專題訓(xùn)練九 1(2020·重慶卷)圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物發(fā)生衰變放出的部分粒子的徑跡，氣泡室中磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里以下判斷可能正確的是()Aa、b為粒子的徑跡Ba、b為粒子的徑跡Cc、d為粒子的徑跡Dc、d為粒子的徑跡解析：由左手定則可知帶正電的粒子向上偏，帶負(fù)電的粒子向下偏，不帶電的射線在磁場中不偏轉(zhuǎn)，故D正確答案：D2(多選)在下列關(guān)于近代物理知識的說法中，正確的是()A玻爾理論可以成功解釋氫原子的光譜現(xiàn)象B氫原子的核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，原子的能量增大C射線為原子的核外電子電離后形成的電子流D鈾元素的半衰期為T，當(dāng)溫度發(fā)生變化時，鈾元素的半衰期也發(fā)生變化E查德威克發(fā)現(xiàn)了中子，其核反應(yīng)方程為：BeHeCn解析：盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型解釋了粒子的大角度偏轉(zhuǎn)問題，但是無法解釋氫原子光譜的不連續(xù)性即線狀譜，玻爾據(jù)此提出了氫原子能級結(jié)構(gòu)，選項(xiàng)A對；玻爾的氫原子能級結(jié)構(gòu)把離氫原子核最近的軌道成為基態(tài)，能量值最小，離原子核越遠(yuǎn)的軌道，能量值越高，所以氫原子的核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，原子的能量增大，選項(xiàng)B對；射線為原子核內(nèi)的一個中子衰變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個粒子，來自于原子核內(nèi)部，選項(xiàng)C錯；統(tǒng)計(jì)學(xué)上把半數(shù)原子核內(nèi)部發(fā)生衰變的時間規(guī)定為半衰期，溫度變化，不能影響原子核內(nèi)部，所以半衰期不變，選項(xiàng)D錯；查德威克用粒子轟擊鈹核產(chǎn)生中子，選項(xiàng)E符合物理學(xué)史，選項(xiàng)E對答案：ABE3(多選)氫原子的部分能級如圖所示，已知可見光子能量在1.62 eV到3.11 eV之間由此可推知?dú)湓?)A從高能級向n1能級躍遷時發(fā)出的光的頻率比可見光的高B從高能級向n2能級躍遷時發(fā)出的光一定為可見光C從高能級向n3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率比可見光的高D大量處于n4能級的氫原子向基態(tài)躍遷時可以發(fā)出兩種可見光解析：從n2向n1能級躍過輻射光子的能量EE2E110.2 eV，大于可見光的能量，所以從高能級向n1能級躍遷時發(fā)出的光的頻率比可見光的高，故A正確；從高能級向n2能級躍遷時輻射的光子能量最大為3.40 eV，大于可見光的能量，故B錯誤；從高能級向n3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率最大為1.51 eV，小于可見光的光子能量，故C錯誤；大量處于n4能級的氫原子向低能級躍遷時，可能發(fā)出6種不同頻率的光子，因?yàn)榭梢姽獾墓庾幽芰糠秶s為1.623.11 eV，根據(jù)躍遷假說可得，滿足此范圍的有：n4到n2，n3到n2的2種，所以D正確答案：AD4(2020·天津卷)物理學(xué)重視邏輯，崇尚理性，其理論總是建立在對事實(shí)觀察的基礎(chǔ)上下列說法正確的是()A天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的B電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識到原子具有核式結(jié)構(gòu)C粒子散射實(shí)驗(yàn)的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的D密立根油滴實(shí)驗(yàn)表明核外電子的軌道是不連續(xù)的解析：天然放射現(xiàn)象說明原子核是可分的，即核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，A項(xiàng)正確；電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識到原子是可以分的，B項(xiàng)錯誤；粒子散射實(shí)驗(yàn)的重要發(fā)現(xiàn)是原子具有核式結(jié)構(gòu)，C項(xiàng)錯誤；密立根油滴實(shí)驗(yàn)精確地測出了電子的電荷量，原子光譜的分立性表明原子核外電子軌道是不連續(xù)的，D項(xiàng)錯誤答案：A5(多選)人們發(fā)現(xiàn)，不同的原子核，其核子的平均質(zhì)量(原子核的質(zhì)量除以核子數(shù))與原子序數(shù)有如圖所示的關(guān)系下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和核反應(yīng)的說法正確的是()A由圖可知，原子核D和E聚變成原子核F時會有質(zhì)量虧損，要吸收能量B由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C時會有質(zhì)量虧損，要放出核能C已知原子核A裂變成原子核B和C