2022 届高考二轮物理习题：动量守恒、波粒二象性、原子物理含 答案 一、选择题。 1、一个 C 核经一次 β 衰变后，生成新原子核的质子数和中子数分别是(　　) A．6 和 8 B．5 和 9 C．8 和 6 D．7 和 7 2、下列有关光的波粒二象性的说法中正确的是(　　) A．有的光是波，有的光是粒子 B．光子与电子是同样的一种粒子 C．光的波长越长，其波动性越显著，波长越短，其粒子性越显著 D．大量光子的行为往往显示出粒子性 3、我国科学家潘建伟院士预言再过十年左右量子通信将“飞”入千家万户．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．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 B．爱因斯坦最早认识到了能量子的意义，提出光子说，并成功地解释了光电 效应现象 C．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 D．普朗克大胆地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 4、(双选)关于 α 粒子散射实验的说法中正确的是(　　) A．在实验中观察到的现象是绝大多数 α 粒子穿过金箔后，仍沿原来方向前进， 少数发生了较大偏转，极少数偏转超过 90°，有的甚至接近 180° B．使 α 粒子发生明显偏转的力来自带负电的核外电子，当 α 粒子接近电子时， 是电子的吸引力使之发生明显偏转 C．实验表明原子中心有一个核，它占有原子体积的极小部分 D．实验表明原子中心的核带有原子的全部正电荷及全部质量 5、丹麦物理学家玻尔结合经典电磁理论和量子学说，建立起氢原子模型．大 量处于某激发态(能量为－E1)的氢原子向基态(能量为－E0)跃迁时，能辐射出三 种频率的光子，ν1<ν2<ν3，其中有两种光子可使某金属发生光电效应现象，测得 对应光电子的最大初动能分别为 Ek1 和 Ek2，且 Ek1<Ek2，已知普朗克常量为 h.以 下说法正确的是(　　) A．hν3＝Ek2－Ek1 B．hν2＝E0－E1＋Ek2 C．金属的逸出功为 E0－E1＋Ek1 D．hν1＝Ek2－Ek1 6、下列说法中正确的是(　　 ) A．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性 B．康普顿效应说明光子既有能量又有动量 C．光是高速运动的微观粒子，单个光子不具有波粒二象性 D．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动 7、质量为 M、内壁间距为 L 的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质 量为 m 的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为 μ．初始时小物块停在 箱子正中间，如图所示．现给小物块一水平向右的初速度 v，小物块与箱壁碰 撞 N 次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止．设碰撞都是弹性的， 则整个过程中，系统损失的动能为(　　) A．mv2 B．v2 C．NμmgL D．NμmgL 8、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：H＋H→He＋n.已知 H 的质量为 2.013 6 u，He 的质量为 3.015 0 u，n 的质量为 1.008 7 u,1 u＝931 MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为(　　) A．3.7 MeV　 B．3.3 MeV C．2.7 MeV D．0.93 MeV 9、在光电效应的实验结果中，与光的波动理论不矛盾的是(　　) A．光电效应是瞬时发生的 B．所有金属都存在极限频率 C．光电流随着入射光增强而变大 D．入射光频率越大，光电子最大初动能越大 10、如图所示，对于电场线中的 A、B、C 三点，下列判断正确的是(　　) A．A 点的电势最低 B．B 点的电场强度最大 C．同一正电荷在 A、B 两点受的电场力大小相等 D．同一负电荷在 C 点具有的电势能比在 A 点的大 11、如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，一质量为 m 的光滑弧形槽静止 放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一质量也为 m 的小物块从槽上 高 h 处开始下滑，下列说法正确的是(　　) A．在下滑过程中，物块和槽组成的系统机械能守恒 B．在下滑过程中，物块和槽组成的系统动量守恒 C．在压缩弹簧的过程中，物块和弹簧组成的系统动量守恒 D．被弹簧反弹后，物块能回到槽上高 h 处 12、下列说法正确的是（ ） A．物体速度变化量越大，则加速度越大 B．物体动量发生变化，则物体的动能一定变化 C．系统所受合外力为零，则系统的动量一定守恒 D．合外力对系统做功为零，则系统的动量一定守恒 二、填空含实验题。 13、“验证动量守恒定律”实验的装置示意图如图所示，现有带光滑圆弧轨道的 粗糙水平桌面，物块 A、B （A 的质量大于 B 的质量）。实验操作步骤如下： a.在圆弧轨道上距离桌面 h 高处让 A 由静止滑下，在水平桌面上不放 B 的情况 下，使 A 一直沿水平桌面运动到 C 处静止； b.再让 A 从圆弧轨道上距离桌面 h 高处由静止滑下，在桌面与圆弧轨道相接处 放上 B，使 A 与 B 碰撞，碰撞后让 A、B 继续运动直至分别停在 D、E 处； c.重复多次以上实验步骤，并记录实验数据，选取自己认为最理想的实验结果 进行研究。 