2021年高三物理专题突破限时训练：物理3-5

高三物理专题突破限时训练

物理3-5

一、单选题（每小题3分，共计24分）

1.一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为238 92U→234 90Th ＋4

2He.下列说法正确的是( )

A ．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能

B ．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小

C ．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间

D ．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量 【答案】B

【解析】衰变过程遵守动量守恒定律，故选项A 错，选项B 对． 根据半衰期的定义，可知选项C 错． α衰变释放核能，有质量亏损，故选项D 错．

2.如图所示，当一束一定强度某一频率的黄光照射到光电管阴极K 上时，此时滑片P 处于A 、B 中点，电流表中有电流通过，则( )

A ．若将滑动触头P 向

B 端移动时，电流表读数有可能不变 B ．若将滑动触头P 向A 端移动时，电流表读数一定增大

C ．若用红外线照射阴极K 时，电流表中一定没有电流通过

D ．若用一束强度相同的紫外线照射阴极K 时，电流表读数不变 【答案】A

【解析】所加的电压，使光电子到达阳极，则灵敏电流表中有电流流过，且可能处于饱和电流，当滑片向B 端移动时，电流表读数有可能不变；当滑片向A 端移动时，所加电压减小，则光电流可能减小，也可能不变，故A 正确，B 错误．若用红外线照射阴极K 时，因红外线频率小于可见光，但是不一定不能发生光电效应，电流表不一定没有电流，故C 错误；若用一束强度相同的紫外线照射阴极K 时，紫外线的频率大于红外线的频率，则光子数目减小，电流表读数减小，故D 错误．

3.一个德布罗意波波长为λ1的中子和另一个德布罗意波波长为λ2的氘核同向正碰后结合成一个氚核，该氚核的德布罗意波波长为( ) A.λ1λ2λ1＋λ2

B.λ1λ2

λ1-λ2 C.λ1＋λ22

D.λ1－λ2

2

【答案】A

【解析】中子的动量p 1＝h λ

1，氘核的动量p 2＝h

λ2，同向正碰后形成的氚核的动量p 3＝p 2＋p 1，所以氚核的德

布罗意波波长λ3＝h p 3＝λ1λ2

λ1＋λ2

，A 正确．

4.大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电．氘核聚变反应方程是：21H ＋21H→3

2He ＋10n.已知21H 的质量为2.013 6 u ，32He 的质量为3.015 0 u ，10n 的质量为1.008 7 u,1 u ＝931 MeV/c 2.氘核聚变反

应中释放的核能约为( )

A ．3.7 MeV

B ．3.3 MeV

C ．2.7 MeV

D ．0.93 MeV 【答案】B

【解析】 在核反应方程21H ＋21H→32He ＋10n 中，

反应前物质的质量m 1＝2×2.013 6 u ＝4．027 2 u ， 反应后物质的质量m 2＝3.015 0 u ＋1.008 7 u ＝4.023 7 u ， 质量亏损Δm ＝m 1－m 2＝0.003 5 u. 则氘核聚变释放的核能为

E ＝931×0.003 5 MeV≈3.3 MeV ，选项B 正确． 5.不同色光的光子能量如下表所示.

色光 红 橙 黄 绿 蓝—靛 紫 光子能量 范围(eV)

1.61～ 2．00

2.00～ 2．07

2.07～ 2．14

2.14～ 2．53

2.53～ 2．76

2.76～ 3．10

大量处于n ＝4能级的氢原子，发射出的光的谱线在可见光范围内，其颜色分别为( ) A ．红、蓝—靛 B ．红、紫 C ．橙、绿 D ．蓝—靛、紫 【答案】A

【解析】计算出各种光子能量，然后和表格中数据进行对比，便可解决本题．氢原子处于第四能级，能够发出12.75 eV 、12.09 eV 、10.2 eV 、2.55 eV 、1.89 eV 、0.66 eV 的六种光子，1.89 eV 和2.55 eV 属于可见光，1.89 eV 的光子为红光，2.55 eV 的光子为蓝—靛．

6.实验观察到，静止在匀强磁场中A 点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意图如图12-2-1所示，则( )

A ．轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外

B ．轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外

C ．轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里

D ．轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里 【答案】D

【解析】根据动量守恒定律，原子核发生β衰变后产生的新核与电子的动量大小相等，设为p .根据qvB ＝mv 2

r ，

得轨道半径r ＝mv qB ＝p

qB ，故电子的轨迹半径较大，即轨迹1是电子的，轨迹2是新核的．根据左手定则，可

知磁场方向垂直纸面向里．选项D 正确．

7.若元素A 的半衰期为4天，元素B 的半衰期为5天，则相同质量的A 和B ，经过20天后，剩下的质量之比m A ∶m B 为( )

A ．30∶31

B ．31∶30

C ．1∶2

D ．2∶1 【答案】C

【解析】由m ＝m 0⎝⎛⎭⎫12t τ有m A ＝⎝⎛⎭⎫12204m 0， m B ＝⎝⎛⎭⎫1220

5m 0，得m A ∶m B ＝1∶2.C 正确．

8.如图所示，A 、B 两物块放在光滑的水平面上，一轻弹簧放在A 、B 之间与A 相连，与B 接触但不连接，弹簧刚好处于原长，将物块A 锁定，物块C 与A 、B 在一条直线上，三个物块的质量相等.现使物块C 以v ＝2m/s 的速度向左运动，与B 相碰并粘在一起，当C 的速度为零时，解除A 的锁定，则A 最终获得的速度大小为( )

A.32m/s

B.23m/s

C.32m/s

D.233m/s 【答案】D

【解析】设物块的质量均为m ，C 与B 碰撞后的共同速度为v 1，根据动量守恒定律有mv ＝2mv 1，代入数据解得v 1＝1m/s ，设A 最终获得的速度大小为v 2，B 和C 获得的速度大小为v 3，根据动量守恒定律则有mv 2＝2mv 3，根据能量守恒定律可得12×2mv 12＝12mv 22＋12×2mv 23，代入数据解得v 2＝233m/s ，故D 正确，A 、B 、

C 错误.