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2013年高考物理备考复习卷B14:碰撞和能量守恒、波粒二象性、原子及原子粒(解析版)
一、选择题
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1. 难度:中等
一物体从某高处由静止释放,设所受空气阻力恒定,当它下落h时的动量大小为P1,当它下落2h时的动量大小为P2,那么P1:P2等于( )
A.1:1
B.1:manfen5.com 满分网
C.1:2
D.1:4
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2. 难度:中等
如图所示,运动员挥拍将质量为m的网球击出.如果网球被拍子击打前、后瞬间速度的大小分别为v1、v2,v1与v2方向相反,且v2>v1.重力影响可忽略,则此过程中拍子对网球作用力的冲量( )
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A.大小为m(v2+v1),方向与v1方向相同
B.大小为m(v2-v1),方向与v1方向相同
C.大小为m(v2+v1),方向与v2方向相同
D.大小为m(v2-v1),方向与v2方向相同
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3. 难度:中等
如图所示用绿光照射一光电管,能产生光电效应.欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大,可以( )
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A.改用红光照射
B.改用紫光照射
C.延长绿光照射时间
D.增加绿光照射强度
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4. 难度:中等
频率为v的光子,具有的能量为hv,将这个光子打在处于静止状态的电子上,光子将偏离原来的运动方向,这种现象称为光的散射,则( )
A.散射后的光子虽改变原来的运动方向,但频率保持不变
B.散射后的光子将从电子处获得能量,因而频率将增大
C.散射后的光子运动方向将与电子运动方向在一条直线上,但方向相反
D.由于电子受到碰撞,散射后的光子频率低于入射光的频率
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5. 难度:中等
已知α粒子的质量mα=6.64×10-27kg,速度v=3×107m/s,普朗克常量h=6.63×10-34J•s,要观察到α粒子明显的衍射现象,障碍物的尺寸约为( )
A.3.3×10-10m
B.3.3×10-12m
C.3.3×10-15m
D.3.3×10-18m
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6. 难度:中等
为了观察到纳米级的微小结构,需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜.下列说法中正确的是( )
A.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短,因此不容易发生明显衍射
B.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长,因此不容易发生明显衍射
C.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短,因此更容易发生明显衍射
D.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长,因此更容易发生明显衍射
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7. 难度:中等
关于α粒子散射实验,下列说法中正确的是( )
A.绝大多数α粒子穿过金属箔后,发生了较大的偏转
B.α粒子在接近原子核的过程中,动能减少,电势能减少
C.α粒子在离开原子核的过程中,动能增大,电势能增大
D.少数α粒子穿过金属箔后发生了较大的偏转
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8. 难度:中等
图示是氢原子的四个能级,当氢原子从n=4的能级跃迁到n=3的能级时,辐射出光子a.当氢原子从凡=3的能级跃迁到n=2的能级时,辐射出光子b.则以下判断正确的是( )
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A.光子a的能量大于光子b的能量
B.光子a的频率大于光子b的频率
C.光子a的波长大于光子b的波长
D.在真空中光子a的传播速度大于光子b的传播速度
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9. 难度:中等
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β射线;铯137是铯133的同位素,半衰期约为30年,发生衰变期时会辐射γ射线.下列说法正确的是( )
A.碘131释放的β射线由氦核组成
B.铯137衰变时辐射出的γ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
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10. 难度:中等
在下列四个核反应方程中,x1、x2、x3和x4各代表某种粒子
13H+x124He+1n      ②714N+24He→817O+x2 49Be+24He→612C+x3      ④1224Mg+24He→1327Al+x4
以下判断中正确的是( )
A.x1是质子
B.x2是质子
C.x3是质子
D.x4是质子
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11. 难度:中等
太阳因核聚变释放出巨大的能量,同时其质量不断减少.太阳每秒钟辐射出的能量约为4×1026 J,根据爱因斯坦质能方程,太阳每秒钟减少的质量最接近( )
A.1036kg
B.1018kg
C.1013kg
D.109kg
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12. 难度:中等
2011年9月12日,法国南部马尔库尔核设施发生爆炸,事故导致1人死亡,4人受伤,其中1人烧伤严重,核能利用的安全性再次引起了人们的重视.为了安全利用核能,很多国家都在研制全超导核聚变“人造太阳”,它是从海水中提取原料,在上亿度的高温下发生的可控核聚变反应,该核反应方程最可能是( )
