（廣東專版）高考物理一輪復習 第十四章 動量和原子物理階段驗收評估（選修35）.doc

階段驗收評估(十四)動量和原子物理(時間：90分鐘滿分：100分)一、單項選擇題(本題共5小題，每小題6分，共30分)1(2012重慶高考)以下是物理學史上3個著名的核反應方程()xli2yynxoybezcx、y和z是3種不同的粒子，其中z是a粒子b質子c中子 d電子2.氦原子被電離出一個核外電子，形成類氫結構的氦離子，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，圖乙為氫原子的光譜。已知譜線a是氫原子從n4的能級躍遷到n2的能級時的輻射光，則譜線b是氫原子()圖2a從n3的能級躍遷到n2的能級時的輻射光b從n5的能級躍遷到n2的能級時的輻射光c從n4的能級躍遷到n3的能級時的輻射光d從n2的能級躍遷到n1的能級時的輻射光4(2013山西山大附中測試)如圖3所示是光電管的原理圖，已知當有波長為0的光照射到陰極k上時，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，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，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生5(2014焦作質檢)下列說法中正確的是()圖4a盧瑟福通過實驗發(fā)現(xiàn)質子的核反應方程為henohb放射性元素的半衰期隨溫度的升高而增加c一個動量為p的電子對應的物質波波長為hp(h為普朗克常量)d從能級圖中可知，氫原子從n2能級躍遷到n1能級釋放出的光子能量小于從n4能級躍遷到n2能級所釋放出的光子能量二、多項選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分，選不全得3分，有錯選不得分)6下列四幅圖所反映的物理過程中，系統(tǒng)動量守恒的是()圖57(2014長安測試)隨著科技的發(fā)展，大量的科學實驗促進了人們對微觀領域的認識，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雜結構的b盧瑟福通過粒子轟擊氮核實驗的研究，發(fā)現(xiàn)了質子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波的猜想，而電子衍射實驗證實了他的猜想8(2014廣東高考)在光電效應實驗中，用頻率為的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應。下列說法正確的是()a增大入射光的強度，光電流增大b減小入射光的強度，光電效應現(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d改用頻率大于的光照射，光電子的最大初動能變大三、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)出波動性，個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驗的數(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?。已知u質量為m1238.029 0 u，pa質量為m2234.023 9 u，粒子的質量為m4.002 6 u，電子的質量為me0.000 5 u。(原子質量單位1 u相當于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，不計電子和衰變過程中釋放光子的動量，則pa的速度大小約為多少(保留兩位有效數(shù)字)?四、計算題(本題共2小題，共36分。解答時應寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)10(18分)(2015潮州金中、揭陽一中兩校聯(lián)合摸底)如圖6，一質量為m0.99 kg的木塊靜止在水平軌道的b點，水平軌道與半徑為r10 m光滑弧形軌道相切于b點?，F(xiàn)有一質量為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摩擦因數(shù)0.5，g10 m/s2，求：圖6(1)子彈射入木塊時與木塊獲得共同速率及此時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距b點的距離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的質量為m，b的質量為3m。質量為m的物體c以速度v0向左運動，與b發(fā)生彈性碰撞。不計一切摩擦。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)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒，三個核反應方程為hli2he，henho，hebenc，z為中子，c選項正確。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差的光子才能被氦離子吸收，故a項中光子不能被吸收，d項可以。而實物粒子(如電子)只要能量不小于兩能級差，均可能被吸收，故b、c兩項中電子均能被吸收。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，產生譜線b的能級差僅大于產生譜線a的能級差，所以b正確。4選b當用波長為0的光照射陰極k時，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時才一定有光電流，換用波長比0大的光時情況不確定，a錯誤，b正確。電路中光電流由光電子數(shù)目決定，與光的強度有關，與電路中電源兩極電壓無關，c錯誤。若將電源極性反接，光電子做減速運動，若接近a板時還沒有減速到零，電路中就可能有光電流產生，d錯誤。5選a盧瑟福用粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)了質子，a正確。放射性元素的半衰期是由原子核內部的因素決定的，跟原子所處的物理狀態(tài)(如溫度、壓強)或化學狀態(tài)(如單質、化合物)無關，b錯誤。由德布羅意波長可知一個動量為p的電子對應的物質波波長(h為普朗克常量)，c錯誤。從能級圖中可知，氫原子從n2能級躍遷到n1能級釋放出的光子能量為10.2 ev，從n4能級躍遷到n2能級釋放出的光子能量2.55 ev，d錯誤。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)動量守恒；b中在彈簧恢復原長過程中，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)動量不守恒。7選bd湯姆孫在研究陰極射線時發(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驗給予了否定，盧瑟福提出了原子的核式結構學說，a錯誤。愛因斯坦首先提出了光子的概念，c錯誤。8選ad根據(jù)光電效應規(guī)律可知，增大入射光的強度，光電流增大，a項正確；減小入射光的強度，光電流減小，光電效應現(xiàn)象并不消失，b項錯誤；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，c項錯誤；由愛因斯坦光電效應方程可知，增大入射光的頻率，光電子的最大初動能增大，d項正確。9解析：(1)由光電效應方程ekhw0可知，光電子的最大初動能和照射光的頻率成一次函數(shù)關系，選項a錯誤；玻爾從基本假設出發(fā)，運用經典電磁學和經典力學的理論，計算出氫原子中電子的可能軌道半徑及相應的能量，選項d錯誤。(2)虧損的質量mm1m2mme0.002 0 u；釋放的能量e0.002 0931.5 mev1.86 mev。(3)由動量守恒可得，mpavpamv，解得vpav5.1105 m/s。答案：(1)bc(2)upahee186(3)5.1105 m/s10解析：(1)設子彈射入木塊時與木塊獲得共同速率為v，子彈射入木塊前后系統(tǒng)動量守恒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動到最高點過程中系統(tǒng)機械能守恒(mm)v2(mm)gh解得：h1.25 m(3)從子彈射入木塊時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)動量守恒、機械能守恒分別有：mv0mvc3mvbmv02mvc23mvb2解得：vb然后b壓縮彈簧而做減速運動，b的動能轉化為彈簧的彈性勢能，當b的