江苏高中物理《3-5》2008-2017年高考试题

高中物理《3-5》2008-2017江苏省高考试题热学部分1弱光强光强光弱光弱光强光强光弱光ABCD2008－12－C．(选修模块3—5)(12分)(1)下列实验中，深入地揭示了光的粒子性一面的有．(2)场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B，它们的质量分别为m１、m２，电量分别为q１、q２．A、B两球由静止释放，重力加速度为g，则小球A和B组成的系统动量守恒应满足的关系式为.(3)约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素P3015衰变成iS3014的同时放出另一种粒子，这种粒子是．P3215是P3015的同位素，被广泛应用于生物示踪技术．1mgP3215随时间衰变的关系如图所示，请估算4mg的P3215经多少天的衰变后还剩0.25mg？答案：（1）AB（2）gmmEqq)()(2121（3）正电子；56天（54～58都算对）2009－12－C．(选修模块3—5)(12分)在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中H11的核反应，间接地证实了中微子的存在。（1）中微子与水中的H11发生核反应，产生中子（n10）和正电子（e01），即中微子+H11→n10+e01可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是.（填写选项前的字母）（A）0和0（B）0和1（C）1和0（D）1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（γ），即e01+e01-2γ.已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是.（3）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。答案：（1）A(2)14102.8遵循动量守恒（3）粒子动量kmEp2，物质波的波长ph由enmm，知enpp，则en2010－12－C．(选修模块3—5)(12分)(1)研究光电效应电路如图，用频率相同、强度不同的光分别照射密封在真空管的钠极板（阴极K），钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列光电流I与A、K之间的电压UAk的关系图象中，正确的是（）题12C-（3）图高中物理《3-5》2008-2017江苏省高考试题热学部分2（2）钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子。光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小_____(选填“增大、“减小”或“不变”)，原因是.（3）已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为－3.4eV和－1.51eV，金属钠的截止频率为5.53×1014Hz，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应。答案：（1）C（2）减小；光电子受到金属表面层中力的阻碍作用（或需要克服逸出功）（3）氢原子放出的光子能量E＝E2－E1＝－1.51－（－3.4）＝1.89eV金属钠的逸出功JW19143401067.31053.51063.6h又JeV19106.11∴eVeVW29.2106.11067.31919∵E＜W∴不能发生光电效应2011－12－C．(选修模块3—5)(12分)（1）下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是_____.（2）按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量_____（选填“越大”或“越小”）。已知氢原子的基态能量为E1（E1＜0），电子质量为m，基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后，电子速度大小为___________（普朗克常量为h）。（3）有些核反应过程是吸收能量的。例如在HONX11178147中，核反应吸收的能量2X0)m()m(cmmQNH，在该核反应中，X表示什么粒子?X粒子以动能EK轰击静止的N147，若EK＝Q，则该核反应能否发生?请简要说明理由。答案：（1）A（2）越大；mEh)(21（3）He42；不能实现，因为不能同时满足能量守恒和动量守恒的要求。2012－12－C．(选修模块3—5)(12分)(1)如图所示是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光。在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是.(2)一个中子与某原子核发生核反应，生成一个氘核，其核反应方程式为.该反应放出的能量为Q，则氘核的比结合能为.(3)A、B两种光子的能量之比为2:1，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为EA、EB.求A、B两种光子的动量之比和该金属的逸出功.答案：（1）C（2）HHn211110；2Q（3）PcPcmcmc2∴1:2:BAPP或：光子能量h，动量hP，又c，联立得cP∴1:2:BAPP设B光子的能量为，则A光子的能量为2.A照射时：WEA2；B照射时：WEB；联立得BAEEW2ABCD高中物理《3-5》2008-2017江苏省高考试题热学部分32013－12－C．(选修模块3—5)(12分)(1)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的也相等。