（通用版）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題綜合檢測十一 第十一章 交變電流 傳感器（含解析）

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1、交變電流 傳感器 (45分鐘　100分) 一、選擇題(本題共12小題，每小題6分，共72分.1～8題為單選題，9～12題為多選題) 1．下列說法正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　 A．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng) B．貝克勒爾通過對天然放射現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核 C．一束光照射到某金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，可能是因為該束光的波長太長 D．氫原子從較低能級躍遷到較高能級時，核外電子的動能增大，電勢能減小 解析：C　太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，故A項錯誤；貝克勒爾通過對天然放射現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，故B項錯誤

2、；一束光照射到某金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，可能是因為該束光頻率太小，即波長太長，故C項正確；氫原子從較低能級躍遷到較高能級時，軌道半徑增大，原子能量增大，根據(jù)k＝m知，電子動能減小，則電勢能增大，故D項錯誤． 2．(2018·慶陽模擬)如圖甲是α、β、γ三種射線穿透能力的示意圖，圖乙是工業(yè)上利用射線的穿透性來檢查金屬內(nèi)部傷痕的示意圖，請問圖乙中的檢查利用的是(　　) 　 A．α射線 B．β射線 C．γ射線 D．三種射線都可以 解析：C　α、β、γ三種射線中α射線電離能力最強，γ射線穿透能力最強，因此用γ射線來檢查金屬內(nèi)部的傷痕，故選C. 3．輕核的聚變反應(yīng)會釋放大量的能量，同時核

3、聚變產(chǎn)物一般不會污染環(huán)境，是人類獲得能源的理想方式．核聚變反應(yīng)過程主要是以下四種 H＋H→He＋X1＋3.27 MeV H＋H→H＋X2＋4.04 MeV H＋H→He＋X3＋17.85 MeV H＋He→He＋X4＋18.34 MeV 對上面的反應(yīng)中的X1、X2、X3、X4，屬于中子的是(　　) A．X1、X2、X3、X4 B．X2、X3、X4 C．X3、X4 D．X1、X3 解析：D　H＋H→He＋X1＋3.27 MeV中，X1的質(zhì)量數(shù)：A＝2＋2－3＝1，電荷數(shù)：Z＝1＋1－2＝0，所以X1是中子；H＋H→H＋X2＋4.04 MeV，X2的質(zhì)量數(shù)：A＝2＋2－3＝1

4、，電荷數(shù)：Z＝1＋1－1＝1，所以X2是質(zhì)子，不是中子；H＋H→He＋X3＋17.85 MeV，X3的質(zhì)量數(shù)：A＝2＋3－4＝1，電荷數(shù)：Z＝1＋1－2＝0，所以X3是中子；H＋He→He＋X4＋18.34 MeV，X4的質(zhì)量數(shù)：A＝2＋3－4＝1，電荷數(shù)：Z＝1＋2－2＝1，所以X4不是中子，是質(zhì)子；故D項正確，A、B、C項錯誤． 4.K－介子衰變的方程為K－→π－＋π0，如圖所示，其中K－介子和π－介子帶負(fù)的基元電荷，π0介子不帶電．一個K－介子沿垂直于磁場的方向射入勻強磁場中，其軌跡為圓弧AP，衰變后產(chǎn)生的π－介子的軌跡為圓弧PB，兩軌跡在P點相切，它們的半徑RK－與Rπ－之比為2∶

5、1.π0介子的軌跡未畫出．由此可知π－介子的動量大小與π0介子的動量大小之比為(　　) A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶6 解析：C　K－介子與π－介子均做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，有eBv＝m，故p＝mv＝eBR，因而pK－∶pπ－＝2∶1，根據(jù)動量守恒定律：pK－＝pπ0－pπ－，則pπ0＝3pπ－，故C項正確． 5.(2018·石家莊模擬)如圖所示是氫原子的能級圖，a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種頻率的光．用這三種頻率的光分別照射同種金屬，都發(fā)生了光電效應(yīng)，則關(guān)于這種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時光電子的最大初動能Ek隨入射光頻率ν變化的圖像，以及這三種頻率的光產(chǎn)

