（江蘇專用版）高考物理總復(fù)習(xí) 第十一章 章末檢測（含解析）-人教版高三物理試題

章末檢測非選擇題1.(2018南通、泰州一模)(1)(多選)已知氫原子基態(tài)能量為-13.6eV。下列說法中正確的有()A.使n=2能級的氫原子電離至少需要吸收3.4eV的能量B.氫原子由n=3能級躍遷到n=2能級,放出光子,能量增加C.處于基態(tài)的氫原子吸收能量為10.2eV的光子躍遷到n=4激發(fā)態(tài)D.大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子會輻射出3種不同頻率的光(2)利用圖甲所示電路研究光電效應(yīng)中金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系,描繪出圖乙中的圖像,由此算出普朗克常量h,圖乙中U1、ν1、ν0均已知,電子電荷量用e表示。當(dāng)入射光的頻率增大時,為了測定遏止電壓,滑動變阻器的滑片P應(yīng)向(選填“M”或“N”)端移動,由Uc-ν圖像可求得普朗克常量h=(用題中字母表示)。

(3)在冰壺比賽中,冰壺甲以速度v1正碰靜止的冰壺乙,相碰后冰壺甲的速度變?yōu)関2,方向不變。已知冰壺質(zhì)量均為m,碰撞過程時間為t,求:①正碰后冰壺乙的速度v;②碰撞過程中冰壺乙受到的平均作用力大小F。答案(1)AD(2)NeU解析(1)使n=2能級的氫原子電離至少需要吸收的能量為0-E2=-E14=3.4eV,A正確;氫原子由n=3能級躍遷到n=2能級,放出光子,能量減小,B錯誤;處于基態(tài)的氫原子吸收能量為10.2eV的光子時,E=-13.6eV+10.2eV=-3.4eV,即躍遷到n=2激發(fā)態(tài),C錯誤;大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子會輻射出(2)根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hν-W0,最大初動能與遏止電壓的關(guān)系為Ekm=eUe,可得eUc=hν-W0,變形得Ue=?eν-W0e,當(dāng)入射光的頻率增大時,遏止電壓增大,為了測定遏止電壓,滑動變阻器的滑片P應(yīng)向N端移動;圖乙圖線斜率為U1ν1-ν0,根據(jù)Ue(3)①由動量守恒定律有mv1=mv2+mv,解得v=v1-v2②冰壺乙在碰撞過程由動量定理有Ft=mv-0解得F=m(2.(2018南京調(diào)研)(1)(多選)下列說法中正確的是()A.圖甲中正確反映了黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布與黑體的溫度的關(guān)系B.圖乙的放射性同位素應(yīng)選擇衰變時放出α粒子的同位素C.圖丙中A、B兩球質(zhì)量相等,當(dāng)A以速度v與靜止的B發(fā)生正碰后,B的速度未必是vD.圖丁中電子束通過鋁箔產(chǎn)生的衍射圖樣,證實了物質(zhì)波的存在(2)如圖為氫原子的能級圖,大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時,發(fā)出種頻率不同的光子,若用其中頻率最大的光照射到逸出功為2.75eV的光電管上,則加在該光電管上的遏止電壓為V。

(3)花崗巖、大理石等裝修材料都不同程度地含有放射性元素氡222,人長期吸入后會對呼吸系統(tǒng)造成損害。設(shè)有一靜止的氡核(86222Rn)發(fā)生衰變生成釙①寫出核反應(yīng)方程;②求新核釙218的動能。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)答案(1)CD(2)610(3)見解析解析(1)黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布與黑體的溫度的關(guān)系是:溫度越高,峰值向短波平移,所以1700K的峰值應(yīng)在1300K的左側(cè),A錯誤;α粒子的穿透能力很弱,甚至不能穿過一張紙片,B錯誤;圖丙中,A、B兩球質(zhì)量相等,只有當(dāng)A以速度v與靜止的B發(fā)生彈性正碰后,B的速度才是v,C正確;圖丁中電子束通過鋁箔產(chǎn)生的衍射圖樣,證實了物質(zhì)波的存在,D正確。(2)大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時,發(fā)出光子的頻率種類為k=C42=6種,其中頻率最大的光子是由n=4躍遷到n=1放出的,即ΔE=E4-E1=[-0.85-(-13.6)]eV=12.75eV,由光電效應(yīng)方程可知Ekm=hν-W0,則Ekm=(12.75-2.75)eV=10eV,Ekm=10eV=e·Uc,故U(3)①86222Rn→84②依據(jù)動量守恒定律,反應(yīng)后釙核與氦核動量等大,則釙核、氦核的動能與其質(zhì)量成反比,有EkPoEkHe=mHem聯(lián)立解得EkPo=mHe3.(2018常州一模)(1)(多選)放射性同位素被廣泛應(yīng)用,下列說法正確的是()A.放射性同位素的半衰期都比較短,對環(huán)境的危害較小B.放射性同位素能夠消除靜電是因為其發(fā)出的γ射線C.用放射性同位素參與化學(xué)反應(yīng)可以起到示蹤的作用D.放射性同位素可以作為核燃料進(jìn)行發(fā)電(2)如圖所示,一火箭搭載著衛(wèi)星以速率v0進(jìn)入太空預(yù)定位置,控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離,已知箭體質(zhì)量為m1,衛(wèi)星質(zhì)量為m2,分離后箭體以速率v1沿原方向飛行,忽略空氣阻力及分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化,則分離前系統(tǒng)的總動量為,分離后衛(wèi)星的速率為。

