浙江2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí)單元滾動(dòng)檢測(cè)卷十二波粒二象性原子結(jié)構(gòu)原子核.docx

單元滾動(dòng)檢測(cè)卷十二 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu) 原子核考生注意：1.本試卷分選擇題部分和非選擇題部分，共4頁(yè).2.答卷前，考生務(wù)必用藍(lán)、黑色字跡的鋼筆或圓珠筆將自己的姓名、班級(jí)、學(xué)號(hào)填寫在相應(yīng)位置上.3.本次考試時(shí)間90分鐘，滿分100分.選擇題部分一、選擇題(本題共8小題，每小題3分，共24分.每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分)1.下列說法中正確的是()A.放射性元素發(fā)生一次衰變，原子序數(shù)減小1B.一群氫原子從n5的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，有可能輻射出10種不同頻率的光子C.盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)說明了原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的D.原子核衰變時(shí)電荷數(shù)和質(zhì)量都守恒答案B解析放射性元素發(fā)生一次衰變，原子序數(shù)增加1，A錯(cuò)誤；一群氫原子從n5的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，C10，有可能輻射出10種不同頻率的光子，B正確；粒子散射實(shí)驗(yàn)說明了原子的核式結(jié)構(gòu)，C錯(cuò)誤；原子核衰變時(shí)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，質(zhì)量不守恒，D錯(cuò)誤.2.一群氫原子處于同一較高的激發(fā)態(tài)，它們向較低激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷的過程中()A.可能吸收一系列頻率不同的光子，形成光譜中的若干條暗線B.可能發(fā)出一系列頻率不同的光子，形成光譜中的若干條亮線C.只吸收頻率一定的光子，形成光譜中的一條暗線D.只發(fā)出頻率一定的光子，形成光譜中的一條亮線答案B解析處于較高能級(jí)的電子可以向較低的激發(fā)態(tài)躍遷，能量減小，原子要放出光子，激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定可能繼續(xù)向較低能級(jí)躍遷，所以原子要發(fā)出一系列頻率的光子，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確.3.(2018寧波市3月選考)撐桿跳高是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的體育運(yùn)動(dòng)，如圖1所示，完整的過程可以簡(jiǎn)化成三個(gè)階段：持桿助跑、撐桿起跳上升、越桿下落.撐桿跳高的過程中包含很多物理知識(shí)，下列說法正確的是()圖1A.持桿助跑過程，重力的反作用力是地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力B.撐桿起跳上升階段，彎曲的撐桿對(duì)人的作用力大于人對(duì)撐桿的作用力C.撐桿起跳上升階段先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)D.最高點(diǎn)手已離開撐桿，運(yùn)動(dòng)員還能繼續(xù)越過橫桿，是因?yàn)槭艿搅艘粋€(gè)向前的沖力答案C4.(2018溫州市期末改編)如圖2所示，在高速轉(zhuǎn)動(dòng)的洗衣機(jī)脫水桶內(nèi)壁上，有一件濕衣服隨桶一起轉(zhuǎn)動(dòng)，在保證衣服不滑動(dòng)的情況下，下列說法錯(cuò)誤的是()圖2A.桶轉(zhuǎn)速減小時(shí)，衣服對(duì)桶壁的壓力變小B.桶轉(zhuǎn)速減小時(shí)，衣服對(duì)桶壁的壓力變大C.桶轉(zhuǎn)速增大時(shí)，衣服受到的摩擦力不變D.桶轉(zhuǎn)速足夠大時(shí)，衣服上的水滴將做離心運(yùn)動(dòng)答案B解析衣服受到重力、桶壁的支持力和靜摩擦力的作用，由于衣服在脫水桶內(nèi)壁上不掉下來，豎直方向上的重力與靜摩擦力二力平衡，靠支持力提供向心力，隨著脫水桶轉(zhuǎn)速的減小，支持力減小，衣服對(duì)桶壁的壓力也減小，但靜摩擦力不變，故A、C正確，B錯(cuò)誤；衣服對(duì)水滴的附著力提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，隨著脫水桶轉(zhuǎn)速的增加，需要的向心力增加，當(dāng)附著力不足以提供需要的向心力時(shí)，衣服上的水滴將做離心運(yùn)動(dòng)，故D正確.5.