2019高中物理一輪第十二章45分鐘章末檢測(cè)卷

第十二章45分鐘章末檢測(cè)卷滿分100分一、選擇題(1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，8～13題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題7分，共91分)1．(2017·上海單科，1)由放射性元素放出的氦核流被稱為()A．陰極射線B．α射線C．β射線D．γ射線解析：本題考查天然放射現(xiàn)象．在天然放射現(xiàn)象中，放出α、β、γ三種射線，其中α射線屬于氦核流，選項(xiàng)B正確．答案：B2．一個(gè)氫原子從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)，該氫原子()A．放出光子，能量增加B．放出光子，能量減少C．吸收光子，能量增加D．吸收光子，能量減少解析：氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，放出光子，能量減少，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤．答案：B3．下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識(shí)，其中正確的是()A．γ射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流B．氫原子輻射光子后，其繞核運(yùn)動(dòng)的電子動(dòng)能增大C．太陽(yáng)輻射能量的主要來(lái)源是太陽(yáng)中發(fā)生的重核裂變D.eq\o\al(210,83)Bi的半衰期是5天，100克eq\o\al(210,83)Bi經(jīng)過(guò)10天后還剩下50克解析：β射線是高速電子流，而γ射線是一種電磁波，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．氫原子輻射光子后，繞核運(yùn)動(dòng)的電子距核更近，動(dòng)能增大，選項(xiàng)B正確．太陽(yáng)輻射能量的主要來(lái)源是太陽(yáng)內(nèi)部氫核的聚變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.10天為兩個(gè)半衰期，剩余的eq\o\al(210,83)Bi為100×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\f(t,τ)g＝100×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))2g＝25g，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：B4．(2018·湖南十三校聯(lián)考)如圖所示為光電管工作原理圖，閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)有波長(zhǎng)(均指真空中的波長(zhǎng)，下同)為λ的光照射陰極K時(shí)，電路中有光電流，則()A．換用波長(zhǎng)為λ1(λ1>λ)的光照射陰極K時(shí)，電路中一定沒(méi)有光電流B．換用波長(zhǎng)為λ2(λ2<λ)的光照射陰極K時(shí)，電路中一定有光電流C．增大電路中電源兩端電壓，電路中的光電流一定增大D．將電路中電源的極性反接，電路中一定沒(méi)有光電流解析：因?yàn)棣?>λ，則ν1<ν，所以用波長(zhǎng)為λ1的光照射陰極K，不一定發(fā)生光電效應(yīng)，A錯(cuò)誤；因?yàn)棣?<λ，則ν2>ν，所以用波長(zhǎng)為λ2的光照射陰極K，一定發(fā)生光電效應(yīng)，B正確；飽和光電流的大小與入射光的強(qiáng)度有關(guān)，與電壓無(wú)關(guān)，所以只增大電路中電源兩端的電壓，光電流不一定增大，C錯(cuò)誤；將電路中的電源反接，若電壓小于遏止電壓，仍然會(huì)有光電流產(chǎn)生，D錯(cuò)誤．答案：B5．如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，圖中a、b、c、d對(duì)應(yīng)氫原子的四次躍遷，已知可見(jiàn)光光子的能量范圍為1.61～3.10eV，關(guān)于四次躍遷，下列說(shuō)法正確的是()A．經(jīng)歷a躍遷，氫原子吸收的光子能量為0.66eVB．經(jīng)歷b躍遷，氫原子的軌道半徑增大，原子核外電子的動(dòng)能增大C．經(jīng)歷c躍遷，氫原子放出的光子是可見(jiàn)光光子D．經(jīng)歷d躍遷后，再用可見(jiàn)光照射躍遷后的氫原子，可使氫原子發(fā)生電離解析：經(jīng)歷a躍遷，氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光子的能量為0.66eV，A項(xiàng)錯(cuò)誤；經(jīng)歷b躍遷，氫原子吸收能量，軌道半徑增大，但核外電子的動(dòng)能會(huì)減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；經(jīng)歷c躍遷，氫原子輻射出的光子的能量為0.97eV，則該光子不是可見(jiàn)光光子，C項(xiàng)錯(cuò)誤；經(jīng)歷d躍遷后，躍遷后的氫原子的電離能為1.51eV，因此用可見(jiàn)光光子照射可使其電離，D項(xiàng)正確．答案：D6．用不同頻率的光照射某金屬均產(chǎn)生光電效應(yīng)，測(cè)量金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率ν，得到Uc－ν圖象，如圖所示．根據(jù)圖象求出該金屬的截止頻率和普朗克常量分別為(已知電子電荷量e＝1.6×10－19CA．10.0×1014Hz6.4×10－34J·sB．5.0×1014Hz3.2×10－34J·sC．5.0×1014Hz6.4×10－34J·sD．5.0×1014Hz9.6×10－34J·s解析：對(duì)于電子在電場(chǎng)中減速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，由動(dòng)能定理得eUc＝Ek根據(jù)光電效應(yīng)方程有Ek＝hν－W0又W0＝hνc，聯(lián)立以上幾式得Uc＝eq\f(h,e)(ν－νc)可知，在Uc－ν圖象中，圖線與ν軸的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的頻率表示截止頻率νc，由圖象可讀νc＝5.0×1014Hz斜率eq\f(h,e)＝eq\f(5.0－2.0,17.5－10×1014)解得h＝6.4×10－34J·s所以選項(xiàng)C正確．