2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 單元高考模擬特訓(xùn)（十二）新人教版.doc

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單元高考模擬特訓(xùn)(十二) 一、選擇題(1～8題只有一項(xiàng)符合題目要求，9～12題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，共72分) 1．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用單色光照射某種金屬表面，有光電子逸出，則光電子的最大初動(dòng)能取決于入射光的(　　) A．頻率　　　B．強(qiáng)度 C．照射時(shí)間 D．光子數(shù)目 解析：由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知，Ek只與頻率ν有關(guān)，故選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)，選項(xiàng)A正確． 答案：A 2．如果一個(gè)電子的德布羅意波長(zhǎng)和一個(gè)中子的相等，對(duì)于它們，下面的物理量相等的是(　　) A．速度 B．動(dòng)能 C．動(dòng)量 D．總能量 解析：根據(jù)德布羅意波長(zhǎng)公式λ＝，選C. 答案：C 3．[2019山東德州一模]在物理學(xué)發(fā)展的過(guò)程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了人類(lèi)歷史的進(jìn)步．對(duì)以下幾位物理學(xué)家的科學(xué)貢獻(xiàn)的表述中，與事實(shí)相符的是(　　) A．玻爾根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 B．密立根最早通過(guò)實(shí)驗(yàn)，比較準(zhǔn)確地測(cè)定了電子的電荷量 C．法拉第發(fā)現(xiàn)了由磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律，總結(jié)出電磁感應(yīng)定律 D．愛(ài)因斯坦認(rèn)為發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，若入射光頻率一定，則光的強(qiáng)度越大，逸出光子的最大初動(dòng)能越大 解析：盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；密立根最早通過(guò)實(shí)驗(yàn)，比較準(zhǔn)確地測(cè)定了電子的電荷量，選項(xiàng)B正確；法拉第發(fā)現(xiàn)了由磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件，但是紐曼和韋伯先后總結(jié)了電磁感應(yīng)定律，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；愛(ài)因斯坦認(rèn)為發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光頻率越大，逸出光電子的最大初動(dòng)能越大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：B 4. [2019安徽蚌埠模擬]如圖所示為氫原子的能級(jí)圖．能量為12.75 eV的光子照射一群處于基態(tài)的氫原子，氫原子發(fā)射出不同頻率的光波，其中最多包含不同頻率的光波數(shù)量為(　　) A．3種 B．4種 C．5種 D．6種 解析：能量為12.75 eV的光子照射一群處于基態(tài)的氫原子，－13.6 eV＋12.75 eV＝－0.85 eV，即氫原子躍遷到n＝4的能級(jí)，向下躍遷能輻射出N＝C＝＝6種不同頻率的光波，故D正確． 答案：D 5．[2019安徽十校摸底]H＋H→He是太陽(yáng)內(nèi)部的核反應(yīng)之一，該核反應(yīng)過(guò)程釋放的能量為ΔE.已知光在真空中傳播的速度為c，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．該核反應(yīng)過(guò)程是α衰變 B．ΔE是He的結(jié)合能 C．該核反應(yīng)中平均每個(gè)核子虧損的質(zhì)量為 D．由于有質(zhì)量虧損，因此該反應(yīng)過(guò)程的質(zhì)量數(shù)不守恒 解析：此核反應(yīng)是輕核的聚變，A錯(cuò)誤；兩個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成He釋放的能量才是He的結(jié)合能，B錯(cuò)誤；核反應(yīng)虧損的質(zhì)量Δm＝，因此平均每個(gè)核子虧損的質(zhì)量為，C正確；核反應(yīng)過(guò)程的質(zhì)量數(shù)總是守恒的，D錯(cuò)誤． 答案：C 6．