高考物理一輪復(fù)習(xí)第十一章選修部分微專題77備考精煉選修35

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1、 微專題77 選修3-5 1．(2017·常熟中學(xué)高考二模)(1)下列說(shuō)法中正確的是________． A．湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，并發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象 B．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說(shuō)明原子可以再分 C．對(duì)于α射線、β射線、γ射線這三種射線而言，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，其能量就越小 D．黑體輻射的實(shí)驗(yàn)表明，隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短方向移動(dòng) (2)如圖1為實(shí)驗(yàn)室常用的氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證動(dòng)量守恒的裝置．兩帶有等寬遮光條的滑塊A和B，質(zhì)量分別為mA、mB，在A、B間用細(xì)線水平壓住一輕彈簧，將其置于氣墊導(dǎo)軌上，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌使其能實(shí)現(xiàn)自由靜止，這是表明______________，燒斷細(xì)線，滑塊A、B被彈

2、簧彈開，光電門C、D記錄下兩遮光條通過(guò)的時(shí)間分別為tA和tB，若有關(guān)系式____________，則說(shuō)明兩滑塊動(dòng)量守恒． 圖1 (3)室內(nèi)裝修污染四大有害氣體是苯系物、甲醛、氨氣和氡．氡存在于建筑水泥、礦渣磚、裝飾石材及土壤中．氡看不到，嗅不到，即使在氡濃度很高的環(huán)境里，人們對(duì)它也毫無(wú)感覺(jué)．氡進(jìn)入人的呼吸系統(tǒng)能誘發(fā)肺癌，是除吸煙外導(dǎo)致肺癌的第二大因素．靜止的氡核Rn放出某種粒子X(jué)后變成釙核Po，粒子X(jué)的動(dòng)能為Ek1，若衰變放出的能量全部變成釙核和粒子X(jué)的動(dòng)能．試回答以下問(wèn)題： ①寫出上述衰變的核反應(yīng)方程(請(qǐng)用物理學(xué)上規(guī)定的符號(hào)表示粒子X(jué))； ②求釙核的動(dòng)能Ek2.

3、 2．(2017·溧水中學(xué)高考二模)(1)下列說(shuō)法正確的是________． A．相同頻率的光照射到不同的金屬上，逸出功越大，出射的光電子物質(zhì)波波長(zhǎng)越大 B.C的半衰期為5 730年，若測(cè)得一古生物遺骸中C含量只有活體中的，則此遺骸距今約有17 190年 C．根據(jù)玻爾理論，氫原子輻射出一個(gè)光子后能量減小，核外電子運(yùn)動(dòng)的加速度減小 D．結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越牢靠，原子核越穩(wěn)定 (2)核能是一種高效的能源． 圖2 ①核電站中，為了防止放射性物質(zhì)泄漏．核反應(yīng)堆有三道防護(hù)屏障，燃料包殼、壓力殼和安全殼(如圖2甲)．結(jié)合圖乙可知，安全殼

4、應(yīng)當(dāng)選用的材料是________． ②圖丙是用來(lái)檢測(cè)工作人員受到輻射情況的胸章，通過(guò)照相底片被射線感光的區(qū)域．可以判斷工作人員受到何種輻射．當(dāng)胸章上1 mm鋁片和3 mm鋁片下的照相底片被感光，而鉛片下的照相底片未被感光時(shí)．結(jié)合圖乙分析工作人員一定受到了____射線的輻射． (3)在某次軍事演習(xí)中，載有魚雷的快艇總質(zhì)量為M，以速度v勻速前進(jìn)，現(xiàn)沿快艇前進(jìn)的反方向發(fā)射一顆質(zhì)量為m的魚雷后，快艇速度增為原來(lái)的倍，若不計(jì)水的阻力，求魚雷相對(duì)靜水的發(fā)射速度為多大． 3．(2017·江蘇高考考前模擬(二))(1)下列說(shuō)法正確的是________． A．β射

5、線為原子的核外電子電離后形成的電子流 B．一個(gè)氫原子從n＝3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，最多能產(chǎn)生3個(gè)不同頻率的光子 C．用加溫、加壓或改變其化學(xué)狀態(tài)的方法都不能改變?cè)雍怂プ兊陌胨テ? D．原子核經(jīng)過(guò)衰變生成新核，則新核的質(zhì)量總等于原核的質(zhì)量 (2)如圖3所示，光滑水平面上有A、B兩物塊，已知A物塊的質(zhì)量為2 kg，以4 m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，B物塊的質(zhì)量為1 kg，以2 m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)，兩物塊碰撞后粘在一起共同運(yùn)動(dòng)．若規(guī)定向右為正方向，則碰撞前B物塊的動(dòng)量為________kg·m/s，碰撞后共同速度為______m/s. 圖3 (3)中科院等離子物理研究所設(shè)計(jì)并制造的世界上