(2018臺(tái)州中學(xué)統(tǒng)練)如圖3所示，地球可以看做一個(gè)球體，O點(diǎn)為地球球心，位于臨海的物體A和位于赤道上的物體B，都隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則()圖3A.物體的周期TATBB.物體的周期TATBC.物體的線速度大小vAvBD.物體的角速度大小AvA，故C錯(cuò)誤.6.(2018寧波市重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)如圖4所示，相距為d的平行板A和B之間有電場(chǎng)強(qiáng)度為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng).電場(chǎng)中C點(diǎn)距B板的距離為0.3d，D點(diǎn)距A板的距離為0.2d，有一個(gè)質(zhì)量為m的帶電微粒沿圖中虛線所示的直線從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)，若重力加速度為g，則下列說法正確的是()圖4A.該微粒在D點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比在C點(diǎn)時(shí)的大B.該微粒做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C.在此過程中電場(chǎng)力對(duì)微粒做的功為0.5mgdD.該微粒帶正電，所帶電荷量大小為q答案C7.(2018余姚中學(xué)期中)質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小物塊，從傾角為的光滑絕緣斜面上由靜止下滑，整個(gè)斜面置于方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，如圖5所示，若帶電小物塊下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零，下列說法正確的是()圖5A.小物塊一定帶正電荷B.小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速度增大，而速度也增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)D.小物塊在斜面上下滑過程中，小物塊對(duì)斜面的壓力為零時(shí)的速率為答案D8.(2018臺(tái)州中學(xué)統(tǒng)練改編)如圖6所示，一電動(dòng)自行車動(dòng)力電源上的銘牌標(biāo)有“36V,12Ah”字樣.它正常工作時(shí)電源輸出電壓為30V，額定輸出功率為180W.由于電動(dòng)機(jī)發(fā)熱造成損耗，電動(dòng)機(jī)的效率為80%，不考慮其他部件的摩擦損耗.已知運(yùn)動(dòng)時(shí)自行車受到的阻力恒為288N，下列說法正確的是()圖6A.電源內(nèi)阻為1，額定工作電流為5AB.電動(dòng)自行車電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為6C.電動(dòng)自行車保持額定功率勻速行駛的最長(zhǎng)時(shí)間是2.4hD.電動(dòng)自行車保持額定功率勻速行駛的最遠(yuǎn)距離是3600m答案D解析由PUI可知，額定工作電流IA6A，電源內(nèi)阻為r1，故A錯(cuò)誤；電動(dòng)車電動(dòng)機(jī)的熱功率P熱(180%)P36W，則由P熱I2r1可得，r11，故B錯(cuò)誤；電池容量Q12Ah，電流I6A，則可得：th2h，故C錯(cuò)誤；電動(dòng)車勻速行駛時(shí)FFf，則由80%PFfv，解得v0.5m/s，則自行車保持額定功率勻速行駛的最遠(yuǎn)距離是xvt0.57200m3600m，故D正確.二、選擇題(本題共8小題，每小題3分，共24分.每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的.全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得1分，有選錯(cuò)的得0分)9.按照玻爾的理論，氫原子的能級(jí)是氫原子處于各個(gè)定態(tài)時(shí)的能量值，它包括氫原子系統(tǒng)的電勢(shì)能和電子在軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能.當(dāng)一個(gè)氫原子從n4能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，下列說法正確的是()A.氫原子系統(tǒng)的電勢(shì)能增加，電子的動(dòng)能增加B.氫原子系統(tǒng)的電勢(shì)能減小，電子的動(dòng)能增加C.