2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題六 選考模塊 專題跟蹤檢測(cè)（二十六）動(dòng)量 光電效應(yīng) 原子結(jié)構(gòu)與原子核一、選擇題1(xx江蘇三模)下列說法正確的是()A光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)說明光具有粒子性B光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，改用強(qiáng)光可以增大逸出光電子的最大初動(dòng)能C在一定的光照條件下，增大所加正向電壓的值，一定可以增大飽和光電流D實(shí)驗(yàn)時(shí)，若用光照射金屬不能發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，可以改用頻率更高的光解析：選AD為解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象愛因斯坦提出了光子說，說明光具有粒子性；康普頓效應(yīng)表明光子不僅具有能量而且具有動(dòng)量，深入地揭示了光的粒子性，故A正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekh W可知，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，還與金屬的逸出功有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，故B錯(cuò)誤；飽和光電流與入射光的強(qiáng)度有關(guān)，在一定的光照條件下，增大所加正向電壓的值，不一定能增大飽和光電流，故C錯(cuò)誤；發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，故D正確。2(xx鹽城三模)氡222經(jīng)過衰變變成釙218，t0時(shí)氡的質(zhì)量為m0，任意時(shí)刻氡的質(zhì)量為m，下列四幅圖中正確的是()解析：選B每經(jīng)過一個(gè)半衰期，氡有一半質(zhì)量發(fā)生衰變，則剩余質(zhì)量mm0nm0，解得，為半衰期，可知與t成指數(shù)函數(shù)關(guān)系，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。3(xx湖南三模)有關(guān)下列四幅圖的說法正確的是()A甲圖中，光滑水平面上，球m1以速度v碰撞靜止球m2，若兩球質(zhì)量相等，碰后m2的速度一定為vB乙圖中，在光顏色保持不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和光電流越大C丙圖中，射線a由粒子組成，射線b為射線，射線c由粒子組成D丁圖中，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核裂變解析：選BD甲圖中，光滑水平面上，兩球碰撞過程動(dòng)量守恒，碰撞過程機(jī)械能不增加，如果兩球質(zhì)量相等，則碰撞后m2的速度不大于v，但不是一定等于v，故A錯(cuò)誤；乙圖中，光的顏色保持不變的情況下，光照越強(qiáng)，飽和光電流越大，故B正確；丙圖中，由左手定則可知，a帶正電，則射線a由粒子組成，b不帶電，射線b是射線，c帶負(fù)電，則射線c由電子組成，故C錯(cuò)誤；丁圖中，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核裂變，故D正確。4(xx泰州一模)下列情況中系統(tǒng)動(dòng)量守恒的是()A小車停在光滑水平面上，人在車上走動(dòng)時(shí)，人與車組成的系統(tǒng)B子彈水平射入放在光滑水平面上的木塊中，子彈與木塊組成的系統(tǒng)C子彈射入緊靠墻角的木塊中，子彈與木塊組成的系統(tǒng)D氣球下用輕繩吊一重物一起加速上升時(shí)，輕繩突然斷開后的一小段時(shí)間內(nèi)，氣球與重物組成的系統(tǒng)解析：選AB小車停在光滑水平面上，人在車上走動(dòng)時(shí)，人與車組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故A正確；子彈射入放在光滑水平面上的木塊中，子彈與木塊組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故B正確；子彈射入緊靠墻角的木塊中，子彈與木塊組成的系統(tǒng)受墻角的作用力，所受合外力不為零，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，故C錯(cuò)誤；氣球下用輕繩吊一重物一起加速上升時(shí)，輕繩突然斷開后的一小段時(shí)間內(nèi)，氣球與重物組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，故D錯(cuò)誤。5(xx徐州二模)xx1月，我國“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星正式進(jìn)入應(yīng)用研究。