6、首個(gè)“人造太陽(yáng)”實(shí)驗(yàn)裝置大部件已安裝完畢．若在此裝置中發(fā)生核反應(yīng)的方程是H＋H→He，已知H、He核的比結(jié)合能分別為EH＝1.11 MeV、EHe＝7.07 MeV，試求此核反應(yīng)過(guò)程中釋放的核能． 4．(2017·揚(yáng)州中學(xué)高三(上)月考)(1)下列說(shuō)法正確的是________． A．氡的半衰期為3.8天，若取4個(gè)氡原子核，經(jīng)7.6天后就一定剩下1個(gè)氡原子核了 B．原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，這種轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的電子發(fā)射到核外，就是β粒子，這就是β衰變的實(shí)質(zhì) C．光子的能量由光的頻率所決定 D．只要有核反應(yīng)發(fā)生，就一定會(huì)釋放出核能 (2)在光滑水平面

7、上，質(zhì)量為m的小球A正以速度v0勻速運(yùn)動(dòng)．某時(shí)刻小球A與質(zhì)量為3m的靜止小球B發(fā)生正碰，兩球相碰后，A球的動(dòng)能恰好變?yōu)樵瓉?lái)的.則碰后B球的速度大小是________． A. B. C. D.或 (3)如圖4為氫原子的能級(jí)圖，大量處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)，發(fā)出多少種頻率不同的光子？若用其中頻率最大的光照射到逸出功為2.75 eV的光電管上，則加在該光電管上的遏止電壓為多少？ 圖4 5．(1)下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．火箭利用周圍空氣提供的動(dòng)力飛行 B．γ射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流 C．鈾235與鈾238原子核內(nèi)的中子數(shù)不同，因而有不同的

8、半衰期 D．熱核反應(yīng)的溫度須達(dá)到108 K，反應(yīng)過(guò)程中要吸收能量 (2)太陽(yáng)內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個(gè)質(zhì)子H聚變?yōu)?個(gè)氦核He的熱核反應(yīng)，核反應(yīng)方程是：4H→He＋2X.已知質(zhì)子、氦核、X的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，真空中的光速為c.方程中的X表示________，核反應(yīng)中釋放的核能ΔE＝____________. (3)如圖5甲所示是研究光電效應(yīng)規(guī)律的光電管．用波長(zhǎng)λ＝0.50 μm的綠光照射陰極K，實(shí)驗(yàn)測(cè)得流過(guò)?表的電流I與AK之間的電勢(shì)差UAK滿足如圖乙所示規(guī)律，取普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s.結(jié)合圖象，求：(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 圖5 ①每秒鐘陰極發(fā)射的光

9、電子數(shù)和光電子飛出陰極K時(shí)的最大初動(dòng)能． ②該陰極材料的極限波長(zhǎng)． 6．(2017·鎮(zhèn)江市高三三模)(1)如圖6所示，某原子的三個(gè)能級(jí)的能量分別為E1、E2和E3.a、b、c 為原子躍遷所發(fā)出的三種波長(zhǎng)的光，下列判斷正確的是________． 圖6 A．E1 >E3>E2 B．E3－E2＝E2－E1 C．b光的波長(zhǎng)最長(zhǎng) D．c光的頻率最高 (2)2011年3月11日在日本海域發(fā)生強(qiáng)烈地震，強(qiáng)震引發(fā)了福島核電站危機(jī)．其中的U發(fā)生著裂變反應(yīng)，試完成下列反應(yīng)方程式：U＋n→Ba＋Kr＋________；已知U、Ba、Kr和中子的質(zhì)量分別是mU、mBa、mKr、mn，該反應(yīng)中一個(gè)U

10、裂變時(shí)放出的能量為__________．(已知光速為c) (3)如圖7所示，A、B兩個(gè)木塊質(zhì)量分別為2 kg與0.9 kg，A、B與水平地面間接觸面光滑，上表面粗糙，質(zhì)量為0.1 kg的鐵塊以10 m/s的速度從A的左端向右滑動(dòng)，最后鐵塊與B的共同速度大小為0.5 m/s，求： 圖7 ①A的最終速度； ②鐵塊剛滑上B時(shí)鐵塊的速度． 7．(1)下列說(shuō)法正確的是________． A．光電效應(yīng)是原子核吸收光子向外釋放電子的現(xiàn)象 B．天然放射性現(xiàn)象說(shuō)明原子具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu) C．一個(gè)氘核的質(zhì)量小于一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子的質(zhì)量之和

