（江蘇專用）高考物理新增分大一輪復(fù)習(xí) 第十一章 動量 近代物理本章綜合能力提升練（含解析）-人教版高三物理試題

本章綜合能力提升練一、單項選擇題1.(2018·蘇錫常鎮(zhèn)二模)關(guān)于圖1中四幅圖的說法，正確的是()圖1A.圖甲中放射源放出的三種射線是由同一種元素的原子核釋放的B.圖乙中用紫外線燈照射與驗電器相連的鋅板，鋅板和驗電器均帶負(fù)電C.圖丙為黑體輻射規(guī)律，普朗克提出能量子概念成功解釋了這個規(guī)律D.圖丁中電子束通過鋁箔后的衍射圖樣說明電子具有粒子性答案C2.(2018·程橋高中月考)下列說法正確的是()A.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的熱核反應(yīng)B.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到其他穩(wěn)定元素中，并降低其溫度，它的半衰期減小答案A解析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；將放射性元素?fù)诫s到其他穩(wěn)定元素中，并降低其溫度，它的半衰期不發(fā)生改變，故D錯誤.

3.如圖2所示，古時有“守株待兔”的寓言，設(shè)兔子的頭部受到大小等于自身體重的作用力時即可致死.若兔子與樹樁發(fā)生碰撞，作用時間為0.2s，則剛好被撞死的兔子的奔跑速度是(g取10m/s2)()圖2A.1m/s B.1.5m/sC.2m/s D.2.5m/s答案C解析設(shè)兔子與樹樁間的撞擊力為F，兔子撞后速度為零，根據(jù)動量定理有Ft＝mv，所以兔子的奔跑速度v＝eq\f(Ft,m)＝eq\f(mgt,m)＝gt＝10×0.2m/s＝2m/s.4.如圖3所示，設(shè)質(zhì)量為M的導(dǎo)彈運動到空中最高點時速度為v0，突然炸成兩塊，質(zhì)量為m的一塊以速度v沿v0的方向飛去，則另一塊的運動情況是()圖3A.一定沿v0的方向飛去B.一定沿v0的反方向飛去C.可能做自由落體運動D.以上說法都不對答案C解析以v0的方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律得Mv0＝mv＋(M－m)v′，得v′＝eq\f(Mv0－mv,M－m).mv可能大于、小于或等于Mv0，所以v′可能小于、大于或等于零.5.在列車編組站里，一節(jié)動車車廂以1m/s的速度碰上另一節(jié)靜止的拖車車廂，碰后兩節(jié)車廂結(jié)合在一起繼續(xù)運動.已知兩節(jié)車廂的質(zhì)量均為20t，則碰撞過程拖車車廂受到的沖量大小為(碰撞過程時間很短，內(nèi)力很大)()A.10N·s B.20N·sC.104N·s D.2×104N·s答案C解析動車車廂和拖車車廂組成的系統(tǒng)碰撞過程動量守恒，以碰撞前動車車廂的速度方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律有mv0＝2mv，對拖車車廂根據(jù)動量定理有I＝mv，聯(lián)立解得I＝104N·s，選項C正確.二、多項選擇題6.(2018·揚州中學(xué)5月模擬)下列說法中正確的是()A.黑體輻射隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都在增加，同時輻射強度的極大值向波長較短的方向移動B.在研究光電效應(yīng)實驗中所測得的遏止電壓與入射光的強度有關(guān)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.β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)生的答案AD7.(2018·鹽城中學(xué)4月檢測)下列說法正確的是()A.α射線的穿透能力比γ射線的穿透能力強B.