時放出的射線能使某金屬板逸出光電子，若增加射線強(qiáng)度，則逸出光電子的最大初動能增大D在核反應(yīng)堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了控制核反應(yīng)速度E在核反應(yīng)堆的外面修建很厚的水泥層能防止放射線和放射性物質(zhì)的泄漏解析：原子核D和E的核子平均量大，結(jié)合原子核E時存在質(zhì)量虧損，要釋放能量，A錯誤；原子核A的核子平均質(zhì)量大，分裂成原子核B和C時有質(zhì)量虧損，要放出核能，B正確；入射光使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，光電子的最大初動能由入射光的頻率決定，與強(qiáng)度無關(guān)，C錯誤；鎘棒可以吸收中子，在反應(yīng)堆中能控制反應(yīng)速度，D正確；在核反應(yīng)堆的外面修建很厚的水泥層能防止放射線和放射性物質(zhì)的泄漏，E正確答案：BDE6(多選)關(guān)于原子與原子核，下列說法正確的有()A盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型，可以解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征B玻爾的氫原子模型，成功引入了量子化假說C元素的放射性不受化學(xué)形態(tài)影響，說明射線來自原子核，且原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的D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E對于相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變和重核裂變產(chǎn)生的能量是相同的解析：盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型，不能解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征，所以A錯誤；玻爾的氫原子模型，提出軌道量子化假說，得出能級也是量子化的，所以B正確；元素的放射性不受化學(xué)形態(tài)影響，與核外電子無關(guān)，說明射線來自原子核，且原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，故C正確；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D正確，對于相同質(zhì)量的核燃料，若是輕核，輕核的個數(shù)較多，核反應(yīng)的次數(shù)較多，產(chǎn)生的能量較多，故E錯誤答案：BCD7(多選)一單色光照到某金屬表面時，有光電子從金屬表面逸出，下列說法中正確的是()A無論增大入射光的頻率還是增加入射光的強(qiáng)度，金屬的逸出功都不變B只延長入射光照射時間，光電子的最大初動能將增加C只增大入射光的頻率，光電子的最大初動能將增大D只增大入射光的頻率，光電子逸出所經(jīng)歷的時間將縮短E只增大入射光的強(qiáng)度，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目將增多解析：即使增大入射光的頻率，金屬逸出功也將不變，故A正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程EkhW可知，光電子的最大初動能由入射光的頻率和逸出功決定，只延長入射光照射時間，光電子的最大初動能將不變，故B錯誤；只增大入射光的頻率，光電子的最大初動能將增大，故C錯誤；光電子的逸出是瞬時的，故D錯誤；光的強(qiáng)弱不影響光電子的能量，只影響單位時間內(nèi)發(fā)出光電子的數(shù)目，只增大入射光的強(qiáng)度，單位內(nèi)逸出的光電子數(shù)目將增多，故E正確答案：ACE8 (多選)(2020·鹽城高三模底)某金屬在光的照射下產(chǎn)生光電效應(yīng)，其遏止電壓Uc與入射光頻率的關(guān)系圖象如圖所示則由圖象可知()A該金屬的逸出功等于h0B遏止電壓是確定的，與照射光的頻率無關(guān)C可以求出普朗克常量hD入射光的頻率為20時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為h0解析：由光電效應(yīng)方程EkhW和eUcEk可得Uc，由此可知，逸出功Wh0，A正確；若已知電子電荷量，可以根據(jù)圖線斜率等于求得普朗克常量h，C不正確；遏止電壓隨照射光的頻率增大而增大，B不正確；入射光的頻率為20時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ekh·20Wh0，D正確答案：AD9 (多選)如圖所示為氫原子的能級圖現(xiàn)有大量處于n3激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷下列說法正確的是()A這些氫原子總共可輻射出三種不同頻率的光子B氫原子由n3躍遷到n2產(chǎn)生的光子頻率最大C這些氫原子躍遷時輻射出光子能量的最大值為10.2 eVD氫原子由n3躍遷到n1產(chǎn)生的光子照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)解析：大量處于n3激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷，總共可輻射出三種不同頻率的光子，氫原子由n3躍遷到n2產(chǎn)生的光子頻率最小，選項(xiàng)A正確，B錯誤；當(dāng)從n3能級躍遷到n1能級時輻射出光子能量最大，這些氫原子躍遷時輻射出光子能量的最大值為(1.51 