(3)用頻率為ν0的光照射某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),測出光電流i隨電壓U的變化圖像如圖所示,已知普朗克常量為h,電子的帶電量為e,求:①照射在金屬表面上的這束光的最小功率P;②該金屬的極限頻率νc。答案(1)AC(2)(m1+m2)v0m1m2(v0-v(3)見解析解析(1)一般來說,放射性同位素的半衰期比較短,衰變較快,對環(huán)境的危害相對較小,A正確;放射性同位素能夠消除靜電是因為其發(fā)出的α粒子具有較強(qiáng)的導(dǎo)電能力,B錯誤;放射性同位素的典型應(yīng)用之一就是作為示蹤原子,C正確;放射性同位素進(jìn)行核反應(yīng)時可以釋放能量,但能量相對較少,D錯誤。(2)以衛(wèi)星和箭體為研究對象,分離前的系統(tǒng)總動量為(m1+m2)v0,系統(tǒng)不受外力作用,所以總動量守恒,根據(jù)動量守恒定律有(m1+m2)v0=m1v1+m2v,解得v=m1m2(v0-v1(3)①由圖可知飽和光電流為I0,則單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子個數(shù)n=I照射到金屬上的光電子數(shù)為N=I則這束光照射在金屬表面上的功率P=Nhν0=I0e②由圖可知金屬的遏止電壓為Uc,則電子的最大初動能Ekm=eUc由光電效應(yīng)方程Ekm=hν0-W0,其中W0=hνc。解得vc=?ν

4.(2018蘇錫常鎮(zhèn)調(diào)研)(1)(多選)下列四幅圖涉及不同的物理知識,其中說法正確的是()A.甲圖中,原子核D和E聚變成原子核F要放出能量B.乙圖中,盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果,發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子C.丙圖中,原來有1000個氡222,經(jīng)過一個半衰期的時間,一定還剩余500個D.丁圖中,鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的裂變(2)正電子發(fā)射型計算機(jī)斷層顯像,是核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域比較先進(jìn)的臨床檢查影像技術(shù)。放射性同位素在衰變過程中會釋放出正電子,一個正電子遇到一個電子后發(fā)生湮滅,產(chǎn)生方向相反的一對光子。已知電子的質(zhì)量為m,光速為c,則一對靜止的正、負(fù)電子湮滅過程中產(chǎn)生的一個光子能量是,湮滅的反應(yīng)方程式為。

(3)一質(zhì)量為m的蹦極運動員身系彈性蹦極繩,由水面上方的高臺自由下落,從開始下落到繩對人剛產(chǎn)生作用力前,人下落的高度為h,此后經(jīng)歷時間t蹦極繩達(dá)到最大伸長量,人到水面還有數(shù)米距離。在此過程中蹦極繩對人的作用力始終豎直向上,重力加速度為g,不計空氣阻力,求該段時間內(nèi)蹦極繩對人的平均作用力大小。答案(1)AD(2)mc2-10解析(1)甲圖中,輕核D和E聚變成中等核F要放出能量,A正確;乙圖中,盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果,提出核式結(jié)構(gòu),但還未發(fā)現(xiàn)質(zhì)子與中子,B錯誤;原子核的衰變規(guī)律是統(tǒng)計規(guī)律,故原來有1000個氡222,經(jīng)過一個半衰期的時間,不一定還剩余500個,C錯誤;丁圖中,鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的裂變,D正確。(2)根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程知2mc2=2E,則E=mc2;根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,可知核反應(yīng)方程為

-10(3)自由落體運動階段有h=v從繩中剛產(chǎn)生作用力到繩長達(dá)到最長的過程,取向下為正方向,根據(jù)動量定理有mgt-Ft=0-mv解得F=mg+m25.(2018南京三模)(1)下列說法中正確的是()A.一個質(zhì)子和一個中子結(jié)合成氘核,一定會釋放出能量B.湯姆生發(fā)現(xiàn)電子,揭示了原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)C.根據(jù)玻爾理論,電子沒有確定軌道,只存在電子云D.氫原子可以吸收小于使氫原子電離能量的任意能量的光子,因而軌道半徑可以連續(xù)增大(2)如圖所示,當(dāng)開關(guān)K斷開時,用光子能量為2.8eV的一束光照射陰極P,發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零,合上開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.70V時,電流表讀數(shù)仍不為零;當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.70V時,電流表讀數(shù)為零。由此可知陰極材料的逸出功為eV;若將照射到陰極P上的該光的照射強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍,則遏止電壓為V。

(3)用速度為v的中子轟擊靜止的鋰核(3①寫出核反應(yīng)方程;②該核反應(yīng)中α粒子對應(yīng)的物質(zhì)波的波長為多少?答案(1)A(2)2.1eV0.70V(3)①01n+36Li→1解析一個質(zhì)子和一個中子結(jié)合成氘核,這一反應(yīng)有質(zhì)量虧損,一定會釋放出能量,故A項正確;湯姆生發(fā)現(xiàn)電子,知道原子還可以再分,提出了原子的“棗糕式”模型,故B項錯誤;電子沒有確定軌道,也不存在電子云;電子云是對電子軌道出現(xiàn)的概率的描述,故C項錯誤;根據(jù)玻爾理論可知,原子從一個能量狀態(tài)向另一個能量狀態(tài)躍遷時要吸收或放出一定頻率的光子,光子的能量等于兩個狀態(tài)的能級差,不是任意值,故D項錯誤。(2)用光子能量為2.8eV的光照射時,光電子逸出時的最大初動能12mv2,陰極材料的逸出功為W,據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得12mv2=hν-W,題圖中光電管上加的是反向電壓,據(jù)題意