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1、阶段验收评估(十三)动量近代物理初步选修35(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分，每小题至少有一个选项正确，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1(2013重庆高考)以下是物理学史上3个著名的核反应方程()xLi2yyError! Reference source not found.NxError! Reference source not found.OyBezError! Reference source not found.Cx、y和z是3种不同的粒子，其中z是A粒子B质子C中子D电子2(2013长安测试)随着科技的发展，大量的科学实验
2、促进了人们对微观领域的认识，下列说法正确的是()A汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子核是有复杂结构的B卢瑟福通过粒子轰击氮核实验的研究，发现了质子C普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了光子的概念D德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想3.如图1所示，一个质量为0.18 kg的垒球，以25 m/s的水平速度向左飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s，则这一过程中动量的变化量为()A大小为3.6 kgm/s，方向向左B大小为3.6 kgm/s，方向向右C大小为12.6 kgm/s，方向向左D大小为12.6 kgm/s，方向向右 图1
3、4一个氘核和一个氚核经过反应后生成一个氦核和一个中子，同时放出一个光子。已知氘核、氚核、中子、氦核的质量分别为m1、m2、m3、m4，普朗克常量为h，真空中的光速为c。下列说法中正确的是()A这个反应的核反应方程是HHHenB这个反应既不是聚变反应也不是裂变反应C辐射出的光子的能量E(m3m4m1m2)c2D辐射出的光子的波长5.氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子，已知基态的氦离子能量为E154.4 eV，氦原子的能级示意图如图2所示，在具有下列能量的光子或者电子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是() 图2A42.8 eV(光子) B43.2 eV(电子)C41.0 eV(电
4、子) D54.4 eV(光子)6如图3甲所示为氢原子的能级，图乙为氢原子的光谱。已知谱线a是氢原子从n4的能级跃迁到n2的能级时的辐射光，则谱线b是氢原子()图3A从n3的能级跃迁到n2的能级时的辐射光B从n5的能级跃迁到n2的能级时的辐射光C从n4的能级跃迁到n3的能级时的辐射光D从n2的能级跃迁到n1的能级时的辐射光7.在光滑的水平面上有a、b两球，其质量分别是ma、mb，两球在t时刻发生正碰，两球在碰撞前后的速度时间图象如图4所示。下列关系正确的是()AmambBmambCmamb D无法判断 图48A球的质量是m，B球的质量是2m，它们在光滑的水平面上以相同的动量运动。B在前，A在后，
5、发生正碰后，A球仍朝原方向运动，但其速率是原来的一半，碰后两球的速率比vAvB为()A.B.C2D.9下列说法中正确的是()A衰变现象说明电子是原子核的组成部分B目前已建成的核电站的能量来自于轻核聚变C一群氢原子从n3的激发态跃迁到基态时，能辐射3种不同频率的光子D卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子核式结构模型10. (2013焦作质检)下列说法中正确的是()A卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为HeNOHB放射性元素的半衰期随温度的升高而增加C一个动量为p的电子对应的物质波波长为hp(h为普朗克常量) 图5D从能级图中可知，氢原子从n2能级跃迁到n1能级释放出的光子能量高于从n4能级跃迁到n2
6、能级所释放出的光子能量11.如图6所示，一质量M3.0 kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一质量为m1.0 kg的小木块A。现以地面为参考系，给A和B以大小均为4.0 m/s，方向相反的初速度，使A开始向左运动， 图6B开始向右运动，但最后A并没有滑离木板B。站在地面的观察者看到在一段时间内小木块A正在做加速运动，则在这段时间内的某时刻木板B相对地面的速度大小可能是()A2.4 m/s B2.8 m/s C3.0 m/s D1.8 m/s12. (2013杭州模拟)如图7所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一竖直墙壁。现让一小球(可认为质点)自左端槽口A点
7、的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从A点进入槽内。则下列说法正确的是()A小球离开右侧槽口以后，将做竖直上抛运动B小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功 图7C小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒D小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒二、非选择题(本题共4小题，共52分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)13. (10分)用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意图如图8所示，斜槽与水平槽圆滑连接。实验时先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地
