高考物理二輪復(fù)習(xí) 選考題12分強(qiáng)化練（選修3-5）-人教版高三選修3-5物理試題

選考題12分強(qiáng)化練(選修3－5)1．(1)如圖1所示為氫原子光譜中的三條譜線，對這三條譜線的描述中正確的是________．圖1A．乙譜線光子能量最大B．甲譜線是電子由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷發(fā)出的C．丙譜線是電子在兩個激發(fā)態(tài)間躍遷發(fā)出的D．每條譜線對應(yīng)核外電子繞核旋轉(zhuǎn)的一條軌道，任一譜線的頻率等于電子做圓周運(yùn)動的頻率(2)質(zhì)子與中子發(fā)生核反應(yīng)，生成氘核，放出能量，寫出核反應(yīng)方程________________________________________________________________________．若質(zhì)子的質(zhì)量為m1，中子的質(zhì)量為m2，氘核的質(zhì)量為m3，真空中光速為c，則氘核的比結(jié)合能為________．(3)靜止的釩俘獲內(nèi)層軌道電子后生成新核鈦，并放出能為ε的中微子．已知真空中光速為c，普朗克常量為h，求新核鈦動量的大小．【解析】(1)由E＝hν＝eq\f(hc,λ)可知，甲譜線波長最小，對應(yīng)光子能量最大，A錯誤；可求得E甲＝2.86eV，E乙＝2.56eV，E丙＝1.89eV，可知丙譜線是電子由n＝3能級躍遷到n＝2能級釋放的譜線，甲譜線是電子由n＝5能級躍遷到n＝2能級釋放的譜線，B錯誤，C正確；譜線的頻率與電子圓周運(yùn)動的頻率無關(guān)，D錯誤．(2)核反應(yīng)方程為：eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(2,1)H核反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損Δm＝m1＋m2－m3氘核的結(jié)合能ΔE＝Δmc2＝(m1＋m2－m3)c2比結(jié)合能為eq\f(ΔE,2)＝eq\f(1,2)(m1＋m2－m3)c2(3)釋放的中微子的能量ε＝hν，對應(yīng)的動量p＝eq\f(h,λ).又ν＝eq\f(c,λ)，核反應(yīng)過程動量守恒p′＝p.故新核鈦動量大小p′＝eq\f(ε,c).【答案】(1)C(2)eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(2,1)Heq\f(1,2)(m1＋m2－m3)c2(3)eq\f(ε,c)2．(1)2015年，我國科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了量子瞬間傳輸技術(shù)的重大突破，邁出了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、大信息量量子信息傳輸?shù)年P(guān)鍵一步．下列學(xué)說屬于量子理論范疇的是________．【導(dǎo)學(xué)號：25702118】A．普朗克電磁輻射理論B．盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)理論C．麥克斯韋光的電磁說D．愛因斯坦光電效應(yīng)理論(2)一價氦離子核外只有一個電子，稱為類氫離子．類氫離子的能級和光譜與氫原子的能級和光譜相似，能級表達(dá)式為En＝eq\f(E1,n2)(n＝1,2,3，…)(E1為基態(tài)能級值，但數(shù)值未知)．現(xiàn)測得一價氦離子從n＝2能級躍遷至n＝1能級時輻射光子的頻率為ν0，則基態(tài)一價氦離子核外電子的電離能為________；用頻率為ν0的光照射某種金屬時會發(fā)生光電效應(yīng)，且光電子最大初動能為Ek，則該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率為________．(已知普朗克常數(shù)為h)(3)靜止的鐳核(eq\o\al(226,86)Ra)發(fā)生α衰變變成釙(Po)，測得α粒子動能為E0.①寫出鐳核α衰變方程；②若反應(yīng)過程中釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為動能，求發(fā)生α衰變時釋放的核能．【解析】(1)二十世紀(jì)初，普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學(xué)的奠基人之一，所以A選項(xiàng)正確；盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)理論中，電子繞原子核做變速運(yùn)動，因沒有引入量子理論，不能解釋電子運(yùn)動的過程中可能向外輻射能量的問題，因而遇到瓶頸，故B錯誤；1860年麥克斯韋發(fā)表了經(jīng)典電磁學(xué)理論，沒有引入量子理論，故C錯誤；愛因斯坦的光電效應(yīng)理論在對光電效應(yīng)的解釋中，引入量子理論，認(rèn)為光是一份一份的能量，電子一次只能吸收一個光子，從而合理解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，所以選項(xiàng)D正確．(2)基態(tài)一價氦離子核外電子的電離能等于一價氦離子第1能級的能量的大小，即其電離能為－E1；由光電效應(yīng)方程可得：hν0－W＝EkW＝hν，其中ν為該金屬的極限頻率，則ν＝ν0－eq\f(Ek,h).