2021届高考一轮（人教）物理：机械振动与机械波、近代物理、热学含答案 试卷

2021届高考一轮（人教）物理：机械振动与机械波、近代物理、热学含答案专题：机械振动与机械波、近代物理、热学一、选择题1、下列表述中正确的是(　　)A．汤姆逊发现了电子并用油滴实验测定了元电荷的数值B．卢瑟福用α粒子轰击氮原子核的核反应方程为N＋He→O＋H，该反应属于核聚变C．分别用黄光和蓝光照射金属钾表面均有光电子逸出，其中蓝光照射时，逸出的光电子最大初动能较小D．伽利略利用图所示实验研究自由落体运动，先在倾角较小的斜面上进行实验，其目的是使时间测量更容易2、如图所示，一铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度v抽出纸条后，铁块掉在地上的P点．若以2v速度抽出纸条，则铁块落地点为(　　)A．仍在P点B．在P点左边C．在P点右边不远处D．在P点右边原水平位移的两倍处3、(多选)下列说法中正确的是(　　)A．光的波粒二象性学说彻底推翻了麦克斯韦的光的电磁说B．在光的双缝干涉实验中，暗条纹的地方是光子永远不能到达的地方C．光的双缝干涉实验中，大量光子打在光屏上的落点是有规律的，暗纹处落下光子的概率小D．单个光子具有粒子性，大量光子具有波动性4、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．NμmgL5、处于n＝3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有(　　)A．1种  B．2种  C．3种  D．4种6、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7、下列说法中正确的是(　　)A．电子的衍射现象说明实物粒子也具有粒子性B．β衰变是原子核内部一个质子转化成一个中子的过程C．电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性D．β衰变是原子核内部一个中子转化成一个质子的过程8、用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转．而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么(　　)A．a光的频率一定小于b光的频率B．只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大C．增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转D．用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c*9、如图所示，足够长的固定光滑斜面倾角为θ，质量为m的物体以速度v从斜面底端冲上斜面，达到最高点后又滑回原处，所用时间为t．对于这一过程，下列判断正确的是(　　)A．斜面对物体的弹力的冲量为零B．物体受到的重力的冲量大小为mgt C．物体受到的合力的冲量大小为零D．物体动量的变化量大小为mgsin θ·t*10、(多选)在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是(　　)A．增大入射光的强度，光电流增大B．减小入射光的强度，光电效应现象消失C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大*11、一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v＝2 m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1，不计质量损失，取重力加速度g＝10 m/s2．则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是(　　)*12、(多选)如图所示是玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图。大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，设普朗克常量为h，下列说法正确的是(　　)A．能产生3种不同频率的光子B．产生的光子的最大频率为C．当氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时，氢原子的能量变大D．若氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级n＝3跃迁到n＝1时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为E3－E2 二、非选择题1、思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)(1)α、β、γ三种射线中，α射线的电离作用最强。 (  )(2)半衰期与温度无关。 (  )(3)如果某放射性元素的原子核有100个，经过一个半衰期后还剩50个。(  )(4)所有元素都可以发生衰变。 (  )(5)核反应中质量数守恒，故没有质量亏损。 (  )(6)质能方程表明在一定条件下，质量可以转化为能量。 (  )2、如图所示，当波长λ＝200 nm的紫外线照射到金属上时，逸出的光电子最大初动能E＝3．5 eV．已知普朗克常量h＝6．6×10－34 J·s，光在真空中的传播速度c＝3．0×108 m/s．求： (1)紫外线的频率；(2)金属的逸出功．       2021届高考一轮（人教）物理：机械振动与机械波、近代物理、热学含答案专题：机械振动与机械波、近代物理、热学一、选择题1、下列表述中正确的是(　　)A．汤姆逊发现了电子并用油滴实验测定了元电荷的数值B．卢瑟福用α粒子轰击氮原子核的核反应方程为N＋He→O＋H，该反应属于核聚变C．分别用黄光和蓝光照射金属钾表面均有光电子逸出，其中蓝光照射时，逸出的光电子最大初动能较小D．伽利略利用图所示实验研究自由落体运动，先在倾角较小的斜面上进行实验，其目的是使时间测量更容易【答案】D　汤姆逊发现了电子，密立根用油滴实验测定了元电荷的数值，A选项错误；卢瑟福用α粒子轰击氮原子核的核反应方程为N＋He→O＋H，该反应属于人工核反应，B选项错误；分别用黄光和蓝光照射金属钾表面均有光电子逸出，根据光电效应方程可知，入射光频率大的，逸出的光电子的最大初动能较大，故用蓝光照射时，逸出的光电子最大初动能较大，C选项错误；伽利略利用图所示实验研究自由落体运动，先在倾角较小的斜面上进行实验，其目的是冲淡重力，使时间测量更容易，D选项正确．2、如图所示，一铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度v抽出纸条后，铁块掉在地上的P点．若以2v速度抽出纸条，则铁块落地点为(　　)A．仍在P点B．在P点左边C．在P点右边不远处D．在P点右边原水平位移的两倍处解析：选B．纸条抽出的过程，铁块所受的滑动摩擦力一定，以v的速度抽出纸条，铁块所受滑动摩擦力的作用时间较长，由I＝Fft＝mv0得铁块获得速度较大，平抛运动的水平位移较大，以2v的速度抽出纸条的过程，铁块所受滑动摩擦力作用时间较短，铁块获得速度较小，平抛运动的位移较小，故B选项正确．3、(多选)下列说法中正确的是(　　)A．光的波粒二象性学说彻底推翻了麦克斯韦的光的电磁说B．在光的双缝干涉实验中，暗条纹的地方是光子永远不能到达的地方C．光的双缝干涉实验中，大量光子打在光屏上的落点是有规律的，暗纹处落下光子的概率小D．单个光子具有粒子性，大量光子具有波动性[答案]　CD4、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解析：选BD．设系统损失的动能为ΔE，根据题意可知，整个过程中小物块和箱子构成的系统满足动量守恒和能量守恒，则有mv＝(M＋m)vt(①式)、mv2＝(M＋m)v＋ΔE(②式)，由①②联立解得ΔE＝v2，可知选项A错误、B正确；又由于小物块与箱壁碰撞为弹性碰撞，则损耗的能量全部用于摩擦生热，即ΔE＝NμmgL，选项C错误、D正确．5、处于n＝3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有(　　)A．1种  B．2种  C．3种  D．4种C　[大量氢原子从n＝3能级向低能级跃迁时，能级跃迁图如图所示，有3种跃迁情况，故辐射光的频率有3种，选项C正确。]6、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解析：选C．按照光的波动理论，电子吸收光子的能量需要时间，因此光电效应不可能瞬时发生，这与光电效应具有瞬时性矛盾；按照光的波动理论，只要有足够长的时间，电子会吸收足够的能量，克服原子的束缚成为光电子，因此所有金属均可以发生光电效应，这与光电效应有极限频率矛盾；按照光的波动理论，照射光越强，电子获得的能量越大，打出的光电子的最大初动能越大，这与光电效应中打出的光子的最大初动能与光强无关，而与照射光的频率有关矛盾；按照光的波动理论也可以得到光越强打出的光电子越多，光电流越大，因此C项正确．7、下列说法中正确的是(　　)A．电子的衍射现象说明实物粒子也具有粒子性B．β衰变是原子核内部一个质子转化成一个中子的过程C．电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性D．β衰变是原子核内部一个中子转化成一个质子的过程解析：选CD．电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性，选项A错误，C正确；β衰变是原子核内部一个中子转化成一个质子的过程，选项B错误，D正确．8、用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转．而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么(　　)A．a光的频率一定小于b光的频率B．只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大C．增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转D．用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c解析：选B．