《2020屆高三物理二輪復習 專題訓練九》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020屆高三物理二輪復習 專題訓練九（12頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題訓練九　　　　　　　　　　　　　　 1．(2020·重慶卷)圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物發(fā)生衰變放出的部分粒子的徑跡，氣泡室中磁感應強度方向垂直于紙面向里．以下判斷可能正確的是(　　) A．a(chǎn)、b為β粒子的徑跡 B．a(chǎn)、b為γ粒子的徑跡 C．c、d為α粒子的徑跡 D．c、d為β粒子的徑跡 解析：由左手定則可知帶正電的α粒子向上偏，帶負電的β粒子向下偏，不帶電的γ射線在磁場中不偏轉(zhuǎn)，故D正確． 答案：D 2．(多選)在下列關(guān)于近代物理知識的說法中，正確的是(　　) A．玻爾理論可以成功解釋氫原子的光譜現(xiàn)象 B．氫原子的核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的

2、軌道時，原子的能量增大 C．β射線為原子的核外電子電離后形成的電子流 D．鈾元素的半衰期為T，當溫度發(fā)生變化時，鈾元素的半衰期也發(fā)生變化 E．查德威克發(fā)現(xiàn)了中子，其核反應方程為：Be＋He→C＋n 解析：盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型解釋了α粒子的大角度偏轉(zhuǎn)問題，但是無法解釋氫原子光譜的不連續(xù)性即線狀譜，玻爾據(jù)此提出了氫原子能級結(jié)構(gòu)，選項A對；玻爾的氫原子能級結(jié)構(gòu)把離氫原子核最近的軌道成為基態(tài)，能量值最小，離原子核越遠的軌道，能量值越高，所以氫原子的核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，原子的能量增大，選項B對；β射線為原子核內(nèi)的一個中子衰變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個β粒子，β來自于原子核內(nèi)部，

3、選項C錯；統(tǒng)計學上把半數(shù)原子核內(nèi)部發(fā)生衰變的時間規(guī)定為半衰期，溫度變化，不能影響原子核內(nèi)部，所以半衰期不變，選項D錯；查德威克用α粒子轟擊鈹核產(chǎn)生中子，選項E符合物理學史，選項E對． 答案：ABE 3．(多選)氫原子的部分能級如圖所示，已知可見光子能量在1.62 eV到3.11 eV之間．由此可推知氫原子(　　) A．從高能級向n＝1能級躍遷時發(fā)出的光的頻率比可見光的高 B．從高能級向n＝2能級躍遷時發(fā)出的光一定為可見光 C．從高能級向n＝3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率比可見光的高 D．大量處于n＝4能級的氫原子向基態(tài)躍遷時可以發(fā)出兩種可見光 解析：從n＝2向n＝1能級躍過輻射光

4、子的能量E＝E2－E1＝10.2 eV，大于可見光的能量，所以從高能級向n＝1能級躍遷時發(fā)出的光的頻率比可見光的高，故A正確；從高能級向n＝2能級躍遷時輻射的光子能量最大為3.40 eV，大于可見光的能量，故B錯誤；從高能級向n＝3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率最大為1.51 eV，小于可見光的光子能量，故C錯誤；大量處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，可能發(fā)出6種不同頻率的光子，因為可見光的光子能量范圍約為1.62～3.11 eV，根據(jù)躍遷假說可得，滿足此范圍的有：n＝4到n＝2，n＝3到n＝2的2種，所以D正確． 答案：AD 4．(2020·天津卷)物理學重視邏輯，崇尚理性，其理論總是建立

5、在對事實觀察的基礎上．下列說法正確的是(　　) A．天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的 B．電子的發(fā)現(xiàn)使人們認識到原子具有核式結(jié)構(gòu) C．α粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的 D．密立根油滴實驗表明核外電子的軌道是不連續(xù)的 解析：天然放射現(xiàn)象說明原子核是可分的，即核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，A項正確；電子的發(fā)現(xiàn)使人們認識到原子是可以分的，B項錯誤；α粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)是原子具有核式結(jié)構(gòu)，C項錯誤；密立根油滴實驗精確地測出了電子的電荷量，原子光譜的分立性表明原子核外電子軌道是不連續(xù)的，D項錯誤． 答案：A 5．(多選)人們發(fā)現(xiàn)，不同的原子核，其核子的平均質(zhì)量(原子核的質(zhì)量除以核子數(shù))

