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2019年高考物理二輪復(fù)習 第一部分 專題六 選考模塊 專題跟蹤檢測(二十六)動量 光電效應(yīng) 原子結(jié)構(gòu)與原子核.doc

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2019年高考物理二輪復(fù)習 第一部分 專題六 選考模塊 專題跟蹤檢測(二十六)動量 光電效應(yīng) 原子結(jié)構(gòu)與原子核.doc

2019年高考物理二輪復(fù)習 第一部分 專題六 選考模塊 專題跟蹤檢測(二十六)動量 光電效應(yīng) 原子結(jié)構(gòu)與原子核一、選擇題1(xx江蘇三模)下列說法正確的是()A光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)說明光具有粒子性B光電效應(yīng)實驗中,改用強光可以增大逸出光電子的最大初動能C在一定的光照條件下,增大所加正向電壓的值,一定可以增大飽和光電流D實驗時,若用光照射金屬不能發(fā)生光電效應(yīng)時,可以改用頻率更高的光解析:選AD為解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象愛因斯坦提出了光子說,說明光具有粒子性;康普頓效應(yīng)表明光子不僅具有能量而且具有動量,深入地揭示了光的粒子性,故A正確;根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekh W可知,光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān),還與金屬的逸出功有關(guān),與入射光的強度無關(guān),故B錯誤;飽和光電流與入射光的強度有關(guān),在一定的光照條件下,增大所加正向電壓的值,不一定能增大飽和光電流,故C錯誤;發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率,故D正確。2(xx鹽城三模)氡222經(jīng)過衰變變成釙218,t0時氡的質(zhì)量為m0,任意時刻氡的質(zhì)量為m,下列四幅圖中正確的是()解析:選B每經(jīng)過一個半衰期,氡有一半質(zhì)量發(fā)生衰變,則剩余質(zhì)量mm0nm0,解得,為半衰期,可知與t成指數(shù)函數(shù)關(guān)系,故B正確,A、C、D錯誤。3(xx湖南三模)有關(guān)下列四幅圖的說法正確的是()A甲圖中,光滑水平面上,球m1以速度v碰撞靜止球m2,若兩球質(zhì)量相等,碰后m2的速度一定為vB乙圖中,在光顏色保持不變的情況下,入射光越強,飽和光電流越大C丙圖中,射線a由粒子組成,射線b為射線,射線c由粒子組成D丁圖中,鏈式反應(yīng)屬于重核裂變解析:選BD甲圖中,光滑水平面上,兩球碰撞過程動量守恒,碰撞過程機械能不增加,如果兩球質(zhì)量相等,則碰撞后m2的速度不大于v,但不是一定等于v,故A錯誤;乙圖中,光的顏色保持不變的情況下,光照越強,飽和光電流越大,故B正確;丙圖中,由左手定則可知,a帶正電,則射線a由粒子組成,b不帶電,射線b是射線,c帶負電,則射線c由電子組成,故C錯誤;丁圖中,鏈式反應(yīng)屬于重核裂變,故D正確。4(xx泰州一模)下列情況中系統(tǒng)動量守恒的是()A小車停在光滑水平面上,人在車上走動時,人與車組成的系統(tǒng)B子彈水平射入放在光滑水平面上的木塊中,子彈與木塊組成的系統(tǒng)C子彈射入緊靠墻角的木塊中,子彈與木塊組成的系統(tǒng)D氣球下用輕繩吊一重物一起加速上升時,輕繩突然斷開后的一小段時間內(nèi),氣球與重物組成的系統(tǒng)解析:選AB小車停在光滑水平面上,人在車上走動時,人與車組成的系統(tǒng)所受合外力為零,系統(tǒng)動量守恒,故A正確;子彈射入放在光滑水平面上的木塊中,子彈與木塊組成的系統(tǒng)所受合外力為零,系統(tǒng)動量守恒,故B正確;子彈射入緊靠墻角的木塊中,子彈與木塊組成的系統(tǒng)受墻角的作用力,所受合外力不為零,系統(tǒng)動量不守恒,故C錯誤;氣球下用輕繩吊一重物一起加速上升時,輕繩突然斷開后的一小段時間內(nèi),氣球與重物組成的系統(tǒng)所受合外力不為零,系統(tǒng)動量不守恒,故D錯誤。5(xx徐州二模)xx1月,我國“墨子號”量子科學(xué)實驗衛(wèi)星正式進入應(yīng)用研究。