江苏专用版高考物理总复习第十一章章末检测含解析

江苏专用版高考物理总复习第十一章章末检测含解析

章末检测

非选择题

1.(2018南通、泰州一模)(1)(多选)已知氢原子基态能量为-13.6eV。下列说法中正确的有( )

A.使n=2能级的氢原子电离至少需要吸收3.4eV的能量

B.氢原子由n=3能级跃迁到n=2能级,放出光子,能量增加

C.处于基态的氢原子吸收能量为10.2eV的光子跃迁到n=4激发态

D.大量处于n=3激发态的氢原子会辐射出3种不同频率的光

(2)利用图甲所示电路研究光电效应中金属的遏止电压U c与入射光频率ν的关系,描绘出图乙中的图像,由此算出普朗克常量h,图乙中U1、ν1、ν0均已知,电子电荷量用e表示。当入射光的频率增大时,为了测定遏止电压,滑动变阻器的滑片P应向(选填“M”或“N”)端移动,由U c-ν图像可求得普朗克常量h= (用题中字母表示)。

(3)在冰壶比赛中,冰壶甲以速度v1正碰静止的冰壶乙,相碰后冰壶甲的速度变为v2,方向不变。已知冰壶质量均为m,碰撞过程时间为t,求:

①正碰后冰壶乙的速度v;

②碰撞过程中冰壶乙受到的平均作用力大小F。

(3)见解析

答案(1)AD (2)N ee1

e1-e0

解析(1)使n=2能级的氢原子电离至少需要吸收的能量为0-E2=-e1

4

=3.4eV,A正确;氢原子由n=3能级跃迁到n=2能级,放出光子,能量减小,B错误;处于基态的氢原子吸收能量为10.2eV的光子

时,E=-13.6eV+10.2eV=-3.4eV,即跃迁到n=2激发态,C错误;大量处于n=3激发态的氢原子会辐射出C32=3种不同频率的光,分别为3→1、2→1、3→2,D正确。

(2)根据光电效应方程E km=hν-W0,最大初动能与遏止电压的关系为E km=eU e,可得eU c=hν-W0,变形得

U e=e

e ν-e0

e

,当入射光的频率增大时,遏止电压增大,为了测定遏止电压,滑动变阻器的滑片P应向N端移

动;图乙图线斜率为e1

e1-e0,根据U e=e

e

ν-e0

e

可得图线斜率为e

e

,可求得普朗克常量h=ee1

e1-e0

。

(3)①由动量守恒定律有mv1=mv2+mv,

解得v=v1-v2

②冰壶乙在碰撞过程由动量定理有

Ft=mv-0

解得F=e(e1-e2)

e

。

2.(2018南京调研)(1)(多选)下列说法中正确的是( )

A.图甲中正确反映了黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与黑体的温度的关系

B.图乙的放射性同位素应选择衰变时放出α粒子的同位素

C.图丙中A、B两球质量相等,当A以速度v与静止的B发生正碰后,B的速度未必是v

D.图丁中电子束通过铝箔产生的衍射图样,证实了物质波的存在

(2)如图为氢原子的能级图,大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时,发出 种频率不同的光子,若用其中频率最大的光照射到逸出功为2.75eV 的光电管上,则加在该光电管上的遏止电压为 V 。

(3)花岗岩、大理石等装修材料都不同程度地含有放射性元素氡222,人长期吸入后会对呼吸系统造成损害。设有一静止的氡核(86222

Rn)发生衰变生成钋(84218

Po),若放出5.6MeV 的核能全部转化为动能。

①写出核反应方程;

②求新核钋218的动能。(结果保留一位有效数字) 答案 (1)CD (2)6 10 (3)见解析

解析 (1)黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与黑体的温度的关系是:温度越高,峰值向短波平移,所以1700K 的峰值应在1300K 的左侧,A 错误;α粒子的穿透能力很弱,甚至不能穿过一张纸片,B 错误;图丙中,A 、B 两球质量相等,只有当A 以速度v 与静止的B 发生弹性正碰后,B 的速度才是v,C 正确;图丁中电子束通过铝箔产生的衍射图样,证实了物质波的存在,D 正确。

(2)大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时,发出光子的频率种类为k=C 42=6种,其中频率最大的光子是由n=4跃迁到n=1放出的,即ΔE=E 4-E 1=[-0.85-(-13.6)]eV=12.75eV,由光电效应方程可知E km =hν-W 0,则E km =(12.75-2.75)eV=10eV,E km =10eV=e·U c ,故U c =10V 。

(3)①86222

Rn →84218Po +24He 。

②依据动量守恒定律,反应后钋核与氦核动量等大,则钋核、氦核的动能与其质量成反比,有e kPo e kHe

=e

He e Po

,

反应前氡核静止,反应后钋核与氦核的动能之和即为衰变释放的核能ΔE=E kPo +E kHe ,

联立解得E kPo =e He

e

He +e Po

ΔE=0.1MeV。

3.(2018常州一模)(1)(多选)放射性同位素被广泛应用,下列说法正确的是( )

A.放射性同位素的半衰期都比较短,对环境的危害较小

B.放射性同位素能够消除静电是因为其发出的γ射线

C.用放射性同位素参与化学反应可以起到示踪的作用

D.放射性同位素可以作为核燃料进行发电

(2)如图所示,一火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,控制系统使箭体与卫星分离,已知箭体质量为m1,卫星质量为m2,分离后箭体以速率v1沿原方向飞行,忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离前系统的总动量为,分离后卫星的速率为。

(3)用频率为ν0的光照射某种金属发生光电效应,测出光电流i随电压U的变化图像如图所示,已知普朗克常量为h,电子的带电量为e,求:

①照射在金属表面上的这束光的最小功率P;

②该金属的极限频率νc。

(v0-v1)+v0

答案(1)AC (2)(m1+m2)v0e1

e2

(3)见解析

解析(1)一般来说,放射性同位素的半衰期比较短,衰变较快,对环境的危害相对较小,A正确;放射性同位素能够消除静电是因为其发出的α粒子具有较强的导电能力,B错误;放射性同位素的典型应用之一就是作为示踪原子,C正确;放射性同位素进行核反应时可以释放能量,但能量相对较少,D错误。