2020版高考物理一轮复习全程训练计划课练44含解析20190429340.wps

课练 4444 一、选择题 1(多选)在光滑的水平面上有质量相等的 A、B 两球，其动量分别为 10 kg·m/s 与 2 kg·m/s，方向均向东，且规定向东为正方向，A 球在 B 球后，且 A 球追上 B 球发生了正碰，则 相碰以后，A、B 两球的动量可能分别为( ) A6 kg·m/s,6 kg·m/s B4 kg·m/s,16 kg·m/s C6 kg·m/s,12 kg·m/s D3 kg·m/s,9 kg·m/s 答案：AD 解析：碰撞前后两球的总动量守恒，C 错误；碰前两球动能之和 p2Ap2B 104 Ek (J)，碰撞后动能不增加，B 错误 2m 2m 2. 如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为 M 的小车，其左侧有半径为 R 的四分之一光 滑圆弧轨道 AB，轨道最低点 B 与水平轨道 BC 相切，整个轨道处于同一竖直平面内将质量为 m 的物块(可视为质点)从 A 点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端 C 处恰好没有滑出重力 加速度为 g，空气阻力可忽略不计关于物块从 A 位置运动至 C 位置的过程，下列说法中正确 的是( ) A小车和物块构成的系统动量守恒 B摩擦力对物块和轨道 BC 所做功的代数和为零 C物块的最大速度为 2gR D小车的最大速度为 2m2gR M2Mm 答案：D 解 析：小车和物块组成的系统水平方向所受合外力为零，水平方向动量守恒，系统整体所 受合外力不为零，系统动量不守恒，故 A 错误；摩擦力对物块和轨道 BC 所做功的代数和等于 摩擦力与相对位移的乘积，摩擦力做功的代数和不为零，故 B 错误；如果小车固定不动，物块 1 到达水平轨道时速度最大，由机械能守恒定律得 mgR mv2，v 2gR，现在物块下滑时，小车 2 向左滑动，物块的最大速度小于 2gR，故 C 错误；小车与物块组成的系统水平方向动量守恒， 1 物块下滑过程，以向右为正方向，由动量守恒定律得 mv1Mv20，由机械能守恒定律得 mv21 2 1 1 Mv2mgR，当物块滑到 B 点后，小车在摩擦力的作用下开始减速运动，所以物块滑到 B 点时 2 2m2gR 对应小车的速度为其最大速度，联立即可解得 v2 ，故 D 正确 M2Mm 3. 如图所示，质量为 M 的小车静止在光滑的水平地面上，小车上有 n 个质量为 m 的小球，现 用两种方式将小球相对于地面以恒定速度 v 向右水平抛出，第一种方式是将 n 个小球一起抛出， 第二种方式是将小球一个接一个地抛出，比较用这两种方式抛完小球后小车的最终速度(小车 的长度足够长)( ) A第一种较大 B第二种较大 C两种一样大 D不能确定 答案：C 解析：n 个小球和小车组成的系统动量守恒，设小车的最终速度为 v1，由动量守恒定律得 nm Mv1nmv0，解得 v1 v，两次求出的最终速度相同，C 正确，A、B、D 错误 M 42019·北京西城区模拟“被誉为 中国天眼”的世界最大单口径射电望远镜(简称 FAST) 坐落在贵州省平塘县，用来接收来自宇宙深处的电磁波“中国天眼”的存在，使得深空通讯 能力延伸至太阳系外缘行星，对探索宇宙的起源和地外文明具有重要意义如果为天眼配备一 部发射功率为百万瓦级(106 W)的发射机，其发射的无线电波波长为 126 厘米，那么该发射机每 秒钟发射的光子数量的数量级约为(取真空光速 c3×108 m/s，普朗克常量 h6.6×1034 J·s)( ) A1023 B1027 C1031 D1035 答案：C 解析：设发射机每秒钟发射的光子数量为 n，则 t0时间内发射光子的总能量为 Ent0， c c c 由 h 和 得 Ent0h ，则有 nt0h Pt0，代入数据，最终可得 n 的数量级约为 1031 故 C 正确 2 52019·四川宜宾检测 在通往量子论的道路上，一大批物理学家做出了卓越的贡 献，下列有关说法正确的是( ) A爱因斯坦提出光子说，并成功地解释了光电效应现象 B德布罗意第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念 C玻尔在 1900“”年把能量子引入物理学，破除了 能量连续变化 的传统观念 D普朗克把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性 答案：A 解析：爱因斯坦提出光子说，并成功地解释了光电效应现象，选项 A 正确；玻尔第一次将 量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，选项 B 错误；普朗克在 1900 年把能量子 “”引入物理学，破除了 能量连续变化 的传统观念，选项 C 错误；德布罗意把光的波粒二象性 推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性，选项 D 错误 