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动量近代物理初步考试时间： 100 分钟；满分：100 分班级姓名第 I 卷（选择题）评卷人得分一、单项选择题（本题共5 道小题，每小题3 分，共 15 分）1. 人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是让脚尖部分先着地这是为了A 减小冲量B 使动量的增量变得更小C 增长和地面的冲击时间，从而减小冲力D 增大人对地的压强，起到安全作用2. 一个质量为 0.18kg 的垒球以 20m/s 的水平速度向右飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为 40m/s，则这一过程动量的变化量为（）A大小 10.8kg m/s，方向向右B大小 10.8kg m/s，方向向左C大小 3.6kg m/s，方向向右D大小 3.6kg m/s，方向向左3.关于天然放射现象，下列说法中正确的是（）A 射线不带电，它是频率很低的电磁波B 核裂变与核聚变都伴有质量亏损C 某原子核经过一次 衰变和两次 衰变后，核内中子数不变D 采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期4.如图为氢原子能级示意图的一部分, 则氢原子 ()A. 从 n=4 能级跃迁到n=3 能级比从n=3 能级跃迁到n=2 能级辐射出电磁波的波长长B. 从 n=5 能级跃迁到n=1 能级比从n=5 能级跃迁到n=4 能级辐射出电磁波的速度大C. 处于不同能级时, 核外电子在各处出现的概率是一样的D. 从高能级向低能级跃迁时, 氢原子核一定向外放出能量5. 以下是物理学史上 3 个著名的核反应方程x73 Li2 yy147 Nx178 Oy94 Bez126 C1 / 7x、 y 和 z 是 3种不同的粒子 , 其中 z 是 ()A. 粒子B. 质子C. 中子D.电子评卷人得分二、多项选择题（本题共7 道小题，每小题6 分，共 42 分，全部选对得6 分，选对但不全得3 分，有选错得得 0 分）6. 关于原子核的结合能，下列说法正确的是_A原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B一重原子核衰变成 粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C铯原子核 (13355Cs) 的结合能小于铅原子核(20882Pb) 的结合能D比结合能越大，原子核越不稳定E自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能7. 如图所示，光滑水平面上，质量为ml 的足够长 的木板向左匀速运动 t=0 时刻，质量为 m2 的木块从木板的左端向右以与木板相同大小的速度滑上木板t 1 时刻，木块和木板相对静止，共同向左匀速运动，以v1 和 a1 表示木板的速度和加速度，以v2 和 a2 表示木块的速度和加速度，以向左为正方向则下列图中正确的是（）ABCD8. 下列关于近代物理知识的描述中，正确的是（）A 当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出，则改用紫光照射也一定会存电子逸出B 处于 n=3 能级状态的大量氢原子自发跃迁时，能发出3 种频率的光子C 衰变中产生的 射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的DO+X核反应中， X 是质子，这个反应过程叫a 衰变在N+ HeE 比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定9. 如图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n 4 的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是（）2 / 7A由 n 4 能级跃到n 1 能级产生的光子能量最大B由 n 2 能级跃迁到n 1 能级产生的光子频率最小C这些氢原子总共可辐射出3 种不同频率的光D由 n 4 能级跃到n 3 能级产生的光子波长最长E用 n 2 能级跃迁到n 1 能级辐射出的光照射逸出功, 为 6.34e 的金属铂能发生光电效应10. 下列说法中正确的是 ( )A. 卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为: 24He147 N178O11H23592U14156Ba3692Kr201nB. 铀核裂变的核反应是：C. 质子、中子、粒子的质量分别为ml、 m2、 m3，那么质子和中子结合成一个粒子，所释放的核能为 E= (ml +m2-m3 )c2D. 