(3)①鐳核α衰變的核反應(yīng)方程為：eq\o\al(226,86)Ra→eq\o\al(222,84)Po＋eq\o\al(4,2)He.②核反應(yīng)過程中動量守恒，可得：mαvα＝mpovpo，可得Po核的動能Ekpo＝eq\f(1,2)mpov2po＝eq\f(mα,mpo)·eq\f(1,2)mαveq\o\al(2,α)＝eq\f(4,222)E0.所以核反應(yīng)中釋放的核能為Ekα＋Ekpo＝E0＋eq\f(4,222)E0＝eq\f(113,111)E0.【答案】(1)AD(2)－E1ν0－eq\f(Ek,h)(3)①eq\o\al(226,86)Ra→eq\o\al(222,84)Po＋eq\o\al(4,2)He②eq\f(113,111)E03．(1)下列說法中正確的是________．A．火箭利用周圍空氣提供的動力飛行B．盧瑟福通過對α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，提出了原子核的結(jié)構(gòu)模型C．鈾235與鈾238原子核內(nèi)的中子數(shù)不同，因而有不同的半衰期D．熱核反應(yīng)的溫度須達(dá)到108K，反應(yīng)過程中要吸收能量圖2(2)如圖2所示，在橄欖球比賽中，質(zhì)量為100kg的橄欖球前鋒以vA＝5m/s的速度跑動，想穿越防守隊(duì)員到底線觸地得分．就在他剛要到底線時，迎面撞上了對方兩名質(zhì)量均為75kg的球員，一個速度vB＝2m/s，另一個速度vC＝4m/s，他們騰空扭在了一起．他們碰撞后瞬間的速度大小約為________m/s，在此過程中三名球員的總機(jī)械能________(選填“增大”“不變”或“減小”)．圖3(3)一光電管的陰極K用截止頻率為ν的金屬銫制成，光電管陽極A和陰極K之間的正向電壓為U.用波長為λ的單色光射向陰極，產(chǎn)生了光電流．已知普朗克常量為h，電子電荷量為e，真空中的光速為c.求：①金屬銫的逸出功W；②光電子到達(dá)陽極的最大動能Ek.【解析】(1)火箭通過噴氣，利用反沖飛行，故A錯誤；盧瑟福通過對α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故B錯誤；原子核的半衰期由原子核內(nèi)部因素決定，與所處的物理環(huán)境和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，鈾235與鈾238原子核內(nèi)部的中子數(shù)不同，因而半衰期不同，C正確；熱核反應(yīng)的溫度須達(dá)到108K，但是反應(yīng)過程中放出能量，故D錯誤．(2)以前鋒A的速度vA的方向?yàn)檎较?，碰后的共同速度為v，由動量守恒定律可得，mAvA－mBvB－mCvC＝(mA＋mB＋mC)v代入數(shù)據(jù)可得v＝0.2m/s.碰撞前三名隊(duì)員的總動能Ek1＝eq\f(1,2)mAveq\o\al(2,A)＋eq\f(1,2)mBveq\o\al(2,B)＋eq\f(1,2)mCveq\o\al(2,C)＝2000J.碰撞后三名隊(duì)員的總動能Ek2＝eq\f(1,2)(mA＋mB＋mC)v2＝5J可見此過程中三名隊(duì)員的總機(jī)械能減?。?3)①金屬銫的逸出功W＝hν②根據(jù)光電效應(yīng)方程得Ek0＝heq\f(c,λ)－W由動能定理得eU＝Ek－Ek0解得Ek＝eU＋heq\f(c,λ)－h(huán)ν【答案】(1)C(2)0.2減小(3)①hν②eU＋eq\f(hc,λ)－h(huán)ν4．(1)下列說法正確的是__________．A．235U的半衰期約為7億年，隨地球環(huán)境的變化，半衰期可能變短B．盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型C．結(jié)合能越大，原子中核子結(jié)合的越牢固，原子核越穩(wěn)定D．任何金屬都存在一個“極限頻率”，入射光的頻率大于這個頻率，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)圖4(2)某金屬在光的照射下產(chǎn)生光電效應(yīng)，其遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系圖象如圖4所示．則該金屬的逸出功為________；若用頻率為的3ν0入射光照射該金屬時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為________．圖5(3)A、B兩物體在光滑水平面上沿同一直線運(yùn)動，并發(fā)生碰撞，發(fā)生碰撞前后的v-t圖線如圖5所示，求：①A、B兩物體的質(zhì)量之比？②通過計算判斷該碰撞是否為彈性碰撞(指沒有機(jī)械能損失)．【解析】(1)元素的半衰期與環(huán)境及化合態(tài)無關(guān)，故A錯誤；盧瑟福的散射實(shí)驗(yàn)推翻了棗糕模型建立了核式結(jié)構(gòu)模型，B正確；比結(jié)合能越大，原子中核子結(jié)合的越牢固，原子核越穩(wěn)定，與原子核的結(jié)合能無關(guān)，故C錯誤；由光電效應(yīng)的發(fā)生條件可知，只要入射光的頻率大于金屬的極限頻率就可以發(fā)生光電效應(yīng)，D正確．(2)當(dāng)遏止電壓為零時，最大初動能為零，則入射光的能量等于逸出功，所以W0＝hν0；從圖象上可知，逸出功W0＝hν0，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝h·3ν0－W0＝2hν0.(3)①根據(jù)動量守恒定律，mA×6＋mB×1＝mA