（新课标）2022年高考物理一轮复习 高效课堂精讲精练41

新课标2022年高考一轮复习之高效课堂精讲精练41一、单项选择题(本大题共5小题，每小题5分，共25分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得5分，选错或不答的得0分．)1．(2022·上海高考)在存放放射性元素时，若把放射性元素①置于大量水中；②密封于铅盒中；③与轻核元素结合成化合物．则(　　)A．措施①可减缓放射性元素衰变B．措施②可减缓放射性元素衰变C．措施③可减缓放射性元素衰变D．上述措施均无法减缓放射性元素衰变【解析】　放射性元素的衰变快慢由其原子核内部结构决定，与外界因素无关，所以A、B、C错误，D正确．【答案】　D2．a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰，作用前a球动量pa＝30kg·m/s，b球动量pb＝0，碰撞过程中，a球的动量减少了20kg·m/s，则作用后b球的动量为(　　)A．－20kg·m/s　　　　　　B．10kg·m/sC．20kg·m/sD．30kg·m/s【解析】　碰撞过程中，a球的动量减少了20kg·m/s，故此时a球的动量是10kg·m/s，a、b两球碰撞前后总动量保持不变为30kg·m/s，则作用后b球的动量为20kg·m/s.C对．【答案】　C3．(2022·长沙模拟)一小型爆炸装置在光滑、坚硬的水平钢板上发生爆炸，所有碎片均沿钢板上方的圆锥面(圆锥的顶点在爆炸装置处)飞开．在爆炸过程中，下列关于爆炸装置的说法中正确的是(　　)A．总动量守恒B．机械能守恒C．水平方向动量守恒D．竖直方向动量守恒【解析】　爆炸装置在光滑、坚硬的水平钢板上发生爆炸，与钢板间产生巨大的相互作用力，这个作用力将远远大于它所受到的重力，所以爆炸装置的总动量是不守恒的．但由于钢板对爆炸装置的作用力是竖直向上的，因此爆炸装置在竖直方向动量不守恒，而在水平方向动量是守恒的．爆炸时，化学能转化为机械能，因此，机械能不守恒．故只有C对．【答案】　C4．核聚变与核裂变相比几乎不会带来放射性污染等环境问题，而且其原料可直接取自海水中的氘，来源几乎取之不尽，是理想的获取能源的方式．EAST装置是中国耗时8年、耗资2亿元人民币自主设计、自主建造而成的，它成为世界上第一个建成并真正运行的全超导非圆截面核聚变实验装置．已知两个氘核聚变生成一个氦3和一个中子的核反应方程是2H→He＋n＋3.26MeV若有2g氘全部发生聚变，则释放的能量是(NA为阿伏加德罗常数)(　　)A．0.5×3.26MeVB．3.26MeVC．0.5NA×3.26MeVD．NA×3.26MeV【解析】　根据核反应方程可知，两个氘核聚变释放的能量为3.26MeV，那么2-5-\ng氘核(即1mol氘核)聚变释放的能量为0.5NA×3.26MeV，所以C正确．【答案】　C5．在光滑水平冰面上，甲、乙两人各乘一小车，甲、乙质量相等，甲手中另持一小球，开始时甲、乙均静止，某一时刻，甲向正东方向将球沿着冰面推给乙，乙接住球后又向正西方向将球推回给甲，如此推接数次后，甲又将球推出，球在冰面上向乙运动，但已经无法追上乙，此时甲的速率v甲、乙的速率v乙及球的速率v三者之间的关系为(　　)A．v甲＝v乙≥vB．v<v甲<v乙C．v甲<v≤v乙D．v≤v乙<v甲【解析】　以甲、乙、球三者为系统，系统的动量守恒，取向西为正方向，在全过程中有：0＝m甲v甲－m乙v乙－m球v且m甲＝m乙故v甲>v乙，根据球最终无法追上乙得，v≤v乙，故选项D正确．【答案】　D二、双项选择题(本大题共5小题，每小题6分，共30分．全部选对的得6分，只选1个且正确的得3分，有选错或不答的得0分．)6．(2022·太原模拟)钴60是金属元素钴的放射性同位素之一，其半衰期为5.27年．它会通过β衰变放出能量高达315keV的高速电子衰变为镍60，同时会放出两束γ射线，其能量分别为1.17MeV及1.33MeV.钴60的应用非常广泛，几乎遍及各行各业．在农业上，常用于辐射育种、食品辐射保藏与保鲜等；在工业上，常用于无损探伤、辐射消毒、辐射加工、辐射处理废物以及自行控制等；在医学上，常用于癌和肿瘤的放射治疗．关于钴60下列说法正确的是(　　)A．衰变方程为Co→Ni＋eB．利用钴60对人体肿瘤进行放射治疗是利用其衰变放出的电子流C．钴60可以作为示踪原子研究人体对药物的吸收D．钴60衰变过程中会有质量亏损【解析】　根据质量数守恒及电荷数守恒，可判断A项正确．钴60半衰期太长，且衰变放出的高能粒子对人体伤害太大，不能作为药品的示踪原子，C项不正确；利用钴60对人体肿瘤进行放射治疗是利用其衰变放出的γ射线，因为衰变释放能量，必然存在质量亏损，B错误，D正确．【答案】　AD7．原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源．当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量．这几种反应的总效果可以表示为6H→kHe＋dH＋2n＋43.15MeV由平衡条件可知(　　)A．k＝1B．k＝2C．d＝4D．d＝2【解析】　核反应的基本规律是质量数和电荷数守恒，所以6×2＝4k＋d＋2,6×1＝2k＋d，解得k＝2，d＝2，因此B、D选项正确．-5-\n【答案】　BD8．下列说法正确的是(　　)A.7N＋H→6C＋He是α衰变方程B.H＋H→He＋γ是核聚变反应方程C.U→Th＋He是核裂变反应方程D.He＋Al→P＋n是原子核的人工转变方程【解析】　核反应类型分四种，核反应的方程特点各有不同，衰变方程的左边只有一个原子核，右边出现α或β粒子．聚变方程的左边是两个轻核反应，右边是中等原子核．裂变方程的左边是重核与中子反应，右边是中等原子核．人工核转变方程的左边是氦核与常见元素的原子核反应，右边也是常见元素的原子核，由此可知B、D两选项正确．【答案】　BD9．