2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 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(xí) 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Ek=hν -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α衰變變成釙218,t=0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m=m0n=m0,解得=,τ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v B.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β粒子組成,射線b為γ射線,射線c由α粒子組成 D.丁圖中,鏈?zhǔn)椒磻?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α粒子組成,b不帶電,射線b是γ射線,c帶負電,則射線c由電子組成,故C錯誤;丁圖中,鏈?zhǔn)椒磻?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(zhǔn)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(dāng)用波長為3.010-7 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(dāng)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1.510-7 m的光照射在陰極K上時,調(diào)節(jié)滑動變阻器,當(dāng)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1.610-19 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:Ek=hν-W,由題意知,當(dāng)光電流恰好為零時有:Ek=eU,又c=λν,由以上三式可得:eU=h-W;當(dāng)入射光波長為3.010-7 m時,可得:3.01.610-19 J=h-W;當(dāng)入射光波長為1.510-7 m時,可得:7.11.610-19 J=h-W;聯(lián)立可得:h≈6.610-34 Js,W=1.810-19 J。 答案:6.610-34 1.810-19 7.(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E=mc2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H+H→He+n,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ΔE=4E3-2E1 -3E2。 答案:H+H→He+n 4E3 -2E1 -3E2 9.(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h=6.6310-34 Js,光速c=3108 m/s,計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 解析:根據(jù)C=3知,n=3,則入射光光子的能量ΔE=(-2.7+10.4)eV=7.7 eV。由n=3躍遷到n=2能級時輻射的光子能量最小,波長最長,有:E3-E2=h,代入數(shù)據(jù)有(-2.7+5.5)1.610-19=6.6310-34,解得λ≈4.410-7 m。 答案:7.7 4.410-7 10.(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:2mv0=2mvA+mvB 且vB=4vA 解得:vA=v0。 (2)碰撞前,系統(tǒng)的總動能為:Ek=2mv=mv 碰撞后,系統(tǒng)的總動能為: Ek′=2mv+mv=mv, 則Ek=Ek′,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: H+Li→(Be)→2He+8.03 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€α粒子,并放出γ光子,求γ光子的動量大小(保留兩位有效數(shù)字,真空中光速c=3108 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 mv0=8mv 解得 v=v0。 (2)光子動量大小為 p=== 由題知E=8.03 MeV 解得:p≈4.310 -21 kgm/s。 答案:(1)v0 (2)4.310-21 kgm/s 12.(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8∶1。 (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8∶1,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:N+He→O+H。 (2)設(shè)氦核的速度方向為正方向,根據(jù)動量守恒得, mαvα=mBvB+mCvC 解得vC=-2.4107 m/s,C核的速度大小為2.4107 m/s。 答案:(1) N+He→8O+H (2)2.4107 m/s 13.(xx宿遷三模)一靜止的鈾核U發(fā)生α衰變后變?yōu)殁Q核Th,放出的α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: U→Th+He。 (2)設(shè)α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0=m0.1c-Mv 其中=,解得:v=c。 答案:(1)U→Th+He (2)c 14.用質(zhì)子轟擊鋰核(Li)生成兩個α粒子。已知質(zhì)子質(zhì)量為mp=1.007 8 u,鋰核質(zhì)量為mLi=7.016 0 u,α粒子質(zhì)量為mα=4.002 6 u,質(zhì)子的初動能是Ek=0.6 MeV(1 u相當(dāng)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ΔE; (3)若核反應(yīng)釋放的能量全部用來增加兩個α粒子的動能,則核反應(yīng)后兩個α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:Li+H→2He。 (2)核反應(yīng)前后發(fā)生的質(zhì)量虧損為: Δm=mLi+mp-2mα =(7.016 0+1.007 8-24.002 6)u=0.018 6 u 由質(zhì)能方程得,核反應(yīng)釋放的能量為: ΔE=Δmc2=0.018 6931.5 MeV≈17.3 MeV。 (3)根據(jù)能量守恒可得,兩個α粒子具有總能量為: Ek+ΔE=(0.6+17.3)MeV=17.9 MeV。 答案:(1)Li+H→2He (2)0.018 6 u 17.3 MeV (3)17.9 MeV- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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