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課練 43 一、選擇題 1．人從高處跳下，為更好地保護(hù)身體，雙腳觸地，膝蓋彎曲讓身體重心繼續(xù)下降．著地過程這樣做，可以減小(　　) A．人動(dòng)量變化的時(shí)間　 B．人受到的沖量 C．人的動(dòng)量變化量 D．人的動(dòng)量變化率 答案：D 解析：膝蓋彎曲的過程叫緩沖，不能改變動(dòng)量變化量和沖量，但是延長(zhǎng)了作用時(shí)間，可以減小動(dòng)量變化率，即減小作用力，答案選D. 2. 如圖所示，在光滑的水平面上放有一物體M，物體M上有一光滑的半圓弧軌道，軌道半徑為R，最低點(diǎn)為C，兩端A、B等高，現(xiàn)讓小滑塊m從A點(diǎn)由靜止開始下滑，在此后的過程中(　　) A．M和m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動(dòng)量守恒 B．M和m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動(dòng)量不守恒 C．m從A到C的過程中M向左運(yùn)動(dòng)，m從C到B的過程中M向右運(yùn)動(dòng) D．m從A到B的過程中，M運(yùn)動(dòng)的位移為 答案：B 解析：M和m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，總動(dòng)量不守恒，但水平方向動(dòng)量守恒，A錯(cuò)誤、B正確；m從A到C過程中，M向左加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)m到達(dá)C處時(shí)，M向左速度最大，m從C到B過程中，M向左減速運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；在m從A到B過程中，有MxM＝mxm，xM＋xm＝2R，得xM＝2mR/(m＋M)，D錯(cuò)誤． 3．[2019河北唐山模擬](多選)在研究某金屬的光電效應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)入射光的頻率為ν時(shí)，其遏止電壓為U.已知普朗克常量為h，電子的電荷量為e，下列說法正確的是(　　) A．該金屬的截止頻率為ν－ B．該金屬的逸出功為eU－h(huán)ν C．增大入射光的頻率，該金屬的截止頻率增大 D．增大入射光的頻率，遏止電壓增大 答案：AD 解析：設(shè)該金屬的截止頻率為ν0，則有hν－h(huán)ν0＝eU，ν0＝ν－，故A正確；該金屬的逸出功W0＝hν0＝hν－eU，故B錯(cuò)誤；該金屬的截止頻率只與材料本身有關(guān)，與入射光的頻率沒有關(guān)系，故C錯(cuò)誤；根據(jù)hν－h(huán)ν0＝eU可知，增大入射光的頻率，遏止電壓增大，故D正確． 4．[2019貴陽(yáng)清華中學(xué)月考]電子的發(fā)現(xiàn)是人類對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)上的一次飛躍，開創(chuàng)了探索物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的新時(shí)代．下列關(guān)于電子的說法正確的是(　　) A．β射線是高速電子流，它的穿透能力比α射線和γ射線都弱 B．β衰變時(shí)原子核會(huì)釋放電子，說明電子也是原子核的組成部分 C．電子穿過晶體時(shí)會(huì)產(chǎn)生衍射圖樣，這證明了電子具有粒子性 D．湯姆孫發(fā)現(xiàn)不同物質(zhì)發(fā)出的陰極射線的粒子比荷相同，這種粒子即電子 答案：D 解析：β射線是高速電子流，它的穿透能力比α射線強(qiáng)，比γ射線弱，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；β衰變時(shí)原子核會(huì)釋放電子，這是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)放出的，不能說明電子也是原子核的組成部分，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電子穿過晶體時(shí)會(huì)產(chǎn)生衍射圖樣，這證明了電子具有波動(dòng)性，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；湯姆孫發(fā)現(xiàn)不同物質(zhì)發(fā)出的陰極射線的粒子比荷相同，這種粒子即電子，選項(xiàng)D正確． 5. [2019云南臨滄一中檢測(cè)]圖中畫出了氫原子的4個(gè)能級(jí)，并注明了相應(yīng)的能量E.處在n＝4的能級(jí)的1 200個(gè)氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，能夠發(fā)出若干種不同頻率的光子．若這些受激氫原子最后都回到基態(tài)，假定處在量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到各較低能級(jí)的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級(jí)上的原子總數(shù)的，已知金屬鉀的逸出功為2.22 eV.則在此過程中發(fā)出的光子，能夠從金屬鉀的表面打出光電子的光子數(shù)為(　　) A．2 200 B．2 000 C．1 600 D．