2022年高考物理一轮复习 第十四章 动量和原子物理阶段验收评估（选修3-5）

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1、2022年高考物理一轮复习 第十四章 动量和原子物理阶段验收评估（选修3-5）一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分)1(xx重庆高考)以下是物理学史上3个著名的核反应方程()xLi2yyNxOyBezCx、y和z是3种不同的粒子，其中z是A粒子B质子C中子 D电子2.氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子，已知基态的氦离子能量为E154.4 eV，氦原子的能级示意图如图1所示，在具有下列能量的光子或者电子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是()图1A42.8 eV(光子) B43.2 eV(电子)C41.0 eV(电子) D54.4 eV(光子)3如图2甲所示为氢原子

2、的能级，图乙为氢原子的光谱。已知谱线a是氢原子从n4的能级跃迁到n2的能级时的辐射光，则谱线b是氢原子()图2A从n3的能级跃迁到n2的能级时的辐射光B从n5的能级跃迁到n2的能级时的辐射光C从n4的能级跃迁到n3的能级时的辐射光D从n2的能级跃迁到n1的能级时的辐射光4(xx山西山大附中测试)如图3所示是光电管的原理图，已知当有波长为0的光照射到阴极K上时，电路中有光电流，则()图3A若换用波长为1(10)的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流B若换用波长为2(20)的光照射阴极K时，电路中一定有光电流C增加电路中电源两极电压，电路中光电流一定增大D若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生

3、5(xx焦作质检)下列说法中正确的是()图4A卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为HeNOHB放射性元素的半衰期随温度的升高而增加C一个动量为p的电子对应的物质波波长为hp(h为普朗克常量)D从能级图中可知，氢原子从n2能级跃迁到n1能级释放出的光子能量小于从n4能级跃迁到n2能级所释放出的光子能量二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分，选不全得3分，有错选不得分)6下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是()图57(xx长安测试)随着科技的发展，大量的科学实验促进了人们对微观领域的认识，下列说法正确的是()A汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子核是有复杂结构

4、的B卢瑟福通过粒子轰击氮核实验的研究，发现了质子C普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了光子的概念D德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想8(xx广东高考)在光电效应实验中，用频率为的光照射光电管阴极，发生了光电效应。下列说法正确的是()A增大入射光的强度，光电流增大B减小入射光的强度，光电效应现象消失C改用频率小于的光照射，一定不发生光电效应D改用频率大于的光照射，光电子的最大初动能变大三、填空题(本题共1小题，共16分，把答案填在题中横线上或按题目要求作答)9(xx江苏南京二模)(1)下列说法正确的有_。A光电子的最大初动能和照射光的频率成正比B大量光子的效果往往表

5、现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性C卢瑟福用粒子散射实验的数据估算原子核的大小D玻尔的原子模型彻底否定了经典的电磁理论(2)放射性原子核U先后发生衰变和衰变后，变为原子核。已知U质量为m1238.029 0 u，Pa质量为m2234.023 9 u，粒子的质量为m4.002 6 u，电子的质量为me0.000 5 u。(原子质量单位1 u相当于931.5 MeV的能量)则：放射性衰变方程为：_。原子核U衰变为Pa的过程中释放能量为_MeV(保留三位有效数字)。(3)在第(2)问中，若原来U静止，衰变后放出的粒子速度为v3107 m/s，不计电子和衰变过程中释放光子的动量，则Pa的速度大

6、小约为多少(保留两位有效数字)?四、计算题(本题共2小题，共36分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)10(18分)(xx潮州金中、揭阳一中两校联合摸底)如图6，一质量为M0.99 kg的木块静止在水平轨道的B点，水平轨道与半径为R10 m光滑弧形轨道相切于B点。现有一质量为m10 g的子弹以v0500 m/s的水平速度从左边射入木块且未穿出。已知木块与水平轨道的动摩擦因数0.5，g10 m/s2，求：图6(1)子弹射入木块时与木块获得共同速率及此时木块对轨道的压力大小；(2)子弹射入木块后与木块在弧形轨道上升的最大高度h；(3)木块从弧形轨道返回水平面后到

7、静止时距B点的距离s。11(18分)(xx广东六校联考)如图7所示，物体A紧靠墙壁，A与物体B之间有轻弹簧相连，A的质量为m，B的质量为3m。质量为m的物体C以速度v0向左运动，与B发生弹性碰撞。不计一切摩擦。图7(1)判断以后B与C能否再次发生碰撞(不必说明理由)?(2)求在A未离开墙壁前，弹簧的最大弹性势能EP。(3)求在A离开墙壁后，弹簧的最大弹性势能EP。答 案1选C根据质量数和电荷数守恒，三个核反应方程为HLi2He，HeNHO，HeBenC，z为中子，C选项正确。2选A由于光子能量不可分，因此只有能量恰好等于两能级差的光子才能被氦离子吸收，故A项中光子不能被吸收，D项可以。而实物粒