氫原子可能輻射6種不同波長(zhǎng)的光D.氫原子可能輻射3種不同波長(zhǎng)的光答案BD10.(2018嘉興市期末)關(guān)于如圖7所示圖片中的物理現(xiàn)象，描述正確的是()圖7A.甲圖，水波由深水區(qū)傳播至淺水區(qū)，波速方向改變，屬于波的反射現(xiàn)象B.乙圖，水波穿過障礙物的小孔后，能傳播至兩側(cè)區(qū)域，屬于波的衍射現(xiàn)象C.丙圖，兩列同頻率的水波在空間疊加，部分區(qū)域振動(dòng)加強(qiáng)，屬于波的干涉現(xiàn)象D.丁圖，用竹竿舉起蜂鳴器快速轉(zhuǎn)動(dòng)，聽到蜂鳴器頻率發(fā)生變化，屬于波的多普勒效應(yīng)答案BCD解析水波從深水區(qū)傳到淺水區(qū)改變傳播方向的現(xiàn)象，是波的折射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；水波穿過障礙物的小孔后，能傳播至兩側(cè)區(qū)域，屬于波的衍射現(xiàn)象，故B正確；兩列同頻率的水波在空間疊加，部分區(qū)域振動(dòng)加強(qiáng)，屬于波的干涉現(xiàn)象，故C正確；用竹竿舉起蜂鳴器快速轉(zhuǎn)動(dòng)，聽到蜂鳴器頻率發(fā)生變化，屬于波的多普勒效應(yīng)，故D正確.11.下列說法正確的是()A.方程式UThHe是重核裂變反應(yīng)方程B.衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的C.核力是短程力，與核子間的距離有關(guān)，有時(shí)表現(xiàn)為引力，有時(shí)表現(xiàn)為斥力D.原子核所含核子單獨(dú)存在時(shí)的總質(zhì)量等于該原子核的質(zhì)量答案BC解析方程式UThHe是衰變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的，即nHe，選項(xiàng)B正確；核力是短程力，與核子間的距離有關(guān)，有時(shí)表現(xiàn)為引力，有時(shí)表現(xiàn)為斥力，選項(xiàng)C正確；原子核所含核子單獨(dú)存在時(shí)的總質(zhì)量大于該原子核的質(zhì)量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.12.如圖8所示是某金屬在光的照射下產(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.由圖象可知下列說法正確的是()圖8A.該金屬的逸出功等于EB.該金屬的逸出功等于hcC.入射光的頻率為2c時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為ED.入射光的頻率為時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為答案ABC解析根據(jù)EkhW0結(jié)合Ek圖象得，該金屬的截止頻率等于c，縱軸截距的絕對(duì)值等于金屬的逸出功，所以逸出功等于E，且Ehc，故A、B正確；當(dāng)入射光的頻率為2c時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為Ek2hchcE，故C正確；當(dāng)入射光的頻率為時(shí)，小于極限頻率，不能發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤.13.氫原子的能級(jí)圖如圖9所示，一群氫原子處于n3的激發(fā)態(tài)，這群氫原子輻射出的光子的能量可能是()圖9A.13.6eVB.12.09eVC.10.2eVD.1.89eV答案BCD解析一群氫原子處于n3的激發(fā)態(tài)可能發(fā)生的躍遷有32,31,21，根據(jù)公式hEmEn可得，若32，放出的光子能量為1.89eV，若31，放出的光子能量為12.09eV，若21，放出的光子能量為10.2eV，故A錯(cuò)誤，B、C、D正確.14.(2019屆湖州市質(zhì)檢)2006年美國(guó)和俄羅斯的科學(xué)家利用回旋加速器，通過Ca(鈣48)轟擊Cf(锎249)發(fā)生核反應(yīng)，成功合成了質(zhì)量數(shù)為297的第118號(hào)元素.實(shí)驗(yàn)表明，該元素的原子核先放出3個(gè)相同的質(zhì)量不為零的粒子X，再連續(xù)經(jīng)過3次衰變后，變成質(zhì)量數(shù)為282的第112號(hào)元素的原子核.則()A.上述過程中的粒子X是電子B.118號(hào)元素的核內(nèi)含有179個(gè)中子C.在衰變過程中，起主要作用的是強(qiáng)相互作用D.在合成第118號(hào)元素的核反應(yīng)過程中，質(zhì)量數(shù)守恒，所以質(zhì)量不變答案BC解析因?yàn)樵谒プ兊倪^程中質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒.