高考物理专题六 选修35冲提分作业1可编辑word.docx

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专题六选修3-5

冲刺提分作业1

1.（2018江苏南京学情调研）

（1）下列说法中正确的是（　　）　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A.图甲中正确反映了黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与黑体的温度的关系

B.图乙的放射性同位素应选择衰变时放出α粒子的同位素

C.图丙中A、B两球质量相等,当A以速度v与静止的B发生正碰后,B的速度未必是v

D.图丁中电子束通过铝箔产生的衍射图样,证实了物质波的存在

（2）如图为氢原子的能级图,大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时,发出　　　种频率不同的光子。

若用其中频率最大的光照射到逸出功为2.75eV的光电管上,则加在该光电管上的遏止电压为　　　　V。

（3）花岗岩、大理石等装修材料都不同程度地含有放射性元素氡222,人长期吸入后会对呼吸系统造成损害。

设有一静止的氡核

Rn）发生衰变生成钋

Po）,若放出5.6MeV的核能全部转化为动能。

①写出核反应方程;

②求新核钋218的动能。

（结果保留一位有效数字）

2.（2018江苏南京、盐城一模）

（1）下面四幅示意图中能正确反映核反应过程的是（　　）

（2）氦原子的一个核外电子被电离,形成类氢结构的氦离子。

如图所示氦离子能级的示意图。

现有氦离子从n=4能级到n=　　　　能级辐射出的光子能量为10.2eV;用该光照射逸出功为2.29eV的金属钠,光电子的最大初动能为　　　　eV。

（3）质量为0.2kg的小球以6m/s的速度竖直向下落至水平地面,经0.2s后,再以4m/s的速度反向弹回。

取竖直向上为正方向,g=10m/s2。

求:

①小球与地面碰撞前后的动量变化;

②小球受到地面的平均作用力大小。

3.（2018江苏苏北四市一模）

（1）下列说法正确的有（　　）

A.比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量

B.用紫光照射某金属表面时发生光电效应,改用红光照射时也一定能发生光电效应

C.黑体辐射的强度随温度的升高而变大,且最大值向波长较短的方向移动

D.改变压强、温度可改变放射性元素的半衰期

（2）如图所示为氢原子的能级图,莱曼线系是氢原子从n=2,3,4,5,…激发态跃迁到基态时辐射的光谱线系,辐射出光子的最小频率为　　　　;若该光子被某种金属吸收后,逸出的光电子最大初动能为Ek,则该金属的逸出功为　　　　。

已知普朗克常量为h,氢原子处于基态时的能级为E1。

（3）如图所示,光滑水平面上小球A、B分别以1.2m/s、2.0m/s的速率相向运动,碰撞后B球静止。

已知碰撞时间为0.05s,A、B的质量均为0.2kg。

求:

①碰撞后A球的速度大小;

②碰撞过程A对B平均作用力的大小。

4.（2018江苏常州一模）

（1）放射性同位素被广泛应用,下列说法正确的是（　　）

A.放射性同位素的半衰期都比较短,对环境的危害较小

B.放射性同位素能够消除静电是因为其发出的γ射线

C.用放射性同位素参与化学反应可以起到示踪的作用

D.放射性同位素可以作为核燃料进行发电

（2）如图所示,一火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,控制系统使箭体与卫星分离,已知箭体质量为m1,卫星质量为m2,分离后箭体以速率v1沿原方向飞行,忽略分离前后系统质量的变化,则分离前系统的总动量为　　　　,分离后卫星的速率为　　　　。

（3）用频率为ν0的光照射某种金属发生光电效应,测出光电流i随电压U的变化图像如图所示,已知普朗克常量为h,电子的带电量为e,求:

①照射在金属表面上的这束光的最小功率P;

②该金属的极限频率νc。

5.（2018江苏南通、徐州、扬州、泰州、淮安、宿迁六市二调）

（1）关于原子核和原子核的变化,下列说法中正确的是（　　）

A.维系原子核稳定的力是核力,核力可能是吸引力,也可能是排斥力

B.原子序数小于83的元素原子核不可能自发地衰变

C.重核发生裂变反应时,生成新核的比结合能变大

D.原子核发生变化时,一定会释放能量

（2）氢原子能级图如图所示,大量处于n=2能级的氢原子跃迁到基态时,用发射出的光照射光电管阴极K,测得光电管电流的遏止电压为7.91V,则阴极K材料的逸出功W=　　　　eV;在氢原子巴耳末线系（氢原子从n≥3跃迁到n=2能级形成的谱线）中有　　　　种频率的光照射该光电管不能发生光电效应。

