高考物理专题冲刺四

12009高考物理专题冲刺四（命题范围：碰撞与动量守恒原子结构、原子核）说明：本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共150分；答题时间120分钟．第Ⅰ卷（选择题，共40分）一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分．在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）1．U23892衰变成Th23490，之后Th23490衰变成Pa23491，Pa处于高能级，它向低能级跃迁时辐射一个粒子．在这个过程中，前两次衰变放出的粒子和最后辐射的粒子依次是（）A．粒子、粒子、光子B．粒子、光子、粒子C．粒子、光子、中子D．光子、电子、粒子2．“朝核危机”引起全球瞩目，其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆．重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239（Pu23994），这种钚239可由铀239（U23992）经过n次衰变而产生，则n为（）A．2B．239C．145D．923．如图所示，物块A、B静止在光滑水平面上，且BAmm，现用大小相等的两个力F和F/分别作用在A和B上，使A、B沿一条直线相向运动，然后又先后撤去这两个力，使这两个力对物体做的功相同，接着两物体碰撞并合为一体后，它们（）A．可能停止运动B．一定向右运动C．可能向左运动D．仍运动，但运动方向不能确定4．当两个中子和两个质子结合成一个粒子时，放出28．30MeV的能量，当三个粒子结合成一个碳核时，放出7．26MeV的能量，则当6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放的能量为（）A．21．04MeVB．35．56MeVC．92．16MeVD．77．64MeV5．一只小球沿光滑水平面运动，垂直撞到竖直墙上．小球撞墙前后的动量变化量为p，动能变化量为E，关于p和E有下列说法：①若p最大，则E也最大；②若2p最大，则E一定最小；③若p最小，则E也最小；④若p最小，则E一定最大．以上说法中正确的是（）A．①③B．②④C．①④D．②③6．月球上特有的能源材料He32，总共大约有100万吨，这是由于太阳风里带有大量中子打入月球表面的X粒子中，形成He32，月球表面稀薄气体里，每立方厘米中有数个He32分子，收集这些He32可以在月球上建立He32发电站，其中X粒子应该为（）A．He52B．He424C．He323D．H1127．关于放射性同位素应用的下列说法中正确的有（）A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到了消除有害静电的目的B．利用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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伤害8．红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光．铬离子的能级图如图所示，E1是基态，E2是亚稳态，E3是激发态，若以脉冲氙灯发出的波长为λ1的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受到激发而跃迁到E3，然后自发地跃迁到E2，释放波长为λ2的光子，处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长为（）A．1221B．2121C．2121D．21129．如图所示，光滑水平面上有两个大小相同的钢球A、B，A球的质量大于B球的质量．开始时A球以一定的速度向右运动，B球处于静止状态．两球碰撞后均向右运动．设碰前A球的德布罗意波长为λ，碰后A、B两球的德布罗意波长分别为λ2和λ3，则下列关系正确的是（）A．λ1=λ2=λ3B．λ1=λ2+λ33C．32321D．3232110．如图所示，光滑的平台上有一质量为20kg，长度为10m的长板，其中7m伸出平台外．为了使木板不翻倒，让一个质量为25kg的小孩站在长木板的右端B点，以下关于木板平衡的结论，正确的是（）A．如果小孩从木板的右端B向左端A走动，欲使木板不翻倒，小孩在木板上走动的距离不能超过1．4mB．如果小孩从木板的右端B向左端A走动，欲使木板不翻倒，小孩在木板上走动的距离不能超过3mC．小孩可以从木板的右端B向左端A随意走动，但小孩决不能从左端A离开长木板，否则木板就会翻倒D．小孩不但可以从木板的右端B向左端A随意走动，还可以从左端A离开木板，整个过程中，木板都不会翻倒第Ⅱ卷（非选择题，共110分）二、本题共2小题，共20分，把答案填在题中相应的横线上或按题目要求作答．11．（8分）正电子（PET）发射计算机断层显像：它的基本原理是：将放射性同位素15O注入人体，参与人体的代谢过程．15O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图象．根据PET原理，回答下列问题：（1）写出15O的衰变和正负电子湮灭的方程式．（2）将放射性同位素15O注入人体，15O的主要用途（）A．利用它的射线B．作为示踪原子C．参与人体的代谢过程D．有氧呼吸（3）设电子质量为m，电量为q，光速为c，普朗克常数为h，则探测到的正负电子湮灭后生成的光子的波长=．（4）PET中所选的放射性同位素的半衰期应．（填“长”或“短”或“长短均可”）12．（12分）某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实4验．气垫导轨装置如图（a）所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，如图(b)所示，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．