设氢原子由n＝3的状态向n＝2的状态跃迁时放出能量为E、频率为ν的光子．氢原子(　　)A．跃迁时可以放出或吸收能量为任意值的光子B．由n＝2的状态向n＝1的状态跃迁时放出光子的能量大于EC．由n＝3的状态向n＝1的状态跃迁时放出光子的能量等于6.4ED．由n＝4的状态向n＝3的状态跃迁时放出光子的频率大于ν【解析】　由玻尔理论知，hν＝E3－E2＝.当由n＝2的状态向n＝1的状态跃迁时，E′＝E2－E1＝＞＝E；由n＝3的状态向n＝1的状态跃迁时放出光子的能量为E″＝E3－E1＝＝6.4E；由n＝4的状态向n＝3的状态跃迁时，hν′＝E4－E3＝＜hν.故B、C正确．【答案】　BC10．核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，但安全是核电站面临的非常严峻的问题．核泄露中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，钚的危险性在于它对人体的毒性，与其他放射性元素相比钚在这方面更强，一旦侵入人体，就会潜伏在人体肺部、骨骼等组织细胞中，破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险．已知钚的一种同位素Pu的半衰期为24100年，其衰变方程为Pu→X＋He＋γ，下列有关说法正确的是(　　)A．X原子核中含有143个中子B．100个Pu经过24100年后一定还剩余50个C．由于衰变时释放巨大能量，根据E＝mc2，衰变过程总质量增加D．衰变发出的γ放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力【解析】　由衰变过程中核电核数守恒得X，其中中子数为235－92＝143，A项对．半衰期对大量原子核的衰变才有意义，B项错．衰变过程中核子总质量减小，质量必亏损，C项错．衰变后产生巨大的能量以γ光子的形式释放，D项对．【答案】　AD-5-\n三、非选择题(本题共3小题，共45分．要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)11．(14分)(2022·盐城模拟)(1)氢原子核的光谱在可见光范围内有四条谱线，其中在靛紫色区内的一条是处于量子数n＝4的能级氢原子跃迁到n＝2的能级发出的，氢原子的能级如图1所示，已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，则该条谱线光子的能量为________eV，该条谱线光子的频率为________Hz.(结果保留3位有效数字)图1(2)已知金属铷的极限频率为5.15×1014Hz，现用波长为5.0×10－7m的一束光照射金属铷，能否使金属铷产生光电效应？若能，请算出逸出光电子的最大初动能．(结果保留2位有效数字)【解析】　(1)光子的能量E＝E4－E2＝(－0.85)eV－(－3.4)eV＝2.55eV.由E＝hν得ν＝＝＝6.15×1014Hz.(2)因入射光子的频率ν＝得ν＝6.0×1014Hz，大于金属铷的极限频率，故能使金属铷产生光电效应由爱因斯坦光电效应方程Ekm＝hν－WW＝hν0代入数值得Ekm＝5.6×10－20J.【答案】　(1)2.55　6.15×1014　(2)能　5.6×10－20J12．(15分)(2022·洛阳模拟)两磁铁各放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动．已知甲车和磁铁的总质量为0.5kg，乙车和磁铁的总质量为1.0kg.两磁铁的N极相对，推动一下，使两车相向运动．某时刻甲的速率为2m/s，乙的速率为3m/s，方向与甲相反．两车运动过程中始终未相碰．求：(1)两车相距最近时，乙的速度为多大？(2)甲车开始反向运动时，乙车的速度为多大？【解析】　(1)两车相距最近时，两车的速度相同，设该速度为v，取乙车的速度方向为正方向．由动量守恒定律得m乙v乙－m甲v甲＝(m甲＋m乙)v所以两车最近时，乙车的速度为v＝＝m/s-5-\n＝m/s≈1.33m/s.(2)甲车开始反向时，其速度为0，设此时乙车的速度为v乙′，由动量守恒定律得m乙v乙－m甲v甲＝m乙v乙′得v乙′＝＝m/s＝2m/s.【答案】　(1)1.33m/s　(2)2m/s13．(16分)(2022·长沙模拟)如图2所示，光滑水平面上放置质量均为M＝2kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连(当滑块滑过感应开关时，两车自动分离)，甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ＝0.5.一根通过细线拴着且被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m＝1kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连，此时弹簧的弹性势能E0＝10J，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止状态．现剪断细线，求：图2(1)滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小；(2)滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车，滑块P在乙车上滑行的距离．(g取10m/s2)【解析】　(1)设滑块P滑上乙车前的速度为v1，对整体应用动量守恒和能量关系有mv1－2Mv2＝0E0＝mv/2＋2Mv/2解之得v1＝4m/s，v2＝1m/s.(2)设滑块P和小车乙达到的共同速度为v′，对滑块P和小车乙有mv1－Mv2＝(m＋M)v′μmgL＝mv＋Mv－(M＋m)v′2代入数据解得L＝m.【答案】　(1)4m/s　(2)m-5-