2020屆高考物理總復(fù)習(xí)第十一章交變電流傳感器單元評(píng)估檢測（十一）（含解析）新人教版.docx

單元評(píng)估檢測(十一)(第十二章)(45分鐘100分)一、選擇題(本題共12小題，每小題6分，共72分。19題為單選題，1012題為多選題)1.關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是()A.光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比B.光電子的動(dòng)能越大，光電子形成的電流強(qiáng)度就越大C.用不可見光照射金屬一定比用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的初動(dòng)能大D.對(duì)于任何一種金屬，都存在一個(gè)“最大波長”，入射光的波長必須小于這個(gè)波長，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)【解析】選D。由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程Ek=h-W0可知：光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系，不成正比；單位時(shí)間經(jīng)過電路的電子數(shù)越多，電流越大；不可見光的頻率不一定比可見光的頻率大，因此用不可見光照射金屬不一定比用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的初動(dòng)能大；入射光的頻率大于金屬板的極限頻率或入射光的波長小于金屬板的極限波長，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)?！炯庸逃?xùn)練】下列說法中正確的是()A.在康普頓效應(yīng)中，當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時(shí)，把一部分能量轉(zhuǎn)移給電子，因此光子散射后波長變短B.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C.若要使處于能級(jí)n=3的氫原子電離，可以采用兩種方法：一是用能量為-E3的電子撞擊氫原子，二是用能量為-E3的光子照射氫原子D.由于核力的作用范圍是有限的以及核力的飽和性，不可能無節(jié)制地增大原子核而仍能使其穩(wěn)定【解析】選D。在康普頓效應(yīng)中，當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時(shí)，把一部分能量轉(zhuǎn)移給電子，動(dòng)量減小，根據(jù)=知，光子散射后波長變長，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；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B項(xiàng)錯(cuò)誤；電子是有質(zhì)量的，撞擊氫原子是發(fā)生彈性碰撞，由于電子和氫原子質(zhì)量不同，故電子不能把-E3的能量完全傳遞給氫原子，因此不能使氫原子完全電離，而光子的能量可以完全被氫原子吸收，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于核力的作用范圍是有限的以及核力的飽和性，不可能無節(jié)制地增大原子核而仍能使其穩(wěn)定，故D項(xiàng)正確。2.(2018上饒模擬)當(dāng)前房地產(chǎn)很火爆，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖，大理石等材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素，如有些含有鈾、釷的花崗巖會(huì)釋放出放射性氣體氡，氡會(huì)發(fā)生放射性衰變，放出、射線，已知氡的半衰期為3.8天，則下列說法正確的是()A.發(fā)生衰變時(shí)，生成的核與原來的核相比，中子數(shù)少4B.發(fā)生衰變時(shí)，釋放出電子，說明原子核內(nèi)有電子存在C.射線一般伴隨著或射線產(chǎn)生，其中射線的穿透能力最弱，電離能力卻最強(qiáng)D.若只有4 mg氡核，經(jīng)7.6天一定只剩下1 mg氡核【解析】選D。根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知：發(fā)生衰變放出He，導(dǎo)致質(zhì)子數(shù)減小2，質(zhì)量數(shù)減小4，故中子數(shù)減小2，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；發(fā)生衰變的過程是一個(gè)中子變?yōu)橘|(zhì)子同時(shí)放出一個(gè)電子，并非原子核內(nèi)有電子存在，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)、三種射線特點(diǎn)可知，射線穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱，射線電離能力最強(qiáng)，穿透能力最弱，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；半衰期是對(duì)大量原子核的衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)于單個(gè)是不成立的，故D項(xiàng)正確。3.(2017天津高考)我國自主研發(fā)制造的國際熱核聚變核心部件在國際上率先通過權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證，這是我國對(duì)國際熱核聚變項(xiàng)目的重大貢獻(xiàn)。