高中物理 综合达标检测 新人教版选修3

1、综合达标检测（时间：90分钟满分：100分）1. （6分）氢原子第n能级的能量为En= ，其中E1是基态能量，而n=1，2，若一氢原子发射能量为E1的光子后处于比基态能量高出E1的激发态，则氢原子发射光子前后分别处于第几能级？解析：设氢原子发射光子前后分别位于第l与第m能级，依题意有 E1-E1=E1解得：m=2，l=4.答案：4 22.（8分）(2009年江苏高考)在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出.中微子的性质十分特别,因此在实验中很难探测.1953年,莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统,利用中微子与水中11H的核反应,间接地证实了中微子的存在.(1)中微子与水中

2、的11H发生核反应,产生中子(10n)和正电子(01e),即中微子+11H10n+01e可以判定,中微子的质量数和电荷数分别是 _ (填写选项前的字母).A.0和0 B.0和1C.1和0 D.1和1(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体后,可以转变为两个光子(),即0+1e+0-1e2已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31 kg,反应中产生的每个光子的能量约为_J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子,原因是 _.解析：(1)发生核反应前后,粒子的质量数和核电荷数均不变,据此可知中微子的质量数和电荷数都是0,A项正确.(2)产生的能量是由于质量

3、亏损.两个电子转变为两个光子之后,质量变为零,由E=mc2,故一个光子的能量为 ,带入数据得 =8.2×10-14 J.正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体,故系统总动量为零,故如果只产生一个光子是不可能的,因为此过程遵循动量守恒.答案：（1）A （2）8.2×10-14 见解析3. （8分）已知某金属表面接受波长为和2和单色光照射时，释放出光电子的最大初动能分别为30 eV和10 eV，求能使此种金属表面产生光电效应的入射光的极限波长为多长？解析：若此种金属的逸出功为W0，极限波长为0.由爱因斯坦光电效应方程得：h -W0=Ek1,H -W0=Ek2,h =W

4、0,可得：0=1.24×10-7m.答案：1.24×10-7 m4.（6分）（2008年江苏高考）（1）约里奥·居里夫妇因发现人工放射性同位素而获得了1935年的诺贝尔化学奖.他们发现的放射性元素3015P衰变成3014Si的同时放出另一种粒子，这种粒子是 _.（2）3215P是3015P的同位素，被广泛应用于生物示踪技术.1 mg 3215P随时间衰变的关系如下图所示，请估算4 mg的3215P经多少天的衰变后还剩0.25 mg?解析：（1）由已知可知：其衰变方程3015P3014Si+0+1e这种粒子为正电子.（2）由图象可知=14天，则由m余=m原可知0.2

5、5=4解得t=56天.答案：（1）正电子 （2）56天 （54天58天都对）5.（8分）一个94Be和一个粒子结合成为一个126C，并放出5.6 MeV能量若94Be和粒子共有130 g,且刚好完全反应，则共放出多少能量？反应中总质量亏损为多少？解析：先算出130 g 94Be与粒子的混合物若能完全反应，应有多少对94Be与粒子n= ×6.02×1023=6.02×1024对，因每对粒子放出5.6 MeV能量，故总能量E=5.6n=5.6 ×6.02×1024 MeV=3.37×1025 MeV，m= kg=6×10-5 k

6、g答案：3.37×1025 MeV 6×10-5 kg解析：依题意，碰后有qvaB=mag,qvbB=mbg.碰撞过程动量守恒mav0=mava+mbvb,所以v0= 答案：7.（8分）天然放射性铀（23892U）发生衰变后产生钍（23490Th）和另一种原子核.（1）请写出衰变方程；（2）若衰变前铀（23892U）核的速度为v,衰变产生的钍（23490Th）核速度为，且与铀核速度方向相同，求产生的另一种新核的速度.解析：（1）23892U 23490Th+42He（2）设另一新核的速度为v，原子单位质量为m，由动量守恒定律得：238mv=234m +4mv解得：v= v.

