安丘二中物理选修3-5测试题及答案

一、选择题

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1．下面列出的是三个核反应方程：30→30→10→715P―14Si＋X，4Be＋1H―5B＋Y，2He＋2He―3Li＋Z.

其中( )

A．X是质子，Y是中子，Z是正电子 B．X是正电子，Y是质子，Z是中子 C．X是中子，Y是正电子，Z是质子 D．X是正电子，Y是中子，Z是质子

2．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

3．2010年2月，温哥华冬奥会上，我国代表团凭借申雪/赵宏博在花样滑冰双人滑比赛中的完美表现，获得本届冬奥会上的第一块金牌，这也是中国队在花样滑冰赛场上获得的首枚奥运会金牌．若质量为m1的赵宏博抱着质量为m2的申雪以v0的速度沿水平冰面做直线运动，某时刻赵宏博突然将申雪向前水平推出，推出后两人仍在原直线上运动，冰面的摩擦可忽略不计．若分离时赵宏博的速度为v1，申雪的速度为v2，则有( )

A．m1v0＝m1v1＋m2v2 B．m2v0＝m1v1＋m2v2 C．(m1＋m2)v0＝m1v1＋m2v2 D．(m1＋m2)v0＝m1v1

4.在光电效应实验中,李飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示.则可判断出( )

A.甲光的频率大于乙光的频率 B.乙光的波长大于丙光的波长

C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率

D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能 5．下列说法正确的是( ) A．中子和质子结合氘核时吸收能量 B．放射性物质的温度升高，其半衰期减小

C．某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4个 D．γ射线的电离作用很强，可用来消除有害静电

6．(2011·温州模拟)2010年7月25日早7时，美国“乔治·华盛顿”号核航母驶离韩南部釜山港赴东部海域参加军演，标志此次代号为 “不屈的意志”的美韩联合军演正式开始．在现兵器体系中，潜艇和航母几乎算得上是一对天生的冤家对头，整个二战期间，潜艇共击沉航母17艘，占全部沉没航母数量的40.5%.中国有亚洲最大的潜艇，拥有自行开发的宋级柴电动力潜艇和汉级核动力潜艇，核动力潜艇中核反应堆释放的核能被转化成动能和电能．核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量的核 1 / 5

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能．核反应方程23592U＋n→56Ba＋36Kr＋αX是反应堆中发生的众多核反应的一种，n为中子，X为待求粒子，

α为X的个数，则( )

A．X为质子 α＝3 C．X为中子 α＝2

B．X为质子 α＝2 D．X为中子 α＝3

7．颜色不同的a光和b光由某介质射向空气时，临界角分别为Ca和Cb，且Ca> Cb. (因为由sinC＝

1

n

可知na射，则( )

A．不一定能发生光电效应 B．光电子的最大初动能增加 C．单位时间内发射的光电子数增加 D．入射光强度增加

8．(2011·合肥模拟)质量为m、速度为v的A球与质量为3m的静止B球发生正碰．碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此，碰撞后B球的速度可能有不同的值．碰撞后B球的速度大小可能是( )

A．0.6v C．0.2v

B．0.4v D．v

9．由于放射性元素23793Np的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，在使用人工的方法制造后才被发

209现．已知23793Np经过一系列α衰变和β衰变后变成83Bi，下列论述中正确的是( )

237

A．核20983Bi比核93Np少28个中子

B．衰变过程发生了7次α衰变和4次β衰变 C．衰变过程发生了4次α衰变和7次β衰变 D．发生β衰变时，核内中子数不变

10.如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为M＝3kg的木板，木板上有质量为m＝1kg的物块．它们都以v＝4m/s的初速度反向运动，它们之间有摩擦，且木板足够长，当木板的速度为2.4m/s时，物块的运动情况是( )