原子从 a 能级跃迁到 b 能级时发射波长为1 的光子；原子从b 能级跃迁到c 能级时吸收波长为2 的12光子，已知 1 2 。那么原子从能级跃迁到c 能级时将要吸收波长为12 的光子11. 关于核反应，下列说法正确的是A氡的半衰期为3.8 天，若有四个氡原子核，经过7.6 天就只剩下一个B任何核反应，只要伴随能量的产生，则反应前后各物质的质量和一定不相等C太阳内部高温高压条件下的热核聚变核反应方程是92235U 10 n13654 Xe 3890 Sr 1010 nD 衰变的实质是原子核内部的一个中子转变成质子时释放出来的12. 关于原子结构及原子核的知识，下列判断正确的是。（填写正确答案标号。A每一种原子都有自己的特征谱线B处于 n=3 的一个氢原子回到基态时一定会辐射三种频率的光子C 射线的穿透能力比 射线弱D 衰变中的电子来自原子的内层电子E放射性元素的半衰期与压力、温度无关第 II卷（非选择题）3 / 7评卷人得分三、计算题（本题共4道小题,共43分）13.(8分 ) 用光照射处于基态的氢，激发后放出6 种不同频率的光子，氢原子的能级如图所示，普朗克常量为h=6.63 10 34Js ，求照射光的频率（结果保留两位有效数字）14.(10 分) 静止的氡核（22286 Rn ）放出一个速度为 v0 的 粒子，若衰变过程中释放的核能全部转化为粒子及反冲核的动能，已知原子质量单位为u，试求在衰变过程中释放的核能（不计相对论修正，在涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计）15. .(10分 ) 如图所示，质量为M=2kg 的木板静止在光滑的水平地面上，木板AB 部分为光滑的四分之一圆弧面，半径为R=0.3m，木板BC部分为水平面，粗糙且足够长。质量为m=1kg 的小滑块从A 点由静止释放，最终停止在BC面上 D点 ( D点未标注 ) 。若 BC面与小滑块之间的动摩擦因数=0.2 ， g=10m/s2，求：4 / 7（）小滑块刚滑到B 点时的速度大小；（） BD之间的距离。16.(13分 ) 如图所示，一个学生坐在小车上做推球游戏，学生和不车的总质量为M=100kg，小球的质量为m=2kg开始时小车、学生和小球均静止不动水平地面光滑现该学生以v=2m/s 的水平速度（相对地面）将小球推向右方的竖直固定挡板设小球每次与挡板碰撞后均以同样大小的速度返回学生接住小球后，再以相同的速度大小v（相对地面）将小球水平向右推向挡板，这样不断往复进行，此过程学生始终相对小车静止求：（ 1）学生第一次推出小球后，小车的速度大小；（ 2）从学生第一次推出小球算起，学生第几次推出小球后，再也不能接到从挡板弹回来的小球5 / 7试卷答案1.C 2.B3.B4.A5.C6.ABC7.BD8.ABE9.ADE 10.AD11.BD12.ACE13. 【解析】根据=6 知， n=4，则吸收的光子能量 E= 0.85 （ 13.6 ） eV=12.75eV再由 E=h，解得 =3. 11015Hz；【答案】照射光的频率3.1 1015Hz14. 【解析】设粒子的质量为 m1 ，氡核的质量为m2 ，反冲核的速度大小为v 则根据动量守恒定律可得：m1 v0(m2m1 )v(1分 )由题意得，释放的核能E1 m1v021 (m2 m1 )v2分 )22(1E222uv02109(2分 )解得222uv02E【答案】10915. 【解析】（）小滑块滑到B 处时，木板和小滑块速度分别为v、v，由动量守恒定律有+=0，1212由机械能守恒定律有mgR1 Mv 121 mv22，22代入 m=1kg、 M=2kg、 R=0.3m，得 v1=2m/s。（）小滑块静止在木板上时速度为v，由动量守恒定律有( M+m) v=0，得 v=0。能量守恒定律有mgRmgL ，代入R，得L=1.5m。=0.2 、=0.3【答案】（）2m/s （） 1.5m16.【解析】（ 1）学生推小球过程：设学生第一次推出小球后，学生所乘坐小车的速度大小为v1，学生和他的小车及小球组成的系统动量守恒，取向右的方向为正方向，由动量守恒定律得：mv+Mv1=0 ，代入数据解得：v1= 0.04m/s ，负号表示车的方向向左；（ 2）学生每向右推一次小球，根据方程可知，学生和小车的动量向左增加mv，同理，学生每接一次小球，学生和小车的动量向左再增加mv，设学生第n 次推出小球后，小车的速度大小为vn，由动量守恒定律得：（ 2n 1） mv Mvn=0，6 / 7要使学生不能再接到挡板反弹回来的小球，有： vn2 m/s ，解得： n25.5 ，即学生推出第26 次后，再也不能接到挡板反弹回来的小球【答案】（ 1）学生第一次推出小球后，小车的速度大小为0.04m/s ；（ 2）从学生第一次推出小球算起，学生第26 次推出小球后，再也不能接到从挡板弹回来的小球7 / 7
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