【精准解析】2021江苏高考物理一轮训练检测：第十二章+(10+4)章末综合能力滚动练.pdf

1(104)章末综合能力滚动练一、单项选择题1(2019 江苏海安高级中学月考)下列说法中不正确的是()A传感器担负着信息采集的任务，是力、温度、光、声、化学成分转化为电信号的主要工具B话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号C干簧管是一种磁敏感元件D电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断答案B 解析传感器担负着信息采集的任务，是力、温度、光、声、化学成分转换为电信号的主要工具，故 A 说法正确；干簧管是一种磁敏感元件，能够将磁信号转化为电信号，故C 说法正确；话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声音信号转换为电信号，故B 说法错误；电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断，故D 说法正确2(2019 江苏南京市月考)2018 年 1 月 28 日，江苏南京遭遇近10 年来最大降雪，高压线上冻起厚厚的冰霜，导致部分电线负重增大而断裂，有人想出通过增大输电线上损耗功率的融冰方案假设输电电压是220 kV，当输送功率保持不变，为使输电线上损耗的功率增大为原来的 4倍，输电电压应变为()A55 kV B110 kV C440 kV D880 kV 答案B 解析根据输电功率公式IPU和损耗功率的公式 PI2R线(PU)2R线，可以看出，要使 P增大为原来的4 倍，则在P 和 R线不变的情况下，应使电压U 变为原来的12，所以输电电压变为 110 kV，故 B 正确，A、C、D 错误3(2019 湖北天门、仙桃等八市第二次联考)下列现象中，原子核结构发生了改变的是()A氢气放电管发出可见光B衰变放出粒子C粒子散射现象2 D光电效应现象答案B 解析氢气放电管发出可见光是原子从较高能级跃迁至较低能级的结果，是由于原子核外电子运动产生的，与原子核内部变化无关，故A 错误；衰变放出 粒子是原子核内一个中子转变为一个质子和一个电子，所以导致原子核结构发生了改变，故B 正确；粒子散射实验表明原子具有核式结构，故 C 错误；光电效应是原子核外电子吸收光子能量逃逸出来的现象，跟原子核内部变化无关，故D 错误4(2020 云南昆明市质检)下列说法正确的是()A原子核的结合能越大，原子核越稳定B衰变释放出电子，说明原子核内有电子C氡的半衰期为3.8 天，8 个氡原子核经过7.6 天后剩下2 个氡原子核D用频率为 的入射光照射光电管的阴极，遏止电压为Uc，改用频率为2 的入射光照射同一光电管，遏止电压大于2Uc答案D 解析原子核的比结合能越大，原子核越稳定，故A 错误；衰变释放出电子，是中子转化为质子放出的，不能说明原子核内有电子，故 B 错误；半衰期的概念是对大量原子核而言的，对于个别原子核无意义，故C 错误；由光电效应方程：eUch W0，当改用频率为2 的入射光照射同一光电管，遏止电压满足关系式eUch 2 W0，则 Uc2Uc，故 D 正确5.(2019安徽蚌埠市第二次质检)氢原子的能级公式为En1n2E1(n1,2,3)，其中基态能量E1 13.6 eV，能级图如图1 所示大量氢原子处于量子数为n 的激发态，由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为0.96E1，则 n 和可能发出的频率最小的光子能量分别为()3 图 1 A5,0.54 eV B5,0.31 eV C4,0.85 eV D4,0.66 eV 答案B 解析氢原子基态的能量为E1 13.6 eV，由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为0.96E1，即跃迁到最高能级能量E0.04E10.54 eV，即处在n 5 能级；频率最小的光子的能量为 E 0.54 eV(0.85 eV)0.31 eV，故 B 正确，A、C、D 错误6(2019 辽宁沈阳市第一次质检)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重要作用，下列属于放射性元素衰变的是()A.238 92U234 90Th42He B.235 92U10n131 53I103 39Y210n C.21H31H42He10n D.42He2713Al 3015P10n 答案A 解析A 选项的反应释放出粒子，属于衰变，故 A 正确；B 选项属于重核裂变，故B 错误；C 选项属于轻核聚变，故C 错误；D 选项是原子核的人工转变，不是放射性衰变，故D错误7.