【物理】2020届一轮复习粤教版43选修3－5(一)作业

【物理】2020届一轮复习粤教版43选修3－5(一)作业

课练 43　选修3－5(一)‎ 一、选择题 ‎1．人从高处跳下，为更好地保护身体，双脚触地，膝盖弯曲让身体重心继续下降．着地过程这样做，可以减小(　　)‎ A．人动量变化的时间　 B．人受到的冲量 C．人的动量变化量 D．人的动量变化率 答案：D 解析：膝盖弯曲的过程叫缓冲，不能改变动量变化量和冲量，但是延长了作用时间，可以减小动量变化率，即减小作用力，答案选D.‎ ‎2.‎ 如图所示，在光滑的水平面上放有一物体M，物体M上有一光滑的半圆弧轨道，轨道半径为R，最低点为C，两端A、B等高，现让小滑块m从A点由静止开始下滑，在此后的过程中(　　)‎ A．M和m组成的系统机械能守恒，动量守恒 B．M和m组成的系统机械能守恒，动量不守恒 C．m从A到C的过程中M向左运动，m从C到B的过程中M向右运动 D．m从A到B的过程中，M运动的位移为 答案：B 解析：M和m组成的系统机械能守恒，总动量不守恒，但水平方向动量守恒，A错误、B正确；m从A到C过程中，M向左加速运动，当m到达C处时，M向左速度最大，m从C到B过程中，M向左减速运动，C错误；在m从A到B过程中，有MxM＝mxm，xM＋xm＝2R，得xM＝2mR/(m＋M)，D错误．‎ ‎3．[2019·河北唐山模拟](多选)在研究某金属的光电效应现象时，发现当入射光的频率为ν时，其遏止电压为U.已知普朗克常量为h，电子的电荷量为e，下列说法正确的是(　　)‎ A．该金属的截止频率为ν－ B．该金属的逸出功为eU－hν C．增大入射光的频率，该金属的截止频率增大 D．增大入射光的频率，遏止电压增大 答案：AD 解析：设该金属的截止频率为ν0，则有hν－hν0＝eU，ν0＝ν－，故A正确；该金属的逸出功W0＝hν0＝hν－eU，故B错误；该金属的截止频率只与材料本身有关，与入射光的频率没有关系，故C错误；根据hν－hν0＝eU可知，增大入射光的频率，遏止电压增大，故D正确．‎ ‎4．[2019·贵阳清华中学月考]电子的发现是人类对物质结构认识上的一次飞跃，开创了探索物质微观结构的新时代．下列关于电子的说法正确的是(　　)‎ A．β射线是高速电子流，它的穿透能力比α射线和γ射线都弱 B．β衰变时原子核会释放电子，说明电子也是原子核的组成部分 C．电子穿过晶体时会产生衍射图样，这证明了电子具有粒子性 D．汤姆孙发现不同物质发出的阴极射线的粒子比荷相同，这种粒子即电子 答案：D 解析：β射线是高速电子流，它的穿透能力比α射线强，比γ射线弱，选项A错误；β衰变时原子核会释放电子，这是原子核内的中子转化为质子时放出的，不能说明电子也是原子核的组成部分，选项B错误；电子穿过晶体时会产生衍射图样，这证明了电子具有波动性，选项C错误；汤姆孙发现不同物质发出的阴极射线的粒子比荷相同，这种粒子即电子，选项D正确．‎ ‎5.‎ ‎[2019·云南临沧一中检测]图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E.处在n＝4的能级的1 200个氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光子．若这些受激氢原子最后都回到基态，假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的，已知金属钾的逸出功为2.22 eV.则在此过程中发出的光子，能够从金属钾的表面打出光电子的光子数为(　　)‎ A．2 200 B．2 000‎ C．1 600 D．2 400‎ 答案：C 解析：根据题中所给信息，处在量子数为4的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的，即向量子数为2、3的激发态和基态各跃迁1 200×＝400(个)，发出光子400×3＝1 200(个)；同理，处在量子数为3的激发态的400(个)氢原子跃迁到量子数为2的激发态和基态的原子数都是400×＝200(个)，发出光子200×2＝400(个)；处在量子数为2的激发态的氢原子跃迁到基态的原子数是400＋200＝600(个)，发出光子600个．