2021届物理新高考二轮复习 近代物理 定义类选择题 作业 含解析
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专题能力训练13近代物理(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,1~6题只有一个选项符合题目要求,7~10题有多个选项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(2018·北京卷)在核反应方程24He+714N→817O+X中,X表示的是 ()A.质子B.中子C.电子D.α粒子答案:A解析:根据质量数守恒和电荷数守恒可得,X的质量数=4+14-17=1,X的电荷数=2+7-8=1,即X是质子,故选项A正确。
2.已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014 Hz和5.44×1014 Hz,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子,钙逸出的光电子具有较大的 ()A.波长B.频率C.能量D.动量答案:A解析:光电效应方程E km=hν-W0=hν-hν0,钙的截止频率大,因此钙中逸出的光电子的最大初动可知波长较大,则频率较小,选项A正确。
能小,其动量p=√mm km,故动量小,由λ=mm3.下列说法正确的是()A.88226Ra→86222Rn+24He是β衰变B.12H+13H→24He+01n是聚变C.92235U+01n→54140Xe+3894Sr+201n是衰变D.1124Na→1224Mg+-10e是裂变答案:B解析:A项中自发地放出氦原子核,是α衰变,选项A错误;聚变是质量轻的核结合成质量大的核,选项B正确;裂变是质量较大的核分裂成质量较轻的几个核,C项中的反应是裂变,选项C错误;D项中自发地放出电子,是β衰变,选项D错误。
4.下列说法正确的是()A.氡的半衰期为3.8天,若取4个氡原子核,经7.6天后就剩下1个原子核了B.原子核内的中子转化成一个质子和一个电子,这种转化产生的电子发射到核外,就是γ粒子,这就是γ衰变的实质C.光子的能量由光的频率所决定D.只要有核反应发生,就一定会释放出核能 答案:C解析:因半衰期是对大量原子核的衰变作出的统计规律,对于少数原子核是没有意义的,所以A 项错误;因为β衰变的本质是核内一个中子转化成一个质子和一个电子并将电子发射出来的过程,所以B 项错误;由光子的能量式ε=hν,知C 项正确;并不是所有核反应都放出核能,有些核反应过程需要吸收能量,D 项错误。
高考物理近代物理选择题专练(历年高考真题近代物理选择题精选,共100题,含解析)一、单选题1.光电管是一种利用光照射产生电流的装置,当入射光照在管中金属板上时,可能形由表中数据得出的论断中不正确的是A.两组实验采用了不同频率的入射光B.两组实验所用的金属板材质不同C.若入射光子的能量为5.0 eV,逸出光电子的最大动能为1.9 eVD.若入射光子的能量为5.0 eV,相对光强越强,光电流越大2.在光电效应实验中,飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示.则可判断出( )A.甲光的频率大于乙光的频率B.乙光的波长大于丙光的波长C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能3.在同位素氢、氘,氚的核内具有相同的()A.核子数 B.电子数 C.中子数 D.质子数4.用波长为300nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10-19J,已知普朗克常量为6. 63×10-34J.s,真空中的光速为3×108m/s,能使锌产生光电效应单色光的最低频率()A.1×1014HzB.8×1015HzC..2×1015HzD.8×1014Hz5.下列现象中,与原子核内部变化有关的是A .粒子散射现象B .天然放射现象C .光电效应现象D .原子发光现象6.在核反应方程H 24e+N 714→O 817+X 中,X 表示的是 A .质子 B .中子 C .电子 D .α粒子 7.如图所示,一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O ,经折射后分为两束单色光a 和b 。
下列判断正确的是( )A .玻璃对a 光的折射率小于对b 光的折射率B .a 光的频率大于b 光的频率C .在真空中a 光的波长大于b 光的波长D .a 光光子能量小于b 光光子能量8.某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论,其中的两个核反应方程为11H +126C →137N +1Q 11H +157N→126C +X+方程式中Q 1、表示释放的能量,相关的原子核质量见下表:A .X 是32H e ,21Q Q > B .X 是42H e ,21Q Q > C .X 是32H e ,21Q Q <D .X 是42H e ,21Q Q <9.氢原子能级示意图如图所示.光子能量在1.63 eV~3.10 eV 的光为可见光.要使处于基态(n =1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子,最少应给氢原子提供的能量为A .12.09 eVB .10.20 eVC .1.89 eVD .1.5l eV10.下列有关原子结构和原子核的认识,其中正确的是 . A .γ射线是高速运动的电子流B .氢原子辐射光子后,其绕核运动的电子动能增大C .太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D .21083Bi 的半衰期是5天,100克21083Bi 经过10天后还剩下50克11.氢原子从能级m 跃迁到能级n 时辐射红光的频率为v 1,从能级n 跃迁到能级k 时吸收紫光的频率为v 2,已知普朗克常量为h ,若氢原子从能级k 跃迁到能级m ,则 A .吸收光子的能量为hv 1 + hv 2 B .辐射光子的能量为hv 1 + hv 2 C .