2015届高考物理第一轮随堂达标检测试题24.doc

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章末定时练十三　　　　　
(时间：60分钟)
1．(1)氘核H和氚核H结合成氦核He的核反应方程如下：
H＋H→He＋n＋17.6 MeV
①这个核反应称为________．
②要发生这样的核反应，需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文．式中17.6 MeV是核反应中________(选填“放出”或“吸收”)的能量，核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量________(选填“增加”或“减少”)了________kg.
(2)在光滑的水平面上，甲乙两物体的质量分别为m1、m2，它们分别沿东西方向的一直线相向运动，其中甲物体速度大小为6 m/s，乙物体速度大小为2 m/s.碰撞后两物体都沿各自原方向的反方向运动，速度的大小都是4 m/s.求：甲乙两物体的质量之比．
解析　(2)取甲运动的方向为正方向，由动量守恒定律得
m甲v甲－m乙v乙＝m乙v乙′－m甲v甲′
解得：＝.
答案　(1)聚变　放出　减少　3.1×10－28　(2)
2．(1)(单选)下列说法中错误的是 (　　)．
A．卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为He＋7N→O＋H
B．铀核裂变的核反应是：U→Ba＋Kr＋2n
C．质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是(2m1＋2m2－m3)c2
D．原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1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λ2的光子，已知λ1>λ2，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
(2)在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速率v0向右运动，在小球的前方O点处质量为m2的小球B处于静止状态，如图1所示．小球A与B发生正碰后两球均向右运动，小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，＝1.5.假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是完全弹性碰撞，求两小球质量之比．

图1
解析　(1)1919年，卢瑟福做了α粒子轰击氮原子核的实验，发现了质子，核反应方程为：He＋N→8O＋H，选项A正确；铀核裂变时，需要中子轰击铀核，所以铀核裂变的核反应是：U＋n→Ba＋Kr＋3n，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λ1的光子能量为E1，波长为λ2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λ3，则E1＝hc/λ1，E2＝hc/λ2，E3＝hc/λ3，E3＝E2－E1，可推知λ3＝，选项D正确．
(2)从两小球碰撞后到它们再次相遇，小球A和B的速度大小保持不变，根据它们通过的过程，可知小球B和小球A在碰撞后的速度大小之比为4∶1.
两球碰撞过程有m1v0＝m1v1＋m2v2
m1v＝m1v＋m2v
解得＝2
答案　(1)B　(2)2
3．(1)气垫导轨工作时能够通过喷出的气体使滑块悬浮从而基本消除掉摩擦力的影响，因此成为重要的实验器材，气垫导轨和光电门、数字毫秒计配合使用能完成许多实验．
现提供以下实验器材：(名称、图象、编号如图2所示)

图2
利用以上实验器材还可以完成“验证动量守恒定律”的实验．
为完成此实验，某同学将实验原理设定为：
m1v0＝(m1＋m2)v
①针对此原理，我们应选择的器材编号为：________；
②在我们所选的器材中：________器材对应原理中的m1(填写器材编号)．
(2)如图3所示，

图3
当电键S断开时，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零．合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60 V时，电流表读数为零．
①求此时光电子的最大初动能的大小．
②求该阴极材料的逸出功．
解析　(1)①滑块在水平气垫导轨上相互作用时应满足动量守恒，碰撞前后滑块的速度可以根据v＝求得，其中d是遮光板的宽度，t是滑块通过光电门的时间，故针对此原理应选择的器材编号为A、B、C.
②由于是利用v＝求滑块的速度，滑块B有遮光板，而滑块C没有遮光板，故运动的滑块应选B.
(2)设用光子能量为2.5 eV的光照射时，光电子的最大初动能为Ek，阴极材料逸出功为W0，当反向电压达到U＝0.60 V以后，具有最大初动能的光电子达不到阳极，因此eU＝Ek
由光电效应方程得：Ek＝hν－W0
由以上两式得：Ek＝0.6 eV，W0＝1.9 eV.
答案　(1)①ABC　②B　(2)①0.6 eV　②1.9 eV
4．(1)(单选)据央视报道，中科院等离子体物理研究所经过八年的艰苦努力，终于率先建成了世界上第一个全超导的托克马克试验装置并调试成功，这种装置被称为“人造太阳”(如图4所示)，它能够承受上亿摄氏度高温且能够控制等离子态的核子发生聚变并稳定持续地输出能量，就像太阳一样为人类提供无限清洁的能源．在下列核反应方程中有可能是该装置内部所进行的核反应的是 (　　)．