[2019江西鷹潭一中等重點(diǎn)中學(xué)盟校聯(lián)考]一群處于量子數(shù)為n＝3的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到量子數(shù)n＝2的激發(fā)態(tài)時(shí)，向外輻射頻率為ν0的光子，該光子恰好能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．這群氫原子可以向外輻射2種不同頻率的光子 B．當(dāng)照射光的頻率ν大于ν0時(shí)，若ν增大，則此金屬的逸出功增大 C．當(dāng)照射光的頻率ν大于ν0時(shí)，若光強(qiáng)增大一倍，則光電子的最大初動(dòng)能也增大一倍 D．當(dāng)用頻率為2ν0的單色光照射該金屬時(shí)，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為hν0 解析：一群處于量子數(shù)為n＝3的激發(fā)態(tài)的氫原子向外輻射的光子頻率種數(shù)為C＝3，故A錯(cuò)誤；金屬外層電子克服原子核的束縛，從材料表面逸出所需的最小能量，稱(chēng)為金屬的逸出功．由金屬本身決定，與入射光的頻率無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；光電子的最大初動(dòng)能Ekm＝hν－W，與光強(qiáng)無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；頻率為ν0的光子，恰好能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則hν0＝W，用頻率為2ν0的單色光照射該金屬，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ekm＝2hν0－W＝hν0，故D正確． 答案：D 7．[2019廣東佛山模擬]下列四幅圖的有關(guān)說(shuō)法中正確的是(　　) A．圖甲中的α粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了原子核是由質(zhì)子與中子組成 B．圖乙中若改用綠光照射，驗(yàn)電器金屬箔一定不會(huì)張開(kāi) C．圖丙一群氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，最多能輻射6種不同頻率的光子 D．圖丁原子核C、B結(jié)合成A時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損，要釋放能量 解析：α粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了原子具有核式結(jié)構(gòu)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤．紫外線(xiàn)照射金屬板時(shí)能產(chǎn)生光電效應(yīng)，換用綠光照射金屬板可能會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)，驗(yàn)電器金屬箔可能會(huì)張開(kāi)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤．一群氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，最多能輻射不同頻率的光子種數(shù)為C＝6，故C項(xiàng)正確．原子核C、B結(jié)合成A時(shí)，核子平均質(zhì)量增大，質(zhì)量增大，要吸收能量，故D項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案：C 8．[2019深圳模擬]如圖所示為氫原子能級(jí)的示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出若干不同顏色的光．關(guān)于這些光下列說(shuō)法正確的是(　　) A．由n＝4能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)產(chǎn)生的光子波長(zhǎng)最長(zhǎng) B．由n＝2能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)產(chǎn)生的光子頻率最小 C．這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光 D．用n＝2能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng) 解析：根據(jù)Em－En＝h，由n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)產(chǎn)生的光，能量最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤；由n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)產(chǎn)生的光子能量最小，頻率最小，故B錯(cuò)誤；大量的氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，可能發(fā)出光子頻率的種數(shù)n＝C＝6.