1、综合检测卷A(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1关于近代物理，下列说法正确的是()A射线是高速运动的氦原子B核聚变反应方程HHHen中，n表示质子 C从金属表面逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征答案D解析射线是高速运动的氦原子核，选项A错误；选项B中n表示中子；根据光电效应方程EkhW0可知光电子最大初动能与入射光的频率成线性关系而非正比关系，选项C错误；根据玻尔的原子理论可知，选项D正确2核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天，会释放射线；铯1
2、37是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射射线下列说法正确的是()A碘131释放的射线由氦核组成B铯137衰变时辐射出的光子能量小于可见光光子能量C与铯137相比，碘131衰变更慢D铯133和铯137含有相同的质子数答案D解析射线是高速电子流，选项A错误；光子是高频电磁波，穿透本领最强，光子能量大于可见光光子能量，选项B错误；与铯137相比，碘131的半衰期小，说明碘131衰变更快，选项C错误；铯137是铯133的同位素，它们的原子序数相同，质子数也相同，选项D正确本题答案为D.3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He7N8OHB铀核裂变的核反应方程是
3、：UBaKr2nC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：He7N8OH，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方程是Un141 56BaKr3n，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
4、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正确本题答案为B.4. 已知金属钙的逸出功为2.7 eV，氢原子的能级图如图1所示，一群氢原子处于量子数n4能级状态，则()图1A氢原子可能辐射6种频率的光子B氢原子可能辐射5种频率的光子C有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应D有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应答案AC解析从n4能级跃迁可能产生的光子为6种，选项A正确若发生光电效应，则光子的能量需要大于2.7 eV，此时只有第4能级跃迁到第1能级、第3能级跃迁到第1能级、第2能级跃迁到第1能级产生的3种频率的光子满足
5、条件，选项C正确5如图2所示，在光滑水平面上，有质量分别为2m和m的A、B两滑块，它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧(弹簧与A、B不拴连)，由于被一根细绳拉着而处于静止状态当剪断细绳，在两滑块脱离弹簧之后，下述说法正确的是()图2A两滑块的动能之比EkAEkB12B两滑块的动量大小之比pApB21C两滑块的速度大小之比vAvB21D弹簧对两滑块做功之比WAWB11答案A解析根据动量守恒定律知，两滑块脱离弹簧后动量大小相等，B项错误；mAvAmBvB，故vAvBmBmA12，C项错误；由Ek得EkAEkBmBmA12，A项正确；由WEk知WAWBEkAEkB12，D项错误图36如图3所示，两
6、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()A. 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)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7关于天然放射性，下列说法正确的是()A所有元素都可能发生衰变B放射性元素的半衰期与外界的温度无关C放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D、和三种射线中，射线的穿透能力最强E一个原子核
7、在一次衰变中可同时放出、和三种射线答案BCD解析自然界中绝大部分元素没有放射现象，选项A错误；放射性元素的半衰期只与原子核结构有关，与其他因素无关，选项B、C正确；、和三种射线电离能力依次减弱，穿透能力依次增强，选项D正确；原子核发生衰变时，不能同时发生和衰变，射线伴随这两种衰变产生，故选项E错误8在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用下列说法符合历史事实的是()A密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值B贝可勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素D卢瑟福通过粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子
8、E汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷答案ACE解析密立根通过油滴实验，验证了物体所带的电荷量都是某一值的整数倍，测出了基本电荷的数值，选项A正确贝可勒尔通过对天然放射现象的研究，明确了原子核具有复杂结构，选项B错误居里夫妇通过对含铀物质的研究发现了钋(Po)和镭(Ra)，选项C正确卢瑟福通过粒子散射实验证实了原子的核式结构，选项D错误汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，说明了阴极射线是带负电的粒子，并测出了粒子的比荷，选项E正确9两个小球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，B球在前，A球在后，mA1 kg，mB2