（3）蹦床运动有“空中芭蕾”之称,某质量m=50kg的运动员从空中h1=1.25m落下,接着又能弹起h2=1.8m高度,此次人与蹦床接触时间t=0.50s,取g=10m/s2,求:

①运动员与蹦床接触时间内,所受重力的冲量大小I;

②运动员与蹦床接触时间内,受到蹦床平均弹力的大小F。

6.（2018江苏南京金陵中学、海安高级中学、南京外国语学校四模）

（1）下列判断中正确的是　　　　。

A.核力是强相互作用的一种表现,原子核尺度内,核力比库仑力小

B.比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定

C.一个氢原子从n=3的能级跃迁回基态,可能辐射三个光子

D.金属的逸出功随入射光频率的增大而增大

（2）恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应,当温度达到108K时,可以发生“氦燃烧”。

完成“氦燃烧”的核反应方程:

He+　　　　→

Be+γ。

Be是一种不稳定的粒子,其半衰期为2.6×10-16s。

大量的

Be核,经7.8×10-16s后所剩

Be是开始时的　　　　。

（3）光滑水平冰面直线轨道上,总质量m1=50kg的人和冰车以速度5m/s向右匀速运动,一质量m2=10kg的空冰车迎面而来,速度大小为10m/s,为避免两车直接碰撞,人在两车接触前用力推迎面而来的空冰车,两车始终在同一直线上运动。

①为避免直接碰撞,求被推开空冰车的最小速度;

②设人对空冰车推力为300N,持续作用时间0.5s后撤去推力（该时间内车未发生碰撞）,问撤去推力后两车是否还会发生碰撞?

答案精解精析

1.

答案　

（1）CD（4分）　

（2）6（2分）　10（2分）

（3）见解析

解析　

（1）黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与黑体的温度的关系是:

随着温度的升高,一方面,各种波长的辐射强度都有增加,另一方面,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,所以1700K的峰值应在1300K的左侧,A错误;α粒子的穿透能力很弱,甚至不能穿过一张纸片,故B错误;图丙中A、B两球质量相等,只有当A以速度v与静止的B发生弹性正碰后,B的速度才是v,故C正确;图丁中电子束通过铝箔产生的衍射图样,证实了物质波的存在,D正确。

（2）大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时,发出光子的频率种类为k=

=6种,其中频率最大的光子是由n=4跃迁到n=1放出的,即ΔE=E4-E1=[-0.85-（-13.6）]eV=12.75eV,由光电效应方程Ek=hν-W0知,Ek=（12.75-2.75）eV=10eV,Ek=10eV=e·Uc,故Uc=10V。

（3）

Rn

Po

He。

（2分）

②依据动量守恒定律,反应后钋核与氦核的动量等大,则钋核、氦核的动能与其质量成反比,有

=

反应前氡核静止,反应后钋核与氦核的动能之和为衰变释放的核能ΔE=EkPo+EkHe。

联立解得EkPo=

·ΔE≈0.1MeV。

（2分）

2.

答案　

（1）AD（4分）　

（2）2（2分）　7.91（2分）

（3）见解析

解析　

（1）核反应过程遵循质量数守恒和核电荷数守恒,B、C选项中的核电荷数不守恒,故A、D正确。

（2）根据题意E4-En=10.2eV,解得En=-13.6eV,由题图可知n=2;由光电效应方程可知Ek=ΔE-W0=（10.2-2.29）eV=7.91eV。

（3）①小球与地面碰撞前后的动量变化

Δp=mv2-mv1,（1分）

解得Δp=2kg·m/s,方向竖直向上。

（1分）

②由动量定理得（F-mg）Δt=Δp,（1分）

解得F=12N。

（1分）

3.

