2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 單元評估檢測（十一）.doc

單元評估檢測(十一) (45分鐘100分)一、選擇題(本題共12小題,每小題6分,共72分。18題為單選題,912題為多選題)1.下列說法正確的是()A.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)B.貝克勒爾通過對天然放射現(xiàn)象的研究,發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核C.一束光照射到某金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng),可能是因?yàn)樵撌獾牟ㄩL太長D.氫原子從較低能級躍遷到較高能級時(shí),核外電子的動(dòng)能增大,電勢能減小【解析】選C。太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng),故A項(xiàng)錯(cuò)誤;貝克勒爾通過對天然放射現(xiàn)象的研究,發(fā)現(xiàn)了原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu),故B項(xiàng)錯(cuò)誤;一束光照射到某金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng),可能是因?yàn)樵撌忸l率太小,即波長太長,故C項(xiàng)正確;氫原子從較低能級躍遷到較高能級時(shí),軌道半徑增大,原子能量增大,根據(jù)k=m知,電子動(dòng)能減小,則電勢能增大,故D項(xiàng)錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】下列說法中正確的是()A.在康普頓效應(yīng)中,當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時(shí),把一部分能量轉(zhuǎn)移給電子,因此光子散射后波長變短B.結(jié)合能越大,原子核中核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定C.若要使處于能級n=3的氫原子電離,可以采用兩種方法:一是用能量為-E3的電子撞擊氫原子,二是用能量為-E3的光子照射氫原子D.由于核力的作用范圍是有限的以及核力的飽和性,不可能無節(jié)制地增大原子核而仍能使其穩(wěn)定【解析】選D。在康普頓效應(yīng)中,當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時(shí),把一部分能量轉(zhuǎn)移給電子,動(dòng)量減小,根據(jù)=知,光子散射后波長變長,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;比結(jié)合能越大,原子核中核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;電子是有質(zhì)量的,撞擊氫原子是發(fā)生彈性碰撞,由于電子和氫原子質(zhì)量不同,故電子不能把-E3的能量完全傳遞給氫原子,因此不能使氫原子完全電離,而光子的能量可以完全被氫原子吸收,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;由于核力的作用范圍是有限的以及核力的飽和性,不可能無節(jié)制地增大原子核而仍能使其穩(wěn)定,故D項(xiàng)正確。2.(2018上饒模擬)當(dāng)前房地產(chǎn)很火爆,在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖,大理石等材料,這些巖石都不同程度地含有放射性元素,如有些含有鈾、釷的花崗巖會(huì)釋放出放射性氣體氡,氡會(huì)發(fā)生放射性衰變,放出、射線,已知氡的半衰期為3.8天,則下列說法正確的是()A.發(fā)生衰變時(shí),生成的核與原來的核相比,中子數(shù)少4B.發(fā)生衰變時(shí),釋放出電子,說明原子核內(nèi)有電子存在C.射線一般伴隨著或射線產(chǎn)生,其中射線的穿透能力最弱,電離能力卻最強(qiáng)D.若只有4 mg氡核,經(jīng)7.6天一定只剩下1 mg氡核【解析】選D。根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知:發(fā)生衰變放出He,導(dǎo)致質(zhì)子數(shù)減小2個(gè),質(zhì)量數(shù)減小4,故中子數(shù)減小2,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;發(fā)生衰變的過程是:一個(gè)中子變?yōu)橘|(zhì)子同時(shí)放出一個(gè)電子,并非原子核內(nèi)有電子存在,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)、三種射線特點(diǎn)可知,射線穿透能力最強(qiáng),電離能力最弱,射線電離能力最強(qiáng),穿透能力最弱,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;半衰期是對大量原子核的衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對于單個(gè)是不成立的,故D項(xiàng)正確。