6、與原子序數(shù)有如圖所示的關(guān)系．下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和核反應的說法正確的是(　　) A．由圖可知，原子核D和E聚變成原子核F時會有質(zhì)量虧損，要吸收能量 B．由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C時會有質(zhì)量虧損，要放出核能 C．已知原子核A裂變成原子核B和C時放出的γ射線能使某金屬板逸出光電子，若增加γ射線強度，則逸出光電子的最大初動能增大 D．在核反應堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了控制核反應速度 E．在核反應堆的外面修建很厚的水泥層能防止放射線和放射性物質(zhì)的泄漏 解析：原子核D和E的核子平均量大，結(jié)合原子核E時存在質(zhì)量虧損，要釋放能量，A錯誤；原子核A的核子平均質(zhì)量大，分裂成原子核B和C時有

7、質(zhì)量虧損，要放出核能，B正確；入射光使金屬發(fā)生光電效應，光電子的最大初動能由入射光的頻率決定，與強度無關(guān)，C錯誤；鎘棒可以吸收中子，在反應堆中能控制反應速度，D正確；在核反應堆的外面修建很厚的水泥層能防止放射線和放射性物質(zhì)的泄漏，E正確． 答案：BDE 6．(多選)關(guān)于原子與原子核，下列說法正確的有(　　) A．盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型，可以解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征 B．玻爾的氫原子模型，成功引入了量子化假說 C．元素的放射性不受化學形態(tài)影響，說明射線來自原子核，且原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的 D．比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定 E．對于相同質(zhì)量的核

8、燃料，輕核聚變和重核裂變產(chǎn)生的能量是相同的 解析：盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型，不能解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征，所以A錯誤；玻爾的氫原子模型，提出軌道量子化假說，得出能級也是量子化的，所以B正確；元素的放射性不受化學形態(tài)影響，與核外電子無關(guān)，說明射線來自原子核，且原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，故C正確；比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，故D正確，對于相同質(zhì)量的核燃料，若是輕核，輕核的個數(shù)較多，核反應的次數(shù)較多，產(chǎn)生的能量較多，故E錯誤． 答案：BCD 7．(多選)一單色光照到某金屬表面時，有光電子從金屬表面逸出，下列說法中正確的是(　　) A．無論增大入射光的頻率

9、還是增加入射光的強度，金屬的逸出功都不變 B．只延長入射光照射時間，光電子的最大初動能將增加 C．只增大入射光的頻率，光電子的最大初動能將增大 D．只增大入射光的頻率，光電子逸出所經(jīng)歷的時間將縮短 E．只增大入射光的強度，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目將增多 解析：即使增大入射光的頻率，金屬逸出功也將不變，故A正確；根據(jù)光電效應方程Ek＝hν－W可知，光電子的最大初動能由入射光的頻率和逸出功決定，只延長入射光照射時間，光電子的最大初動能將不變，故B錯誤；只增大入射光的頻率，光電子的最大初動能將增大，故C錯誤；光電子的逸出是瞬時的，故D錯誤；光的強弱不影響光電子的能量，只影響單位時間內(nèi)發(fā)出

10、光電子的數(shù)目，只增大入射光的強度，單位內(nèi)逸出的光電子數(shù)目將增多，故E正確． 答案：ACE 8． (多選)(2020·鹽城高三模底)某金屬在光的照射下產(chǎn)生光電效應，其遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系圖象如圖所示．則由圖象可知(　　) A．該金屬的逸出功等于hν0 B．遏止電壓是確定的，與照射光的頻率無關(guān) C．可以求出普朗克常量h D．入射光的頻率為2ν0時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為hν0 解析：由光電效應方程Ek＝hν－W和eUc＝Ek可得Uc＝ν－，由此可知，逸出功W＝hν0，A正確；若已知電子電荷量，可以根據(jù)圖線斜率等于求得普朗克常量h，C不正確；遏止電壓隨照射光的頻率增