A．做加速运动 C．做匀速运动

二、论述计算题

B．做减速运动 D．以上运动都有可能

11、太阳的能量来自氢核聚变：即四个质子（氢核）聚变一个粒子，同时发射两个正电子和两个没有静

止质量的中微子(反应方程式里面通常不反映出中微子)．如果太阳辐射能量的功率为P，质子1H、氦核2He、正电子1e的质量分别为mp、mH、me，真空的光速为c，则

e140 （1）写出上述核反应方程式；

（2）计算每一次聚变所释放的能量△E；

（3）计算t时间内因聚变生成的粒子个数n．

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12．(10分)1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．科学研究表明其核反应过程是：α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核．设α粒子质量为m1，初速度为v0，氮核质量为m2，质子质量为m0，氧核的质量为m3，不考虑相对论效应．

(1)α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度为多大？ (2)求此过程中释放的核能．

13．(10分)(2011·江苏省姜堰市二中高三上学期学情调查)用速度为v0、质量为m1的42He

14

核轰击质量为m2的静止的14发生核反应，最终产生两种新粒子A和B.其中A为8O核，7N核，

质量为m3，速度为v3；B的质量为m4.

(1)计算粒子B的速度vB.

(2)粒子A的速度符合什么条件时，粒子B的速度方向与He核的运动方向相反 ．

14．(11分)(2011·烟台模拟)如图所示，一质量为M的平板车B放在光滑水平面上，在其右端放一质量为m的小木块A，M＝5m，A、B间存在摩擦，现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0，使A开始向左运动，B开始向右运动，最后A不会滑离B，求A、B最后的速度大小和方向．

15．(11分)氢原子的能级示意图如图所示，现有每个电子的动能都为Ee＝12.eV的电子束与处在基态的氢原子束射入同一区域，使电子与氢原子发生迎头正碰．已知碰撞前一个电子与一个原子的总动量为零．碰撞后，氢原子受激，跃迁到n＝4的能级．求碰撞后1个电子与1个受激氢原子的总动能．(已知电子的质量me与氢原子的质量mH之比为1∶1840)

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物理选修3-5测试题 参

1-5 D D C BC 6-10 D B B B A

11. （1）核反应方程式为

14041H2He21e ①

（2）由爱因斯坦的质能方程E 核反应所释放的能量△E为

mc2 ②

E(4mpmHe2me)c2 ③

nE ④

⑤

（3）由能量关系得P 得nptptE(4mpmHe2me)c2m1v0

12[答案] (1) (2)(m1＋m2－m0－m3)c2

m1＋m2

[解析] (1)设复核的速度为v，由动量守恒定律得

m1v0＝(m1＋m2)v m1v0

解得v＝ m1＋m2

(2)核反应过程中的质量亏损 Δm＝m1＋m2－m0－m3 反应过程中释放的核能

ΔE＝Δm·c2＝(m1＋m2－m0－m3)c2 m1v0－m3v3m1v013[答案] (1) (2)v3> m4m3

[解析] 根据动量守恒定律可解得粒子B的速度，再根据粒子B的速度方向与42He核的运动方向相反 ，确定粒子A的速度符合的条件．

(1)由动量守恒定律有：m1v0＝m3v3＋m4vB，解得：vB＝

m1v0－m3v3

m4

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m1v04

(2)B的速度与2He核的速度方向相反，即：m1v0－m3v3<0，解得：v3> m3

2

14[答案] v0 方向与平板车B初速度方向相同．

3[解析] 由动量守恒可知： Mv0－mv0＝(M＋m)v M－m

得：v＝v0

M＋m

2

将M＝5m代入上式可得：v＝v0

3方向与平板车B初速度方向相同 15[答案] 0.15eV

[解析] 以ve和vH表示碰撞前电子的速度和氢原子的速率，根据题意有： meve－mHvH＝0①

碰撞前，氢原子与电子的总动能为： 11Ek＝mHv2＋mev2He② 22

联立①②两式并代入数据解得： Ek≈12.90eV③

氢原子从基态跃迁到n＝4的能级所需要能量由能级图可得： ΔE＝－0.85eV－(－13.6eV)＝12.75eV④ 碰撞后，受激氢原子与电子的总动能为： Ek＝Ek－ΔE＝12.9eV－12.75eV＝0.15eV

′

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