若質(zhì)子、電子具有相同的動能，則它們的物質(zhì)波波長相等C.普朗克認(rèn)為振動著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整數(shù)倍D.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，同時電子的動能增加，電勢能減小答案CD8.(2018·如皋市期初)氫原子在某三個相鄰能級間躍遷時，可發(fā)出三種不同波長的輻射光.已知其中的兩個波長分別為λ1和λ2，且λ1＞λ2，則另一個波長可能是()A.λ1＋λ2 B.λ1－λ2C.eq\f(λ1λ2,λ1＋λ2) D.eq\f(λ1λ2,λ1－λ2)答案CD解析由題可知氫原子在輻射時滿足條件的三種情況，如圖所示.對于第一種情況有heq\f(c,λ1)＋heq\f(c,λ2)＝heq\f(c,λ3)，則λ3＝eq\f(λ1λ2,λ1＋λ2)，對于第二種情況heq\f(c,λ2)－h(huán)eq\f(c,λ1)＝heq\f(c,λ3)，所以λ3＝eq\f(λ1λ2,λ1－λ2).第三種情況與第二種情況求得的結(jié)果相同，正確選項為C、D.三、填空題9.(2018·黃橋中學(xué)月考)如圖4某光電管的陰極K用截止頻率為ν0的金屬鈉制成，光電管陽極A和陰極K之間的正向電壓為U，普朗克常量為h，電子的電荷量為e.用頻率為ν的紫外線照射陰極，有光電子逸出，光電子到達陽極的最大動能是；若在光電管陽極A和陰極K之間加反向電壓，要使光電子都不能到達陽極，反向電壓至少為.圖4答案hν－h(huán)ν0＋eUeq\f(hν－h(huán)ν0,e)解析根據(jù)光電效應(yīng)方程得，光電子最大初動能為：Ekm＝hν－h(huán)ν0.根據(jù)動能定理得：eU＝Ek－Ekm，解得：Ek＝hν－h(huán)ν0＋eU.根據(jù)動能定理得：－eU′＝0－Ekm，解得反向電壓為：U′＝eq\f(hν－h(huán)ν0,e).10.(2018·南京市、鹽城市一模)氦原子的一個核外電子被電離，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子.如圖5所示為氦離子能級的示意圖.現(xiàn)有氦離子從n＝4能級到n＝能級輻射出的光子能量為10.2eV；用該光照射逸出功為2.29eV的金屬鈉，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為eV.圖5答案27.91解析放出的光子能量等于兩能級間的能量差，才能發(fā)生躍遷，氦離子從n＝4能級輻射出的光子能量為10.2eV后的能級E′＝－3.4eV－10.2eV＝－13.6eV，可知躍遷到n＝2的能級.根據(jù)光電效應(yīng)方eV－2.29eV＝7.91eV.11.(2019·紅橋中學(xué)一調(diào))2014年5月10日南京發(fā)生放射源銥－192丟失事件，銥－192化學(xué)符號是Ir，原子序數(shù)77，半衰期為74天.銥－192通過β衰變放出γ射線，γ射線可以穿透10～100mm厚鋼板.設(shè)衰變產(chǎn)生的新核用X表示，寫出銥－192的衰變方程；若現(xiàn)有1g銥－192，經(jīng)過148天有g(shù)銥－192發(fā)生衰變.答案eq\o\al(192,77)Ir→eq\o\al(192,78)X＋eq\o\al(

0,－1)e0.75解析根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒寫出衰變方程為：eq\o\al(192,77)Ir→eq\o\al(192,78)X＋eq\o\al(

0,－1)e，銥－192的半衰期為74天，148天是兩個半衰期，有m＝m0(eq\f(1,2))2＝eq\f(1,4)m0，故剩余的銥－192為原來的eq\f(1,4)，所以有eq\f(3,4)發(fā)生衰變，即0.75g.

