高中物理选修3-5模块检测

高中物理选修3－5模块检测一、选择题1．如图1，木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图1所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是[]A．a尚未离开墙壁前，a和b系统的动量守恒B．a尚未离开墙壁前，a与b系统的动量不守恒C．a离开墙后，a、b系统动量守恒D．a离开墙后，a、b系统动量不守恒2．甲球与乙球相碰，甲球的速度减少5m/s，乙球的速度增加了3m/s，则甲、乙两球质量之比m甲∶m乙是[]A．2∶1B．3∶5C．5∶3D．1∶23．A、B两球在光滑水平面上相向运动，两球相碰后有一球停止运动，则下述说法中正确的是[]A．若碰后，A球速度为0，则碰前A的动量一定大于B的动量B．若碰后，A球速度为0，则碰前A的动量一定小于B的动量C．若碰后，B球速度为0，则碰前A的动量一定大于B的动量D．若碰后，B球速度为0，则碰前A的动量一定小于B的动量4．在光滑水平面上有A、B两球，其动量大小分别为10kg·m/s与15kg·m/s，方向均为向东，A球在B球后，当A球追上B球后，两球相碰，则相碰以后，A、B两球的动量可能分别为[]A．10kg·m/s，15kg·m/sB．8kg·m/s，17kg·m/sC．12kg·m/s，13kg·m/sD．-10kg·m/s，35kg·m/s5．分析下列情况中系统的动量是否守恒[]A．如图2所示，小车停在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，对人与车组成的系统B．如图3所示，子弹射入放在光滑水平面上的木块中对子弹与木块组成的系统C．子弹射入紧靠墙角的木块中，对子弹与木块组成的系统D．斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时6．质量为M的原子核，原来处于静止状态，当它以速度V放出一个质量为m的粒子时，剩余部分的速度为[]A．mV/(M-m)B．-mV/(M—m)C．mV/(M+m)D．-mV/(M＋m)7．如图4所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，若以两车及弹簧组成系统，则下列说法中正确的是[]A．两手同时放开后，系统总量始终为零B．先放开左手，后放开右手后动量不守恒C．先放开左手，后放开右手，总动量向左D．无论何时放手，只要两手放开后在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不8．船静止在水中，若水的阻力不计，当先后以相对地面相等的速率，分别从船头与船尾水平抛出两个质量相等的物体，抛出时两物体的速度方向相反，则两物体抛出以后，船的状态是[]A．仍保持静止状态B．船向前运动C．船向后运动D．无法判断9如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。木箱和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向右的初速度0v，则[]A．小木块和木箱最终都将静止B．小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动C．小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动D．如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动10、原子核23892经放射性衰变①变为原子23490Th，继而经放射性衰变②变为原子核23491Pa，再经放射性衰变③变为原子核23492。放射性衰变①、②和③依次为[]A．α衰变、β衷变和β衰变B．β衰变、α衷变和β衰变C．β衰变、β衰变和α衰变D．α衰变、β衰变和α衰变11、原子核AZX与氘核21H反应生成一个α粒子和一个质子。由此可知[]A．A=2，Z=1B.A=2，Z=2C.A=3，Z=3D.A=3，Z=212、用频率为0v的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为123vvv、、的三条谱线，且321vvv＞＞，则[]13、A．01vv＜B．321vvvC．0123vvvvD.123111vvv13、．太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少。太阳每秒钟辐射出的能量约为4×1026J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近[]A.1036kgB.1018kgC.1013kgD.109kg14、卢瑟福提出原子的核式结构模型。这一模型建立的基础是（）（A）粒子的散射实验（B）对阴极射线的研究（C）天然放射性现象的发现（D）质子的发现15、．现已建成的核电站发电的能量来自于（）（A）天然放射性元素放出的能量（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16、某放射性元素经过114天有7/8的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为（）（A）11.4天（B）7.6天（C）5.7天（D）3.8天17、能量为iE的光子照射基态氢原子，刚好可使该原子中的电子成为自由电子．这一能iE称为氢的电离能．现用一频率为的光子从基态氢原子中击出了一电子，该电子在远离核以后速度的大小为_______________（用光子频率、电子质量m、氢原子的电离能iE和普朗克常量h表示）。18、列说法正确的是[]A．α粒子大角度散射表明α粒子很难进入原子内部C．裂变反应有质量亏损，质量数不守恒D．γ射线是一种波长很短的电磁波19、关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有[]A．238234492902UThHe是α衰变B．1441717281NHeOH是β衰变C．23411120HHHen是轻核聚变D．