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1、模块检测(二)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共11小题，每小题4分，共44分其中16题为单项选择题，711题为多项选择题)1在下列几种现象中，所选系统动量守恒的是()A原来静止在光滑水平面上的车，从水平方向跳上一个人，人车为一系统B运动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和铅球为一系统C从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中，以重物和车厢为一系统D光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一个物体沿斜面滑下，以重物和斜面为一系统答案A解析判断动量是否守恒的方法有两种：第一种，从动量守恒的条件判定，动量守恒定律成立的条件是系统受到的合外力为零，故分析系统受到的外力是关键第二种，从
2、动量的定义判定B选项叙述的系统，初动量为零，末动量不为零；C选项末动量为零而初动量不为零；D选项，在物体沿斜面下滑时，向下的动量增大2在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到n2能级发出的谱线属于巴尔末系若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有两条属于巴尔末系，则这群氢原子自发跃迁时最多可能发出多少条不同频率的谱线()A2 B5 C4 D6答案D解析由题知一群氢原子处于n4能级，自发跃迁时最多发出的谱线为C6条3氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为10.632 8 m，23.39 m.已知波长为1的激光是氖原子在能级间隔为E11.96 eV的两个能级之间跃迁产生的用E2表示产生波长为2
3、的激光所对应的跃迁的能级间隔，则E2的近似值为()A10.50 eV B0.98 eVC0.53 eV D0.37 eV答案D解析由跃迁公式得E1，E2，联立可得E2E10.37 eV，D对4光子有能量，也有动量p，它也遵守有关动量的规律如图1所示，真空中有一“”字形装置可绕通过横杆中点的竖直轴OO在水平面内灵活地转动，其中左边是圆形黑纸片，右边是和左边大小、质量均相同的圆形白纸片当用平行白光垂直纸面向里照射这两个圆面时，关于此装置开始时转动情况(俯视)的下列说法中正确的是()图1A沿顺时针方向转动 B沿逆时针方向转动C都有可能 D不会转动答案B解析由动量定理可知，白光垂直照射到白纸片上，反射
4、能力较好，白光垂直照射到黑纸片上时，吸收性较好，白纸片受到的冲力约为黑纸片受到的冲力的两倍，故俯视看到装置开始逆时针方向转动5下列说法中错误的是()A卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为B铀核裂变的核反应方程是：C质子、中子、粒子的质量分别为m1、m2、m3，质子和中子结合成一个粒子，释放的能量是(2m12m2m3)c2D原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为2的光子，已知12，那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为的光子答案B解析1919年，卢瑟福做了粒子轰击氮原子核的实验，发现了质子，核反应方程为：，选项A正确；铀核
5、裂变时，需要中子轰击铀核，所以铀核裂变的核反应方程是，选项B错误；根据爱因斯坦质能关系式可知，选项C正确；设波长为1的光子能量为E1，波长为2的光子能量为E2，原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收的光子能量为E3，波长为3，则E1，E2，E3；E3E2E1，可推知3，D正确6.如图2所示，一沙袋用轻细绳悬于O点开始时沙袋处于静止，此后用弹丸以水平速度击中沙袋后均未穿出第一次弹丸的速度为v1，打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为30.当其第一次返回图示位置时，第二次弹丸以水平速度v2又击中沙袋，使沙袋向右摆动且最大摆角仍为30.若弹丸质量是沙袋质量的倍，则以下结论中正确的是()图2Av1v2
6、Bv1v24142Cv1v24241 Dv1v24183答案D解析根据摆动过程中机械能守恒和两次击中沙袋摆动的角度相等可知，两次击中沙袋后的速度相同，设为v，用M表示沙袋的质量，m表示弹丸的质量，由动量守恒定律得：第一次：mv1(Mm)v，第二次：mv2(Mm)v(M2m)v，比较两式可以解得v1v24183.7如图3所示，两个完全相同的小球A、B用等长的细线悬于O点，线长为L，若将A由图示位置静止释放，则B球被碰后第一次速度为零时距最低点的高度可能是()图3A.B.C.D.答案ABC解析A从静止到最低点，由动能定理得mgmv2，A、B碰撞，由动量守恒得mvmvAmvB.(取水平向右为正方向)
7、A、B碰撞前后动能不增加，mv2mvmv，B球被碰后第一次速度为零过程中，mvmgh且vAvB，由以上各式，将选项中h值代入符合条件即可8钚的一种同位素Pu衰变时释放巨大能量，其衰变方程为PuUHe，则()A核反应中的能量就是Pu的结合能B核燃料总是利用平均结合能小的核C.U核比Pu核更稳定，说明U的结合能大D由于衰变时释放巨大能量，所以Pu比U的平均结合能小答案BD解析核燃料在衰变过程中要释放巨大能量，所以总是要利用平均结合能小的核，才能更容易实现，B、D正确；核反应中光子的能量是结合能中的一小部分，A错；U的结合能小，更稳定，C错9由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，