吸收光子的能量为hv 1 - hv 2 D .辐射光子的能量为hv 1 - hv 212.2017年年初,我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置,发出了波长在100 nm (1 nm=10–9 m )附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲.大连光源因其光子的能量大、密度高,可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用.一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子,但又不会把分子打碎.据此判断,能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h =6.6×10–34 J ·s ,真空光速c =3×108 m/s ) A .10–21 J B .10–18 J C .10–15 J D .10–12 J13.已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz 和5.44×1014Hz ,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子,钙逸出的光电子具有较大的( ) A .波长 B .频率 C .能量 D .动量 14.氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线H α、H β、H γ、H δ,都是氢原子中电子从量子数n >2的能级跃迁到n =2的能级发出的光,它们在真空中的波长由长到短,可以判定A .H α对应的前后能级之差最小B .同一介质对H α的折射率最大C .同一介质中H δ的传播速度最大D .用H γ照射某一金属能发生光电效应,则H β也一定能15.大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电,氘核聚变反应方程是12H+12H →23He+11n ,已知12H 的质量为2.0136u ,23He 的质量为3.0150u ,01n 的质量为1.0087u ,1u=931MeV/c 2。
2021年全国统一高考物理试卷(全国卷二)及解析2021年全国统一高考物理试卷(全国卷Ⅱ)一、选择题(本题包括8小题.每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(3分)对一定质量的气体,下列说法正确的是() A.在体积缓慢不断增大的过程中,气体一定对外界做功 B.在压强不断增大的过程中,外界对气体一定做功 C.在体积不断被压缩的过程中,内能一定增加D.在与外界没有发生热量交换的过程中,内能一定不变2.(3分)一列横波在x轴上传播,在x=0与x=1cm的两点的振动图线分别如图中实线与虚线所示.由此可以得出()A.波长一定是4cm B.波的周期一定是4s C.波的振幅一定是2cmD.波的传播速度一定是1cm/s3.(3分)如图所示,PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道,圆心O在S的正上方.在O、P两点各有一质量为m的有物块a和b,从同一时刻开始,a自由下落,b沿圆弧下滑.以下说法正确的是()A.a比b先到达S,它们在S点的动量不相等 B.a与b同时到达S,它们在S点的动量不相等 C.a比b先到达S,它们在S点的动量相等 D.b比a先到达S,它们在S点的动量相等4.(3分)如图,P是偏振片,P的透振方向(用带的箭头的实线表示)为竖直方向.下列四种入射光束中,哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光?()A.太阳光B.沿竖直方向振动的光 C.沿水平方向振动的光D.沿与竖直方向成45°角振动的光5.(3分)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λ1和λ2,且λ1>λ2,则另一个波长可能是()A.λ1+λ2 B.λ1��λ2 C.D.6.(3分)如图所示,一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动,周期为T0,轨道平面位于纸面内,质点的速度方向如图中箭头所示.现加一垂直于轨道平面的匀强磁场,已知轨道半径并不因此而改变,则()A.若磁场方向指向纸里,质点运动的周期大于T0 B.若磁场方向指向纸里,质点运动的周期小于T0 C.若磁场方向指向纸外,质点运动的周期大于T0 D.若磁场方向指向纸外,质点运动的周期小于T07.(3分)假定地球、月球都静止不动,用火箭从地球沿地月连线发射一探测器.假定探测器在地球表面附近脱离火箭.用W表示探测器从脱离火箭处飞到月球的过程中克服地球引力做的功,用Ek表示探测器脱离火箭时的动能,若不计空气阻力,则()A.Ek必须大于或等于W,探测器才能到达月球 B.Ek小于W,探测器也可能到达月球C.Ek=W,探测器一定能到达月球 D.Ek=W,探测器一定不能到达月球8.(3分)如图所示,在PQ、QR区域是在在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场,磁场宽度均为l,磁场方向均垂直于纸面,bc边与磁场的边界P重合.导线框与磁场区域的尺寸如图所示.从t=0时刻开始线框匀速横穿两个磁场区域.以a→b→c→d→e→f为线框中有电动势的正方向.以下四个ε��t关系示意图中正确的是()A. B. C.D.二、实验题9.(17分)(1)在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,有人提出以下几点建议:A、适当加长摆线B、质量相同,体积不同的摆球,应选用体积较大的C、单摆偏离平衡位置的角度不能太大D、单摆偏离平衡位置时开始计时,经过一次全振动后停止计时,用此时间间隔作为单摆摆动的周期其中对提高测量结果精度有利的是.(2)有一电流表,量程为1mA,内阻rg约为100Ω.要求测量其内阻.可选用的器材有:电阻箱R0,最大阻值为99999.9Ω;滑动变阻器甲,最大阻值为10kΩ;滑动变阻器乙,最大阻值为2kΩ;电源E1,电动势约为2V,内阻不计;电源E2,电动势约为6V,内阻不计;开关2个,导线若干.采用的测量电路图如图所示,实验步骤如下:a.断开S1和S2,将R调到最大;b.合上S1,调节R使满偏;c.合上S2,调节R1使半偏,此时可认为的的内阻rg=R1.试问:(�。
