2020届高三高考物理大复习专项练习原子物理和动量.docx

《2020届高三高考物理大复习专项练习原子物理和动量.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020届高三高考物理大复习专项练习原子物理和动量.docx（13页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、原子物理和动量原子物理和动量一、单选题一、单选题(共共 20 小题小题,每小题每小题 3.0 分分,共共 60 分分) 1.下列说法中正确的是( )A 为了解释光电效应规律，爱因斯坦提出了光子说B 在完成 a 粒子散射实验后，卢瑟福提出了原子的能级结构C 玛丽居里首先发现了放射现象D 在原子核人工转变的实验中，查德威克发现了质子2.如图所示，在光滑的水平面上放有一物体 M，物体上有一光滑的半圆弧轨道，轨道半径为 R，最低点为 C，两端A，B 等高，现让小滑块 m 从 A 点静止下滑，在此后的过程中，则（ ）AM 和 m 组成的系统机械能守恒，动量守恒BM 和 m 组成的系统机械能守恒，动量不守

2、恒Cm 从 A 到 C 的过程中 M 向左运动，m 从 C 到 B 的过程中 M 向右运动Dm 从 A 到 B 的过程中，M 运动的位移为3.质子，中子和氘核的质量分别为 m1，m2和 m3.当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是（c 表示真空中的光速）（ ）A (m1+m2-m3)cB (m1-m2-m3)cC (m1+m2-m3)c2D （m1-m2-m3)c24.右端带有 1/4 光滑圆弧轨道质量为 M 的小车静置于光滑水平面上，如图所示一质量为 m 的小球以速度 v0水平冲上小车，关于小球此后的运动情况，以下说法正确的是（ ）A 小球可能从圆弧轨道上端抛出而不再回到小车B 小球

3、不可能离开小车水平向左做平抛运动C 小球不可能离开小车做自由落体运动D 小球可能离开小车水平向右做平抛运动5.一中子与一质量数为 A(A1)的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为( )ABCD6.下列说法正确的是（ ）A 核反应U+ nX+Sr +n 是核聚变反应，反应过程中会释放能量B 天然放射现象与原子核内部变化有关C 用比值法定义物理量是物理学研究常用的方法。其中 a，I，B都属于比值定义式D 千克，库仑，米 属于国际制单位中的基本物理量单位7.右图是核反应堆的示意图，对于核反应堆的认识，下列说法正确的是A 铀棒是核燃料，核心物质是铀 238B 石墨起到

4、吸收中子的作用C 镉棒起到使中子减速的作用D 水泥防护层的作用是为了阻隔 射线，避免放射性危害8.碘 131 的半衰期约为 8 天，若某药物含有质量为的碘 131，经过 32 天后，该药物中碘 131 的含量大约还有（ ）Am/4Bm/8Cm/16Dm/329.已知钙和钾的截止频率分别为 7.731014Hz 和 5.441011Hz，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10.下列关于原子和原子核的说法正确的是（ ）A 衰变现象说明电子是原子核的组成部分B 玻尔理论的假设之一是原子能

5、量的量子化C 放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D 比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固11.由核反应产生，且属于电磁波的射线是（ ）A 阴极射线B X 射线C 射线D 射线12.质量为的物块甲以的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定其上，另一质量也为的物体乙以的速度与甲相向运动，如图所示。则A 甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，由于弹力作用，动量不守恒B 当两物块相距最近时，物块甲的速率为零C 当物块甲的速率为 1m/s 时，物块乙的速率可能为 2m/s，也可能为零D 物块甲的速率可能达到 5m/s13.卢瑟福在分析 粒子散射实验现象时，认为电子不会对 粒子偏转产生影响，其主要原因是(

6、 )A 粒子与各电子相互作用的效果互相抵消B 电子的体积很小， 粒子碰不到它C 电子的电量很小，与 粒子的相互作用力很小，可忽略不计D 电子的质量很小，就算碰到，也不会引起明显的偏转14.我国第一颗原子弹和第一颗氢弹相继试验成功，中共中央、国务院、中央军委隆重表彰在研制“两弹一星”中作出贡献的科学家。下列核反应方程式中属于原子弹爆炸的核反应方程式的是（ ）AUTh +HeBU +nSr +Xe +10nCN +HeO + HDH +HHe +n15.原子核经放射性衰变变为原子，继而经放射性衰变变为原子核，再经放射性衰变变为原子核。放射性衰变、和依次为（ ）A衰变、衰变和衰变B衰变、衷变和衰变C

