1、2023届高三物理一轮复习模块综合检测选修3-51(8分)(2023山东高考)历史上第一次利用加速器实现的核反响，是用加速后动能为0.5 MeV的质子11H轰击静止的ZAX，生成两个动能均为8.9 MeV的24He.(1 MeV1013J)(1)上述核反响方程为_(2)质量亏损为_kg.解析：11H37X24He24He或11H37Li24He24Hemc2E末E初，所以m kg1029 kg答案：(1)11H37X24He24He或11H37Li24He24He10292(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，眼睛就能觉察普
2、朗克常量为1034 Js，光速为108 m/s，那么：(1)人眼能觉察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以下五种材料，能产生光电效应的材料有_种.材料铯钙镁铍钛逸出功(1019 J)解析：(1)每个绿光光子的能量E0hhJ1019J人眼最少需每秒射入6个绿光光子才能觉察，故P61019 W1018 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：1018 W(2)13(8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
3、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(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，v表示刚碰后A的速度，有：hgt2Lvt设V为刚碰后B的速度大小，由动量守恒定律有：mv0MvmV设B后退的距离为x，由动能定理有：mgx0mV2由以上各式求得：x( v0)2.答案：( v0)24(8分)原来静止的原子核abX，发生衰变后放出一个动能为E0的粒子，求：(1)生成的新核动能是多少？(2)如果衰变释放的能量全部转化为粒子及新核的动能，释放的核能E是多少？(3)亏损的质量m是多少？解析：(1)衰变方程为：abX24Hea2b4Y在衰变过程中动量守
4、恒mvmYvY又因为Ek，所以，EYE0(2)由能量守恒，释放的核能EE0EYE0E0(3)由质能关系Emc2，解得m.答案：(1)E0(2)E0(3)5(8分)氢原子处于基态时，原子的能级为E113.6 eV，普朗克常量h1034Js，当氢原子在n4的激发态时，问：(1)要使氢原子电离，入射光子的最小能量是多少？(2)能放出的光子的最大能量是多少？解析：(1)由氢原子的能级公式得E4E10.85 eV故要使处在n4能级的氢原子电离，入射光子的最小能量为0.85 eV.(2)由hEmEn可知hE4E112.75 eV即处于n4的氢原子跃迁到n1时放出光子的能量最大为12.75 eV.答案：(1
5、)0.85 eV(2)12.75 eV6(6分)利用光谱分析鉴别物质的组成成分时，灵敏度是很高的(1)如何进行操作？_. (2)如图1甲所示的a、b、c、d为四种元素的特征谱线，图乙是某矿物的线状谱，通过光谱分析可以确定该矿物中缺少的元素为_图1Aa元素 Bb元素Cc元素 Dd元素解析：(1)光谱分析中首先获取样本的线状谱，然后利用各种原子的特征谱线加以对照，从而确定组成成分(2)由矿物的线状谱与几种元素的特征谱线进行对照，b元素的谱线在该线状谱中不存在，故B正确与几个元素的特征谱线不对应的线说明该矿物中还有其他元素答案：(1)见解析(2)B7(8分)用中子轰击锂核(36Li)发生核反响，产生
6、氚和粒子并放出4.8 MeV的能量(1)写出核反响方程式；(2)求上述反响中的质量亏损为多少(保存两位有效数字)；(3)假设中子与锂核是以等大反向的动量相碰，那么粒子和氚的动能之比是多少？解析：(1)36Li01n13H24He4.8 MeV(2)m kg8.51030 kg(3)设m1、m2、v1、v2分别为氦核、氚核的质量和速度，由动量守恒定律得0m1v1m2v2氦核、氚核的动能之比Ek1Ek2m2m134.答案：(1)见解析1030 kg(3)348(8分)如所示，质量M4 kg的滑板B静止放在光滑水平 面上，其右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C到滑板左端 的距离L0.5 m，这段滑板
