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1、2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題整合突破六 第16講 動量守恒和原子物理效果自評
1.[xx·課標(biāo)全國卷Ⅱ](多選)實(shí)物粒子和光都具有波粒二象性。下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動性的是( )
A.電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)裝置后可以形成干涉圖樣
B.β射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡
C.人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)
D.人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)
E.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān),與入射光的強(qiáng)度無關(guān)
答案 ACD
解析 衍射和干涉是波特有的現(xiàn)象,選項(xiàng)A、C正確;光電效應(yīng)體現(xiàn)了光的粒子性,選項(xiàng)E錯(cuò)誤;射線在云室中穿過,留下的徑跡是粒子的軌跡,選項(xiàng)B錯(cuò)誤
2、;電子顯微鏡利用了電子的波動性來觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu),選項(xiàng)D正確。
2.[xx·福建高考]下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識,其中正確的是( )
A.γ射線是高速運(yùn)動的電子流
B.氫原子輻射光子后,其繞核運(yùn)動的電子動能增大
C.太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的重核裂變
D.Bi的半衰期是5天,100克Bi經(jīng)過10天后還剩下50克
答案 B
解析 γ射線是光子流,所以A項(xiàng)錯(cuò)誤;氫原子輻射光子以后,半徑減小,電子動能增加,所以B項(xiàng)正確;太陽輻射能量的主要來源是熱核反應(yīng),所以C項(xiàng)錯(cuò)誤;Bi的半衰期是5天,經(jīng)過10天,100克還余25克,所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3. [xx·課標(biāo)全國卷Ⅰ]在某
3、次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率ν的關(guān)系如圖所示。若該直線的斜率和截距分別為k和b,電子電荷量的絕對值為e,則普朗克常量可表示為________,所用材料的逸出功可表示為________。
答案 ek -eb
解析 由光電效應(yīng)方程,光電子的最大初動能mv2=hν-W。根據(jù)動能定理,eUc=mv2,聯(lián)立解得:Uc=ν-。對照題給遏止電壓Uc與入射光的頻率ν的關(guān)系圖象,可知:圖象斜率k=,解得普朗克常量h=ek。圖象在縱軸上的截距b=-,解得所用材料的逸出功W=-eb。
4.[xx·海南高考]氫原子基態(tài)的能量為E1=-13.6 eV。大量氫原子處于某一激發(fā)態(tài)。由這些氫原子可
4、能發(fā)出的所有的光子中,頻率最大的光子能量為-0.96E1,頻率最小的光子的能量為________eV(保留2位有效數(shù)字),這些光子可具有________種不同的頻率。
答案 0.31 10
解析 頻率最大的光子對應(yīng)于從最高能級向基態(tài)的躍遷,則有En-E1=0.96E1,又因?yàn)镋n=E1,故可得n=5,因而頻率最小的光子對應(yīng)于從n=5到n=4的能級躍遷,具有的能量ΔE=E5-E4=-=0.31 eV,因氫原子是大量的,故由C=10知可具有10種不同頻率的光子。
5. [xx·課標(biāo)全國卷Ⅱ]兩滑塊a、b沿水平面上同一條直線運(yùn)動,并發(fā)生碰撞;碰撞后兩者粘在一起運(yùn)動;經(jīng)過一段時(shí)間后,從光滑路
5、段進(jìn)入粗糙路段。兩者的位置x隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示。求:
(1)滑塊a、b的質(zhì)量之比;
(2)整個(gè)運(yùn)動過程中,兩滑塊克服摩擦力做的功與因碰撞而損失的機(jī)械能之比。
答案 (1)m1∶m2=1∶8
(2)W∶ΔE=1∶2
解析 (1)設(shè)a、b的質(zhì)量分別為m1、m2,a、b碰撞前的速度分別為v1、v2。由題給圖象得v1=-2 m/s①
v2=1 m/s②
a、b發(fā)生完全非彈性碰撞,碰撞后兩滑塊的共同速度為v。由題給圖象得
v= m/s③
由動量守恒定律得
m1v1+m2v2=(m1+m2)v④
聯(lián)立①②③④式得m1∶m2=1∶8⑤
(2)由能量守恒得,兩滑塊因碰撞而損失的機(jī)械能為
ΔE=m1v+m2v-(m1+m2)v2⑥
由圖象可知,兩滑塊最后停止運(yùn)動。由動能定理得,兩滑塊克服摩擦力所做的功為W=(m1+m2)v2⑦
聯(lián)立⑥⑦式,并代入題給數(shù)據(jù)得W∶ΔE=1∶2⑧