7、衰变、衰变和衰变D衰变、衰变和衰变16.在高台跳水中，运动员从高台向上跃起，在空中完成动作后，进入水中在浮力作用下做减速运动，速度减为零后返回水面设运动员在空中运动过程为，在进入水中做减速运动过程为不计空气阻力和水的粘滞阻力，则下述判断错误的是（ ）A 在过程中，运动员受到的冲量等于动量的改变量B 在过程中，运动员受到重力冲量的大小与过程中浮力冲量的大小相等C 在过程中，每秒钟运动员动量的变化量相同D 在过程和在过程中运动员动量变化的大小相等17.下列说法中正确的是（ )A 玛丽居里首先提出原子的核式结构学说B 查德威克在利用 a 粒子轰击铍核的实验中发现了中子C 卢瑟福在“粒子散射实验中发现

8、了电子D 玻尔为解释光电效应的实验规律提出了光子说18.约里奥居里夫妇用 粒子轰击铝核，产生了第一个人工放射性核素 X：nX.X 的原子序数和质27 1327 13量数分别为( )A 15 和 28B 15 和 30C 16 和 30D 17 和 3119.原子核的比结合能与核子数的关系如图所示，核子组合成原子核时（ ）A 小质量数的原子核质量亏损最大B 中等质量数的原子核质量亏损最大C 大质量数的原子核质量亏损最大D 不同质量数的原子核质量亏损相同20.两个完全相同、质量均为 m 的滑块 A 和 B，放在光滑水平面上，滑块 A 与轻弹簧相连，弹簧另一端固定在墙上，当滑块 B 以的初速度向滑块

9、 A 运动，如图所示，碰到 A 后不再分开，下述说法中正确的是（ ）A 两滑块相碰和以后一起运动过程，系统动量均守恒B 两滑块相碰和以后一起运动过程，系统机械能均守恒C 弹簧最大弹性势能为D 弹簧最大弹性势能为二、非选择题二、非选择题(共共 4 小题小题,每小题每小题 10.0 分分,共共 40 分分) 21.如图，LMN 是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道，MN 水平且足够长，LM 下端与 MN 相切质量为 m 的带正电小球 B 静止在水平轨道上，质量为 2m 的带正电小球 A 从 LM 上距水平轨道高为 h 处由静止释放，在 A 球进入水平轨道之前，由于 A，B 两球相距较远，相互作用力可认为

10、是零，A 球进入水平轨道后，A，B 两球间相互作用视为静电作用带电小球均可视为质点已知 A，B 两球始终没有接触重力加速度为 g求：（1）A，B 两球相距最近时，A 球的速度 v；（2）A，B 两球最终的速度 vA，vB的大小22.（多选）（1）如图所示为氢原子的能级图，已知可见光的光子能量范围约为 162 eV 一 3. 11 eV，镁板的电子逸出功为 5. 9eV，以下说法正确的是A.用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射镁板一定不能产生光电效应现象B.用能量为 11.0 eV 的自由电子轰击处于基态的氢原子，可使其跃迁到激发态C.处于 n2 能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使

11、氢原子电离D处于 n4 能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离(2）（10 分）如图所示，在光滑的水平面上静止着一个质量为 4m 的木板 B，B 的左端静止着一个质量为 2m 的物块 A，已知 A，B 之间的动摩擦因数为，现有质量为 m 的小球以水平速度 v0。飞来与 A 物块碰撞后立即以大小为的速率弹回，在整个过程中物块 A 始终未滑离木板 B，且物块 A 可视为质点，求：相对 B 静止后的速度；木板 B 至少多长？23.（多选）（1）下列说法中正确的是A 衰变现象说明电子是原子核的组成部分B目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变C一个氢原子从 n=3 的激发态跃迁到基态时，

12、能辐射 3 种不同频率的光子D卢瑟福依据极少数 粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型E按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大（2）如图所示，在光滑水平地面上有一质量为 2m 的长木板，其左端放有一质量为 m 的重物（可视为质点），重物与长木板之间的动摩擦因数为。开始时，长木板和重物都静止，现在给重物以初速度 v0，设长木板撞到前方固定的障碍物前，长木板和重物的速度已经相等。已知长木板与障碍物发生弹性碰撞，为使重物始终不从长木板上掉下来，求长木板的长度 L 至少为多少？（重力加速度为 g）24.（多选）(1) 在下列关于近代物理知识