根据该实验设计，回答下列问题： （1）实验中除了要测量物块 A 的质量 m1 、物块 B 的质量 m2 ，还需测量的物理 量有_________（写出物理量名称及表示符号）；据实验测量的物理量写出可以 验证动量守恒定律的表达式________ 。 （2）关于误差分析和实验测量，下列说法正确的是__________。 A.A 与 B 发生弹性碰撞还是非弹性碰撞，对实验结果有一定的影响 B.如果 A 与 B 发生的碰撞不是正碰，对实验结果有一定的影响 C.实验中所用的圆弧轨道不是真正的光滑，对实验的结果没有影响 D.实验中必须测量 A 起始位置距离桌面的高度 14、(1)100 年前，卢瑟福用 α 粒子轰击氮核打出了质子．后来，人们用 α 粒子 轰击 Ni 核也打出了质子：He＋Ni→Cu＋H＋X，该反应中的 X 是____________ __(填“电子”“正电子”或“中子”)．此后，对原子核反应的持续研究为核能利用提 供了可能．目前人类获得核能的主要方式是______________(填“核衰变”“核裂 变”或“核聚变”)． (2)在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长 λ＝6.4×10－7 m，每个激光脉 冲的能量 E＝1.5×10－2 J．求每个脉冲中的光子数目．(已知普朗克常量 h＝ 6.63×10－34 J·s，光速 c＝3×108 m/s.计算结果保留一位有效数字) 三、解答题。 15、（计算题）如图所示： 小球 A 质量为 m，系在细线的一端，线的另一端固定在 O 点，O 点到水平面的 距离为 h.物块 B 质量是小球的 5 倍，置于粗糙的水平面上且位于 O 点正下方， 物块与水平面间的动摩擦因数为 μ.现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始 释放，运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短)，反弹后上升至最高点 时到水平面的距离为.小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为 g，求碰撞过程物块获得的冲量及物块在地面上滑行的距离. 16、（计算类）已知铀核 U 俘获一个中子后裂变生成钡(Ba)和氪 (Kr)，U、Ba、Kr 以及中子的质量分别是 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 U 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? 17、（计算题）如图甲所示，宽度为 d 的竖直狭长区域内(边界为 L1、L2)，存 在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向的周期性变化的电场(如图乙所示)，电 场强度的大小为 E0，E>0 表示电场方向竖直向上．t＝0 时，一带正电、质量为 m 的微粒从左边界上的 N1 点以水平速度 v 射入该区域，沿直线运动到 Q 点后， 做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的 N2 点．Q 为线段 N1N2 的中 点，重力加速度为 g．上述 d、E0、m、v、g 为已知量． (1)求微粒所带电荷量 q 和磁感应强度 B 的大小； (2)求电场变化的周期 T； (3)改变宽度 d，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求 T 的最小 值． 2022 届高考二轮物理习题：动量守恒、波粒二象性、原子物理含 答案 一、选择题。 1、一个 C 核经一次 β 衰变后，生成新原子核的质子数和中子数分别是(　　) A．6 和 8 B．5 和 9 C．8 和 6 D．7 和 7 【答案】D　 2、下列有关光的波粒二象性的说法中正确的是(　　) A．有的光是波，有的光是粒子 B．光子与电子是同样的一种粒子 C．光的波长越长，其波动性越显著，波长越短，其粒子性越显著 D．大量光子的行为往往显示出粒子性 【答案】C 3、我国科学家潘建伟院士预言再过十年左右量子通信将“飞”入千家万户．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．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 B．爱因斯坦最早认识到了能量子的意义，提出光子说，并成功地解释了光电 效应现象 C．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 D．普朗克大胆地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】B　 4、(双选)关于 α 粒子散射实验的说法中正确的是(　　) A．在实验中观察到的现象是绝大多数 α 粒子穿过金箔后，仍沿原来方向前进， 少数发生了较大偏转，极少数偏转超过 90°，有的甚至接近 180° B．使 α 粒子发生明显偏转的力来自带负电的核外电子，当 α 粒子接近电子时， 是电子的吸引力使之发生明显偏转 C．实验表明原子中心有一个核，它占有原子体积的极小部分 D．实验表明原子中心的核带有原子的全部正电荷及全部质量 【答案】AC 5、丹麦物理学家玻尔结合经典电磁理论和量子学说，建立起氢原子模型．大 量处于某激发态(能量为－E1)的氢原子向基态(能量为－E0)跃迁时，能辐射出三 种频率的光子，ν1<ν2<ν3，其中有两种光子可使某金属发生光电效应现象，测得 对应光电子的最大初动能分别为 Ek1 和 Ek2，且 Ek1<Ek2，已知普朗克常量为 h.以 下说法正确的是(　　) A．hν3＝Ek2－Ek1 B．hν2＝E0－E1＋Ek2 C．金属