人教版高中物理选修3-5综合测试卷B
高中物理选修3-5测试卷及答案
高中物理选修3— 5 测试卷一、选择题( 10 个小题,共60 分, 1-9小题给出的四个选项中,只有一个选项正确;10-12 小题有多个选项正确,全选对的得 5 分,选对但不全的得 3 分,有错选的得 0 分)1.下面关于冲量的说法中正确的是 ()A.物体受到很大的冲力时,其冲量一定很大B.当力与位移垂直时,该力的冲量为零C.不管物体做什么运动,在相同时间内重力的冲量相同D.只要力的大小恒定,其相同时间内的冲量就恒定2.在光滑的水平面上有 a 、 b 两球,其质量分别为m a、 m b,两球在某时刻发生正碰,两球在碰撞前后的速度图象如图所示.则下列关系正确的是()A . m a>m bB . m a= m bC .ma < m bD .无法判断3.下列叙述中不正确的是()A.麦克斯韦提出了光的电磁说B.玻尔建立了量子理论,成功解释了各种原子发光现象C.在光的干涉现象中,干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方D.宏观物体的物质波波长非常小,不易观察到它的波动性4.下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是()A .甲图中,卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子B.乙图中,在光颜色保持不变的情况下,入射光越强,饱和光电流越大C.丙图中,射线甲由电子组成,射线乙为电磁波,射线丙由α粒子组成D.丁图中,链式反应属于轻核裂变5.氢原子发光时,能级间存在不同的跃迁方式,图中① ② ③三种跃迁方式对应的光谱线分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,下列 A 、B、C、D 光谱图中,与上述三种跃迁方式对应的光谱图应当是下图中的(图中下方的数值和短线是波长的标尺)()6 .某单色光照射到一逸出功为 W 的光电材料表面, 所产生的光电子在垂直于磁感应强度为B 的匀强磁场中做圆周运动的最大半径为r ,设电子的质量为 m ,带电量为 e ,普朗克常量为h ,则该光波的频率为()A .WB . r 2e 2B22 22D .W r2e 2B 2C . W r e Bh2mh h2mhh2mh7.如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m 的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为 m 的小球从槽高h 处开始下滑 ,则( )A .在以后的运动过程中,小球和槽的动量始终守恒B .在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C .被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,小球能回到槽高 h 处D .被弹簧反弹后 ,小球和槽都做速率不变的直线运动8.“朝核危机”引起全球瞩目,其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆.重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚 239( 23994Pu ),这种钚 239 可由铀 239( 23992U )经过 n 次 衰变而产生,则 n 为() A .2B .239C .145D . 929.质量为 m 、速度为 v 的 A 球与质量为 3m 的静止 B 球发生正碰. 碰撞可能是弹性的,也可 能是非弹性的, 因此,碰撞后 B 球的速度可能有不同的值. 碰撞后 B 球的速度大小可能是()A .0.6vB . 0.4vC . 0.2vD . v10 . (多选)在光滑水平面上,一质量为m 、速度大小为 v 的 A 球与质量为 2m 静止的 B球碰撞发生正碰, 碰撞可能是弹性的, 也可能是非弹性的。
高中物理人教版选修3-5习题 本册综合能力测试题 Word版含答案
本册综合能力测试题本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分,时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第1~6小题只有一个选项符合题目要求,第7~10小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.(山东师大附中2014~2015学年高二下学期检测)下面是历史上的几个著名实验的装置图,其中发现电子的装置是导学号 96140512()答案:A解析:汤姆孙利用气体放电管研究阴极射线,发现了电子。
2.如图所示,光滑水平面上有一小车,小车上有一物体,用一细线将物体系于小车的A 端,物体与小车A端之间有一压缩的弹簧,某时刻线断了,物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上。
则下述说法中正确的是导学号 96140513()①若物体滑动中不受摩擦力,则全过程机械能守恒②若物体滑动中有摩擦力,则全过程系统动量守恒③小车的最终速度与断线前相同④全过程系统的机械能不守恒A.①②③B.②③④C.①③④D.①②③④答案:B解析:取小车、物体和弹簧为一个系统,则系统水平方向不受外力(若有摩擦,则物体与小车间的摩擦力为内力),故全过程系统动量守恒,小车的最终速度与断线前相同。
但由于物体粘在B端的油泥上,即物体与小车发生完全非弹性碰撞,有机械能损失,故全过程机械能不守恒。
3.关于核反应方程21H+31H→42He+X,以下说法中正确的是导学号 96140514() A.X是10n,该核反应属于聚变B.X是11H,该核反应属于裂变C.X是10n,该反应中的核燃料是当前核电站采用的核燃料D.X是11H,该反应中的核燃料是当前核电站采用的核燃料答案:A解析:根据质量数守恒和电荷数守恒知X是10n,此核反应属于聚变,A正确B错误。
当前核电站采用的燃料是铀235,C、D错误。
4.(河北邢台一中2014~2015学年高二下学期检测)氢原子的能级如图所示,下列说法不正确的是导学号 96140515()A.一个氢原子从n=4的激发态跃迁到基态时,有可能辐射出6种不同频率的光子,这时电子动能减少,原子势能减少B.已知可见光的光子能量范围约为1.62eV-3.11eV,处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线,并发生电离C.有一群处于n=4能级的氢原子,如果原子n=2向n=1跃迁所发生的光正好使某种金属材料产生光电效应,则这群氢原子发出的光谱中共有3条谱线能使该金属产生光电效应D.有一群处于n=4能级的氢原子,如果原子n=2向n=1跃迁所发出的光正好使某种金属材料产生光电效应,从能级n=4向n=1发出的光照射该金属材料,所产生的光电子的最大初动能为2.55eV答案:A解析:根据C24=6知,一群氢原子处于量子数n=4的激发态,它们向较低能级跃迁时可能辐射出6种不同频率的光子,这时动能增大,电势能减小,故A错误;可见光的光子能量范围约为1.62eV-3.11eV,则紫外线的能量高于3.11eV,而n=3能级的氢原子能量为-1.51eV,因此处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线,并发生电离,故B正确。