8、面的记录纸上留下痕迹。再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹。记录纸上 图8的O点是重垂线所指的位置，若测得各落点痕迹到O点的距离：OM2.68 cm，OP8.62 cm，ON11.50 cm，并知A、B两球的质量比为21，则未放B球时A球落地点是记录纸上的_点，系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p的百分误差_%(结果保留一位有效数字)。14. (12分)导弹作为决胜千里之外的一种战略武器，在现代战争中有着重要的作用。如图9所示，为BGM109战斧式巡航导弹飞行中，导弹在离地高h处时的方向恰好沿水平方向，速度大小为v，此时，导弹由
9、于跟踪目标变化自动炸裂成质量相等的两块，然后各自执行其任务。设爆炸消耗的火药质量不计，爆炸后前半块的速度 图9仍同原来方向相同，速度大小为3v，那么两块弹片落地点之间的水平距离是多少？15(14分)(2013江苏南京二模)(1)下列说法正确的有_。A光电子的最大初动能和照射光的频率成正比B大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性C卢瑟福用粒子散射实验的数据估算原子核的大小D玻尔的原子模型彻底否定了经典的电磁理论(2)放射性原子核 U先后发生衰变和衰变后，变为原子核。已知 U质量为m1238.029 0 u, Pa质量为m2234.023 9 u，粒子的质量为m4.002
10、6 u，电子的质量为me0.000 5 u。(原子质量单位1 u相当于931.5 MeV的能量)则：放射性衰变方程为：_。原子核 U衰变为 Pa的过程中释放能量为_MeV(保留三位有效数字)。(3)在第(2)问中，若原来 U静止，衰变后放出的粒子速度为v3107 m/s，不计电子和衰变过程中释放光子的动量，则 Pa的速度大小约为多少(保留两位有效数字)?16(16分)(2013德州模拟)(1)雷蒙德戴维斯因研究来自太阳的中微子(Ve)而获得了2013年度诺贝尔物理学奖。他在探测中微子过程中所涉及的一个核反应方程式为：VeClAre，已知Cl核的质量为36.956 58 u；1837Ar核的质量
11、为36.956 91 u，10e的质量为0.000 55 u，1 u质量对应的能量为931.5 MeV。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为_MeV。(2)如图10所示，质量为m1 kg的滑块，以v05 m/s的水平初速度滑上静止在光滑水平面上的平板小车，小车质量M4 kg，小车与右边的墙壁发生弹性碰撞后以等大反向的速度被反弹回来，在小车与墙壁碰撞前后各有一次滑块和小车相对静止的状态，求：与墙壁碰撞前滑块与小车的共同速度v1大小；与墙壁碰撞后滑块与小车的共同速度v2大小。图10答 案阶段验收评估(十三) 动量近代物理初步选修351选C根据质量数和电荷数守恒，三个核反应方程
12、为HLi2He, HeError! Reference source not found.N HError! Reference source not found.O, HeBenError! Reference source not found.C，z为中子，C选项正确。2选BD汤姆孙在研究阴极射线时发现电子，电子的发现说明原子是可以再分的，汤姆孙进一步提出了原子的“枣糕式”模型，该模型被卢瑟福用粒子散射实验给予了否定，卢瑟福提出了原子的核式结构学说，A错误。爱因斯坦首先提出了光子的概念，C错误。3选D选向左为正方向，则动量的变化量为pmv1mv00.18(45) kgm/s0.1825 k
13、gm/s12.6 kgm/s，大小为12.6 kgm/s，负号表示其方向向右，故D正确。4选A由电荷数守恒及质量数守恒可知A正确。此反应是轻核聚变反应，B错误。由质能方程知此过程中释放的核能为E(m1m2m3m4)c2，C错误。若此核能全部以光子的形式释放时，由Eh知光子的波长为，D错误。5选A由于光子能量不可分，因此只有能量恰好等于两能级差的光子才能被氦离子吸收，故A项中光子不能被吸收，D项可以。而实物粒子(如电子)只要能量不小于两能级差，均可能被吸收，故B、C两项中电子均能被吸收。6选B从氢原子光谱图上可以看出谱线a、b相邻且波长ba，则谱线b光子的频率大于谱线a光子的频率，产生谱线b的能
14、级差仅大于产生谱线a的能级差，所以B正确。7选B由图象可知，整个碰撞过程是运动的a球去碰撞静止的b球，碰撞后a球反向运动，b球向前运动，由图象可得碰撞前后a球的速度分别为2v0、v0，b球碰后的速度为v0，由动量守恒定律可得ma2v0ma(v0)mbv0，解得，故B正确。8选D设碰前A球的速率为v，根据题意，pApB，即mv2mvB，得碰前vB，碰后vA，由动量守恒定律，有mv2mm2mvB解得vBv所以。选项D正确。9选CD衰变发生时，原子核中的中子转化为一个质子同时放出电子，电子并不是原子核的组成部分，目前建成的核电站的能量来自于重核裂变，A、B均错误；一群氢原子从n3的激发态跃迁到基态时，能辐射出C323种不同频率的光子，C正确，由物理学史可知，D也正确。10选AD卢瑟福用粒子轰击氮原子核发现了质子，A正确。放射性元素的半衰期是由原子核内部的因素决定的，跟原