在量子理論中，有共同來源的兩個(gè)微觀粒子，不論它們相距多遠(yuǎn)，它們總是相關(guān)的，一個(gè)粒子狀態(tài)的變化會(huì)立即影響到另一個(gè)粒子，這就是所謂的量子糾纏。關(guān)于量子理論，下列說法中正確的有()A玻爾氫原子理論，第一次提出了能量量子化的觀念B愛因斯坦研究光電效應(yīng)提出光子說，光子說屬于量子理論的范疇C量子理論中，實(shí)物粒子具有波粒二象性D微觀粒子在受力狀況和初速度確定的前提下，可以確定它此后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和位置解析：選BC普朗克為了解釋黑體輻射現(xiàn)象，第一次提出了能量量子化理論，故A錯(cuò)誤；愛因斯坦為了解釋光電效應(yīng)的規(guī)律，提出了光子說，光子說屬于量子理論的范疇，故B正確；在量子理論中，實(shí)物粒子具有波粒二象性，故C正確；根據(jù)測(cè)不準(zhǔn)原理可知，微觀粒子在受力狀況和初速度確定的前提下，并不能同時(shí)確定它此后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和位置，故D錯(cuò)誤。二、非選擇題6.(xx徐州模擬)如圖所示的光電管實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)用波長為3.0107 m的光照射在陰極K上時(shí)，電流表有示數(shù)。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電壓表讀數(shù)為3.0 V時(shí)，電流表讀數(shù)恰好為零；改用波長為1.5107 m的光照射在陰極K上時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電壓表讀數(shù)為7.1 V時(shí)，電流表讀數(shù)也恰好為零。由此可得普朗克常量為_Js，該陰極的逸出功為_J。(已知電子電量為1.61019 C，光速c為3108 m/s，結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)解析：設(shè)陰極K的逸出功為W，由光電效應(yīng)方程可得光電子最大初動(dòng)能：EkhW，由題意知，當(dāng)光電流恰好為零時(shí)有：EkeU，又c，由以上三式可得：eUhW；當(dāng)入射光波長為3.0107 m時(shí)，可得：3.01.61019 JhW；當(dāng)入射光波長為1.5107 m時(shí)，可得：7.11.61019 JhW；聯(lián)立可得：h6.61034 Js，W1.81019 J。答案：6.610341.810197(xx江蘇四模)有一種衰變是原子核俘獲一個(gè)核外K層電子，使核中一個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)變成一個(gè)中子的過程，簡(jiǎn)稱K俘獲。在K俘獲過程中，有能量放出。在K俘獲過程中，原子總質(zhì)量_；原子序數(shù)_(均選填“增加”、“減小”或“不變”)。解析：原子核內(nèi)沒有電子，K俘獲是核中一個(gè)質(zhì)子與電子結(jié)合轉(zhuǎn)變成一個(gè)中子的過程，由于質(zhì)子數(shù)減少一個(gè)，所以原子序數(shù)減小1；根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程Emc2知，伴隨能量的釋放，K俘獲過程有質(zhì)量虧損，原子總質(zhì)量減小。答案：減小減小8(xx南京三模)太陽內(nèi)部不斷進(jìn)行著各種核聚變反應(yīng)，一個(gè)氘核和一個(gè)氚核結(jié)合成一個(gè)氦核是其中一種，請(qǐng)寫出其核反應(yīng)方程_；如果氘核的比結(jié)合能為E1，氚核的比結(jié)合能為E2，氦核的比結(jié)合能為E3，則上述反應(yīng)釋放的能量可表示為_。解析：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，知核反應(yīng)方程為HHHen，氘核的比結(jié)合能為E1，氚核的比結(jié)合能為E2，氦核的比結(jié)合能為E3，根據(jù)比結(jié)合能等于結(jié)合能與核子數(shù)的比值，可得該核反應(yīng)中釋放的核能E4E32E1 3E2。答案：HHHen4E3 2E1 3E29.(xx江蘇二模)汞原子的能級(jí)圖如圖所示，現(xiàn)讓光子能量為E的一束光照射到大量處于基態(tài)的汞原子上，汞原子能輻射出3種不同頻率的光，那么入射光光子的能量為_eV，輻射光的最大波長為_m。(普朗克常量h6.631034 Js，光速c3108 m/s，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析：根據(jù)C3知，n3，則入射光光子的能量E(2.710.4)eV7.7 eV。