82820343612SeKre是重核裂变20、（1）14C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法。若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻14C的质量，0m为t＝0时0m的质量。下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是[]21、下列关于原子和原子核的说法正确的是[]A．β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22、大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，其能量值分别是：1.8910.212.09eVeVeV、、。跃迁发生前这些原子分布在个激发态能级上，其中最高能级的能量值是eV（基态能量为13.6eV）二、计算题23．一个稳定的原子核质量为M，处于静止状态，它放出一个质量为m的粒子后，做反冲运动，已知放出的粒子的速度为v0，则反冲核速度为多少？24、如图所示，滑块A、C质量均为m，滑块B质量为32m。开始时A、B分别以12vv、的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动，现将C无初速地放在A上，并与A粘合不再分开，此时A与B相距较近，B与挡板碰撞将以原速率反弹，A与B碰撞将粘合在一起。为使B能与挡板碰撞两次，12vv、应满足什么关系？25．甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏。甲和他的冰车的质量共为M=30kg，乙和它的冰车总质量也是30kg，游戏时，甲推着一个质量为m=15kg的箱子，和他一起以大小为v0=2m/s的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来。为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住。若不计冰面的摩擦力。求甲至少要以多大的速度（相对于地面）将箱子推出，才能避免与乙相撞。26．如图所示，光滑水平面上有物块M、m，在其中静止的物块m上固定一轻弹簧，M以v0的速度向右运动，求弹簧压缩量最大时，两者的速度各为多大？27在核反应堆中，常用减速剂使快中子减速．假设减速剂的原子核质量是中子的k倍．中子与原子核的每次碰撞都可看成是弹性正碰．设每次碰撞前原子核可认为是静止的，求N次碰撞后中子速率与原速率之比．Mm参考答案一、选择题1．BC2．B3．AD4．B5．ABD6．B7．ACD8．A9．B10、【答案】A【解析】2382349290UTh，质量数少4,电荷数少2，说明①为α衰变238234492902UThHe。2342349091ThPa,质子数加1，说明②为β衰变，中子转化成质子234234090911ThPae。2342349192PaU，质子数加1，说明③为β衰变，中子转化成质子234234091921PaUe。11、【答案】D【解析】核反应方程为241121AZXHHeH，应用质量数与电荷数的守恒A+2=4+1，Z+1=2+1，解得A=3，Z=2，选项D正确。12【答案】B【解析】大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这说明是从n=3能级向低能级跃迁，根据能量守恒有，321hhh，解得：321vvv，选项B正确13、【答案】D【解析】根据爱因斯坦的质能方程，2692824104.410(310)Emkgkgc，选项D正确14、【答案】A.【解析】卢瑟福根据粒子的散射实验结果，提出了原子的核式结构模型：原子核聚集了原子的全部正电荷和几乎全部质量，电子在核外绕核运转。15、【答案】C【解析】核电站发电的能量来自于重核的裂变，选项C正确。16、【答案】D【解析】根据t11()28，3t，因为11.4t天，所以11.43.83天，选项D正确。17、【答案】2()ihEm【解析】由能量守恒得212imhEv，解得电子速度为2()ihEmv。18【答案】D【解析】α粒子散射实验现象表明大多数α粒子不发生偏转，说明穿过了原子，少数α粒子发生偏转，说明无法穿过原子核，A错误。裂变反应有质量亏损是由于核子的平均密度变化引起的，但核子的总数不变，即质量数守恒，C错误。γ射线是频率很大、波长很短的电磁波，D正确。19、答案】AC【解析】B选项的核反应方程是卢瑟福发现质子的核反应方程，B错误。选项D核反应方程是β衰变，D错误20、【答案】C【解析】由公式01()2tmm可知C答案正确。21【答案】B【解析】β衰变是原子核中的质子转化为中子和电子，但电子不是原子核的组成部分，A错误。玻尔理论的假设是把量子化代入到原子能量，B正确。放射性元素的半衰期不随温度、状态及化学变化而变化。C错误。比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，D错误。22【答案】2；-1.51【解析】由于氢原子得基态能量为13.6eV，跃迁时放出三种不同能量的光子，应在2激发态。最高能级的能量值为12.9－13.6=－1.51eV.23．mv0/(M-m)24．【答案】1232vv解析】A与C粘合在一起，由动量守恒定律得12mvmv再与B碰撞时，要达到题目要求，需23202mvmv联立解得1232vv25.（1）为避免相撞对甲与箱子系统可得：（2）乙抓住箱子应后退（速度v2）与甲运动同向，选乙与箱为系统，mv-Mv0=(M+m)v215v-30×2=(30+15)v2(2)1.若不相撞：v2≥v1(v1=v2时为最小速度)∴v2=v1(3)解方程(1)(2)(3)v=5.2米/秒26、Mv0/(M+m)27【答案】1()1Nkk【解析】设中子和作减速剂的物质的原子核A的质量分别为nm和Am，碰撞后速度分别为nv和Av，碰撞前后的总动量和总能量守恒，有nnnnAAmmmvvv①222nnnn111222AAmmmvvv②式中nv为碰撞前中子速度，由题设nAmkm③由①②③式得，经1次碰撞后中子速率与原速率之比为nn11kkvv④经N次碰撞后，中子速率与原速率之比为1()1Nkk⑤