2016年高考物理选修3-5专练

1、专练20选考35模块题型40原子结构和能级跃迁1以下说法中正确的是()A图甲是粒子散射实验示意图，当显微镜在A、B、C、D中的A位置时荧光屏上接收到的粒子数最多B图乙是氢原子的能级示意图，氢原子从n3能级跃迁到n1能级时产生的光子的频率属于可见光范畴C图丙是光电效应实验示意图，当光照射锌板时验电器的指针将发生偏转，此时验电器的金属杆带的是正电荷D图丁是电子束穿过铝箔后的衍射图样，该实验现象说明实物粒子也具有波动性E图戊是风力发电的国际通用标志答案ACD解析图甲是粒子散射实验示意图，当显微镜在A、B、C、D中的A位置时荧光屏上接收到的粒子数最多故A正确；图乙是氢原子的能级示意图，结合氢原子光谱可

2、知，氢原子从n3能级跃迁到n1能级时产生的光子的频率属于紫外线范畴故B错误；当光照射锌板时，锌板失去电子，将带正电，所以与之相连的验电器的指针将发生偏转，此时验电器的金属杆带的是正电荷故C正确；图丁是电子束穿过铝箔后的衍射图样，由于衍射是波特有的性质，所以该实验现象说明实物粒子也具有波动性故D正确；图戊是国际通用的放射性标志，不是风力发电的国际通用标志故E错误2关于近代物理学，下列说法正确的是()A射线、射线和射线是三种波长不同的电磁波B一群处于n4能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出6种不同频率的光C重核裂变过程生成中等质量的核，反应前后质量数守恒，但质量一定减少D10个放射性元素的原子核在经

3、过一个半衰期后，一定有5个原子核发生衰变E光电效应和康普顿效应的实验都表明光具有粒子性答案BCE解析射线是电磁波，而射线、射线不是电磁波，故A错误；C6，故B正确；核子结合成原子核时一定有质量亏损，释放出能量，故C正确；半衰期是大量原子核显现出来的统计规律，对少量的原子核没有意义，故D错误；光电效应和康普顿效应都揭示了光具有粒子性，故E正确3下列说法正确的是 ()A根据玻尔理论，氢原子在辐射光子的同时，轨道也在连续地减小B放射性物质的温度升高，则半衰期减小C用能量等于氘核结合能的光子照射静止氘核，不可能使氘核分解为一个质子和一个中子D某放射性原子核经过2次衰变和一次衰变，核内质子数减少3个E根

4、据玻尔理论，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，同时电子的动能增大，电势能减小答案CDE解析玻尔理论认为原子的能量是量子化的，轨道半径也是量子化的，故氢原子在辐射光子的同时，轨道不是连续地减小，故A错误；半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间，由原子核本身决定，与原子的物理、化学状态无关，故B错误；核子结合成原子核与原子核分解为核子是逆过程，质量的变化相等，能量变化也相等，故用能量等于氘核结合能的光子照射静止氘核，还要另给它们分离时所需要的足够的动能(光子方向有动量)，所以不可能使氘核分解为一个质子和一个中子，故C正确；根据质量数和电荷数守恒，某放

5、射性原子核经过2次衰变质子数减少4，一次衰变质子数增加1，故核内质子数减少3个，D正确；能级跃迁时，由于高能级轨道半径较大，速度较小，电势能较大，故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，同时电子的动能增大，电势能减小，故E正确4下列说法正确的是()A在关于物质波的表达式h和p中，能量和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量，波长和频率是描述物质的波动性的典型物理量B卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，揭示了原子核的组成C.Th(钍)核衰变为Pa(镤)核时，衰变前Th核质量等于衰变后Pa核与粒子的总质量D根据玻尔理论，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

6、率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小E光电效应的实验结论是：对于某种金属，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大答案ADE解析表达式h和p中，能量和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量，波长和频率是描述物质的波动性的典型物理量，A正确；卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，揭示了原子由原子核和核外电子组成，故B错误；Th(钍)核衰变为Pa(镤)核时，衰变前后存在质量亏损，故C错误；根据玻尔理论，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，库仑力对电子做正功，电子的动能增大，电势能减小，故D正确；照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，根据光电效应方程，

