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

單元高考模擬特訓(xùn)(十二)一、選擇題(18題只有一項符合題目要求，912題有多項符合題目要求，每小題6分，共72分)1在光電效應(yīng)實驗中，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能取決于入射光的()A頻率B強(qiáng)度C照射時間 D光子數(shù)目解析：由愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0可知，Ek只與頻率有關(guān)，故選項B、C、D錯，選項A正確答案：A2如果一個電子的德布羅意波長和一個中子的相等，對于它們，下面的物理量相等的是()A速度 B動能C動量 D總能量解析：根據(jù)德布羅意波長公式，選C.答案：C32019山東德州一模在物理學(xué)發(fā)展的過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進(jìn)步對以下幾位物理學(xué)家的科學(xué)貢獻(xiàn)的表述中，與事實相符的是()A玻爾根據(jù)粒子散射實驗提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型B密立根最早通過實驗，比較準(zhǔn)確地測定了電子的電荷量C法拉第發(fā)現(xiàn)了由磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律，總結(jié)出電磁感應(yīng)定律D愛因斯坦認(rèn)為發(fā)生光電效應(yīng)時，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能越大解析：盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，選項A錯誤；密立根最早通過實驗，比較準(zhǔn)確地測定了電子的電荷量，選項B正確；法拉第發(fā)現(xiàn)了由磁場產(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C錯誤；愛因斯坦認(rèn)為發(fā)生光電效應(yīng)時，入射光頻率越大，逸出光電子的最大初動能越大，選項D錯誤答案：B4.2019安徽蚌埠模擬如圖所示為氫原子的能級圖能量為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()A3種 B4種C5種 D6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 eV12.75 eV0.85 eV，即氫原子躍遷到n4的能級，向下躍遷能輻射出NC6種不同頻率的光波，故D正確答案：D52019安徽十校摸底HHHe是太陽內(nèi)部的核反應(yīng)之一，該核反應(yīng)過程釋放的能量為E.已知光在真空中傳播的速度為c，則下列說法正確的是()A該核反應(yīng)過程是衰變BE是He的結(jié)合能C該核反應(yīng)中平均每個核子虧損的質(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錯誤；兩個質(zhì)子和一個中子結(jié)合成He釋放的能量才是He的結(jié)合能，B錯誤；核反應(yīng)虧損的質(zhì)量m，因此平均每個核子虧損的質(zhì)量為，C正確；核反應(yīng)過程的質(zhì)量數(shù)總是守恒的，D錯誤答案：C62019江西鷹潭一中等重點中學(xué)盟校聯(lián)考一群處于量子數(shù)為n3的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到量子數(shù)n2的激發(fā)態(tài)時，向外輻射頻率為0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)照射光的頻率大于0時，若增大，則此金屬的逸出功增大C當(dāng)照射光的頻率大于0時，若光強(qiáng)增大一倍，則光電子的最大初動能也增大一倍D當(dāng)用頻率為20的單色光照射該金屬時，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為h0解析：一群處于量子數(shù)為n3的激發(fā)態(tài)的氫原子向外輻射的光子頻率種數(shù)為C3，故A錯誤；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，稱為金屬的逸出功由金屬本身決定，與入射光的頻率無關(guān)，故B錯誤；光電子的最大初動能EkmhW，與光強(qiáng)無關(guān)，故C錯誤；頻率為0的光子，恰好能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則h0W，用頻率為20的單色光照射該金屬，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ekm2h0Wh0，故D正確答案：D72019廣東佛山模擬下列四幅圖的有關(guān)說法中正確的是()A圖甲中的粒子散射實驗說明了原子核是由質(zhì)子與中子組成B圖乙中若改用綠光照射，驗電器金屬箔一定不會張開C圖丙一群氫原子處于n4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時會有質(zhì)量虧損，要釋放能量解析：粒子散射實驗說明了原子具有核式結(jié)構(gòu)，故A項錯誤紫外線照射金屬板時能產(chǎn)生光電效應(yīng)，換用綠光照射金屬板可能會產(chǎn)生光電效應(yīng)，驗電器金屬箔可能會張開，故B項錯誤一群氫原子處于n4的激發(fā)態(tài)，最多能輻射不同頻率的光子種數(shù)為C6，故C項正確原子核C、B結(jié)合成A時，核子平均質(zhì)量增大，質(zhì)量增大，要吸收能量，故D項錯誤答案：C82019深圳模擬如圖所示為氫原子能級的示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級躍遷時輻射出若干不同顏色的光關(guān)于這些光下列說法正確的是()A由n4能級躍遷到n1能級產(chǎn)生的光子波長最長B由n2能級躍遷到n1能級產(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n2能級躍遷到n1能級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)EmEnh，由n4能級躍遷到n3能級產(chǎn)生的光，能量最小，波長最長，故A錯誤；由n4能級躍遷到n3能級產(chǎn)生的光子能量最小，頻率最小，故B錯誤；大量的氫原子處于n4的激發(fā)態(tài)，可能發(fā)出光子頻率的種數(shù)nC6.