2013三维设计高考物理二轮复习第一阶段专题八课下针对训练

[课下——针对高考押题训练]1．(1)下列说法正确的是________。A．采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期B．由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子C．从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力D．原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量(2)如图1所示为研究光电效应规律的实验电路，利用此装置也可以进行普朗克常量的测量。只要将图中电源反接，用已知频率ν1、ν2的两种色光分别照射光电管，调节滑动变阻器……已知电子电量为e，要能求得普朗克常量h，实验中需要测量的物理量是____________________________；计算普朗克常量的关系式h＝________(用上面的物理量表示)。(3)真空中静止的某元素的原子核，发生衰变反应时放出一个质量为m，速度大小为v的粒子，已知剩余核的质量为M。求：图1①剩余核的速度大小；②如果在衰变过程中释放的核能全部转化为动能，求核反应过程中的质量亏损(真空中光速为c)。解析：(2)当电流表恰好为零时，说明eU＝EkEk＝hν－W0，故eU＝hν－W0当入射频率为ν1时，电压为U1eU1＝hν1－W0同理eU2＝hν2－W0，解得h＝eU2－U1ν2－ν1故需测出电流表为零时，电压表的示数U1、U2。(3)①根据动量守恒定律可得：Mv′＝mv，解得v′＝mvM②Ek＝12mv2＋12Mv′2又Ek＝Δmc2，解得Δm＝Mm＋m2v22Mc2答案：(1)B(2)电流表读数为零时电压表的示数U1、U2eU2－U1ν2－ν1(3)mvMMm＋m2v22Mc22．(1)下列说法正确的是________。A．电子的衍射现象说明实物粒子的波动性B．235U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短C．原子核内部某个质子转变为中子时，放出β射线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，同时电子的动能增加，电势能减小(2)如图2所示为氢原子的能级图，有一群处于n＝4激发态的氢原子发生跃迁时能够发出多种频率的光子，让这些光子照射逸出功为2.75eV的光电管，有________种光子能使光电管能发生光电效应，逸出的光电子的最大初动能为________eV。图2(3)A、B两球沿同一条直线运动，如图3记录了它们碰撞前后的运动情况，其中a、b分别为A、B碰前的s－t图象，c为碰后它们的s－t图象。若A球质量为1kg，则B球质量是多少？解析：(3)由图象可知：碰前va＝4－102m/s＝－3m/svb＝4－02m/s＝2m/s图3碰后vc＝2－44－2m/s＝－1m/s由碰撞过程中动量守恒有：mAva＋mBvb＝(mA＋mB)vc得mB＝0.67kg。答案：(1)AD(2)310(3)0.67kg3．(1)如图4所示为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子________。A．从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出电磁波的波长长B．从n＝5能级跃迁到n＝1能级比从n＝5能级跃迁到n＝4能级辐图4射出电磁波的速度大C．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是不一样的D．从高能级向低能级跃迁时，氢原子一定向外放出能量(2)水平面上质量为m的滑块A以速度v碰撞质量为23m的静止滑块B，碰撞后AB的速度方向相同，它们的总动量为________；如果碰撞后滑块B获得的速度为v0，则碰撞后滑块A的速度为________。(3)太阳内部四个质子聚变成一个粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子(中微子不带电)。若太阳辐射能量的总功率为P，质子、氦核、正电子的质量分别为mp、mHe、me，真空中光速为c。求时间t内参与核反应的质子数。解析：(3)由爱因斯坦的质能方程知，核反应释放的能量ΔE＝Δmc2＝(4mp－2me－mHe)c2，设太阳在t内有n个质子参与核反应，则n4ΔE＝Pt，n＝4PtΔE＝4Pt4mp－2me－mHec2。答案：(1)ACD(2)mvv－23v0(3)4Pt4mp－2me－mHec24．(1)质量为m的人站在质量为2m的平板小车上，以共同的速度在水平地面上沿直线前行，车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比。