7、最大初动能与入射光的频率有关，频率越高，则产生的光电子的最大初动能越大，故E正确519世纪初，爱因斯坦提出光子理论，使得光电效应现象得以完美解释，玻尔的氢原子模型也是在光子概念的启发下提出的关于光电效应和氢原子模型，下列说法正确的是()A光电效应实验中，只要入射光足够强就可以有光电流B若某金属的逸出功为W0，该金属的截止频率为C保持入射光强度不变，增大入射光频率，金属在单位时间内逸出的光电子数将减小D一群处于第四能级的氢原子向基态跃迁时，将向外辐射6种不同频率的光子E氢原子由低能级向高能级跃迁时，吸收光子的能量可以稍大于两能级间能量差答案BCD6如图1所示为氢原子的能级图用光子能量为13.06

8、 eV的光照射一群处于基态的氢原子，下列说法正确的是()图1A氢原子可以辐射出连续的各种波长的光B氢原子可以辐射出10种不同波长的光C氢原子从n4的能级向n3的能级跃迁时辐射光的波长最短D辐射光中，光子能量为0.31 eV的光波长最长E用光子能量为14.2 eV的光照射基态的氢原子，能够使其电离答案BDE7如图2所示为氢原子的能级结构示意图，一群氢原子处于n3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，辐射出的光子中最长波长为_(已知普朗克常量为h，光速为c)；用这些光子照射逸出功为W0的金属钠，金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是_图2答案E3E1W0解析根据辐射的光子能量等于两能级

9、间的能级差可知，从n3向n2跃迁的光子频率最小，波长最长EE3E2h，用这些光子照射逸出功为W0的金属钠，从n3跃迁到n1辐射的光子能量最大，发生光电效应时，产生的光电子的最大初动能最大，根据光电效应方程得，EkmhW0E3E1W0.题型41核反应和核能的计算1关于原子核的结合能，下列说法正确的是()A核子结合成原子核时核力做正功，将放出能量，这部分能量等于原子核的结合能B原子核的结合能等于使其分解为核子所需的最小能量C一重原子核衰变成粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能D结合能是由于核子结合成原子核而具有的能量E核子结合成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核

10、的结合能答案ABC2下列说法正确的是()图1A原子核发生衰变时要遵守电荷数守恒和质量数守恒的规律B射线、射线、射线都是电磁波C氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D发生光电效应时光电子的最大初动能只与入射光的频率有关E由图1可知，铯原子核Cs的比结合能大于铅原子核Pb的比结合能答案ACDE解析原子核发生衰变时要遵守电荷数守恒和质量数守恒的规律，故A正确；射线、射线都是高速运动的带电粒子流，射线是光子，不带电，B错误；氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子，C正确；发生光电效应时光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，D正确；由图可知，中等质量的原子核的比结合能最大，铯原子核C

11、s的比结合能大于铅原子核Pb的比结合能，故E正确3下列说法中正确的是()A一入射光照射到某金属表面上能发生光电效应，若仅使入射光的强度减弱，那么从金属表面逸出的光电子的最大初动能将变小B大量光子产生的效果显示出波动性，个别光子产生的效果显示出粒子性C电子的发现说明原子可再分，天然放射现象的发现揭示原子核有复杂的结构D放射性同位素Th232经、衰变会生成Rn220，其衰变方程为ThRnxy，其中x3，y1E原子核的半衰期是由原子核内部自身因素决定的，与其所处的化学状态和外部条件无关答案BCE解析一入射光照射到某金属表面上能发生光电效应，由于发生光电效应与入射光的强度无关，所以仅使入射光强度减弱，

