2020届高三物理二轮复习 专题训练九

专题训练九 1(2020重庆卷)图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里以下判断可能正确的是()Aa、b为粒子的径迹Ba、b为粒子的径迹Cc、d为粒子的径迹Dc、d为粒子的径迹解析：由左手定则可知带正电的粒子向上偏，带负电的粒子向下偏，不带电的射线在磁场中不偏转，故D正确答案：D2(多选)在下列关于近代物理知识的说法中，正确的是()A玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象B氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的能量增大C射线为原子的核外电子电离后形成的电子流D铀元素的半衰期为T，当温度发生变化时，铀元素的半衰期也发生变化E查德威克发现了中子，其核反应方程为：BeHeCn解析：卢瑟福的核式结构模型解释了粒子的大角度偏转问题，但是无法解释氢原子光谱的不连续性即线状谱，玻尔据此提出了氢原子能级结构，选项A对；玻尔的氢原子能级结构把离氢原子核最近的轨道成为基态，能量值最小，离原子核越远的轨道，能量值越高，所以氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的能量增大，选项B对；射线为原子核内的一个中子衰变为一个质子和一个粒子，来自于原子核内部，选项C错；统计学上把半数原子核内部发生衰变的时间规定为半衰期，温度变化，不能影响原子核内部，所以半衰期不变，选项D错；查德威克用粒子轰击铍核产生中子，选项E符合物理学史，选项E对答案：ABE3(多选)氢原子的部分能级如图所示，已知可见光子能量在1.62 eV到3.11 eV之间由此可推知氢原子()A从高能级向n1能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高B从高能级向n2能级跃迁时发出的光一定为可见光C从高能级向n3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D大量处于n4能级的氢原子向基态跃迁时可以发出两种可见光解析：从n2向n1能级跃过辐射光子的能量EE2E110.2 eV，大于可见光的能量，所以从高能级向n1能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高，故A正确；从高能级向n2能级跃迁时辐射的光子能量最大为3.40 eV，大于可见光的能量，故B错误；从高能级向n3能级跃迁时发出的光的频率最大为1.51 eV，小于可见光的光子能量，故C错误；大量处于n4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光子，因为可见光的光子能量范围约为1.623.11 eV，根据跃迁假说可得，满足此范围的有：n4到n2，n3到n2的2种，所以D正确答案：AD4(2020天津卷)物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上下列说法正确的是()A天然放射现象说明原子核内部是有结构的B电子的发现使人们认识到原子具有核式结构C粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的解析：天然放射现象说明原子核是可分的，即核内部是有结构的，A项正确；电子的发现使人们认识到原子是可以分的，B项错误；粒子散射实验的重要发现是原子具有核式结构，C项错误；密立根油滴实验精确地测出了电子的电荷量，原子光谱的分立性表明原子核外电子轨道是不连续的，D项错误答案：A5(多选)人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量(原子核的质量除以核子数)与原子序数有如图所示的关系下列关于原子结构和核反应的说法正确的是()A由图可知，原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损，要吸收能量B由图可知，原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损，要放出核能C已知原子核A裂变成原子核B和C时放出的射线能使某金属板逸出光电子，若增加射线强度，则逸出光电子的最大初动能增大D在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度E在核反应堆的外面修建很厚的水泥层能防止放射线和放射性物质的泄漏解析：原子核D和E的核子平均量大，结合原子核E时存在质量亏损，要释放能量，A错误；原子核A的核子平均质量大，分裂成原子核B和C时有质量亏损，要放出核能，B正确；入射光使金属发生光电效应，光电子的最大初动能由入射光的频率决定，与强度无关，C错误；镉棒可以吸收中子，在反应堆中能控制反应速度，D正确；在核反应堆的外面修建很厚的水泥层能防止放射线和放射性物质的泄漏，E正确答案：BDE6(多选)关于原子与原子核，下列说法正确的有()A卢瑟福提出的原子核式结构模型，可以解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征B玻尔的氢原子模型，成功引入了量子化假说C元素的放射性不受化学形态影响，说明射线来自原子核，且原子核内部是有结构的D比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定E对于相同质量的核燃料，轻核聚变和重核裂变产生的能量是相同的解析：卢瑟福提出的原子核式结构模型，不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征，所以A错误；玻尔的氢原子模型，提出轨道量子化假说，得出能级也是量子化的，所以B正确；元素的放射性不受化学形态影响，与核外电子无关，说明射线来自原子核，且原子核内部是有结构的，故C正确；比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故D正确，对于相