8、子(如电子)只要能量不小于两能级差，均可能被吸收，故B、C两项中电子均能被吸收。3选B从氢原子光谱图上可以看出谱线a、b相邻且波长ba，则谱线b光子的频率大于谱线a光子的频率，产生谱线b的能级差仅大于产生谱线a的能级差，所以B正确。4选B当用波长为0的光照射阴极K时，电路中有光电流，只有换用频率更大，也就是波长比0小的光照射阴极K时才一定有光电流，换用波长比0大的光时情况不确定，A错误，B正确。电路中光电流由光电子数目决定，与光的强度有关，与电路中电源两极电压无关，C错误。若将电源极性反接，光电子做减速运动，若接近A板时还没有减速到零，电路中就可能有光电流产生，D错误。5选A卢瑟福用粒子轰击氮

9、原子核发现了质子，A正确。放射性元素的半衰期是由原子核内部的因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关，B错误。由德布罗意波长可知一个动量为p的电子对应的物质波波长(h为普朗克常量)，C错误。从能级图中可知，氢原子从n2能级跃迁到n1能级释放出的光子能量为10.2 eV，从n4能级跃迁到n2能级释放出的光子能量2.55 eV，D错误。6选ACA中子弹和木块组成的系统在水平方向不受外力，竖直方向所受合力为零，系统动量守恒；B中在弹簧恢复原长过程中，系统在水平方向始终受墙的作用力，系统动量不守恒；C中木球与铁球的系统所受合力为零，系统动量守恒；D中木块下滑过程

10、中，斜面始终受到挡板的作用力，系统动量不守恒。7选BD汤姆孙在研究阴极射线时发现电子，电子的发现说明原子是可以再分的，汤姆孙进一步提出了原子的“枣糕式”模型，该模型被卢瑟福用粒子散射实验给予了否定，卢瑟福提出了原子的核式结构学说，A错误。爱因斯坦首先提出了光子的概念，C错误。8选AD根据光电效应规律可知，增大入射光的强度，光电流增大，A项正确；减小入射光的强度，光电流减小，光电效应现象并不消失，B项错误；改用小于的入射光照射，如果入射光的频率仍然大于光电管阴极材料的极限频率，仍能发生光电效应，C项错误；由爱因斯坦光电效应方程可知，增大入射光的频率，光电子的最大初动能增大，D项正确。9解析：(1

11、)由光电效应方程EkhW0可知，光电子的最大初动能和照射光的频率成一次函数关系，选项A错误；玻尔从基本假设出发，运用经典电磁学和经典力学的理论，计算出氢原子中电子的可能轨道半径及相应的能量，选项D错误。(2)亏损的质量mm1m2mme0.002 0 u；释放的能量E0.002 0931.5 MeV1.86 MeV。(3)由动量守恒可得，mPavPamv，解得vPav5.1105 m/s。答案：(1)BC(2)UPaHee186(3)5.1105 m/s10解析：(1)设子弹射入木块时与木块获得共同速率为v，子弹射入木块前后系统动量守恒mv0(Mm)v解得：v5 m/s子弹射入木块与木块获得共同

12、速率这一瞬间由牛顿第二定律得：FN(Mm)g(Mm)解得FN12.5N根据牛顿第三定律得：子弹与木块对轨道的压力大小为FN12.5N(2)设木块上升的最大高度为h，子弹与木块在光滑弧形轨道上运动到最高点过程中系统机械能守恒(Mm)v2(Mm)gh解得：h1.25 m(3)从子弹射入木块时与木块获得共同速率到从弧形轨道返回水平面再到静止的过程由动能定理得：(Mm)v2g(Mm)s解得：s2.5 m答案：(1)5 m/s12.5 N(2)1.25 m(3)2.5 m11解析：(1)B与C不能再次发生碰撞。(2)设C与B发生弹性碰撞后，速度为vC、vB，C与B碰撞过程，根据动量守恒、机械能守恒分别有：mv0mvC3mvBmv02mvC23mvB2解得：vB然后B压缩弹簧而做减速运动，B的动能转化为弹簧的弹性势能，当B的速度减为零时，弹簧的弹性势能最大，即：EP3mvB2mv02(3)当B的速度减为零后，B反向向右做加速运动，弹簧的弹性势能又转化为B的动能，当弹簧恢复原长时，B的速度大小仍为vB，且A开始离开墙壁。当A、B速度相同(设为v)时，弹簧的弹性势能最大，对A、B和弹簧组成的系统，根据动量守恒、机械能守恒分别有：3mvB(3mm)v3mvB2(3mm)v2EP解得：EPmv02答案：见解析