处在n＝4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时能发出不同光电子的数目为C＝6种，n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射的光子能量为0.66 eV，n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射的光子能量为1.89 eV，均小于2.22 eV，不能使金属钾发生光电效应，其他四种光子能量都大于2.22 eV.所以在此过程中能够从金属钾的表面打出光电子的光子数为1 200＋400＋600－400－200＝1 600(个)．故C正确．‎ ‎6．[2019·安徽滁州模拟]2017年，量子通信卫星“墨子号”首席科学家潘建伟获得“物质科学奖”．对于有关粒子的研究，下列说法正确的是(　　)‎ A．在铀核的裂变中，当铀块的体积小于“临界体积”时，不能发生链式反应 B．当温度发生变化时，铀元素的半衰期也发生变化 C．轻核聚变的过程质量增大，重核裂变的过程有质量亏损 D．比结合能小的原子核结合成(或分裂成)比结合能大的原子核时一定吸收能量 答案：A 解析：在铀核的裂变中，当铀块的体积小于“临界体积”时，不能发生链式反应，故A正确；半衰期由原子核内部因素决定，与温度等环境因素无关，故B错误；裂变和聚变都有质量亏损，故C错误；比结合能小的原子核结合成(或分裂成)比结合能大的原子核时有质量亏损，释放能量，故D错误．‎ ‎7．[2019·辽宁大连模拟]下列有关原子核和质能方程的说法，正确的是(　　)‎ A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 B．爱因斯坦质能方程表明，在一定条件下质量可以转化为能量 C．放射性元素发生β衰变时放出的是核外电子 D．两个质子之间，不论距离如何，核力总是大于库仑力 答案：A 解析：原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，故A正确；质能方程不能说明质量与能量可以相互转化，故B错误；β衰变是原子核的衰变，与核外电子无关，β衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子的同时释放出来的，故C错误；核力属于短程力，距离大到一定程度就变为零，因此并非核力总是大于库仑力，故D错误．‎ ‎8．[2018·全国卷Ⅱ，17]用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10－19 J．已知普朗克常量为6.63×10－34 J·s，真空中的光速为3.00×‎108 m·s－1，能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为(　　)‎ A．1×1014 Hz B．8×1014 Hz C．2×1015 Hz D．8×1015 Hz 答案：B 解析：由光电效应方程式得Ekm＝hν－W0，即W0＝hν－Ekm，而W0＝hνc，联立解得νc＝ν－＝－≈8×1014 Hz，故B正确．‎ 二、非选择题 ‎9．[2019·南昌检测]某同学用图1所示装置来验证动量守恒定律，实验时先让小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下痕迹，重复10次；然后再把小球b静置在斜槽轨道末端，让小球a仍从原固定点由静止开始滚下，和小球b相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．回答下列问题：‎ ‎(1)在安装实验器材时斜槽的末端应________．‎ ‎(2)小球a、b质量ma、mb的大小关系应满足ma________mb，两球的半径应满足ra________rb.