江蘇高考物理復(fù)習(xí)單元檢測十三動量波粒二象性原子結(jié)構(gòu)與原子核

1、單元檢測十三動量波粒二象性原子結(jié)構(gòu)與原子核考生注意：1 .本試卷共4頁.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、學(xué)號填寫在相應(yīng) 位置上.3 .本次考試時間90分鐘，滿分100分.4 .請在密封線內(nèi)作答，保持試卷清潔完整.一、選擇題（本題共6小題，每小題4分，共計24分.每小題至少有一個選項符合題意，全 部選對的得4分，選對但不全的得 2分，錯選或不答的得 0分）1 . （2018 泰州中學(xué)模擬）下列說法中正確的是（）A.用不可見光照射金屬一定比用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的最大初動能大B.查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)是：；Be+ 2He->/CF 0nC.

2、3衰變說明了 3粒子（電子）是原子核的組成部分D. “探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗中得到的結(jié)論是碰撞前后兩個物體mv的矢量和保持不變2. （2018 徐州三中月考）下列說法正確的是（）A.太陽輻射的能量來自太陽內(nèi)部的熱核反應(yīng)8. 一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因為該束光的波長太短C.氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能減小，電勢能增加D.將放射性元素?fù)诫s到其它穩(wěn)定元素中，并降低其溫度，它的半衰期不發(fā)生改變3. （2018 虹橋中學(xué)調(diào)研）下列說法正確的是（）A.光電效應(yīng)是原子核吸收光子向外釋放電子的現(xiàn)象B.天然放射性現(xiàn)象說明原子核具有復(fù)雜的結(jié)

3、構(gòu)C. 一個笊核的質(zhì)量小于一個質(zhì)子和一個中子的質(zhì)量和D.已知鉆60的半衰期為5.27年，則任一個鉆60原子核都將在5.27年內(nèi)發(fā)生衰變4.圖1中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物發(fā)生衰變放出的部分粒子的徑跡，氣泡室中 磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里.以下判斷可能正確的是（）圖1A. a、b為3粒子的徑跡B. a、b為丫粒子的徑跡C. c、d為a粒子的徑跡D. c、d為3粒子的徑跡5. （2018 常熟市模擬）下列說法中正確的是（）A.某放射性原子核經(jīng)兩次a衰變和一次3衰變，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)減少 3個B.玻爾理論可以成功解釋氫原子的光譜現(xiàn)象C.氫原子的核外電子從半徑較大的軌道躍遷到半徑較小的軌道時，原

4、子的能量增大D.放射性元素發(fā)生3衰變，新核的化學(xué)性質(zhì)不變6. （2017 淮安市高三年級信息卷試題）下列說法中正確的是（）A.隨著溫度的升高，各種波長的輻射強(qiáng)度都在增加，同時輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方 向移動B.在康普頓效應(yīng)中，當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時，把一部分動量轉(zhuǎn)移給電子，因此光子散射后波長變短C.放射性元素原子核的半衰期長短與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件有關(guān)D. 3衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時所產(chǎn)生的二、非選擇題（本題共12小題，共計76分）7. （4分）（2018 高郵市段考）如圖2所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能 隨入射光頻率的變化圖線，（直

5、線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)4.27,與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo) 0.5）.由圖可知普朗克常量為 J s（保留兩位有效數(shù)字 ）.圖28. （4分）（2018 泰州中學(xué)調(diào)研 ）研究發(fā)現(xiàn)，在核輻射形成的污染中影響最大的是葩 137（13755Cs）,可廣泛散布到幾百公里之外，且半衰期大約是 30年左右.請寫出葩137發(fā)生3衰變的核反應(yīng)方程（新核可用X表示）：.如果在該反應(yīng)過程中釋 放的核能為E,光速為c,則其質(zhì)量虧損為 .9. （4分）（2018 南通市如東縣質(zhì)量檢測）如圖3所示為氫原子的能級圖，n為量子數(shù).若氫原子由n=3能級躍遷到n=2能級的過程釋放出的光子恰好能使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，則一群處于n=4能級的氫原子

