高二下期物理选修3-5综合测试题
命题：高二物理组 2014年5月12日
一.选择题
1．a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰，作用前a球动量pa＝30 kg·m/s，b球动量pb＝0，碰撞过程中，a球的动量减少了20 kg·m/s，则作用后b球的动量为( )
A．－20 kg·m/s B．10 kg·m/s
C．20 kg·m/s D．30 kg·m/s
2．一小型爆炸装置在光滑、坚硬的水平钢板上发生爆炸，所有碎片均沿钢板上方的圆锥面(圆锥的顶点在爆炸装置处)飞开。在爆炸过程中，下列关于爆炸装置的说法中正确的是( )
A．总动量守恒 B．机械能守恒
C．水平方向动量守恒 D．竖直方向动量守恒
3．已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量En＝E1/n2，其中n＝2,3，…。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为( )
A．－ B．－
C．－ D．－
4．如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49 eV的金属钠，说法正确的是( )
A．这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n＝3跃迁到n＝2所发出的光波长最短
B．这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n＝3跃迁到n＝1所发生的光频率最小
C．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为9.60 eV
D．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为11.11 eV
5．原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源。当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发出，放出能量。这几种反应的总效果可以表示为
621H→k42He＋d11H＋210n＋43.15 MeV
由平衡条件可知( )
A．k＝1，d＝4 B．k＝2，d＝2
C．k＝1，d＝6 D．k＝2，d＝3
6．核聚变与核裂变相比几乎不会带来放射性污染等环境问题，而且其原料可直接取自海水中的氘，来源几乎取之不尽，是理想的获取能源的方式。EAST装置是中国耗时8年、耗资2亿元人民币自主设计、自主建造而成的，它成为世界上第一个建成并真正运行的全超导非圆截面核聚变实验装置。已知两个氘核聚变生成一个氦3和一个中子的核反应方程是221H→32He＋10n＋3.26 MeV。
若有2 g氘全部发生聚变，则释放的能量是(NA为阿伏加德罗常数)( )
A．0.5×3.26 MeV B．3.26 MeV
C．0.5 NA×3.26 MeV D．NA×3.26 MeV
7．关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有( )
A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内
B．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据
C．对原子光谱的研究开辟了深入探索原子结构的道路
D．玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误的
8．下列说法正确的是( )
A．15 7N＋11H→12 6C＋42He是α衰变方程
B．11H＋21H→32He＋γ是核聚变反应方程
C．238 92U→234 90Th＋42He是核裂变反应方程
D．42He＋2713Al→3015P＋10n是原子核的人工转变方程
二．填空题
9．质量为m1的锂核(73Li)俘获一个质量为m2的质子后衰变为两个α粒子，α粒子质量为m3，已知光在真空中的速度为c。
(1)写出核反应方程________________。
(2)该过程中释放的核能ΔE＝__________。
三.计算题
10． (1)核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，但安全是核电站面临的非常严峻的问题。核泄露中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，钚的危险性在于它对人体的毒性，与其他放射性元素相比钚在这方面更强，一旦侵入人体，就会潜伏在人体肺部、骨骼等组织细胞中，破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险。已知钚的一种同位素239 94Pu的半衰期为24100年，其衰变方程为239 94Pu→X＋4 2He＋γ，下列有关说法正确的是
A．X原子核中含有143个中子
B．100个239 94Pu经过24100年后一定还剩余50个
C．由于衰变时释放巨大能量，根据E＝mc2，衰变过程总质量增加
D．衰变发出的γ放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力
(2)氢原子核的光谱在可见光范围内有四条谱线，其中在靛紫色区内的一条是处于量子数n＝4的能级氢原子跃迁到n＝2的能级发出的，氢原子的能级如图所示，已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，则该条谱线光子的能量为______eV，该条谱线光子的频率为________Hz。(结果保留3位有效数字)
(3)已知金属铷的极限频率为5.15×1014 Hz，现用波长为5.0×10－7 m的一束光照射金属铷，能否使金属铷产生光电效应？若能，请算出逸出光电子的最大初动能。(结果保留2位有效数字)
11.如图所示，在水平面上放置质量为M＝800 g的木块，一质量为m＝50 g的子弹以v0＝170 m/s的水平速度射入木块，最终与木块一起运动．若木块与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，求木块在地面上滑行的距离．(g取10 m/s2)
12.如图所示，质量m1＝0.3 kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5 m，现有质量m2＝0.2 kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0＝2 m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10 m/s2。
(1)求物块在车面上滑行的时间t。
(2)要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v′0不超过多少?
13.如图所示，在水平光滑直导轨上，静止放着三个质量均为m＝1 kg 的相同小球A、B、C.现让A球以v0＝2 m/s的速度向着B球运动，A、B两球碰撞后粘在一起，两球继续向右运动并跟C球碰撞，C球的最终速度vC＝1 m/s.求：
(1)A、B两球跟C球相碰前的共同速度为多大？
(2)两次碰撞过程中一共损失了多少动能？
11．如图所示，光滑水平面上放置质量均为M＝2 kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连(当滑块滑过感应开关时，两车自动分离)，甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ＝0.5。一根通过细线拴着且被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m＝1 kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连，此时弹簧的弹性势能E0＝10 J，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止状态。现剪断细线，求：
(1)滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小；
(2)滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车，滑块P在乙车上滑行的距离。(g取10 m/s2)下载本文