专题能力训练13近代物理(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,1~6题只有一个选项符合题目要求,7~10题有多个选项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(2018·北京卷)在核反应方程24He+714N→817O+X中,X表示的是 ()答案:A解析:根据质量数守恒和电荷数守恒可得,X的质量数=4+14-17=1,X的电荷数=2+7-8=1,即X是质子,故选项A正确。
2.已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014 Hz和5.44×1014 Hz,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子,钙逸出的光电子具有较大的 ()答案:A解析:光电效应方程E km=hν-W0=hν-hν0,钙的截止频率大,因此钙中逸出的光电子的最大初动能小,其动量p=√2mm km,故动量小,由λ=m可知波长较大,则频率较小,选项A正确。
m3.下列说法正确的是()A.88226Ra→86222Rn+24He是β衰变B.12H+13H→24He+01n是聚变C.92235U+01n→54140Xe+3894Sr+201n是衰变D.1124Na→1224Mg+-10e是裂变答案:B解析:A项中自发地放出氦原子核,是α衰变,选项A错误;聚变是质量轻的核结合成质量大的核,选项B正确;裂变是质量较大的核分裂成质量较轻的几个核,C项中的反应是裂变,选项C错误;D项中自发地放出电子,是β衰变,选项D错误。
4.下列说法正确的是()B.原子核内的中子转化成一个质子和一个电子,这种转化产生的电子发射到核外,就是γ粒子,这就是γ衰变的实质D.只要有核反应发生,就一定会释放出核能 答案:C解析:因半衰期是对大量原子核的衰变作出的统计规律,对于少数原子核是没有意义的,所以A 项错误;因为β衰变的本质是核内一个中子转化成一个质子和一个电子并将电子发射出来的过程,所以B 项错误;由光子的能量式ε=hν,知C 项正确;并不是所有核反应都放出核能,有些核反应过程需要吸收能量,D 项错误。
专项练1一、单选题1.二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一,人类在采取节能减排措施的同时,也在研究控制温室气体的新方法,目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术。
在某次实验中,将一定质量的二氧化碳气体封闭在一个可以自由压缩的导热容器中,将容器缓慢移到海水某深处,气体体积减小为原来的一半,温度逐渐降低。
此过程中()A.封闭的二氧化碳气体对外界做正功B.封闭的二氧化碳气体压强一定增大C.封闭的二氧化碳气体分子的平均动能增大D.封闭的二氧化碳气体一定从外界吸收热量2.(2020山东潍坊高三二模)如图所示为氢原子能级示意图的一部分,根据玻尔理论,下列说法中正确的是()A.从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的电磁波的波长长B.大量处于n=4能级的电子向低能级跃迁时可放出4种频率的光子C.从n=4能级跃迁到n=3能级,电子的电势能增大D.从n=3能级跃迁到n=2能级时辐射的光子可以使逸出功为2.5 eV的金属发生光电效应3.如图所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点,并偏折到F点,已知入射方向与边AB的夹角为θ=30°,E、F分别为AB、BC的中点,则()A.该棱镜的折射率为B.光在F点发生全反射C.光从空气进入棱镜,波长变大D.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行4.2020年5月8日,我国新一代载人飞船试验船成功着陆,3具降落伞组成群伞完成减速,其总面积相当于五六个标准篮球场。
飞船总质量为m,接近地面时已经是以速度v匀速下落,每个降落伞提供的拉力和竖直方向夹角均为θ,重力加速度为g;试验船底部安装6个卡车轮大小的缓冲气囊帮助舱体平稳着陆,缓冲时间为t,绳子重力不计,飞船所受空气阻力不计,着陆的瞬间绳子自动断裂(抛伞)。
以下说法正确的是()A.每个降落伞产生的拉力是B.每个降落伞产生的拉力是C.每个缓冲气囊所受的平均作用力为D.每个缓冲气囊所受的平均作用力为5.(2020山东高密高三模拟)位于贵州的“中国天眼”(FAST)是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜,通过FAST可以测量地球与木星之间的距离。
专项练2一、单选题,其中h为普1.(2020山东高三二模)根据德布罗意理论,实物粒子也具有波动性,其波长λ=ℎℎ朗克常量,p为实物粒子的动量。
某实验小组用电子束做双缝干涉实验,实验时用50 kV电压加速电子束,然后垂直射到间距为1 mm的双缝上,在与双缝距离约为35 cm的光屏上得到了干涉条纹,但条纹间距很小。
要使干涉条纹间距变大,下列措施一定可行的是()A.减小加速电子的电压,减小双缝间的距离,增大双缝到光屏的距离B.减小加速电子的电压,减小双缝间的距离,减小双缝到光屏的距离C.增大加速电子的电压,减小双缝间的距离,增大双缝到光屏的距离D.增大加速电子的电压,增大双缝间的距离,增大双缝到光屏的距离2.(2020山东高三二模)如图所示为一透明的正方体物块,下列说法正确的是()A.由于该物块有规则形状,所以它一定为晶体B.由于该物块透明,所以它一定为晶体C.若该物块为绝缘体,则它一定为非晶体D.若将该物块加热到某一温度才开始熔化,且熔化的过程中温度保持不变,则它一定为晶体3.(2020浙江高三模拟)2022年左右,我国将建成载人空间站,其运行轨道距地面高度约为400 km ,已知地球半径约为6 400 km,万有引力常量为6.67×10-11N·m2/kg2,地球表面重力加速度为10 m/s2,同步卫星距地面高度约为36 000 km,设空间站绕地球做匀速圆周运动,则()A.空间站运行速度比同步卫星小B.空间站运行周期比地球自转周期小C.可以估算空间站受到地球的万有引力D.受大气阻力影响,空间站运行的轨道半径将会逐渐减小,速度逐渐减小4.(2020安徽皖江名校联盟高三模拟)如图所示,置于水平地面上材料相同质量分别为m1和m2的两物体A、B用劲度系数为k的轻质弹簧连接。