6、在向基態(tài)躍遷時，產(chǎn)生的光子中有 種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，其中光電子的最大初動能Ek=eV.040閑3-LSI2-13j610. （4分）（2017 南通市高三第一次調(diào)研測試）核電站所需的能量是由鈾核裂變提供的，裂變過程中利用 （選填“石墨”或“鎘棒”）吸收一定數(shù)量的中子，控制反應(yīng)堆的反 應(yīng)速度.核反應(yīng)堆產(chǎn)物發(fā)生3衰變產(chǎn)生反電子中微子（符號丁 e）,又觀察到反電子中微子（不帶電，質(zhì)量數(shù)為零）誘發(fā)的反應(yīng)： Ve+p-n+x,其中x代表（選填“電 子”或“正電子”）.11. （4分）（2017 南京市、鹽城市高三第二次模擬考試 ）用頻率為V的光照射光電管陰極時， 產(chǎn)生的光電流隨陽極與陰極

7、間所加電壓的變化規(guī)律如圖4所示，UC為遏止電壓.已知電子電荷量為一e,普朗克常量為h,則光電子的最大初動能為 ,該光電管發(fā)生光電效應(yīng)的 極限頻率為.圖412. （6分）（2017 揚(yáng)州市高三上學(xué)期期末檢測）某金屬在光的照射下發(fā)生光電效應(yīng)，光電子的最大初動能 E與入射光頻率y的關(guān)系如圖5所不，試求：圖5（1）普朗克常量h（用圖中字母表示）；（2）入射光的頻率為3 v c時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能.A B兩物體與水平面間的動摩擦B發(fā)生碰撞，碰前的 A速度變化2出所小, g取10m/s ,求：13. （8分）（2018 南通市如東縣質(zhì)量檢測 ）如圖6甲所示,因數(shù)相同，A的質(zhì)量為3kg, A以一定的

8、初速度向右滑動，與如圖乙中圖線I所示，碰后 A B的速度變化分別如圖線n、m131 tfs 乙(1) A與地面間的動摩擦因數(shù)；(2)判斷A、B間發(fā)生的是彈性碰撞還是非彈性碰撞.14. (8分)(2018 淮安市、宿遷市學(xué)業(yè)質(zhì)量檢測)如圖7,滑塊 A B的質(zhì)量分別為 mA和皿由輕質(zhì)彈簧相連，置于光滑水平面上，把兩滑塊拉近，使彈簧處于壓縮狀態(tài)并用一輕繩綁緊，兩滑塊一起以恒定的速率V0向右滑動.若輕繩突然斷開，彈簧第一次恢復(fù)到原長時滑塊A的動量為p,方向向左，求在彈簧第一次恢復(fù)到原長時： 口圖7(1)滑塊B的動量Pb大小和方向；(2)若m= mB= m滑塊B的速度大小v.15. (8分)(2018

9、海安中學(xué)段考)質(zhì)量為2kg的物體B靜止在光滑水平面上，一質(zhì)量為 1kg 的物體A以2.0m/s的水平速度和 B發(fā)生正碰，碰撞后A以0.2 m/s的速度反彈，求碰撞過程 中系統(tǒng)損失的機(jī)械能.16. (9分)(2017 南京市、鹽城市高三第二次模擬 )如圖8所示，木塊 A和半徑為r=0.5m 的四分之一光滑圓軌道 B靜置于光滑水平面上， A、B質(zhì)量m= m>= 2.0kg.現(xiàn)讓A以vo= 6m/s 的速度水平向右運(yùn)動， 之后與墻壁碰撞，碰撞時間為t = 0.2 s,碰后速度大小變?yōu)?vi = 4 m/s. 取重力加速度 g=10m/s2.求：圖8(1) A與墻壁碰撞過程中，墻壁對木塊平均作用