eV)(13.6 eV)12.09 eV，照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C錯誤，D正確答案：AD10(多選)(2020·湖北八校聯(lián)考)放射性同位素電池是一種新型電池，它是利用放射性同位素衰變放出的高速帶電粒子(射線、射線)與物質(zhì)相互作用，射線的動能被吸收后轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，再通過換能器轉(zhuǎn)化為電能的一種裝置其構(gòu)造大致是：最外層是由合金制成的保護(hù)層，次外層是防止射線泄漏的輻射屏蔽層，第三層是把熱能轉(zhuǎn)化成電能的換能器，最里層是放射性同位素電池使用的三種放射性同位素的半衰期和發(fā)出的射線如下表：同位素90Sr210Po238Pu射線半衰期28年138天89.6年若選擇上述某一種同位素作為放射源，使用相同材料制成的輻射屏蔽層，制造用于執(zhí)行長期航天任務(wù)的核電池，則下列論述正確的是()A90Sr的半衰期較長，使用壽命較長，放出的射線比射線的貫穿本領(lǐng)弱，所需的屏蔽材料較薄B210Po的半衰期最短，使用壽命最長，放出的射線比射線的貫穿本領(lǐng)弱，所需的屏蔽材料較薄C238Pu的半衰期最長，使用壽命最長，放出的射線比射線的貫穿本領(lǐng)弱，所需的屏蔽材料較薄D放射性同位素在發(fā)生衰變時，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，但衰變前后的總質(zhì)量數(shù)不變解析：原子核衰變時，釋放出高速運(yùn)動的射線，這些射線的能量來自原子核的質(zhì)量虧損，即質(zhì)量減小，但質(zhì)量數(shù)不變，D對；從表格中顯示Sr的半衰期為28年、Po的半衰期為138天、Pu的半衰期為89.6年，故Pu的半衰期最長，其使用壽命也最長，射線的穿透能力沒有射線強(qiáng)，故較薄的屏蔽材料即可擋住射線的泄漏，C對答案：CD11 如圖所示，A、B兩個木塊質(zhì)量分別為2 kg與0.9 kg，A、B與水平地面間接觸光滑，上表面粗糙，質(zhì)量為0.1 kg的鐵塊以10 m/s的速度從A的左端向右滑動，最后鐵塊與B的共同速度大小為0.5 m/s，求：(1)A的最終速度；(2)鐵塊剛滑上B時鐵塊的速度解析：(1)鐵塊和木塊A、B作為一個系統(tǒng)，由系統(tǒng)總動量守恒得：mv(MBm)vBMAvA可求得：vA0.25 m/s(2)設(shè)鐵塊剛滑上B時的速度為u，此時A、B的速度均為：vA0.25 m/s由系統(tǒng)動量守恒得：mvmu(MAMB)vA可求得：u2.75 m/s.答案：(1)0.25 m/s(2)2.75 m/s12(2020·全國新課標(biāo)卷)(1)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_(填正確答案標(biāo)號)A電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)后可以形成干涉圖樣B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)(2) 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)過一段時間后，從光滑路段進(jìn)入粗糙路段兩者的位置x隨時間t變化的圖象如圖所示求：()滑塊a、b的質(zhì)量之比；()整個運(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)械能之比解析：(1)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錯誤；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)()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v12 m/s v21 m/sa、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/s由動量守恒定律得m1v1m2v2(m1m2)v 聯(lián)立式得m1m218 ()由能量守恒得，兩滑塊因碰撞而損失的機(jī)械能Em1vm2v(m1m2)v2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W(m1m2)v2聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得WE12 答案：(1)ACD(2)()18()1213(2020·山東卷)(1)14C發(fā)生放射性衰變成為14N，半衰期約為5 700年已知植物存活期間，其體內(nèi)14C與12C的比例不變；生命活動結(jié)束后，14C的比例持續(xù)減少現(xiàn)通過測量得知，某古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一下列說法正確的是_(雙選，填正確答案標(biāo)號)a該古木的年代距今約5 