高考物理二轮复习 第1部分 专题讲练突破六 选修部分限时规范训练3

限时规范训练建议用时：40分钟1(1)某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为HCNQ1，HNCXQ2，方程中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：则X是_，Q2_(选填“大于”“等于”或“小于”)Q1.原子核HHeHeCNN质量/u1.007 83.016 04.002 612.000 013.005 715.000 1(2)一个Bi原子核中含有的中子个数是_；Bi具有放射性，现有Bi元素16 g，经15天，该元素还剩2 g，则该元素的半衰期为_天解析：(1)核反应过程中，反应前后质量数和电荷数守恒，所以X的质量数151124，电荷数1762，所以X为He；据Emc2，经过计算m10.002 1 u，m20.005 3 u，则可以知道Q2Q1.(2)Bi原子核中质子数为83个，质子与中子的总数共210个，因此中子数为21083127个；Bi共16 g，经过一个半衰期还剩8 g，经过两个半衰期还剩4 g，经过三个半衰期还剩2 g,15天等于三个半衰期，因此半衰期为5天答案：(1)He大于(2)12752(1)如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，并用这些光照射逸出功为2.49 eV的金属钠这群氢原子能发出_种不同频率的光，其中有_种频率的光能使金属钠发生光电效应金属钠发出的光电子的最大初动能_eV.(2)如图，三个质量相同的滑块A、B、C，间隔相等地静置于同一水平直轨道上现给滑块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均极短求B、C碰后瞬间共同速度的大小解析：(1)一群氢原子处于n3的激发态，在向较低能级跃迁的过程可以发出的光的种类有：n3向n2；n3向n1；n2向n1三种不同频率的光；n3向n2时放出的光子的能量是1.89 eV，n3向n1时放出的光子的能量是12.09 eV，n2向n1时放出的光子的能量是10.2 eV，所以有2种频率的光能使金属钠发生光电效应金属钠发出的光电子的最大初动能是EkmhW012.09 eV2.49 eV9.60 eV.(2)设滑块质量为m，A与B碰撞前A的速度为vA，由题意知，碰撞后A的速度vAv0，B的速度vBv0，由动量守恒定律得mvAmvAmvB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vB，B克服轨道阻力所做的功为WB，由功能关系得WBmvmvB2据题意可知WAWB设B、C碰撞后瞬间共同速度的大小为v，由动量守恒定律得mvB2mv联立式，代入数据得vv0答案：(1)329.60(2)v03(1)如图所示是研究光电效应的实验装置，某同学进行了如下操作：用频率为1的光照射光电管，此时电流表中有电流调节滑动变阻器，将触头P向_(选填“a”或“b”)端滑动，使微安表示数恰好变为零，记下电压表示数U1.用频率为2的光照射光电管，重复中的步骤，记下电压表示数U2.已知电子的电量为e，由上述实验可知，普朗克常量h_(用上述已知量和测量量表示)(2)如图，光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接，A的质量为m.开始时橡皮筋松弛，B静止，给A向左的初速度v0.一段时间后，B与A同向运动发生碰撞并粘在一起碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍，也是碰撞前瞬间B的速度的一半求：B的质量；碰撞过程中A、B系统机械能的损失解析：(1)根据电路图，结合逸出电子受到电场阻力时，微安表示数才可能为零，因只有K的电势高于A点，即触头P向a端滑动，才能实现微安表示数恰好变为零根据光电效应方程得Ek1h1W0eU1Ek2h2W0eU2联立两式解得：h.(2)以初速度v0的方向为正方向，设B的质量为mB，A、B碰撞后的共同速度为v，由题意知：碰撞前瞬间A的速度为，碰撞前瞬间B的速度为2v，由动量守恒定律得m2mBv(mmB)v由式得mB从开始到碰撞后的全过程，由动量守恒定律得mv0(mmB)v设碰撞过程A、B系统机械能的损失为E，则Em2mB(2v)2(mmB)v2联立式得Emv答案：(1)a(2)mv4(1)(多选)一群基态氢原子吸收某种波长的光后，可以发出三种波长的光，这三种光的波长关系为321，已知某金属的极限波长为2，则下列说法正确的是_A该金属的逸出功为h2B波长为1的光一定可以使该金属发生光电效应C波长为3的光一定可以使该金属发生光电效应D基态氢原子吸收的光子的波长为1E若用波长为4的光照射该金属且能发生光电效应，则发生光电效应的光电子的最大初动能为hc(2)两块厚度相同的木块A和B并列紧靠着放在光滑的水平面上，处于静止状态，其质量分别为mA2.0 kg，mB0.9 kg，B的上、下底面光滑另有质量mC0.10 kg的铅块C(其长度可略去不计)以大小为vC10 m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面，如图所示若A、C间接触面粗糙，轻质弹簧的原长等于B板的长度，由相互作用，铅块C和木块B最后一起运动的共同速度大小为v0.5 m/s，求：铅块C离开A时的速度大小；轻质弹簧的最大弹性势能解析：(1)该金属的逸出功为Wh，A错误；由可知123，大于等于极限频率的光才可以发生光电效应，因此波长为1的光一定可以使该金属发生光电效应，波长为3的光一定不可以使该金属发生光电效应，B正确、C错误；基态氢原子吸收光子的能量为辐射光子能量的最大值，因此吸收的光子的波长为1，D正确；用波长为4的光照射该金属，光电子最大初动能为Ekmh4h2hc，E正确(2)设C离开A时的速度大小为v1，此时A、B的共同速度大小为vA.