鲁科版 高中物理 选修3-5 寒假复习题含答案word版含解析

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鲁科版 高中物理 选修3-5 寒假复习题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
分卷I
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)
1.Th具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤Pa，同时伴随有γ射线产，生其方程为Th→Pa＋X，钍的半衰期为24天．则下列说法中正确的是(　　)
A． X为质子
B． X是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的
C． γ射线是钍原子核放出的
D． 1 g钍Th经过120天后还剩0.2 g钍
2.在核反应堆中，为了使快中子的速度减慢，可选用作为中子减速剂的物质是(　　)
A． 氢
B． 镉
C． 氧
D． 水
3.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，应(　　 )
A． 改用红光照射
B． 增大绿光强度
C． 增大光电管上的加速电压
D． 改用紫外线照射
4.如图所示，一铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度v抽出纸条后，铁块掉到地面上的P点，若以2v速度抽出纸条，则铁块落地点为(　　)

A． 仍在P点
B． 在P点左侧
C． 在P点右侧不远处
D． 在P点右侧原水平位移的两倍处
5.α粒子轰击Be得到C，同时释放出一种粒子，以下说法正确的是(　　)
A． 它来自于原子核
B． 它是一种带正电的粒子
C． 它在电场中受电场力的作用
D． 它是一种频率很高的光子
6.如图所示，轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与质量为m的物体A相连，A放在光滑水平面上，有一质量与A相同的物体B，从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下，与A相碰后一起将弹簧压缩，弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升．下列说法正确的是(　　)

A． 弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mgh
B． 弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为
C．B能达到的最大高度为
D．B能达到的最大高度为h
7.要观察纳米级以下的微小结构，需要利用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜．有关电子显微镜的下列说法正确的是(　　)
A． 它是利用了电子物质波的波长比可见光短，因此不容易发生明显衍射
B． 它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此不容易发生明显衍射
C． 它是利用了电子物质波的波长比可见光短，因此更容易发生明显衍射
D． 它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此更容易发生明显衍射
8.现有甲、乙两滑块，质量分别为3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞．已知碰撞后，甲滑块静止不动，那么这次碰撞是(　　)
A． 弹性碰撞
B． 非弹性碰撞
C． 完全非弹性碰撞
D． 条件不足，无法确定
9.A、B两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰， 作用前a球动量pa＝30 kg·m/s,b球动量pb＝0, 碰撞过程中a球的动量减少了20 kg·m/s, 则作用后b球的动量为(　　)
A． －20 kg·m/s
B． 10 kg·m/s
C． 20 kg·m/s
D． 30 kg·m/s
10.表格中是某种元素的计数率及放射时间的数据记录，从表中可以得出该元素的半衰期约为(　　)

A． 2.5 s
B． 3.5 s
C． 4.0 s
D． 7.0 s
二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)
11.(多选)放射性同位素被用做示踪原子，主要是因为(　　)
A． 放射性同位素不改变其化学性质
B． 放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短得多
C． 半衰期与元素所处的物理、化学状态无关
D． 放射性同位素容易制造
12.(多选)俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难，沉入深度约为100 m的海底．“库尔斯克”号核潜艇的沉没再次引起人们对核废料与环境问题的重视．几十年来人们向以巴伦支海海域倾倒了不少核废料，核废料对海洋环境有严重的污染作用．其原因有(　　)
A． 铀、钚等核废料有放射性
B． 铀、钚等核废料的半衰期很长
C． 铀、钚等重金属有毒性
D． 铀、钚等核废料会造成爆炸
13.(多选)下列说法中正确的是(　　)
A． 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应
B． 在核反应中，反应前后质量数相同，电荷数相同
C． 元素衰变中放出的β射线是原子核中质子与中子结合而成的
D． 在核反应式N＋He→O＋X中，X表示质子
14.(多选)关于α、β、γ三种射线，下列说法中正确的是（　　）
A. α?射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最弱
B. β?射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力
C. γ?射线一般伴随着α或β射线产生，它的穿透能力最强
D. γ?射线是电磁波，它的穿透能力最弱


分卷II
三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)
15.利用气垫导轨通过闪光照相进行“验证动量守恒定律”这一实验．实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况，若要求碰撞时动能损失最大应选图中的________(填“甲”或“乙”)；若要求碰撞动能损失最小则应选图中的________．(填“甲”或“乙”)(甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥)

四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)
16.4个氢核聚变成一个氦核，同时放出两个正电子，释放出2.8×106eV的能量，写出核反应方程，并计算1 g氢核完成这个反应后释放出多少焦耳的能量．
17.四个质子在高温下能聚变成一个α粒子，同时释放能量，已知质子的质量为1.007 276 u，α粒子的质量为4.001 506 u，阿伏加德罗常数为6.02×1023mol－1，求10 g氢完全聚变成α粒子所释放的能量．
18.如图所示，质量为m的摆球用长为l的轻质细绳系于O点，O点正下方的粗糙水平地面上静止着一质量为M的钢块．现将摆球向左拉起，使细线水平，由静止释放摆球，摆球摆动至最低点时与钢块发生正碰，碰撞时间极短，碰后摆球反弹上升至最高点时与最低点的竖直高度差为l.已知钢块与水平面间的动摩擦因数为μ，摆球和钢块均可视为质点，不计空气阻力，水平面足够长．求：钢块与摆球碰后在地面上滑行的距离．