10、力的大小;(2) A滑上圓軌道B后到達(dá)最大高度時的共同速度大小.17 .(9分)(2017 蘇北四市高三上學(xué)期期末)如圖9所示，光滑水平面上質(zhì)量為1kg的小球A以2.0m/s的速度與同向運(yùn)動的速度為1.0 m/s、質(zhì)量為2kg的大小相同的小球 B發(fā)生正碰，碰撞后小球 B以1.5m/s的速度運(yùn)動.求：圖9(1)碰后A球的速度；(2)碰撞過程中A、B系統(tǒng)損失的機(jī)械能.18 . (8分)(2018 南通市調(diào)研)一靜止的缽核發(fā)生衰變后放出一個“粒子變成鈾核.已知缽核質(zhì)量為mi, a粒子質(zhì)量為m2,鈾核質(zhì)量為m3,光在真空中的傳播速度為c.(1)如果放出的a粒子的速度大小為 V,求鈾核的速度大小 V&#

11、39; .(2) 求此衰變過程中釋放的總能量答案精析1. BD 光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)，隨著入射光頻率增大而增大，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)生的光電子的最大初動能大，比如紅外線照射 金屬比用紅光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的最大初動能小，故A錯誤；查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)為用“粒子轟擊破核，產(chǎn)生62C和中子，故B正確；3衰變中產(chǎn)生的 3粒子是原子 核中的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時產(chǎn)生的，故C錯誤；“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗中得到的結(jié)論是碰撞前后兩個物體 mv的矢量和保持不變，故 D正確.2. AD 太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的聚變反應(yīng)，又稱熱核反應(yīng)，故 A正確；一

12、束光 照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因為該束光的波長太長，故 B錯誤；核外電子由較 高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能增加，電勢能減小，故 C錯誤；半衰期是元素本身的性質(zhì)，與它所處的物理、化學(xué)環(huán)境無關(guān)，故D正確.3. BC 光電效應(yīng)是光照射金屬，電子吸收能量后飛出金屬表面的現(xiàn)象，故 A錯誤；天然放 射性現(xiàn)象中的射線來自原子核，可知天然放射性現(xiàn)象說明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，故B正確；一個質(zhì)子和一個中子結(jié)合成笊核，向外輻射能量，有質(zhì)量虧損，知一個質(zhì)子和一個中子的總質(zhì) 量大于一個笊核的質(zhì)量，故 C正確；大量的原子核經(jīng)過一個半衰期有半數(shù)發(fā)生衰變，不是經(jīng) 過一個半衰期任何一個原

13、子核都發(fā)生衰變，故D錯誤.4. D 丫粒子是不帶電的光子，在磁場中不偏轉(zhuǎn)，選項 B錯誤；a粒子為氨核帶正電，由 左手定則知向上偏轉(zhuǎn)，選項 C錯誤；3粒子是帶負(fù)電的電子，應(yīng)向下偏轉(zhuǎn)，選項D正確，A錯誤.5. AB 某放射性原子核經(jīng)兩次 a衰變和一次3衰變，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)減少 3個，選項A正確； 玻爾理論可以成功解釋氫原子的光譜現(xiàn)象，但是不能解釋其它原子光譜現(xiàn)象，選項B正確；氫原子的核外電子從半徑較大的軌道躍遷到半徑較小的軌道時，釋放出光子，原子的能量減小，選項C錯誤；放射性元素發(fā)生 3衰變，新核的原子序數(shù)要變化，化學(xué)性質(zhì)改變，選項 D 錯誤.6. AD 黑體輻射的強(qiáng)度按波長的分布只與溫度有關(guān)，溫度越

14、高，黑體輻射的強(qiáng)度越大，隨著溫度的升高，黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動，A正確；康普頓效應(yīng)中，當(dāng).,一 h .入射光子與晶體中的電子碰撞時，把一部分動量轉(zhuǎn)移給電子，則動量減小，根據(jù)入=",知p波長變長，故B錯誤；放射性元素原子核的半衰期長短與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無 關(guān)，只和自身因素有關(guān)，C錯誤；3衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時所產(chǎn)生的，D正確. 一 公 347. 6.5 X 10解析 根據(jù)光電效應(yīng)方程得， R=hv W,當(dāng)入射光白頻率為 5.5 X1014Hz時，最大初動能為0.5eV.當(dāng)入射光的頻率為 4.27 X1014Hz時，光電子的最大初動能為