由n3躍遷到n2能級(jí)時(shí)輻射的光子能量最小，波長最長，有：E3E2h，代入數(shù)據(jù)有(2.75.5)1.610196.631034，解得4.4107 m。答案：7.74.410710.(xx徐州模擬)如圖所示，光滑的水平面上，小球A以速率v0撞向正前方的靜止小球B，碰后兩球沿同一方向運(yùn)動(dòng)，且小球B的速率是小球A的4倍，已知小球A、B的質(zhì)量分別為2m、m。(1)求碰撞后A的速率；(2)通過計(jì)算判斷該碰撞是否為彈性碰撞。解析：(1)設(shè)向右為正方向，以A、B為系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律得：2mv02mvAmvB且vB4vA解得：vAv0。(2)碰撞前，系統(tǒng)的總動(dòng)能為：Ek2mvmv碰撞后，系統(tǒng)的總動(dòng)能為：Ek2mvmvmv，則EkEk，所以該碰撞是彈性碰撞。答案：(1)v0(2)見解析11(xx江蘇四模)人類第一次利用加速器加速粒子引發(fā)的核反應(yīng)是：HLi(Be)2He8.03 MeV(1)設(shè)加速后質(zhì)子以速度v0撞擊靜止的鋰核，形成不穩(wěn)定的復(fù)合核(Be)，求形成的復(fù)合核速度v；(2)復(fù)合核最終轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)粒子，并放出光子，求光子的動(dòng)量大小(保留兩位有效數(shù)字，真空中光速c3108 m/s)。解析：(1)設(shè)質(zhì)子質(zhì)量為m，則復(fù)合核質(zhì)量為8m，取碰撞前質(zhì)子的速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得mv08mv解得 vv0。(2)光子動(dòng)量大小為 p由題知E8.03 MeV解得：p4.310 21 kgm/s。答案：(1)v0(2)4.31021 kgm/s12(xx南京二模)一個(gè)靜止的氮核N俘獲一個(gè)速度為1.1107 m/s的氦核變成B、C兩個(gè)新核，設(shè)B的速度方向與氦核速度方向相同，速度大小為4106 m/s，B的質(zhì)量數(shù)是C的17倍，B、C兩原子核的電荷數(shù)之比為81。(1)寫出核反應(yīng)方程；(2)估算C核的速度大小。解析：(1)根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得，B、C電荷數(shù)之和為9，因?yàn)锽、C兩原子核的電荷數(shù)之比為81，則C的電荷數(shù)為1；B、C質(zhì)量數(shù)之和為18，因?yàn)锽的質(zhì)量數(shù)是C的17倍，則B的質(zhì)量數(shù)為17，C的質(zhì)量數(shù)為1，所以C為質(zhì)子；故核反應(yīng)方程為：NHeOH。(2)設(shè)氦核的速度方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量守恒得，mvmBvBmCvC解得vC2.4107 m/s，C核的速度大小為2.4107 m/s。答案：(1) NHe8OH(2)2.4107 m/s13(xx宿遷三模)一靜止的鈾核U發(fā)生衰變后變?yōu)殁Q核Th，放出的粒子的速度為0.1c(c是光在真空中的速度)，不考慮相對(duì)論效應(yīng)。(1)試寫出該衰變的核反應(yīng)方程；(2)求釷核的速度大小。解析：(1)由質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒得核反應(yīng)方程：UThHe。(2)設(shè)粒子的質(zhì)量為m，釷核的質(zhì)量為M，反沖速度為v，由動(dòng)量守恒定律0m0.1cMv其中，解得：vc。答案：(1)UThHe(2)c14用質(zhì)子轟擊鋰核(Li)生成兩個(gè)粒子。已知質(zhì)子質(zhì)量為mp1.007 8 u，鋰核質(zhì)量為mLi7.016 0 u，粒子質(zhì)量為m4.002 6 u，質(zhì)子的初動(dòng)能是Ek0.6 MeV(1 u相當(dāng)于931.5 MeV的能量)。(1)寫出核反應(yīng)方程；(2)求出核反應(yīng)前后發(fā)生的質(zhì)量虧損及核反應(yīng)過程中釋放的能量E；(3)若核反應(yīng)釋放的能量全部用來增加兩個(gè)粒子的動(dòng)能，則核反應(yīng)后兩個(gè)粒子具有總能量是多少。解析：(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒，由題意可知核反應(yīng)方程為：LiH2He。(2)核反應(yīng)前后發(fā)生的質(zhì)量虧損為：mmLimp2m(7.016 01.007 824.002 6)u0.018 6 u由質(zhì)能方程得，核反應(yīng)釋放的能量為：Emc20.018 6931.5 MeV17.3 MeV。(3)根據(jù)能量守恒可得，兩個(gè)粒子具有總能量為：EkE(0.617.3)MeV17.9 MeV。答案：(1)LiH2He(2)0.018 6 u17.3 MeV(3)17.9 MeV