高一物理下学期课时同步测试18.doc
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1、(限时:40 分钟)1(2013新课标35)(1)一质子束入射到静止靶核2713Al 上,产生如下核反应:p2713AlXn 式中 p 代表质子,n 代表中子,X 代表核反应产生的新核由反应式可知,新核 X 的质子数为_,中子数为_(2)在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A和B,两者相距为d.现给A一初速度,使A与B发生弹性正碰,碰撞时间极短当两木块都停止运动后,相距仍然为d.已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为,B的质量为A的 2 倍,重力加速度大小为g.求A的初速度的大小 答案(1)14 13(2)285gd 解析(1)由11H2713Al2714X10n,由质量数守恒和电荷数守恒得新核的
2、质子数为 14,中子数为 13.(2)设木块A的初速度为v0,运动距离d后速度为v,A、B碰后的速度分别为v1、v2,运动的距离分别为x1、x2.由于A、B发生弹性正碰的时间极短,所以碰撞前后动量守恒、动能守恒,有 mAvmAv1mBv2 12mAv212mAv2112mBv22 联立解得v1mAmBmAmBv13v v22mAmAmBv23v A、B与地面的动摩擦因数均为,由牛顿第二定律得 mgma 所以A、B的加速度大小均为ag A、B均做匀减速直线运动 对A木块有碰前v2v202ad 碰后A木块反向做匀减速运动 0v212ax1 对B木块有 0v222ax2 由题意知x1x2d 联立得v
3、 185gd 将上式带入解得v0 285gd 2(2013山东38)(1)恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应,当温度达到 108 K 时,可以发生“氦燃烧”完成“氦燃烧”的核反应方程:42He_84Be.84Be 是一种不稳定的粒子,其半衰期为 2.61016 s一定质量的84Be,经 7.81016 s 后所剩84Be 占开始时的_ (2)如图 1 所示,光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为mA2 kg、mB1 kg、mC2 kg.开始时C静止A、B一起以v05 m/s 的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经
4、过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C发生碰撞求A与C碰撞后瞬间A的速度大小 图 1 答案(1)42He(或)18(或 12.5%)(2)2 m/s 解析(2)因碰撞时间极短,A与C碰撞过程动量守恒,设碰后瞬间A的速度为vA,C的速度为vC,以向右为正方向,由动量守恒定律得 mAv0mAvAmCvC A与B在摩擦力作用下达到共同速度,设共同速度为vAB,由动量守恒定律得 mAvAmBv0(mAmB)vAB A与B达到共同速度后恰好不再与C碰撞,应满足 vABvC 联立式,代入数据得 vA2 m/s 3 (1)如图 2 所示为氢原子的部分能级示意图,若用大量能量为 12.
5、1 eV 的电子轰击一群处于基态的氢原子,氢原子跃迁到激发态后,向低能级跃迁的过程中辐射出波长不同的光子,其中波长最长的光子的能量是_eV;这种光子_(填“能”或“不能”)使逸出功为 2.5 eV 的某金属发生光电效应 图 2(2)如图 3 所示,质量分别是m12m2的两个大小相同的弹性小球,用轻绳紧紧地捆在一起,以速度v02 m/s 沿足够长的光滑水平面做直线运动某一时刻绳子突然断开,断开后m1、m2两小球动量分别为p11 kgm/s、p25 kgm/s,求:图 3 从两小球刚分离时刻开始计时,经时间t2 s 两球之间的距离;两弹性小球释放出的总弹性势能 答案(1)1.89 不能(2)9 m
6、 6.75 J 解析(1)根据题意可知,当大量电子轰击氢原子后,原子会跃迁到n3 能级,故当原子向低能级自发跃迁时,会放出三种频率的光子,其中频率最低、波长最长的光子的能量为 3.40 eV1.51 eV1.89 eV,因为低于 2.5 eV,故不能发生光电效应(2)由动量守恒定律得 3m2v0p1p2 又由于p1m1v1 p2m2v2 联立解得m21 kg,v10.5 m/s,v25 m/s 则经过 2 s 两球之间的距离x为 xv2tv1t 联立解得x9 m 设两个弹性小球释放出的总弹性势能为Ep 由能量守恒定律得:Ep123m2v20122m2v2112m2v22 联立解得Ep6.75
7、J 4(1)下列说法正确的是_ A氡的半衰期为 3.8 天,若取 4 个氡原子核,经 7.6 天后就一定剩下 1 个原子核了 B原子核内的中子转化成一个质子和一个电子,这种转化产生的电子发射到核外,就是 粒子,这就是 衰变的实质 C光子的能量由光的频率所决定 D只要有核反应发生,就一定会释放出核能 E按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,电势能增大,原子的总能量不变(2)如图 4 所示,一辆质量为M6 kg 的平板小车停靠在墙角处,地面水平且光滑,墙与地面垂直一质量为m2 kg 的小铁块(可视为质点)放在平板小车最右端,平板小车上表面水平且与小铁块
8、之间的动摩擦因数0.45,平板小车的长度L1 m现给铁块一个v05 m/s 的初速度使之向左运动,与竖直墙壁发生弹性碰撞后向右运动,碰撞过程中无能量损失,求小铁块在平板小车上运动的过程中系统损失的机械能(g取 10 m/s2)图 4 答案(1)BC(2)18 J 解析(1)半衰期是大量原子衰变时所表现出的统计规律,对少量原子核没有意义,A 错;衰变的实质是指原子核内的中子转化成质子后释放出电子的过程,B 正确;根据光子能量计算公式h可知光子的能量由光的频率决定,C 正确;只有存在质量亏损的核反应(核反应过程比结合能下降)才会释放核能,D 错;按照玻尔理论,氢原子的核外电子吸收光子向高能级跃迁时
9、,核外电子的轨道半径增大,电子运动的动能减小,系统势能增加,总能量增加,E 错(2)设铁块向左运动到达竖直墙壁时的速度为v1,根据动能定理得 mgL12mv2112mv20 解得v14 m/s 假设发生弹性碰撞后小铁块最终和平板小车达到的共同速度为v2,根据动量守恒定律得mv1(Mm)v2 解得v21 m/s 设小铁块运动的位移为x时与平板小车达到共同速度,则根据功能关系得 mgx12(Mm)v2212mv21 解得x43 m 由于xL说明铁块在没有与平板小车达到共同速度时就滑出平板小车 所以小铁块在平板小车上运动的过程中系统损失的机械能为 E2mgL18 J 5(1)某种金属发生光电效应时,
10、逸出的光电子的最大初动能与入射光频率的关系如图 5 所示,则该金属的极限频率为_若用频率为的单色光照射该金属,有光电子从金属表面逸出,逸出的光电子的最大初动能为_(普朗克常量为h)图 5(2)如图 6 所示,质量为 3 kg 的木箱静止在光滑的水平面上,木箱内粗糙的底板正中央放着一个质量为 1 kg 的小木块,小木块可视为质点现使木箱和小木块同时获得大小为 2 m/s 的方向相反的水平速度,小木块与木箱每次碰撞过程中机械能损失0.4 J,小木块最终停在木箱正中央已知小木块与木箱底板间的动摩擦因数为 0.3,木箱内底板长为 0.2 m求:图 6 木箱的最终速度的大小;小木块与木箱碰撞的次数 答案
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