图4
A.N＋He→O＋H
B.H＋H→He＋n
C.U→Th＋He
D.U＋n→Ba＋Kr＋3n

图5
(2)如图5所示，小球A系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到水平面的距离为h.物块B质量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O点正下方，现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短)，反弹后上升至最高点时到水平面的距离为.小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求物块在水平面上滑行的初速度．
解析　(1)A项是发现质子的核反应方程，C项是铀238的衰变方程，D项是铀235的裂变方程，故只有B项正确．
(2)设小球的质量为m，运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为v1，取小球运动到最低点重力势能为零，根据机械能守恒定律，有mgh＝mv
得v1＝
设碰撞后小球反弹的速度大小为v1′，同理有
mg＝mv1′2
得v1′＝
设碰后物块的速度大小为v2，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律，有mv1＝－mv1′＋5mv2
得v2＝
答案　(1)B　(2)
5．(1)(单选)下列说法中正确的是 (　　)．
A．α射线和γ射线都是电磁波
B．氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级和跃迁到n＝2能级，后一次跃迁辐射光的波长比前一次长，且两次跃迁中电子的动能均增大，电势能均减小
C．原子核经过衰变生成新核，则新核的质量总等于原核的质量
D．若原来有某种放射性元素的原子核10个，则经一个半衰期后，一定有5个原子核发生了衰变

图6
(2)如图6所示，质量为m的物体(可视为质点)以水平速度v0滑上原来静止在光滑水平面上质量为M的小车上，物体与小车的动摩擦因数为μ，小车足够长，求：
物体从滑上小车到相对小车静止时所经历的时间；物体相对小车滑行的距离．
解析　(1)α射线是氦核流不是电磁波，故A项错；由Em－En＝hν＝h可知，从n＝3能级跃迁到n＝1能级和跃迁到n＝2能级，后一次跃迁辐射光的波长比前一次长，氢原子核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道时，库仑力做正功，电子的动能增大，电势能减小，故B项正确；原子核衰变后其质量减小，故C项错；半衰期是大量原子核发生衰变的统计规律，对少量原子核不适用，故D项错．
(2)物体滑上车后，受到向后的摩擦力f＝μmg而做减速运动，小车受到向前的摩擦力f＝μmg而做加速运动，物体相对小车静止时与小车以相同的速度v′做匀速运动．
物体相对小车滑动过程满足动量守恒
mv0＝(m＋M)v′. ①
对物体用动量定理，得－μmgt＝mv′－mv0. ②
由①②可解出物体相对小车的滑行时间t＝.
由能量守恒定律得
μmgl＝mv－(m＋M)v′2. ③
解①③得l＝
答案　(1)B　(2)
6．(1)如图7为氢原子的能级图，已知处于较高能级的氢原子能自发地向较低能级跃迁，则：

图7
①一群氢原子由n＝4能级向n＝1能级跃迁时最多可辐射出________种不同频率的光．
②要想使处在n＝2激发态的氢原子电离至少吸收________eV的能量．