3.(2017天津高考)我國自主研發(fā)制造的國際熱核聚變核心部件在國際上率先通過權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證,這是我國對國際熱核聚變項(xiàng)目的重大貢獻(xiàn)。下列核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是()AHHHenBNHeOHCHeAlPnDUnBaKr+n【解析】選A。因?yàn)镠HHen是一個(gè)氘核與一個(gè)氚核結(jié)合成一個(gè)氦核,同時(shí)放出一個(gè)中子,屬于聚變反應(yīng),因此A正確NHeOH是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng),他用粒子轟擊氮原子核,產(chǎn)生氧的同位素氧17和一個(gè)質(zhì)子,是人類第一次實(shí)現(xiàn)的原子核的人工轉(zhuǎn)變,屬于人工核反應(yīng),故B錯(cuò)誤;HeAlPn是小居里夫婦用粒子轟擊鋁箔時(shí)發(fā)現(xiàn)了放射性磷30,屬于人工核反應(yīng),故C錯(cuò)誤UnBaKr+n是一種典型的鈾核裂變,屬于裂變反應(yīng),故D錯(cuò)誤。4.K-介子衰變的方程為K-+0,如圖所示,其中K-介子和-介子帶負(fù)的基元電荷,0介子不帶電。一個(gè)K-介子沿垂直于磁場的方向射入勻強(qiáng)磁場中,其軌跡為圓弧AP,衰變后產(chǎn)生的-介子的軌跡為圓弧PB,兩軌跡在P點(diǎn)相切,它們的半徑與之比為21。0介子的軌跡未畫出。由此可知-介子的動(dòng)量大小與0介子的動(dòng)量大小之比為()A.11B.12C.13D.16【解析】選C。K-介子與-介子均做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,有eBv=m,故p=mv=eBR,因而pK:p-=2:1,根據(jù)動(dòng)量守恒定律:pK=p0-,則p0=3,故C項(xiàng)正確。5.(2018石家莊模擬)如圖所示是氫原子的能級圖,a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種頻率的光。用這三種頻率的光分別照射同種金屬,都發(fā)生了光電效應(yīng),則關(guān)于這種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光電子的最大初動(dòng)能Ek隨入射光頻率變化的圖象,以及這三種頻率的光產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能的大小關(guān)系,下列四個(gè)圖象中描繪正確的是()【解題指導(dǎo)】解答本題應(yīng)注意以下兩個(gè)方面:(1)根據(jù)玻爾理論分析氫原子發(fā)出的三種光的頻率關(guān)系;(2)根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得到最大初動(dòng)能與光子頻率之間的關(guān)系。【解析】選A。這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光,根據(jù)玻爾理論E=Em-En(m>n)得知,從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光能量最大,由E=h得知,頻率最高,而從n=3躍遷到n=2所發(fā)出的光能量最小,頻率最小,所以:b>c>a;根據(jù)光電效應(yīng)方程,電子的最大初動(dòng)能:Ekm=h-h0,其中0為該金屬的截止頻率,所以:Ekb>Ekc >Eka。比較四個(gè)圖象可知,故A項(xiàng)正確,B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】圖甲為氫原子的能級圖,圖乙為某金屬在光的照射下,發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率的關(guān)系圖象。若氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級放出的光子剛好使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),普朗克常數(shù)h=6.6310-34 Js,1 eV=1.610-19 J,則下列說法正確的是()A.由乙圖知普朗克常量h=-B.乙圖中E=h0=1.89 eVC.乙圖中0為該金屬的極限頻率0=5.41014HzD.用氫原子從n=2能級躍遷到n=1能級釋放的光子去照射該金屬,打出光電子的最大初動(dòng)能為10.2 eV【解析】選B。由愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=h-h0知,結(jié)合圖象可知,圖線的斜率k=h=,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;縱軸截距的大小等于逸出功,即E=h0,氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級放出的光子剛好使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),則逸出功W0=-1.51 eV-(-3.40) eV=1.89 eV,則E=h0=1.89 eV,故B項(xiàng)正確;金屬的極限頻率0= Hz=4.61014 Hz,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;氫原子從n=2能級躍遷到n=1能級,輻射的光子能量等于10.2 eV,根據(jù)光電效應(yīng)方程知,光電子的最大初動(dòng)能Ekm=h-W0=10.2 eV-1.89 eV=8.31 eV,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.子與氫原子核(質(zhì)子)構(gòu)成的原子稱為氫原子,它在原子核物理的研究中有重要作用,如圖為氫原子的能級圖。假定用動(dòng)能為E的電子束“照射”容器中大量處于n=1能級的氫原子,氫原子吸收能量后,最多能發(fā)出6種不同頻率的光,則關(guān)于E的取值正確的是()A.E=158.1 eVB.E>158.1 eVC.2371.5 eV<E<2428.4 eVD.只能等于2371.5 eV【解析】選C。子吸收能量后從n=1能級躍遷到較高m能級,然后從m能級向較低能級躍遷,若從m能級向低能級躍遷時(shí),如果直接躍遷到基態(tài)n=1能級,則輻射的能量最大,否則躍遷到其他較低的激發(fā)態(tài)時(shí)子仍不穩(wěn)定,將繼續(xù)向基態(tài)和更低的激發(fā)態(tài)躍遷,即1、2、3m任意兩個(gè)軌道之間都可以產(chǎn)生一種頻率的輻射光,故總共可以產(chǎn)生的輻射光子的種類N=6,解得:n=4,即子吸收能量后先從n=1能級躍遷到n=4能級,然后從n=4能級向低能級躍遷,輻射光子的按能量從小到大的順序排列為4能級到3能級,能級3到能級2,能級4到能級2,能級2到能級1,能級3到能級1,能級4到能級1。所以能量E=E4-E1=-158.1-(-2529.6) eV=2371.5 eV,E=E5-E1=-101.2-(-2529.6) eV=2428.4 eV,則E的取值范圍2371.5 eV<E<2428.4 eV,由上可知,故C項(xiàng)正確,A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.(2018桂林模擬)某次用中子轟擊UnYXe+1nUn、YXe的質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4,真空中的光速為c。下列說法正確的是()A.該反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為m1-9m2-m3-m4B.該反應(yīng)過程中釋放的能量為(m1-9m2-m3-m4)c2C.該核反應(yīng)屬于聚變D.Y原子核中含有36個(gè)中子【解析】選A。該核反應(yīng)方程中的質(zhì)量虧損m=m1-9m2-m3-m4,故A項(xiàng)正確;反應(yīng)的過程中釋放的能量:E=(m1-9m2-m3-m4)c2,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)是重核的裂變,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒,Y的質(zhì)量數(shù):m=235+1-126-10=100,根據(jù)電荷數(shù)守恒得Y的電荷數(shù):z=92-54=38,中子數(shù):n=100-38=62,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.一對正、負(fù)電子可形成一種壽命比較短的稱為“電子偶素”的新粒子。電子偶素中的正電子與負(fù)電子都以速率v繞它們連線的中點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)。假定玻爾關(guān)于氫原子的理論可用于電子偶素,電子的質(zhì)量m、速率v和正、負(fù)電子間的距離r的乘積也滿足量子化條件,即mvnrn=n,式中n稱為量子數(shù),可取整數(shù)值1、2、3、,h為普朗克常量。已知靜電力常量為k,電子質(zhì)量為m、電荷量為e,當(dāng)它們之間的距離為r時(shí),電子偶素的電勢能Ep=-,則關(guān)于電子偶素處在基態(tài)時(shí)的能量,下列說法中正確的是()A.B.C.-D.-【解題指導(dǎo)】解答本題應(yīng)注意以下兩個(gè)方面:(1)正負(fù)電子的庫侖力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律列出向心力表達(dá)式,從而求出電子的動(dòng)能;(2)“電子偶素”的能量包括系統(tǒng)的電勢能和電子的動(dòng)能。【解析】選C。設(shè)n=1時(shí)電子運(yùn)轉(zhuǎn)軌道半徑為r1,此時(shí)正負(fù)電子間庫侖力F=k,此庫侖力作為向心力F=m,由題中量子化理論可知,n=1時(shí),2mv1r1=,聯(lián)立上式可得v1=,由題意可知,系統(tǒng)的電勢能Ep=-k,每個(gè)電子動(dòng)能Ek=m,系統(tǒng)的能量E=2Ek+Ep,聯(lián)立可得E1=-,故C項(xiàng)正確,A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。