62019·江西师大附中模拟下列说法正确的是( ) A玻尔理论认为电子的轨道是量子化的，电子在这些轨道上绕核转动时由于有加速度会 不断向外辐射出电磁波 B光电效应揭示了光的粒子性，光电效应表明光子具有能量和动量 C裂变产生的中子速度很大，于是要通过镉棒将快中子变成慢中子，链式反应才能进行 D黑体辐射中电磁波的辐射强度按波长的分布只与黑体的温度有关，与材料以及表面积 无关 答案：D 解 析：玻尔理论认为，原子中的电子在某些不连续的特定轨道上绕核的转动是稳定的，不 产生电磁辐射，故 A 错误；光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有 能量，后者表明光子除了具有能量外还具有动量，故 B 错误；核反应堆中，镉棒的作用是吸收 中子，以控制反应速度，故 C 错误；辐射强度按照波长的分布情况只随物体的温度而有所不同， 这是热辐射的一种特性，与材料以及表面积无关，故 D 正确 7. 2019·广西桂林、百色、崇左模拟某金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压 Uc与 入射光频率 的关系图象如图所示则由图象可知( ) A入射光的频率越大，该金属的逸出功越大 B入射光的频率越大，则遏止电压越大 U C由图可求出普朗克常量 h 0 3 D光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 答案：B 解 析：逸出功与入射光频率无关，由金属材料决定，故 A 错误；根据光电效应方程 Ekmh h W0 W0和 eUcEkm 得 Uc ，当入射光的频率大于极限频率时，入射光的频率越大，则遏 e e h W0 h U Ue 止电压越大，故 B 正确；由 Uc ，知图线的斜率 k ，可得普朗克常量 h ， e e e 0 0 故 C 错误；根据光电效应方程 EkmhW0可知，光电子最大初动能与入射光的频率成线性关 系，但不成正比，故 D 错误 82018·全国卷，141934 年，约里奥居里夫妇用 粒子轰击铝核 2173Al，产生了第 一个人工放射性核素 X：2173AlnX.X 的原子序数和质量数分别为( ) A15和 28 B15和 30 C16和 30 D17和 31 答案：B 解析：核反应过程遵守质量数守恒和电荷数守恒，其中 粒子的质量数为 4、电荷数为 2，中子 n 的质量数为 1、电荷数为 0，故 X 的质量数为 427130，原子序数即电荷数为 2 13015.故 B 正确，A、C、D 错误 二、非选择题 9为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞，某同学选取了两 个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤做了如下实验： 用天平测出两个小球的质量(分别为 m1和 m2，且 m1m2) 按照如图所示安装好实验装置将斜槽 AB固定在桌边，使槽的末端处的切线水平将 一斜面 BC连接在斜槽末端 先不放小球 m2，让小球 m1从斜槽顶端 A 处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点 位置 将小球 m2放在斜槽末端边缘处，让小球 m1从斜槽顶端 A 处由静止开始滚下，使它们发 生碰撞后，记下小球 m1和 m2在斜面上的落点位置 用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点 B 的距离图中 D、E、F 点是该同学记下 的小球在斜面上的几个落点位置，到 B 点的距离分别为 LD、LE、LF. 根据该同学的实验，回答下列问题： (1)小球 m1和 m2发生碰撞后，m1的落点是图中的_点，m2的落点是图中的_点 4 (2)用测得的物理量来表示，只要满足关系式_，则说明碰撞中动量 守恒 (3)用测得的物理量来表示，只要再满足关系式_，则说明两小 球的碰撞是弹性碰撞 答案：(1)D F (2)m1 LEm1 LDm2 LF (3)m1LEm1LDm2LF 解析：(1)不放小球 m2，小球 m1在斜面上的落点为 E 点，放上小球 m2，小球 m1和 m2发生 碰撞后，m1的落点为 D 点，m2的落点为 F 点 (2)由平抛运动的知识可知，设斜面 BC 的倾角为 ，小球从斜面顶端平抛落到斜面上，两 1 g gL 者距离为 L，则 Lcosvt，Lsin gt2，可得 vLcos cos .