（江苏专用）2019高考物理一轮复习 单元检测十三 动量 波粒二象性 原子结构与原子核.docx

单元检测十三动量波粒二象性原子结构与原子核考生注意：1本试卷共4页2答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上3本次考试时间90分钟，满分100分4请在密封线内作答，保持试卷清洁完整一、选择题(本题共6小题，每小题4分，共计24分每小题至少有一个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分)1(2018泰州中学模拟)下列说法中正确的是()A用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能大B查德威克发现中子的核反应是：BeHeCnC衰变说明了粒子(电子)是原子核的组成部分D“探究碰撞中的不变量”的实验中得到的结论是碰撞前后两个物体mv的矢量和保持不变2(2018徐州三中月考)下列说法正确的是()A太阳辐射的能量来自太阳内部的热核反应B一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短C氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能增加D将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并降低其温度，它的半衰期不发生改变3(2018虹桥中学调研)下列说法正确的是()A光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象B天然放射性现象说明原子核具有复杂的结构C一个氘核的质量小于一个质子和一个中子的质量和D已知钴60的半衰期为5.27年，则任一个钴60原子核都将在5.27年内发生衰变4图1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()图1Aa、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5(2018常熟市模拟)下列说法中正确的是()A某放射性原子核经两次衰变和一次衰变，核内质子数减少3个B玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象C氢原子的核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道时，原子的能量增大D放射性元素发生衰变，新核的化学性质不变6(2017淮安市高三年级信息卷试题)下列说法中正确的是()A随着温度的升高，各种波长的辐射强度都在增加，同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动B在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变短C放射性元素原子核的半衰期长短与原子所处的化学状态和外部条件有关D衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的二、非选择题(本题共12小题，共计76分)7(4分)(2018高邮市段考)如图2所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，(直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5)由图可知普朗克常量为_Js(保留两位有效数字)图28(4分)(2018泰州中学调研)研究发现，在核辐射形成的污染中影响最大的是铯137(13755Cs)，可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右请写出铯137发生衰变的核反应方程(新核可用X表示)：_.如果在该反应过程中释放的核能为E，光速为c，则其质量亏损为_9(4分)(2018南通市如东县质量检测)如图3所示为氢原子的能级图，n为量子数若氢原子由n3能级跃迁到n2能级的过程释放出的光子恰好能使某种金属产生光电效应，则一群处于n4能级的氢原子在向基态跃迁时，产生的光子中有_种频率的光子能使该金属产生光电效应，其中光电子的最大初动能Ek_eV.图310(4分)(2017南通市高三第一次调研测试)核电站所需的能量是由铀核裂变提供的，裂变过程中利用_(选填“石墨”或“镉棒”)吸收一定数量的中子，控制反应堆的反应速度核反应堆产物发生衰变产生反电子中微子(符号e)，又观察到反电子中微子(不带电，质量数为零)诱发的反应：epnx，其中x代表_(选填“电子”或“正电子”)11(4分)(2017南京市、盐城市高三第二次模拟考试)用频率为的光照射光电管阴极时，产生的光电流随阳极与阴极间所加电压的变化规律如图4所示，Uc为遏止电压已知电子电荷量为e，普朗克常量为h，则光电子的最大初动能为_，该光电管发生光电效应的极限频率为_图412(6分)(2017扬州市高三上学期期末检测)某金属在光的照射下发生光电效应，光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系如图5所示，试求：图5(1)普朗克常量h(用图中字母表示)；(2)入射光的频率为3c时，产生的光电子的最大初动能13(8分)(2018南通市如东县质量检测)如图6甲所示，A、B两物体与水平面间的动摩擦因数相同，A的质量为3kg，A以一定的初速度向右滑动，与B发生碰撞，碰前的A速度变化如图乙中图线所示，碰后A、B的速度变化分别如图线、所示，g取10m/s2，求：图6(1)A与地面间的动摩擦因数；(2)判断A、B间发生的是弹性碰撞还是非弹性碰撞14.(8分)(2018淮安市、宿迁市学业质量检测)如图7，滑块A、B的质量分别为mA和mB，由轻质弹簧相连，置于光滑水平面上，把两滑块拉近，使弹簧处于压缩状态并用一轻绳绑紧，两滑块一起以恒定的速率v0向右滑动若轻绳突然断开，弹簧第一次恢复到原长时滑块A的动量为p，方向向左，求在弹簧第一次恢复到原长时：图7(1)滑块B的动量pB大小和方向；(2)若mAmBm，滑块B的速度大小v.15(8分)(2018海安中学段考)质量为2kg的物体B静止在光滑水平面上，一质量为1kg的物体A以2.0m/s的水平速度和B发生正碰，碰撞后A以0.2 m/s的速度反弹，求碰撞过程中系统损失的机械能16(9分)(2017南京市、盐城市高三第二次模拟)如图8所示，木块A和半径为r0.5m的四分之一光滑圆轨道B静置于光滑水平面上，A、B质量mAmB2.0kg.现让A以v06m/s的速度水平向右运动，之后与墙壁碰撞，碰撞时间为t0.2 s，碰后速度大小变为v14 m/s.取重力加速度g10m/s2.