根據(jù)電荷數(shù)守恒可得，118321120，所以X粒子的電荷數(shù)為零，再根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒，297432823，所以X粒子的質(zhì)量數(shù)為1，所以X粒子為中子，A錯(cuò)誤；118號(hào)元素的核內(nèi)含有中子數(shù)297118179個(gè)，B正確；衰變是原子核內(nèi)的質(zhì)子和中子結(jié)合成粒子的過程，故起主要作用的是強(qiáng)相互作用，C正確；在合成第118號(hào)元素的核反應(yīng)過程中，質(zhì)量數(shù)守恒，質(zhì)量會(huì)虧損，D錯(cuò)誤.15.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)靜止放置的放射性元素的原子核X，某時(shí)刻沿垂直磁場(chǎng)方向放射出一個(gè)粒子后新核和粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖10所示.已知兩個(gè)圓軌跡的半徑之比為911，其中一個(gè)的運(yùn)動(dòng)方向如圖所示，則可知()圖10A.a是新核的軌跡B.磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里C.該放射性元素進(jìn)行的是衰變D.該放射性元素原子核的核電荷數(shù)為90答案CD16.(2018湖州市、衢州市、麗水市高三期末)如圖11所示，MN為半圓形玻璃磚截面的直徑，OO為過圓心且垂直于MN的直線.兩束單色光a、b關(guān)于OO對(duì)稱，從空氣垂直MN射入玻璃磚中.已知a、b兩束光在真空中的波長(zhǎng)分別為1、2，光子的能量分別是E1、E2，在該玻璃磚中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1、t2(不考慮反射光的運(yùn)動(dòng)時(shí)間)，則根據(jù)光路圖，下列判斷正確的是()圖11A.E1E2B.1E2，1m2B.軌道應(yīng)是光滑的C.兩小球的半徑要相同D.每次小球1都要從同一高度由靜止?jié)L下(2)另一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖13所示實(shí)驗(yàn).質(zhì)量為mA的鋼球A用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，質(zhì)量為mB的鋼球B放在離地面高度為H的平臺(tái)邊緣N點(diǎn)(O點(diǎn)在N點(diǎn)正上方)，懸線在A球釋放前伸直，且懸線與豎直線的夾角為，O點(diǎn)到A球球心的距離為L(zhǎng)；A球釋放后擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)恰與B球正碰，碰撞后，A球把輕質(zhì)指示針OC推到與豎直線夾角為處，B球落到地面上，地面上鋪一張蓋有復(fù)寫紙的白紙D，保持角度不變，多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，白紙上記錄到多個(gè)B球的落點(diǎn)，確定平均落點(diǎn)到平臺(tái)的水平距離s，得出的表達(dá)式為_.(利用圖中的物理量給出).圖13答案(1)ACD(2)mAmAmB18.(8分)小王同學(xué)測(cè)量?jī)晒?jié)串聯(lián)干電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，其連接的部分實(shí)驗(yàn)電路圖如圖14甲所示.圖14(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖甲中完成實(shí)物連接.(2)連接好電路，小王檢查無誤后，閉合開關(guān)，開始實(shí)驗(yàn).電壓表指針如圖乙所示，讀數(shù)為_V.(3)小王在圖丙中已描出各點(diǎn)，請(qǐng)作出電源的UI圖象.(4)根據(jù)所作的UI圖象，可得兩節(jié)干電池的總電動(dòng)勢(shì)為E_V，總內(nèi)阻r_.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)答案見解析解析(1)實(shí)物連接圖如圖a所示；(2)電壓表量程為3.0V，則指針示數(shù)為1.80V；(3)UI圖象如圖b所示；(4)根據(jù)圖象可得，兩節(jié)干電池的總電動(dòng)勢(shì)E3.00V，內(nèi)阻r4.26.19.(8分)某些建筑材料可產(chǎn)生放射性氣體氡，氡可以發(fā)生或衰變，如果人長(zhǎng)期生活在氡濃度過高的環(huán)境中，那么，氡經(jīng)過人的呼吸道沉積在肺部，并放出大量的射線，從而危害人體健康，原來靜止的氡核(Rn)發(fā)生一次衰變生成新核釙(Po)，并放出一個(gè)能量為E00.09MeV的光子.