同质量的核燃料，若是轻核，轻核的个数较多，核反应的次数较多，产生的能量较多，故E错误答案：BCD7(多选)一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列说法中正确的是()A无论增大入射光的频率还是增加入射光的强度，金属的逸出功都不变B只延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将增加C只增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大D只增大入射光的频率，光电子逸出所经历的时间将缩短E只增大入射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目将增多解析：即使增大入射光的频率，金属逸出功也将不变，故A正确；根据光电效应方程EkhW可知，光电子的最大初动能由入射光的频率和逸出功决定，只延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将不变，故B错误；只增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大，故C错误；光电子的逸出是瞬时的，故D错误；光的强弱不影响光电子的能量，只影响单位时间内发出光电子的数目，只增大入射光的强度，单位内逸出的光电子数目将增多，故E正确答案：ACE8 (多选)(2020盐城高三模底)某金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压Uc与入射光频率的关系图象如图所示则由图象可知()A该金属的逸出功等于h0B遏止电压是确定的，与照射光的频率无关C可以求出普朗克常量hD入射光的频率为20时，产生的光电子的最大初动能为h0解析：由光电效应方程EkhW和eUcEk可得Uc，由此可知，逸出功Wh0，A正确；若已知电子电荷量，可以根据图线斜率等于求得普朗克常量h，C不正确；遏止电压随照射光的频率增大而增大，B不正确；入射光的频率为20时，产生的光电子的最大初动能Ekh20Wh0，D正确答案：AD9 (多选)如图所示为氢原子的能级图现有大量处于n3激发态的氢原子向低能级跃迁下列说法正确的是()A这些氢原子总共可辐射出三种不同频率的光子B氢原子由n3跃迁到n2产生的光子频率最大C这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为10.2 eVD氢原子由n3跃迁到n1产生的光子照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应解析：大量处于n3激发态的氢原子向低能级跃迁，总共可辐射出三种不同频率的光子，氢原子由n3跃迁到n2产生的光子频率最小，选项A正确，B错误；当从n3能级跃迁到n1能级时辐射出光子能量最大，这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为(1.51 eV)(13.6 eV)12.09 eV，照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应，选项C错误，D正确答案：AD10(多选)(2020湖北八校联考)放射性同位素电池是一种新型电池，它是利用放射性同位素衰变放出的高速带电粒子(射线、射线)与物质相互作用，射线的动能被吸收后转变为热能，再通过换能器转化为电能的一种装置其构造大致是：最外层是由合金制成的保护层，次外层是防止射线泄漏的辐射屏蔽层，第三层是把热能转化成电能的换能器，最里层是放射性同位素电池使用的三种放射性同位素的半衰期和发出的射线如下表：同位素90Sr210Po238Pu射线半衰期28年138天89.6年若选择上述某一种同位素作为放射源，使用相同材料制成的辐射屏蔽层，制造用于执行长期航天任务的核电池，则下列论述正确的是()A90Sr的半衰期较长，使用寿命较长，放出的射线比射线的贯穿本领弱，所需的屏蔽材料较薄B210Po的半衰期最短，使用寿命最长，放出的射线比射线的贯穿本领弱，所需的屏蔽材料较薄C238Pu的半衰期最长，使用寿命最长，放出的射线比射线的贯穿本领弱，所需的屏蔽材料较薄D放射性同位素在发生衰变时，出现质量亏损，但衰变前后的总质量数不变解析：原子核衰变时，释放出高速运动的射线，这些射线的能量来自原子核的质量亏损，即质量减小，但质量数不变，D对；从表格中显示Sr的半衰期为28年、Po的半衰期为138天、Pu的半衰期为89.6年，故Pu的半衰期最长，其使用寿命也最长，射线的穿透能力没有射线强，故较薄的屏蔽材料即可挡住射线的泄漏，C对答案：CD11 如图所示，A、B两个木块质量分别为2 kg与0.9 kg，A、B与水平地面间接触光滑，上表面粗糙，质量为0.1 kg的铁块以10 m/s的速度从A的左端向右滑动，最后铁块与B的共同速度大小为0.5 m/s，求：(1)A的最终速度；(2)铁块刚滑上B时铁块的速度解析：(1)铁块和木块A、B作为一个系统，由系统总动量守恒得：mv(MBm)vBMAvA可求得：vA0.25 m/s(2)设铁块刚滑上B时的速度为u，此时A、B的速度均为：vA0.25 m/s由系统动量守恒得：mvmu(MAMB)vA可求得：u2.75 m/s.答案：(1)0.25 m/s(2)2.75 m/s12(2020全国新课标卷)(1)实物粒子和光都具有波粒二象性下列事实中突出体现波动性的是_(填正确答案标号)A电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样B射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D人们利用电子显微镜观测物质的微观结构E光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关(2) 两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动，并发生碰撞；碰撞后两者粘在一起运动；经过一段时间后，从光滑路段进入粗糙路段两者的位置x随时间t变化的图象如图所示求：()滑块a、b的质量之比；()整个运动过程中，两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比解析：(1)衍射和干涉是波特有的现象，选项A、C正确；光电效应体现了光的粒子性，选项E错误；射线在云室中穿过，留下的径迹是粒子的轨迹，选项B错误；电子显微镜利用了电子的波动性来观测物质的微观结构，选项D正确(2)()设a、b的质量分别为m1、m2，a、b碰撞前的速度分别为v1、v2.