人教版高二物理选修3-5全册各章综合检测卷B
综合检测卷B(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共6小题,每题4分,共24分)1.下列有关原子结构和原子核的认识,其中正确的是( )A.γ射线是高速运动的电子流B.氢原子辐射光子后,其绕核运动的电子动能增大C.太阳辐射的能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D.21083Bi的半衰期是5天,100克21083Bi经过10天后还剩下50克答案 B2.如图1所示,木块静止在光滑水平面上,子弹A、B从木块两侧同时射入木块,最终都停在木块中,这一过程中木块先向右运动,最后静止在水平面上,设子弹A、B的初动量大小分别为p A、p B,相对木块运动时,受到木块的恒定阻力作用,恒力大小分别为F A、F B,由此可判断( )图1A.p A=p B B.p A>p B C.F A=F B D.F A<F B答案 A解析以子弹A、B及木块为系统,系统所受合外力为零,故系统动量守恒,系统末动量为零,而木块初动量为零,所以子弹A、B的初动量大小相等、方向相反,A正确,B错误.因为两子弹射入木块时向右运动,所以木块受到向右的摩擦力大于向左的摩擦力,即子弹A对木块的摩擦力大于子弹B对木块的摩擦力,C、D错误.3.氢原子的能级图如图2所示,欲使一处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子,氢原子需要吸收的能量至少是( )图2A.13.6 eVB.10.20 eVC.0.54 eVD.27.20 eV答案 A解析要使氢原子变成氢离子,需要吸收的能量大于等于ΔE=E n-E1=0-(-13.6 eV)=13.6 eV.4.一个质子以1.0×107 m/s的速度撞一个静止的铝原子核后被俘获,铝原子核变成硅原子核.已知铝原子核的质量是质子的27倍,硅原子核的质量是质子的28倍,则下列判断正确的是( )A.核反应方程为2713Al+11H→2814SiB.核反应方程为2713Al+10n→2814SiC.硅原子核速度的数量级为107 m/s,方向跟质子的初速度方向一致D.硅原子核速度的数量级为105 m/s,方向跟质子的初速度方向相反答案 A解析由核反应中电荷数和质量数守恒可知A选项正确,B选项错误.由动量守恒定律求得硅原子速度的数量级为105 m/s,方向和质子的初速度方向相同,故C、D选项错误.5.如图3所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点坐标为4.27,与纵轴的交点坐标为0.5).由图可知( )图3A.该金属的截止频率为4.27×1014 HzB.该金属的截止频率为5.5×1014 HzC.该图线的斜率表示普朗克常量的倒数D.该金属的逸出功为0.5 eV答案 A解析根据光电效应方程E k=hν-W0可知,图线的斜率表示普朗克常量,图线与ν轴的交点对应的频率表示截止频率:E k-ν图象中ν=0时对应的E k的值表示逸出功的负值,易知该金属的逸出功不等于0.5 eV,所以选项A正确.6.如图4所示,一沙袋用轻细绳悬于O点,开始时沙袋处于静止,此后用弹丸以水平速度击中沙袋后均未穿出.第一个弹丸的速度为v1,打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为30°.当其第一次返回图示位置时,第二个弹丸以水平速度v2又击中沙袋,使沙袋向右摆动且最大摆角仍为30°.若弹丸质量是沙袋质量的140倍,则以下结论中正确的是( )图4A.v1=v2B.v1∶v2=41∶42C.v1∶v2=42∶41 D.v1∶v2=41∶83答案 D解析根据摆动过程中机械能守恒和两次击中沙袋摆动的角度相等可知,两次击中沙袋后整体的速度相同,设为v,用M表示沙袋的质量,m表示弹丸的质量,由动量守恒定律得:第一次:mv1=(M+m)v,第二次:mv2-(M+m)v=(M+2m)v,比较两式可以解得v1∶v2=41∶83.D正确.二、多项选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分)7.太阳内部持续不断地发生着4个质子(11H)聚变为1个氦核(42He)的热核反应,核反应方程是411H―→42He+2X,这个核反应释放出大量核能.已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3,真空中的光速为c.下列说法中正确的是( )A.方程中的X表示中子(10n)B.方程中的X表示电子(0 -1e)C.方程中的X表示正电子(0 +1e)D.这个核反应中质量亏损Δm=4m1-m2E.这个核反应中释放的核能ΔE=(4m1-m2-2m3)c2答案CE解析由质量数和电荷数守恒知:X为0 +1e,A、B错误,C正确.该反应中质量亏损Δm=4m1-m2-2m3,D错误,ΔE=Δmc2=(4m1-m2-2m3)c2,E正确.8.下列说法正确的是( )A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应B.汤姆孙发现电子,表明原子核具有复杂结构C.卢瑟福发现了中子,查德威克发现了质子D.一束光照射到某金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短E.按照波尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减少,原子总能量增大答案AE9.下列说法正确的是( )A.放射性元素的半衰期是针对大量原子核的统计规律B.α、β、γ射线比较,α射线的电离作用最弱C.光的波长越短,光子的能量越大,光的粒子性越明显D.原子的全部正电荷和全部质量都集中在原子核里E.由玻尔的原子模型可以推知,处于激发态的氢原子,量子数越大,核外电子动能越小答案ACE10.已知氘核的比结合能是1.09 MeV,氚核的比结合能是2.78 MeV,氦核的比结合能是7.03 MeV.在某次核反应中,1个氘核和1个氚核结合生成1个氦核,则下列说法中正确的是( )A.这是一个裂变反应B.核反应方程为21H+31H→42He+10nC.核反应过程中释放的核能是17.6 MeVD.目前核电站都采用上述核反应发电E.该核反应会有质量亏损答案BCE解析1个氘核和1个氚核结合生成1个氦核,这是聚变反应.故A错误;1个氘核和1个氚核结合生成1个氦核,根据质量数与电荷数守恒知同时有一个中子生成,核反应方程为21H +31H→42He+10n,故B正确;根据质能方程ΔE=Δmc2,得一次聚变释放出的能量:ΔE=E2-E1=7.03×4 MeV-(2.78×3+1.09×2) MeV=17.6 MeV,故C正确;目前核电站都采用核裂变发电,故D错误;该反应放出热量,所以一定有质量亏损,故E正确.11.图5甲是光电效应的实验装置图,图乙是光电流与加在阴极K和阳极A上的电压的关系图象,下列说法正确的是( )图5A .由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大B .由图线①、②、③可知对某种确定的金属来说,其遏止电压只由入射光的频率决定C .只要增大电压,光电流就会一直增大D .不论哪种颜色的入射光,只要光足够强,就能发生光电效应E .