下列核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是()AHHHenBNHeOHCHeAlPnDUnBaKr+n【解析】選A。因?yàn)镠HHen是一個(gè)氘核與一個(gè)氚核結(jié)合成一個(gè)氦核，同時(shí)放出一個(gè)中子，屬于聚變反應(yīng)，因此A正確NHeOH是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)，他用粒子轟擊氮原子核，產(chǎn)生氧的同位素氧17和一個(gè)質(zhì)子，是人類第一次實(shí)現(xiàn)的原子核的人工轉(zhuǎn)變，屬于人工核反應(yīng)，故B錯(cuò)誤HeAlPn是小居里夫婦用粒子轟擊鋁箔時(shí)發(fā)現(xiàn)了放射性磷30，屬于人工核反應(yīng)，故C錯(cuò)誤UnBaKr+n是一種典型的鈾核裂變，屬于裂變反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。4.一個(gè)德布羅意波波長為1的中子和另一個(gè)德布羅意波波長為2的氘核同向正碰后結(jié)合成一個(gè)氚核，該氚核的德布羅意波波長為()A.B.C.D.【解析】選A。中子的動(dòng)量p1=，氘核的動(dòng)量p2=，對(duì)撞后形成的氚核的動(dòng)量p3=p2+p1，所以氚核的德布羅意波波長3=，A正確。5.(2019石家莊模擬)如圖所示是氫原子的能級(jí)圖，a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種頻率的光。用這三種頻率的光分別照射同種金屬，都發(fā)生了光電效應(yīng)，則關(guān)于這種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光電子的最大初動(dòng)能Ek隨入射光頻率變化的圖象，以及這三種頻率的光產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能的大小關(guān)系，下列四個(gè)圖象中描繪正確的是()【解題指導(dǎo)】解答本題應(yīng)注意以下兩個(gè)方面：(1)根據(jù)玻爾理論分析氫原子發(fā)出的三種光的頻率關(guān)系。(2)根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得到最大初動(dòng)能與光子頻率之間的關(guān)系?！窘馕觥窟xA。這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，根據(jù)玻爾理論E=Em-En(mn)得知，從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光能量最大，由E=h得知，頻率最高，而從n=3躍遷到n=2所發(fā)出的光能量最小，頻率最小，所以bca；根據(jù)光電效應(yīng)方程，電子的最大初動(dòng)能：Ekm=h-h0，其中0為該金屬的截止頻率，所以EkbEkcEka。比較四個(gè)圖象可知，故A項(xiàng)正確，B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】圖甲為氫原子的能級(jí)圖，圖乙為某金屬在光的照射下，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率的關(guān)系圖象。若氫原子從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)放出的光子剛好使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，普朗克常數(shù)h=6.6310-34 Js，1 eV=1.610-19 J，則下列說法正確的是()A.由乙圖知普朗克常量h=-B.乙圖中E=h0=1.89 eVC.乙圖中0為該金屬的極限頻率0=5.41014 HzD.用氫原子從n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)釋放的光子去照射該金屬，打出光電子的最大初動(dòng)能為10.2 eV【解析】選B。由愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=h-h0知，結(jié)合圖象可知，圖線的斜率k=h=，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；縱軸截距的大小等于逸出功，即E=h0，氫原子從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)放出的光子剛好使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則逸出功W0=-1.51 eV-(-3.40)eV=1.89 eV，則E=h0=1.89 eV，故B項(xiàng)正確；金屬的極限頻率0= Hz=4.61014 Hz，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；氫原子從n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)，輻射的光子能量等于10.2 eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動(dòng)能Ekm=h-W0=10.2 eV-1.89 eV=8.31 eV，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.子與氫原子核(質(zhì)子)構(gòu)成的原子稱為氫原子，它在原子核物理的研究中有重要作用，如圖為氫原子的能級(jí)圖。