故C錯(cuò)誤；從n＝2能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)輻射出的光子的能量E＝E2－E1＝－3.4 eV－(－13.6) eV＝10.2 eV>6.34 eV，而使金屬發(fā)生光電效應(yīng)的條件是光子的能量大于電子的逸出功，故可以發(fā)生光電效應(yīng)．故D正確． 答案：D 9．(多選)波粒二象性是微觀世界的基本特征，以下說(shuō)法正確的有(　　) A．光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性 B．熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說(shuō)明中子具有波動(dòng)性 C．黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的波動(dòng)性解釋 D．動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波長(zhǎng)也相等 解析：光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性，A正確；衍射是波特有的性質(zhì)，故中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說(shuō)明運(yùn)動(dòng)的中子具有波動(dòng)性，B正確；黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律不能使用光的波動(dòng)性解釋?zhuān)绽士私柚谀芰孔蛹僬f(shuō)，完美地解釋了黑體輻射規(guī)律，破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念，C錯(cuò)誤；根據(jù)德布羅意波長(zhǎng)公式λ＝可知，若一個(gè)電子和一個(gè)質(zhì)子的德布羅意波長(zhǎng)相等，則動(dòng)量p也相等，但是質(zhì)子質(zhì)量比電子質(zhì)量大，動(dòng)能Ek＝，可知兩者動(dòng)能不相等，D錯(cuò)誤． 答案：AB 10．[2019山東師大附中模擬](多選)核能作為一種新能源在現(xiàn)代社會(huì)中已不可缺少，我國(guó)在完善核電安全基礎(chǔ)上將加大核電站建設(shè)．核泄漏中的钚(Pu)是一種具有放射性的超鈾元素，它可破壞細(xì)胞基因，提高患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)．已知钚的一種同位素Pu的半衰期為24 100年，其衰變方程為Pu→X＋He＋γ，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A．一個(gè)X原子核中含有92個(gè)質(zhì)子 B．100個(gè)Pu經(jīng)過(guò)24 100年后一定還剩余50個(gè) C．由于衰變時(shí)釋放巨大能量，根據(jù)E＝mc2，衰變過(guò)程總質(zhì)量增加 D．衰變發(fā)出的γ射線(xiàn)是波長(zhǎng)很短的光子，具有很強(qiáng)的穿透能力 解析：由電荷數(shù)守恒知，X原子核中含有質(zhì)子數(shù)為94－2＝92，A正確；半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少量原子核無(wú)意義，B錯(cuò)誤；由于衰變時(shí)釋放巨大能量，根據(jù)E＝mc2，衰變過(guò)程總質(zhì)量減少，C錯(cuò)誤；衰變發(fā)出的γ射線(xiàn)是波長(zhǎng)很短的光子，具有很強(qiáng)的穿透能力，D正確． 答案：AD 11．[2019浙江杭州市模擬](多選)小宇同學(xué)參加學(xué)?？萍技文耆A，設(shè)計(jì)了一個(gè)光電煙霧探測(cè)器，如圖，S為光源，可以發(fā)出一束光束，當(dāng)有煙霧進(jìn)入探測(cè)器時(shí)，來(lái)自S的光會(huì)被煙霧散射進(jìn)入光電管C，當(dāng)光射到光電管中的鈉表面時(shí)(鈉的極限頻率為6.001014 Hz)會(huì)產(chǎn)生光電子，當(dāng)光電流大于10－8 A時(shí)，便會(huì)觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．要使該探測(cè)器正常工作，光源S發(fā)出的光的波長(zhǎng)不能小于0.5 μm B．金屬鈉的最小逸出功為4 eV C．光源S發(fā)出的光波能使光電管發(fā)生光電效應(yīng)，那么光源越強(qiáng)，光電煙霧探測(cè)器靈敏度越高 D．