遏止电压越大,说明从该金属中逸出来的光电子的最大初动能越大答案 ABE三、填空题(本题共2小题,共14分)12.(6分)用半径相同的两个小球A 、B 的碰撞验证动量守恒定律,实验装置示意图如图6所示,斜槽与水平槽圆滑连接.实验时先不放B 球,使A 球从斜槽上某一固定点C 由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹,再把B 球静置于水平槽边缘处,让A 球仍从C 处由静止滚下,A 球和B 球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹.记录纸上的O 点是重锤线所指的位置,若测得各落点痕迹到O 点距离:OM =2.68 cm ,OP =8.62 cm ,ON =11.50 cm ,并知A 、B 两球的质量比为2∶1,则未放B 球时A 球落地点是记录纸上的______点,系统碰撞前总动量p 与碰撞后总动量p ′的百分误差|p -p ′|p×100%=________%(结果保留一位有效数字).图6答案 P 2解析 M 、N 分别是碰后两球的落地点的位置,P 是碰前A 球的落地点的位置,碰前系统的总动量可等效表示为p =m A ·OP ,碰后系统的总动量可等效表示为p ′=m A ·OM +m B ·ON ,则其百分误差|p -p ′|p =|m A ·OP -m A ·OM +m B ·ON |m A ·OP ≈2%.13.(8分)(1)天然放射性元素239 94Pu 经过________次α衰变和________次β衰变,最后变成铅的同位素________(填“206 82Pb ”“207 82Pb ”或“208 82Pb ”).(2)历史上第一次利用加速器实现的核反应,是用加速后动能为0.5 MeV 的质子11H 轰击静止的A Z X ,生成两个动能均为8.9 MeV 的42He.(1 MeV =1.6×10-13 J ,反应放出的能量全部转化成42He 的动能)①上述核反应方程为__________________________________________.②质量亏损为________ kg.(保留两位有效数字)答案 (1)8 4 207 82Pb (2)①11H +73X →42He +42He 或11H +73Li →42He +42He②3.1×10-29解析 (1)设经过n 次α衰变,m 次β衰变,产生的铅质量数为A ,由题意239-A =4n ,A 必为207.4n =32,得n =8.2n -(94-82)=m ,m =4.(2)①11H +73X →42He +42He 或11H +73Li →42He +42He②Δmc 2=E 末-E 初,所以Δm =E 末-E 初c 2=2×8.9-0.5×1.6×10-133×1082 kg ≈3.1×10-29 kg.四、计算题(本题共4小题,共37分)14.(8分)一群氢原子处于量子数n =4的能级状态,氢原子的能级图如图7所示,则:图7(1)氢原子可能发射几种频率的光子?(2)氢原子由量子数n =4的能级跃迁到n =2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏?(3)用(2)中的光子照射下表中几种金属,哪些金属能发生光电效应?发生光电效应时,发射的光电子的最大初动能是多大? 金属铯 钙 镁 钛 逸出功W 0/eV 1.9 2.7 3.7 4.1答案 (1)6种 -19解析 (1)可能发射6种频率的光子.(2)由玻尔的跃迁规律可得光子的能量为E =E 4-E 2,代入数据得E =2.55 eV.(3)E 只大于铯的逸出功,故光子只有照射在铯金属上时才能发生光电效应,根据爱因斯坦的光电效应方程可得光电子的最大初动能为E km =E -W 0代入数据得,E km =0.65 eV(或1.04×10-19 J)15.(9分)质量为M 的小车置于光滑水平面上,小车的上表面由光滑的14圆弧和光滑平面组成,弧半径为R ,车的右端固定一轻弹簧,如图8所示.现将一质量为m 的滑块从圆弧最高处无初速度下滑,与弹簧相接触并压缩弹簧.求:图8(1)弹簧具有的最大弹性势能E p ;(2)当滑块与弹簧分离时小车的速度v .答案 (1)mgR (2) 2m 2gR M M +m解析 (1)滑块与小车相互作用过程中水平方向动量守恒,系统水平方向的总动量始终为0,滑块压缩弹簧后,当二者速度相等时,弹簧弹性势能最大,由水平方向上系统动量守恒得,此时滑块与小车速度均为0,由机械能守恒定律得,弹簧的最大弹性势能E p =mgR(2)当滑块与弹簧分离时,由系统动量守恒得,mv ′=Mv由机械能守恒定律得,mgR =12mv ′2+12Mv 2 解得小车的速度 v = 2m 2gR M (M +m ).16.(10分)一个原来静止的锂核(63Li)俘获一个速度为7.7×104 m/s 的中子后,生成一个氚核和一个氦核,已知氚核的速度大小为1.0×103 m/s ,方向与中子的运动方向相反.(1)试写出核反应方程;(2)求出氦核的速度大小;(3)若让一个氘核和一个氚核发生聚变时可产生一个氦核,同时放出一个中子,求这个核反应释放出的能量.(已知氘核质量为m D =2.014 102 u ,氚核质量为m T =3.016 050 u ,氦核质量m He =4.002 603 u ,中子质量m n =1.008 665 u ,1 u =1.660 6×10-27 kg)答案 (1)63Li +10n →31H +42He (2)2×104 m/s(3)2.82×10-12 J解析 (1)63Li +10n →31H +42He(2)取中子的运动方向为正方向,由动量守恒定律得m n v 0=-m T v 1+m He v 2v 2=m n v 0+m T v 1m He=1×7.7×104+3×1.0×1034m/s =2×104 m/s(3)质量亏损为Δm =m D +m T -m He -m n=(2.014 102+3.016 050-4.002 603-1.008 665) u=0.018 884 u ≈3.136×10-29 kg根据爱因斯坦质能方程ΔE =Δmc 2=3.136×10-29×(3×108)2 J≈2.82×10-12 J.17.(10分)如图9所示,光滑水平地面上固定一个半径R =0.2 m 的光滑四分之一圆轨道,圆轨道末端与紧靠着的两个长为L =0.2 m 的长木块A 、B 的上表面齐平,一可视为质点的滑块C 从圆轨道顶端由静止释放,滑下后依次滑上长木块A 、B ,已知A 、B 、C 的质量均为m =1 kg ,C 与A 上表面的动摩擦因数μ=0.5,g 取10 m/s 2.求滑块C 从A 刚滑上B 时三者的速度.图9答案 v A =v B =13 m/s v C =43m/s 解析 滑块C 从圆轨道滑下的的过程,由机械能守恒定律得mgR =12mv 20 可得v 0=2 m/s滑块滑上A 过程,对A 、B 、C 整体,由动量守恒定律mv 0=2mv A +mv C又由能量守恒定律-μmgL =⎝ ⎛⎭⎪⎫12×2mv 2A +12mv 2C -12mv 20 联立可得:v A =v B =13m/s4 3m/s.v C=。
人教版高中物理选修3-5综合测试B卷.docx
