高三第一輪復(fù)習(xí)測(cè)試題之選修3-5

■湖北省武漢市關(guān)山中學(xué) 劉正蘭

高三第一輪復(fù)習(xí)測(cè)試題之選修3-5

■湖北省武漢市關(guān)山中學(xué) 劉正蘭

圖1

1.如圖1所示,一輛小車(chē)緊挨著木箱靜止在光滑的水平冰面上。某時(shí)刻,小車(chē)上的人用力向右迅速推出木箱,在該過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )。

A.由人與木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

B.由小車(chē)與木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

C.由人、小車(chē)與木箱三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

D.木箱的動(dòng)量增量與人和小車(chē)的總動(dòng)量增量相同

2.物理學(xué)重視邏輯,崇尚理性,物理理論總建立在對(duì)事實(shí)觀(guān)察的基礎(chǔ)上,下列說(shuō)法正確的是( )。

A.天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的

B.電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子具有核式結(jié)構(gòu)

C.α粒子散射實(shí)驗(yàn)的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的

D.密立根油滴實(shí)驗(yàn)表明核外電子的軌道是不連續(xù)的

3.在氫原子光譜中,電子從較高能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)發(fā)出的譜線(xiàn)屬于巴耳末系。若一群氫原子自發(fā)躍遷時(shí)發(fā)出的譜線(xiàn)中有3條屬于巴耳末系,則這群氫原子自發(fā)躍遷時(shí)最多可能發(fā)出不同頻率的譜線(xiàn)的條數(shù)為( )。

A.1 5

B.6

C.1 0

D.1 2

4.當(dāng)α粒子被重核散射時(shí),如圖2所示的運(yùn)動(dòng)軌跡中不可能存在的是( )。

圖2

A.甲

B.乙

C.丙

D.丁

5.下列說(shuō)法正確的是( )。

A.重核裂變需要吸收能量

B.原子核232990T h經(jīng)過(guò)6次α衰變和4次β衰變后成為原子核208982P b

C.用升溫、加壓或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方法可以改變放射性元素的半衰期

D.β射線(xiàn)比γ射線(xiàn)的穿透能力弱

圖3

6.某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系如圖3所示。用頻率為ν0的單色光照射該金屬,有光電子從金屬表面逸出,若普朗克常量為h,則( )。

A.該金屬的逸出功為W

B.圖像的斜率表示該金屬的極限頻率

D.逸出光電子的最大初動(dòng)能為h ν0-W7.如圖4所示,靜置于光滑水平面上的凹形槽表面粗糙、質(zhì)量為M,槽內(nèi)放有一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊?，F(xiàn)使凹形槽獲得一個(gè)向右的初速度v0,則( )。

A.小物塊與凹形槽最終都將靜止

圖4

B.小物塊最終與凹形槽相對(duì)靜止,二者一起向右運(yùn)動(dòng)

C.小物塊將在凹形槽內(nèi)來(lái)回往復(fù)碰撞,凹形槽則一直向右運(yùn)動(dòng)

D.若小物塊與凹形槽的左壁碰撞后相對(duì)凹形槽靜止,則二者將一起向左運(yùn)動(dòng)

8.動(dòng)能相同的兩個(gè)物體的質(zhì)量分別為m1、m2,且m1＞m2。若它們分別在恒定的阻力f1、f2的作用下,經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間停下,發(fā)生的位移分別為s1、s2,則( )。

A.f1＜f2,s1＜s2

B.f1＜f2,s1＞s2

C.f1＞f2,s1＜s2

D.f1＞f2,s1＞s2

圖5

9.靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的一個(gè)氡原子核(222986R n)發(fā)生衰變后沿著與磁場(chǎng)垂直的方向放出一個(gè)粒子,此粒子的軌跡與反沖核的軌跡是兩個(gè)相互外切的圓,如圖5所示。若兩圓的直徑之比為4 2∶1,則該氡原子核的衰變方程應(yīng)是( )。