答案　

（1）AC（4分）

（2）-

（2分）　-

-Ek（2分）　（3）见解析

解析　

（1）比结合能小的原子核分解成比结合能大的原子核时要放出能量,比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量,A正确;用紫光照射某金属表面时发生光电效应,红光的频率小于紫光,改用红光照射时不一定能发生光电效应,B错误;C的描述是正确的;放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身的因素决定的,与其所处的外部环境没有关系,D错误。

（2）莱曼线系中,从n=2激发态跃迁到基态辐射出光子的频率最小,根据E2-E1=hν,E2=

解得ν=-

;若该光子被某种金属吸收后,逸出的光电子最大初动能为Ek,根据光电效应方程Ek=hν-W0,可得逸出功W0=hν-Ek=-

-Ek。

（3）①A、B系统动量守恒,设B的运动方向为正方向,

由动量守恒定律得mvB-mvA=0+mv'A,（1分）

解得v'A=0.8m/s。

（1分）

②对B,由动量定理得-

·Δt=ΔpB,（1分）

解得

=8N。

（1分）

4.

答案　

（1）AC（4分）

（2）（m1+m2）v0（2分）　

（v0-v1）+v0（2分）

（3）见解析

解析　

（1）一般来说,放射性同位素的半衰期比较短,衰变较快,对环境的危害相对较小,A正确;放射性同位素能够消除静电是因为其发出的α粒子具有较强的导电能力,B错误;放射性同位素的典型应用之一就是作为示踪原子,C正确;放射性同位素进行核反应时可以释放能量,但能量相对较小,故D错误。

（2）以卫星和箭体为研究对象,分离前的系统总动量为（m1+m2）v0,系统不受外力作用,所以总动量守恒,根据动量守恒定律有（m1+m2）v0=m1v1+m2v,解得v=

（v0-v1）+v0。

（3）①由图可知饱和光电流为I0,则单位时间内产生的光电子个数n=

（1分）

照射到金属上的光电子数为N=

则这束光照射在金属表面上的功率

P=Nhν0=

hν0。

（1分）

②由图可知金属的遏止电压为Uc,则电子的最大初动能Ek=eUc,由光电效应方程Ek=hν0-W0,其中W0=hνc,

解得νc=

。

（2分）

5.

答案　

（1）AC（3分）　

（2）2.29（2分）　1（2分）

（3）见解析

解析　

（1）维系原子核稳定的力是核力,核力可以是吸引力,也可以是排斥力,A正确;原子序数小于83的元素的一些同位素也可以自发衰变,B错误;重核发生裂变反应时,释放能量,所以生成新核的比结合能变大,C正确;原子核发生变化时,如果质量增大,则吸收能量,D错误。

（2）遏止电压为7.91V,光电子的最大初动能为7.91eV,光子的能量为-3.4eV-（-13.9eV）=10.2eV,故阴极K的逸出功W=10.2eV-7.91eV=2.29eV;在氢原子巴耳末系中,从n=3跃迁到n=2释放光子的能量为-1.51eV-（-3.4eV）=1.89eV,小于2.29eV,从n=4跃迁到n=2释放光子的能量为-0.85eV-（-3.4eV）=2.55eV,大于2.29eV,故氢原子巴耳末系中只有1种频率的光照射该光电管不能发生光电效应。

（3）①重力的冲量大小I=mgt=250N·s。

（2分）

②设运动员下落h1高度时的速度大小为v1,弹起时速度大小为v2,则

=2gh1,

=2gh2,由动量定理有

（F-mg）t=mv2-（-mv1）,（2分）

代入数据解得F=1600N。

（1分）

6.

答案　

（1）B　

（2）

He　

（3）①2.5m/s　②不会发生碰撞

解析　

（1）核力是强相互作用的一种表现,原子核尺度内,核力比库仑力大得多,A错误;比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定,B项正确;一个氢原子从n=3的能级跃迁回基态,最多辐射两个光子,C项错误;金属的逸出功与入射光频率无关,与金属的性质有关,D项错误。

（2）根据电荷数守恒、质量数守恒,知未知粒子的电荷数为2,质量数为4,为

He。

经7.8×10-16s,经历了3个半衰期,所剩

Be占开始的

=

。

（3）①推开空冰车后,当两车速度相等时即达到所求的最小速度,设为v,

由动量守恒定律列式得m1v1+m2v2=（m1+m2）v,

解得v=2.5m/s。

②设撤去推力时空冰车的速度为v3,对空冰车应用动量定理得Ft=m2v3-m2v2,

解得v3=5m/s>2.5m/s,所以两车不会发生碰撞。