答案解析
1.【答案】B
【解析】根据电荷数和质量数守恒知钍核衰变过程中放出了一个电子，即X为电子，故A错误；β衰变的实质：β衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子同时产生的，故B正确；γ射线是镤原子核放出的，故C错误；钍的半衰期为24天，1 g钍Th经过120天后，发生5个半衰期，1 g钍经过120天后还剩0.03 125 g．故D错误．
2.【答案】D
【解析】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，D正确．
3.【答案】D
【解析】根据光电效应方程Ekm＝hν－W0知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，频率越高，光电子的最大初动能越大，与入射光的强度以及加速电压无关，故D正确．
4.【答案】B
【解析】以2v速度抽出纸条时，纸条对铁块作用时间变短，而纸条对铁块的作用力相同，所以与以速度v抽出相比，纸条对铁块的冲量I减小，平抛的速度减小，水平射程减小，故落在P点的左侧．
5.【答案】A
【解析】根据电荷数守恒、质量数守恒，知该粒子的电荷数为0，质量数为1，为中子，该粒子来自原子核，不带电，所以在电场中不受电场力，是一个实物粒子，A正确．
6.【答案】B
【解析】　根据机械能守恒定律可得B刚到达水平地面的速度v0＝，根据动量守恒定律可得A与B碰撞后的速度为v＝v0，所以弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为Epm＝×2mv2＝mgh，故A项错误，B项正确；当弹簧再次恢复原长时，A与B将分开，B以速度v沿斜面上滑，根据机械能守恒定律可得mgh′＝mv2，B能达到的最大高度为h，故C、D两项错误．
7.【答案】A
【解析】电子显微镜的分辨率比光学显微镜更高，是因为电子物质波的波长比可见光短，和可见光相比，电子物质波更不容易发生明显衍射，所以分辨率更高，A正确．
8.【答案】A
【解析】以甲滑块的运动方向为正方向，由动量守恒定律得：3m·v－mv＝0＋mv′，
所以v′＝2v
碰前总动能Ek＝×3m·v2＋mv2＝2mv2
碰后总动能Ek′＝mv′2＝2mv2，Ek＝Ek′，所以A正确．
9.【答案】C
【解析】碰撞过程中a球的动量减少了20 kg·m/s, 故此时a球的动量是10 kg·m/s，a、b两球碰撞前后总动量保持不变为30 kg·m/s, 则作用后b球的动量为20 kg·m/s.
10.【答案】B
【解析】根据半衰期公式：m余＝m原()可知：经过一个周期，有半数发生衰变，在0时刻，有1 280个，7 s时刻，仍有317个没有衰变，由数据可知，元素发生2次衰变，所以即半衰期为3.5 s，故A、C、D错误，B正确．
11.【答案】ABC
【解析】放射性同位素用做示踪原子，主要是用放射性同位素代替没有放射性的同位素参与正常的物理、化学、生物过程，既要利用化学性质相同，也要利用衰变规律不受物理、化学变化的影响，同时还要考虑放射性废料容易处理，因此选项A、B、C正确，选项D不正确．
12.【答案】ABC
【解析】铀、钚等核废料有放射性，射线有危害，故A正确；铀、钚等核废料的半衰期很长，短期内很难消失，故B正确；铀、钚等是重金属，重金属都有毒性，故C正确；铀、钚等核废料的体积小于链式反应的临界条件，不会造成爆炸，故D错误．
13.【答案】ABD
【解析】太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，故A正确；根据核反应前后质量数守恒，质子数守恒，故B正确；衰变中放出的β射线是原子核中的中子衰变成质子而生成的电子，故C错误；根据质量数与质子数守恒，则核反应式N＋He→O＋X中，X的质量数为14＋4－17＝1，而质子数为7＋2－8＝1，因此X表示质子，故D正确.
14.【答案】AD
【解析】A、α?射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最弱，故A正确．
B、β?射线是原子核内的中子转变为质子时产生的，它具有中等的穿透能力，故B错误
C、γ?射线一般伴随着α或β射线产生，它的穿透能力最强，故C正确，D错误
故选AC．
15.【答案】乙　　　甲
【解析】乙图中由于装有撞针和橡皮泥，则两滑块相碰时成为一体，机械能的损失最大；
而甲图中采用弹性圈，二者碰后即分离，此种情况下，机械能的损失最小，机械能几乎不变．
16.【答案】4H→H＋2e　6.74×1010J
【解析】该反应的核反应方程为：4H→He＋2e，由此可知，平均每个氢核反应释放出的能量为E0＝eV＝7×105eV.1 g氢核(即1 mol)所包含的氢核的粒子个数为6.02×1023个．应释放出的总能量E＝7×105×6.02×1023eV≈6.74×1010J.
17.【答案】3.87×1025MeV
【解析】由题可得出其核反应的方程式：4H→He＋2e其反应过程中的质量亏损Δm＝4×1.007 276 u－4.001 506 u＝0.027 598 u，设所释放的能量为ΔE，由题可知：＝所以ΔE＝3.87×1025MeV，即10 g氢完全聚变成α粒子所释放的能量为3.87×1025MeV
18.【答案】　
【解析】　摆球从下落过程机械能守恒，设下落到最低点速度大小为v1，则由动能定理得：mgl＝mv
摆球与钢块碰撞极短，设碰撞后摆球速度大小为v2，钢块速度大小为v3，以水平向右为正方向，由动量守恒得：mv1＝－mv2＋Mv3
由于碰撞后小球反弹至l高处，则小球上升过程由动能定理得：－mg×l＝0－mv
碰撞后钢块沿水平面做匀减速运动，由动能定理得：－μMgs＝0－Mv
得s＝.