8、只是在使用人工的方法制造后才被发现已知Np经过一系列衰变和衰变后变成Bi，下列论断中正确的是()A.Bi的原子核比Np的原子核少28个中子B.Bi的原子核比Np的原子核少18个中子C衰变过程中共发生了7次衰变和4次衰变D衰变过程中共发生了4次衰变和7次衰变答案BC解析Bi的中子数为20983126，Np的中子数为23793144，Bi的原子核比Np的原子核少18个中子，A错，B对；衰变过程中共发生了衰变的次数为7次，衰变的次数是27(9383)4次，C对，D错10一静止的铝原子核Al俘获一速度为1.0107 m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核Si.下列说法正确的是()A核反应方程为pA
9、lSiB核反应过程中系统动量守恒C核反应过程中系统能量不守恒D核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和答案AB解析根据质量数和电荷数守恒可得，核反应方程为pAlSi，A正确；核反应过程中释放的核力远远大于外力，故系统动量守恒，B正确；核反应过程中系统能量守恒，C错误；由于反应过程中，要释放大量的能量，伴随着质量亏损，所以生成物的质量小于反应物的质量之和，D错误11如图4所示为氢原子的能级图，已知可见光的光子能量范围为1.613.10 eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征说法正确的是()图4A用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应现象
10、B用能量为11.0 eV的自由电子轰击，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态C处于n2能级的氢原子能吸收任意频率的紫外线D处于n3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离答案BD解析用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板能产生光电效应现象，选项A错误；用能量为11.0 eV的自由电子轰击，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态，选项B正确；处于n2能级的氢原子只能吸收满足能量等于两能级差的紫外线，选项C错误；处于n3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离，选项D正确二、填空题(本题共2小题，共12分)12. (6分)贝克勒尔发现天然放射现象，揭开了人类研究原子核结构的
11、序幕如图5中P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场中分成A、B、C三束图5(1)构成A射线的粒子是_；构成B射线的粒子是_；构成C射线的粒子是_(2)三种射线中，穿透能力最强，经常用来对金属探伤的是_射线；电离作用最强，动量最大，经常用来轰击原子核的是_射线；当原子核中的一个核子由中子转化为质子时将放出一个_粒子(3)请完成以下与上述粒子有关的两个核反应方程：ThPa_；_AlPn.答案(1)粒子光子粒子(2)(3)eHe13(6分)如图6所示，在橄榄球比赛中，一个质量为95 kg的橄榄球前锋以5 m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名
12、质量均为75 kg的队员，一个速度为2 m/s，另一个为4 m/s，然后他们就扭在了一起图6(1)他们碰撞后的共同速率是_(结果保留一位有效数字)(2)在框中标出碰撞后他们动量的方向，并说明这名前锋能否得分：_.答案(1)0.1 m/s(2)能够得分解析(1)设前锋运动员的质量为m1，两防守队员质量均为m2，速度分别为v1、v2、v3，碰撞后的速度为v，设v1方向为正方向，由动量守恒定律得m1v1m2v2m2v3(m12m2)v代入数据解得，v0.1 m/s(2)因v0，故碰后总动量p的方向与pA方向相同，碰撞后的状态及动量如图所示，即他们都过了底线，该前锋能够得分三、计算题(本题共4小题，共
13、44分)14(8分)一粒质量为4104 g的尘埃，在空中下落的速度从1 m/s增加到3 m/s时，它的德布罗意波长从多少变化到多少？分析是否可通过衍射现象观察到其波动性(计算结果在小数点后保留一位有效数字)答案见解析解析速度v11 m/s时德布罗意波长为1 m1.661027 m，速度v23 m/s时德布罗意波长为2 m5.51028 m.由于波长太短，所以不能通过衍射现象观察到其波动性15(12分)已知氢原子基态的电子轨道半径为r10.5281010 m，量子数为n的能级值为En eV.(结果在小数点后保留一位有效数字)(1)求电子在基态轨道上运动的动能；(2)有一群氢原子处于量子数n3的激
14、发态，画一张能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几种光谱线；(3)计算这几种光谱线中波长最短的波长(静电力常量k9109 Nm2/C2，电子电荷量e1.61019 C，普朗克常量h6.631034 Js，真空中光速c3.00108 m/s)答案(1)13.6 eV(2)见解析图(3)1.03107 m解析(1)核外电子绕核做匀速圆周运动，库仑力提供向心力，则k，又知Ekmv2，故电子在基态轨道的动能为：Ek J2.181018 J13.6 eV.(2)当n1时，能级值为E1 eV13.6 eV；当n2时，能级值为E2 eV3.4 eV；当n3时，能级值为E3 eV1.51 eV.能发出的光谱线分别为32,21,31共3种，能级图如图所示(3)由n3能级向n1能级跃迁时发出的光子频率最大，波长最短hE3E1，又知，则有 m1.0107 m.16(12分)如图7所示