在物体A上施加水平恒力F,稳定后A、B两物体一起做匀加速直线运动,对两物体间弹簧的形变量,下列说法正确的是()A.若地面光滑,弹簧的形变量等于ℎ1ℎ(ℎ1+ℎ2)ℎB.若地面粗糙且物体A、B与地面间的动摩擦因数均为μ,则弹簧的形变量比地面光滑时弹簧形变量要大C.若地面粗糙且物体A、B与地面间的动摩擦因数均为μ,在物体A上加一小物体C,在F作用下A、B、C三个物体一起做匀加速直线运动,则弹簧的形变量变大D.若地面粗糙且物体A、B与地面间的动摩擦因数均为μ,把水平外力F方向改为水平向左且倍施加在B上,在F作用下A、B一起向左做匀加速运动,则弹簧的形变量是原来的ℎ1ℎ25.如图所示,将可视为质点的小物块用轻弹簧悬挂于拉力传感器上,拉力传感器固定于天花板上,将小物块托起一定高度后释放,拉力传感器记录了弹簧拉力F随时间t变化的关系如图所示。
特色专练一特色专项练专练1 物理学史与研究方法(时间:15分钟)1.在人类对物体运动规律的认识过程中,许多物理学家大胆猜想、勇于质疑,取得了辉煌的成就,下列有关科学家及他们的贡献描述中正确的是( )A.伽利略探究物体下落规律的过程使用的科学方法是:问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论B.卡文迪许在牛顿发现万有引力定律后,进行了“月—地检验”,将天体间的力和地球上物体的重力统一起来C.开普勒潜心研究第谷的天文观测数据,提出行星绕太阳做匀速圆周运动D.奥斯特由环形电流和条形磁铁磁场的相似性,提出分子电流假说,解释了磁现象电本质2.关于行星运动的规律,下列说法符合史实的是( )A.开普勒在牛顿定律的基础上,导出了行星运动的规律B.开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律C.开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因D.开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律3.2018年中国散裂中子源(CSNS)迎来验收,目前已建设的3台质谱仪也将启动首批实验.有关中子的研究,下列说法正确的是( )A.234 90Th核发生一次α衰变,新核与原来的原子核相比,中子数减少4B.一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子是原子核衰变反应C.卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子D.中子和其他微观粒子一样,都具有波粒二象性4.许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列表述正确的是( )A.牛顿第一定律是通过多次实验总结出来的一条实验定律B.库仑通过著名的扭秤实验测出了引力常量的数值C.亚里士多德发现了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因D.开普勒三大定律揭示了行星的运动规律,为万有引力定律的发现奠定了基础5.在物理学发展的过程中,科学家总结了许多重要的物理学思想与方法.下列有关物理学思想与方法的描述中正确的是( )A.在验证力的合成法则的实验中利用了控制变量法的思想B.库仑在研究电荷间的相互作用时,利用了微小量放大法的思想C.在研究加速度与合外力、质量的关系的实验中,利用了等效替代的思想D.在研究物体的运动时,把物体视为一个有质量的“点”,即质点,利用了假设法的思想6.下列的说法中正确的是( )A.奥斯特最早发现了电流的磁效应现象,并由此而引入了“场”的概念B.伽利略在推导匀变速直线运动位移公式时,应用了“微元法”也就是微积分的基本原理,把整个运动过程划分成了很多的小段,每一小段近似地看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加的方法C.法拉第首先发现了电磁感应现象,变压器就是以这一现象作为其工作原理的D.库仑在发现了库仑定律之后,进一步得出了电场强度E =F q 以及磁感应强度B =F IL定义式,从而总结出了利用比值来定义物理量的方法7.(多选)在物理学的发展进程中,科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要的作用,下列关于物理思想和方法的说法中正确的是( )A.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,再把各小段位移相加,这里运用了理想模型法B.质点和点电荷采用的是同一种思想方法C.合力和分力体现了等效替换的思想D.加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量8.(多选)在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用.下列叙述符合史实的是( )A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁之间存在联系B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说C.法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,会出现感应电流D.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化9.