高中物理学习材料(鼎尚**整理制作)(新课标人教版)选修3-5综合测试B卷(时间:90分钟满分100分)一、选择题(本题共10小题,每题4分,共40分)1.在单缝衍射实验中,中央亮条纹的光强占入射光光强的95%以上,假设现在只让一个光子通过单缝,则该光子 ( )A.一定落在中央亮条纹上B.一定落在亮条纹处C.可能落在暗条纹处D.落在中央亮条纹处的可能性最大2.由不确定关系可以得出的结论是( ) A.如果动量的不确定范围越小,则与之对应的坐标的不确定范围就越大B.如果坐标的不确定范围越小,则动量的不确定范围就越大C.动量的不确定范围和与之对应的坐标的不确定范围不成反比关系D.动量的不确定范围和与之对应的坐标的不确定范围有唯一确定的关系3.能正确解释黑体辐射实验规律的是( ) A.能量的连续经典理论B.普朗克提出的能量量子化理论C.牛顿提出的能量微粒说D.以上说法均不正确4.下列关于物质波的认识中正确的是( )A.任何一个物体都有一种波和它对应,这就是物质波B.X光的衍射证实了物质波的假设是正确的C.电子的衍射证实了物质波的假设是正确的D.物质波是一种概率波5.在验证光的波粒二象性的实验中,下列说法正确的是( ) A.使光子一个一个地通过狭缝,如时间足够长,底片上将会显示衍射图样B.单个光子通过狭缝后,底片上会出现完整的衍射图样C.光子通过狭缝的运动路线像水波一样D.光的波动性是大量光子运动的规律6.用图示装置研究光电效应现象,光阴极K与滑动变阻器的中心抽头c相连,当滑动头P 从a移到c的过程中,光电流始终为零。
为了产生光电流,可采取的措施是( ) A.增大入射光的强度B.增大入射光的频率C.把P向a移动D.把P从c向b移动7.如图所示是一种弹射装置,弹丸的质量为m,底座的质量M=3m,开始时均处于静止状态,当弹簧释放将弹丸以对地速度v发射出去后,底座反冲速度的大小为41v,则摩擦力对底座的冲量为( )A.0B.41mv,方向向左C.41mv,方向向右D.43mv,方向向左8.如图所示,光滑地面上停有一辆带弧形槽的小车,车上有一木块自A处由静止下滑,最后停在B处,则此后小车将( )A.向左运动m v 0B .向右运动C .静止不动D .条件不足,无法确定小车的运动9.如图所示,车厢长度为L ,质量为M ,静止于光滑水平面上,车厢内有一质量为m 的物体以初速度v 0向右运动,与车厢壁来回碰撞n 次后,静止在车厢中,此时车厢速度为( )A .0B .v 0,水平向右C .mv 0/(M +m ),水平向右D .mv 0/(M —m ),水平向右10.一个力作用在A 物体上,在t 时间内A 速度的增量为6m/s ,这个力作用在B 物体上时,在t 时间内B 速度的增量为9m/s ,若把A 、B 两物体连在一起,再用此力作用t 时间,则A 、B 整体速度的增量为 ( )A .15m/sB .0.28m/sC .3.6m/sD .3.0m/s 二、填空题(本题共3小题,共18分)11.某种金属的逸出功是 1.25eV ,为了使它发生光电效应,照射光的频率至少应为____________.如果用可见光照射它,____________(能,不能)发生光电效应。
人教版高中物理选修3-5 综合 测试含答案和详细解析
绝密★启用前人教版高中物理选修3-5 综合测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.如图所示,一沙袋用轻细绳悬于O点,开始时沙袋处于静止,此后用弹丸以水平速度击中沙袋后均未穿出.第一个弹丸的速度为v1,打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为30°.当其第一次返回图示位置时,第二个弹丸以水平速度v2又击中沙袋,使沙袋向右摆动且最大摆角仍为30°.若弹丸质量是沙袋质量的倍,则以下结论中正确的是()A.v1=v2B.v1∶v2=41∶42C.v1∶v2=42∶41D.v1∶v2=41∶832.一质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v,在此过程中( )A.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为mv2B.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为零C.地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为mv2D.地面对他的冲量为mv-mgΔt,地面对他做的功为零3.在匀速行驶的船上,当船上的人相对于船竖直向上抛出一个物体时,船的速度将(水的阻力不变)()A.变大B.变小C.不变D.无法判定4.如图所示,分别用恒力F1、F2先后将质量为m的同一物体由静止开始沿相同的固定粗糙斜面由底端推至顶端.第一次力F1沿斜面向上,第二次力F2沿水平方向,两次所用时间相同,则在这两个过程中()A.F1做的功比F2做的功多B.第一次物体机械能的变化较多C.第二次合外力对物体做的功较多D.两次物体动量的变化量相同5.玻尔认为,围绕氢原子核做圆周运动的核外电子,轨道半径只能取某些特殊的数值,这种现象叫做轨道的量子化.若离核最近的第一条可能的轨道半径为r1,则第n条可能的轨道半径为rn=n2r1(n=1,2,3,…),其中n叫量子数.设氢原子的核外电子绕核近似做匀速圆周运动形成的等效电流,在n=3状态时其强度为I,则在n=2状态时等效电流强度为()A.IB.IC.ID.I6.下列说法正确的是()A.α粒子散射实验可以估算出原子核的数量级为10-10mB.放射性元素的半衰期随浓度增大而变长C.原子核的结合能越大,原子核越稳定D.β射线来源于原子核.具有中等的穿透能力7.某单色光照射某金属时不能产生光电效应,则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是()A.延长光照时间B.增大光的强度C.换用波长较短的光照射D.换用频率较低的光照射8.根据有关放射性方面的知识可知,下列说法正确的是()A.随着气温的升高,氡的半衰期会变短B.许多元素能自发地放出射线,使人们开始认识到原子是有复杂结构的C.放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子D.氢核、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3,当氢核与中子结合为氘核时,放出的能量为(m1+m2-m3)c29.图中画出了α粒子散射实验中两个α粒子的径迹,其中正确的是()A.B.C.D.10.在α粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中,以下说法正确的是()A.α粒子一直受到金原子核的斥力作用B.α粒子的动能不断减小C.α粒子的电势能不断增加D.α粒子发生散射,是与电子碰撞的结果11.向荧光屏上看去,电子向我们飞来,在偏转线圈中通以如图所示的电流(从右侧看),电子的偏转方向为()A.向上B.向下C.向左D.向右12.下列说法正确的是()A.H+H→He+n是裂变反应方程式B.U+n→Xe+Sr+2n是聚变反应方程式C.Na→Mg+e是β衰变,β粒子实质是从原子核外放出的电子D.Ra→Rn+He是α衰变,α粒子实质是由两个质子和两个中子结合而成13.下列关于α粒子的说法正确的是()A.物理学家卢瑟福通过α粒子散射实验说明了原子核内部有复杂的结构B.原子核放出α粒子即α衰变,α衰变的核反应方程式为X→Y+HeC.原子核放出α粒子即α衰变,α衰变的实质是一个中子转化为一个质子和电子D.比较α、β、γ三种射线,由α粒子组成的α射线,电离能力最弱、穿透能力最强14.