700年b12C、13C、14C具有相同的中子數(shù)c14C衰變?yōu)?4N的過程中放出射線d增加樣品測量環(huán)境的壓強(qiáng)將加速14C的衰變(2)如圖所示，三個質(zhì)量相同的滑塊A、B、C，間隔相等地靜置于同一水平軌道上現(xiàn)給滑塊A向右的初速度v0，一段時間后A與B發(fā)生碰撞，碰后A、B分別以v0、v0的速度向右運(yùn)動，B再與C發(fā)生碰撞，碰后B、C粘在一起向右運(yùn)動滑塊A、B與軌道間的動摩擦因數(shù)為同一恒定值兩次碰撞時間極短求B、C碰后瞬間共同速度的大小解析：(1)由古木中的14C是現(xiàn)代植物中的二分之一知，14C經(jīng)過了一個半衰期，距今5 700年，選項(xiàng)a正確；C的同位素質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，選項(xiàng)b錯誤；14C衰變成14N是衰變，選項(xiàng)c正確；改變環(huán)境的壓強(qiáng)不會改變14C的半衰期，選項(xiàng)d錯誤(2)設(shè)滑塊質(zhì)量為m，A與B碰撞前A的速度為vA，由題意知，碰后A的速度vv0，B的速度vBv0，由動量守恒定律得mvAmvmvB設(shè)碰撞前A克服軌道阻力所做的功為WA，由功能關(guān)系得WAmvmv設(shè)B與C碰撞前B的速度為v，B克服軌道阻力所做的功為WB，由功能關(guān)系得WBmvmv據(jù)題意可知WAWB設(shè)B、C碰后瞬間共同速度的大小為v，由動量守恒定律得mv2mv聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得vv0答案：(1)ac(2)v014如圖所示，兩個木塊的質(zhì)量分別為m12 kg、m21 kg，中間用輕彈簧相連接，放在光滑的水平面上，且m1左側(cè)靠一固定豎直擋板，彈簧處于自然伸長狀態(tài)某一瞬間敲擊木塊m2使其獲得3 m/s的水平向左速度，木塊m2向左壓縮彈簧然后被彈簧彈回，彈回時帶動木塊m1運(yùn)動求：(1)當(dāng)彈簧拉伸到最長時，彈簧的最大彈性勢能是多少？(2)在以后的運(yùn)動過程中，木塊m1速度的最大值為多少？解析：(1)木塊m2被彈回后，在彈簧第一次恢復(fù)原長后帶動m1運(yùn)動，在彈簧第一次恢復(fù)原長時，設(shè)m2速度為v0，根據(jù)機(jī)械能守恒，v03 m/s當(dāng)m1和m2速度相等時，彈簧最長，彈性勢能最大根據(jù)動量守恒定律：m2v0(m1m2)v解得：v1 m/s根據(jù)能量守恒可得最大彈性勢能Epm2v(m1m2)v23 J(2)當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長時，m1獲得速度最大，設(shè)m1速度為v1，m2速度為v2由動量守恒定律得：m2v0m1v1m2v2由機(jī)械能守恒定律得：m2vm1vm2v解得：v12 m/s答案：(1)3 J(2)2 m/s15(2020·長沙雅禮中學(xué)三模)(1)原子核的結(jié)合能和質(zhì)量虧損是兩個有密切聯(lián)系的概念，關(guān)于這兩個概念，下列說法正確的是()A當(dāng)核子結(jié)合成原子核時要吸收一定能量B原子核的平均結(jié)合能越大，表示原子核的核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定C核子結(jié)合成原子核時會出現(xiàn)質(zhì)量虧損，質(zhì)量虧損并不意味著質(zhì)量被消滅D原子核的平均結(jié)合能越大，則原子核中核子的平均質(zhì)量(原子核的質(zhì)量除以核子數(shù))就越小，平均每個核子的質(zhì)量虧損就越多E一個質(zhì)子(mp)和一個中子(mn)結(jié)合成一個氘核(mD)，則氘核的平均結(jié)合能為(mpmnmD)c2(2)如圖所示，光滑水平面上靜止一質(zhì)量為2m、長為L的長方形勻質(zhì)木塊現(xiàn)有一顆質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿軸線水平射向木塊，穿出木塊時子彈速度為，設(shè)木塊對子彈的阻力保持不變求：()子彈穿出木塊的過程中系統(tǒng)增加的內(nèi)能；()若換用一塊同樣材料、同樣橫截面積、但長L1.5L的質(zhì)量較大的木塊，則子彈不能穿出木塊，求子彈射入木塊的深度x.解析：(1)輕核的比結(jié)合能小，聚變后的原子核比結(jié)合能增加，因此核子結(jié)合成原子核時會放出能量，A錯誤；平均結(jié)合能越大，把原子核分開需要的能量越大，原子核越穩(wěn)定，B正確；質(zhì)量虧損只是表明了虧損的質(zhì)量與釋放的能量的關(guān)系，C正確；結(jié)合能與核子數(shù)之比稱做比結(jié)合能，也叫平均結(jié)合能，比結(jié)合能越大，表示原子核中單個核子分離所需能量越多，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，原子核中核子結(jié)合時平均每個核子的質(zhì)量虧損越多，原子核中核子的平均質(zhì)量越小，D正確；由于有兩個核子，所以氘核的平均結(jié)合能為，E錯誤(2)()子彈穿出木塊的過程中，子彈和木塊組成的系統(tǒng)滿足動量守恒，設(shè)子彈穿出木塊后木塊速度為v，則有mv0m()2mv，解得vv0損失的動能即為系統(tǒng)增加的內(nèi)能Q，設(shè)木塊對子彈的阻力為Ff，則QFfLmvm()2(2m)v2mv()設(shè)較大木塊的質(zhì)量為m，則mL3m設(shè)子彈與較大木塊的共同速度為v，由動量守恒得mv0(mm)vvv0射入木塊過程中損失的動能為Ffxmv(mm)v2mv解得x1.2L答案：(1)BCD(2)()mv()1.2L