(多选)如图所示,开口向上的半球壳上均匀分布有正电荷,A 、B 为球壳对称轴上的两点,且这两点还关于开口处直径对称,已知均匀带电球壳内部电场强度处处为零,则关于A 、B 两点场强和电势,下列说法正确的是( )A.A 点场强大于B 点场强B.A点场强和B点场强相同C.A点电势高于B点电势D.A点电势和B点电势相等专练1 物理学史与研究方法1.解析:伽利略探究物体下落规律的过程使用的科学方法是:问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论,故A正确.牛顿发现万有引力定律后,进行了“月—地检验”,将天体间的力和地球上物体的重力统一起来,故B错误.开普勒潜心研究第谷的天文观测数据,提出行星绕太阳做椭圆运动,故C错误.安培由环形电流和条形磁铁磁场的相似性,提出分子电流假说,解释了磁现象的电本质,故D错误.答案:A2.解析:开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律,牛顿在开普勒研究基础上结合自己发现的牛顿运动定律,发现了万有引力定律,指出了行星按照这些规律运动的原因,选项B正确.答案:B3.解析:α衰变的本质是发生衰变的核中2个质子和2个中子形成氦核并释放出去,所以发生一次α衰变,新核与原来的核相比,中子数减少2,选项A错误;裂变是较重的原子核分裂成较轻的原子核的反应,而氘核和氚核生成氦核和中子的反应是较轻的原子核的聚变反应,选项B错误;卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,提出了原子的核式结构模型,查德威克通过α粒子轰击铍核获得碳核的实验发现了中子,选项C错误;所有粒子都具有波粒二象性,选项D正确.答案:D4.解析:牛顿第一定律是牛顿在伽利略、笛卡儿等人研究的基础上总结出来的,不和下半球壳中电荷在A点的场强等大反向,B点也是如此.根据对称性可知,两个半球壳在B点的分场强大小与A点的相等,去掉上半球壳后,A、B点场强均向上且相等,故A错误,B正确;沿着电场强度的方向电势逐渐降低,因此A点电势比B点电势高,故C正确,D错误.答案:BC专练2 物理学中的STSE问题——联系实际(时间:40分钟)考生在学习高中物理时要注重理论联系实际,注意物理与生产、生活及科技发展的联系,关注物理学的技术在社会中的应用,培养社会参与意识和社会责任感,完成从“解题”向“解决问题”思路的转变.1.蓝牙是一种无线技术标准,可实现各种设备之间的短距离数据交换.某同学用安装有蓝牙设备的玩具车A、B进行实验,如图所示,在距离为d=6 m的两条平直轨道上,O1O2的连线与轨道垂直,A车自O1点从静止开始以加速度a=2 m/s2向右做匀加速直线运动,B车自O2点前方s=3 m处的O3点以速度v0=6 m/s向右做匀速直线运动.已知当两车间的距离超过10 m时,两车无法实现通信,忽略信号传递的时间.若两车同时出发,则两车能通信的时间为( )A.1 s B.5 sC.(25+3) s D.(25-1) s2.来自太阳的带电粒子会在地球的两极引起极光.带电粒子与地球大气层中的原子相遇,原子吸收带电粒子的一部分能量后,立即将能量释放出来就会产生奇异的光芒,形成极光.极光的光谱线波长范围约为310 nm~670 nm.据此推断以下说法错误的是( )A.极光光谱线频率的数量级约为1014 HzB.极光出现在极地附近与带电粒子受到洛伦兹力有关C.原子从高能级向低能级跃迁时会产生极光D.对极光进行光谱分析可以鉴别太阳的组成成分3.(多选)2020年5月5日18时,为我国载人空间站工程研制的长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功,长征五号B以长征五号运载火箭为基础改进研制而成,主要承担着我国空间站舱段等重大航天发射任务,是目前我国近地轨道运载能力最大的火箭.以下判断中正确的是( )A.长征五号B运载火箭选在纬度较低的海南文昌发射场发射,是为了充分利用地球自转的线速度B.长征五号B运载火箭在加速升空时推力大于重力,返回舱减速返回地面时推力将小于重力C.近地卫星运行的加速度小于地球赤道上物体的加速度D.利用长征五号B运载火箭发射载人飞船试验船时,发射速度应大于或等于7.9 km/s,小于11.2 km/s4.2019年5月17日23点48分,长征三号丙运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射我国北斗卫星导航系统第45颗卫星(北斗二号GEO8卫星).该卫星是我国北斗区域导航卫星系统的第4颗备份卫星,属于地球静止同步轨道卫星.至此,北斗二号卫星导航系统圆满收官.则北斗二号GEO8卫星在轨道运行时,其( )A.线速度大于第一宇宙速度B.角速度大于月球绕地球运行的角速度C.向心加速度大于地面的重力加速度D.每隔24 h都会有两次经过赤道上空5.(多选)如图甲为新能源电动汽车的无线充电原理图,M为匝数n=50匝、电阻r=1.0 Ω的受电线圈,N为送电线圈.当送电线圈N接交变电流后,在受电线圈内产生了与线圈平面垂直的磁场,其磁通量Φ随时间t变化的规律如图乙.下列说法正确的是( )A.受电线圈产生的电动势的有效值为10 2 VB.在t1时刻,受电线圈产生的电动势为20 VC.在t1~t2内,通过受电线圈的电荷量为4×10-2 CD.在t1~t2内,通过受电线圈的电荷量为2×10-2 C6.水刀切割具有精度高、无热变形、无毛刺、无需二次加工以及节约材料等特点,得到广泛应用.某水刀切割机床如图所示,若横截面直径为d的水流以速度v垂直射到要切割的钢板上,碰到钢板后水的速度可视为零,已知水的密度为ρ,则钢板受到水的冲力大小为( )A.πρd2v B.πρd2v2C.14πρd2v D.14πρd2v27.如图所示是网球发球机,某次室内训练时将发球机放置于某一竖直墙面前,然后向墙面发射网球.假定网球水平射出,某两次射出的网球a、b运动轨迹如图虚线所示,碰到墙面时与水平方向夹角分别为30°和60°、若不考虑网球在空中受到的阻力,则a、b两球( ) A.a球初速度较大B.a球在空中飞行的时间较长C.a球碰到墙面时速度较大D.a球速度变化量较大8.2020年6月25日端午节当天受对流天气的影响,河北省许多地区都遭遇了第二场冰雹,巨大冰雹向河北大地袭击而来,十分急促.出行的人有的被冰雹砸伤.