氢原子能级如图所示.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时发出不同频率的光,其中a 光是从n=3能级向n=1能级跃迁时发出的,b光的频率大于a光的频率,则b光可能是()A.从n=4能级向n=3能级跃迁时发出的B.从n=4能级向n=2能级跃迁时发出的C.从n=4能级向n=1能级跃迁时发出的D.从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的15.下列关于光电效应的说法正确的是()A.普朗克利用量子理论成功解释了光电效应现象B.一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时,入射光的频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多C.发生光电效应时,入射光越强,光子的能量就越大,光电子的最大初动能就越大D.由于不同金属的逸出功不相同,因此不同金属材料的极限波长也不相同第Ⅱ卷二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)16.气垫导轨工作时,可忽略滑块与导轨表面间的阻力影响,现借助其验证动量守恒定律,如图2所示,在水平气垫导轨上放置质量均为m的A、B(图中未标出)两滑块,左侧滑块的左端、右侧滑块的右端分别与一条穿过打点计时器的纸带相连,打点计时器电源的频率为f.气垫导轨正常工作后,接通两个打点计时器的电源,待打点稳定后让两滑块以大小不同的速度相向运动,两滑块相碰后粘在一起继续运动.如图3所示的甲和乙为某次实验打出的、分别与两个滑块相连的两条纸带,在纸带上以同间距的6个连续打点为一段划分纸带,用刻度尺分别测出其长度为s1、s2和s3.图2图3(1)若碰前滑块A的速度大于滑块B的速度,则滑块________(选填“A”或“B”)是与纸带甲的________(选填“左”或“右”)端相连.(2)碰撞前A、B两滑块的动量大小分别为________、____________,实验需要验证是否成立的表达式为__________(用题目所给的已知量表示).三、计算题(共3小题,每小题10分,共30分)17.如图14所示,物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳相连,跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧,质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg.初始时A静止于水平地面上,B悬于空中.现将B竖直向上再举高h=1.8 m(未触及滑轮),然后由静止释放.一段时间后细绳绷直,A、B以大小相等的速度一起运动,之后B恰好可以和地面接触.取g=10 m/s2,空气阻力不计.求:图14(1)B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t;(2)A的最大速度v的大小;(3)初始时B离地面的高度H.18.如图甲所示是研究光电效应规律的光电管.用波长λ=0.50 μm的绿光照射阴极K,实验测得流过表的电流I与AK之间电势差U AK满足如图乙所示规律,取h=6.63×10-34J·s.结合图象,求:(结果均保留两位有效数字)(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大初动能.(2)该阴极材料的极限波长.19.氢原子处于基态时,原子能量E1=-13.6 eV,普朗克常量取h=6.6×10-34J·s.(1)处于n=2激发态的氢原子,至少要吸收多大能量的光子才能电离?(2)今有一群处于n=4激发态的氢原子,最多可以辐射几种不同频率的光子?其中最小的频率是多少?(结果保留2位有效数字)答案解析1.【答案】D【解析】根据摆动过程中机械能守恒和两次击中沙袋摆动的角度相等可知,两次击中沙袋后整体的速度相同,设为v,用M表示沙袋的质量,m表示弹丸的质量,由动量守恒定律得:第一次:mv1=(M+m)v,第二次:mv2-(M+m)v=(M+2m)v.2.【答案】B【解析】人的速度原来为零,起跳后变化v,则由动量定理可得:I-mgΔt=Δmv=mv,故地面对人的冲量为mv+mgΔt;而人在跳起时,人受到的支持力没有产生位移,故支持力不做功,B正确.3.【答案】C【解析】相对于船竖直向上抛出物体时,由于惯性,物体水平方向的速度和船的速度相同,船和物体组成的系统水平方向动量守恒,故船的速度不变.4.【答案】D【解析】利用公式x=at2,由于x和t均相同,故加速度a相同,由v=at,t相同,则物体到达斜面顶端时速度相同,动能相同,则动能变化量相同,根据动能定理知,合外力做功相等.由图示分析可知,第一个物体所受的摩擦力小于第二个物体所受的摩擦力,故两物体克服摩擦力做功不同,重力做功相同,F1做的功比F2做的少,故A、C错误;物体末速度相同,又由于处于相同的高度,所以两物体机械能变化相同,B错误;两种情况下,物体的加速度相同,所受合外力相同,由动量定理知两次物体动量的变化量相同,D正确.5.【答案】C【解析】根据,k=mr解得T=2π,n=2和n=3轨道半径之比为4∶9,则n=2和n=3两个轨道上的周期比为8∶27,根据I=知,电流比为27∶9,所以在n=3状态时其强度为I,则n=2状态时等效电流强度为I,C正确,A、B、D错误.6.【答案】D【解析】α粒子散射实验可以估算出原子核的数量级为10-15m,故A错误;放射性元素的半衰期不随环境的变化而变化,故B错误;比结合能越大,原子核越稳定,故C错误;β射线是原子核中一个中子转变为一个质子和一个时释放出来的,具有中等的穿透能力,故D正确.7.【答案】C【解析】光照射金属时能否产生光电效应,取决于入射光的频率是否大于等于金属的极限频率,与入射光的强度和照射时间无关,故选项A、B、D均错误;又因ν=,所以选项C正确.8.【答案】D【解析】半衰期是由原子核内部结构决定的,与化学、物理性质无关,故A错.β衰变是核内的一个中子转化为一个质子和一个电子,电子被释放出来,故C错.氢核和中子结合成氘核放出的能量为(m1+m2-m3)c2,故D正确.放射性使人们认识到原子核有复杂结构,B错.9.【答案】D【解析】α粒子在靠近金原子核时,离核越近,所受库仑斥力越大,偏转角度越大,根据这个特点可以判断出只有D正确,A、B、C错误.10.【答案】A【解析】α粒子发生大角度偏转,是因为受到原子核的库仑斥力,电子对α粒子的作用力可以忽略不计.故A正确,D错误.在散射的过程中,电场力先做负功再做正功,则动能先减小再增大,而电势能先增大再减小,B、C错误.11.【答案】A【解析】根据安培定则,环形磁铁右侧为N极、左侧为S极,在环内产生水平向左的匀强磁场,利用左手定则可知,电子向上偏转,选项A正确.12.【答案】D【解析】H+H→He+n是属于轻核的聚变反应方程,故A错误;U+n→Xe+Sr+2n是属于重核的裂变反应方程,故B错误;Na→Mg+e是β衰变,但β粒子实质是从原子核中子转变成质子而放出的电子,故C错误;Ra→Rn+He是α衰变,α粒子实质是由两个质子和两个中子结合而成,故D正确.13.【答案】B【解析】卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型,没有涉及到原子核内部结构.