求：图8(1)A与墙壁碰撞过程中，墙壁对木块平均作用力的大小；(2)A滑上圆轨道B后到达最大高度时的共同速度大小17.(9分)(2017苏北四市高三上学期期末)如图9所示，光滑水平面上质量为1kg的小球A以2.0m/s的速度与同向运动的速度为1.0 m/s、质量为2kg的大小相同的小球B发生正碰，碰撞后小球B以1.5m/s的速度运动求：图9(1)碰后A球的速度；(2)碰撞过程中A、B系统损失的机械能18(8分)(2018南通市调研)一静止的钚核发生衰变后放出一个粒子变成铀核已知钚核质量为m1，粒子质量为m2，铀核质量为m3，光在真空中的传播速度为c.(1)如果放出的粒子的速度大小为v，求铀核的速度大小v.(2)求此衰变过程中释放的总能量答案精析1BD光电子的最大初动能与入射光的频率有关，随着入射光频率增大而增大，用不可见光照射金属不一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能大，比如红外线照射金属比用红光照射同种金属产生的光电子的最大初动能小，故A错误；查德威克发现中子的核反应为用粒子轰击铍核，产生C和中子，故B正确；衰变中产生的粒子是原子核中的中子转变为质子时产生的，故C错误；“探究碰撞中的不变量”的实验中得到的结论是碰撞前后两个物体mv的矢量和保持不变，故D正确2AD太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应，又称热核反应，故A正确；一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长，故B错误；核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增加，电势能减小，故C错误；半衰期是元素本身的性质，与它所处的物理、化学环境无关，故D正确3BC光电效应是光照射金属，电子吸收能量后飞出金属表面的现象，故A错误；天然放射性现象中的射线来自原子核，可知天然放射性现象说明原子核有复杂结构，故B正确；一个质子和一个中子结合成氘核，向外辐射能量，有质量亏损，知一个质子和一个中子的总质量大于一个氘核的质量，故C正确；大量的原子核经过一个半衰期有半数发生衰变，不是经过一个半衰期任何一个原子核都发生衰变，故D错误4D粒子是不带电的光子，在磁场中不偏转，选项B错误；粒子为氦核带正电，由左手定则知向上偏转，选项C错误；粒子是带负电的电子，应向下偏转，选项D正确，A错误5AB某放射性原子核经两次衰变和一次衰变，核内质子数减少3个，选项A正确；玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象，但是不能解释其它原子光谱现象，选项B正确；氢原子的核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道时，释放出光子，原子的能量减小，选项C错误；放射性元素发生衰变，新核的原子序数要变化，化学性质改变，选项D错误6AD黑体辐射的强度按波长的分布只与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，A正确；康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，根据，知波长变长，故B错误；放射性元素原子核的半衰期长短与原子所处的化学状态和外部条件无关，只和自身因素有关，C错误；衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的，D正确76.51034解析根据光电效应方程得，EkhW0，当入射光的频率为5.51014Hz时，最大初动能为0.5eV.当入射光的频率为4.271014Hz时，光电子的最大初动能为0.则h5.51014W00.51.61019，h4.271014W00联立解得h6.51034Js.813755Cs13756X01e解析根据核反应中电荷数守恒、质量数守恒得到：13755Cs13756X01e根据质能方程Emc2，解得：m9510.86解析因为氢原子由n3能级跃迁到n2能级的过程释放出的光子恰好能使某种金属产生光电效应，即逸出功W0E3E21.89eV.从n4跃迁到n1、2，从n3跃迁到n1、2，从n2跃迁到n1辐射的光子能量大于等于逸出功，则有5种频率的光子能使该金属产生光电效应从n4跃迁到n1辐射的光子能量最大，为12.75eV，根据光电效应方程得，光电子的最大初动能EkhW012.75eV1.89eV10.86eV.10镉棒正电子11eUc解析由动能定理可知，光电子的最大初动能EkeUc.根据光电效应方程，Ekhhc所以c.12(1)(2)2E解析(1)由光电效应方程EkhW0，结合图象可知金属的逸出功W0E，极限频率为c，所以hcW00，解得h.(2)由光电效应方程EkhW0，则Ekmh3cW02E.13(1)0.1(2)见解析解析(1)由题图可知，A的初速度为：v03m/s，碰撞前的速度为：v12 m/s，时间为：t1s，由动量定理得：Fftmv1mv0，代入数据解得：Ff3N，A与地面间的动摩擦因数：0.1(2)由题图可知，碰撞后A的速度为：vA1m/s，B的速度为：vB3 m/s，碰撞过程系统动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mAv1mAvAmBvB，代入数据解得：mB1kg，碰撞前后系统的机械能差：EmAv12mAvA2mBvB2代入数据解得：E0J，则碰撞为弹性碰撞14(1)p(mAmB)v0，方向向右(2)2v0解析(1)以向右为正方向，由动量守恒定律知：(mAmB)v0ppB解得：pBp(mAmB)v0，方向向右(2)若滑块A、B的质量相等，由动量守恒有：2mv0pmv解得：v2v0150.77J解析取碰撞前物体A的速度方向为正方向，两物体碰撞过程系统的动量守恒，由动量守恒定律得：mAv0mAvAmBvB得vBm/s1.1 m/s由能量守恒定律得：系统损失的机械能EmAv02(mAvA2mBvB2代入数据解得E0.77J16(1)100N(2)2m/s解析(1)A与墙壁碰撞过程，规定水平向左为正，对A由动量定理有FtmAv1mA(v0)解得F100N(2)A从返回到滑上圆轨道到最大高度的过程，对A、B组成的系统，水平方向动量守恒：mAv1(mAmB)v2解得v22m/s17(1)1.0m/s，方向与原方向相同(2)0.25J解析(1)碰撞过程，以A的初速度方向为正，由动量守恒定律得：mAvAmBvBmAvAmBvB，代入数据解得：vA1.0m/s，方向与原方向相同(2)碰撞过程中A、B系统损失的机械能为：E损mAvA2mBvB2mAvA2mBvB2代入数据解得E损0.25J18(1)v(2)(m1m2m3)c2解析(1)根据动量守恒定律0m2vm3v解得vv(2)质量亏损mm1m2m3释放的总能量Emc2(m1m2m3)c2