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1、本章综合能力提升练本章综合能力提升练 一、单项选择题 1.(2018苏锡常镇二模)关于图 1 中四幅图的说法，正确的是( ) 图 1 A.图甲中放射源放出的三种射线是由同一种元素的原子核释放的 B.图乙中用紫外线灯照射与验电器相连的锌板，锌板和验电器均带负电 C.图丙为黑体辐射规律，普朗克提出能量子概念成功解释了这个规律 D.图丁中电子束通过铝箔后的衍射图样说明电子具有粒子性 答案 C 2.(2018程桥高中月考)下列说法正确的是( ) A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应 B.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短 C.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级
2、时，要释放一定频率的光子，同时电子的动 能减小，电势能增加 D.将放射性元素掺杂到其他稳定元素中，并降低其温度，它的半衰期减小 答案 A 解析 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应，又称热核反应，故 A 正确；一束光照 射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长，故 B 错误；核外电子由较高 能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增加，电势能减小，故 C 错误；将放射性元素掺杂到其他稳定元素中，并降低其温度，它的半衰期不发生改变，故 D 错误. 3.如图 2 所示，古时有“守株待兔”的寓言，设兔子的头部受到大小等于自身体重的作用力 时即可致死.若兔子与树桩发
3、生碰撞， 作用时间为 0.2s， 则刚好被撞死的兔子的奔跑速度是(g 取 10m/s2)( ) 图 2 A.1m/s B.1.5 m/s C.2m/s D.2.5 m/s 答案 C 解析 设兔子与树桩间的撞击力为F，兔子撞后速度为零，根据动量定理有Ftmv，所以兔 子的奔跑速度vgt100.2 m/s2 m/s. Ft m mgt m 4.如图 3 所示，设质量为M的导弹运动到空中最高点时速度为v0，突然炸成两块，质量为m 的一块以速度v沿v0的方向飞去，则另一块的运动情况是( ) 图 3 A.一定沿v0的方向飞去 B.一定沿v0的反方向飞去 C.可能做自由落体运动 D.以上说法都不对 答案
4、C 解析 以v0的方向为正方向， 根据动量守恒定律得Mv0mv(Mm)v， 得v.mv Mv0mv Mm 可能大于、小于或等于Mv0，所以v可能小于、大于或等于零. 5.在列车编组站里， 一节动车车厢以 1m/s 的速度碰上另一节静止的拖车车厢， 碰后两节车厢 结合在一起继续运动.已知两节车厢的质量均为 20t， 则碰撞过程拖车车厢受到的冲量大小为 (碰撞过程时间很短，内力很大)( ) A.10NsB.20Ns C.104NsD.2104Ns 答案 C 解析 动车车厢和拖车车厢组成的系统碰撞过程动量守恒，以碰撞前动车车厢的速度方向为 正方向，根据动量守恒定律有mv02mv，对拖车车厢根据动量定
5、理有Imv，联立解得I 104Ns，选项 C 正确. 二、多项选择题 6.(2018扬州中学 5 月模拟)下列说法中正确的是( ) A.黑体辐射随着温度的升高，各种波长的辐射强度都在增加，同时辐射强度的极大值向波长 较短的方向移动 B.在研究光电效应实验中所测得的遏止电压与入射光的强度有关 C.放射性元素原子核的半衰期长短与原子所处的化学状态和外部条件有关 D. 衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的 答案 AD 7.(2018盐城中学 4 月检测)下列说法正确的是( ) A. 射线的穿透能力比 射线的穿透能力强 B.若质子、电子具有相同的动能，则它们的物质波波长相等 C.普朗克
6、认为振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍 D.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动 能增加，电势能减小 答案 CD 8.(2018如皋市期初)氢原子在某三个相邻能级间跃迁时， 可发出三种不同波长的辐射光. 已 知其中的两个波长分别为1和2，且12，则另一个波长可能是( ) A.12B.12 C.D. 12 12 12 12 答案 CD 解析 由题可知氢原子在辐射时满足条件的三种情况，如图所示. 对于第一种情况有hhh，则3，对于第二种情况hhh， c 1 c 2 c 3 12 12 c 2 c 1 c 3 所以3.第三种情况与第二种情况求
7、得的结果相同，正确选项为 C、D. 12 12 三、填空题 9.(2018黄桥中学月考)如图 4 某光电管的阴极 K 用截止频率为0的金属钠制成，光电管 阳极 A 和阴极 K 之间的正向电压为U，普朗克常量为h，电子的电荷量为e.用频率为的紫 外线照射阴极，有光电子逸出，光电子到达阳极的最大动能是；若在光电管阳极 A 和阴极 K 之间加反向电压，要使光电子都不能到达阳极，反向电压至少为. 图 4 答案 hh0eU hh 0 e 解析 根据光电效应方程得，光电子最大初动能为：Ekmhh0. 根据动能定理得：eUEkEkm，解得：Ekhh0eU. 根据动能定理得：eU0Ekm，解得反向电压为：U.