11、大而增大，B不正確；入射光的頻率為2ν0時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek＝h·2ν0－W＝hν0，D正確． 答案：AD 9． (多選)如圖所示為氫原子的能級圖．現(xiàn)有大量處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷．下列說法正確的是(　　) A．這些氫原子總共可輻射出三種不同頻率的光子 B．氫原子由n＝3躍遷到n＝2產(chǎn)生的光子頻率最大 C．這些氫原子躍遷時輻射出光子能量的最大值為10.2 eV D．氫原子由n＝3躍遷到n＝1產(chǎn)生的光子照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應 解析：大量處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷，總共可輻射出三種不同頻率的光子，氫原子由n＝3躍遷到n＝

12、2產(chǎn)生的光子頻率最小，選項A正確，B錯誤；當從n＝3能級躍遷到n＝1能級時輻射出光子能量最大，這些氫原子躍遷時輻射出光子能量的最大值為(－1.51 eV)－(－13.6 eV)＝12.09 eV，照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應，選項C錯誤，D正確． 答案：AD 10．(多選)(2020·湖北八校聯(lián)考)放射性同位素電池是一種新型電池，它是利用放射性同位素衰變放出的高速帶電粒子(α射線、β射線)與物質(zhì)相互作用，射線的動能被吸收后轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，再通過換能器轉(zhuǎn)化為電能的一種裝置．其構(gòu)造大致是：最外層是由合金制成的保護層，次外層是防止射線泄漏的輻射屏蔽層，第三層是把熱能轉(zhuǎn)化成電能的換

13、能器，最里層是放射性同位素． 電池使用的三種放射性同位素的半衰期和發(fā)出的射線如下表： 同位素 90Sr 210Po 238Pu 射線 β α α 半衰期 28年 138天 89.6年 若選擇上述某一種同位素作為放射源，使用相同材料制成的輻射屏蔽層，制造用于執(zhí)行長期航天任務的核電池，則下列論述正確的是(　　) A．90Sr的半衰期較長，使用壽命較長，放出的β射線比α射線的貫穿本領(lǐng)弱，所需的屏蔽材料較薄 B．210Po的半衰期最短，使用壽命最長，放出的α射線比β射線的貫穿本領(lǐng)弱，所需的屏蔽材料較薄 C．238Pu的半衰期最長，使用壽命最長，放出的α射線比β射線的貫

14、穿本領(lǐng)弱，所需的屏蔽材料較薄 D．放射性同位素在發(fā)生衰變時，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，但衰變前后的總質(zhì)量數(shù)不變 解析：原子核衰變時，釋放出高速運動的射線，這些射線的能量來自原子核的質(zhì)量虧損，即質(zhì)量減小，但質(zhì)量數(shù)不變，D對；從表格中顯示Sr的半衰期為28年、Po的半衰期為138天、Pu的半衰期為89.6年，故Pu的半衰期最長，其使用壽命也最長，α射線的穿透能力沒有β射線強，故較薄的屏蔽材料即可擋住α射線的泄漏，C對． 答案：CD 11． 如圖所示，A、B兩個木塊質(zhì)量分別為2 kg與0.9 kg，A、B與水平地面間接觸光滑，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

15、滑動，最后鐵塊與B的共同速度大小為0.5 m/s，求： (1)A的最終速度； (2)鐵塊剛滑上B時鐵塊的速度． 解析：(1)鐵塊和木塊A、B作為一個系統(tǒng)， 由系統(tǒng)總動量守恒得：mv＝(MB＋m)vB＋MAvA 可求得：vA＝0.25 m/s (2)設鐵塊剛滑上B時的速度為u，此時A、B的速度均為：vA＝0.25 m/s 由系統(tǒng)動量守恒得：mv＝mu＋(MA＋MB)vA 可求得：u＝2.75 m/s. 答案：(1)0.25 m/s　(2)2.75 m/s 12．(2020·全國新課標Ⅱ卷) (1)實物粒子和光都具有波粒二象性．下列事實中突出體現(xiàn)波動性的是______．