11、D．已知鈷60的半衰期為5.27年，則任何一個(gè)鈷60原子核都將在5.27年內(nèi)發(fā)生衰變 (2)如圖8所示，靜電計(jì)與鋅板相連，現(xiàn)用紫外燈照射鋅板，關(guān)燈后，指針保持一定的偏角． 圖8 ①現(xiàn)用一帶負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸，則靜電計(jì)指針偏角將________(填“增大”“減小”或“不變”) ②使靜電計(jì)指針回到零，再用相同強(qiáng)度的鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板，靜電計(jì)指針無(wú)偏轉(zhuǎn)．那么，若改用強(qiáng)度更大的紅外燈照射鋅板，可觀察到靜電計(jì)指針____(填“有”或“無(wú)”)偏轉(zhuǎn)． (3)如圖9所示，質(zhì)量為m＝2 kg的物體，在水平力F＝16 N的作用下，由靜止開始沿水平面向右運(yùn)動(dòng)．已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ

12、＝0.2.若F作用t1＝2 s后撤去，撤去F后又經(jīng)t2＝2 s物體與豎直墻壁相碰，若物體與墻壁作用時(shí)間t3＝0.1 s，碰撞后反向彈回的速度v′＝6 m/s，求墻壁對(duì)物體的平均作用力大?。?g取10 m/s2) 圖9 答案精析 1．(1)D　(2)氣墊導(dǎo)軌水平?。?　 (3)①Rn→Po＋He?、? 解析　(1)湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤； 天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說(shuō)明原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，是可分的，故B錯(cuò)誤； 對(duì)于α射線、β射線、γ射線這三種射線只有γ射線是電磁波，電磁波的能量E＝hν，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻率越低，能量越小，而α射線、β射線不是電磁波，能量不

13、能利用E＝hν計(jì)算，故C錯(cuò)誤； 黑體輻射的實(shí)驗(yàn)表明，隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短方向移動(dòng)，故D正確． (2)兩滑塊自由靜止，處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，表明氣墊導(dǎo)軌是水平的； 設(shè)遮光條的寬度為d，兩滑塊的速度分別為：vA＝，vB＝ 如果動(dòng)量守恒，則滿足：mAvA－mBvB＝0 解得：－＝0. (3)①根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得該核反應(yīng)方程為： Rn→Po＋He. ②設(shè)粒子X(jué)的質(zhì)量為m1、速度為v1，釙核的質(zhì)量為m2、速度為v2 根據(jù)動(dòng)量守恒定律有 0＝m1v1－m2v2 釙核的動(dòng)能：Ek2＝＝×＝. 2．(1)AB　(2)①混凝土?、讦隆?3)v 解析　(

14、3)根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：Mv＝(M－m)·v－mv′ 解得v′＝v. 3．(1)C　(2)－2　2　(3)23.84 MeV 解析　(1)β射線即高速電子流，是由原子核內(nèi)的中子變?yōu)橘|(zhì)子同時(shí)放出電子產(chǎn)生的，而非核外電子電離后形成的電子流，故A錯(cuò)誤； 一個(gè)氫原子從n＝3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，最多能產(chǎn)生2個(gè)不同頻率的光子，若是一批氫原子從n＝3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，最多能產(chǎn)生3種不同頻率的光子，故B錯(cuò)誤； 半衰期只與元素本身有關(guān)，與所處的物理、化學(xué)狀態(tài)以及周圍環(huán)境、溫度等無(wú)關(guān)，故C正確； 在衰變過(guò)程中伴隨著質(zhì)量虧損，因此新核質(zhì)量一定小于原核質(zhì)量，故D錯(cuò)誤． (2)規(guī)定向右為正方向，碰撞

15、前B物塊的動(dòng)量pB＝mBvB＝1×(－2) kg·m/s＝－2 kg·m/s. 根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：mAvA＋mBvB＝(mA＋mB)v， 解得：v＝ m/s＝2 m/s. (3)由質(zhì)能方程：ΔE＝Δmc2， 則核反應(yīng)過(guò)程中釋放的核能：ΔE＝4EHe－4EH＝4×(7.07－1.11) MeV＝23.84 MeV. 4．(1)BC　(2)C　(3)6種　10 V 解析　(1)半衰期是大量原子衰變時(shí)所表現(xiàn)出的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少量原子核沒(méi)有意義，A錯(cuò)誤； β衰變所釋放的電子是由原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子后釋放出的電子，B正確； 根據(jù)光子能量計(jì)算公式E＝hν可知其能量由光的頻率決定，C正確；