冰雹一般自4 000 m~20 000 m的高空下落,是阵发性的灾害性天气,超过5 cm的冰雹不间断打击头部,就会导致昏迷.若冰雹竖直下落过程中受到的空气作用力与速度平方成正比,比例系数k=0.000 4 kg/m,一块质量m=36 g的冰雹(可认为过程中质量始终保持不变)自4 000 m高空下落,落地前已达到下落的最大速度.求:(1)冰雹下落的最大速率v m;(2)当下落速度v=10 m/s时的加速度a大小;(3)下落过程中克服空气作用力所做的功W f.9.如图所示是某科技小组制作的嫦娥四号模拟装置,用来演示嫦娥四号空中悬停和着陆后的分离过程,它由着陆器和巡视器两部分组成,其中着陆器内部有喷气发动机,底部有喷气孔,在连接巡视器的一侧有弹射器.演示过程:先让发动机竖直向下喷气,使整个装置竖直上升至某个位置处于悬停状态,然后让装置慢慢下落到水平面上,再启动弹射器使着陆器和巡视器瞬间分离,两者向相反方向做减速直线运动.若两者均停止运动时相距为L,着陆器(含弹射器)和巡视器的质量分别为M和m,与水平面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g,发动机喷气口截面积为S,喷出气体的密度为ρ,不计喷出气体对整体质量的影响.求:(1)装置悬停时喷出气体的速度大小v;(2)弹射器给着陆器和巡视器提供的动能之和.10.如图(a)为一除尘装置在竖直面内的截面示意图,塑料平板M、N的长度及它们间距离均为d.大量均匀分布的带电尘埃以相同的速度v0进入两板间,速度方向与板平行,每颗尘埃的质量均为m,带电荷量均为-q.当两板间同时存在垂直纸面向外的匀强磁场和垂直板向上的匀强电场(图中未画出)时,尘埃恰好匀速穿过两板;若撤去板间电场,并保持板间磁场不变,贴近N板入射的尘埃将打在M板右边缘,尘埃恰好全部被平板吸附,即除尘效率为100%;若撤去两板间电场和磁场,建立如图(b)所示的平面直角坐标系xOy,y轴垂直于板并紧靠板右端,x轴与两板中轴线共线,要把尘埃全部收集到位于P(2.5d,-2d)处的容器中,需在y轴右侧加一垂直于纸面向里的圆形匀强磁场区域.尘埃颗粒重力、颗粒间作用力、尘埃颗粒对板间电场和磁场的影响均不计.(1)求两板间磁场的磁感应强度的大小B1;(2)若撤去板间磁场,保持板间匀强电场不变,求此时除尘效率;(3)求y轴右侧所加圆形匀强磁场区域的磁感应强度大小B2的取值范围.加速度向上,返回舱减速返回地面时加速度向上,推力还是大于重力,B 项错误;卫星运行的角速度ω=GMr3,故近地卫星的角速度大于同步卫星的角速度,地球赤道上物体的角速度与同步卫星的角速度相等,因此近地卫星的角速度大于赤道上物体的角速度,根据a =ω2R 可知,近地卫星运行的加速度大于地球赤道上物体的加速度,C 项错误;利用长征五号B 运载火箭发射载人飞船试验船时,发射速度应大于或等于7.9 km /s ,但小于11.2 km /s ,若超过11.2 km /s ,但小于16.7 km /s ,将会摆脱地球的引力成为环绕太阳运动的“人造行星”,D 项正确.答案:AD解题攻略:天体运动中的STS 类试题通常会结合最新的航天航空技术,以卫星或其他航天器为载体,考查万有引力定律在天体运动中的应用.解答该类试题关键在于剔除干扰因素,正确构建天体运动模型,利用天体运动的基本规律(万有引力定律)进行求解.4.解析:第一宇宙速度是近地飞行的线速度,则可知北斗二号GEO 8卫星的线速度小于第一宇宙速度,故A 错误;由题意可知北斗二号GEO 8卫星是地球同步卫星,则其运行周期为24 h ,小于月球绕地球运行的周期,根据ω=2πT 可知其角速度大于月球绕地球运行的角速度,故B 正确,D 错误;在地球表面上的物体重力等于万有引力,即mg =GMmR 2,可得地面的重力加速度为g =GM R 2,对北斗二号GEO 8卫星有m′a=GMm′R +h 2,得其向心加速度为a =GM R +h2,则可知北斗二号GEO 8卫星的向心加速度小于地面的重力加速度,故C错误.答案:B5.解析:由图乙可知,T =π×10-3s ,受电线圈的最大磁通量为Φm =2.0×10-4Wb ,所以受电线圈产生的电动势最大值为:E m =nΦm ·2πT =50×2.0×10-4×2ππ×10-3 V =20 V ,所以受电线圈产生的电动势的有效值为E =E m2=10 2 V ,故A 正确;由图乙可知,t 1时刻磁通量变化率为0,由法拉第电磁感应定律可知,此时受电线圈产生的电动势为0 V ,故B 错误;由公式q =n ΔΦr ,代入数据解得:q =n ΔΦr =50×4.0×10-41.0 C =2.0×10-2C ,故C错误,D 正确.答案:AD6.解析:设t 时间内有V 体积的水打在钢板上,则这些水的质量为m =ρV=ρSvt9.解析:(1)悬停时气体对模拟装置的作用力F =(M +m)g取Δt 时间喷出的气体为研究对象,由动量定理得F Δt =ρSv Δt×v 解得v =M +m gρS. (2)弹射过程水平方向动量守恒,则有mv 1=Mv 2 着陆器和巡视器做减速运动的过程中由动能定理得 -μmgL 1=0-12mv 21-μMgL 2=0-12Mv 22又L =L 1+L 2弹射器提供的总动能E k =12mv 21+12Mv 22联立解得E k =μMmgL M +mM 2+m 2.答案:(1)M +m g ρS (2)μMmgL M +mM 2+m2 解题攻略:本题可以构建动量守恒的爆炸模型,即在弹射过程中,系统虽然所受的合外力不为0,但由于此时内力远大于外力,故系统的动量守恒.系统的动能由弹射器提供,再利用能量守恒定律求解.10.解析:(1)贴近N 板入射的尘埃打在M 板右边缘的运动轨迹如图甲所示 由几何如识可知尘埃在磁场中的运动轨迹半径R 1=d 尘埃在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力得 qv 0B 1=mv 2R 1解得B 1=mv 0qd.(2)电场、磁场同时存在时,尘埃做匀速直线运动,由平衡条件得 qE =qv 0B 1撤去磁场以后,尘埃颗粒在电场力的作用下做类平抛运动,当尘埃颗粒恰好离开电场时,在水平方向有d =v 0t在竖直方向有y =12at 2加速度a =qEm解得y =0.5d所以除尘效率η=yd×100%=50%.