16、(填正確答案標號．) A．電子束通過雙縫實驗后可以形成干涉圖樣 B．β射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡 C．人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu) D．人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu) E．光電效應實驗中，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強度無關(guān) (2) 兩滑塊a、b沿水平面上同一條直線運動，并發(fā)生碰撞；碰撞后兩者粘在一起運動；經(jīng)過一段時間后，從光滑路段進入粗糙路段．兩者的位置x隨時間t變化的圖象如圖所示．求： (ⅰ)滑塊a、b的質(zhì)量之比； (ⅱ)整個運動過程中，兩滑塊克服摩擦力做的功與因碰撞而損失的機械能之比． 解析：(1)衍射和干涉是波特有的現(xiàn)象，選項

17、A、C正確；光電效應體現(xiàn)了光的粒子性，選項E錯誤；射線在云室中穿過，留下的徑跡是粒子的軌跡，選項B錯誤；電子顯微鏡利用了電子的波動性來觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，選項D正確． (2)(ⅰ)設a、b的質(zhì)量分別為m1、m2，a、b碰撞前的速度分別為v1、v2.由題給圖象得v1＝－2 m/s ① v2＝1 m/s② a、b發(fā)生完全非彈性碰撞，碰撞后兩滑塊的共同速度為v.由題給圖象得v＝ m/s③ 由動量守恒定律得m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v ④ 聯(lián)立①②③④式得m1∶m2＝1∶8 ⑤ (ⅱ)由能量守恒得，兩滑塊因碰撞而損失的機械能 ΔE＝m1v＋m2v－(m1＋m2)v2⑥ 由圖

18、象可知，兩滑塊最后停止運動．由動能定理得，兩滑塊克服摩擦力所做的功W＝(m1＋m2)v2⑦ 聯(lián)立⑥⑦式，并代入題給數(shù)據(jù)得W∶ΔE＝1∶2 ⑧ 答案：(1)ACD　(2)(ⅰ)1∶8　(ⅱ)1∶2 13．(2020·山東卷) (1)14C發(fā)生放射性衰變成為14N，半衰期約為5 700年．已知植物存活期間，其體內(nèi)14C與12C的比例不變；生命活動結(jié)束后，14C的比例持續(xù)減少．現(xiàn)通過測量得知，某古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一．下列說法正確的是________．(雙選，填正確答案標號) a．該古木的年代距今約5 700年 b．12C、13C、14C具有相同的中子數(shù)

19、 c．14C衰變?yōu)?4N的過程中放出β射線 d．增加樣品測量環(huán)境的壓強將加速14C的衰變 (2)如圖所示，三個質(zhì)量相同的滑塊A、B、C，間隔相等地靜置于同一水平軌道上．現(xiàn)給滑塊A向右的初速度v0，一段時間后A與B發(fā)生碰撞，碰后A、B分別以v0、v0的速度向右運動，B再與C發(fā)生碰撞，碰后B、C粘在一起向右運動．滑塊A、B與軌道間的動摩擦因數(shù)為同一恒定值．兩次碰撞時間極短．求B、C碰后瞬間共同速度的大?。? 解析：(1)由古木中的14C是現(xiàn)代植物中的二分之一知，14C經(jīng)過了一個半衰期，距今5 700年，選項a正確；C的同位素質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，選項b錯誤；14C衰變成14N是β衰變，選

20、項c正確；改變環(huán)境的壓強不會改變14C的半衰期，選項d錯誤． (2)設滑塊質(zhì)量為m，A與B碰撞前A的速度為vA，由題意知，碰后A的速度v＝v0，B的速度vB＝v0，由動量守恒定律得mvA＝mv＋mvB① 設碰撞前A克服軌道阻力所做的功為WA，由功能關(guān)系得WA＝mv－mv② 設B與C碰撞前B的速度為v，B克服軌道阻力所做的功為WB，由功能關(guān)系得 WB＝mv－mv③ 據(jù)題意可知WA＝WB④ 設B、C碰后瞬間共同速度的大小為v，由動量守恒定律得mv＝2mv⑤ 聯(lián)立①②③④⑤式，代入數(shù)據(jù)得v＝v0⑥ 答案：(1)ac　(2)v0 14．如圖所示，兩個木塊的質(zhì)量分別為m1＝2 kg、m