A.manfen5.com 满分网N+manfen5.com 满分网He→manfen5.com 满分网O+manfen5.com 满分网H
B.manfen5.com 满分网U+manfen5.com 满分网n→manfen5.com 满分网Ba+manfen5.com 满分网Kr+3manfen5.com 满分网n
C.manfen5.com 满分网U→manfen5.com 满分网Th+manfen5.com 满分网He
D.manfen5.com 满分网H+manfen5.com 满分网H→manfen5.com 满分网He+manfen5.com 满分网n
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13. 难度:中等
manfen5.com 满分网汞原子的能级如图所示,现让一束光子能量为8.8eV的单色光照射到大量处于基态(量子数n=1)的汞原子上,能发出6种不同频率的色光.下列说法中正确的是( )
A.最大波长光子的能量为1.1 eV
B.最大波长光子的能量为2.8 eV
C.最大频率光子的能量为2.8 eV
D.最大频率光子的能量为4.9 eV
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14. 难度:中等
manfen5.com 满分网U变成manfen5.com 满分网Pb要经过n1次α衰变,n2次β衰变,中子数减少的个数为n3,则( )
A.n1=6,n2=8,n3=22
B.n1=6,n2=8,n3=16
C.n1=8,n2=6,n3=22
D.n1=8,n2=6,n3=16
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15. 难度:中等
为估算池中睡莲叶面承受出滴撞击产生的平均压强,小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台,测得1小时内杯中水上升了45mm.查询得知,当时雨滴竖直下落速度约为12m/s.据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为1×103 kg/m3)( )
A.0.15Pa
B.0.54Pa
C.1.5Pa
D.5.4Pa
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16. 难度:中等
下列说法中不正确的是( )
A.普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说
B.光电效应、康普顿效应说明光具有粒子性
C.黑体辐射,随着温度的升高,一方面各种波长的辐射强度都有增加,另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
D.在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,因此光子散射后波长变短
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17. 难度:中等
2009年12月27 13,曹操高陵在河南安阳得到考古确认,墓室中发现人头骨、肢骨等部分遗骨.不过在2010年8月21日,在苏州召开的“三国文化全国高层论坛”上,许多专家质疑曹操墓的真假.如果我们要推测发现的遗骨是否符合曹操生活的年代,可以用放射性同位素14C来推算.14C的含量每减少一半要经过约5730年.若考古小组挖掘到一块遗骨,经测定14C的含量约为原来的4/5,则可推测该遗骨距今约为( )
A.5730年
B.5730×2年
C.5730×3年
D.1900年
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18. 难度:中等
一炮艇在松山湖湖面上匀速直线行驶,突然从船头和船尾同时水平向前和向后各发射一枚炮弹,设两炮弹质量相同,相对于地的速率相等,船所受的牵引力和阻力均不变,则船的动量和速度的变化情况是( )
A.船的动量增大
B.船的动量不变
C.船的速度增大
D.船的速度不变
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19. 难度:中等
如图所示,光滑的水平面上,质量为m1的小球以速度v与质量为m2的静止小球正碰,碰后两小球的速度大小都为manfen5.com 满分网,方向相反,则两小球质量之比m1:m2和碰撞前后动能变化量之比△Ek1:△Ek2为( )
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A.m1:m2=1:3
B.m1:m2=1:1
C.△Ek1:△Ek2=1:3
D.△Ek1:△Ek2=1:1
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20. 难度:中等
下列说法中正确的是( )
A.氢原子由较高能级跃迁到较低能级时,电子的动能增加,原子的电势能减少
B.氢原子被激发后发出的可见光光子的能量大于紫外线光子的能量
C.α射线是由原子核内放射出的氦核,与β射线和γ射线相比它具有较强的穿透能力
D.放射性元素的半衰期会随温度或压强的变化而变化
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21. 难度:中等
如图所示为氢原子的能级示意图.现用能量介于10~12.9eV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( )
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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
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22. 难度:中等
如图所示,质量为m的小球在竖直光滑圆形内轨道中做圆周运动,周期为T,则
①每运转一周,小球所受重力的冲量的大小为0
②每运转一周,小球所受重力的冲量的大小为mgT
③每运转一周,小球所受合力的冲量的大小为0
④每运转半周,小球所受重力的冲量的大小一定为manfen5.com 满分网
以上结论正确的是( )
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A.①④
B.②③
C.②③④
D.①③④