13、的说法中，正确的是( )A玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象B氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的能量增大C射线为原子的核外电子电离后形成的电子流D铀元素的半衰期为 T，当温度发生变化时，铀元素的半衰期也发生变化E查德威克发现了中子，其核反应方程为：(2)如图所示，A，B 两个木块质量分别为 2 kg 与 0.9 kg，A，B 与水平地面间接触光滑，上表面粗糙，质量为 0.1 kg 的铁块以 10 m/s 的速度从 A 的左端向右滑动，最后铁块与 B 的共同速度大小为 0.5 m/s，求：A 的最终速度；铁块刚滑上 B 时铁块的速度答案解析答案解析1.【答案】A【解

14、析】为了解释光电效应规律，爱因斯坦提出了光子说，选项 A 正确；在完成 a 粒子散射实验后，卢瑟福提出了原子的核式结构理论，选项 B 错误；首先发现了放射现象的是贝克勒尔，选项 C 错误；在原子核人工转变的实验中，查德威克发现了中子，选项 D 错误。2.【答案】B【解析】M 和 m 组成的系统机械能守恒，总动量不守恒，但水平方向动量守恒，A 错误，B 正确；m 从 A 到 C 过程中，M 向左加速运动，当 m 到达 C 处时，M 向左速度最大，m 从 C 到 B 过程中，M 向左减速运动，C 错误；当m 从 A 到 C 过程中，又，得，D 错误。3.【答案】C【解析】原子核反应经过裂变或聚变时

15、，质量会发生亏损，损失的能量以能量的形式释放，根据质能方程可知释放的能量为：，C 项正确。4.【答案】D【解析】小球在运动的过程中，在水平方向与小车有相同的速度，故当小球离开小车后，还会落回小车，所以 A错误；根据水平方向动量守恒，因不知道小球与小车的质量关系，故 v1的方向可能向左，所以小球可能离开小车水平向左做平抛运动，故 B 错误；v1也可能等于零，即离开小车做自由落体运动，所以 C 错误；当小球刚滑到顶端时，向上的速度为 0，只有一个水平向右的速度，此时向右做平抛运动，所以 D 正确。5.【答案】A【解析】中子与原子核的碰撞属于弹性正碰，中子的质量数为 1，设其速度为 v0；根据动量守

16、恒，有：，A 项正确。6.【答案】B【解析】A 为裂变反应，所以 A 错误；天然放射现象揭示了原子核结构的复杂性，所以 B 正确；a和 I是决定式，不是定义式，所以 C 错误；电量单位不是基本单位，所以库仑不是国际制单位中的基本物理量单位，所以 D 错误。7.【答案】D【解析】铀棒是核燃料，核心物质是铀 235，选项 A 错误；在核反应堆中用石墨做慢化剂使中子减速，选项 BC 错误；水泥防护层的作用是为了阻隔 射线，避免放射性危害，选项 D 正确。8.【答案】C【解析】根据原子核的衰变公式：，其中为半衰期的次数，故。选项 C正确。9.【答案】A【解析】设入射光的频率为 ，根据爱因斯坦光电效应方

17、程可知 EkhW0，W0h0，由题意可知，钙的截止频率比钾的大，因此钙表面逸出的光电子的最大初动能比钾的小，其动量也小，故选项 C，D 错误；根据德布罗意波长公式可知：，又有：cf，故选项 A 正确；选项 B 错误。10.【答案】B【解析】 射线只能说明电子是原子的一部分，而不能说是原子核的一部分，故 A 错误；半衰期是由放射性元素的原子核内部因素决定的，与原子所处的物理状态或化学状态无关，故 C 错误；比结合能越小说明要破坏它们需要的能量越小，核子结合的越不牢固，所以 D 错误，只有 B 项正确11.【答案】D【解析】 射线伴随核反应产生，且属于电磁波； 射线虽然伴随核反应产生，但不属于电磁

18、波；X 射线属于电磁波，但不是伴随核反应产生；阴极射线即不是伴随核反应产生也不是电磁波；故选 D。12.【答案】C【解析】甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，弹力属于它们之间的内力，所以动量守恒，A 错误；当两物块的速度相同时 v，两物块相距最近，由动量守恒可得 v=0.5m/s ，B 错；当物块甲的速度大小为 1m/s，方向与原速度方向相同时，物块乙的速度是 2m/s，当物块甲的速度大小为 1m/s，方向与原速度方向相反时，物块乙的速度是 0，C正确；根据能量守恒，物块甲的速率不可能达到 5m/s，D 错。13.【答案】D【解析】卢瑟福在分析 粒子散射实验现象时，认为电子不会对 粒子偏转产生影响，

