2023步步高 高三物理二轮复习选考部分 专练23

本文格式为Word版，下载可任意编辑——2023步步高高三物理二轮复习选考部分专练23专练23选修3－5

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1．(1)以下说法中正确的是________．

A．普朗克提出了光子说

B．宏观物体的物质波波长远小于其本身尺寸，根本无法观测它的波动性C．α粒子散射试验是估算原子核半径最简单的方法之一D．核力是短程的强相互作用斥力

(2)氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子，已知基态的一价氦离子能量为E1＝－54.4eV，能级图如图1所示，则一价氦离子第n能级En＝________eV；一个静止的处于基态的一价氦离子被运动的电子碰撞后又失去了一个电子，则运动电子的动能一定大于________eV.

图1

64(3)原子核的衰变方式不同，释放的能量也不同，由此可以用来确定原子核的质量差.29Cu64可以衰变为6430Zn，释放的核能是E1；也可以衰变为28Ni，释放的核能为E2，E2>E1.

①写出两种衰变方式的衰变方程．

64②求出6430Zn和28Ni的质量差Δm.

－54.4

答案(1)BC(2)254.4

n

640

(3)①6429Cu→30Zn＋－1e

64640

29Cu→28Ni＋＋1e

E2－E1②2

c

解析(3)②由质能方程有E1＝(mCu－mZn－me)c2E2＝(mCu－mNi－me)c2而Δm＝mZn－mNiE2－E1

解得Δm＝2.c

2．(1)以下说法正确的是________．

A．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关B．α粒子散射试验说明原子核是有内部结构的

C．比结合能越小，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定

D．玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，成功地解释了氢原子光谱的试验

规律

(2)海水中含有丰富的氘，而氘核聚变可以放出很大的能量，这可能是将来最有效的能

223

量来源．两个氘核(21H)聚变的核反应方程为：1H＋1H→2He＋X，则X为________．已

知两个氘核发生聚变时放出的能量为E，一个氘核的质量为m1，一个氦核(32He)的质量为m2，真空中光速为c，则X的质量为________．

(3)如图2所示，某同学质量为60kg，在军事训练中要求他从岸上以2m/s的速度跳到一条向他缓缓飘来的小船上，然后去执行任务，小船的质量为140kg，原来的速度是0.5m/s，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上，求此时小船的速度和该同学动量的变化量．

图2

E1答案(1)AD(2)0n2m1－m2－2c(3)0.25m/s－105kg·m/s

解析(3)以该同学初始运动方向为正，设其最终与船的共同速度为v′由动量守恒m人v－m船v船＝(m人＋m船)v′得v′＝0.25m/s该同学动量的变化量Δp＝m人(v′－v)＝－105kg·m/s3．(1)以下说法中正确的是________．

A．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说B．光电效应、康普顿效应说明光具有粒子性

C．α粒子散射试验证明白原子核是由质子和中子组成的D．自然放射现象的发现透露了原子的核式结构(2)请将以下两个核反应方程补充完整．

1417①42He＋7N→8O＋________.114094②23592U＋0n→54Xe＋38Sr＋________.

(3)在2023年温哥华冬奥会上，首次参赛的中国女子冰壶队喜获铜牌，如图3为中国队员投掷冰壶的镜头．假设在此次投掷中，冰壶运动一段时间后以0.4m/s的速度与对方的静止冰壶发生正碰，碰后中国队的冰壶以0.1m/s的速度继续向前滑行．若两冰壶质量相等，则对方冰壶获得的速度为________m/s.

图3

1

答案(1)AB(2)11H20n(3)0.3

4．1930年泡利提出，在β衰变中除了电子外还会放出不带电且几乎没有静质量的反中微

30子νe.氚是最简单的放射性原子核，衰变方程为3半衰期为12.5年．1H→2He＋－1e＋νe，

(1)以下说法中正确的是________．

A．两个氚原子组成一个氚气分子，经过12.5年后，其中的一个氚核一定会发生衰变B．夜光手表中指针处的氚气灯放出β射线撞击荧光物质发光，可以长时间正常工作C．氚气在1大气压下，温度低于25.04K时可液化，液化后氚的衰变速度变慢D．氚与氧反应生成的超重水没有放射性

3(2)在某次试验中测得一静止的氚核发生β衰变后，沿反方向运动2He的动量大小为p1，

的电子动量大小为p2(p1e

30

的动量大小为______．若31H、2He和－1e

的质量分别为m1、m2和m3，光在真空中的传播速度为c，则氚核β衰变释放的能量为________．

(3)电子撞击一群处于基态的氢原子，氢原子激发后能放出6种不同频率的光子，氢原子的能级如图4所示，则电子的动能至少为多大？

图4

答案(1)B(2)p2－p1(m1－m2－m3)c2(3)12.75eV

n?n－1?