故A错误;α粒子是氦的原子核,其组成为2个质子和2个中子,所以α衰变时,中子数减少2,质子数减少2.故B正确;β衰变产生的电子,是原子核内部的中子转变为质子和电子,电子释放出来,不是α衰变.故C错误;α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强.故D错误.14.【答案】C【解析】根据题意可知,a光是从n=3能级向n=1能级跃迁时发出的,而b光的频率大于a光的频率,由能级差值越大,则光子的频率越高,因此b光可能是氢原子从n=4跃迁到n=1产生的,故A、B、D错误,C正确.15.【答案】D【解析】爱因斯坦的光子说成功解释了光电效应现象,A错误;发生光电效应时,入射光的频率影响的是光电子的最大初动能,光强度影响单位时间内发出光电子的数目,B错误.光子频率越高,根据光电效应方程知,E km=hν-W0,光电子的最大初动能越大,C错误.不同的金属逸出功不相同,根据W0=h知,极限波长不相同,D正确.16.【答案】(1)A左(2)0.2mfs10.2mfs30.2mf(s1-s3)=0.4mfs2【解析】(1)因碰前A的速度大于B的速度,A、B的速度相反,且碰后速度相同,故根据动量守恒定律可知,甲中s1和s3是两滑块相碰前打出的纸带,s2是相碰后打出的纸带,所以滑块A应与甲纸带的左侧相连.(2)碰撞前两滑块的速度分别为:v1===0.2s1fv2==0.2s3f碰撞后两滑块的共同速度:v==0.2s2f所以碰前两滑块动量分别为:p1=mv1=0.2mfs1,p2=mv2=0.2mfs3,总动量为:p=p1-p2=0.2mf(s1-s3);碰后总动量为:p′=2mv=0.4mfs2.要验证动量守恒定律,则一定有:0.2mf(s1-s3)=0.4mfs2.17.【答案】(1)0.6 s(2)2 m/s(3)0.6 m【解析】(1)B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动,有h=gt2①代入数据解得t=0.6 s②(2)设细绳绷直前瞬间B速度大小为v B,有v B=gt③细绳绷直瞬间,细绳张力远大于A、B的重力,A、B相互作用,由动量守恒得mB v B=(mA+mB)v④之后A做匀减速运动,所以细绳绷直后瞬间的速度v即为最大速度,联立②③④式,代入数据解得v=2 m/s⑤(3)细绳绷直后,A、B一起运动,B恰好可以和地面接触,说明此时A、B的速度为零,这一过程中A、B组成的系统机械能守恒,有(mA+mB)v2+mBgH=mAgH⑥代入数据解得H=0.6 m⑦18.【答案】(1)4.0×1012个 9.6×10-20J (2)6.6×10-7m【解析】(1)光电流达到饱和时,阴极发射的光电子全部到达阳极A,阴极每秒钟发射的光电子的个数n==个=4.0×1012(个)光电子的最大初动能为:E km=eU0=1.6×10-19C×0.6 V=9.6×10-20J.(2)设阴极材料的极限波长为λ0,根据爱因斯坦光电效应方程E km=h-h代入数据得λ0≈6.6×10-7m.19.【答案】(1)3.4 eV (2)6种 1.6×1014Hz【解析】(1)E2=E1=-3.4 eV则处于n=2激发态的氢原子,至少要吸收3.4 eV能量的光子才能电离.(2)根据C=6知,一群处于n=4激发态的氢原子最多能辐射出的光子种类为6种.n=4→n=3时,光子频率最小为νmin,则E4-E3=hνmin,代入数据,解得νmin=1.6×1014Hz.。
人教版本高中物理选修35期末测试B卷
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作高二物理选修3-5期末测试卷B卷满分100分,考试时间90分钟一、单项选择题(此题共8小题,每题3分,共24分。
每题给出的四个选项中,只有一个选项正确,所有选对的得 3分,错选或不答的不得分。
)1.放射性元素衰变时放出的三种射线,按穿透能力由强到弱的摆列次序是( )A.α射线,β射线,γ射线B.γ射线,β射线,α射线C.γ射线,α射线,β射线D.β射线,α射线,γ射线2.以下对于原子和原子核的说法正确的选项是( )β衰变现象说明电子是原子核的构成部分B.玻尔理论的假定之一是原子能量的量子化C.放射性元素的半衰期随温度的高升而变短D.比联合能越小表示原子核中的核子联合得越坚固3.a、b两球在圆滑的水平面上沿同向来线发生正碰,作用前a球动量p a=30kg·m/s,b球动量p b=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.-20kgm/s·B.10kgm/s·C.20kgm/s·D.30kgm/s·4.100多年前的1905年是爱因斯坦的“奇观”之年,这一年他先后发布了3篇拥有划时代意义的论文,此中对于光量子的理论成功的解说了光电效应现象.对于光电效应,以下说法正确的是().当入射光的频次低于极限频次时,可能发生光电效应B.光电子的最大初动能与入射光的频次成正比C.光电子的最大初动能与入射光的强度成正比D.某单色光照耀一金属时不发生光电效应,改用波长较短的光照耀该金属,可能发生光电效应5.用波长为107m的紫外线照耀钨的表面,开释出来的光电子中最大的动能是1019J。
由此可知,钨的极限频次是(普朗克常量1034J·s),光速108m/s,结果取两位有效数字)()A.1014HzB.1014Hz C.1014Hz D.1015Hz6.如下图,在圆滑的水平面上,有一质量为M=3kg的木板,木板上有质量为m=1kg的物块.它们都以v=4m/s的初速度反向运动,它们之间有摩擦,且木板足够长,当木板的图速度为时,物块的运动状况是()A.做加快运动B.做减速运动C.做匀速运动D.以上运动都有可能7.在以下两个核反响方程中,X1、X2分别代表一种粒子.①23892U→23490Th+X1②12H+13H→24 He+X2,以下判断中正确的选项是().①是重核裂变反响B.②是轻核聚变反响C.X1是α粒子,此种粒子形成的射线拥有很强的贯串本事234D.X2是中子,X2的质量等于1H与1H质量之和减去2He的质量8.运载火箭的最后一级以的速度飞翔,这一级火箭由一个质量为150kg的仪器舱和一个质量为300kg的火箭壳(在仪器舱后边)扣在一同。
人教版高中物理选修3-5 综合 测试含答案及详细解析
绝密★启用前人教版高中物理选修3-5 综合测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.如图所示,一沙袋用轻细绳悬于O点,开始时沙袋处于静止,此后用弹丸以水平速度击中沙袋后均未穿出.第一个弹丸的速度为v1,打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为30°.当其第一次返回图示位置时,第二个弹丸以水平速度v2又击中沙袋,使沙袋向右摆动且最大摆角仍为30°.若弹丸质量是沙袋质量的倍,则以下结论中正确的是()A.v1=v2B.v1∶v2=41∶42C.v1∶v2=42∶41D.v1∶v2=41∶832.一质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v,在此过程中( )A.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为mv2B.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为零C.