：235190Sr 136Xe_.92U n54038(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

11、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209 衰变后可变为铋 209( 83 Bi)?答案(1)10 01n(2)D (3)20 9解析(1) 根据反应前后质量数和电荷数相等可知为110 n.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

12、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 28983 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

13、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222(3) 静止的氡核 ( 86 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) 2222v0答案(1)12.097.55 (2)AD (3) 109c2u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 n3 的激发态， 所以吸收的光子能量为1.51eV ( 13

14、.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) v1212由题意得：释放的核能E 2m1v0 2( m2 m1) v由质能方程得：2Emc222v02联立解得：m109c2(u)1

15、2(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 4 的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干n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用心爱心专心出光电子的总共有_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

16、量e 1.6 × 10 19C，其质量 m 0.91 ×10 30 kg) 则下列说法正确的是_cA紫光光子的能量可用Eh 计算kq2B2r 2B光电子的最大初动能可用E 2m 计算C该金属发生光电效应的极限频率约4.75 × 1014 HzD该金属发生光电效应的极限频率约4.75 × 1015 Hz(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

17、”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 (C2Cl 4) 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3737Ar 0应方程为： Cl e. 求：e1718 1在这个核反应过程中动量守恒定律还成立吗？37370，质已知 17Cl 核的质量为 36.95658u ，18Ar 核的质量为 36.95691u ， 1e 的质量为 0.00055u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 n3能级的氢原子吸收的光子能量Eh 1.c(2) 光子的能量 Eh 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向心力，v2qBrk 1 2q2B2r2W，光电子的最大初动能：2m，金属的极限频率满足qvB mrvmE2mv h 0，由