9.(2018賀州模擬)如圖所示為粒子散射實(shí)驗(yàn)中粒子穿過某一金屬核附近時(shí)的示意圖,a、b、c三點(diǎn)分別位于兩個(gè)等勢面上,則以下說法正確的是 ()A.粒子受到的電場力先做正功后做負(fù)功B.粒子的電勢能先減小后增大C.粒子在a、c處的速率相同D.粒子在b處的速率比在c處的速率小【解析】選C、D。由曲線運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)可知,粒子在運(yùn)動(dòng)的過程中受到的庫侖力是斥力,由a到b,庫侖力做負(fù)功,電勢能增大,動(dòng)能減小,由b到c,庫侖力做正功,電勢能減小,動(dòng)能增大,故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;粒子由a到b的過程動(dòng)能減小,a處的動(dòng)能大于b處的動(dòng)能,a處的速率大于b處的速率。a與c位于同一個(gè)等勢面上,則兩處的電勢能相等,所以粒子的動(dòng)能也相等,速率相等,即a點(diǎn)與c點(diǎn)的速率相等,故C項(xiàng)正確;由b到c,庫侖力做正功,根據(jù)動(dòng)能定理知,動(dòng)能增大,則b點(diǎn)的速率小于c點(diǎn)的速率,故D項(xiàng)正確。10.(2017海南高考)三束單色光1、2和3的波長分別為1、2和3(1>2>3)。分別用這三束光照射同一種金屬。已知用光束2照射時(shí),恰能產(chǎn)生光電子。下列說法正確的是()A.用光束1照射時(shí),不能產(chǎn)生光電子B.用光束3照射時(shí),不能產(chǎn)生光電子C.用光束2照射時(shí),光越強(qiáng),單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目越多D.用光束2照射時(shí),光越強(qiáng),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能越大【解析】選A、C。依據(jù)波長與頻率的關(guān)系:=,因1>2>3,那么1<2<3;由于用光束2照射時(shí),恰能產(chǎn)生光電子,因此用光束1照射時(shí),不能產(chǎn)生光電子,而光束3照射時(shí),一定能產(chǎn)生光電子,故A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;用光束2照射時(shí),光越強(qiáng),單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目越多,而由光電效應(yīng)方程:Ekm=h-W0可知,光電子的最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)弱無關(guān),故C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。11.(2018許昌模擬)如圖為氫原子的能級示意圖,大量氫原子從量子數(shù)為n的能級向較低能級躍進(jìn)時(shí)輻射光子,并用這些光照射逸出功為4.54 eV 的金屬鎢,其中只有兩種頻率的光a、b能使金屬鎢發(fā)生光電效應(yīng),a光的頻率較高,則()A.氫原子從n=3的能級向低能級躍遷B.氫原子從n=4的能級向低能級躍遷C.用a光照射放射性元素P0,其半衰期變小D.金屬鎢逸出光電子的最大初動(dòng)能為7.55 eV【解析】選A、D。要使金屬鎢發(fā)生光電效應(yīng),則照射光子的能量須大于4.54 eV,結(jié)合能級圖可知,氫原子從n=3的能級向低能級躍遷時(shí),由能級31,21輻射光子的能量均大于4.54 eV,因此,選項(xiàng)A正確;元素的半衰期與外界條件無關(guān),只取決于核本身,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;根據(jù)光電方程h=W+Ek得,Ek=h-W=E3-E1-W=(-1.51)-(-13.6)-4.54 eV=7.55 eV,選項(xiàng)D正確。【加固訓(xùn)練】(2018咸陽模擬)已知類氫結(jié)構(gòu)氦離子(He+)的能級圖如圖所示,根據(jù)能級躍遷理論可知()A.氦離子(He+)處于n=1能級時(shí),能吸收45 eV 的能量躍遷到n=2能級B.大量處在n=3能級的氦離子(He+)向低能級躍遷,只能發(fā)出2種不同頻率的光子C.氦離子(He+)從n=4能級躍遷到n=3能級比從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出光子的波長大D.若氦離子(He+)從n=2能級躍遷到基態(tài),釋放的光子能使某金屬板發(fā)生光電效應(yīng),則從n=4能級躍遷到n=2能級釋放的光子一定也能使該金屬板發(fā)生光電效應(yīng)【解析】選C。