12、光电子的最大初动能不变故A错误；光既具有粒子性，又具有波动性，大量的光子波动性比较明显，个别光子粒子性比较明显故B正确；电子是原子的组成部分，电子的发现说明原子可再分，天然放射现象的发现揭示原子核有复杂的结构故C正确；在衰变方程中，电荷数守恒，质量数守恒，则90862xy,2322204x，解得x3，y2.故D错误；原子核的半衰期是由原子核内部自身因素决定的，与其所处的化学状态和外部条件无关故E正确4下列说法正确的是()A某放射性元素经过15.2天有的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为3.8天B铀核裂变的核反应是：UBaKr2nC原子核Th经过6次衰变和4次衰变后成为原子核PbD美国物理学家康

13、普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长0相同的成分外，还有波长大于原波长的成分E玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象答案ACD解析根据半衰期的定义，某放射性元素经过15.2天有的原子核发生了衰变，是经过4个半衰期，故A选项正确；铀核裂变的核反应是用一个中子轰击铀核得到三个中子，但是方程式中中子不能约去，故B错误；根据核反应方程的质量数守恒和电荷数守恒可得：ThxHey01ePb，x6，y4，选项C正确；美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长0相同的成分外，还有波长大于原波长0的成分，这个现象称为康普顿效应，故D

14、正确；玻尔建立了量子理论，能够很好解释氢原子发光现象，但是不能解释所有原子的发光现象，故E错误5下列说法正确的是()A衰变现象说明电子是原子核的组成部分B.U在中子轰击下生成Ba和Kr的过程中，原子核中的平均核子质量变小C太阳辐射能量主要来自太阳内部的聚变反应D卢瑟福依据极少数粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型E根据玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量减小答案BCD解析衰变放出的电子是由中子转变成质子而产生的，不是原子核内的，故A错误；此过程是裂变反应，原子核中的平均核子质量变小，有质量亏损，以能量的形式释放出来，故B正确；太阳辐射能

15、量主要来自太阳内部的轻核的聚变反应，故C正确；卢瑟福依据极少数粒子发生大角度散射，绝大多数不偏转，从而提出了原子核式结构模型，故D正确；根据玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，且原子总能量增大，故E错误6关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有()A.HHHen是衰变B.PSie是衰变C4HHe2e是轻核聚变D.UnBaKr3n是重核裂变答案CD解析HHHen是轻核聚变中的一种方式故A错误；PSie的过程中产生的正电子，不是衰变故B错误；4HHe2e是轻核聚变故C正确；UnBaKr3n的过程中， U吸收一个中子后分裂成两个中等质量的核和

16、3个中子，是重核裂变故D正确7已知氘核的比结合能是1.09 MeV，氚核的比结合能是2.78 MeV，氦核的比结合能是7.03 MeV.在某次核反应中，1个氘核和1个氚核结合生成1个氦核，则下列说法中正确的是()A这是一个裂变反应B核反应方程式为HHHenC核反应过程中释放的核能是17.6 MeVD目前核电站都采用上述核反应发电答案BC解析1个氘核和1个氚核结合生成1个氦核，这是聚变反应故A错误；1个氘核和1个氚核结合生成1个氦核，根据质量数与电荷数守恒知同时有一个中子生成，反应方程为HHHen.故B正确；根据质能方程Emc2得一次聚变释放出的能量：EE2E17.034 MeV(2.7831.

17、292) MeV17.6 MeV，故C正确；目前核电站都采用核裂变发电故D错误8放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的C，它很容易发生衰变，变成一个新核，其半衰期为5 730年该衰变的核反应方程式为_.C的生成和衰变通常是平衡的，即生物机体中C的含量是不变的当生物体死亡后，机体内C的含量将会不断减少若测得一具古生物遗骸中C含量只有活体中的25%，则这具遗骸距今约有_年答案CNe11 460解析根据电荷数守恒、质量数守恒得，CNe.经过一个半衰期，有半数发生衰变，测得一古生物遗骸中的C含量只有活体中的25%，

18、根据()n得，n2，即经过2个半衰期，所以t25 73011 460年9电子俘获是指原子核俘获一个核外轨道电子，使核内一个质子转变为一个中子一种理论认为地热是镍58(Ni)在地球内部的高温高压环境下发生电子俘获核反应生成钴57(Co)时产生的则镍58电子俘获的核反应方程为_；若该核反应中释放出的能量与一个频率为的光子能量相等，已知真空中光速和普朗克常量分别是c和h，则该核反应中质量亏损m为_答案NieCon解析核反应方程为：NieCon，根据爱因斯坦质能方程得：hmc2，则质量亏损：m.题型42动量和能量观点的综合应用1在粗糙程度相同的水平面上，质量为m1的小球甲向右运动以速率v0和静止于前方