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23. 难度:中等
2011年3月11日,日本东北部发生里氏9.0级强震,引发海啸,导致福岛核电站发生核泄漏.福岛第一核电站3号机组所用核燃料为铀manfen5.com 满分网U:manfen5.com 满分网Pu,下列关于该核泄漏事件的分析正确的是( )
A.铀238俘获中子后形成铀239,再经一次B衰变,可成为原子反应堆中的燃料钚239
B.钚的半衰期为24100年,则大约7.2万年以后泄漏的物质中钚原子的总数将降低为原来的manfen5.com 满分网
C.manfen5.com 满分网Pu衰变,放出的射线α比β射线的贯穿本领弱,所需的屏蔽材料较薄
D.原子反应堆中manfen5.com 满分网Pu裂变的方程可以写为manfen5.com 满分网Pu+manfen5.com 满分网n=manfen5.com 满分网Sr+manfen5.com 满分网Ba+manfen5.com 满分网n
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24. 难度:中等
用a、b两种不同频率的光分别照射同一金属板,发现当a光照射时验电器的指针偏转,b光照射时指针未偏转,以下说法正确的是( )
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A.增大a光的强度,验电器的指针偏角一定减小
B.a光照射金属板时验电器的金属小球带负电
C.a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长
D.若a光是氢原子从n=4的能级向n=1的能级跃迁时产生的,则b光可能是氢原子从n=5的能级向n=2的能级跃迁时产生的
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25. 难度:中等
“轨道电子俘获”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,使其内部的一个质子变为中子,并放出一个中微子,从而变成一个新核(称为子核)的过程.中微子的质量远小于质子的质量,且不带电,很难被探测到,人们最早就是通过核的反冲而间接证明中微子的存在的.一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”,衰变为子核并放出中微子,下列说法正确的是( )
A.母核的质量数小于子核的质量数
B.母核的电荷数大于子核的电荷数
C.子核的动量与中微子的动量相同
D.子核的动能大于中微子的动能
二、解答题
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26. 难度:中等
随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显.分析交通违法事例,将警示我们遵守交通法规,珍惜生命.一货车严重超载后的总质量为49t,以54km/h的速率匀速行驶.发现红灯时司机刹车,货车即做匀减速直线运动,加速度的大小为2.5m/s2(不超载时则为5m/s2).
(1)若前方无阻挡,问从刹车到停下来此货车在超载及不超载时分别前进多远?
(2)若超载货车刹车时正前方25m处停着总质量为1t的轿车,两车将发生碰撞,设相互作用0.1s后获得相同速度,问货车对轿车的平均冲力多大?
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27. 难度:中等
如图所示,光滑水平面上放置质量均为M=2kg的甲、乙两辆小车,两车之间通过一感应开关相连(当滑块滑过两车连接处时,感应开关使两车自动分离,分离时对两车及滑块的瞬时速度没有影响),甲车上表面光滑,乙车上表面与滑块P之问的动摩擦因数μ=0.5,一根轻质弹簧固定在甲车的左端,质量为m=1kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连,用一根细线拴在甲车左端和滑块P之间使弹簧处于压缩状态,此时弹簧的弹性势能E=10J,弹簧原长小于甲车长度,整个系统处于静止状态.现剪断细线,滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车,g取10m/s2.求:
(1)滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小;
(2)滑块P滑上乙车后相对乙车滑行的距离.

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28. 难度:中等
若氢原子的基态能量为E(E<0),各个定态的能量值为En=E/n2(n=1,2,3…),则:
(1)为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚,所需的最小能量为多大?
(2)若有一群处于n=2能级的氢原子,发生跃迁时释放的光子照射到某金属上能产生光电效应现象,则该金属的逸出功最大值为多大?(结果均用字母表示)
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29. 难度:中等
如图所示,水平光滑地面的右端与一半径R=0.2m的竖直半圆形光滑轨道相连,某时刻起质量m2=2kg的小球在水平恒力F的作用下由静止向左运动,经时间t=1s撤去力F,接着与质量m1=4kg以速度v1=5m/s向右运动的小球碰撞,碰后质量为m1的小球停下来,质量为m2的小球反向运动,然后与停在半圆形轨道底端A点的质量m3=1kg的小球碰撞,碰后两小球粘在一起沿半圆形轨道运动,离开B点后,落在离4点0.8m的位置,求恒力F的大小.(g取10m/s2

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30. 难度:中等
随着中国女子冰壶队取得辉煌的成就,冰壶比赛胜负的标准成为广大欣赏者应掌握的常识,其标准具体是:最后当双方队员掷完所有冰壶后,以场地上冰壶距离营垒圆心的远近决定胜负.如图为队员投掷冰壶的镜头.通过电子测速设备测得,在某次投掷中,冰壶所受的水平作用力恒为9.5N,4s后释放冰壶,一段时间后与对方的静止冰壶发生碰撞,碰后对方的冰壶以2.00m/s的速度向前滑行.投掷的冰壶速度减小为0.02m/s,比赛中投掷的冰壶实测质量为l9.0kg,则:
(1)由于制造工艺上的不足,两冰壶质量有点偏差,估算出对方使用冰壶的质量.(结果保留三位有效数字)
(2)试判断两冰壶的碰撞是否是弹性碰撞?

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