《高考物理二轮专题复习 专题九 动量守恒 原子物理检测试题（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理二轮专题复习 专题九 动量守恒 原子物理检测试题（含解析）（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2014 年高考物理二轮专题复习检测试题：专题九动量守恒原子物理本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分 100 分，考试时间 90 分钟。第卷(选择题共 20 分)一、选择题(共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分)1(2013北京东城区一模)下列说法正确的是()A 射线是高速运动的氦原子核B核聚变反应方程 H H He n 中， n 表示质子21 31 42 10 10C从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率
2、成正比D氢原子的核外电子从低能级跃迁到高能级时，向外辐射光子答案 A解析 射线是高速运动的氦核流， A 正确； n 表示中子， B 错误；当照射光的频率10大于金属的极限频率，能发生光电效应时，从金属表面逸出的光电子的最大初动能EkhW 0，可见 Ek与 不成正比， C 错误；氢原子的核外电子从低能级跃迁到高能级时，吸收光子， D 错误。2(2013山东济南一模)在下列四个核反应方程中， x 1、x 2、x 3和 x4各代表某种粒子() Hx 1 He n N He Ox 231 42 10 147 42 178 Be He Cx 3 He H Hex 494 42 126 32 21 42以
3、下判断中正确的是()Ax 1是电子 Bx 2是质子Cx 3是中子 Dx 4是中子答案 BC解析根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知，x 1是氘核，x 2是质子，x 3是中子，x4是质子，故 B、 C 正确。3(2013福建泉州质检)“爆竹声中一岁除，春风送暖人屠苏” ，爆竹声响是辞旧迎新的标志，是喜庆心情的流露。有一个质量为 3m 的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为 v0、方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为 2m，速度大小为v，方向水平向东，则另一块的速度大小是()A3v 0v B2v 03vC3v 02v D2v 0v答案 C解析设向东为正方向，在最高点由水平
4、方向动量守恒得：3mv 02mvmv，则v3v 02v， C 正确。4(2013山东滨州一模)一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为 m1、m 2、m 3，普朗克常量为 h，真空中的光速为 c。下列说法正确的是()A核反应方程是： H n H1 10 31B聚变反应中的质量亏损 mm 1m 2m 3C辐射出的光子的能量 E(m 1m 2m 3)c2D 光子的波长 h m1 m2 m3 c3答案 BC解析结合核反应方程满足质量数和电荷数守恒可知， A 错误；聚变反应中的质量亏损 mm 1m 2m 3， B 正确，根据爱因斯坦质能方程可知辐射出的光
5、子的能量E mc2(m 1m 2m 3)c2， C 正确；根据 Eh，c，得 ， D 错h m1 m2 m3 c误。5(2013北京四中期中)如图，在光滑水平面上放着质量分别为 m 和 2m 的 A、B 两个物块，现用外力缓慢向左推 B 使弹簧压缩，此过程中推力做功 W。然后撤去外力，则()A从开始到 A 离开墙面的过程中，墙对 A 的冲量为 0B当 A 离开墙面时，B 的动量大小为 2mWCA 离开墙面后，A 的最大速度为43WmDA 离开墙面后，弹簧的最大弹性势能为W3答案 CD解析物块 A 离开墙面前，墙对 A 有弹力，这个弹力虽然不做功，但对 A 有冲量，因此系统机械能守恒而动量不守恒
6、，选项 A 错误；撤去力 F 后，B 向右运动，弹簧弹力逐渐减小，当弹簧恢复原长时，A 开始脱离墙面，这一过程机械能守恒，即满足：W (2m)v 12 B2当 A 离开墙面时，B 的动量大小为 2mvB ，选项 B 错误；A 脱离墙面后速度逐渐增4mW加，B 速度逐渐减小，此过程中弹簧逐渐伸长，当 A、B 速度相同时，弹簧弹性势能最大，这一过程系统动量和机械能均守恒，有：2mvB(m2m)vEpmax (2m)v (m2m)v 212 B2 12由可解得：EpmaxW3所以 D 正确；由于 A 脱离墙面后系统动量和机械能均守恒，有(2m)v mv (2m)v12 2B 12 2A 12 x2(
7、2m)vBmv A2mv x解得 vA vB43又 W (2m)v12 B2故 A 离开墙面后，A 的最大速度为 ，选项 C 正确。43Wm第卷(非选择题共 80 分)二、非选择题(共 10 小题，每小题 8 分，共 80 分)6静止的锂核 Li 俘获一个速度为 8106m/s 的中子，发生核反应后若只产生了两个新63粒子，其中一个粒子为氦 He，它的速度大小是 8106m/s，方向与反应前的中子速度方向相42同。(1)完成此核反应的方程式 Li n He_。63 10 42(2)反应后产生的另一个粒子的速度大小为_ m/s，方向_。答案(1) H(2)810 6与中子运动方向相反317目前核