(3)设圆形磁场区域的半径为R 0,尘埃颗粒在圆形磁场中做圆周运动的半径为R 2,要把尘埃全部收集到位于P 处的容器中,就必须满足R 2=R 0另有qv 0B 2=m v 2R 2如图乙,当圆形磁场区域过P 点且与M 板的延长线相切时圆形磁场区域的半径R 0最小,磁感应强度B 2最大,则有R 0最小=1.25d解得B 2最大=4mv 05qd如图丙,当圆形磁场区域过P 点且与y 轴在M 板的右端相切时圆形磁场区域的半径R 0最大,磁感应强度B 2最小,则有R 0最大=2.5d解得B 2最小=2mv 05qd所以圆形磁场区域磁感应强度的大小B 2的取值范围为2mv 05qd ≤B 2≤4mv 05qd. 答案:(1)mv 0qd (2)50% (3)2mv 05qd ≤B 2≤4mv 05qd解题攻略:本题是电磁场中带电粒子的运动在科学技术中的应用,解答这类问题的突破口在于构建带电粒子在电场中和磁场中运动时的两种主要偏转模型,而带电粒子与磁场边界相切往往对应着其最值状态.专练3 物理学图象问题(时间:25分钟)1.[2020·湖北鄂南高中、华师一附中等八校第一次联考]A、B两质点在同一平面内同时向同一方向做直线运动,它们的位移—时间图象如图所示,其中甲是顶点过原点的抛物线的一部分,乙是过点(0,3)的一条直线,两图象相交于坐标为(3,9)的P点,则下列说法正确的是( )A.质点A做初速度为零、加速度为3 m/s2的匀加速直线运动B.质点B以4 m/s的速度做匀速直线运动C.在前3 s内,质点A比B向前多前进了9 mD.在3 s前某时刻质点A、B速度相等2.[2020·吉林省名校第一次联合模拟](多选)某做直线运动的质点的位移—时间图象(抛物线)如图所示,P(2,12)为图线上的一点.PQ为过P点的切线,与x轴交于点Q(0,4).已知t=0时质点的速度大小为8 m/s,则下列说法正确的是( )A.质点做匀减速直线运动B.2 s时,质点的速度大小为6 m/sC.质点的加速度大小为2 m/s2D.0~1 s内,质点的位移大小为4 m3.(多选)如图所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上.一质量为m的小球,从距离弹簧上端高h处由静止自由下落,接触弹簧后继续向下运动.小球从开始下落到小球第一次运动到最低点的过程中,下列关于小球的速度v、加速度a随时间t变化的图象中符合实际情况的是( )4.A、B两个物体在水平面上沿同一直线运动,它们的v t图象如图所示.在t=0时刻,B在A的前面,两物体相距7 m,B物体做匀减速运动的加速度大小为2 m/s2.则A物体追上B物体所用时间是( )A.5 s B.6.25 sC.7 s D.8 s5.如图所示,一足够长的水平传送带以恒定的速度顺时针转动.将一物体轻轻放在传送带左端,则物体速度大小v、加速度大小a、所受摩擦力的大小F f以及位移大小x随时间t的变化关系正确的是( )6.[2020·陕西榆林市第二次模拟]如图所示,单匝线圈abcd固定于分布均匀的磁场中,磁场方向垂直线圈平面.当磁场的磁感应强度B随时间t变化时,ab边受到的安培力恒定不变,则下列磁感应强度B随时间t变化的图象中可能正确的是( )7.如图甲为倾角θ=30°的足够长的固定光滑斜面,用平行于斜面的轻弹簧拉着质量m=1 kg的物体沿斜面向上运动.已知物体在t=1 s到t=3 s这段时间的v t图象如图乙所示,弹簧的劲度系数k=200 N/m,重力加速度g取10 m/s2.则在该段时间内( )A.物体的加速度大小为2 m/s2B.弹簧的伸长量为3 cmC.弹簧的弹力做功为30 JD.物体的重力势能增加36 J8.某正弦交流发电机产生的电动势波形如图所示,已知该发电机线圈匝数n=100匝,线圈面积为S=0.1 m2,线圈内阻为r=1 Ω,用一理想交流电压表接在发电机的两个输出端.由此可知( )A.线圈在匀强磁场中转动的角速度为50π rad/sB.线圈所在处的磁感应强度是B=1 TC.交流电压表的读数为220 VD.T4时间内交变电动势的平均值为E=200 V9.[2020·湖北恩施州教学质量检测](多选)如图所示为某静电场中x轴上各点电势分布图,一个带电粒子在坐标原点O由静止释放,仅在电场力作用下沿x轴正向运动,则下列说法正确的是( )A.粒子一定带正电B.粒子运动到坐标轴上x2处速度最大C.粒子从坐标轴上x1处运动到x3处,电场力的冲量为零D.粒子从坐标轴上x1处运动到x2处,加速度先增大后减小10.[2020·广东深圳市第二次调研]真空中,在x轴上x=0和x=8 m处分别固定两个电性相同的点电荷Q1和Q2.电荷间连线上的电场强度E随x变化的图象如图所示(x轴正方向为场强正方向),其中x=6 m处E=0.将一个正试探电荷在x=2 m处由静止释放(重力不计,取无穷远处电势为零).则( )A.Q1、Q2均为负电荷B.Q1、Q2带电荷量之比为9:1C.在x=6 m处电势为0D.该试探电荷向x轴正方向运动时,电势能一直减小11.如图甲所示,正方形导线框abcd放在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示,t=0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里.下列选项中能表示线框的ab边受到的磁场力F随时间t的变化关系的是(规定水平向左为力的正方向)( )12.[2020·广西桂林等六市第一次联合调研](多选)如图甲所示,两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直.边长为1 m ,总电阻为1 Ω的正方形导线框abcd 位于纸面内,cd 边与磁场边界平行.现使导线框水平向右运动,cd 边于t =0时刻进入磁场,c 、d 两点间电势差随时间变化的图线如图乙所示.下列说法正确的是( )A .磁感应强度的方向垂直纸面向里B .磁感应强度的大小为4 TC .导线框进入磁场和离开磁场时的速度大小之比为3:1D .0~3 s 的过程中导线框产生的焦耳热为48 J专练3 物理学图象问题1.