解析(3)氢原子能放出光子的种类数＝6，则量子数n＝4

2电子的动能至少为ΔE＝E4－E1解得ΔE＝12.75eV

5．(1)以下说法中正确的是________．

A．比结合能越小，原子核越稳定

B．一群氢原子从n＝4的激发态跃迁到基态时，有可能辐射出6种不同频率的光子C．在光电效应试验中，光电子的最大初动能与入射光强度无关，只随入射光频率的增大而增大

D．随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长方向移动

238210

(2)23892U发生衰变有多种可能性．其中的一种可能是92U先衰变成83Bi，再经一次衰变210b210b206变成aX(X代表某种元素)，或再经一次衰变变成81Ti，aX和81Ti最终都衰变成82Pb，

衰变路径如图5所示，则由图可知：①②③④四个过程中________________是α衰变；________________是β衰变．

图5

(3)如图6所示，车厢的质量为M，长度为L，静止在光滑水平面上，质量为m的木块(可看成质点)以速度v0无摩擦地在车厢底板上向右运动，木块与前车壁碰撞后以v0/2的速度向左运动，则再经过多长时间，木块将与后车壁相碰？

图6

2ML答案(1)BC(2)②③①④(3)

?3m＋M?v0

解析(1)结合能与核子数之比叫做比结合能，也叫平均结合能，比结合能越大表示原子核中核子结合得越稳固，原子核越稳定．故A错误；一群氢原子从n＝4的激发态跃迁到基态时，任意两个能级间跃迁一次，共能辐射C24＝6种不同频率的光子．故B正确；由光电效应方程：Ek＝hν－W可知：光电子的最大初动能与入射光强度无关，只随入射光频率的增大而增大，故C正确；随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短方向移动，故D错误．

2102102100(2)21083Bi经过①变化为aX，质量数没有发生变化，为β衰变，即：83Bi→aX＋－1e，故b210b4a＝84；21083Bi经过②变化为81Ti，核电荷数少2，为α衰变，即：83Bi→81Ti＋2He，故b206＝206；从③可知：21084X到82Pb，质量数减小4，质子数减小2，则为α衰变；从衰变206路径④可知：20681Ti到82Pb，质子数减小1，质量数不变，则发生β衰变；故②③是α衰

变，①④是β衰变．

(3)木块与前车壁碰撞时，木块和车厢组成的系统动量守恒，设碰撞后车厢的速度大小为v，取向右为正方向，有

3m

mv0＝m(－v0/2)＋Mv，解得：v＝v0，方向向右

2M

v0

L＝t＋vt

2

2ML

解得：t＝?3m＋M?v0

6．(1)如图7所示是氢原子的能级图，现有大量处于n＝3激发态的氢原子向低能级跃迁，

所辐射的光子中，只有一种能使某金属产生光电效应．以下判断正确的是

()

图7

A．该光子一定是氢原子从激发态n＝3跃迁到n＝2时辐射的光子B．该光子一定是氢原子从激发态n＝2跃迁到基态时辐射的光子

C．若氢原子从激发态n＝4跃迁到基态，辐射出的光子一定能使该金属产生光电效应D．若氢原子从激发态n＝4跃迁到n＝3，辐射出的光子一定能使该金属产生光电效应(2)一个质量为50kg的人站立在静止于恬静的水面上的质量为400kg船上，突然船上人对地以2m/s的水平速度跳向岸，不计水的阻力，则船以________m/s的速度后退．若该人向上跳起，以人船为系统，人船系统的动量________(填守恒或不守恒)．

4(3)太阳现在正处于主序星演化阶段．它主要是由电子和1维持太1H、2He等原子核组成．14阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是：20－1e＋41H→2He＋释放核能，这些核

能最终转化为辐射能．

①已知质子质量mp，氦核质量mα，电子质量me，光速c.试求每发生一次上述核反应所释放的核能；