故C錯誤；從n2能級躍遷到n1能級輻射出的光子的能量EE2E13.4 eV(13.6) eV10.2 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：D9(多選)波粒二象性是微觀世界的基本特征，以下說法正確的有()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)生衍射圖樣說明中子具有波動性C黑體輻射的實驗規(guī)律可用光的波動性解釋D動能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波長也相等解析：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)生衍射圖樣說明運(yùn)動的中子具有波動性，B正確；黑體輻射的實驗規(guī)律不能使用光的波動性解釋，普朗克借助于能量子假說，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錯誤；根據(jù)德布羅意波長公式可知，若一個電子和一個質(zhì)子的德布羅意波長相等，則動量p也相等，但是質(zhì)子質(zhì)量比電子質(zhì)量大，動能Ek，可知兩者動能不相等，D錯誤答案：AB102019山東師大附中模擬(多選)核能作為一種新能源在現(xiàn)代社會中已不可缺少，我國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)險已知钚的一種同位素Pu的半衰期為24 100年，其衰變方程為PuXHe，下列有關(guān)說法正確的是()A一個X原子核中含有92個質(zhì)子B100個Pu經(jīng)過24 100年后一定還剩余50個C由于衰變時釋放巨大能量，根據(jù)Emc2，衰變過程總質(zhì)量增加D衰變發(fā)出的射線是波長很短的光子，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94292，A正確；半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計規(guī)律，對少量原子核無意義，B錯誤；由于衰變時釋放巨大能量，根據(jù)Emc2，衰變過程總質(zhì)量減少，C錯誤；衰變發(fā)出的射線是波長很短的光子，具有很強(qiáng)的穿透能力，D正確答案：AD112019浙江杭州市模擬(多選)小宇同學(xué)參加學(xué)校科技嘉年華，設(shè)計了一個光電煙霧探測器，如圖，S為光源，可以發(fā)出一束光束，當(dāng)有煙霧進(jìn)入探測器時，來自S的光會被煙霧散射進(jìn)入光電管C，當(dāng)光射到光電管中的鈉表面時(鈉的極限頻率為6.001014 Hz)會產(chǎn)生光電子，當(dāng)光電流大于108 A時，便會觸發(fā)報警系統(tǒng)報警下列說法正確的是()A要使該探測器正常工作，光源S發(fā)出的光的波長不能小于0.5 mB金屬鈉的最小逸出功為4 eVC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)，光電煙霧探測器靈敏度越高D若射向光電管C的光子有5%會產(chǎn)生光電子，當(dāng)報警器報警時，每秒射向C的鈉表面的光子最少數(shù)目N1.251012個解析：光源S發(fā)出的光波最大波長max m5107 m0.5 m，即要使該探測器正常工作，光源S發(fā)出的光的波長不能大于0.5 m，故A錯誤；由于鈉的極限頻率為6.001014 Hz，根據(jù)W0hc eV2.5 eV，故B錯誤；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，越容易探測到煙霧，即光電煙霧探測器靈敏度越高，故C正確；光電流等于108 A時，每秒產(chǎn)生的光電子的個數(shù)n個6.251010個，每秒射向C的鈉表面的光子最少數(shù)目N個1.251012個，故D正確答案：CD12(多選)如圖甲所示，在光電效應(yīng)實驗中，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)圖乙為其中一個光電管的遏止電壓Uc隨入射光頻率變化的函數(shù)關(guān)系圖象對于這兩個光電管，下列判斷正確的是()A因為材料不同，逸出功不同，所以遏止電壓Uc不同B光電子的最大初動能不同C因為光強(qiáng)不確定，所以單位時間逸出的光電子數(shù)可能相同，飽和光電流也可能相同D兩個光電管的Uc圖線的斜率可能不同解析：根據(jù)光電效應(yīng)方程EkhW0和eUcEk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EkhW0得，相同的頻率，不同的逸出功，則光電子的最大初動能也不同，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；因為Uc知圖線的斜率為，即只與h和e有關(guān)，為常數(shù)，一定相同，D錯誤答案：ABC二、非選擇題(28分)13(16分)如圖所示，靜止在勻強(qiáng)磁場中的Li核俘獲一個速度為v07.7104 m/s的中子而發(fā)生核反應(yīng)LinHHe.若已知He的速度v22.0104 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)在圖中畫出兩粒子的運(yùn)動軌跡并求出軌道半徑之比；(3)當(dāng)粒子He旋轉(zhuǎn)3周時，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程中動量守恒，有m0v0m1v1m2v2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v11.0103 m/s，方向與v0相反(即與v2相反)(2)氚核、氦核在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑之比為r1：r2：3:40運(yùn)動軌跡如圖所示(3)氚核、氦核做圓周運(yùn)動的周期之比為T1：T2：3：2所以它們旋轉(zhuǎn)圈數(shù)之比為n1：n2T2：T12：3當(dāng)粒子旋轉(zhuǎn)3周時，氚核旋轉(zhuǎn)2周答案：(1)1.0103 m/s(2)3：40(3)214(12分)用中子轟擊鋰核(Li)發(fā)生核反應(yīng)，生成氚核(H)和粒子，并放出4.8 MeV的能量(1 u相當(dāng)于931.5 MeV)(1)寫出核反應(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量相碰，則生成的氚核和粒子的動能之比是多少？解析：(1)LinHHe.(2)根據(jù)質(zhì)能方程Em931.5 MeV得m u0.005 2 u.(3)中子與鋰核以等值反向的動量相碰，則初動量p0，根據(jù)動量守恒，則碰后氚核與粒子的合動量也為0，設(shè)氚核質(zhì)量為m1，速度為v1，粒子質(zhì)量為m2，速度為v2得0m1v1m2v2又有Ek由得Ek1：Ek2：得.答案：(1)見解析(2)0.005 2 u(3)