高考物理二轮专训【17】碰撞与动量守恒、近代物理初步.pdf
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1、提能专训 (十七) 碰撞与动量守恒、近代物理初步 时间:90 分钟满分:100 分 一、选择题 (本题共 8 小题,每小题4 分,共 32 分多选全部选 对的得 4 分,选对但不全的得2 分,有选错的得0 分) 1(2014 福建理综 )如图,放射性元素镭衰变过程中释放出 、 、 三种射线,分别进入匀强电场和匀强磁场中,下列说法正确的是 () A表示 射线,表示 射线 B表示 射线,表示 射线 C表示 射线,表示 射线 D表示 射线,表示 射线 答案: C 解析: 射线为电磁波,在电场、磁场中均不偏转,故和表示 射线, A、B、D 项错; 射线中的 粒子为氦的原子核,带正电, 在匀强电场中,沿
2、电场方向偏转,故表示射线,由左手定则可知 在匀强磁场中 射线向左偏转,故表示射线, C 项对 2下表给出了一些金属材料的逸出功. 材料铯钙镁铍钛 逸出功 (10 19 J) 3.04.35.96.26.6 现用波长为 400 nm的单色光照射上述材料, 能产生光电效应的材 料最多有 (普朗克常量 h6.6310 34 J s,光速 c310 8 m/s)( ) A2 种B3 种 C4 种D5 种 答案: A 解析: 要发生光电效应,则入射光的能量大于金属的逸出功,由 题可算出波长为400 nm 的光的能量为Eh 0h c 0 6.6310 34 3.010 8 40010 9J4.9710 1
3、9 J,大于铯和钙的逸出功,所以A 选项 正确 3(2014 山东潍坊一模 )(多选 )下列关于近代物理知识的说法正确 的是() A发生 衰变时,生成核与原来的原子核相比,中子数减少了2 个 B射线是原子核外的电子电离形成的电子流,它具有较强的穿 透能力 C含有 10 个原子核的放射性元素,经过一个半衰期,一定有5 个原子核发生衰变 D氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定 频率的光子,同时氢原子的电势能减少,电子的动能增加 答案: AD 解析:发生 衰变时,质量数少4,电荷数少 2,生成核与原来的 原子核相比, 中子数减少了 2 个,A 正确;射线是原子核内的中子转 化为质子
4、同时释放一个电子,B 错误;半衰期是对大量粒子的统计规 律,对少数原子核不适用,C 错误;氢原子的核外电子由较高能级跃 迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时氢原子的电势能减少, 电子的动能增加, D 正确 4. (2014 广东肇庆一模 )如图所示为氢原子的能级结构示意图,一群 氢原子处于 n3 的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光 子,用这些光子照射逸出功为2.49 eV 的金属钠下列说法正确的是 () A这群氢原子能辐射出三种不同频率的光,其中从n3 能级跃 迁到 n2 能级所发出的光波长最短 B这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减少,电 势能增加 C能发生光电
5、效应的光有三种 D金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.60 eV 答案: D 解析:根据 C2 33 知,这群氢原子能辐射出三种不同频率的光子, 从 n3 向 n2 跃迁的光子频率最小,波长最长,A 错误氢原子辐 射光子的过程中,能量减少,轨道半径减小,根据ke 2 r 2m v 2 r 知,电子 动能增加,则电势能减少,B 错误只有从n3 跃迁到 n1,以及 从 n2 跃迁到 n1 辐射的光子能量大于逸出功,所以能发生光电效 应的光有两种, C 错误从 n3 跃迁到 n1 辐射的光子能量最大, 发生光电效应时,产生的光电子最大初动能最大,光子能量最大值为 13.6 eV1.51 eV1
6、2.09 eV,根据光电效应方程得,Ekmh W0 12.09 eV2.49 eV9.60 eV,D 正确 5(2014 广东深圳市二模 )(多选)238 92U 的衰变方程为 238 92U 234 90Th 4 2 He,其衰变曲线如图, T 为半衰期,则 () A.238 92U 发生的是 衰变 B.238 92U 发生的是 衰变 Ck3 Dk4 答案: AC 解析:由衰变方程可知 238 92U 发生的是 衰变,A 对,B 错;m 1 2 km 0,当 k3 时,m 1 8m0,故 k3,C 对,D 错 6(2014 江苏南京一模 ) (多选)钚的一种同位素 239 94Pu 衰变时释
