高中物理选修35综合练习题3.docx

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高中物理选修35综合练习题3

高中物理选修3-5综合练习题3

1．氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为ν2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则（　　）

A．吸收光子的能量为hν1＋hν2B．辐射光子的能量为hν1＋hν2

C．吸收光子的能量为hν2－hν1D．辐射光子的能量为hν2－hν1

2．人从高处跳到较硬的水平地面时，为了安全，一般都是让脚尖先触地且着地时要弯曲双腿，这是为了（）

A．减小地面对人的冲量B．减小人的动量的变化

C．增加人对地面的冲击时间D．增大人对地面的压强

3．放射性同位素发出的射线在科研、医疗、生产等诸多方面得到了广泛的应用，下列有关放射线应用的说法中正确的有（）

A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到消除有害静电的目的

B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视

C．用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种

D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害

4．下列关于“原子质量单位u”的说法中正确的有（）

A．1u就是一个氢原子的质量

B．1u就是一个中子的质量

C．1u是一个碳12原子的质量的十二分之一

D．1u就是931.5MeV的能量

5．下列关于裂变反应的说法中，正确的是（）

A．裂变反应必须在几百万度的高温下才能发生

B．要能发生链式反应，铀块的体积必须超过临界体积

C．太阳能释放大量能量，是因为太阳内部不断发生裂变反应

D．裂变反应放出大量热量，故不遵守能量守恒定律

6．近年来科学家在超重元素的探测方面取得了重大进展。

科学家们在观察某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现所生成的超重元素的核

X经过若干次α衰变后成为

Y，由此可以判定该超重元素发生α衰变的次数是（）

A．3B．4C．6D．8

7．如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为M=3kg的薄板和质量m=1kg的物块，都以v=4m/s的初速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，当薄板的速度为2.4m/s时，物块的运动情况是（）

A．做加速运动

B．做减速运动

C．做匀速运动

D．以上运动都有可能

8．已知一个氢原子的质量为1.6736×10-27kg，一个锂原子的质量为11.6505×10-27kg，一个氦原子的质量为6.6467×10-27kg。

一个锂核受到一个质子轰击变为2个α粒子，核反应方程为

H+

Li→2

He。

根据以上信息，以下判断正确的是（）

A．题中所给的核反应属于α衰变

B．题中所给的核反应属于轻核聚变

C．根据题中信息，可以计算核反应释放的核能

D．因为题中给出的是三种原子的质量，没有给出核的质量，故无法计算核反应释放的核能

9．“轨道电子俘获”也是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个核外电子，其内部一个质子变为中子，从而变成一个新核，并且放出一个中微子的过程。

中微子的质量很小，不带电，很难探测到，人们最早就是通过子核的反冲而间接证明中微子的存在的。

下面关于一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”，衰变为新核并放出中微子的说法中，正确的是（）

A．母核的电荷数大于子核的电荷数

B．母核的质量数等于子核的质量数

C．新核动量的大小等于中微子动量的大小

D．新核的动能大于中微子的动能

10.下列说法正确的是（）

A．光电效应现象揭示了光具有粒子性

B．阴极射线的本质是高频电磁波

C．玻尔提出的原子模型，否定了卢瑟福的原子核式结构学说

D．贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构

11.如图所示为氢原子的能级示意图。

现用能量介于10eV—12.9eV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．照射光中只有一种频率的光子被吸收

B．照射光中有三种频率的光子被吸收　　

C．氢原子发射出三种不同波长的光

D．氢原子发射出六种不同波长的光

12.日本福岛核电站泄漏事故中释放出大量的碘131，碘131是放射性同位素，衰变时会发出β射线与γ射线，碘131被人摄入后，会危害身体健康，由此引起了全世界的关注．下面关于核辐射的相关知识，说法正确的是（）

A．人类无法通过改变外部环境来改变碘131衰变的快慢

B．碘131的半衰期为8.3天，则4个碘原子核经16.6天后就一定剩下一个原子核

C．β射线与γ射线都是电磁波，但γ射线穿透

本领比β射线强

D．碘131发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的

13.有关原子结构，下列说法正确的是（）

A.玻尔原子模型能很好地解释氢原子光谱的实验规律

B.卢瑟福核式结构模型可以很好地解释原子的稳定性

C.卢瑟福的α粒子散射实验表明原子内部存在带负电的电子

D.卢瑟福的α粒子散射实验否定了汤姆孙关于原子结构的“西瓜模型”