由于用单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转，说明发生了光电效应，而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，说明b光不能发生光电效应，即a光的频率一定大于b光的频率；增加a光的强度可使单位时间内逸出光电子的数量增加，则通过电流计G的电流增大，因为b光不能发生光电效应，所以即使增加b光的强度也不可能使电流计G的指针发生偏转； 用a光照射光电管阴极K时，通过电流计G的电子的方向是由d到c所以电流方向是由c到d，选项B正确．*9、如图所示，足够长的固定光滑斜面倾角为θ，质量为m的物体以速度v从斜面底端冲上斜面，达到最高点后又滑回原处，所用时间为t．对于这一过程，下列判断正确的是(　　)A．斜面对物体的弹力的冲量为零B．物体受到的重力的冲量大小为mgt C．物体受到的合力的冲量大小为零D．物体动量的变化量大小为mgsin θ·t解析：选BD．由冲量的求解公式可知，斜面对物体的弹力的冲量为mgcos θ·t，选项A错误；物体受到的重力的冲量大小为mgt，选项B正确；物体回到斜面底端的速度仍为v，方向与初速度方向相反，故根据动量定理可知，物体受到的合力的冲量大小为2mv，选项C错误；因整个过程中物体所受的合力为mgsin θ，则根据动量定理可知，物体动量的变化量大小为mgsin θ·t，选项D正确．*10、(多选)在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是(　　)A．增大入射光的强度，光电流增大B．减小入射光的强度，光电效应现象消失C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大[答案]　AD*11、一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v＝2 m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1，不计质量损失，取重力加速度g＝10 m/s2．则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是(　　)解析：选B．弹丸爆炸瞬间爆炸力远大于外力，故爆炸瞬间动量守恒．因两弹片均水平飞出，飞行时间t＝＝1 s，取向右为正，由水平速度v＝知，选项A中，v甲＝2．5 m/s，v乙＝－0．5 m/s；选项B中，v甲＝2．5 m/s，v乙＝0．5 m/s；选项C中，v甲＝1 m/s，v乙＝2 m/s；选项D中，v甲＝－1 m/s，v乙＝2 m/s．因爆炸瞬间动量守恒，故mv＝m甲v甲＋m乙v乙，其中m甲＝m，m乙＝m，v＝2 m/s，代入数值计算知选项B正确．*12、(多选)如图所示是玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图。大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，设普朗克常量为h，下列说法正确的是(　　)A．能产生3种不同频率的光子B．产生的光子的最大频率为C．当氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时，氢原子的能量变大D．若氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级n＝3跃迁到n＝1时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为E3－E2ABD　[根据C可得从n＝3能级向低能级跃迁能产生C＝3种不同频率的光子，A正确；产生的光子有最大能量的是从n＝3能级向n＝1能级跃迁时产生的，根据公式hν＝E3－E1，解得ν＝，B正确；从高能级向低能级跃迁，释放光子，氢原子能量变小，C错误；若氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级n＝3跃迁到n＝1时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为Ekm＝hν－W0＝(E3－E1)－(E2－E1)＝E3－E2，故D正确。] 二、非选择题1、思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)(1)α、β、γ三种射线中，α射线的电离作用最强。 (  )(2)半衰期与温度无关。 (  )(3)如果某放射性元素的原子核有100个，经过一个半衰期后还剩50个。(  )(4)所有元素都可以发生衰变。 (  )(5)核反应中质量数守恒，故没有质量亏损。 (  )(6)质能方程表明在一定条件下，质量可以转化为能量。 (  )【答案】（1）√  （2）√  （3）×  （4）×  （5）×  （6）×2、如图所示，当波长λ＝200 nm的紫外线照射到金属上时，逸出的光电子最大初动能E＝3．5 eV．已知普朗克常量h＝6．6×10－34 J·s，光在真空中的传播速度c＝3．0×108 m/s．求： (1)紫外线的频率；(2)金属的逸出功．解析：(1)ν＝＝1．5×1015 Hz．(2)由E＝hν－W0，得W0＝4．3×10－19 J．答案：见解析