从C滑上A开始到C刚离开A，对A、B、C组成的系统利用动量守恒定律得mCvC(mAmB)vAmCv1从C滑上B到C、B相对静止时，由动量守恒定律知mCv1mBvA(mBmC)v联立解得v12.75 m/s.C、B相对静止时弹簧的弹性势能最大，由能量守恒定律得EpmmCvmBv(mBmC)v2由知vA0.25 m/s解得Epm0.28 J.答案：(1)BDE(2)2.75 m/s0.28 J5(1)某发射台的发射功率为10 kW，所发射的能量子呈均匀辐射状，在空气中所发射的电磁波的波长为187.5 m，已知普朗克常量h6.631034Js，光速c3.0108 m/s，则该发射台每秒从天线发射的能量子数为_个，离天线2 km处，直径为2 m的圆形接收器每秒钟所接收的能量子数目为_个，其接收功率为_W(结果保留两位有效数字)(2)如图所示，光滑水平轨道AB的左侧与一半径R0.9 m的光滑细圆管相切于A点，在轨道AB上的B点放有一质量为m00.8 kg的小物块，在A、B间有两个等大、质量分别为M0.6 kg和m0.2 kg的小球(直径略小于圆管口径，可视为质点)，两个小球中间夹着一个被压缩的轻弹簧(与小球不相连)，原来各物体均处于静止状态，现突然释放轻弹簧，两小球被弹开(弹簧已恢复原长)，质量为M的小球进入圆管中运动，在A点时对圆管壁恰好无作用力，质量为m的小球与小物块相碰而粘在一起向右运动，取g10 m/s2，求：被压缩弹簧具有的弹性势能Ep；质量为m的小球与物块相碰而粘在一起后向右运动x3.6 m所需要的时间t.解析：(1)由Ehh可知每个能量子的能量为E1.0611027 J，所以该发射台每秒从天线发射的能量子数为N9.41030个；因所发射的能量子呈均匀辐射状，所以接收器每秒钟所接收的能量子数目为nN5.91023个；接收功率为P收P6.3104 W.(2)令质量为M、m的小球被弹开时速度大小分别为v1、v2，因质量为M的小球在A点时对圆管壁恰好无作用力，由牛顿第二定律知MgM两小球被弹开时满足动量守恒定律和能量守恒定律，即0Mv1mv2EpMvmv联立并代入数值得v29 m/s，Ep10.8 J.质量为m的小球与物块相碰时满足动量守恒定律，有mv2(mm0)v代入数值得v1.8 m/s所以一起向右运动x3.6 m所需要的时间为t2 s.答案：(1)9.410305.910236.3104(2)10.8 J2 s6(2016东北三省联考)(1)(多选)下列五幅图的有关说法中正确的是_A原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的B发现少数粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小的空间范围C光电效应实验说明了光具有粒子性D射线甲由粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷E链式反应属于重核的裂变(2)质量为M的木块静止在光滑的水平面上，一颗子弹质量为m，以水平速度v0击中木块并最终停留在木块中在这个过程中，求：木块的最大动能；子弹和木块的位移之比解析：(1)根据玻尔理论可以知道，电子绕原子核运动过程中是沿着特定轨道半径运动的，A错；根据卢瑟福的粒子散射实验现象，可以知道B对；光电效应表明了光的粒子性，C对；根据左手定则可以判断射线甲带负电，D错；链式反应是重核裂变反应，E对(2)由动量守恒得：mv0(Mm)vv.木块的最大动能EkMv2设子弹和木块之间的相互作用力为F，位移分别为x1、x2，由动能定理得：对子弹：Fx1mv2mv，对木块：Fx2Mv20联立解得子弹和木块的位移之比.答案：(1)BCE(2)7(1)(多选)下列说法正确的是_A普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说B大量的氢原子从n3的能级向低能级跃迁时只会辐射两种不同频率的光C发生光电效应时，入射光的光强一定，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越少D比结合能小的原子核分解为比结合能大的原子核时一定释放核能E运动的宏观物体也具有波动性，其速度越大，物质波的波长越大(2)质量为m11 200 kg的汽车A以速度v121 m/s沿平直公路行驶时，发现前方相距s033 m处有一质量m2800 kg的汽车B以速度v215 m/s迎面驶来两车同时急刹车，使车做匀减速运动，但未能避免两车猛烈地相撞，相撞后结合在一起再滑行一段距离后停下，设两车与路面间动摩擦因数为0.3，取g10 m/s2.忽略碰撞过程中路面摩擦力的冲量，求：设两车相撞时间(从接触到一起滑行)t00.2 s，则A车受到的水平平均冲力是其自身重力的几倍？两车一起滑行的距离是多少？解析：(1)能量子假说是普朗克在研究黑体辐射问题时提出的，A正确；由N知，B错误；发生光电效应时，入射光的光强一定，频率越高，单个光子的能量越大，光子数越少，故单位时间内逸出的光电子数越少，C正确；比结合能小的原子核分解为比结合能大的原子核时有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程知，一定释放核能，D正确；德布罗意指出，运动的宏观物体也具有波动性，根据hp知，其速度越大，动量p越大，则物质波的波长越小，E错误(2)设从开始刹车到相撞经过的时间为t，则有：v1ta1t2v2ta2t2s0两车刹车加速度大小为：aa1a2g3 m/s2代入数据得：t212t110解得：t1 s(舍去t11 s)两车相碰前瞬间的速度大小分别为：v1v1a1t18 m/sv2v2a2t12 m/sA车动量大于B车动量，由动量守恒定律有：m1v1m2v2(m1m2)v解得两车碰后的速度v6 m/s对A车由动量定理有Ft0pm1(vv1)代入数据解得：F的大小为6m1g，为其自身重力的6倍两车一起滑动的加速度仍为：ag3 m/s2两车共同滑行的距离s m6 m.答案：(1)ACD(2)6倍6 m