在量子理論中,有共同來源的兩個微觀粒子,不論它們相距多遠,它們總是相關(guān)的,一個粒子狀態(tài)的變化會立即影響到另一個粒子,這就是所謂的量子糾纏。關(guān)于量子理論,下列說法中正確的有()A玻爾氫原子理論,第一次提出了能量量子化的觀念B愛因斯坦研究光電效應(yīng)提出光子說,光子說屬于量子理論的范疇C量子理論中,實物粒子具有波粒二象性D微觀粒子在受力狀況和初速度確定的前提下,可以確定它此后的運動狀態(tài)和位置解析:選BC普朗克為了解釋黑體輻射現(xiàn)象,第一次提出了能量量子化理論,故A錯誤;愛因斯坦為了解釋光電效應(yīng)的規(guī)律,提出了光子說,光子說屬于量子理論的范疇,故B正確;在量子理論中,實物粒子具有波粒二象性,故C正確;根據(jù)測不準原理可知,微觀粒子在受力狀況和初速度確定的前提下,并不能同時確定它此后的運動狀態(tài)和位置,故D錯誤。二、非選擇題6.(xx徐州模擬)如圖所示的光電管實驗中,當用波長為3.0107 m的光照射在陰極K上時,電流表有示數(shù)。調(diào)節(jié)滑動變阻器,當電壓表讀數(shù)為3.0 V時,電流表讀數(shù)恰好為零;改用波長為1.5107 m的光照射在陰極K上時,調(diào)節(jié)滑動變阻器,當電壓表讀數(shù)為7.1 V時,電流表讀數(shù)也恰好為零。由此可得普朗克常量為_Js,該陰極的逸出功為_J。(已知電子電量為1.61019 C,光速c為3108 m/s,結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)解析:設(shè)陰極K的逸出功為W,由光電效應(yīng)方程可得光電子最大初動能:EkhW,由題意知,當光電流恰好為零時有:EkeU,又c,由以上三式可得:eUhW;當入射光波長為3.0107 m時,可得:3.01.61019 JhW;當入射光波長為1.5107 m時,可得:7.11.61019 JhW;聯(lián)立可得:h6.61034 Js,W1.81019 J。答案:6.610341.810197(xx江蘇四模)有一種衰變是原子核俘獲一個核外K層電子,使核中一個質(zhì)子轉(zhuǎn)變成一個中子的過程,簡稱K俘獲。在K俘獲過程中,有能量放出。在K俘獲過程中,原子總質(zhì)量_;原子序數(shù)_(均選填“增加”、“減小”或“不變”)。解析:原子核內(nèi)沒有電子,K俘獲是核中一個質(zhì)子與電子結(jié)合轉(zhuǎn)變成一個中子的過程,由于質(zhì)子數(shù)減少一個,所以原子序數(shù)減小1;根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程Emc2知,伴隨能量的釋放,K俘獲過程有質(zhì)量虧損,原子總質(zhì)量減小。答案:減小減小8(xx南京三模)太陽內(nèi)部不斷進行著各種核聚變反應(yīng),一個氘核和一個氚核結(jié)合成一個氦核是其中一種,請寫出其核反應(yīng)方程_;如果氘核的比結(jié)合能為E1,氚核的比結(jié)合能為E2,氦核的比結(jié)合能為E3,則上述反應(yīng)釋放的能量可表示為_。解析:根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒,知核反應(yīng)方程為HHHen,氘核的比結(jié)合能為E1,氚核的比結(jié)合能為E2,氦核的比結(jié)合能為E3,根據(jù)比結(jié)合能等于結(jié)合能與核子數(shù)的比值,可得該核反應(yīng)中釋放的核能E4E32E1 3E2。答案:HHHen4E3 2E1 3E29.(xx江蘇二模)汞原子的能級圖如圖所示,現(xiàn)讓光子能量為E的一束光照射到大量處于基態(tài)的汞原子上,汞原子能輻射出3種不同頻率的光,那么入射光光子的能量為_eV,輻射光的最大波長為_m。(普朗克常量h6.631034 Js,光速c3108 m/s,計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析:根據(jù)C3知,n3,則入射光光子的能量E(2.710.4)eV7.7 eV。由n3躍遷到n2能級時輻射的光子能量最小,波長最長,有:E3E2h,代入數(shù)據(jù)有(2.75.5)1.610196.631034,解得4.4107 m。答案:7.74.410710.(xx徐州模擬)如圖所示,光滑的水平面上,小球A以速率v0撞向正前方的靜止小球B,碰后兩球沿同一方向運動,且小球B的速率是小球A的4倍,已知小球A、B的質(zhì)量分別為2m、m。