由题给图象得v12 m/s v21 m/sa、b发生完全非弹性碰撞，碰撞后两滑块的共同速度为v.由题给图象得v m/s由动量守恒定律得m1v1m2v2(m1m2)v 联立式得m1m218 ()由能量守恒得，两滑块因碰撞而损失的机械能Em1vm2v(m1m2)v2由图象可知，两滑块最后停止运动由动能定理得，两滑块克服摩擦力所做的功W(m1m2)v2联立式，并代入题给数据得WE12 答案：(1)ACD(2)()18()1213(2020山东卷)(1)14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约为5 700年已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减少现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一下列说法正确的是_(双选，填正确答案标号)a该古木的年代距今约5 700年b12C、13C、14C具有相同的中子数c14C衰变为14N的过程中放出射线d增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变(2)如图所示，三个质量相同的滑块A、B、C，间隔相等地静置于同一水平轨道上现给滑块A向右的初速度v0，一段时间后A与B发生碰撞，碰后A、B分别以v0、v0的速度向右运动，B再与C发生碰撞，碰后B、C粘在一起向右运动滑块A、B与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值两次碰撞时间极短求B、C碰后瞬间共同速度的大小解析：(1)由古木中的14C是现代植物中的二分之一知，14C经过了一个半衰期，距今5 700年，选项a正确；C的同位素质子数相同，中子数不同，选项b错误；14C衰变成14N是衰变，选项c正确；改变环境的压强不会改变14C的半衰期，选项d错误(2)设滑块质量为m，A与B碰撞前A的速度为vA，由题意知，碰后A的速度vv0，B的速度vBv0，由动量守恒定律得mvAmvmvB设碰撞前A克服轨道阻力所做的功为WA，由功能关系得WAmvmv设B与C碰撞前B的速度为v，B克服轨道阻力所做的功为WB，由功能关系得WBmvmv据题意可知WAWB设B、C碰后瞬间共同速度的大小为v，由动量守恒定律得mv2mv联立式，代入数据得vv0答案：(1)ac(2)v014如图所示，两个木块的质量分别为m12 kg、m21 kg，中间用轻弹簧相连接，放在光滑的水平面上，且m1左侧靠一固定竖直挡板，弹簧处于自然伸长状态某一瞬间敲击木块m2使其获得3 m/s的水平向左速度，木块m2向左压缩弹簧然后被弹簧弹回，弹回时带动木块m1运动求：(1)当弹簧拉伸到最长时，弹簧的最大弹性势能是多少？(2)在以后的运动过程中，木块m1速度的最大值为多少？解析：(1)木块m2被弹回后，在弹簧第一次恢复原长后带动m1运动，在弹簧第一次恢复原长时，设m2速度为v0，根据机械能守恒，v03 m/s当m1和m2速度相等时，弹簧最长，弹性势能最大根据动量守恒定律：m2v0(m1m2)v解得：v1 m/s根据能量守恒可得最大弹性势能Epm2v(m1m2)v23 J(2)当弹簧再次恢复原长时，m1获得速度最大，设m1速度为v1，m2速度为v2由动量守恒定律得：m2v0m1v1m2v2由机械能守恒定律得：m2vm1vm2v解得：v12 m/s答案：(1)3 J(2)2 m/s15(2020长沙雅礼中学三模)(1)原子核的结合能和质量亏损是两个有密切联系的概念，关于这两个概念，下列说法正确的是()A当核子结合成原子核时要吸收一定能量B原子核的平均结合能越大，表示原子核的核子结合得越牢固，原子核越稳定C核子结合成原子核时会出现质量亏损，质量亏损并不意味着质量被消灭D原子核的平均结合能越大，则原子核中核子的平均质量(原子核的质量除以核子数)就越小，平均每个核子的质量亏损就越多E一个质子(mp)和一个中子(mn)结合成一个氘核(mD)，则氘核的平均结合能为(mpmnmD)c2(2)如图所示，光滑水平面上静止一质量为2m、长为L的长方形匀质木块现有一颗质量为m的子弹以速度v0沿轴线水平射向木块，穿出木块时子弹速度为，设木块对子弹的阻力保持不变求：()子弹穿出木块的过程中系统增加的内能；()若换用一块同样材料、同样横截面积、但长L1.5L的质量较大的木块，则子弹不能穿出木块，求子弹射入木块的深度x.解析：(1)轻核的比结合能小，聚变后的原子核比结合能增加，因此核子结合成原子核时会放出能量，A错误；平均结合能越大，把原子核分开需要的能量越大，原子核越稳定，B正确；质量亏损只是表明了亏损的质量与释放的能量的关系，C正确；结合能与核子数之比称做比结合能，也叫平均结合能，比结合能越大，表示原子核中单个核子分离所需能量越多，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，原子核中核子结合时平均每个核子的质量亏损越多，原子核中核子的平均质量越小，D正确；由于有两个核子，所以氘核的平均结合能为，E错误(2)()子弹穿出木块的过程中，子弹和木块组成的系统满足动量守恒，设子弹穿出木块后木块速度为v，则有mv0m()2mv，解得vv0损失的动能即为系统增加的内能Q，设木块对子弹的阻力为Ff，则QFfLmvm()2(2m)v2mv()设较大木块的质量为m，则mL3m设子弹与较大木块的共同速度为v，由动量守恒得mv0(mm)vvv0射入木块过程中损失的动能为Ffxmv(mm)v2mv解得x1.2L答案：(1)BCD(2)()mv()1.2L