高考物理二轮复习9目标检测

专题九目标检测本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，考试时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题共20分)一、选择题(共5小题，每小题4分，共20分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．(2011·广东)光电效应实验中，下列表述正确的是()A．光照时间越长光电流越大B．入射光足够强就可以有光电流C．遏止电压与入射光的频率有关D．入射光频率大于极限频率才能产生光电子[答案]CD[解析]只有当入射光频率大于极限频率时才能发生光电效应，如果入射光频率小于等于极限频率，不论光多么强也不会产生光电流，选项B错误、D正确；光电流的大小只与单位时间流过单位截面积的光电子数目有关，而与光照时间的长短无关，选项A错误；遏止电压即反向截止电压，eu＝Ekm，Ekm＝hν－W，故eu＝hν－W，与入射光的频率有关，当改变入射光频率时，遏止电压也会变化，选项C正确．2．(2011·广东六校模拟)在下列四个核反应方程中，x1、x2、x3和x4各代表某种粒子①13H＋x1→24He＋01n②147N＋24He→817O＋x2③49Be＋24He→612C＋x3④1224Mg＋24He→1327Al＋x4以下判断中正确的是()A．x1是质子B．x2是中子C．x3是中子D．x4是质子[答案]CD[解析]由电荷数与质量数守恒可知，x1应该是氘核(12H)，x2应该是质子(11H)，选项C、D正确．3．(2011·山西大学附中模拟)某人站在静浮于水面的船上，从某时刻开始人从船头走向船尾，若不计水的阻力，那么在这段时间内人和船的运动情况是()A．人匀速行走，船匀速后退，两者速度大小与它们的质量成反比B．人加速行走，船加速后退，而且加速度大小与它们的质量成反比C．人走走停停，船退退停停，两者动量总和总是为零D．当人在船尾停止运动后，船由于惯性还会继续后退一段距离[答案]ABC[解析]人船整体动量守恒，总动量为零，m1v1－m2v2＝0，m1m2＝v2v1，由此可知选项A、B、C正确，D错．4．(2011·四川)氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为ν2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则()A．吸收光子的能量为hν1＋hν2B．辐射光子的能量为hν1＋hν2C．吸收光子的能量为hν2－hν1D．辐射光子的能量为hν2－hν1[答案]D[解析]氢原子从能级m跃迁到能级n时，辐射红光，则hν1＝Em－En；从能级n跃迁到能级k时，吸收紫光，则hν2＝Ek－En.因为红光的频率ν1小于紫光的频率ν2，即hν1hν2，所以能级k大于能级m.从能级k跃迁到能级m时，辐射光子的能量为Ek－Em＝hν2－hν1，选项D正确．5．(2011·湖南名校模拟)如图所示，在光滑的水平面上，有一质量M＝3kg的薄板和一质量m＝1kg的物块朝相反方向运动，初速度大小都为v＝4m/s，它们之间有摩擦．当薄板的速度大小为2.4m/s时，物块的运动情况是()A．做加速运动B．做减速运动C．做匀速运动D．以上运动都有可能[答案]A[解析]由动量守恒定律得：当m的速度为零时，M的速度为2.67m/s，此前m向右减速运动，M向左减速运动，此后m将向左加速运动，M继续向左减速运动；当两者速度达到相同时，即速度均为2m/s时，两者相对静止，一起向左匀速直线运动．由此可知当M的速度为2.4m/s时，m处于向左加速运动过程中，选项A对．第Ⅱ卷(非选择题共80分)二、非选择题(共10小题，每小题8分，共80分)6．静止的锂核36Li俘获一个速度为8×106m/s的中子，发生核反应后若只产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦24He，它的速度大小是8×106m/s，方向与反应前的中子速度方向相同．(1)完成此核反应的方程式36Li＋01n―→24He＋________.(2)反应后产生的另一个粒子的速度大小为______________m/s，方向________．[答案](1)13H(2)8×106与中子运动方向相反7．目前核电站是利用核裂变产生的巨大能量来发电的．请完成下面铀核裂变可能的一个反应方程：92235U＋01n→56141Ba＋3692Kr＋________.已知92235U、56141Ba、3692Kr和中子的质量分别为m1、m2、m3和m4，则此反应中一个铀核裂变释放的能量为________．[答案]301n(m1－m2－m3－2m4)c2[解析]根据质量数守恒和电荷数守恒可知92235U＋01n→56141Ba＋3692Kr＋301n，利用爱因斯坦质能方程得ΔE＝Δmc2＝(m1－m2－m3－2m4)c28．(2011·上海黄浦区模拟)某同学质量为60kg，在军事训练中要求他从岸上以大小为2m/s的速度跳到一条向他缓缓飘来的小船上，然后去执行任务，小船的质量是140kg，原来的速度大小是0.5m/s，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上．则此过程该同学动量的变化大小为________kg·m/s，此时小船的速度大小为________m/s.[答案]1050.25[解析]将该同学与船组成一个系统，设最终二者的速度为v，方向与人速度方向相同，由动量守恒得，m人v人－m船v船＝(m人＋m船)v，解得：v＝0.25m/s.该同学动量的变化为Δp人＝m人(v人－v)＝105kg·m/s.9．(2011·南通模拟)用不同频率的光照射某金属产生光电效应，测量金属遏止电压Uc与入射光频率ν，得到Uc－ν图象如图，根据图象求出该金属的截止频率νc＝__________Hz，普朗克常量h＝__________J·s.[答案]5.0×10146.4×10－34[解析]由题图可知，当照射光的频率大于5.0×1014Hz时，才会发生光电效应，所以该金属的截止频率是5.0×1014Hz.