假定用動(dòng)能為E的電子束“照射”容器中大量處于n=1能級(jí)的氫原子，氫原子吸收能量后，最多能發(fā)出6種不同頻率的光，則關(guān)于E的取值正確的是()A.E=158.1 eVB.E158.1 eVC.2 371.5 eVE2 428.4 eVD.只能等于2 371.5 eV【解析】選C。子吸收能量后從n=1能級(jí)躍遷到較高m能級(jí)，然后從m能級(jí)向較低能級(jí)躍遷，若從m能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，如果直接躍遷到基態(tài)n=1能級(jí)，則輻射的能量最大，否則躍遷到其他較低的激發(fā)態(tài)時(shí)子仍不穩(wěn)定，將繼續(xù)向基態(tài)和更低的激發(fā)態(tài)躍遷，即1、2、3m任意兩個(gè)軌道之間都可以產(chǎn)生一種頻率的輻射光，故總共可以產(chǎn)生的輻射光子的種類N=6，解得：n=4，即子吸收能量后先從n=1能級(jí)躍遷到n=4能級(jí)，然后從n=4能級(jí)向低能級(jí)躍遷，輻射光子的按能量從小到大的順序排列為能級(jí)4到能級(jí)3，能級(jí)3到能級(jí)2，能級(jí)4到能級(jí)2，能級(jí)2到能級(jí)1，能級(jí)3到能級(jí)1，能級(jí)4到能級(jí)1。所以能量E=E4-E1=-158.1-(-2 529.6)eV=2 371.5 eV，E=E5-E1=-101.2-(-2 529.6)eV=2 428.4 eV，則E的取值范圍2 371.5 eVE23)。分別用這三束光照射同一種金屬。已知用光束2照射時(shí)，恰能產(chǎn)生光電子。下列說法正確的是()A.用光束1照射時(shí)，不能產(chǎn)生光電子B.用光束3照射時(shí)，不能產(chǎn)生光電子C.用光束2照射時(shí)，光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目越多D.用光束2照射時(shí)，光越強(qiáng)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能越大【解析】選A、C。依據(jù)波長與頻率的關(guān)系：=，因123，所以123；由于用光束2照射時(shí)，恰能產(chǎn)生光電子，因此用光束1照射時(shí)，不能產(chǎn)生光電子，而用光束3照射時(shí)，一定能產(chǎn)生光電子，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；用光束2照射時(shí)，光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目越多，而由光電效應(yīng)方程：Ekm=h-W0可知，光電子的最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)弱無關(guān)，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。11.已知?dú)湓犹幱诩ぐl(fā)態(tài)的能量En=，式中E1為基態(tài)的能量，E1=-13.6 eV。對(duì)于處于n=4激發(fā)態(tài)的一群氫原子來說，可能發(fā)生的輻射是()A.能夠發(fā)出五種能量不同的光子B.能夠發(fā)出六種能量不同的光子C.發(fā)出的光子的最大能量是12.75 eV，最小能量是0.66 eVD.發(fā)出的光子的最大能量是13.6 eV，最小能量是0.85 eV【解析】選B、C。根據(jù)=6知，一群處于n=4能級(jí)的氫原子向較低能級(jí)躍遷，能產(chǎn)生6種不同頻率的光子，故A錯(cuò)誤，B正確。由第4能級(jí)向第3能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子能量最小，即為E=E4-E3=eV=0.66 eV，最大能量是從n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，即為E=eV=12.75 eV，故C正確，D錯(cuò)誤。【加固訓(xùn)練】(2018咸陽模擬)已知類氫結(jié)構(gòu)氦離子(He+)的能級(jí)圖如圖所示，根據(jù)能級(jí)躍遷理論可知()A.氦離子(He+)處于n=1能級(jí)時(shí)，能吸收45 eV 的能量躍遷到n=2能級(jí)B.大量處在n=3能級(jí)的氦離子(He+)向低能級(jí)躍遷，只能發(fā)出2種不同頻率的光子C.氦離子(He+)從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)比從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)輻射出光子的波長大D.若氦離子(He+)從n=2能級(jí)躍遷到基態(tài)，釋放的光子能使某金屬板發(fā)生光電效應(yīng)，則從n=4能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)釋放的光子一定也能使該金屬板發(fā)生光電效應(yīng)【解析】選C。