7、与木块A(可视为质点)之间的动摩 图2 擦因数，而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上外表光滑小木块A 以速度v010 m/s由滑板B左端开始沿滑板B外表向右运动木块A的质量m 1 kg，g取10 m/s2.求：(1)弹簧被压缩到最短时木块A的速度；(2)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能解析：(1)弹簧被压缩到最短时，木块A与滑板B具有相同的速度，设为v，从木块A开始沿滑板B外表向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中，A、B系统的动量守恒：mv0(Mm)v解得vv0.代入数据得木块A的速度v2 m/s.(2)木块A压缩弹簧过程中，弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大由能量关系，最大弹性
8、势能Epmv02(mM)v2mgL代入数据得Ep39 J.答案：(1)2 m/s(2)39 J9(10分)(1)如图3所示为氢原子的能级图用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于 基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有_种图3 (2)质量为M2 kg的小平板车C静止在光滑水平面上，车的一端静止着质量为mA2 kg的物体A(可视为质点)，如图4所示，一颗质量为mB20 g的子弹以600 m/s的水平速度射穿A后，速度变为100 m/s，最后物体A静止在车上，求平板车最后的速度是多大？解析：(1)由EEnE1可知EnEE113.06 eV13.60 eV0.54 eV.吸收13.0
9、6 eV能量后氢原子处于量子数n5的激发态，由N10得知可产生10种不同波长的光(2)子弹射穿A时，以子弹与A组成的系统为研究对象由动量守恒定律得mBvBmAvAmBvBA在小车上相对滑动，设最后速度为v.以A与小车组成的系统为研究对象，由动量守恒定律得mAvA(mAM)v可得v2.5 m/s.答案：(1)10(2)2.5 m/s10(10分)现在世界上许多国家都在积极研究可控热核反响的理论和技术，以解决能源危机问题热核反响中所用的燃料氘，在地球上储量非常丰富，1 L海水中大约有0.3 g氘，如果用来进行热核反响，放出的能量约与燃烧300 L汽油相当，假设氘核的质量为m1，氦核的质量为m2，光
10、速为c，阿伏加德罗常数为NA，氘的摩尔质量为m0.(1)写出两个氘核聚变成一个氦核的核反响方程(2)质量为M的氘参与上述聚变反响可释放出的能量为多少？解析：(1)核反响方程为：12H12H24He(2)核反响的质量亏损为m2m1m2据爱因斯坦质能方程可得放出的能量为Emc2(2m1m2)c2据题意得，质量为M的氘中的氘核数为：n质量为M的氘核参与聚变放出的能量为E.答案：(1)12H12H24He (2)11(10分)氢原子的能级示意图如图5所示，现有每个电子的动能都为Ee12.89 eV的电子束与处在基态的氢原子束射入同一区域，使电子与氢原子发生迎头正碰碰撞前一个电子与一个氢原子的总动量为零
11、碰撞后，氢原子受激发而跃迁到n4的能级求碰撞后1个电子与1个受激氢原子的总动能(电子的质量me与氢原子的质量mH之比为11840)解析：以Ve和VH表示碰撞前电子的速率和氢原子的速率，根据题意有：meVemHVH0 碰撞前，氢原子与电子的总动能为：EkmHVH2meVe2 联立两式并代入数据解得：Ek12.90 eV氢原子从基态跃迁到n4的能级所需能量由能级图可得：E0.85 eV(13.6 eV)12.75 eV碰撞后，受激氢原子与电子的总动能为：EkEkE12.90 eV12.75 eV0.15 eV.答案：0.15 eV12(10分)(2023海南高考)钚的放射性同位素 94239Pu静
12、止时衰变为铀核激发态 92235Ux和粒子，而铀核激发态 92235Ux立即衰变为铀核 92235 U，并放出能量为0.097 MeV的光子： 94239Pu、 92235U和粒子的质量分别为mPu239.0521 u、mU235.0439 u和m4.0026 u，1 u931.5 MeV/c2.(1)写出衰变方程；(2)衰变放出的光子的动量可忽略，求粒子的动能解析：(1)衰变方程为 94239Pu 92235Ux24He 92235Ux 92235U 或合起来有 94239Pu 92235U24He (2)上述衰变过程的质量亏损为mmPumUm 放出的能量为Ec2m 这些能量是铀核 92235U的动能EU、 粒子的动能E和光子的能量E之和EEUEE 由式得EUE(mPumUm)c2E 设衰变后的铀核和粒子的速度分别为vU和v，那么由动量守恒有mUvUmv