21、2＝1 kg，中間用輕彈簧相連接，放在光滑的水平面上，且m1左側(cè)靠一固定豎直擋板，彈簧處于自然伸長狀態(tài)．某一瞬間敲擊木塊m2使其獲得3 m/s的水平向左速度，木塊m2向左壓縮彈簧然后被彈簧彈回，彈回時帶動木塊m1運動．求： (1)當彈簧拉伸到最長時，彈簧的最大彈性勢能是多少？ (2)在以后的運動過程中，木塊m1速度的最大值為多少？ 解析：(1)木塊m2被彈回后，在彈簧第一次恢復原長后帶動m1運動，在彈簧第一次恢復原長時，設m2速度為v0，根據(jù)機械能守恒，v0＝3 m/s 當m1和m2速度相等時，彈簧最長，彈性勢能最大 根據(jù)動量守恒定律：m2v0＝(m1＋m2)v 解得：v＝1

22、m/s 根據(jù)能量守恒可得最大彈性勢能 Ep＝m2v－(m1＋m2)v2＝3 J (2)當彈簧再次恢復原長時，m1獲得速度最大，設m1速度為v1，m2速度為v2 由動量守恒定律得：m2v0＝m1v1＋m2v2 由機械能守恒定律得：m2v＝m1v＋m2v 解得：v1＝2 m/s 答案：(1)3 J　(2)2 m/s 15．(2020·長沙雅禮中學三模) (1)原子核的結(jié)合能和質(zhì)量虧損是兩個有密切聯(lián)系的概念，關(guān)于這兩個概念，下列說法正確的是(　　) A．當核子結(jié)合成原子核時要吸收一定能量 B．原子核的平均結(jié)合能越大，表示原子核的核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定 C．核子結(jié)合成原

23、子核時會出現(xiàn)質(zhì)量虧損，質(zhì)量虧損并不意味著質(zhì)量被消滅 D．原子核的平均結(jié)合能越大，則原子核中核子的平均質(zhì)量(原子核的質(zhì)量除以核子數(shù))就越小，平均每個核子的質(zhì)量虧損就越多 E．一個質(zhì)子(mp)和一個中子(mn)結(jié)合成一個氘核(mD)，則氘核的平均結(jié)合能為(mp＋mn－mD)c2 (2)如圖所示，光滑水平面上靜止一質(zhì)量為2m、長為L的長方形勻質(zhì)木塊．現(xiàn)有一顆質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿軸線水平射向木塊，穿出木塊時子彈速度為，設木塊對子彈的阻力保持不變．求： (ⅰ)子彈穿出木塊的過程中系統(tǒng)增加的內(nèi)能； (ⅱ)若換用一塊同樣材料、同樣橫截面積、但長L′＝1.5L的質(zhì)量較大的木塊，則子彈不能穿

24、出木塊，求子彈射入木塊的深度x. 解析：(1)輕核的比結(jié)合能小，聚變后的原子核比結(jié)合能增加，因此核子結(jié)合成原子核時會放出能量，A錯誤；平均結(jié)合能越大，把原子核分開需要的能量越大，原子核越穩(wěn)定，B正確；質(zhì)量虧損只是表明了虧損的質(zhì)量與釋放的能量的關(guān)系，C正確；結(jié)合能與核子數(shù)之比稱做比結(jié)合能，也叫平均結(jié)合能，比結(jié)合能越大，表示原子核中單個核子分離所需能量越多，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，原子核中核子結(jié)合時平均每個核子的質(zhì)量虧損越多，原子核中核子的平均質(zhì)量越小，D正確；由于有兩個核子，所以氘核的平均結(jié)合能為，E錯誤． (2)(ⅰ)子彈穿出木塊的過程中，子彈和木塊組成的系統(tǒng)滿足動量守恒，設子彈穿出木塊后木塊速度為v，則有mv0＝m()＋2mv，解得v＝v0 損失的動能即為系統(tǒng)增加的內(nèi)能Q，設木塊對子彈的阻力為Ff，則Q＝FfL＝mv－m()2－(2m)v2＝mv (ⅱ)設較大木塊的質(zhì)量為m′，則m′＝L′＝3m 設子彈與較大木塊的共同速度為v′，由動量守恒得 mv0＝(m＋m′)v′　v′＝v0 射入木塊過程中損失的動能為 Ffx＝mv－(m＋m′)v′2＝mv 解得x＝1.2L 答案：(1)BCD　(2)(ⅰ)mv　(ⅱ)1.2L