8、 hh0 e 10.(2018南京市、盐城市一模)氦原子的一个核外电子被电离，形成类氢结构的氦离子.如 图 5 所示为氦离子能级的示意图.现有氦离子从n4 能级到n能级辐射出的光子能量为 10.2eV；用该光照射逸出功为 2.29eV 的金属钠，产生的光电子的最大初动能为 eV. 图 5 答案 2 7.91 解析 放出的光子能量等于两能级间的能量差， 才能发生跃迁， 氦离子从n4 能级辐射出的 光子能量为 10.2eV 后的能级E3.4eV10.2eV13.6eV，可知跃迁到n2 的能级. 根据光电效应方程，产生的光电子的最大初动能为：EkmhW010.2 eV2.29eV7.91eV. 11
9、.(2019红桥中学一调)2014 年 5 月 10 日南京发生放射源铱192 丢失事件，铱192 化 学符号是 Ir，原子序数 77，半衰期为 74 天.铱192 通过 衰变放出 射线， 射线可以 穿透 10100mm 厚钢板.设衰变产生的新核用 X 表示，写出铱192 的衰变方程；若现有 1g 铱192，经过 148 天有 g 铱192 发生衰变. 答案 IrXe 0.75 192771927801 解析 根据质量数守恒和电荷数守恒写出衰变方程为：IrXe，铱192 的半衰期 192771927801 为 74 天，148 天是两个半衰期，有mm0( )2m0，故剩余的铱192 为原来的
10、，所以有 1 2 1 4 1 4 3 4 发生衰变，即 0.75g. 12.气垫导轨工作时，可忽略滑块与导轨表面间的阻力影响，现借助其验证动量守恒定律，如 图 6 所示， 在水平气垫导轨上放置质量均为m的A、B(图中未标出)两滑块， 左侧滑块的左端、 右侧滑块的右端分别与一条穿过打点计时器的纸带相连， 打点计时器电源的频率为f.气垫导 轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，待打点稳定后让两滑块以大小不同的速度相向 运动， 两滑块相碰后粘在一起继续运动.如图 7 所示的甲和乙为某次实验打出的、 分别与两个 滑块相连的两条纸带，在纸带上以同间距的 6 个连续打点为一段划分纸带，用刻度尺分别测 出
11、其长度为s1、s2和s3. 图 6 图 7 (1)若碰前滑块A的速度大于滑块B的速度， 则滑块(选填 “A” 或 “B” )是与纸带甲的(选填 “左” 或“右”)端相连. (2)碰撞前A、B两滑块的动量大小分别为、 ，实验需要验证是否成立的表达式为(用题目所给 的已知量表示). 答案 (1)A 左 (2)0.2mfs1 0.2mfs3 s1s32s2 解析 (1)因碰前A的速度大于B的速度，A、B的速度相反，且碰后速度相同，故根据动量 守恒定律可知， 题图甲中s1和题图乙中s3是两滑块相碰前打出的纸带，s2是相碰后打出的纸 带，所以滑块A应与甲纸带的左侧相连. (2)碰撞前两滑块的速度分别为：
12、 v10.2s1f s1 t s1 5T v20.2s3f s3 t 碰撞后两滑块的共同速度： v0.2s2f s2 t 所以碰前两滑块动量分别为： p1mv10.2mfs1，p2mv20.2mfs3， 总动量为：pp1p20.2mf(s1s3)； 碰后总动量为：p2mv0.4mfs2. 要验证动量守恒定律，则一定有： 0.2mf(s1s3)0.4mfs2 即s1s32s2. 四、计算题 13.(2018南京市、盐城市二模)在 2018 年冬奥会花样滑冰双人滑比赛中，中国选手隋文静 韩聪组合获得亚军.如图8所示为某次训练中情景， 他们携手滑步， 相对光滑冰面的速度为1.0m/s. 韩聪突然将隋
13、文静向原先运动方向推开，推力作用时间为 2.0 s，隋文静的速度大小变为 4.0 m/s.假设隋文静和韩聪的质量分别为 40kg 和 60kg，求： 图 8 (1)推开后韩聪的速度大小； (2)推开过程中隋文静对韩聪的平均作用力大小. 答案 (1)1m/s (2)60N 解析 (1)以原先运动方向为正，由动量守恒定律得 (m1m2)vm1v1m2v2 解得v21 m/s 即推开后韩聪的速度大小为 1 m/s. (2)对韩聪由动量定理得Ftm2v2m2v 解得F60 N 即隋文静对韩聪的平均作用力大小为 60 N. 14.(2018江苏省高考压轴冲刺卷) 如图 9 所示， 质量为 0.4kg 的
14、木块以 2m/s 的速度水平地 滑上静止在光滑水平地面上的平板小车，小车的质量为 1.6 kg，木块与小车之间的动摩擦因 数为 0.2(g取 10 m/s2).设小车足够长， 求从木块滑上小车到它们处于相对静止所经历的时间. 图 9 答案 0.8s 解析 以木块和小车组成的系统为研究对象，以木块的初速度方向为正方向， 由动量守恒定律可得：mv0(Mm)v， 代入数据解得：v0.4 m/s； 以木块为研究对象，由动量定理得： mgtmvmv0， 代入数据解得：t0.8 s. 15.(2018南京市学情调研)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
15、成损害.设有一静止的氡核(Rn)发生衰变生成钋(Po)， 若放 2228621884 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)RnPo He 22286218844 2 (2)0.1MeV 解析 (1)核反应方程：RnPo He 22286218844 2 (2)根据动量守恒定律，反应后钋核与氦核动量等大，则钋核与氦核的动能与其质量成反比： EkPo EkHe mHe mPo 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 EEkPoEkHe 解得：EkPoE0.1 MeV. mHe mHemPo