吸收的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，才能發(fā)生躍遷，從n=1躍遷到n=2，吸收的光子能量為40.8 eV，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；大量處在n=3能級(jí)的氦離子(He+)向低能級(jí)躍遷，能發(fā)出3種不同頻率的光子，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖可知，n=4和n=3的能級(jí)差小于n=3和n=2的能級(jí)差，則從n=4躍遷到n=3能級(jí)釋放的光子能量小于從n=3躍遷到n=2能級(jí)輻射的光子能量，所以從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)比從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)輻射出光子的頻率低，波長大，故C項(xiàng)正確；從n=2能級(jí)躍遷到基態(tài)釋放的光子能量為-13.6-(-54.4)eV=40.8 eV，若能使某金屬板發(fā)生光電效應(yīng)，從n=4能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)釋放的光子能量為-3.4-(-13.6)eV=10.2 eV40.8 eV，不一定能使該金屬板發(fā)生光電效應(yīng)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。12.C能自發(fā)地進(jìn)行衰變，下列判斷正確的是()A.C經(jīng)衰變后變成CBC經(jīng)衰變后變成NCC發(fā)生衰變時(shí)，原子核內(nèi)一個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)化成中子DC發(fā)生衰變時(shí)，原子核內(nèi)一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子【解析】選B、D。發(fā)生衰變時(shí)，原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，電子釋放出來，所以每發(fā)射一個(gè)粒子，一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子，依據(jù)質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒，則有CNe，故B、D項(xiàng)正確，A、C項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題共2小題，共28分。需寫出規(guī)范的解題步驟)13.(10分)如圖所示是研究光電管產(chǎn)生的電流的電路圖，A、K是光電管的兩個(gè)電極，已知該光電管陰極的極限頻率為0。現(xiàn)將頻率為(大于0)的光照射在陰極上，則：(1)_是陰極，陰極材料的逸出功等于_。(2)加在A、K間的正向電壓為U時(shí)，到達(dá)陽極的光電子的最大動(dòng)能為_，將A、K間的正向電壓從零開始逐漸增加，電流表的示數(shù)的變化情況是_。(3)為了阻止光電子到達(dá)陽極，在A、K間應(yīng)加上Uc=_的反向電壓。(4)下列方法一定能夠增加飽和光電流的是()A.照射光頻率不變，增加光強(qiáng)B.照射光強(qiáng)度不變，增加光的頻率C.增加A、K電極間的電壓D.減小A、K電極間的電壓【解析】(1)被光照射的金屬將有光電子逸出，故K是陰極，逸出功與極限頻率的關(guān)系為W0=h0。(2)根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，逸出的光電子的最大初動(dòng)能為h-h0，經(jīng)過電場加速獲得的能量為eU，所以到達(dá)陽極的光電子的最大動(dòng)能為h-h0+eU，隨著電壓增加，單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)陽極的光電子數(shù)量將逐漸增多，但當(dāng)從陰極逸出的所有光電子都到達(dá)陽極時(shí)，再增大電壓，也不可能使單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)陽極的光電子數(shù)量增多。所以，電流表的示數(shù)先是逐漸增大，直至保持不變。(3)從陰極逸出的光電子在到達(dá)陽極的過程中將被減速，被電場消耗的動(dòng)能為eUc，如果h-h0=eUc，就將沒有光電子能夠到達(dá)陽極，所以Uc=。(4)要增加單位時(shí)間內(nèi)從陰極逸出的光電子的數(shù)量，就需要增加照射光單位時(shí)間內(nèi)入射光子的個(gè)數(shù)，所以只有A正確。答案：(1)Kh0(2)h-h0+eU逐漸增大，直至保持不變(3)(4)A14.(18分)(2017北京高考)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，一個(gè)靜止的放射性原子核發(fā)生了一次衰變。放射出粒子He)在與磁場垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為R。以m、q分別表示粒子的質(zhì)量和電荷量。(1)放射性原子核用X表示，新核的元素符號(hào)用Y表示，寫出該衰變的核反應(yīng)方程。(2)粒子的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效成一個(gè)環(huán)形電流，求圓周運(yùn)動(dòng)的周期和環(huán)形電流大小。(3)設(shè)該衰變過程釋放的核能都轉(zhuǎn)化為粒子和新核的動(dòng)能，新核的質(zhì)量為M，求衰變過程的質(zhì)量虧損m?！窘忸}指導(dǎo)】解答本題應(yīng)注意以下四個(gè)方面：(1)書寫核反應(yīng)方程時(shí)要遵循質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒，同時(shí)要注意用“”，不能用“=”。(2)衰變的生成物是兩種帶電荷量不同的“帶電粒子”，反應(yīng)前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒，因此反應(yīng)后的兩產(chǎn)物向相反方向運(yùn)