6、生的光電子最大初動能的大小關(guān)系，下列四個圖像中描繪正確的是(　　) 解析：A　這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，根據(jù)玻爾理論ΔE＝Em－En(m>n)得知，從n＝3躍遷到n＝1所發(fā)出的光能量最大，由E＝hν得知，頻率最高，而從n＝3躍遷到n＝2所發(fā)出的光能量最小，頻率最小，所以：νb>νc>νa；根據(jù)光電效應(yīng)方程，電子的最大初動能：Ekm＝hν－h(huán)ν0，其中ν0為該金屬的截止頻率，所以：Ekb>Ekc>Eka.比較四個圖像可知，故A項正確，B、C、D項錯誤． 6.(2018·青島模擬)原子從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時發(fā)射波長為λ1的光子；原子從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時吸收波長

7、為λ2的光子，已知λ1>λ2.那么原子從a能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時將要(　　) A．發(fā)出波長為λ1－λ2的光子 B．發(fā)出波長為的光子 C．吸收波長為λ1－λ2的光子 D．吸收波長為的光子 解析：D　由題意，原子從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時發(fā)射光子，說明a能級高于b能級；原子從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時吸收光子，說明c能級高于b能級；據(jù)題意，λ1>λ2，根據(jù)光子能量公式E＝h得知，從a能級躍遷到b能級時發(fā)射的光子能量小于從b能級躍遷到c能級時吸收的光子，根據(jù)玻爾理論可知，c能級高于a能級，所以原子從a能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時將要吸收光子．根據(jù)玻爾理論得：a→b：Ea－Eb＝

8、h；b→c：Ec－Eb＝h；a→c：Ec－Ea＝h；聯(lián)立三式得，λ＝. 7．(2018·桂林模擬)某次用中子轟擊U＋n→Y＋Xe＋10n，U、n、Y、Xe的質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4，真空中的光速為c.下列說法正確的是(　　) A．該反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為m1－9m2－m3－m4 B．該反應(yīng)過程中釋放的能量為(m1－9m2－m3－m4)c2 C．該核反應(yīng)屬于聚變 D．Y原子核中含有36個中子 解析：A　該核反應(yīng)方程中的質(zhì)量虧損Δm＝m1－9m2－m3－m4，故A項正確；反應(yīng)的過程中釋放的能量：E＝(m1－9m2－m3－m4)c2，故B項錯誤；該反應(yīng)是重核的裂變，故C項錯誤；根

9、據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒，Y的質(zhì)量數(shù)：m＝235＋1－126－10＝100，根據(jù)電荷數(shù)守恒得Y的電荷數(shù)：z＝92－54＝38，中子數(shù)：n＝100－38＝62，故D項錯誤． 8．一對正、負(fù)電子可形成一種壽命比較短的稱為“電子偶素”的新粒子．電子偶素中的正電子與負(fù)電子都以速率v繞它們連線的中點做圓周運動．假定玻爾關(guān)于氫原子的理論可用于電子偶素，電子的質(zhì)量m、速率v和正、負(fù)電子間的距離r的乘積也滿足量子化條件，即mvnrn＝n，式中n稱為量子數(shù)，可取整數(shù)值1、2、3、…，h為普朗克常量．已知靜電力常量為k，電子質(zhì)量為m、電荷量為e，當(dāng)它們之間的距離為r時，電子偶素的電勢能Ep＝－，則關(guān)于電子偶素處在基態(tài)時的能

10、量，下列說法中正確的是(　　) A. B. C．－ D．－ 解析：C　設(shè)n＝1時電子運轉(zhuǎn)軌道半徑為r1，此時正負(fù)電子間庫侖力F＝k，此庫侖力作為向心力F＝m，由題中量子化量論可知，n＝1時，2mv1r1＝，聯(lián)立上式可得v1＝，由題意可知，系統(tǒng)的電勢能Ep＝－k，每個電子動能Ek＝mv，系統(tǒng)的能量E＝2Ek＋Ep，聯(lián)立可得E1＝－，故C項正確，A、B、D項錯誤． 9．由天然放射性元素釙(Po)放出的α射線轟擊鈹(Be)時會產(chǎn)生A粒子流，用粒子流A轟擊石蠟時，會打出粒子流B.下述不正確的是(　　) A．該實驗核反應(yīng)方程：Be＋He→C＋n B．該實驗是查德威克發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的實驗

11、C．粒子A為中子，粒子B為質(zhì)子 D．粒子A為質(zhì)子，粒子B為中子 解析：ABD　天然放射性元素釙(Po)放出的α射線轟擊鈹(Be)時會產(chǎn)生中子流，根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，該反應(yīng)方程是Be＋He→C＋n，A錯誤．用放射源釙的α射線轟擊鈹時，能發(fā)射出一種穿透力極強的中性射線，這就是所謂鈹“輻射”，即中子流，中子轟擊石蠟，將氫中的質(zhì)子打出，即形成質(zhì)子流，該實驗是查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實驗，所以粒子A為中子，粒子B為質(zhì)子，C正確，B、D錯誤． 10.C能自發(fā)地進行β衰變，下列判斷正確的是(　　) A.C經(jīng)β衰變后變成C B.C經(jīng)β衰變后變成N C.C發(fā)生β衰變時，原子核內(nèi)一個質(zhì)子轉(zhuǎn)化成中子

