（廣東專版）高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十四章 動(dòng)量和原子物理階段驗(yàn)收評估（選修35）.doc

階段驗(yàn)收評估(十四)動(dòng)量和原子物理(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共5小題，每小題6分，共30分)1(2012重慶高考)以下是物理學(xué)史上3個(gè)著名的核反應(yīng)方程()xli2yynxoybezcx、y和z是3種不同的粒子，其中z是a粒子b質(zhì)子c中子 d電子2.氦原子被電離出一個(gè)核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子，已知基態(tài)的氦離子能量為e154.4 ev，氦原子的能級(jí)示意圖如圖1所示，在具有下列能量的光子或者電子中，不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是()圖1a42.8 ev(光子) b43.2 ev(電子)c41.0 ev(電子) d54.4 ev(光子)3如圖2甲所示為氫原子的能級(jí)，圖乙為氫原子的光譜。已知譜線a是氫原子從n4的能級(jí)躍遷到n2的能級(jí)時(shí)的輻射光，則譜線b是氫原子()圖2a從n3的能級(jí)躍遷到n2的能級(jí)時(shí)的輻射光b從n5的能級(jí)躍遷到n2的能級(jí)時(shí)的輻射光c從n4的能級(jí)躍遷到n3的能級(jí)時(shí)的輻射光d從n2的能級(jí)躍遷到n1的能級(jí)時(shí)的輻射光4(2013山西山大附中測試)如圖3所示是光電管的原理圖，已知當(dāng)有波長為0的光照射到陰極k上時(shí)，電路中有光電流，則()圖3a若換用波長為1(10)的光照射陰極k時(shí)，電路中一定沒有光電流b若換用波長為2(20)的光照射陰極k時(shí)，電路中一定有光電流c增加電路中電源兩極電壓，電路中光電流一定增大d若將電源極性反接，電路中一定沒有光電流產(chǎn)生5(2014焦作質(zhì)檢)下列說法中正確的是()圖4a盧瑟福通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程為henohb放射性元素的半衰期隨溫度的升高而增加c一個(gè)動(dòng)量為p的電子對應(yīng)的物質(zhì)波波長為hp(h為普朗克常量)d從能級(jí)圖中可知，氫原子從n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)釋放出的光子能量小于從n4能級(jí)躍遷到n2能級(jí)所釋放出的光子能量二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分，選不全得3分，有錯(cuò)選不得分)6下列四幅圖所反映的物理過程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒的是()圖57(2014長安測試)隨著科技的發(fā)展，大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)促進(jìn)了人們對微觀領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)，下列說法正確的是()a湯姆孫通過對陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，從而揭示了原子核是有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的b盧瑟福通過粒子轟擊氮核實(shí)驗(yàn)的研究，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子c普朗克通過對黑體輻射的研究，第一次提出了光子的概念d德布羅意首先提出了物質(zhì)波的猜想，而電子衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了他的猜想8(2014廣東高考)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)。下列說法正確的是()a增大入射光的強(qiáng)度，光電流增大b減小入射光的強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失c改用頻率小于的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)d改用頻率大于的光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大三、填空題(本題共1小題，共16分，把答案填在題中橫線上或按題目要求作答)9(2013江蘇南京二模)(1)下列說法正確的有_。a光電子的最大初動(dòng)能和照射光的頻率成正比b大量光子的效果往往表現(xiàn)出波動(dòng)性，個(gè)別光子的行為往往表現(xiàn)出粒子性c盧瑟福用粒子散射實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)估算原子核的大小d玻爾的原子模型徹底否定了經(jīng)典的電磁理論(2)放射性原子核u先后發(fā)生衰變和衰變后，變?yōu)樵雍恕Ｒ阎猽質(zhì)量為m1238.029 0 u，pa質(zhì)量為m2234.023 9 u，粒子的質(zhì)量為m4.002 6 u，電子的質(zhì)量為me0.000 5 u。(原子質(zhì)量單位1 u相當(dāng)于931.5 mev的能量)則：放射性衰變方程為：_。原子核u衰變?yōu)閜a的過程中釋放能量為_mev(保留三位有效數(shù)字)。(3)在第(2)問中，若原來u靜止，衰變后放出的粒子速度為v3107 m/s，不計(jì)電子和衰變過程中釋放光子的動(dòng)量，則pa的速度大小約為多少(保留兩位有效數(shù)字)?四、計(jì)算題(本題共2小題，共36分。解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)10(18分)(2015潮州金中、揭陽一中兩校聯(lián)合摸底)如圖6，一質(zhì)量為m0.99 kg的木塊靜止在水平軌道的b點(diǎn)，水平軌道與半徑為r10 m光滑弧形軌道相切于b點(diǎn)?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m10 g的子彈以v0500 m/s的水平速度從左邊射入木塊且未穿出。已知木塊與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，g10 m/s2，求：圖6(1)子彈射入木塊時(shí)與木塊獲得共同速率及此時(shí)木塊對軌道的壓力大??；(2)子彈射入木塊后與木塊在弧形軌道上升的最大高度h；(3)木塊從弧形軌道返回水平面后到靜止時(shí)距b點(diǎn)的距離s。11(18分)(2014廣東六校聯(lián)考)如圖7所示，物體a緊靠墻壁，a與物體b之間有輕彈簧相連，a的質(zhì)量為m，b的質(zhì)量為3m。