逸出功W＝hνc，光电子逸出表面后所具有的最大动能12mv2＝eUc，由爱因斯坦光电效应方程hν＝12mv2＋W得：普朗克常量h＝6.4×10－34J·s.10．(2011·苏北四市模拟)(1)在光电效应实验中，小明同学用同一实验装置(如图a)在甲、乙、丙三种光的照射下得到了三条电流表和电压表读数之间的关系曲线，如图b所示．则()A．乙光的频率小于甲光的频率B．甲光的波长大于丙光的波长C．丙光的光子能量小于甲光的光子能量D．乙光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能(2)用光照射某金属，使它发生光电效应现象，若增加该入射光的强度，则单位时间内从该金属表面逸出的光电子数________，从表面逸出的光电子的最大动量大小________(选填“增加”“减小”或“不变”)．(3)用加速后动能为Ek0的质子11H轰击静止的原子核X，生成两个动能均为Ek的24He核，并释放出一个频率为ν的γ光子．写出上述核反应方程并计算核反应中的质量亏损．(光在真空中传播速度为c)[答案](1)B(2)增加不变(3)2Ek＋hν－Ek0c2[解析](1)(2)略(3)11H＋37X→224He(或11H＋37Li→224He)该核反应释放出的核能为ΔE＝2Ek＋hν－Ek0由爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2得质量亏损Δm＝2Ek＋hν－Ek0c2.11．(2011·南京模拟)(1)下列说法正确的有()A．光电子的最大初动能和照射光的频率成正比B．大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性C．卢瑟福用α粒子散射实验的数据估算原子核的大小D．玻尔的原子模型彻底否定了经典的电磁理论(2)放射性原子核92238U先后发生α衰变和β衰变后，变为原子核91234Pa，已知92238U质量为m1＝238.0290u,91234Pa质量为m2＝234.0239u，α粒子的质量为mα＝4.0026u，电子的质量为me＝0.0005u.(原子质量单位1u相当于931.5MeV的能量)则：①放射性衰变方程为：________________.②原子核92238U衰变为91234Pa的过程中释放能量为________MeV(保留三位有效数字)．(3)在第(2)问中，若原来92238U静止，衰变后放出的α粒子速度为vα＝3×107m/s，不计电子和衰变过程中释放光子的能量，则91234Pa的速度大小约为多少(保留两位有效数字)？(请写出必要的解释过程)[答案](1)BC(2)92238U→91234Pa＋24He＋－10e1.86(3)5.1×105m/s[解析](1)由光电效应方程Ek＝hν－W可知，光电子的最大初动能和照射光的频率成一次函数关系，选项A错误；玻尔从基本假设出发，运用经典电磁学和经典力学的理论，计算出氢原子中电子的可能轨道半径及相应的能量，选项D错误．(2)亏损的质量Δm＝m1－m2－mα－me＝0.0020u；释放的能量ΔE＝0.0020×931.5MeV≈1.86MeV.(3)由动量守恒可得，mpa·vpa＝ma·va，解得vpa＝mampa·va≈5.1×105m/s.12．(2011·江西重点中学联考)质量为m1＝1.0kg和m2(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其x－t(位移－时间)图象如图所示，试通过计算回答下列问题：(1)m2等于多少千克？(2)碰撞过程是弹性碰撞还是非弹性碰撞？[答案](1)3(2)弹性碰撞[解析](1)碰撞前m2是静止的，m1的速度为v1＝4m/s碰后m1的速度v1′＝－2m/sm2的速度v2′＝2m/s根据动量守恒定律有m1v1＝m1v1′＋m2v2′解得m2＝3kg(2)Ek1＋Ek2＝8JEk1′＋Ek2′＝8J该碰撞是弹性碰撞.13．(2011·天津)回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展．当今医学影像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子．碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得，同时还产生另一粒子，试写出核反应方程．若碳11的半衰期t为20min，经2.0h剩余碳11的质量占原来的百分之几？(结果取2位有效数字)[答案]714N＋11H→611C＋24He[解析]核反应方程为714N＋11H→611C＋24He①设碳11原有质量为m0，经过t1＝2.0h剩余的质量为m1，根据半衰期定义有m1m0＝(12)t120＝(12)12020≈1.6%.②14．(2011·南昌模拟)左端固定在墙壁上的轻弹簧将一质量为M的小物块A弹出，物块A离开弹簧后与一质量为m的静止在水平地面上的小物块B发生弹性正碰，如图所示，一切摩擦均不计．为使二者至少能发生两次碰撞，则m与M的比值应满足什么条件？[答案]mM3[解析]设A与B碰撞前的速度为v0，碰后A与B的速度分别为v1与v2由动量守恒及机械能守恒定律有：Mv0＝Mv1＋mv212Mv02＝12Mv12＋12mv22令m与M的比为k由此解得：v1＝－k－1k＋1v0v2＝2k＋1v0为使A碰后能返回，要求v10，即k1，为使A返回能再追上B，应有－v1v2，k－12，即k3，于是，为使第二次碰撞能发生，要求mM3.15．质量为M的小车置于光滑水平面上，小车的上表面由光滑的1/4圆弧和光滑平面组成，弧半径为R，车的右端固定一轻弹簧，如图所示．现将一质量为m的滑块从圆弧最高处无初速度下滑，与弹簧相接触并压缩弹簧．求：(1)弹簧具有的最大的弹性势能Ep；(2)当滑块与弹簧分离时小车的速度v.[答案](1)mgR(2)2m2gRMM＋m[解析](1)滑块与小车相互作用过程中水平方向上动量守恒，系统水平方向上的总动量始终为0，滑块压缩弹簧后，当二者速度相等时，弹簧弹性势能最大．由水平方向上系统动量守恒得，此时滑块与小车速度均为0，由机械能守恒定律得，弹簧最大弹性势能Ep＝mgR.(2)当滑块与弹簧分离