解析:质点A 的运动方程为x =12at 2,则初速度为零,加速度a =2 m /s 2,故A 错误;乙直线的斜率表示速度,故质点B 做匀速直线运动,质点B 的速度为v =Δx Δt =9-33m /s =2 m /s ,故B 错误;在前3 s 内,质点B 的位移为6 m ,质点A 的位移为9 m ,质点A 比B 向前多前进了3 m ,故C 错误;t =1 s 时刻,质点A 的速度为2 m /s ,且质点B 以v =2 m /s 的速度做匀速直线运动,故D 正确.答案:D专练4 对教材细节素材进行改编(时间:25分钟)考向1 源于教材中的习题或例题1.[此题原型为人教版教材选修3-5P12“问题与练习”第6题]甲、乙两位轮滑运动员静止在水平地面上,甲猛推乙一下,结果两人向相反方向滑去.已知停止运动时甲滑行的距离是乙滑行距离的一半,若两人与水平地面间的动摩擦因数相同,则两人的质量之比m 甲m 乙等于( )A. 2B.22 C .2 D.122.[此题原型为教科版教材选修3-1P106“第10题”]如图所示,宽度为d 的区域内有大小为B 、方向与纸面垂直的匀强磁场和大小为E 、沿竖直方向的匀强电场,从区域左边界上的A 点射出的带电粒子垂直于左边界进入该区域后,刚好能够做匀速直线运动.现撤去电场仅保留磁场,当粒子从该区域右边界射出时,其速度方向与水平方向的夹角为30°,不计粒子的重力,则有( )A .粒子必带正电荷B .粒子的初速度大小为B EC .该粒子的比荷为E2B 2dD .粒子在磁场中运动的时间为πEd 3B3.[此题原型为人教版教材必修1P29“问题与练习”第4题][2020·山西晋中第四次月考]某同学利用如图甲所示的实验装置来测定气垫导轨上滑决的加速度,滑块上安装有遮光条.(1)该同学利用10分度的游标卡尺测出滑块上安装的遮光条的宽度d ,测量结果如图乙所示,则d =________ cm ;(2)与光电门配套的数字毫秒计测出了遮光条通过光电门1所用的时间Δt 1=0.025 s ,。
2021届高考物理二轮复习常考题型大通关(全国卷)(十二)近代物理学1.金属钙的逸出功为194.310 J -⨯,普朗克常量346.610 J s h -=⨯⋅,光速83.010 m/s c =⨯,以下说法正确的是( )A .用波长为500 nm 的单色光照射金属钙,能产生光电效应B .若某波长的单色光能使金属钙产生光电效应,则增大光的强度将会使光电子的最大初动能增大C .若某波长的单色光能使金属钙产生光电效应现象,则在保持强度不变的情况下,增大入射光频率,则单位时间内发射的光电子数不变D .若某波长的单色光能使金属钙产生光电效应现象,则减小光的强度将会使单位时间内发射的光电子数减少2.核反应堆中较为常见的核反应方程为144523518919203660U Ba Kr 3n n +++→,则下列说法正确的是( )A.该核反应方程为衰变方程B.该核反应过程中23592U 的半衰期减小C.该核反应过程中会发生质量亏损D.14456Ba 的结合能比23592U 的结合能大3.研究光电效应现象的实验电路如图所示,A K 、为光电管的两个电极,电压表V 、电流计G 均为理想电表。
已知该光电管阴极K 的极限频率为0ν,元电荷电量为e ,普朗克常量为h ,开始时滑片P 、P '上下对齐。
现用频率为ν的光照射阴极K (0νν>),则下列说法错误的是( )A.该光电管阴极材料的逸出功为0h νB.若加在光电管两端的正向电压为U ,则到达阳极A 的光电子的最大动能为0hv hv eU -+C.若将滑片P 向右滑动,则电流计G 的示数一定会不断增大D.若将滑片P'向右滑动,则当滑片P、P'间的电压为0hv hve-时,电流计G的示数恰好为04.如图为玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能及示意图,一群氢原子处于4n=的激发态,当它们自发地跃迁到较低能级时,以下说法符合玻尔理论的有( )A.电子轨道半径减小,动能也要增大B.氢原子跃迁时,可发出连续不断的光谱线C.由4n=跃迁到1n=时发出光子的频率最小D.金属钾的逸出功为2.21 eV,能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条5.某同学釆用如图所示的装置来研究光电效应现象。
2021届高考二轮复习名校联考试题专题分类精编近代物理(含解析)1.下列现象中,与原子核内部变化有关的是( ) A .α粒子散射 B .光电效应 C .天然放射现象D .原子发光现象2.黑体辐射的研究表明:辐射强度、波长分布与辐射体的温度有密切关系。
此研究对冶金工业的迅速发展有巨大贡献,如图所示,图中画出了四种温度下黑体辐射的强度与波长的关系,从中可以看出( )A.温度越高,辐射电磁波的波长越短B.温度越低,辐射电磁波的波长越长C.同一波长的辐射强度随着温度的升高而增强D.不同温度时辐射强度的最大值变化无规律可循3.已知氢原子基态的能量为113.6eV E =。
大量氢原子处于某一激发态。
由这些氢原子可能发出的所有光子中,频率最大的光子能量为10.9375E -,(激发态能量12n E E n =其中2n =,3……)则下列说法正确的是( ) A .这些氢原子中最高能级为5能级 B .这些氢原子中最高能级为6能级 C .这些光子可具有6种不同的频率 D .这些光子可具有4种不同的频率4.激光在“焊接”视网膜的眼科手术中有着广泛的应用。
在一次手术中,所用激光的波长76.610m λ-=⨯,每个激光脉冲的能量21.510J E -=⨯。
则每个脉冲中的光子数目是(已知普朗克常量346.610J s h -=⨯⋅,光速8310m /s c =⨯)( ) A .16310⨯B .12310⨯C .16510⨯D .12510⨯5.用金属铷为阴极的光电管,观测光电效应现象,实验装置示意如图甲所示,实验中测得铷的遏止电压C U 与入射光频率V 之间的关系如图乙所示,图线与横轴交点的横坐标145.1510Hz ⨯。
已知普朗克常量346.6310J s h -=⨯⋅。
则下列说法中正确的是( )A .欲测遏止电压,应选择电源左端为正极B .当电源左端为正极时,滑动变阻器的滑片向右滑动,电流表的示数持续增大C .增大照射光的强度,产生的光电子的最大初动能一定增大D .如果实验中入射光的频率147.0010Hz V =⨯,则产生的光电子的最大初动能191.210J k E -=⨯6.2019年1月3日,“玉兔二号”月球车与“嫦娥四号”着陆器分离,实现月球背面着陆。