14．质能方程E=mc2揭示了物体的能量和质量之间存在着密切的确定关系，提出这一方程的科学家是（）

A．牛顿B．爱因斯坦C．卢瑟福D．法拉第

15．能揭示原子具有核式结构的实验是（）

A．光电效应实验B．伦琴射线的发现

C．

粒子散射实验D．氢原子光谱的发现

16．下列核反应方程中属于β衰变的是（）

A．

B．

C．

D．

17．在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入的研究，发现α、β、γ射线的穿透本领不同。

下图为这三种射线穿透能力的比较，图中射线①②③分别是（）

A．γ、β、αB．β、γ、α

C．α、β、γD．γ、α、β

18．氢原子的能级如图所示，现让一束单色光照射大量处于基态的氢原子，氢原子只发出三种不同频率的色光。

照射光光子的能量是（）

A．13.6eVB．3.4eV

C．12.09eVD．10.2eV

19．在光滑水平面上，有两个小球A、B沿同一直线同向运动（B在前），已知碰前两球的动量分别为pA=12kg·m/s、pB=13kg·m/s，碰后它们动量的变化分别为ΔpA、ΔpB。

下列数值可能正确的是（）

A．ΔpA=-3kg·m/s、ΔpB=3kg·m/sB．ΔpA=3kg·m/s、ΔpB=-3kg·m/s

C．ΔpA=-24kg·m/s、ΔpB=24kg·m/sD．ΔpA=24kg·m/s、ΔpB=-24kg·m/s

20.下列说法正确的是（）

A．用加温或加压的方法不能改变原子核衰变的半衰期

B．某原子核经过一次α衰变后，核内质子数减少4个

C．

与

的核内具有相同的中子数和不同的核子数

D．放射性物质发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子

21.在光电效应现象中，

若某金属的截止波长为

，已知真空中的光速和普朗克常量分别为c和h，该金属的

逸出功为____________．若用波长为

（

<

0）单色光做实验，则光电子的最大初动能为_______________．

22.在核反应堆中用石墨做慢化剂使中子减速，中子以一定速度与静止碳核发生正碰，碰后中子反向弹回，则碰后碳核的运动方向与此时中子运动的方向　_________　（选填“相反”或“相同”），碳核的动量　_________　（选填“大于”、“等于”或“小于”）碰后中子的动量。

23.如图所示，质量为m2=10kg的滑块静止于光滑水

平面上，一小球m1=5kg，以v1=10m/s的速度与

滑块相碰后以2m/s的速率被弹回。

碰撞前两滑

块的总动能为J，碰撞后两滑块的

总动能为J。

说明这次碰撞是。

（填弹性碰撞或非弹性碰撞）

24.某同学用如图所示的装置“验证动量守恒定律”，其操作步骤如下：

A．将操作台调为水平；

B．用天平测出滑块A、B的质量mA、mB；

C．用细线将滑块A、B连接，滑块A、B紧靠在操作台边缘，使A、B间的弹簧处于压缩状态；

D．剪断细线，滑块A、B均做平抛运动，记录A、B滑块的落地点M、N；

E．用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离x1、x2；

F．用刻度尺测出操作台面距地面的高度h。

（1）上述步骤中，多余的步骤是。

（2）如果动量守恒，须满足的关系是______________________（用测量量表示）。

25.氢原子的能级如图所示。

原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应。

有一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属。

求该金属的截止频率和产生光电子最大初动能的最大值。

普朗克常量

，结果保留两位有效数字。

26.在光滑水平面上，质量为1.5kg的滑块A以2.0m/s的速度撞击质量为9.0kg的静止滑块B，撞击后滑块B的速度为0.5m/s，求滑块A碰后的速度大小和方向．