A.282826R n→282827R r+--01e

B.292826R n→282805A t+21H

C.292826R n→282825A t+11e

D.282826R n→281884P o+42H e

1 0.在光滑水平面上,以速度v運(yùn)動(dòng)的物塊甲與靜止的物塊乙發(fā)生正碰后,兩者的動(dòng)量正好相等,則甲、乙兩物塊的質(zhì)量之比可能為( )。

A.2

B.3

C.4

D.5

1 1.放射性同位素C被考古學(xué)家稱(chēng)為“碳鐘”,它可以用來(lái)判定古生物體的年代。宇宙射線(xiàn)中高能量的中子碰到空氣中的氮原子后,會(huì)形成很不穩(wěn)定的1646C,它很容易發(fā)生衰變,放出β射線(xiàn)變成一個(gè)新核,其半衰期τ= 57 3 0年。該過(guò)程的核反應(yīng)方程式為_(kāi)___。若測(cè)得一古生物遺骸中的含量只有活體中的1 2.5%,則此遺骸距今約____年。

1 2.氦4核的產(chǎn)生可以有多種方式,其中一種是由氦3核與氘核結(jié)合而成,其核反應(yīng)方程式是____。若質(zhì)子、氘核與氦3核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3,該核反應(yīng)產(chǎn)生核能為E,且以γ射線(xiàn)的形式釋放,真空中光速為c,普朗克常量為h,則氦4核的質(zhì)量為_(kāi)___, γ射線(xiàn)的頻率為_(kāi)___。

圖6

1 3.如圖6所示,兩個(gè)小球A與B均可視為質(zhì)點(diǎn),小球B靜置于固定在豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道底端,軌道半徑R=0.4 m。小球A在軌道左端口上方h=1.4m處被無(wú)初速度地釋放后,沿圓弧切線(xiàn)進(jìn)入軌道,與小球B發(fā)生彈性碰撞,碰后小球B上升的最高點(diǎn)C與圓心O的連線(xiàn)跟豎直方向間的夾角θ= 6 0°,取g=1 0m/s2試求兩個(gè)小球的質(zhì)量之比mA:mB。

圖7

1 4.如圖7所示,靜置于光滑水平面上的斜劈質(zhì)量為M、傾角為θ (不超過(guò)3 0°)、高為H,斜劈的斜面光滑,一個(gè)質(zhì)量為m的小球以一定的初速度v0從斜劈底端沿斜劈向上運(yùn)動(dòng),在水平面與斜面連接處沒(méi)有機(jī)械能損失。若斜劈固定時(shí)小球恰好可以沖到斜劈頂端,那么不固定斜劈(斜面足夠長(zhǎng))時(shí)小球沖上斜劈后能夠達(dá)到的最大高度h為多少?小球能沿斜面上行多長(zhǎng)時(shí)間?

1 5.光滑水平桌面上靜止著一塊長(zhǎng)木板C,現(xiàn)有A、B兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊分別以vA=1.8m/s和vB=0.9m/s的水平速度從長(zhǎng)木板C的兩端同時(shí)滑上長(zhǎng)木板。已知兩物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2,且三者的質(zhì)量均為m=1k g,最后兩物塊恰好相遇但未碰撞。取g=1 0m/s2,試求:

(1)物塊A、B相遇時(shí),各自的速度和長(zhǎng)木板C的速度。

(2)長(zhǎng)木板C的長(zhǎng)度l和由三者組成的系統(tǒng)增加的內(nèi)能ΔE。

圖8

1 6.如圖8所示,輕質(zhì)彈簧連接著的小物塊B、C靜置于足夠長(zhǎng)的光滑水平軌道上,軌道左側(cè)固定有彈性擋板。小物塊A緊挨著B(niǎo),它們之間夾有少許塑膠炸藥。引爆炸藥時(shí)產(chǎn)生的能量中有E=4J轉(zhuǎn)化為小物體A和B的動(dòng)能,使小物塊A、B分開(kāi)。當(dāng)小物塊B、C之間的彈簧第一次恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí),小物塊A恰好追上B并與B碰撞后粘在一起。已知mC=3mA=3mB=3k g,不計(jì)小物塊A與擋板碰撞過(guò)程中的能量損失。求:

(1)小物塊A、B分開(kāi)瞬間,各自速度的大小。

(2)小物塊A、B粘在一起前,彈簧彈性勢(shì)能的最大值。

1.C 提示:在題述過(guò)程中,由人與木箱組成的系統(tǒng)在水平方向上受到車(chē)面對(duì)人的摩擦力作用,動(dòng)量不守恒,由小車(chē)與木箱組成的系統(tǒng)在水平方向上受到人的作用力,動(dòng)量不守恒,由人、小車(chē)與木箱三者組成的系統(tǒng)在水平方向上不受外力作用,滿(mǎn)足動(dòng)量守恒條件。木箱的動(dòng)量增量與人和小車(chē)的總動(dòng)量增量大小相等,方向相反。

2.A 提示:電子的發(fā)現(xiàn)只能說(shuō)明原子具有結(jié)構(gòu);α粒子散射實(shí)驗(yàn)的重要發(fā)現(xiàn)是原子結(jié)構(gòu)為核式結(jié)構(gòu);密立根油滴實(shí)驗(yàn)表明電荷是量子化的。

3.C 提示:根據(jù)題意可知,這群氫原子的核外電子最高能級(jí)n=5,從n=5的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài),可能發(fā)出C25=1 0種不同頻率的光子。

4.B C 提示:做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)所受合力指向曲線(xiàn)的凹側(cè),圖中軌跡乙、丙的偏轉(zhuǎn)方向顯示α粒子受到重核引力,這與α粒子和重核均帶正電的事實(shí)相矛盾,不可能存在。

5.B D 提示:重核裂變有質(zhì)量虧損,會(huì)釋放大量核能。根據(jù)核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知,方程式232990T h→x42H e+ y-0-1e+208882P b中x=6,y=4。半衰期由原子核本身決定,與其他因素?zé)o關(guān)。射線(xiàn)的能量越大,穿透能力越強(qiáng),故α、β、γ射線(xiàn)的穿透能力依次增強(qiáng)。

6.A C D 提示:由光電效應(yīng)方程Ek= h ν-W0知Ek-ν圖像的縱軸截距為逸出功,斜率等于普朗克常量h。由h νc=W得金屬的極限頻率用頻率為ν 的光照射

0該金屬時(shí),光電子的最大初動(dòng)能為h ν0-W。

7.B 提示:凹形槽和小物塊具有向右的動(dòng)量,且在相互作用的過(guò)程中水平方向上的動(dòng)量守恒,選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤。因?yàn)樾∥飰K與凹形槽間存在摩擦,小物塊最終將相對(duì)凹形槽靜止,所以二者最終將以共同速度向右運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B正確,C錯(cuò)誤。

8.C 提示:由動(dòng)量定理得-f t=0-p,又p2=2m Ek,故即f1＞f2;由動(dòng)能定理得-f s=0-Ek,故即s1＜s2。

9.D 提示:由于反沖核與新粒子的速度方向相反,且它們的軌跡是外切圓,即在切點(diǎn)處受到的洛倫茲力方向相反,故它們的電性必定相同,即新粒子一定帶正電,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。該氡原子核衰變前后的動(dòng)量守恒,且恒為零,則新粒子與反沖核的動(dòng)量必定等大反向,有m1v1=m2v2,由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑可知,新粒子與反沖核的電荷量之比為選項(xiàng)B、C均不滿(mǎn)足此條件,選項(xiàng)D正確。