16、 只有存在質(zhì)量虧損的核反應(yīng)才會(huì)釋放核能，D錯(cuò)誤； (2)根據(jù)碰后A球的動(dòng)能恰好變?yōu)樵瓉?lái)的，由Ek＝mv2知，速度大小變?yōu)樵瓉?lái)的. 取碰撞前A球速度方向?yàn)檎较?，?v′＝±v0，碰撞過(guò)程中A、B動(dòng)量守恒，則有：mv0＝mv′＋3mvB 當(dāng) v′＝v0時(shí)，解得：vB＝v0；因vB＜，不符合運(yùn)動(dòng)情況，故不可能. 當(dāng) v′＝－v0時(shí)，解得：vB＝v0. (3)根據(jù)C＝6知，大量處于n＝4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出6種頻率不同的光子． 能級(jí)間躍遷放出或吸收光子的能量滿足： hν＝Em－En. 所以頻率最大的光子能量為： E＝E4－E1＝(－0.85＋13.6) eV＝1

17、2.75 eV. 根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程，有： Ekm＝hν－W0 根據(jù)動(dòng)能定理有： eU＝Ekm 解得：U＝10 V. 5．(1)C　(2)e　(4m1－m2－2m3)c2　(3)①4.0×1012個(gè)　9.6×10－20 J?、?.66 μm 解析　(2)X的質(zhì)量數(shù)：2A＝4－4＝0，電荷數(shù)：2Z＝4－2＝2，所以Z＝1.所以X是正電子，即e. 核反應(yīng)方程式為：4H→He＋2e 質(zhì)量虧損：Δm＝4m1－m2－2m3 釋放能量為：ΔE＝Δmc2＝(4m1－m2－2m3)c2. (3)①光電流達(dá)到飽和時(shí)，陰極發(fā)射的光電子全部到達(dá)陽(yáng)極A，陰極每秒鐘發(fā)射的光電子的個(gè)數(shù) n＝

18、＝(個(gè))＝4.0×1012(個(gè)) 光電子的最大初動(dòng)能為： Ekm＝eUc＝1.6×10－19 C×0.6 V＝9.6×10－20 J. ②設(shè)陰極材料的極限波長(zhǎng)為λc，根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程：Ekm＝h－h(huán)，代入數(shù)據(jù)得λc≈0.66 μm. 6．(1)D　(2)3n　(mU－mBa－mKr－2mn)c2 (3)①0.25 m/s，方向與鐵塊的初速度方向相同?、?.75 m/s，方向與鐵塊的初速度方向相同 解析　(3)①設(shè)木塊A、B的質(zhì)量分別為mA、mB，鐵塊的質(zhì)量為M， A的最終速度為vA，鐵塊和B的最終速度為vB， 根據(jù)動(dòng)量守恒定律，得 Mv0＝(M＋mB)vB＋mAvA

19、 解得vA＝0.25 m/s，方向與鐵塊的初速度方向相同． ②鐵塊剛滑上B時(shí)，A達(dá)到最大速度，即最終速度vA， 此時(shí)B與A的速度相同，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得 Mv0＝Mv＋(mA＋mB)vA 解得v＝2.75 m/s，方向與鐵塊的初速度方向相同． 7．(1)C　(2)①減小　②無(wú)　(3)280 N 解析　(1)光電效應(yīng)是原子中的電子吸收光子，從而擺脫原子核的束縛，向外釋放光電子的現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；天然放射性現(xiàn)象說(shuō)明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)子結(jié)合成一個(gè)氘核時(shí)，有質(zhì)量虧損，氘核的質(zhì)量小于中子與質(zhì)子的質(zhì)量之和，選項(xiàng)C正確；半衰期只是對(duì)大量的原子核的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少量的

20、原子核不適用，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤． (2)①用一紫外燈照射鋅板，鋅板產(chǎn)生光電效應(yīng)，光電子射出后，鋅板帶正電，用一帶負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸，則靜電計(jì)指針偏角將減?。? ②用黃光照射鋅板，靜電計(jì)指針無(wú)偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明黃光不能使鋅板產(chǎn)生光電效應(yīng)，紅外光的頻率比黃光低，紅外光也不能使鋅板產(chǎn)生光電效應(yīng)，靜電計(jì)指針無(wú)偏轉(zhuǎn)． (3)對(duì)于物體與墻壁碰撞之前的過(guò)程，設(shè)物體與墻壁碰撞前的速度為v.設(shè)向右為正方向，由動(dòng)量定理得 Ft1－μmg(t1＋t2)＝mv－0 代入數(shù)據(jù)解得v＝8 m/s 對(duì)于物體與墻壁碰撞過(guò)程，由動(dòng)量定理得 －t3＝－mv′－mv 得到墻壁對(duì)物體的平均作用力＝280 N. 11