15、0.則 hX5.5 X 1014W= 0.5X1.6X10 19, hX4.27X1014 W= 0聯(lián)立解得 h=6.5 X 10 34J - s.E8. 13755cA 13756奸01e 不解析 根據(jù)核反應(yīng)中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得到：13755cA 13756奸0 1e2根據(jù)質(zhì)能萬程E=Amc,解得：A m= C29. 5 10.86解析 因為氫原子由n=3能級躍遷到n=2能級的過程釋放出的光子恰好能使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，即逸出功 W= E3-E2=1.89eV.從n = 4躍遷到n= 1、2,從n=3躍遷到n = 1、2,從n=2躍遷到n=1輻射的光子能量大于 等于逸出功，則有 5種

16、頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng).從n=4躍遷到n=1輻射的光子能量最大，為 12.75eV,根據(jù)光電效應(yīng)方程得，光電子的最大初動能 &=hv W= 12.75eV-1.89eV= 10.86eV.10. 鎘棒 正電子eUC11. eUC v - h解析由動能定理可知，光電子的最大初動能Ek=eUC.根據(jù)光電效應(yīng)方程，Ek=hv hvc所以 Vc= v -eUc.12. (1) (2)2 E Y c解析(1)由光電效應(yīng)方程 E= hv W,結(jié)合圖象可知金屬的逸出功W= E,極限頻率為vc,所以hy c W= 0,解得h =.(2)由光電效應(yīng)方程 E<= h v W,則 Em=hX

17、3 y cW= 2E.13. (1)0.1(2)見解析解析(1)由題圖可知，A的初速度為：V0=3m/s,碰撞前的速度為：vi = 2 m/s ,時間為：t=1s,由動量定理得：一 Fft = mv mv0,代入數(shù)據(jù)解得：Ff=3N,A與地面間的動摩擦因數(shù)：科=Ff = 2 = d京=0.1Fn mAg 3X10(2)由題圖可知，碰撞后 A的速度為：va= 1m/s, B的速度為：vb= 3 m/s , 碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以A的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：mvi = mvA+mBVB,代入數(shù)據(jù)解得：m>= 1kg , 121212碰撞刖后系統(tǒng)的機(jī)械能差：A E= 2mv1

18、mvA 2mBVB代入數(shù)據(jù)解得：AE= 0J,則碰撞為彈性碰撞.、， p14. (1)p+(mA+ m)vo,方向向右(2)m)+ 2vo解析(1)以向右為正方向，由動量守恒定律知：(mB) vo= p+ pB解得：pB= p+ (mA + mB)vo,方向向右(2)若滑塊A、B的質(zhì)量相等，由動量守恒有：2mv= p+ mvp p解得：v=+2vom15. 0.77J解析 取碰撞前物體 A的速度方向為正方向，兩物體碰撞過程系統(tǒng)的動量守恒，由動量守恒定律得：mw。= mvA+ mmvBmA vo+vaIX 2 + 0.2,得 vb=m/s =1.1 m/smi2由能量守恒定律得：系統(tǒng)損失的機(jī)械能1 2，!2 , 12A E= 2imvo (2mAVA + 2mvB代入數(shù)據(jù)解得A E= o.77J16. (1)1ooN(2)2m/s解析 (1) A與墻壁碰撞過程，規(guī)定水平向左為正，對A由動量定理有 Ft=mv1mi( vo)解得f= 1oon(2) A從返回到滑上圓軌道到最大高度的過程，對A、B組成的系統(tǒng)，水平方向動量守恒：mA/1 = (rra+ rm) V2解得 V2= 2m/s17. (1)