7、放巨大能量,如图所示,其 衰变方程为 239 94Pu 235 92U 4 2He ,则() A核燃料总是利用比结合能小的核 B核反应中 的能量就是 239 94Pu 的结合能 C.235 92U 核比 239 94Pu 核更稳定,说明 235 92U 的结合能大 D由于衰变时释放巨大能量,所以 239 94Pu 比 235 92U 的比结合能小 答案: AD 解析: 在核反应中,比结合能越大的核越恒定,所以核燃料总是 利用比结合能较小的核,A 正确;衰变后,铀核比钚核更加稳定,所 以铀核的比结合能大, D 正确 7(多选)用 a、b两种不同频率的光分别照射同一金属板,发现当 a 光照射时验电
8、器的指针偏转,b光照射时指针未偏转,以下说法正确 的是() A增大 a 光的强度,验电器的指针偏角一定减小 Ba 光照射金属板时验电器的金属小球带负电 Ca 光在真空中的波长小于b光在真空中的波长 D若 a 光是氢原子从 n4 的能级向 n1 的能级跃迁时产生的, 则 b光可能是氢原子从n5 的能级向 n2 的能级跃迁时产生的 答案: CD 解析:根据题意, a 光能使该金属发生光电效应,而b光不能, a 光的频率必定大于b 光的频率,a 光在真空中的波长一定小于b 光在真 空中的波长,选项C 正确; a 光照射金属板时,能使该金属发生光电 效应,即放出电子,金属板会因放出电子而带正电荷,当增
9、大a 光的 强度时,金属板逸出的电子增多,金属板的带电荷量增多,验电器指 针偏角一定增大,所以选项A 错误; a 光照射金属板时,金属板带正 电,与其连接的验电器的金属小球也带正电,所以选项B 错误;根据 玻尔理论,氢原子从n4 的能级向 n1 的能级跃迁时产生的光子能 量大于氢原子从n5 的能级向 n2 的能级跃迁时产生的光子能量, 又 a 光的频率较大, 光子能量也较大, 所以若 a 光是氢原子从 n4 的 能级向 n1 的能级跃迁时产生的,则b光可能是氢原子从n5 的能 级向 n2 的能级跃迁时产生的,选项D 正确 8(2014 天津六校联考 )A、B 为原来都静止在同一匀强磁场中的 两
10、个放射性元素原子核的变化示意图,其中一个放出一粒子,另一 个放出一 粒子,运动方向都与磁场方向垂直如图中a、b 与 c、d 分别表示各粒子的运动轨迹,下列说法中不正确的是() A磁场方向一定为垂直纸面向里 B尚缺乏判断磁场方向的条件 CA 放出的是 粒子, B 放出的是 粒子 Db为 粒子的运动轨迹, c为 粒子的运动轨迹 答案: A 解析: 粒子在磁场中做匀速圆周运动,磁场方向不同,粒子旋转 的方向相反,由于粒子和 粒子的速度方向未知,不能判断磁场的 方向,故 A 错误,B 正确;放射性元素放出粒子时, 粒子与反冲 核的速度相反,而电性相同,则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反, 两个粒子的轨迹
11、应为外切圆,而放射性元素放出粒子时, 粒子与 反冲核的速度相反,且电性相反,则两个粒子受到的洛伦兹力方向相 同,两个粒子的轨迹应为内切圆,故B 放出的是 粒子, A 放出的是 粒子,故 C 正确;放射性元素放出粒子时,两带电粒子的动量守恒, 由半径公式可得轨迹半径与动量成正比,与电量成反比,而粒子和 粒子的电量比反冲核的电量小,则粒子和 粒子的半径比反冲核 的半径都大, 故 b为 粒子的运动轨迹, c 为 粒子的运动轨迹, 故 D 正确 二、填空题 (本题包括 2 小题,共 12 分请将正确的答案填写在 横线上 ) 9(6 分)(1)现有三个核反应方程: 24 11Na 24 12Mg 0 1
12、e; 235 92U 1 0n 141 56Ba 92 36Kr 3 1 0n; 2 1H 3 1H 4 2He 1 0n. 下列说法正确的是 _ A是裂变,是衰变,是聚变 B是聚变,是裂变,是衰变 C是 衰变,是裂变,是聚变 D是 衰变,是聚变,是裂变 (2)现有四个核反应: A.2 1H 3 1H 4 2He 1 0n B.235 92U 1 0nX 89 36Kr3 1 0n C.24 11Na 24 12Mg 0 1e D.4 2He 9 4Be 12 6C 1 0n _是发现中子的核反应方程,_是研究原子弹的 基本核反应方程, _是研究氢弹的基本核反应方程 B 中 X 的质量数和中子
13、数分别为_、_. 答案: (1)C(2)DBA14488 解析:(1)24 11Na 24 12Mg 0 1e中 Na 核释放出 粒子,为 衰变; 235 92 U 1 0n 141 56Ba 92 36Kr 3 1 0n 为铀核在被中子轰击后,分裂成两个中等质 量的核,为裂变;而 2 1H 3 1H 4 2He 1 0n 为聚变,故 C 正确 (2)人工转变核反应方程的特点:箭头的左边是氦核与常见元素 的原子核,箭头的右边也是常见元素的原子核,故D 是查德威克发现 中子的核反应方程; B 是裂变反应,是研究原子弹的基本核反应方程; A 是聚变反应,是研究氢弹的基本核反应方程 由电荷数守恒和质
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