8、电站是利用核裂变产生的巨大能量来发电的。请完成下面铀核裂变可能的一个反应方程： U n Ba Kr_。已知 U、 Ba、 Kr 和中子的质量23592 10 14156 9236 23592 14156 9236分别为 m1、m 2、m 3和 m4，则此反应中一个铀核裂变释放的能量为_。答案3 n(m 1m 2m 32m 4)c210解析根据质量数守恒和电荷数守恒可知 U n Ba Kr3 n，利用爱因斯23592 10 14156 9236 10坦质能方程得 E mc2(m 1m 2m 32m 4)c28碘 131 核不稳定，会发生 衰变，其半衰期为 8 天。(1)碘 131 核的衰变方程：
9、 I_(衰变后的元素用 X 表示)。1315(2)经过_天有 75%的碘 131 发生了衰变。答案(1) X e(2)1613154 0 1解析本题考查衰变方程及半衰期的知识，解本题的关键是熟练掌握半衰期的相关计算。(1)根据核反应中质量数和电荷数守恒，可写出碘 131 核的衰变方程，I X e。1315 13154 0 1(2)设经过 n 个半衰期有 75%的碘 131 核发生了衰变，则未发生衰变的为 25%，由( )12nm25%m，得 n2。T2816(天)所以经过 16 天有 75%的碘 131 核发生了衰变。9(1)下列有关近代物理的说法正确的是_。A较重的核分裂成中等质量大小的核或
10、较轻的核合并成中等质量大小的核，核子的比结合能都会增加B 粒子散射实验中少数粒子发生较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据C玻尔原子理论无法解释较为复杂原子光谱的现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误的D根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动速度减小(2)如图为氢原子的能级图，现用能量为 12.8eV 的电子轰击处于基态的氢原子，使氢原子跃迁到激发态，之后氢原子从激发态向低能级跃迁，则在跃迁的过程中最多能辐射出_种不同频率的光子，辐射出的光子中，波长最长的光子的波长为_。答案(1) AB(2)61.8810 6 m解析 由比结合能曲线可知，较重的核
11、分裂成中等质量大小的核或较轻的核合并成中等质量大小的核，核子的比结合能都会增加，选项 A 正确； 粒子散射实验中少数粒子发生较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据，选项 B 正确；玻尔原子理论无法解释较为复杂原子光谱的现象，但是玻尔提出的原子定态概念是正确的，选项 C 错误；根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大，选项 D 错误。(2) 处于基态的氢原子受到能量为 12.8eV 的高速电子轰击后，最高可以跃迁到 n4 能级，最多能辐射出 6 种不同频率的光子，能辐射出的波长最长的光子是从 n4 能级跃迁到n3 能级时放出的，由Eh ， m1
12、.8810 6 m。c hcE 6.6310 343108 1.51 0.85 1.610 1910(1)随着科技的发展，大量的科学实验促进了人们对微观领域的认识，下列说法正确的是_。A氢原子相邻低能级间的跃迁比相邻高能级间的跃迁所辐射的光子波长短B玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子的发光现象C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D光电效应和康普顿效应均揭示了光具有粒子性E升高或者降低放射性物质的温度均可改变其半衰期(2)热核反应有多种形式，其中一种为 3 个 粒子( He)，合成一个 C，已知 粒子(42 126He)质量为 m1， C 质量为 m2，该核反应的方
13、程式为_；该反应释放光子的频率42 126_(假设核反应能量以光子能量释放)。答案(1) ACD(2)3 He C42 126 3m1 m2 c2h解析(1)氢原子相邻低能级间的跃迁比相邻高能级间的跃迁所辐射的光子能量大，频率也大，波长短，选项 A 正确；玻尔理论成功地引入了量子的概念，但保留了太多的经典理论，他没有建立量子理论，选项 B 错误；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，选项 C 正确；光的干涉、衍射现象和多普勒效应都说明光具有波动性，而光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性，选项 D 正确；放射性物质的半衰期由核内结构决定，与物质的物理性质(如温度)或化学性
14、质无关，选项 E 错误。(2)由质能方程得： E mc2h，解得： 。 3m1 m2 c2h11(2013南京模拟)(1)如图所示为氢原子的能级示意图。现用能量介于 1012.9 eV 范围内的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是_。A照射光中只有 1 种频率的光子被吸收B照射光中有 3 种频率的光子可能被吸收C观测到氢原子发射出 3 种不同波长的光D观测到氢原子发射出 6 种不同波长的光(2)关于人类对原子核的研究，历史上曾用 粒子轰击氮 14 发现了质子。设 粒子的运动方向为正方向，已知碰撞前氮 14 静止不动。 粒子速度为 v0310 7m/s，碰撞后氧核速度为 v10.8
15、10 7m/s，碰撞过程中各速度始终在同一直线上，请写出这个核反应的方程式，并求碰撞后质子的速度大小。(保留 2 位有效数字)答案(1) BD(2) N He O H147 42 178 11610 7m/s解析(1)根据玻尔能级跃迁的知识可知：原子从基态跃迁到激发态时要吸收能量，而从激发态跃迁到基态时则以光子的形式向外释放能量。无论是吸收还是放出能量，这个能量值都不是任意的，而等于原子发生跃迁时这两个能级间的能量差。根据氢原子的能级示意图知 E2E 110.2 eV，E 3E 112.09 eV，E 4E 112.75 eV，E 5E 113.06 eV，说明在1012.9 eV 范围内的光