(2020山东泰安市模拟)如图 2，用光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光照射时，有光电流产生则饱和光电流()4 图 2 A与照射时间成正比B与入射光的强度无关C与入射光的强度成正比D与两极间的电压成正比答案C 解析当某种频率的光入射到金属上能发生光电效应时，饱和光电流的大小只与入射光的强度有关，且与入射光的强度成正比，与光照时间以及光电管两极间的电压无关8(2019 山东潍坊市二模)四种金属的逸出功W0如表所示，以下说法正确的是()金属钙钠钾铷W0/eV3.202.292.252.13 A.逸出功就是使电子脱离金属所做的功B四种金属中，钙的极限频率最小C若某种光照射钠时有光电子逸出，则照射钙时也一定有光电子逸出D若某种光照射四种金属时均发生光电效应，则铷逸出光电子的最大初动能最大答案D 解析逸出功是每个电子从这种金属中飞出过程中，克服金属中正电荷引力所做的功的最小值，故选项A 错误；四种金属中，钙的逸出功最大，根据W0hc可知，极限频率最大，选项 B 错误；因钙的逸出功大于钠的逸出功，则若某种光照射钠时有光电子逸出，则照射钙时不一定有光电子逸出，选项C 错误；若某种光照射四种金属时均发生光电效应，因铷的逸出5 功最小，则铷逸出光电子的最大初动能最大，选项D 正确9(2019 河南郑州市第二次质量预测)1933 年至 1934 年间，约里奥 居里夫妇用粒子轰击铝箔时，发生的核反应方程为2713Al 42He3015P10n，反应生成物3015P 像天然放射性元素一样衰变，放出正电子e，且伴随产生中微子AZ，核反应方程为3015P3014Si01eAZ.则下列说法正确的是()A当温度、压强等条件变化时，放射性元素3015P 的半衰期随之变化B中微子的质量数A0，电荷数Z0 C正电子产生的原因可能是核外电子转变成的D两个质子和两个中子结合成一个粒子，则质子与中子的质量之和一定等于粒子的质量答案B 解析放射性元素的半衰期与外界因素无关，选项 A 错误；根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，中微子的质量数A0，电荷数Z0，选项 B 正确；正电子产生的原因是核内的质子转化为中子时放出的，选项C 错误；两个质子和两个中子结合成一个粒子要释放能量，根据爱因斯坦质能方程及质量亏损可知，两个质子与两个中子的质量之和大于粒子的质量，选项 D 错误10(2019 福建龙岩市3 月质量检查)两个氘核以相等的动能Ek对心碰撞发生核聚变，核反应方程为21H21H32He10n，其中氘核的质量为m1，氦核的质量为m2，中子的质量为m3.假设核反应释放的核能E 全部转化为动能，下列说法正确的是()A核反应后氦核与中子的动量相同B该核反应释放的能量为E(m1m2 m3)c2C核反应后氦核的动能为E2Ek4D核反应后中子的动能为EEk4答案C 解析核反应前两氘核动量和为零，因而核反应后氦核与中子的动量等大反向，故A 错误；该核反应释放的能量E(2m1m2m3)c2，故 B 错误；由能量守恒可得：核反应后的总能量为 E2Ek，由动能与动量的关系Ekp22m，且 mHe3mn可知，核反应后氦核的动能为E2Ek4，核反应后中子的动能为3 E2Ek4，故 C 正确，D 错误6 二、多项选择题11.(2019天津卷 6)如图 3 所示，我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018 年获得重大突破，等离子体中心电子温度首次达到1 亿摄氏度，为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础下列关于聚变的说法正确的是()图 3 A核聚变比核裂变更为安全、清洁B任何两个原子核都可以发生聚变C两个轻核结合成质量较大的核，总质量较聚变前增加D两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能增加答案AD 解析与核裂变相比轻核聚变更为安全、清洁，A 正确；自然界中最容易发生的聚变反应是氢的同位素氘与氚的聚变，不是任意两个原子核都能发生核聚变，B 