1 0.A B 提示:分別用M、m表示甲、乙兩物塊的質(zhì)量,由動(dòng)量守恒定律可知,碰后甲、乙兩物塊的動(dòng)量均為又有碰后甲物塊的速度不可能大于乙物塊的速度,則解得由兩物塊在碰撞過(guò)程中動(dòng)能不增加可知，解得

1 11 71 9 0 提示:活體中的含量不變,生物死亡后,遺骸中的按其半衰期變化。設(shè)活體中的含量為N0,遺骸中的含量為N,由半衰期的定義得,即年。

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2提示:該核反應(yīng)的質(zhì)量虧損Δm=m2+m3-m1-m4,結(jié)合質(zhì)能方程E= Δm c2得氦4核的質(zhì)量m4=m2+m3-m1-由光子的能量公式E=h ν得光子的頻率此即為γ射線(xiàn)的頻率。

1 3.小球A在從高處由靜止下落至剛好到達(dá)軌道最低點(diǎn)的過(guò)程中,由動(dòng)能定理得解得v0=6m/s。兩個(gè)小球發(fā)生彈性碰撞,則二者的動(dòng)量守恒且機(jī)械能不變,有mAv0=mAvA+mBvB,小球B在從軌道最低點(diǎn)上升到最高點(diǎn)C的過(guò)程中機(jī)械能守恒,有解得vB=2m/s。聯(lián)立以上各式解得mA∶mB= 1∶5。

1

4.斜劈固定時(shí),對(duì)小球在斜劈上運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理得斜劈不固定時(shí),在小球沖上斜劈的過(guò)程中,系統(tǒng)在水平方向上的動(dòng)量守恒,當(dāng)小球在斜劈上達(dá)到最大高度時(shí),相對(duì)于斜劈靜止,故它們有共同的水平速度v,由動(dòng)量守恒定律得m v0=(M+m)v,由能量守恒定律得聯(lián)立以上各式解得小球在從斜劈底端上行至最大高度的過(guò)程中,僅受重力m g與斜面支持力N的作用,由動(dòng)量定理可知,在豎直方向上有(m g-Nc o sθ)t=0,在水平方向上有-Ns i nθ·t=m v-m v0。聯(lián)立以上各式解得

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5.(1)由物塊A、B、長(zhǎng)木板C組成的系統(tǒng)在水平方向上不受外力作用,動(dòng)量守恒且不為零。由最后物塊A、B相遇但未碰撞可知,此時(shí)物塊A、B相對(duì)長(zhǎng)木板C靜止,有共同的速度v,取物塊A運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?由動(dòng)量守恒定律得m vA-m vB=3m v,解得v=0.3m/s,即物塊A、B相遇時(shí),三者的速度均為0.3m/s,方向與物塊A的初速度方向相同。(2)物塊A、B在相對(duì)于長(zhǎng)木板C滑動(dòng)的過(guò)程中,由三者組成的系統(tǒng)克服摩擦力做功,損失的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。設(shè)物塊A、B相對(duì)于長(zhǎng)木板C的位移大小分別為xA和xB,由能量守恒定律得μm g xA+μm g xB=故長(zhǎng)木板C的長(zhǎng)度0.9 4 5m。由三者組成系統(tǒng)增加的內(nèi)能ΔE=

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6.(1)設(shè)小物塊A、B分開(kāi)瞬間的速度大小分別為vA、vB,取向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得-mAvA+mBvB=0,小物塊A、B的動(dòng)能解得vA= vB=2m/s。(2)小物塊A、B相碰前,小物塊B、C之間距離最小時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最大,設(shè)為Ep,此時(shí)小物塊B、C達(dá)到共同速度vBC。對(duì)由小物塊B、C組成的系統(tǒng),由動(dòng)量守恒定律得mBvB=(mB+mC)vBC,由機(jī)械能守恒定律得解得Ep=1.5J。

(責(zé)任編輯 張 巧)