2 400 答案：C 解析：根據(jù)題中所給信息，處在量子數(shù)為4的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到各較低能級(jí)的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級(jí)上的原子總數(shù)的，即向量子數(shù)為2、3的激發(fā)態(tài)和基態(tài)各躍遷1 200＝400(個(gè))，發(fā)出光子4003＝1 200(個(gè))；同理，處在量子數(shù)為3的激發(fā)態(tài)的400(個(gè))氫原子躍遷到量子數(shù)為2的激發(fā)態(tài)和基態(tài)的原子數(shù)都是400＝200(個(gè))，發(fā)出光子2002＝400(個(gè))；處在量子數(shù)為2的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到基態(tài)的原子數(shù)是400＋200＝600(個(gè))，發(fā)出光子600個(gè)．處在n＝4的能級(jí)的一群氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)能發(fā)出不同光電子的數(shù)目為C＝6種，n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)輻射的光子能量為0.66 eV，n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)輻射的光子能量為1.89 eV，均小于2.22 eV，不能使金屬鉀發(fā)生光電效應(yīng)，其他四種光子能量都大于2.22 eV.所以在此過程中能夠從金屬鉀的表面打出光電子的光子數(shù)為1 200＋400＋600－400－200＝1 600(個(gè))．故C正確． 6．[2019安徽滁州模擬]2017年，量子通信衛(wèi)星“墨子號(hào)”首席科學(xué)家潘建偉獲得“物質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng)”．對(duì)于有關(guān)粒子的研究，下列說法正確的是(　　) A．在鈾核的裂變中，當(dāng)鈾塊的體積小于“臨界體積”時(shí)，不能發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng) B．當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，鈾元素的半衰期也發(fā)生變化 C．輕核聚變的過程質(zhì)量增大，重核裂變的過程有質(zhì)量虧損 D．比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成(或分裂成)比結(jié)合能大的原子核時(shí)一定吸收能量 答案：A 解析：在鈾核的裂變中，當(dāng)鈾塊的體積小于“臨界體積”時(shí)，不能發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，故A正確；半衰期由原子核內(nèi)部因素決定，與溫度等環(huán)境因素?zé)o關(guān)，故B錯(cuò)誤；裂變和聚變都有質(zhì)量虧損，故C錯(cuò)誤；比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成(或分裂成)比結(jié)合能大的原子核時(shí)有質(zhì)量虧損，釋放能量，故D錯(cuò)誤． 7．[2019遼寧大連模擬]下列有關(guān)原子核和質(zhì)能方程的說法，正確的是(　　) A．原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 B．愛因斯坦質(zhì)能方程表明，在一定條件下質(zhì)量可以轉(zhuǎn)化為能量 C．放射性元素發(fā)生β衰變時(shí)放出的是核外電子 D．兩個(gè)質(zhì)子之間，不論距離如何，核力總是大于庫(kù)侖力 答案：A 解析：原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，故A正確；質(zhì)能方程不能說明質(zhì)量與能量可以相互轉(zhuǎn)化，故B錯(cuò)誤；β衰變是原子核的衰變，與核外電子無關(guān)，β衰變時(shí)釋放的電子是由核內(nèi)一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子的同時(shí)釋放出來的，故C錯(cuò)誤；核力屬于短程力，距離大到一定程度就變?yōu)榱?，因此并非核力總是大于?kù)侖力，故D錯(cuò)誤． 8．[2018全國(guó)卷Ⅱ，17]用波長(zhǎng)為300 nm的光照射鋅板，電子逸出鋅板表面的最大初動(dòng)能為1.2810－19 J．已知普朗克常量為6.6310－34 Js，真空中的光速為3.00108 ms－1，能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最低頻率約為(　　) A．11014 Hz B．81014 Hz C．21015 Hz D．81015 Hz 答案：B 解析：由光電效應(yīng)方程式得Ekm＝hν－W0，即W0＝hν－Ekm，而W0＝hνc，聯(lián)立解得νc＝ν－＝－≈81014 Hz，故B正確． 二、非選擇題 9．[2019南昌檢測(cè)]某同學(xué)用圖1所示裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓小球a從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下痕跡，重復(fù)10次；然后再把小球b靜置在斜槽軌道末端，讓小球a仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下，和小球b相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復(fù)10次．回答下列問題： (1)在安裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)斜槽的末端應(yīng)________． (2)小球a、b質(zhì)量ma、mb的大小關(guān)系應(yīng)滿足ma________mb，兩球的半徑應(yīng)滿足ra________rb.