(选填“>”、“<”或“＝”)‎ ‎(3)本实验中小球落地点的平均位置距O点的距离如图2所示，小球a、b碰后的平均落地点依次是图2中的________点和________点．‎ ‎(4)在本实验中，验证动量守恒的式子是下列选项中的________．‎ A．ma＝ma＋mb B．ma＝ma＋mb C．ma＝ma＋mb 答案：(1)保持水平　(2)>　＝　(3)A　C　(4)B 解析：(1)小球离开轨道后应做平抛运动，所以在安装实验器材时斜槽的末端必须保持水平，才能使小球做平抛运动．(2)为防止在碰撞过程中入射小球被反弹，入射小球a的质量ma应该大于被碰小球b的质量mb.为保证两个小球的碰撞是对心碰撞，两个小球的半径应相等．(3)小球a和小球b相碰后，根据动量守恒和能量守恒可知小球b的速度大于小球a的速度．由此可判断碰后小球a、b的落点位置分别为A、C点．(4)小球下落高度一样，所以在空中的运动时间t相等，若碰撞过程满足动量守恒，则应有mav0＝mava＋mbvb，两边同时乘以时间t可得mav0t＝mavat＋mbvbt，即有ma＝ma＋mb，故选项B正确．‎ ‎10．[2019·武昌调研]‎ 一光电管的阴极用极限波长为λ0的材料制成，将它连接在如图所示的电路中，当用波长为λ的光照射阴极K(λ<λ0)，并调节滑动变阻器使光电管阳极A和阴极K之间的电势差逐渐增大到U时，光电流达到饱和且饱和电流为I.则每秒内由阴极K发出的电子个数在数值上等于________，到达阳极A的电子的最大动能为________．(已知普朗克常量为h，真空中光速为c，元电荷的值为e)‎ 如果阳极A和阴极K之间的电势差U不变，仅将同种照射光的强度增到原来的三倍，则到达阳极A的电子的最大动能________(填“变大”、“不变”或“变小”)．‎ 答案：　hc＋eU　不变 解析：由于I＝，所以每秒内由阴极K发出的电子个数在数值上等于.到达阳极A的电子最大初动能：Ekm＝h－h ‎＋eU.若不改变阳极与阴极之间的电势差，仅将同种照射光的强度增加到原来的三倍，因为照射光的频率不变，故到达阳极的电子最大动能不变．‎ ‎11．[2019·江苏泰州中学模拟]在微观领域，动量守恒定律和能量守恒定律依然适用．在轻核聚变的核反应中，两个氘核(H)以相同的动能E0做对心碰撞，该反应中释放的核能为ΔE，假设释放的核能全部转化为氦核(He)和另一种粒子的动能．‎ ‎(1)写出核反应方程式．‎ ‎(2)在上述轻核聚变的核反应中生成的氦核和另一种粒子的动能各是多少？‎ 答案：(1)2H→He＋n或H＋H→He＋n ‎(2)(2E0＋ΔE)　(2E0＋ΔE)‎ 解析：(1)核反应方程为2H→He＋n或H＋H→He＋n.‎ ‎(2)根据核反应中系统的能量守恒，有EkHe＋Ekn＝2E0＋ΔE，‎ 根据核反应中系统的动量守恒，有pHe－pn＝0，由Ek＝可知＝＝，解得EkHe＝(2E0＋ΔE)，Ekn＝(2E0＋ΔE)．‎ ‎12．用质子轰击锂核Li，生成2个α粒子，已知质子的初动能是E＝0.6 MeV，质子、α粒子和锂核的质量分别为mH＝1.007 3 u，mα＝4.001 5 u，mLi＝7.016 0 u，试回答：‎ ‎(1)写出核反应方程．‎ ‎(2)核反应前后发生的质量亏损？‎ ‎(3)核反应中释放的能量为多少？‎ ‎(4)若核反应释放的能量全部用来增加两个α粒子的总动能，则求核反应后两个α粒子具有的总动能．‎ 答案：(1)H＋Li→2He　(2)0.020 3 u ‎(3)18.909 45 MeV　(4)19.509 45 MeV 解析：(1)根据质量数守恒、电荷数守恒得 H＋Li→2He.‎ ‎(2)质量亏损：‎ Δm＝mLi＋mH－2mα ‎＝7.016 0 u＋1.007 3 u－2×4.001 5 u＝0.020 3 u.‎ ‎(3)由爱因斯坦质能方程得 ΔE＝0.020 3×931.5 MeV＝18.909 45 MeV.‎ ‎(4)根据题意得Ek＝E＋ΔE ‎＝0.6 MeV＋18.909 45 MeV＝19.509 45 MeV.‎