9、kg，vA6 m/s，vB3 m/s，当A球与B球发生碰撞后，A、B两球速度可能为()AvA4 m/s，vB4 m/sBvA2 m/s，vB5 m/sCvA4 m/s，vB6 m/sDvA7 m/s，vB2.5 m/sEvA3 m/s，vB4.5 m/s答案ABE10下列说法正确的是()A.Th经过6次衰变和4次衰变后成为稳定的原子核PbB在核反应堆中，为使快中子减速，在铀棒周围要放“慢化剂”，常用的慢化剂有石墨、重水和普通水C当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出，则改用红光照射也一定会有电子逸出D将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变该放射性元素的半衰期答案AB二、填空题(本题共2小
10、题，共16分)11(8分)贝可勒尔发现天然放射现象，揭开了人类研究原子核结构的序幕如图4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4 (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：90Th91Pa_；_AlPn.答案(1)电子(或粒子)光子氦核(或粒子)(2)(3)01eHe12(8分)若在做“验证动量守恒定律”的实验中，称
11、得入射小球1的质量m115 g，被碰小球2的质量m210 g，由实验得出它们在碰撞前后的位移时间图线如图5所示，则由图可知，入射小球在碰前的动量是_gcm/s，入射小球在碰后的动量是_ gcm/s，被碰小球的动量是_ gcm/s，由此可得出的结论是_.图5答案1 500750750两小球碰撞前后的动量守恒解析由题图知碰前p1m1v1m11 500 gcm/s，碰后p1m1750 gcm/s，p2m2750 gcm/s.由此可得出的结论是两小球碰撞前后的动量守恒三、计算题(本题共4小题，共44分)13(8分)如图6所示，甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m，两船沿同一直线同
12、一方向运动，速度分别为2v0、v0.为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度(不计水的阻力)图6答案4v0解析设乙船上的人抛出货物的最小速度大小为vmin，抛出货物后乙船的速度为v1，甲船上的人接到货物后船的速度为v2，由动量守恒定律得12mv011mv1mvmin10m2v0mvmin11mv2为避免两船相撞应满足v1v2联立式得vmin4v014(12分)在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂中子在重水中可与H核碰撞减速，在石墨中与C核碰撞减速上述碰撞可简化为弹性碰撞模型某反应堆中快中子与静止的靶核
13、发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水或石墨作减速剂，哪种减速效果更好？答案见解析解析设中子质量为mn，靶核质量为m，由动量守恒定律得mnv0mnv1mv2由机械能守恒得mnvmnvmv解得v1v0在重水中靶核质量mH2mnv1Hv0v0在石墨中靶核质量mC12mnv1Cv0v0与重水靶核碰后中子速度较小，故重水减速效果更好15(12分)某一年，7颗人造卫星同时接收到来自远方的中子星发射的光子，经分析确认，1个负电子和1个正电子湮灭时放出2个频率相同的光子已知负电子、正电子的静止质量m09.11031 kg，又已知静止质量为m0的粒子，其能量E和湮灭前的动量p满足关系E2c2p2
14、mc4.式中c为光速，若负电子、正电子的动量为零，求：(1)写出湮灭的核反应方程；(2)用动量的有关知识说明上述核反应不可能只放出一个光子；(3)计算出光子的频率答案(1)ee2(2)见解析(3)1.241020Hz解析(1)核反应方程为01ee2.(2)若只放出一个光子，说明反应后总动量不为零，而反应前总动量为零，违反动量守恒定律，所以只放出一个光子是不可能的(3)正、负电子湮灭前的动量为零，即c2p2项为零，可知其对应的能量为Em0c2，光子的能量满足Eh，由能量守恒有：m0c2m0c22h，即得频率为 Hz1.241020 Hz.16(12分)如图7所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质
15、量mA4 kg，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量mB2 kg.现对A施加一个水平向右的恒力F10 N，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间t0.6 s，二者的速度达到vt2 m/s.求：图7(1)A开始运动时加速度a的大小；(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小；(3)A的上表面长度l.答案(1)2.5 m/s2(2)1 m/s(3)0.45 m解析(1)以A为研究对象，由牛顿第二定律有FmAa代入数据解得a2.5 m/s2(2)对A、B碰撞后共同运动t0.6 s的过程，由动量定理得Ft(mAmB)vt(mAmB)v代入数据解得v1 m/s(3)设A、B发生碰撞前，A的速度为vA，对A、B发生碰撞的过程，由动量守恒定律有mAvA(mAmB)vA从开始运动到与B发生碰撞前，由动能定理有FlmAv代入数据解得l0.45 m