12、 D.C發(fā)生β衰變時，原子核內(nèi)一個中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子 解析：BD　發(fā)生β衰變時，原子核中的一個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子，電子釋放出來，所以每發(fā)射一個β粒子，一個中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子，依據(jù)質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒，則有C→N＋e，故B、D項正確，A、C項錯誤． 11．(2017·江蘇單科)原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示．根據(jù)該曲線，下列判斷正確的有(　　) A.He核的結(jié)合能約為14 MeV B.He核比Li核更穩(wěn)定 C．兩個H核結(jié)合成He核時釋放能量 D.U核中核子的平均結(jié)合能比Kr核中的大 解析：BC　由圖像可知，He的比結(jié)合能約為7 MeV，其結(jié)合能應(yīng)為28 MeV，故A錯誤．比結(jié)合能

13、較大的核較穩(wěn)定，故B正確．比結(jié)合能較小的核結(jié)合成比結(jié)合能較大的核時釋放能量，故C正確．比結(jié)合能就是平均結(jié)合能，故由圖可知D錯誤． 12.(2018·襄陽模擬)用大量具有一定能量的電子轟擊大量處于基態(tài)的氫原子，觀測到了一定數(shù)目的光譜線．調(diào)高電子的能量再次進行觀測，發(fā)現(xiàn)光譜線的數(shù)目比原來增加了5條．用Δn表示兩次觀測中最高激發(fā)態(tài)的量子數(shù)n之差，E表示調(diào)高后電子的能量．根據(jù)氫原子的能級圖，可以判斷，Δn和E的可能值為(　　) A．Δn＝2,13.22 eV

14、D．Δn＝1,12.75 eV

15、13.6)＝12.75 eV，因此提高電子的動能應(yīng)該大于此時的能級差，但是應(yīng)該小于基態(tài)和第5能級之間的能級差，否則將躍遷到更高能級，即小于ΔE＝－0.54－(－13.6) eV＝13.06 eV，故A項錯誤，C項正確． 二、非選擇題(本題共2小題，共28分．需寫出規(guī)范的解題步驟) 13．(10分)(2017·江蘇高考)質(zhì)子(H)和α粒子(He)被加速到相同動能時，質(zhì)子的動量________(選填“大于”“小于”或“等于”)α粒子的動量，質(zhì)子和α粒子的德布羅意波波長之比為________． 解析：根據(jù)p＝，因為α粒子質(zhì)量大于質(zhì)子質(zhì)量，所以質(zhì)子動量小于α粒子動量；根據(jù)λ＝，且pH∶pα＝1∶

16、2，則λH∶λα＝2∶1. 答案：小于　2∶1 14．(18分)(2017·北京高考)在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，一個靜止的放射性原子核發(fā)生了一次α衰變．放射出的α粒子(He)在與磁場垂直的平面內(nèi)做圓周運動，其軌道半徑為R.以m、q分別表示α粒子的質(zhì)量和電荷量． (1)放射性原子核用X表示，新核的元素符號用Y表示，寫出該α衰變的核反應(yīng)方程． (2)α粒子的圓周運動可以等效成一個環(huán)形電流，求圓周運動的周期和環(huán)形電流大?。? (3)設(shè)該衰變過程釋放的核能都轉(zhuǎn)化為α粒子和新核的動能，新核的質(zhì)量為M，求衰變過程的質(zhì)量虧損Δm. 解析：(1)X―→Y＋He(4分) (2)設(shè)α粒子的速度大小為v，由qvB＝m，T＝，(2分) 得α粒子在磁場中運動周期T＝(2分) 環(huán)形電流大小I＝＝(1分) (3)由qvB＝m，得v＝(2分) 設(shè)衰變后新核Y的速度大小為v′，系統(tǒng)動量守恒 Mv′－mv＝0(2分) v′＝＝(1分) 由Δmc2＝Mv′2＋mv2(2分) 得Δm＝(2分) 說明：若利用M＝m解答，亦可． 答案：(1)X―→Y＋He (2)　(3) 8