由于 2 2Lsin 2sin 、g 都是恒量，所以 v L，v2L，所以动量守恒的表达式为 m1 LEm1 LDm2 LF. (3)由能量守恒定律可得 m1LEm1LDm2LF，即满足此关系式则说明两小球碰撞为弹性碰撞 102019·湖南十校联考卢瑟福在 1909年做了著名的 粒子散射实验，并提出了原子 核式结构模型在卢瑟福核式结构模型的基础上，玻尔引入定态假设和量子化条件提出了氢原 子的玻尔模型根据玻尔模型，可假设静止的基态氢原子的电子的轨迹半径为 r、电子的质量 为 m、电子的电荷量为 e、静电力常量为 k、普朗克常量为 h，电子绕原子核仅在库仑力的作用 下做匀速圆周运动(提示：电子和原子核均可看成点电荷；以无穷远处的电势为零，电荷量为 Q Q 的正点电荷在距离自身 L 处的电势为 Lk ；氢原子的能量为电子绕核运动的动能和电势能 L 之和)以下问题中氢原子均处于静止状态，则： (1)求在经典理论下，基态氢原子的核外电子绕核运动的线速度 v. (2)求电子绕核运动形成的等效电流 I. (3)已知氢原子处于第一激发态时，电子绕核运动的轨迹半径为 4r，求氢原子第一激发态 与基态能量差 E 及氢原子从第一激发态跃迁至基态时释放的光子的频率 . k e2 k 3ke2 3ke2 答案：(1)e (2) (3) mr 2r mr 8r 8hr e2 v2 k 解析：(1)由库伦力提供向心力有 k m ，解得 ve . r2 r mr 2r 2r mr e e2 k (2)电子绕核运动的周期 T ，则 I . v e k T 2r mr 1 e ke2 e2 (3)基态氢原子的能量 E1 mv2k (e) ，处于第一激发态的氢原子有 k 2 r 2r 4r2 v 1 e ke2 3ke2 E 3ke2 2 m ，E2 mv k (e) ，EE2E1 ， . 2 4r 2 4r 8r 8r h 8hr 11已知铀核 29325U 俘获一个中子后裂变生成钡(15461Ba)和氪(9326Kr)，29325U、15461Ba、9326Kr 以及中 5 子的质量分别是 235.043 9 u、140.913 9 u、91.897 3 u 和 1.008 7 u. (1)试写出铀核裂变反应方程，并计算一个 29325U 核裂变时放出的核能 (2)我国秦山核电站的功率为 30 万千瓦，假如全部铀 235 都能够发生这样的裂变，释放核 能的 1.2%可转化为电能，试估算核电站一年要消耗多少千克铀 235? 答案：(1)29325U10n15461Ba9326Kr310n 3.2×1011 J (2)9.6×103 kg 解析：(1)根据裂变产物及核反应前后质量数守恒，电荷数守恒可写出裂变反应方程式为 29325U10n15461Ba9326Kr310n 核反应中的质量亏损 m235.043 9 u140.913 9 u91.897 3 u2×1.008 7 u0.215 3 u 释放的核能 E0.215 3×931.5 MeV200.55 MeV3.2×1011 J. (2)核电站一年产生的电能 EPt，t365×24×3 600s，每摩尔铀 235 全部裂变所释放的 E Pt 能量为 NAE(NA为阿伏伽德罗常数)，则消耗的铀 235 的物质的量 N ，而铀 235 NAE NAE 的摩尔质量 MU0.235 kg/mol，所以每年消耗的铀 235 的质量 Pt MNMU MU NAE 3 × 108 × 365 × 24 × 3 600 × 0.235 kg9.6×103 kg. 0.012 × 6.02 × 1023 × 3.2 × 1011 12如图所示，两物块 A、B 并排静置于高 h0.80 m 的光滑水平桌面上，物块的质量均为 M0.60 kg.一颗质量 m0.10 kg 的子弹 C 以 v010 m/s 的水平速度从左面射入 A，子弹射穿 A 后接着射入 B 并留在 B 中，此时 A、B 都没有离开桌面已知物块 A 的长度为 0.27 m，A 离开桌 面后，落地点到桌边的水平距离 s2.0 m设子弹在物块 A、B 中穿行时受到的阻力保持不 变，g 取 10 m/s2. (1)求物块 A 和物块 B 离开桌面时速度的大小 (2)求子弹在物块 B 中穿行的距离 (3)为了使子弹在物块 B 中穿行时物块 B 未离开桌面，求物块 B 到桌边的最小距离 答案：(1)vA5.0 m/s，vB10 m/s (2)3.5×102 m (3)2.5×102 m 解析：(1)子弹射穿物块 A 后，A 以速度 vA沿桌面水平向右匀速运动，离开桌面后做平抛 1 运动，有 h gt2 2 s A 离开桌面的速度 vA 5.0 m/s t 6 设子弹射入物块 B 后，子弹与 B 的共同速度为 vB，子弹与两物块作用过程系统动量守恒， 有 mv0MvA(Mm)vB 代入数据解得 B 离开桌面的速度 vB10 m/s (2)设子弹离开 A 时的速度为 v1，子弹与物块作用过程系统动量守恒，有 mv0mv12MvA 解得 v140 m/s 子弹在物块 B 中穿行的过程中，由能量守恒得 1 1 1 fLB Mv mv (Mm)v 2A 12 2B 2 2 2 子弹在物块 A 中穿行的过程中，由能量守恒可得 1 1 1 fLA mv mv (MM)v 20 12 2A 2 2 2 由解得 LB3.5×102 m (3)设子弹在物块 A 中穿行的过程中，物块 A 在水平桌面上的位移为 s1，根据动能定理， 1 有 fs1 (MM)v 0 A2 2 设子弹在物块 B 中穿行的过程中，物块 B 在水平桌面上的位移为 s2，根据动能定理，有 fs2 1 1 Mv Mv 2B 2A 2 2 由解得物块 B 到桌边的最小距离 smins1s22.5×102 m 7