(A)速度(B)动能(C)动量(D)总能量(2)根据玻尔原子结构理论，氦离子(He+)的能级图如题12C-1图所示.电子处在n＝3轨道上比处在n＝5轨道上离氦核的距离(选填“近”或“远”)。当大量He+处在n＝4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有条。(3)如题12C-2图所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80kg和100kg，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1m/s.A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0.2m/s，求此时B的速度大小和方向。答案：（1）C（2）近；6（3）根据动量守恒，设远离空间站方向为正，BBAABAvmvmvmm)(，解得smvB/02.0，方向为远离空间站方向。2014－12－C．(选修模块3—5)(12分)(1)已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的.(A)波长(B)频率(C)能量(D)动量(2)氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤.它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一。其衰变方程是PoRn2188422286.已知Rn22286的半衰期约为3.8天，则约经过天，16g的Rn22286衰变后还剩1g.(3)牛顿的《自然哲学的数学原理》中记载，A、B两个玻璃球相碰，碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为15:16.分离速度是指碰撞后B对A的速度，接近速度是指碰撞前A对B的速度。若上述过程是质量为2m的玻璃球A以速度v0碰撞质量为m的静止玻璃球B，且为对心碰撞，求碰撞后A、B的速度大小。答案：（1）A（2）He42(或α粒子)；15.2（3）设A、B球碰撞后速度分别为v1和v2由动量守恒定律21022mvmvmv又由题意得1615012vvv解得014817vv，022431vv2015－12－C．(选修模块3—5)(12分)（1）波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有_______.(A)光电效应现象揭示了光的粒子性(B)热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性(C)黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释(D)动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等（2）核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，U23592是核电站常用的核燃料。U23592受一个中子轰击后裂变成Ba14456和Kr8936两部分，并产生___个中子。要使链式反应发生，裂变物质的体积要_____（选填“大于”或“小于”）它的临界体积。（3）取质子的质量kgmp27106726.1，中子的质量kgmn27106749.1，粒子的质量kgm27106467.6，光速smc/1038.请计算粒子的结合能.（计算结果保留两位有效数字）题12C-2图题12C-1图高中物理《3-5》2008-2017江苏省高考试题热学部分4答案：（1）AB（2）3；大于（3）质量亏损mmmmnP)22(，结合能2mcE，代入数据得JE12103.42016－12－C．(选修模块3—5)(12分)（1）贝可勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用．下列属于放射性衰变的是_______.（A）eNC01147146（B）n2YInU109539139531023592（C）nHeHH10423121（D）nPAlHe103015271342（2）已知光速为c，普朗克常数为h，则频率为ν的光子的动量为_______.用该频率的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为_______.（3）几种金属的溢出功W0见下表：由一束可见光照射上述金属的表面，请通过计算说明哪些能发生光电效应．已知该可见光的波长范围为4.0×10-7~7.6×10-7m，普朗克常数h=6.63×10-34J·s.答案：（1）A（2）hν/c；2hν/c（3）光子的能量E=hc，取λ=4.0×10–7m，则E≈5.0×10–19J根据EW0判断，纳、钾、铷能发生光电效应．2017－12－C．(选修模块3—5)(12分)（1）（1）原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的有．（A）42He核的结合能约为14MeV（B）42He核比63Li核更稳定（C）两个21H核结合成42He核时释放能量（D）23592U核中核子的平均结合能比8936Kr核中的大（2）质子（H11）和α粒子（He42）被加速到相同动能时，质子的动量（选填“大于”、“小于”或“等于”）α粒子的动量，质子和α粒子的德布罗意波波长之比为．（3）甲、乙两运动员在做花样滑冰表演，沿同一直线相向运动，速度大小都是1m/s，甲、乙相遇时用力推对方，此后都沿各自原方向的反方向运动，速度大小分别为1m/s和2m/s．求甲、乙两运动员的质量之比．答案：（1）BC（2）小于；2:1（3）22112211vmvmvmvm，s/11mv，s/12mv，s/11mv，s/22mv，解得2:3:21mm金属钨钙钠钾铷W0（×10－19J）7.265.123.663.603.41