27.室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡。

氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中。

氡看不到，嗅不到，即使在氡浓度很高的环境里，人们对它也毫无感觉。

氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌，是除吸烟外导致肺癌的第二大因素。

静止的氡核

放出某种粒子x后变成钋核

，粒子x的动能为Ek1，若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子x的动能。

试回答以下问题：

①写出上述衰变的核反应方程（请用物理学上规定的符号表示粒子x）；

②求钋核的动能Ek2。

28.氢原子的能级如图所示，求：

①当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时，辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为多少？

②现有一群处于n=4的能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有多少种？

29.静止在匀强磁场中

俘获一个速度

的中子而发生核反应，生成一个

和一个未知粒子

X，若已知

的速度

，其方向与反应前中子的方向相同，试求：

①写出核反应方程式并求X粒子元素符号和x,y

②求出未知粒子

X的速度大小和方向

③生成的

和未知粒子

X在磁场中作圆周运动的周期之比。

高中物理选修3-5综合练习题3

参考答案

1．D【解析】　氢原子从m能级跃迁到n能级辐射能量，即Em－En＝hν1，氢原子从n能级跃迁到k能级吸收能量，即Ek－En＝hν2，氢原子从k能级跃迁到m能级，Ek－Em＝hν2＋En－hν1－En＝hν2－hν1，因紫光的频率ν2大于红光的频率ν1，所以Ek>Em，即辐射光子的能量为hν2－hν1，D正确．

2．C脚尖先触地且着地时弯曲双腿，可以增加人对地面的冲击时间，根据动量定理

可知，地面对人的作用力减小，从而达到安全的目的。

故C项正确。

3．D解：

利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离性，使空气分子电离成为导体，将静电泄出。

γ射线对人体细胞伤害太大，不能用来进行人体透视。

作物种子发生的DNA突变不一定都是有益的，还要经过筛选才能培育出优秀品种。

用γ射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用，因此要科学地严格控制剂量。

本题选D。

4．C解析：

原子质量单位u是在原子物理中常用的一个特殊的质量单位，规定一个碳12原子的质量的十二分之一为1u，1u=1.6606

kg，在计算核能时，1u的质量跟931.5MeV的能量相对应，但不能认为1u就是931.5MeV的能量。

正确答案是C。

5．B解析：

聚变反应必须在几百万度的高温下才能发生，太阳内部进行的是热核反应。

6．C解析：

每次α衰变质量数减少4，电荷数减少2，因此该超重元素成为

Y，经过了6次α衰变，选C。

7．A取向左为正方向，由动量守恒定律得，Mv-mv=（M+m）v′，最终共同速度v′=2ｍ/s，方向向左；当薄板速度为v1=2.4m/s时，由动量守恒定律可得，（M-m）v=Mv1＋mv2，解得v2=0.8m/s，方向向左，可见木块已经向左匀加速运动。

选项A正确。

8．C解析：

核反应类型是人工核转变，AB两项均错误，反应前一个氢原子和一个锂原子共有8个核外电子，反应后两个氦原子也是共有8个核外电子，因此只要将一个氢原子和一个锂原子的总质量减去两个氦原子的质量，得到的恰好是反应前后核的质量亏损，电子质量自然消掉。

由质能方程ΔE=Δmc2可以计算释放的核能，C选项正确。

9．ABC解析：

核反应方程式为

A+

e→

B+

（中微子），因此根据核反应中质量数和电荷数守恒可以判断A、B正确。

在俘获过程中系统动量守恒，故C正确。

根据EK=

中微子质量小,因此中微子的动能大,D错误。

）

10.AD11.BD12.AD13.AD14.B15.C16.B17.C18.C19.A20.A21.

22.相反大于

23.250J190J非弹性碰撞24.

（1）F；

（2）mAx1=mBx2

25.

解得

n=4向n=1跃迁所放出的光子照射金属产生光电子最大初动能最大，

根据爱因斯坦光电方程

得

26.

27.①

（2分）

②设粒子x的质量为m1、速度为v1，钋核的质量为m2、速度为v2

根据动量守恒定律有

（1分）

钋核的动能

（1分）

29.①

未知粒子

②中子、未知核和

质量分别为m、3m和4m,未知核的速度为

，对心正碰，

由动量守恒定律得：

解出v2=-1000m/s，方向与

相反③