（1）下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器这弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；⑥先______________，然后___________________，让滑块带动纸带一起运动；⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图（b）所示；⑧测得滑块1（包括撞针）的质量310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g．试完善实验步骤⑥的内容．（2）已知打点计时器每隔0．02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为__________kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为___________kg·m/s（保留三位有效数字）．（3）试说明（2）中两结果不完全相等的主要原因是_____________________________．三、本题共6小题，共90分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．13．（13分）人们常说“水滴石穿”，请你根据下面提供的信息，估算出水对石头的冲击力5的大小．一瀑布落差为h=20m，水流量为Q=0．10m3/s，水的密度3100.1kg/m3，水在最高点和落至石头上后的速度都认为是零．（落在石头上的水立即流走，在讨论石头对水的作用时可以不考虑水的重力，g取10m/s2）14．（14分）如图所示，在边长为a的等边三角形bcd所围区域内有磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，某一时刻静止于b点处的原子核X发生α衰变，α粒子沿bc方向射入磁场，经磁场偏转后恰好由d射出且与cd边相切．已知α粒子质量为m，电荷量为2e，剩余核的质量为M，衰变过程中释放的核能全部转化为动能，求原子核X的质量．615．（13分）一群氢原子处于量子数n=4能级状态，氢原子的能级图如图所示，则：（1）氢原子可能发射几种频率的光子？（2）氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏？（3）用（2）中的光子照射下表中几种金属，哪些金属能发生光电效应？发生光电效应时，发射光电子的最大初动能是多大？几种金属的逸出功金属铯钙镁钛逸出功W/eV1．92．73．74．116．（16分）如图所示，在倾角为θ=37°的足够长的固定斜面上，物体A和小车B正沿着斜面上滑，A的质量为mA=0．50kg，B的质量为mB=0．25kg，A始终受到沿斜面向上的恒力F的作用．当A追上B时，A的速度为vA=1．8m/s，方向沿斜面向上，B的速度恰好为零，A、B相碰，相互作用时间极短，相互作用力很大，碰撞后的瞬间，A的速度变为v1=0．6m/s，方向沿斜面向上．再经T=0．6s，A的速度大小变为v2=1．8m/s，在这一段时间内A、B没有再次相碰．已知A与斜面间的动摩擦因数μ=0．15，B与斜面间的摩擦力不计，已知：sin37°=0．6，重力加速度g=10m/s2，求：7（1）A、B第一次碰撞后B的速度；（2）恒力F的大小．17．（16分）2005年7月4日13时52分，美国宇航局“深度撞击”号探测器释放的撞击器“击中”目标——坦普尔１号彗星，这次撞击只能使该彗星自身的运行速度出现每秒0．0001mm的改变。探测器上所携带的总质量达370kg的彗星“撞击器”将以每小时38000km的速度径直撞向彗星的彗核部分，撞击彗星后“撞击器”融化消失。问：根据以上数据，估算一下彗星的质量是多少？（结果保留一位有效数字）18．（18分）如图所示，质量为M的平板车P高h，质量为m的小物块Q的大小不计，位于平板8车的左端，系统原来静止在光滑水平面地面上．一不可伸长的轻质细绳长为R，一端悬于Q正上方高为R处，另一端系一质量也为m的小球（大小不计）．今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角，由静止释放，小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无能量损失，已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍，Q与P之间的动摩擦因数为μ，M:m=4:1，重力加速度为g．求：（1）小物块Q离开平板车时速度为多大？（2）平板车P的长度为多少？（3）小物块Q落地时距小球的水平距离为多少？参考答案91．答案：A根据核反应方程中质量数和电荷数守恒可得．2．答案：A由衰变规律，质量数不变，质子数增加1，Pu23994比U23992质子增加2，所以发生2次衰变．3．答案：B由动能定理知功相同，结合前动能相同，kmEP2，因此BAPP，碰撞过程动量守恒，vmmPPBABA)(，故碰后速度v一定与PA相同，向右．4．答案：C根据爱因斯坦的质能方程知2])(6[cmmmECnp，21])(2[cmmmEnp，22]3[cmmEC，26.730.283321EEE=92．16MeV．5．答案：B小球与墙壁碰撞后，如果无能量损失，则小球应以相同的速率返回，这种情况动量变化量p最大等于2mv，动能变化量E最小为零，所以②正确；如果小球与墙壁碰后粘在墙上，动量变化量p最小等于mv，动能变化量E最大等于221mv，所以④正确．6．答案：D由HenX3210可知X粒子为H112．7．答案：D利用放射线消除有害静电是利用射线的电离性，使空气分子电离成倒替，将静电泄出；射线对人体细胞伤害太大，因此不能用来人体透视，在用于治疗肿瘤时要严格控制剂量；DNA变异并不一定都是有益的，也有时发生变害的一面．8．答案：A113/hcEE，223/hcEE，/12hcEE，根据)()(122313EEEEEE，可得///21hchchc，则1221．9．答案：D由动量守恒定律pA=pA/+pB，再由德布罗意波长公式λ=h/p，得到h/λ1=h/λ2+h/λ3．10．答案：D平台光滑，说明小孩和木板组成的系统动量守恒．小孩从木板右端B向左端A走动时，木板将沿平台向右移动，二者相对于平台的动量的大小相等，即木木人人vmvm。设经过时间t小孩走到A端