19、A点处的、质量为m2的小球乙碰撞，如图1所示甲与乙发生正碰后均向右运动乙被墙壁C弹回后与甲均静止在B点，4.已知小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞均无机械能损失，求甲、乙两球的质量之比.图1答案3解析两球发生弹性碰撞，设碰后甲、乙两球的速度分别为v1、v2，则：m1v0m1v1m2v2m1vm1vm2v碰撞后甲、乙均做匀减速运动到B停止，它们的加速度大小均为：ag，根据运动学公式有：对甲：v02a对乙：v02a(2)而4联立解得：v1v213(另一解舍)联立解得：3.2如图2所示，粗糙的水平面上静止放置三个质量均为m的小木箱，相邻两小木箱的距离均为l.工人用沿水平方向的力推最左边的小木箱使之向

20、右滑动，逐一与其他小木箱碰撞每次碰撞后小木箱都粘在一起运动整个过程中工人的推力不变，最后恰好能推着三个木箱匀速运动已知小木箱与水平面间的动摩擦因数都为，重力加速度为g.设碰撞时间极短，小木箱可视为质点求第一次碰撞和第二次碰撞中木箱损失的机械能之比图2答案32解析最后三个木箱匀速运动，则有F3mg水平力推最左边的木箱时，根据动能定理有(Fmg)lmv木箱发生第一次碰撞，根据动量守恒定律有mv12mv2碰撞中损失的机械能为E1mv2mv第一次碰后，水平力推两木箱向右运动，根据动能定理有(F2mg)l2mv2mv木箱发生第二次碰撞，根据动量守恒定律有2mv33mv4碰撞中损失的机械能为E22mv3m

21、v联立解得木箱两次碰撞过程中损失的机械能之比为.3如图3所示，固定在水平面上倾角为的轨道底端有与之垂直的挡板，材质和粗糙程度都相同的小物块A、B质量分别为m和2m，它们之间夹有少量炸药并一起以v02 m/s的速度沿轨道匀速下滑，当A、B与挡板距离为L0.4 m时炸药爆炸，炸药爆炸后A的速度恰好变为零，随后物块B与挡板发生弹性碰撞，碰后物块B沿轨道上滑与A碰撞并连成一体取g10 m/s2，求：图3(1)物块B与挡板刚碰撞后B、A的速度大小；(2)物块B与A刚碰撞后的共同速度大小v.答案(1)3 m/s0(2) m/s解析(1)设沿轨道向下为正方向，炸药爆炸过程中对物块A、B由动量守恒定律有：(m

22、2m)v02mv1解得：v13 m/s物块B下滑过程中做匀速运动，与挡板碰撞无能量损失，故碰后物块B的速度大小为vB3 m/s，物块A在炸药爆炸后至与物块B碰前一直处于静止，故vA0(2)设物块B与A碰前速度为v2，对物块B与挡板碰撞后至与A碰前由动能定理得：4mgsin L2mv2mv对物块B、A碰撞过程由动量守恒定律得：2mv2(2mm)v由式并代入数据可得：v m/s.4如图4所示，上端固定着弹射装置的小车静置于粗糙水平地面上，小车和弹射装置的总质量为M，弹射装置中放有两个质量均为m的小球已知M3m，小车与地面间的动摩擦因数为0.1.为使小车到达距车右端L2 m的目标位置，小车分两次向左水平弹射小球，每个小球被弹出时的对地速度均为v.若每次弹射都在小车静止的情况下进行，且忽略小球的弹射时间，g取10 m/s2，求小球弹射速度v的最小值图4答案4.8 m/s解析小球第一次被弹射时，规定小车的运动方向为正方向，0(mM)v1mv小车向右滑行过程(mM