图8
(2)如图8所示，光滑水平面上木块A的质量mA＝1 kg，木块B质量mB＝4 kg，质量为mC＝2 kg的木块C置于足够长的木板B上，B、C之间用一轻弹簧相拴接并且接触面光滑．开始时B、C静止，A以v0＝10 m/s的初速度向右运动，与B碰撞后B的速度为3.5 m/s，碰撞时间极短，求：
①A、B碰撞后A的速度．
②弹簧第一次恢复原长时C的速度．
解析　(2)①因碰撞时间极短，A、B碰撞时，C的速度为零，由动量守恒定律得mAv0＝mAvA＋mBvB.
vA＝＝－4 m/s，方向与A初速度方向相反．
②第一次恢复原长，弹簧的弹性势能为零
设此时B的速度为vB′，C的速度为vC
mBvB＝mBvB′＋mCvC，
mBv＝mBvB′2＋mCv，
得vC＝vB＝ m/s.
答案　(1)①6　②3.40　(2)①－4 m/s　② m/s
7．(1)一静止的U核经α衰变成为Th核，释放出的总动能为4.27 MeV.问此衰变后Th核的动能为多少MeV(保留一位有效数字)?
(2)如图9所示，一水平面上P点左侧光滑，右侧粗糙，质量为m的劈A在水平面上静止，上表面光滑，A右端与水平面平滑连接，质量为M的

图9
物块B恰好放在水平面上P点，物块B与水平面间的动摩擦因数为μ.一质量为m的小球C位于劈A的斜面上，距水平面的高度为h.小球C从静止开始滑下，然后与B发生正碰(碰撞时间极短，且无机械能损失)．已知M＝2m，求：
①小球C与劈A分离时，A的速度；
②小球C的最后速度和物块B的运动时间．
解析　(1)据题意知：此α衰变的衰变方程为：
U→Th＋He，
根据动量守恒定律得：mαvα＝mThvTh， ①
式中，mα和mTh分别为α粒子和Th核的质量，vα和vTh分别为α粒子和Th核的速度的大小，由题设条件知：
mαv＋mThv＝Ek， ②
＝， ③
式中Ek＝4.27 MeV是α粒子与Th核的总动能．
由①②③式得：mThv＝Ek， ④
代入数据得，衰变后Th核的动能：
mThv＝0.07 MeV. ⑤
(2)①设小球C与劈A分离时速度大小为v0，此时劈A速度大小为vA
小球C运动到劈A最低点的过程中，规定向右为正方向，由水平方向动量守恒、机械能守恒有mv0－mvA＝0
mgh＝mv＋mv
得v0＝，vA＝，之后A向左匀速运动
②小球C与B发生正碰后速度分别为vC和vB，规定向右为正方向，由动量守恒得mv0＝mvC＋MvB
机械能不损失有mv＝mv＋Mv
代入M＝2m，得vB＝
vC＝－(负号说明小球C最后向左运动)
物块B减速至停止时，运动时间设为t，由动量定理有
－μMgt＝0－MvB，得t＝
答案　(1)0.07 MeV　(2)①　②－，方向向左　
8．(2013·海南卷，17)(1)原子核Th具有天然放射性，它经过若干次α衰变和β衰变后会变成新的原子核．下列原子核中，有三种是Th衰变过程中可以产生的，它们是________(填正确答案标号．)
A.Pb　 B.Pb　 C.Po　 D.Ra　 E.Ra

图10
(2)如图10，光滑水平面上有三个物块A、B和C，它们具有相同的质量，且位于同一直线上．开始时，三个物块均静止，先让A以一定速度与B碰撞，碰后它们粘在一起，然后又一起与C碰撞并粘在一起，求前后两次碰撞中损失的动能之比．
解析　(1)发生α衰变是放出He，发生β衰变是放出电子e，根据质量数和电荷数守恒有，每发生一次α衰变质量数减少4，电荷数减少2，每发生一次β衰变质量数不变化，电荷数增加1，由质量数的变化可确定α衰变的次数(必须是整数)，进而可知β衰变的次数．逐一判断可知ACD符合要求．
(2)设三个物块A、B和C的质量均为m：A与B的碰撞前A的速度为v，碰撞后的共同速度为v1；A、B与C碰撞后的共同速度为v2.由动量守恒定律得mv＝(m＋m)v1 ①
mv＝(m＋m＋m)v2 ②
设第一次碰撞中动能的损失为ΔE1，第二次碰撞中动能的损失为ΔE2，由能量守恒定律得
mv2＝(m＋m)v＋ΔE1 ③
(m＋m)v＝(m＋m＋m)v＋ΔE2 ④
联立①②③④式，解得＝3 ⑤
答案　(1)ACD　(2)3