已知放出的粒子動(dòng)能為E5.55MeV，忽略放出光子的動(dòng)量，但考慮其能量，1u931.5MeV/c2.(1)寫出衰變的核反應(yīng)方程；(2)衰變過程中總的質(zhì)量虧損為多少？(保留三位有效數(shù)字)答案(1)RnPoHe(2)6.16103u解析(1)衰變方程為：RnPoHe(2)忽略放出光子的動(dòng)量，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，0ppPo，即新核釙(Po)的動(dòng)量與粒子的動(dòng)量大小相等，又Ek，可求出新核釙(Po)的動(dòng)能為EPoE，由題意，質(zhì)量虧損對(duì)應(yīng)的能量以光子的能量和新核、粒子動(dòng)能形式出現(xiàn)，衰變時(shí)釋放出的總能量為EEEPoE0mc2故衰變過程中總的質(zhì)量虧損m，代入數(shù)據(jù)解得m6.16103u.20.(10分)(2018湖州市、衢州市、麗水市高三期末)某游樂場(chǎng)的滑梯可以簡(jiǎn)化為如圖15所示的豎直面內(nèi)的ABCD軌道，AB為長(zhǎng)L6m、傾角37的斜軌，BC為水平軌道，CD為半徑R15m、圓心角37的圓弧，軌道AB段粗糙，其余各段均光滑.一小孩(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)以初速度v02m/s下滑，沿軌道運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)的速度恰好為零(不計(jì)經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的能量損失).已知該小孩的質(zhì)量m30 kg，取sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2，不計(jì)空氣阻力，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.求：圖15(1)該小孩第一次經(jīng)過圓弧C點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓弧軌道的壓力；(2)該小孩與AB段的動(dòng)摩擦因數(shù)；(3)該小孩在軌道AB上運(yùn)動(dòng)的總路程s.答案(1)420N，方向豎直向下(2)0.25(3)21m解析(1)由C到D速度減為0，由動(dòng)能定理可得mg(RRcos37)0mvC2，vC2m/s在C點(diǎn)，由牛頓第二定律得FNmgm，得FN420N根據(jù)牛頓第三定律，小孩對(duì)軌道的壓力大小為420N，方向豎直向下.(2)A到D過程，由動(dòng)能定理得：mgLsinmgLcosmgR(1cos)0mv02(或A到C過程，由動(dòng)能定理得：mgLsinmgLcosmvC2mv02)解得0.25(3)從A點(diǎn)以初速度滑下，最終會(huì)靜止在BC軌道的B處.由動(dòng)能定理得：mgLsinmgscos0mv02，可得s21m.21.(10分)(2018溫州市3月選考)如圖16所示，xOy為平面直角坐標(biāo)系，x軸水平，y軸豎直.在x軸上、下方空間都分布著垂直xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B、3B(圖中未畫出)，整個(gè)空間還分布著沿豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng).一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球，從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以與x軸正方向成30角的速度v射入第一象限，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng).已知g為重力加速度，空氣阻力不計(jì)，求：圖16(1)該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向；(2)小球從離開O點(diǎn)到第四次經(jīng)過x軸時(shí)間內(nèi)的平均速度大小；(3)小球從離開O點(diǎn)后T(T為粒子的運(yùn)行周期)時(shí)刻的位置坐標(biāo).答案(1)豎直向下(2)(3)(，)解析(1)由mgqE得，E方向豎直向下(2)由qvBm，qv3Bm，T1，T2得：r1，r2T1，T2小球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示小球前進(jìn)的位移xOP42(r1r2)小球前進(jìn)的時(shí)間t2()小球的平均速度(3)T因，即此時(shí)小球位于圖中的P5故橫坐標(biāo)為，縱坐標(biāo)為，即位置坐標(biāo)為(，)22.(10分)如圖17甲所示，間距L0.4m的金屬軌道豎直放置，上端接定值電阻R11，下端接定值電阻R24.其