(選填“>”、“<”或“＝”) (3)本實(shí)驗(yàn)中小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖2所示，小球a、b碰后的平均落地點(diǎn)依次是圖2中的________點(diǎn)和________點(diǎn)． (4)在本實(shí)驗(yàn)中，驗(yàn)證動(dòng)量守恒的式子是下列選項(xiàng)中的________． A．ma＝ma＋mb B．ma＝ma＋mb C．ma＝ma＋mb 答案：(1)保持水平　(2)>?。健?3)A　C　(4)B 解析：(1)小球離開軌道后應(yīng)做平拋運(yùn)動(dòng)，所以在安裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)斜槽的末端必須保持水平，才能使小球做平拋運(yùn)動(dòng)．(2)為防止在碰撞過程中入射小球被反彈，入射小球a的質(zhì)量ma應(yīng)該大于被碰小球b的質(zhì)量mb.為保證兩個(gè)小球的碰撞是對(duì)心碰撞，兩個(gè)小球的半徑應(yīng)相等．(3)小球a和小球b相碰后，根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒可知小球b的速度大于小球a的速度．由此可判斷碰后小球a、b的落點(diǎn)位置分別為A、C點(diǎn)．(4)小球下落高度一樣，所以在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，若碰撞過程滿足動(dòng)量守恒，則應(yīng)有mav0＝mava＋mbvb，兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t可得mav0t＝mavat＋mbvbt，即有ma＝ma＋mb，故選項(xiàng)B正確． 10．[2019武昌調(diào)研] 一光電管的陰極用極限波長(zhǎng)為λ0的材料制成，將它連接在如圖所示的電路中，當(dāng)用波長(zhǎng)為λ的光照射陰極K(λ<λ0)，并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使光電管陽(yáng)極A和陰極K之間的電勢(shì)差逐漸增大到U時(shí)，光電流達(dá)到飽和且飽和電流為I.則每秒內(nèi)由陰極K發(fā)出的電子個(gè)數(shù)在數(shù)值上等于________，到達(dá)陽(yáng)極A的電子的最大動(dòng)能為________．(已知普朗克常量為h，真空中光速為c，元電荷的值為e) 如果陽(yáng)極A和陰極K之間的電勢(shì)差U不變，僅將同種照射光的強(qiáng)度增到原來的三倍，則到達(dá)陽(yáng)極A的電子的最大動(dòng)能________(填“變大”、“不變”或“變小”)． 答案：　hc＋eU　不變 解析：由于I＝，所以每秒內(nèi)由陰極K發(fā)出的電子個(gè)數(shù)在數(shù)值上等于.到達(dá)陽(yáng)極A的電子最大初動(dòng)能：Ekm＝h－h(huán)＋eU.若不改變陽(yáng)極與陰極之間的電勢(shì)差，僅將同種照射光的強(qiáng)度增加到原來的三倍，因?yàn)檎丈涔獾念l率不變，故到達(dá)陽(yáng)極的電子最大動(dòng)能不變． 11．[2019江蘇泰州中學(xué)模擬]在微觀領(lǐng)域，動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律依然適用．在輕核聚變的核反應(yīng)中，兩個(gè)氘核(H)以相同的動(dòng)能E0做對(duì)心碰撞，該反應(yīng)中釋放的核能為ΔE，假設(shè)釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為氦核(He)和另一種粒子的動(dòng)能． (1)寫出核反應(yīng)方程式． (2)在上述輕核聚變的核反應(yīng)中生成的氦核和另一種粒子的動(dòng)能各是多少？ 答案：(1)2H→He＋n或H＋H→He＋n (2)(2E0＋ΔE)　(2E0＋ΔE) 解析：(1)核反應(yīng)方程為2H→He＋n或H＋H→He＋n. (2)根據(jù)核反應(yīng)中系統(tǒng)的能量守恒，有EkHe＋Ekn＝2E0＋ΔE， 根據(jù)核反應(yīng)中系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，有pHe－pn＝0，由Ek＝可知＝＝，解得EkHe＝(2E0＋ΔE)，Ekn＝(2E0＋ΔE)． 12．用質(zhì)子轟擊鋰核Li，生成2個(gè)α粒子，已知質(zhì)子的初動(dòng)能是E＝0.6 MeV，質(zhì)子、α粒子和鋰核的質(zhì)量分別為mH＝1.007 3 u，mα＝4.001 5 u，mLi＝7.016 0 u，試回答： (1)寫出核反應(yīng)方程． (2)核反應(yīng)前后發(fā)生的質(zhì)量虧損？ (3)核反應(yīng)中釋放的能量為多少？ (4)若核反應(yīng)釋放的能量全部用來增加兩個(gè)α粒子的總動(dòng)能，則求核反應(yīng)后兩個(gè)α粒子具有的總動(dòng)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)根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒得 H＋Li→2He. (2)質(zhì)量虧損： Δm＝mLi＋mH－2mα ＝7.016 0 u＋1.007 3 u－24.001 5 u＝0.020 3 u. (3)由愛因斯坦質(zhì)能方程得 ΔE＝0.020 3931.5 MeV＝18.909 45 MeV. (4)根據(jù)題意得Ek＝E＋ΔE ＝0.6 MeV＋18.909 45 MeV＝19.509 45 MeV.