当车速为v0时，人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下。跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计，则能正确表示车运动的v－t图象为________。图5(2)美国物理学家密立根通过测量金属的遏止电压Uc与入射光频率ν，算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较，以验证爱因斯坦方程的正确性。实验结果表明，两种方法得出的普朗克常量h在误差允许的范围内是一致的。图6是某次试验中得图6出的两种金属的遏止电压Uc与入射光频率ν关系图象，图中直线的斜率为k。若光电子的电荷量为e，根据图象可知：普朗克常量h＝________，两种金属的逸出功关系为W甲________W乙(选填“”、“＝”或“”)。(3)卢瑟福用α粒了轰击氮原子核，产生了氧的一种同位素和一个质子。其核反应程为147N＋42He→178O＋11H。在反应室内有“α粒子、氮原子核、质子、氧的同位素”共存，它们间常发生碰撞。设有速度为v的氮核与静止的质子发生弹性正碰，求碰撞后两个粒子的速度。已知氮核的质量mN，质子的质量mH。解析：(2)设最大初动能为Ek，则Ek＝hν－W，Ek＝eUc，故Uc＝heν－We由he＝k得h＝ek；由图知Uc甲Uc乙，W甲W乙。(3)由动量守恒得mNv＝mNvN＋mHvH，由能量守恒得12mNv2＝12mNv2N＋12mHv2H。解得vN＝mN－mHmN＋mHv，vH＝2mNmN＋mHv。答案：(1)B(2)ek(3)vN＝mN－mHmN＋mHv，vH＝2mNmN＋mHv5．(2012·无锡模拟)(1)下列说法正确的是________。A．用加温或加压的方法不能改变原子核衰变的半衰期B．某原子核经过一次α衰变后，核内质子数减少4个C.23994Pu与23992U的核内具有相同的中子数和不同的核子数D．放射性物质发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子(2)如图7所示，质量为m2＝10kg的滑块静止于光滑水平面上，一小球m1＝5kg，以v1＝10m/s的速度与滑块相碰后以2m/s的速率被弹回。碰撞前两物体的总动能为________J，碰撞后两物体的图7总动能为________J。说明这次碰撞是________。(填弹性碰撞或非弹性碰撞)(3)氢原子的能级如图8所示，求：①当氢原子从n＝4向n＝2的能级跃迁时，辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为多少？②现有一群处于n＝4的能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有多少种？图8解析：(2)碰撞前动能为12m1v21＝250J，碰撞过程动量守恒：m1v1＝m2v2－m1v1′得v2＝6m/s，故碰后系统总动能为12m1v1′2＋12m2v22＝190J250J，故这次碰撞为非弹性碰撞。(3)①W＝E4－E2＝－0.85eV－(－3.40eV)＝2.55eV，②一群处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时能放出6种不同频率的光，但4→3和3→2两种光子不能使该金属发生光电效应，故共4种频率的光子。答案：(1)A(2)250190非弹性碰撞(3)2.55eV4种6．(2012·南京调研)(1)日本福岛核电站泄漏事故中释放出大量的碘131，碘131是放射性同位素，衰变时会发出β射线与γ射线，碘131被人摄入后，会危害身体健康，由此引起了全世界的关注。下面关于核辐射的相关知识，说法正确的是________。A．人类无法通过改变外部环境来改变碘131衰变的快慢B．碘131的半衰期为8.3天，则4个碘原子核经16.6天后就一定剩下一个原子核C．β射线与γ射线都是电磁波，但γ射线穿透本领比β射线强D．碘131发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的(2)在光电效应现象中，若某金属的截止波长为λ0，已知真空中的光速和普朗克常量分别为c和h，该金属的逸出功为________。若用波长为λ(λλ0)单色光做实验，则光电子的最大初动能为________。(3)在光滑水平面上，质量为1.5kg的滑块A以2.0m/s的速度撞击质量为9.0kg的静止滑块B，撞击后滑块B的速度为0.5m/s，求滑块A碰后的速度大小和方向。解析：(3)分析题意可知，A、B碰撞过程中动量守恒mAvA＝mAvA′＋mBvBvA′＝mAvA－mBvBmA＝1.5×2.0－9.0×0.51.5m/s＝－1.0m/s负号表明碰后A的速度方向与原来运动方向相反。答案：(1)AD(2)hcλ0hc(1λ－1λ0)(3)1.0m/s方向与原来运动方向相反