错误；两个轻核发生聚变结合成质量较大的核时，放出巨大的能量，根据Emc2可知，聚变反应中存在质量亏损，则总质量较聚变前减少，C 错误；两个轻核结合成质量较大的核的过程中要释放能量，核子的平均质量减少，所以核子的比结合能增加，D 正确12(2020 山东潍坊市模拟)关于原子物理知识，下列说法正确的是()A升高放射性物质的温度，其半衰期变短B发生光电效应现象时，增大入射光的频率，同一金属的逸出功变大C.23793Np 经过 7 次 衰变和 4 次 衰变后变成20983Bi D根据玻尔理论，氢原子向低能级跃迁时只放出符合两能级能量差的光子7 答案CD 解析半衰期与温度无关，即升高放射性物质的温度，其半衰期不会发生变化，故A 错误；金属的逸出功由金属材料决定，与入射光的频率无关，故B 错误；设需要经过x 次 衰变和y 次 衰变，根据质量数守恒和电荷数守恒有：932x y83,4x237209，所以解得：x7，y 4，故 C 正确；根据玻尔理论，氢原子向低能级跃迁时只放出符合两能级能量差的光子，D 正确13(2019 东北三省三校第二次联合模拟)如图 4 所示，甲图为演示光电效应的实验装置；乙图为 a、b、c 三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线；丙图为氢原子的能级图；丁图给出了几种金属的逸出功和截止频率以下说法正确的是()图 4 A若 b 光为绿光，c 光可能是紫光8 B若 a 光为绿光，c 光可能是紫光C若 b 光光子能量为2.81 eV，用它照射由金属铷制成的阴极，所产生的大量具有最大初动能的光电子去撞击大量处于n3 激发态的氢原子，可以产生6 种不同频率的光D若 b 光光子能量为2.81 eV，用它直接照射大量处于n2 激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光答案BC 解析由光电效应方程Ekh W0和 eUcEk，联立解得eUch W0，即光照射同一块金属时，只要遏止电压一样，说明光的频率一样，遏止电压越大，光的频率越大，因此可知b光和 c 光的频率一样，大于a 光的频率，故A 错误，B 正确；b 光照射由金属铷制成的阴极产生的光电子的最大初动能为Ek h W0(2.812.13)eV0.68 eV，光电子撞击氢原子，氢原子只吸收两个能级差的能量，因此 n3能级的氢原子吸收的能量为 Ek 0.85 eV(1.51 eV)0.66 eV，这时氢原子处在n4 的能级上，可辐射6 种频率的光，C 正确；若用光子照射氢原子，氢原子只能吸收光子能量恰好为能级能量差的光子，2.81 eV 能量的光子不被吸收，D 错误14(2019 湖南娄底市第二次模拟)在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核(AZX)发生了一次衰变放射出的粒子(42He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为 R.以 m、q 分别表示粒子的质量和电荷量，生成的新核用Y 表示下列说法正确的是()9 图 5 A新核 Y 在磁场中圆周运动的半径为RY2Z2RB粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，且电流大小为IBq22 mC若衰变过程中释放的核能都转化为粒子和新核的动能，则衰变过程中的质量亏损为 mA qBR22m A4 c2D发生衰变后产生的粒子与新核Y 在磁场中运动的轨迹正确的是图5 丙答案ABC 解析由题可知：AZX42HeA4Z2Y，生成的新核Y 和 粒子动量大小相等，方向相反，而且洛伦兹力提供向心力，即qvBmv2R，则 RmvqB，可知：RYR2Z2，即 RY2Z2R，故 A 正确；由于圆周运动周期T2 mqB，则环形电流为：IqTBq22 m，故 B 正确；对粒子，由洛伦兹力提供向心力qvBmv2R，可得 vBqRm由质量关系可知，衰变后新核Y 质量为 MA44m由衰变过程动量守恒可得Mv mv0 可知：vmMv则系统增加的能量为：E12Mv212mv2，由质能方程得：E mc210 联立可得 mA qBR22m A4 c2，故 C 正确；由动量守恒可知，衰变后粒子与新核Y 运动方向相反，所以，轨迹圆应外切，由圆周运动的半径公式RmvqB可知，粒子半径大，由左手定则可知题图丁正确，故D 错误