地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为mv2D.地面对他的冲量为mv-mgΔt,地面对他做的功为零3.在匀速行驶的船上,当船上的人相对于船竖直向上抛出一个物体时,船的速度将(水的阻力不变)()A.变大B.变小C.不变D.无法判定4.如图所示,分别用恒力F1、F2先后将质量为m的同一物体由静止开始沿相同的固定粗糙斜面由底端推至顶端.第一次力F1沿斜面向上,第二次力F2沿水平方向,两次所用时间相同,则在这两个过程中()A.F1做的功比F2做的功多B.第一次物体机械能的变化较多C.第二次合外力对物体做的功较多D.两次物体动量的变化量相同5.玻尔认为,围绕氢原子核做圆周运动的核外电子,轨道半径只能取某些特殊的数值,这种现象叫做轨道的量子化.若离核最近的第一条可能的轨道半径为r1,则第n条可能的轨道半径为rn=n2r1(n=1,2,3,…),其中n叫量子数.设氢原子的核外电子绕核近似做匀速圆周运动形成的等效电流,在n=3状态时其强度为I,则在n=2状态时等效电流强度为()A.IB.IC.ID.I6.下列说法正确的是()A.α粒子散射实验可以估算出原子核的数量级为10-10mB.放射性元素的半衰期随浓度增大而变长C.原子核的结合能越大,原子核越稳定D.β射线来源于原子核.具有中等的穿透能力7.某单色光照射某金属时不能产生光电效应,则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是()A.延长光照时间B.增大光的强度C.换用波长较短的光照射D.换用频率较低的光照射8.根据有关放射性方面的知识可知,下列说法正确的是()A.随着气温的升高,氡的半衰期会变短B.许多元素能自发地放出射线,使人们开始认识到原子是有复杂结构的C.放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子D.氢核、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3,当氢核与中子结合为氘核时,放出的能量为(m1+m2-m3)c29.图中画出了α粒子散射实验中两个α粒子的径迹,其中正确的是()A.B.C.D.10.在α粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中,以下说法正确的是()A.α粒子一直受到金原子核的斥力作用B.α粒子的动能不断减小C.α粒子的电势能不断增加D.α粒子发生散射,是与电子碰撞的结果11.向荧光屏上看去,电子向我们飞来,在偏转线圈中通以如图所示的电流(从右侧看),电子的偏转方向为()A.向上B.向下C.向左D.向右12.下列说法正确的是()A.H+H→He+n是裂变反应方程式B.U+n→Xe+Sr+2n是聚变反应方程式C.Na→Mg+e是β衰变,β粒子实质是从原子核外放出的电子D.Ra→Rn+He是α衰变,α粒子实质是由两个质子和两个中子结合而成13.下列关于α粒子的说法正确的是()A.物理学家卢瑟福通过α粒子散射实验说明了原子核内部有复杂的结构B.原子核放出α粒子即α衰变,α衰变的核反应方程式为X→Y+HeC.原子核放出α粒子即α衰变,α衰变的实质是一个中子转化为一个质子和电子D.比较α、β、γ三种射线,由α粒子组成的α射线,电离能力最弱、穿透能力最强14.氢原子能级如图所示.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时发出不同频率的光,其中a 光是从n=3能级向n=1能级跃迁时发出的,b光的频率大于a光的频率,则b光可能是()A.从n=4能级向n=3能级跃迁时发出的B.从n=4能级向n=2能级跃迁时发出的C.从n=4能级向n=1能级跃迁时发出的D.从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的15.下列关于光电效应的说法正确的是()A.普朗克利用量子理论成功解释了光电效应现象B.一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时,入射光的频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多C.发生光电效应时,入射光越强,光子的能量就越大,光电子的最大初动能就越大D.由于不同金属的逸出功不相同,因此不同金属材料的极限波长也不相同第Ⅱ卷二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)16.气垫导轨工作时,可忽略滑块与导轨表面间的阻力影响,现借助其验证动量守恒定律,如图2所示,在水平气垫导轨上放置质量均为m的A、B(图中未标出)两滑块,左侧滑块的左端、右侧滑块的右端分别与一条穿过打点计时器的纸带相连,打点计时器电源的频率为f.气垫导轨正常工作后,接通两个打点计时器的电源,待打点稳定后让两滑块以大小不同的速度相向运动,两滑块相碰后粘在一起继续运动.如图3所示的甲和乙为某次实验打出的、分别与两个滑块相连的两条纸带,在纸带上以同间距的6个连续打点为一段划分纸带,用刻度尺分别测出其长度为s1、s2和s3.图2图3(1)若碰前滑块A的速度大于滑块B的速度,则滑块________(选填“A”或“B”)是与纸带甲的________(选填“左”或“右”)端相连.(2)碰撞前A、B两滑块的动量大小分别为________、____________,实验需要验证是否成立的表达式为__________(用题目所给的已知量表示).三、计算题(共3小题,每小题10分,共30分)17.如图14所示,物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳相连,跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧,质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg.初始时A静止于水平地面上,B悬于空中.现将B竖直向上再举高h=1.8 m(未触及滑轮),然后由静止释放.一段时间后细绳绷直,A、B以大小相等的速度一起运动,之后B恰好可以和地面接触.取g=10 m/s2,空气阻力不计.求:图14(1)B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t;(2)A的最大速度v的大小;(3)初始时B离地面的高度H.18.如图甲所示是研究光电效应规律的光电管.用波长λ=0.50 μm的绿光照射阴极K,实验测得流过表的电流I与AK之间电势差U AK满足如图乙所示规律,取h=6.63×10-34J·s.结合图象,求:(结果均保留两位有效数字)(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大初动能.(2)该阴极材料的极限波长.19.氢原子处于基态时,原子能量E1=-13.6 eV,普朗克常量取h=6.6×10-34J·s.(1)处于n=2激发态的氢原子,至少要吸收多大能量的光子才能电离?(2)今有一群处于n=4激发态的氢原子,最多可以辐射几种不同频率的光子?其中最小的频率是多少?(结果保留2位有效数字)答案解析1.【答案】D【解析】根据摆动过程中机械能守恒和两次击中沙袋摆动的角度相等可知,两次击中沙袋后整体的速度相同,设为v,用M表示沙袋的质量,m表示弹丸的质量,由动量守恒定律得:第一次:mv1=(M+m)v,第二次:mv2-(M+m)v=(M+2m)v.2.