吸收的光子能量等于兩能級間的能級差,才能發(fā)生躍遷,從n=1躍遷到n=2,吸收的光子能量為40.8 eV,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;大量處在n=3能級的氦離子(He+)向低能級躍遷,能發(fā)出3種不同頻率的光子,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖可知,n=4和n=3的能級差小于n=3和n=2的能級差,則從n=4躍遷到n=3能級釋放的光子能量小于從n=3躍遷到n=2能級輻射的光子能量,所以從n=4能級躍遷到n=3能級比從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出光子的頻率低,波長大,故C項(xiàng)正確;從n=2能級躍遷到基態(tài)釋放的光子能量為-13.6-(-54.4)eV=40.8 eV,若能使某金屬板發(fā)生光電效應(yīng),從n=4能級躍遷到n=2能級釋放的光子能量-3.4-(-13.6)eV=10.2 eV<40.8 eV,不一定能使該板發(fā)生光電效應(yīng),故D項(xiàng)錯(cuò)誤。12.C能自發(fā)地進(jìn)行衰變,下列判斷正確的是()A.C經(jīng)衰變后變成CBC經(jīng)衰變后變成NCC發(fā)生衰變時(shí),原子核內(nèi)一個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)化成中子DC發(fā)生衰變時(shí),原子核內(nèi)一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子【解析】選B、D。發(fā)生衰變時(shí),原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,電子釋放出來,所以每發(fā)射一個(gè)粒子,一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子,依據(jù)質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒,則有CNe,故B、D項(xiàng)正確,A、C項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題共2小題,共28分。需寫出規(guī)范的解題步驟)13.(10分)(2017江蘇高考)質(zhì)子H)和粒子He)被加速到相同動(dòng)能時(shí),質(zhì)子的動(dòng)量(選填“大于”“小于”或“等于”)粒子的動(dòng)量,質(zhì)子和粒子的德布羅意波波長之比為?！窘馕觥扛鶕?jù)p=,因?yàn)榱Ｗ淤|(zhì)量大于質(zhì)子質(zhì)量,所以質(zhì)子動(dòng)量小于粒子動(dòng)量;根據(jù)=,且pHp=12,則H=21。答案:小于2114.(18分)(2017北京高考)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,一個(gè)靜止的放射性原子核發(fā)生了一次衰變。放射出粒子He)在與磁場垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),其軌道半徑為R。以m、q分別表示粒子的質(zhì)量和電荷量。 (1)放射性原子核用X表示,新核的元素符號(hào)用Y表示,寫出該衰變的核反應(yīng)方程。(2)粒子的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效成一個(gè)環(huán)形電流,求圓周運(yùn)動(dòng)的周期和環(huán)形電流大小。(3)設(shè)該衰變過程釋放的核能都轉(zhuǎn)化為粒子和新核的動(dòng)能,新核的質(zhì)量為M,求衰變過程的質(zhì)量虧損m?！窘忸}指導(dǎo)】解答本題應(yīng)注意以下四個(gè)方面:(1)書寫核反應(yīng)方程時(shí)要遵循質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒,同時(shí)要注意用,不能用=。(2)衰變的生成物是兩種帶電荷量不同的“帶電粒子”,反應(yīng)前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒,因此反應(yīng)后的兩產(chǎn)物向相反方向運(yùn)動(dòng)。(3)在勻強(qiáng)磁場中,衰變的生成物受洛倫茲力作用將各自做勻速圓周運(yùn)動(dòng),且兩軌跡圓相外切,應(yīng)用洛倫茲力計(jì)算公式和向心力公式即可求解運(yùn)動(dòng)周期,根據(jù)電流強(qiáng)度的定義式可求解電流大小。(4)核反應(yīng)中釋放的核能應(yīng)利用愛因斯坦質(zhì)能方程求解,在結(jié)合動(dòng)量守恒定律與能量守恒定律即可解得質(zhì)量虧損。【解析】(1)衰變的核反應(yīng)方程為:XYHe(2分)(2)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力qv1B=m(2分)T=(2分)解得:T=(2分)由電流的定義式可得:I=(2分)(3)衰變過程中由動(dòng)量守恒定律可得:mv1=Mv2(2分)由能量守恒可知,釋放的核能為:E=m+M(2分)由質(zhì)能方程可得:E=mc2(2分)聯(lián)立以上方程可解得:m=(2分)答案:(1XYHe(2) (3)