答案：C7．已知?dú)湓犹幱诨鶓B(tài)時(shí)的能量為E1(E1<0)，氫原子處于n能級(jí)時(shí)能量為En＝eq\f(E1,n2).現(xiàn)有一個(gè)處于n＝3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷，發(fā)出兩個(gè)不同頻率的光子，其中頻率較小的光子照射某種金屬恰好能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，已知普朗克常量為h.則下列說(shuō)法正確的是()A．頻率較大的光子能量為－eq\f(8,9)E1B．被照金屬發(fā)生光電效應(yīng)的截止頻率為eq\f(5E1,36h)C．該氫原子向低能級(jí)躍遷過(guò)程中減少的電勢(shì)能等于電子增加的動(dòng)能D．若用其中頻率較大的光子照射該金屬，則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能可能為Ek＝－eq\f(11,18)E1解析：E2＝eq\f(E1,22)＝eq\f(E1,4)，E3＝eq\f(E1,32)＝eq\f(E1,9)，頻率較大的光子的能量為hν＝E2－E1＝－eq\f(3E1,4)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；頻率較小的光子照射恰好發(fā)生光電效應(yīng)，可知該金屬的逸出功W0＝hν0＝E3－E2＝－eq\f(5E1,36)，解得截止頻率ν0＝－eq\f(5E1,36h)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；氫原子向低能級(jí)躍遷過(guò)程中減少的電勢(shì)能等于電子增加的動(dòng)能與輻射的光子的能量之和，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程hν＝W0＋Ek，解得Ek＝－eq\f(11,18)E1，選項(xiàng)D正確．答案：D8．關(guān)于核衰變和核反應(yīng)的類型，下列表述正確的是()A.eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He是α衰變B.eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H是β衰變C.eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是輕核聚變D.eq\o\al(82,34)Se→eq\o\al(82,36)Kr＋2eq\o\al(0,－1)e是重核裂變答案：AC9．(2018·廣東揭陽(yáng)一中、潮州金中聯(lián)考)下列說(shuō)法中正確的是()A．發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象的意義在于使人類認(rèn)識(shí)到原子具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)B．結(jié)合能越大的原子核，原子核中的核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定C．根據(jù)玻爾理論可知，氫原子核外電子躍遷過(guò)程中電子的電勢(shì)能和動(dòng)能之和不守恒D．已知eq\o\al(234,90)Th的半衰期是24天，48g的eq\o\al(234,90)Th經(jīng)過(guò)72天后衰變了42g解析：發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象的意義在于使人類認(rèn)識(shí)到原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，而電子的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明原子具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，故A錯(cuò)誤；比結(jié)合能越大，原子核中的核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，故B錯(cuò)誤；根據(jù)玻爾理論可知，氫原子核外電子躍遷過(guò)程中，電子的總能量將減小(或增大)，即電子的電勢(shì)能和動(dòng)能之和是不守恒的，這是因?yàn)闅湓右椛?或吸收)光子，故C正確；經(jīng)過(guò)eq\f(72,24)＝3個(gè)半衰期后，48g的eq\o\al(234,90)Th還剩下48×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))3g＝6g，衰變了48g－6g＝42g，故D正確．答案：CD10．一個(gè)eq\o\al(235,92)U原子核在中子的轟擊下發(fā)生一種可能的裂變反應(yīng)，其裂變方程為eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→X＋eq\o\al(94,38)Sr＋2eq\o\al(1,0)n，則下列說(shuō)法正確的是()A．X的原子核中含有86個(gè)中子B．X的原子核中含有141個(gè)核子C．因?yàn)榱炎冡尫拍芰?，根?jù)E＝mc2，所以裂變后的總質(zhì)量數(shù)增加D．因?yàn)榱炎冡尫拍芰?，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，所以裂變后的總質(zhì)量減少解析：設(shè)X的原子核中含有x個(gè)質(zhì)子，質(zhì)量數(shù)為y，根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒有：92＝x＋38,235＋1＝y(tǒng)＋94＋2，解得x＝54，y＝140，所以X的中子數(shù)為：y－x＝86，故A正確；根據(jù)A選項(xiàng)的論述可知X含有質(zhì)量數(shù)為140，即核子數(shù)為140，故B錯(cuò)誤；裂變反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)不會(huì)增加，裂變過(guò)程存在質(zhì)量虧損，質(zhì)量不守恒，故C錯(cuò)誤；因?yàn)榱炎冡尫拍芰?，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，所以裂變后的總質(zhì)量減少，故D正確．答案：AD11．(2018·濟(jì)南模擬)如圖所示為氫原子的能級(jí)示意圖，鋅的逸出功是3.34eV，那么對(duì)氫原子在能級(jí)躍遷過(guò)程中發(fā)射或吸收光子的特征認(rèn)識(shí)正確的是()A．