2020版高考物理二轮复习专题过关检测十动量与原子物理学6页

高考总复习
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专题过关检测（十）动量与原子物理学
一、单项选择题
1．(2019·苏州调研)(1)下列说法正确的是________。
A．光和电子都具有波粒二象性
B．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关
C．比结合能越大，原子中核子结合的越牢固，原子核越稳定
D．大量处于 n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生 4种不同频率的光子
(2)用频率为 ν 的紫光照射某金属(极限频率为 ν0)，且 ν>ν0。已知普朗克常量为 h。
则该金属的逸出功 W为____________，光电子的最大初动能 Ek为__________。
(3)质量为 m＝1 kg的小球由高 h＝0.45 m处自由下落，落到水平地面后，以 vt＝2 m/s的
速度向上反弹，已知小球与地面接触的时间为 t＝0.1 s，取 g＝10 m/s2。求：
①小球落地前速度 v的大小；
②小球撞击地面过程中，地面对小球平均作用力 F的大小。
解析：(1)光和电子都具有波粒二象性，选项 A正确；放射性元素的半衰期与原子所处的
化学状态和外部条件无关，选项 B 错误；比结合能越大，原子中核子结合的越牢固，原子核
越稳定，选项 C正确；大量处于 n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生 C42＝6种
不同频率的光子，选项 D错误。
(2)逸出功 W＝hν0，由光电效应方程 Ek＝hν－W，
代入得 Ek＝h(ν－ν0)。
(3)①小球做自由落体运动，有 v2＝2gh
代入数据得 v＝3 m/s。
②小球触地反弹，取向上为正方向
由动量定理得 mvt－(－mv)＝Ft－mgt
代入数据得 F＝60 N。
答案：(1)AC　(2)hν0　h(ν－ν0) (3)①3 m/s　②60 N
2．(2019·南京、盐城模拟)(1)铀核裂变的一种方程为 23592 U＋X→9438Sr＋14054 Xe＋210n，已知
原子核的比结合能与质量数的关系如图所示，下列说法正确的有________。

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A．X粒子是中子
B．X粒子是质子
C. 23592 U、9438Sr、14054 Xe相比，9438Sr的比结合能最大，最稳定
D. 23592 U、9438Sr、14054 Xe相比，23592 U的质量数最多，结合能最大，最稳定
(2)利用如图所示的电路做光电效应实验，当光照射到光电管的金属材料上时，灵敏电流
计 中 没 有 电 流 通 过 。 经 检 查 实 验 电 路 完 好 。 则 发 生 这 种 现 象 的 原 因 可 能 有
______________________和______________________。
(3)在光滑水平面上，质量均为 m的三个物块排成直线，如图所示。第 1个物块以动量 p0
向右运动，依次与其余两个静止物块发生碰撞，并粘在—起，求：
①物块的最终速度大小；
②碰撞过程中损失的总动能。
解析：(1)根据质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为 1，电荷数为 0，为中子，选项 A
正确，B错误；根据题图可知 23592 U、9438Sr、14054 Xe Xe相比，9438Sr的比结合能最大，最稳定；23592 U
的质量数最多，结合能最大，比结合能最小，最不稳定，选项 C正确，D项错误。
(2)当光照射到光电管的金属材料上时，灵敏电流计中没有电流通过，则说明可能没有发
生光电效应，即入射光的频率小于极限频率；也可能是所加反向电压大于遏止电压。
(3)①依据动量守恒定律得 p0＝3mv
解得 v＝
p0
3m
。
②由 p0＝mv0，Ek0＝
1
2
mv02
解得初动能 Ek0＝
p02
2m
末动能 Ek＝
1
2
·3mv2＝
p02
6m
所以损失的总动能为ΔE＝Ek0－Ek＝
p02
3m
。
答案：(1)AC　(2)入射光的频率小于极限频率　所加反向电压大于遏止电压　(3)①
p0
3m
　
②
p02
3m
3．(1)下列说法中正确的是________。

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A．金属发生光电效应的截止频率随入射光频率的变化而变化
B．黑体的热辐射就是反射外来的电磁波
C．氢原子中电子具有波动性，并非沿经典力学描述下的轨道运动
D．核聚变需要极高的温度，反应过程中需要外界持续提供能量
(2)1956 年，李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，1957 年吴健雄用钴原子
核(6027Co)在极低温(0.01 K)和强磁场中的 β 衰变实验结果给出了令人信服的证明。6027Co 在极
低温下的半衰期________(选填“大于”“等于”或“小于”)常温下的半衰期；6027Co 发生 β
衰变生成镍(Ni)的方程式为________...