若射向光電管C的光子有5%會(huì)產(chǎn)生光電子，當(dāng)報(bào)警器報(bào)警時(shí)，每秒射向C的鈉表面的光子最少數(shù)目N＝1.251012個(gè) 解析：光源S發(fā)出的光波最大波長(zhǎng)λmax＝＝ m＝510－7 m＝0.5 μm，即要使該探測(cè)器正常工作，光源S發(fā)出的光的波長(zhǎng)不能大于0.5 μm，故A錯(cuò)誤；由于鈉的極限頻率為6.001014 Hz，根據(jù)W0＝hνc＝ eV＝2.5 eV，故B錯(cuò)誤；光源S發(fā)出的光能使光電管發(fā)生光電效應(yīng)，那么光源越強(qiáng)，被煙霧散射進(jìn)入光電管C的光越多，越容易探測(cè)到煙霧，即光電煙霧探測(cè)器靈敏度越高，故C正確；光電流等于10－8 A時(shí)，每秒產(chǎn)生的光電子的個(gè)數(shù)n＝＝個(gè)＝6.251010個(gè)，每秒射向C的鈉表面的光子最少數(shù)目N＝＝個(gè)＝1.251012個(gè)，故D正確． 答案：CD 12．(多選)如圖甲所示，在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用相同頻率的單色光，分別照射陰極材料為鋅和銅的兩個(gè)不同的光電管，結(jié)果都能發(fā)生光電效應(yīng)．圖乙為其中一個(gè)光電管的遏止電壓Uc隨入射光頻率ν變化的函數(shù)關(guān)系圖象．對(duì)于這兩個(gè)光電管，下列判斷正確的是(　　) A．因?yàn)椴牧喜煌?，逸出功不同，所以遏止電壓Uc不同 B．光電子的最大初動(dòng)能不同 C．因?yàn)楣鈴?qiáng)不確定，所以單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)可能相同，飽和光電流也可能相同 D．兩個(gè)光電管的Uc－ν圖線(xiàn)的斜率可能不同 解析：根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0和eUc＝Ek得出，相同頻率，不同逸出功，則遏止電壓也不同，A正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0得，相同的頻率，不同的逸出功，則光電子的最大初動(dòng)能也不同，B正確；雖然光的頻率相同，但光強(qiáng)不確定，所以單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)可能相同，飽和光電流可能相同，C正確；因?yàn)閁c＝－知圖線(xiàn)的斜率為，即只與h和e有關(guān)，為常數(shù)，一定相同，D錯(cuò)誤． 答案：ABC 二、非選擇題(28分) 13．(16分)如圖所示，靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的Li核俘獲一個(gè)速度為v0＝7.7104 m/s的中子而發(fā)生核反應(yīng)Li＋n→H＋He.若已知He的速度v2＝2.0104 m/s，其方向與反應(yīng)前中子速度方向相同，求： (1)H的速度是多大； (2)在圖中畫(huà)出兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡并求出軌道半徑之比； (3)當(dāng)粒子He旋轉(zhuǎn)3周時(shí)，粒子H旋轉(zhuǎn)幾圈． 解析：(1)中子撞擊鋰核生成氚核和氦核過(guò)程中動(dòng)量守恒，有 m0v0＝m1v1＋m2v2 式中m0、m1、m2分別為中子、氚核、氦核的質(zhì)量，v1為氚核速度， 代入數(shù)據(jù)得v1＝1.0103 m/s，方向與v0相反(即與v2相反)． (2)氚核、氦核在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為 r1：r2＝：＝：＝3:40 運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示． (3)氚核、氦核做圓周運(yùn)動(dòng)的周期之比為 T1：T2＝：＝：＝3：2 所以它們旋轉(zhuǎn)圈數(shù)之比為n1：n2＝T2：T1＝2：3 當(dāng)α粒子旋轉(zhuǎn)3周時(shí)，氚核旋轉(zhuǎn)2周． 答案：(1)1.0103 m/s　(2)3：40　(3)2 14．(12分)用中子轟擊鋰核(Li)發(fā)生核反應(yīng)，生成氚核(H)和α粒子，并放出4.8 MeV的能量．(1 u相當(dāng)于931.5 MeV) (1)寫(xiě)出核反應(yīng)方程； (2)求出質(zhì)量虧損； (3)若中子和鋰核是以等值反向的動(dòng)量相碰，則生成的氚核和α粒子的動(dòng)能之比是多少？ 解析：(1)Li＋n―→H＋He. (2)根據(jù)質(zhì)能方程ΔE＝Δm931.5 MeV得 Δm＝ u＝0.005 2 u. (3)中子與鋰核以等值反向的動(dòng)量相碰，則初動(dòng)量p＝0，根據(jù)動(dòng)量守恒，則碰后氚核與α粒子的合動(dòng)量也為0，設(shè)氚核質(zhì)量為m1，速度為v1，α粒子質(zhì)量為m2，速度為v2 得0＝m1v1＋m2v2① 又有Ek＝② 由①②得Ek1：Ek2＝： 得＝＝. 答案：(1)見(jiàn)解析　(2)0.005 2 u　(3)