用氫原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)射的光照射鋅板一定不能產(chǎn)生光電效應(yīng)B．一群處于n＝3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，能放出3種不同頻率的光C．一群處于n＝3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，發(fā)出的光照射鋅板，鋅板表面所發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能為8.75eVD．用能量為14.0eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子電離解析：從高能級(jí)向基態(tài)躍遷最小能量值為10.2eV>3.34eV一定能產(chǎn)生光電效應(yīng)，A錯(cuò)；n＝3向基態(tài)躍遷時(shí)，輻射的光子頻率種類為Ceq\o\al(2,3)＝3種，B對(duì)；從n＝3躍遷到n＝1輻射光子的能量為ΔE＝E3－E1＝12.09eV，照射鋅板最大初動(dòng)能Ek＝(12.09－3.34)eV＝8.75eV，C對(duì)；14.0eV>13.6eV，可使處于基態(tài)的氫原子電離，D對(duì)．答案：BCD12．(2018·湖南長(zhǎng)沙市高三統(tǒng)一模擬)金屬鈣的逸出功為4.3×10－19J，普朗克常量h＝6.6×10－34J·s，光速c＝3.0×108A．用波長(zhǎng)為400nm的單色光照射金屬鈣，其表面有光電子逸出B．用波長(zhǎng)為400nm的單色光照射金屬鈣，不能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象C．若某波長(zhǎng)的單色光能使金屬鈣產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則增大光的強(qiáng)度將會(huì)使光電子的最大初動(dòng)能增大D．若某波長(zhǎng)的單色光能使金屬鈣產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則減小光的強(qiáng)度將會(huì)使單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)減少解析：波長(zhǎng)為400nm的單色光的光子能量為E＝heq\f(c,λ)＝4.95×10－19J，大于鈣的逸出功，可以產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象．根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，光電子的最大初動(dòng)能決定于入射光的頻率而與其強(qiáng)度無(wú)關(guān)，但強(qiáng)度決定了單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)的多少，正確選項(xiàng)為A、D.答案：AD13．現(xiàn)有兩動(dòng)能均為E0＝0.35MeV的eq\o\al(2,1)H在一條直線上相向運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)eq\o\al(2,1)H發(fā)生對(duì)撞后能發(fā)生核反應(yīng)，得到eq\o\al(3,2)He和新粒子，且在核反應(yīng)過(guò)程中釋放的能量完全轉(zhuǎn)化為eq\o\al(3,2)He和新粒子的動(dòng)能．已知eq\o\al(2,1)H的質(zhì)量為2.0141u，eq\o\al(3,2)He的質(zhì)量為3.0160u，新粒子的質(zhì)量為1.0087u，核反應(yīng)時(shí)質(zhì)量虧損1u釋放的核能約為931MeV(如果涉及計(jì)算，結(jié)果保留整數(shù))．則下列說(shuō)法正確的是()A．核反應(yīng)方程為eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(1,0)nB．核反應(yīng)前后不滿足能量守恒定律C．新粒子的動(dòng)能約為3MeVD.eq\o\al(3,2)He的動(dòng)能約為4MeV解析：由核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(1,0)n，則新粒子為中子eq\o\al(1,0)n，所以A正確．核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量虧損，釋放能量，虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰?，仍然滿足能量守恒定律，B錯(cuò)誤；由題意可知ΔE＝(2.0141u×2－3.0160u－1.0087u)×931MeV/u＝3.3MeV，根據(jù)核反應(yīng)中系統(tǒng)的能量守恒有EkHe＋Ekn＝2E0＋ΔE，根據(jù)核反應(yīng)中系統(tǒng)的動(dòng)量守恒有pHe－pn＝0，由Ek＝eq\f(p2,2m)，可知eq\f(EkHe,Ekn)＝eq\f(mn,mHe)，解得EkHe＝eq\f(mn,mn＋mHe)(2E0＋ΔE)＝1MeV，Ekn＝eq\f(mHe,mn＋mHe)(2E0＋ΔE)＝3MeV，所以C正確、D錯(cuò)誤．答案：AC二、非選擇題(共9分)14．(9分)如圖所示，靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的eq\o\al(6,3)Li核俘獲一個(gè)速度為v0＝7.7×104m/s的中子而發(fā)生核反應(yīng)eq\o\al(6,3)Li＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(4,2)He.若已知eq\o\al(4,2)He的速度v2＝2.0×104m/s，其方向與反應(yīng)前中子速度方向相同，求：(1)eq\o\al(3,1)H的速度是多大；(2)在圖中畫(huà)出兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡并求出軌道半徑之比；(3)當(dāng)粒子eq\o\al(4,2)He旋轉(zhuǎn)3周時(shí)，粒子eq\o\al(3,1)H旋轉(zhuǎn)幾圈．解析：(1)中子撞擊鋰核生成氚核和氦核過(guò)程中動(dòng)量守恒，有m0v0＝m1v1＋m2v2式中m0、m1、m2分別為中子、氚核、氦核的質(zhì)量，v1為氚核速度，代入數(shù)據(jù)得v1＝1.0×103m/s，方向