12.氣墊導(dǎo)軌工作時，可忽略滑塊與導(dǎo)軌表面間的阻力影響，現(xiàn)借助其驗證動量守恒定律，如圖6所示，在水平氣墊導(dǎo)軌上放置質(zhì)量均為m的A、B(圖中未標(biāo)出)兩滑塊，左側(cè)滑塊的左端、右側(cè)滑塊的右端分別與一條穿過打點計時器的紙帶相連，打點計時器電源的頻率為f.氣墊導(dǎo)軌正常工作后，接通兩個打點計時器的電源，待打點穩(wěn)定后讓兩滑塊以大小不同的速度相向運動，兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運動.如圖7所示的甲和乙為某次實驗打出的、分別與兩個滑塊相連的兩條紙帶，在紙帶上以同間距的6個連續(xù)打點為一段劃分紙帶，用刻度尺分別測出其長度為s1、s2和s3.圖6圖7(1)若碰前滑塊A的速度大于滑塊B的速度，則滑塊(選填“A”或“B”)是與紙帶甲的(選填“左”或“右”)端相連.(2)碰撞前A、B兩滑塊的動量大小分別為、，實驗需要驗證是否成立的表達式為(用題目所給的已知量表示).答案(1)A左(2)0.2mfs10.2mfs3s1－s3＝2s2解析(1)因碰前A的速度大于B的速度，A、B的速度相反，且碰后速度相同，故根據(jù)動量守恒定律可知，題圖甲中s1和題圖乙中s3是兩滑塊相碰前打出的紙帶，s2是相碰后打出的紙帶，所以滑塊A應(yīng)與甲紙帶的左側(cè)相連.(2)碰撞前兩滑塊的速度分別為：v1＝eq\f(s1,t)＝eq\f(s1,5T)＝0.2s1fv2＝eq\f(s3,t)＝0.2s3f碰撞后兩滑塊的共同速度：v＝eq\f(s2,t)＝0.2s2f所以碰前兩滑塊動量分別為：p1＝mv1＝0.2mfs1，p2＝mv2＝0.2mfs3，總動量為：p＝p1－p2＝0.2mf(s1－s3)；碰后總動量為：p′＝2mv＝0.4mfs2.要驗證動量守恒定律，則一定有：0.2mf(s1－s3)＝0.4mfs2即s1－s3＝2s2.四、計算題13.(2018·南京市、鹽城市二模)在2018年冬奧會花樣滑冰雙人滑比賽中，中國選手隋文靜韓聰組合獲得冰面的速度為1.0m/s.韓聰突然將小變?yōu)?.0m/s.假設(shè)隋文靜和韓聰?shù)馁|(zhì)量分別為40kg和60kg，求：圖8(1)推開后韓聰?shù)乃俣却笮。?2)推開過程中隋文靜對韓聰?shù)钠骄饔昧Υ笮?答案(1)1m/s(2)60N解析(1)以原先運動方向為正，由動量守恒定律得(m1＋m2)v＝m1v1＋m2v2解得v2＝－1m/s即推開后韓聰?shù)乃俣却笮?m/s.(2)對韓聰由動量定理得Ft＝m2v2－m2v解得F＝－60N即隋文靜對韓聰?shù)钠骄饔昧Υ笮?0N.14.(2018·江蘇省高考壓軸沖刺卷)如圖9所示，質(zhì)量為0.4kg的木塊以2m/s的速度水平地滑上靜止在光滑水平地面上的平板小車，小車的質(zhì)量為1.6kg，木塊與小車之間的動摩擦因數(shù)為0.2(g取10m/s2).設(shè)小車足夠長，求從木塊滑上小車到它們處于相對靜止所經(jīng)歷的時間.圖9答案0.8s解析以木塊和小車組成的系統(tǒng)為研究對象，以木塊的初速度方向為正方向，由動量守恒定律可得：mv0＝(M＋m)v，代入數(shù)據(jù)解得：v＝0.4m/s；以木塊為研究對象，由動量定理得：－μmgt＝mv－mv0，代入數(shù)據(jù)解得：t＝0.8s.15.(2018·南京市學(xué)情調(diào)研)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(eq\o\al(222,86)Rn)發(fā)生衰變生成釙(eq\o\al(218,84)Po)，若放出5.6MeV的核能全部轉(zhuǎn)化為動能.(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)eq\o\al(222,86)Rn→eq\o\al(218,84)Po＋eq\o\al(4,2)