(1)求碰撞后A的速率;(2)通過計算判斷該碰撞是否為彈性碰撞。解析:(1)設(shè)向右為正方向,以A、B為系統(tǒng),由動量守恒定律得:2mv02mvAmvB且vB4vA解得:vAv0。(2)碰撞前,系統(tǒng)的總動能為:Ek2mvmv碰撞后,系統(tǒng)的總動能為:Ek2mvmvmv,則EkEk,所以該碰撞是彈性碰撞。答案:(1)v0(2)見解析11(xx江蘇四模)人類第一次利用加速器加速粒子引發(fā)的核反應(yīng)是:HLi(Be)2He8.03 MeV(1)設(shè)加速后質(zhì)子以速度v0撞擊靜止的鋰核,形成不穩(wěn)定的復(fù)合核(Be),求形成的復(fù)合核速度v;(2)復(fù)合核最終轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€粒子,并放出光子,求光子的動量大小(保留兩位有效數(shù)字,真空中光速c3108 m/s)。解析:(1)設(shè)質(zhì)子質(zhì)量為m,則復(fù)合核質(zhì)量為8m,取碰撞前質(zhì)子的速度方向為正方向,由動量守恒定律得mv08mv解得 vv0。(2)光子動量大小為 p由題知E8.03 MeV解得:p4.310 21 kgm/s。答案:(1)v0(2)4.31021 kgm/s12(xx南京二模)一個靜止的氮核N俘獲一個速度為1.1107 m/s的氦核變成B、C兩個新核,設(shè)B的速度方向與氦核速度方向相同,速度大小為4106 m/s,B的質(zhì)量數(shù)是C的17倍,B、C兩原子核的電荷數(shù)之比為81。(1)寫出核反應(yīng)方程;(2)估算C核的速度大小。解析:(1)根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得,B、C電荷數(shù)之和為9,因為B、C兩原子核的電荷數(shù)之比為81,則C的電荷數(shù)為1;B、C質(zhì)量數(shù)之和為18,因為B的質(zhì)量數(shù)是C的17倍,則B的質(zhì)量數(shù)為17,C的質(zhì)量數(shù)為1,所以C為質(zhì)子;故核反應(yīng)方程為:NHeOH。(2)設(shè)氦核的速度方向為正方向,根據(jù)動量守恒得,mvmBvBmCvC解得vC2.4107 m/s,C核的速度大小為2.4107 m/s。答案:(1) NHe8OH(2)2.4107 m/s13(xx宿遷三模)一靜止的鈾核U發(fā)生衰變后變?yōu)殁Q核Th,放出的粒子的速度為0.1c(c是光在真空中的速度),不考慮相對論效應(yīng)。(1)試寫出該衰變的核反應(yīng)方程;(2)求釷核的速度大小。解析:(1)由質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒得核反應(yīng)方程:UThHe。(2)設(shè)粒子的質(zhì)量為m,釷核的質(zhì)量為M,反沖速度為v,由動量守恒定律0m0.1cMv其中,解得:vc。答案:(1)UThHe(2)c14用質(zhì)子轟擊鋰核(Li)生成兩個粒子。已知質(zhì)子質(zhì)量為mp1.007 8 u,鋰核質(zhì)量為mLi7.016 0 u,粒子質(zhì)量為m4.002 6 u,質(zhì)子的初動能是Ek0.6 MeV(1 u相當于931.5 MeV的能量)。(1)寫出核反應(yīng)方程;(2)求出核反應(yīng)前后發(fā)生的質(zhì)量虧損及核反應(yīng)過程中釋放的能量E;(3)若核反應(yīng)釋放的能量全部用來增加兩個粒子的動能,則核反應(yīng)后兩個粒子具有總能量是多少。解析:(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒,由題意可知核反應(yīng)方程為:LiH2He。(2)核反應(yīng)前后發(fā)生的質(zhì)量虧損為:mmLimp2m(7.016 01.007 824.002 6)u0.018 6 u由質(zhì)能方程得,核反應(yīng)釋放的能量為:Emc20.018 6931.5 MeV17.3 MeV。(3)根據(jù)能量守恒可得,兩個粒子具有總能量為:EkE(0.617.3)MeV17.9 MeV。答案:(1)LiH2He(2)0.018 6 u17.3 MeV(3)17.9 MeV

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