7、答案：（1）23892U23490Th+42He（2） v8.（10分）（1）月球土壤里大量存在着一种叫做“氦3（32He）”的化学元素，是热核聚变的重要原料.科学家初步估计月球上至少有100万吨“氦3”，如果相关技术开发成功，将能为地球带来取之不尽的能源.关于“氦3（32He）”与氘核聚变，下列说法中正确的是（）A.核反应方程式为32He+21H 42He+11HB.核反应生成物的质量将大于参加反应物质的质量C.“氦3（32He）”一个核子的结合能大于“氦4（42He）”一个核子的结合能D.“氦3（32He）”的原子核与一个氘核发生聚变将放出热量（2）如下图所示，甲车的质量是2 kg，静止在

8、光滑水平面上，上表面光滑，右端放一个质量为1 kg的小物体.乙车质量为4 kg，以5 m/s的速度向左运动，与甲车碰撞后甲车获得8 m/s的速度，物体滑到乙车上.若乙车足够长，上表面与物体的动摩擦因数为0.2，则物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止？（g取10 m/s2）解析：（1）“氦3（32He）”与氘核聚变的核反应式符合质量数与电荷数守恒，且聚变是放能反应，生成物的质量将小于参加反应物的质量，故只有A、D正确.（2）乙与甲碰撞动量守恒m乙v乙=m乙v乙+m甲v甲小物体m在乙车上滑动至有共同速度v，对小物体和乙车运用动量守恒定律得m乙v乙=（m+m乙）v对小物体应用牛顿第二定律得a=g

9、所以t=v/g代入数据得t=0.4 s.答案：（1）AD （2）0.4 s9.（6分）人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉.普朗克常量为6.63×10-34 J·s,光速为3.0×108 m/s,则（1）人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是 _.（2）用这种波长的绿色光照射下列五种材料能产生光电效应的材料有_种.解析：（1）每个绿光光子的能量E0=h=h = J=3.8×10-19 J人眼最少须每秒射入6个绿光光子才能察觉故P= =6×3.8×10-19 W

10、=2.3×10-18 W.（2）发生光电效应的条件是光子的能量要大于金属的逸出功，E0仅大于铯的逸出功，故只有一种.答案：（1）2.3×10-18 W （2）110.（10分）质量为M的小物块A静止在离地面高h的水平桌面的边缘，质量为m的小物块B沿桌面向A运动并以速度v0与之发生正碰（碰撞时间极短）.碰后A离开桌面，其落地点离出发点的水平距离为L.碰后B反向运动，求B后退的距离.已知B与桌面间的动摩擦因数为,重力加速度为g.解析：设t为A从离开桌面到落地经历的时间，v1表示刚碰后A的速度，有h= gt2L=v1t设v2为刚碰后B的速度大小，由动量守恒定律有mv0=Mv1-m

11、v2设B后退的距离为s，由动能定理有-mgs=- mv22由以上各式得：s=答案：11.（12分）1930年发现，在真空条件下用粒子（42He）轰击铍核（94Be）时，会产生一种看不见的、贯穿能力极强且不带电的粒子,查德威克认定这种粒子就是中子.（1）写出粒子轰击铍核的核反应方程.（2）若一个中子与一个静止的碳核发生正碰，已知中子的质量为mn、初速度为v0，与碳核碰后的速率为v1，运动方向与原来运动方向相反，碳核质量视为12mn，求碳核与中子碰撞后的速率.（3）若与中子碰撞后的碳核垂直于磁场方向射入匀强磁场，测得碳核做圆周运动的半径为R，已知元电荷的电荷量为e，求该磁场的磁感强度大小.解析：（1）94Be+42He 10n+126C.（2）根据动量守恒定律有：mnv0=-mnv1+12mnv2解得：v2=（v1+v0）/12.（3）根据牛顿第二定律和洛伦兹力公式有：6eBv2=12mnv22/R解得：B= 答案：（1）94Be+42He 10n+126C（2） （3）12.（10分）氢原子处于基态时，原子的能量为E1=-13.6 eV,当处于n=3的激发态时，能量为E3=-1.5 eV，则（1）当氢原子从