質(zhì)量為m的物體c以速度v0向左運(yùn)動(dòng)，與b發(fā)生彈性碰撞。不計(jì)一切摩擦。圖7(1)判斷以后b與c能否再次發(fā)生碰撞(不必說明理由)?(2)求在a未離開墻壁前，彈簧的最大彈性勢能ep。(3)求在a離開墻壁后，彈簧的最大彈性勢能ep。答 案1選c根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，三個(gè)核反應(yīng)方程為hli2he，henho，hebenc，z為中子，c選項(xiàng)正確。2選a由于光子能量不可分，因此只有能量恰好等于兩能級(jí)差的光子才能被氦離子吸收，故a項(xiàng)中光子不能被吸收，d項(xiàng)可以。而實(shí)物粒子(如電子)只要能量不小于兩能級(jí)差，均可能被吸收，故b、c兩項(xiàng)中電子均能被吸收。3選b從氫原子光譜圖上可以看出譜線a、b相鄰且波長ba，則譜線b光子的頻率大于譜線a光子的頻率，產(chǎn)生譜線b的能級(jí)差僅大于產(chǎn)生譜線a的能級(jí)差，所以b正確。4選b當(dāng)用波長為0的光照射陰極k時(shí)，電路中有光電流，只有換用頻率更大，也就是波長比0小的光照射陰極k時(shí)才一定有光電流，換用波長比0大的光時(shí)情況不確定，a錯(cuò)誤，b正確。電路中光電流由光電子數(shù)目決定，與光的強(qiáng)度有關(guān)，與電路中電源兩極電壓無關(guān)，c錯(cuò)誤。若將電源極性反接，光電子做減速運(yùn)動(dòng)，若接近a板時(shí)還沒有減速到零，電路中就可能有光電流產(chǎn)生，d錯(cuò)誤。5選a盧瑟福用粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，a正確。放射性元素的半衰期是由原子核內(nèi)部的因素決定的，跟原子所處的物理狀態(tài)(如溫度、壓強(qiáng))或化學(xué)狀態(tài)(如單質(zhì)、化合物)無關(guān)，b錯(cuò)誤。由德布羅意波長可知一個(gè)動(dòng)量為p的電子對應(yīng)的物質(zhì)波波長(h為普朗克常量)，c錯(cuò)誤。從能級(jí)圖中可知，氫原子從n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)釋放出的光子能量為10.2 ev，從n4能級(jí)躍遷到n2能級(jí)釋放出的光子能量2.55 ev，d錯(cuò)誤。6選aca中子彈和木塊組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力，豎直方向所受合力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒；b中在彈簧恢復(fù)原長過程中，系統(tǒng)在水平方向始終受墻的作用力，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒；c中木球與鐵球的系統(tǒng)所受合力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒；d中木塊下滑過程中，斜面始終受到擋板的作用力，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒。7選bd湯姆孫在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)電子，電子的發(fā)現(xiàn)說明原子是可以再分的，湯姆孫進(jìn)一步提出了原子的“棗糕式”模型，該模型被盧瑟福用粒子散射實(shí)驗(yàn)給予了否定，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，a錯(cuò)誤。愛因斯坦首先提出了光子的概念，c錯(cuò)誤。8選ad根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律可知，增大入射光的強(qiáng)度，光電流增大，a項(xiàng)正確；減小入射光的強(qiáng)度，光電流減小，光電效應(yīng)現(xiàn)象并不消失，b項(xiàng)錯(cuò)誤；改用小于的入射光照射，如果入射光的頻率仍然大于光電管陰極材料的極限頻率，仍能發(fā)生光電效應(yīng)，c項(xiàng)錯(cuò)誤；由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知，增大入射光的頻率，光電子的最大初動(dòng)能增大，d項(xiàng)正確。9解析：(1)由光電效應(yīng)方程ekhw0可知，光電子的最大初動(dòng)能和照射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；玻爾從基本假設(shè)出發(fā)，運(yùn)用經(jīng)典電磁學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的理論，計(jì)算出氫原子中電子的可能軌道半徑及相應(yīng)的能量，選項(xiàng)d錯(cuò)誤。(2)虧損的質(zhì)量mm1m2mme0.002 0 u；釋放的能量e0.002 0931.5 mev1.86 mev。(3)由動(dòng)量守恒可得，mpavpamv，解得vpav5.1105 m/s。答案：(1)bc(2)upahee186(3)5.1105 m/s10解析：(1)設(shè)子彈射入木塊時(shí)與木塊獲得共同速率為v，子彈射入木塊前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒mv0(mm)v解得：v5 m/s子彈射入木塊與木塊獲得共同速率這一瞬間由牛頓第二定律得：fn(mm)g(mm)解得fn12.5n根據(jù)牛頓第三定律得：子彈與木塊對軌道的壓力大小為fn12.5n(2)設(shè)木塊上升的最大高度為h，子彈與木塊在光滑弧形軌道上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)過程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒(mm)v2(mm)gh解得：h1.25 m(3)從子彈射入木塊時(shí)與木塊獲得共同速率到從弧形軌道返回水平面再到靜止的過程由動(dòng)能定理得：(mm)v2g(mm)s解得：s2.5 m答案：(1)5 m/s12.5 n(2)1.25 m(3)2.5 m11解析：(1)b與c不能再次發(fā)生碰撞。(2)設(shè)c與b發(fā)生彈性碰撞后，速度為vc、vb，c與b碰撞過程，根據(jù)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒分別有：mv0mvc3mvbmv02mvc23mvb2解得：vb然后b壓縮彈簧而做減速運(yùn)動(dòng)，b的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，當(dāng)b的