19、其主要原因是电子的质量很小，就算碰到，也不会引起明显的偏转；故 D 正确14.【答案】B【解析】核裂变，又称核分裂，是指由重的原子，主要是指铀或钚，分裂成较轻的原子的一种核反应形式原子弹的能量来源就是核裂变；聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应方式，是氢弹的能量来源，15.【答案】A【解析】根据 、 衰变特点可知：经过一次 衰变变为，经过 1 次 衰变变为，再经过一次 衰变变为，故 BCD 错误，A 正确16.【答案】B【解析】A、在过程 中，运动员只受重力，故重力的冲量一定

20、等于动量的改变量，故 A 正确；B、由于在过程 II 中人也会受到重力，故由动量定理可知，整体过程中重力的冲量等于过程 II 中浮力的冲量大小，故 B 错误；C、在过程 I 中，由于重力不变，运动员的加速度相同，在相同的时间内运动员的速度变化相同，故秒钟运动员动量的变化量相同，故 C 正确；D、由题意知，过程 I 中的末速度等于过程 II 的初速度，而过程 II 的末速度为零，故动量的变化的大小相等，故D 正确17.【答案】B【解析】根据粒子散射实验，卢瑟福否定了汤姆生的糟糕模型提出了原子的核式结构模型选项 A 错。卢瑟福用a 粒子轰击氮核发现了质子，而其学生查德威克利用 a 粒子轰击铍核的发

21、现了中子，B 对。汤姆生最早发现电子，并揭示了原子具有复杂的结构，选项 C 错。为解释光电效应而提出光子说的是爱因斯坦，因为此一贡献爱因斯坦获颁诺贝尔物理学奖，波尔为解释原子的线状光谱而提出了原子的能级结构，选项 D 错。18.【答案】B【解析】将核反应方程式改写成X，由电荷数和质量数守恒知，X 应为.4 227 131 030 1519.【答案】B【解析】由图可知，中等质量的原子核的比结合能最大，根据爱因斯坦质能方程可知，中等质量数的核子组合成原子核时质量亏损最大，故 B 正确，ACD 错误20.【答案】D【解析】两滑块只在相碰时系统动量才守恒，在以后一起运动过程中，由于受到弹簧的弹力作用，

22、故系统动量不守恒，选项 A 错误；两滑块在相碰时系统机械能减小，在以后一起运动过程中，由于只有弹簧的弹力做功，故系统机械能守恒，选项 B 错误;两物体相碰时，弹簧的最大弹性势能，选项 D 正确，C 错误。21.【答案】（1）（2）【解析】（1）对下滑的过程：，； 球进入水平轨道后两球组成的系统动量守恒，两球最近时速度相等。，；（2）当 A，B 相距最近之后，由于静电斥力的相互作用，它们将会相互远离，当它们相距足够远时，它们之间的相互作用力可视为零，电势能也视为零，它们就达到最终的速度，该过程中，A，B 两球组成的系统动量守恒，能量也守恒。，得：；22.【答案】（1）BD (2），2v0/9 【

23、解析】（1）BD(2）设小球 m 与物块 A 碰撞后 A 的速度为 v1，设 v0的方向为正方向，由动量守恒定律得：；设物块 A 与木块 B 共同的速度为 v2，由动量守恒定律，解上两式可得，；设 A 在 B 上滑过的距离为 L，由能的转化和守恒定律得：，；23.【答案】（1）BDE （2）【解析】（1）A：Tn 核发生一次 衰变时，新核与原来的原子核相比，质量数减少了 4，中子数减少 2，A 错误；B：太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应，B 正确； C：半衰期与外界因素无关，C 错误； D：用 14eV的光子照射处于基态的氢原子，可使其电离，D 正确； E：光电管是基于光电效应的光电转

24、换器件，可使光信号转换成电信号，E 正确（2）碰撞前，长木板和重物的共同速度为，由动量守恒定律得：；碰撞后瞬间，长木板以速度反弹，最终两者的共同速度为由动量守恒定律得：；对全过程，由功能关系得：；联立解得：24.【答案】（1）ABE（2）A 的最终速度为 0.25m/s；铁块刚滑上 B 时的速度为 2.75m/s【解析】（1）玻尔理论成功地解释了氢原子的光谱现象故 A 正确氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的能量增大故 B 正确 射线是原子核中的一个中子转变为一个电子和一个质子，电子释放出来故 C 错误半衰期的大小与温度无关，由原子核内部因素决定故 D 错误查德威克通过 粒子轰击铍核发现了中子故 E 正确（2）铁块和木块 A，B 为一系统，由系统总动量守恒得：，（3）设铁块刚滑上 B 时的速度为 v，此时 A，B 的速度均为由系统动量守恒得：，解得：v=2.75 m/s