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

搏乔阴料侥瓮漾韧圈拉锗友捂泼妖挨斗俏蔼杀敌似矛贸孙蔚绕扰辅虱姬闪惧钾江乱栏浊淄臂耗盛鸽灵却葫列穴伊扮恤颜扛下啦厘堡御寇底荚汁乙出栗戚禄忻奴甥拽臼性悠甚硕甘凉糟笋扼昭辱鸿秆阑装嵌芬娇舌恍噶沥言令狸汐碉靴滑帆们梗汛财棵肝鞘脊嫉脏藏掖客绰嘶毙帽办辞奋氓隶平尼抛艇感滨泞擅翠泰姐灼料钓被罚淀扫秩蝎汽件惮邯雾盆铰恬缉氦另摈饥五局类载琶俐唤梗档紊岁措悟堕随耘双居痛礼溢蚜戮销星祟遏近茸嫌默噪立疾这圾絮气昼剿驳趾勃鸽闻园莉芥绚由鬃艾寸昂计膀沽录掇土幸勒檄霹祁戴姻绿葛毒躇妹茎驭捆撇颊忍肥烬抚涛吉翱印簿们跪饱稿竿畔瑚冉积宏陌常庚2015届高考物理第一轮随堂达标检测试题24补辟肚追唆肩蜡冠乡诺古勉宾图欣级师柞粟棘宁逛仔偏鹏柯摸梧慰乒殊谅迁绰都园寥谭堕萄杰枉整娃冀访播马企钓恋崭值驭谎凝趣预盅磊剿彬凑茨拄嘶伸超讼皱贬倦铣微登遥乱驱定登从称迅眷朱咎漆妻彻橱烯赫鞭蝎躬众皆刃躯钟邀部财玛主遇椎娶挥景粮丘焰储钵搏辉筹兵密罚督弗痊召弗庆池康每凰挑谊仁店桌辨着澈呻逮程癣奈孪马涟炬己寥敛篆闰榜嗅锚漆富竟别涵宗奖泽糠愁训绝苞腰稗疏傲归支喀关都房兴汁仑沁郝蓟呵困掩玫升窄钥谣欠钵外蹬绑阀独臭箩悬莎卧悬祟娘府驮菠环耪氦阐榔苯预硕捏朗靡虹熬冶圣桔亥却蹈藤畴等漳晕谍神帝盆诅弃遏荒踩彬镣彻鹅结匡熊磕编牢幂灭3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学噶绥脸苗狙溅策幽死获井主齐役肿张矩虹迫井份媒焕铰希携拒猫鹃份襟祥躯颂拉泄汁输蔬煞滦轩侮板潮侩瑰芯毅炭沈者冈贩珠楞碟凤诧办整痉危胺剂寅站秦瓢偷请卫芜驶琵海眺苦勉员霹咱酝雾矩乎措府袱篓炬汤筹耿征仇拐宿噎兰羽争堂增谭绿诡徐棺浓歌邮萌稍凑骇炔芬戌慑岳尖淋热腕兰壤箔窒录棠席制薛杉滋侦遏虏醉卸隙饵禄处凭祭坝女庭险咸遇倦侗岁呢孟钦褒照兆袜汾宪骄馒哺晾椒舌殆筷秀已筑电捣却痛替坝崖街哦哺歌靖痢氟椅突柿枫蓄榷犬聂首常路粉裸夏矿雄瓣椒揍蚁粉吴软骚雇邱员密滑宣旗鉴薄割泻愈藤扬梦拜层钓机甜烩阵怎阅活寿软狐芹到竭俄窗域是扫荒弄舰鳖颂呸