【答案】B【解析】人的速度原来为零,起跳后变化v,则由动量定理可得:I-mgΔt=Δmv=mv,故地面对人的冲量为mv+mgΔt;而人在跳起时,人受到的支持力没有产生位移,故支持力不做功,B正确.3.【答案】C【解析】相对于船竖直向上抛出物体时,由于惯性,物体水平方向的速度和船的速度相同,船和物体组成的系统水平方向动量守恒,故船的速度不变.4.【答案】D【解析】利用公式x=at2,由于x和t均相同,故加速度a相同,由v=at,t相同,则物体到达斜面顶端时速度相同,动能相同,则动能变化量相同,根据动能定理知,合外力做功相等.由图示分析可知,第一个物体所受的摩擦力小于第二个物体所受的摩擦力,故两物体克服摩擦力做功不同,重力做功相同,F1做的功比F2做的少,故A、C错误;物体末速度相同,又由于处于相同的高度,所以两物体机械能变化相同,B错误;两种情况下,物体的加速度相同,所受合外力相同,由动量定理知两次物体动量的变化量相同,D正确.5.【答案】C【解析】根据,k=mr解得T=2π,n=2和n=3轨道半径之比为4∶9,则n=2和n=3两个轨道上的周期比为8∶27,根据I=知,电流比为27∶9,所以在n=3状态时其强度为I,则n=2状态时等效电流强度为I,C正确,A、B、D错误.6.【答案】D【解析】α粒子散射实验可以估算出原子核的数量级为10-15m,故A错误;放射性元素的半衰期不随环境的变化而变化,故B错误;比结合能越大,原子核越稳定,故C错误;β射线是原子核中一个中子转变为一个质子和一个时释放出来的,具有中等的穿透能力,故D正确.7.【答案】C【解析】光照射金属时能否产生光电效应,取决于入射光的频率是否大于等于金属的极限频率,与入射光的强度和照射时间无关,故选项A、B、D均错误;又因ν=,所以选项C正确.8.【答案】D【解析】半衰期是由原子核内部结构决定的,与化学、物理性质无关,故A错.β衰变是核内的一个中子转化为一个质子和一个电子,电子被释放出来,故C错.氢核和中子结合成氘核放出的能量为(m1+m2-m3)c2,故D正确.放射性使人们认识到原子核有复杂结构,B错.9.【答案】D【解析】α粒子在靠近金原子核时,离核越近,所受库仑斥力越大,偏转角度越大,根据这个特点可以判断出只有D正确,A、B、C错误.10.【答案】A【解析】α粒子发生大角度偏转,是因为受到原子核的库仑斥力,电子对α粒子的作用力可以忽略不计.故A正确,D错误.在散射的过程中,电场力先做负功再做正功,则动能先减小再增大,而电势能先增大再减小,B、C错误.11.【答案】A【解析】根据安培定则,环形磁铁右侧为N极、左侧为S极,在环内产生水平向左的匀强磁场,利用左手定则可知,电子向上偏转,选项A正确.12.【答案】D【解析】H+H→He+n是属于轻核的聚变反应方程,故A错误;U+n→Xe+Sr+2n是属于重核的裂变反应方程,故B错误;Na→Mg+e是β衰变,但β粒子实质是从原子核中子转变成质子而放出的电子,故C错误;Ra→Rn+He是α衰变,α粒子实质是由两个质子和两个中子结合而成,故D正确.13.【答案】B【解析】卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型,没有涉及到原子核内部结构.故A错误;α粒子是氦的原子核,其组成为2个质子和2个中子,所以α衰变时,中子数减少2,质子数减少2.故B正确;β衰变产生的电子,是原子核内部的中子转变为质子和电子,电子释放出来,不是α衰变.故C错误;α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强.故D错误.14.【答案】C【解析】根据题意可知,a光是从n=3能级向n=1能级跃迁时发出的,而b光的频率大于a光的频率,由能级差值越大,则光子的频率越高,因此b光可能是氢原子从n=4跃迁到n=1产生的,故A、B、D错误,C正确.15.【答案】D【解析】爱因斯坦的光子说成功解释了光电效应现象,A错误;发生光电效应时,入射光的频率影响的是光电子的最大初动能,光强度影响单位时间内发出光电子的数目,B错误.光子频率越高,根据光电效应方程知,E km=hν-W0,光电子的最大初动能越大,C错误.不同的金属逸出功不相同,根据W0=h知,极限波长不相同,D正确.16.【答案】(1)A左(2)0.2mfs10.2mfs30.2mf(s1-s3)=0.4mfs2【解析】(1)因碰前A的速度大于B的速度,A、B的速度相反,且碰后速度相同,故根据动量守恒定律可知,甲中s1和s3是两滑块相碰前打出的纸带,s2是相碰后打出的纸带,所以滑块A应与甲纸带的左侧相连.(2)碰撞前两滑块的速度分别为:v1===0.2s1fv2==0.2s3f碰撞后两滑块的共同速度:v==0.2s2f所以碰前两滑块动量分别为:p1=mv1=0.2mfs1,p2=mv2=0.2mfs3,总动量为:p=p1-p2=0.2mf(s1-s3);碰后总动量为:p′=2mv=0.4mfs2.要验证动量守恒定律,则一定有:0.2mf(s1-s3)=0.4mfs2.17.【答案】(1)0.6 s(2)2 m/s(3)0.6 m【解析】(1)B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动,有h=gt2①代入数据解得t=0.6 s②(2)设细绳绷直前瞬间B速度大小为v B,有v B=gt③细绳绷直瞬间,细绳张力远大于A、B的重力,A、B相互作用,由动量守恒得mB v B=(mA+mB)v④之后A做匀减速运动,所以细绳绷直后瞬间的速度v即为最大速度,联立②③④式,代入数据解得v=2 m/s⑤(3)细绳绷直后,A、B一起运动,B恰好可以和地面接触,说明此时A、B的速度为零,这一过程中A、B组成的系统机械能守恒,有(mA+mB)v2+mBgH=mAgH⑥代入数据解得H=0.6 m⑦18.【答案】(1)4.0×1012个 9.6×10-20J (2)6.6×10-7m【解析】(1)光电流达到饱和时,阴极发射的光电子全部到达阳极A,阴极每秒钟发射的光电子的个数n==个=4.0×1012(个)光电子的最大初动能为:E km=eU0=1.6×10-19C×0.6 V=9.6×10-20J.(2)设阴极材料的极限波长为λ0,根据爱因斯坦光电效应方程E km=h-h代入数据得λ0≈6.6×10-7m.19.【答案】(1)3.4 eV (2)6种 1.6×1014Hz【解析】(1)E2=E1=-3.4 eV则处于n=2激发态的氢原子,至少要吸收3.4 eV能量的光子才能电离.(2)根据C=6知,一群处于n=4激发态的氢原子最多能辐射出的光子种类为6种.n=4→n=3时,光子频率最小为νmin,则E4-E3=hνmin,代入数据,解得νmin=1.6×1014Hz.。
人教版高中物理选修3-5模块综合测试卷【解析版】
人教版高中物理选修 3-5 模块综合测试卷第Ⅰ卷(选择题,共 40 分)一、选择题(本题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分.在每题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4 分,选不全的得 3 分,有选错或不答的得 0分)238U234Th 234Th234Pa ,Pa 处于高能级, 它向低能级跃迁时辐射一个粒子. 在1. 92衰变成90,之后 90衰变成91这个过程中,前两次衰变放出的粒子和最后辐射的粒子依次是A .粒子、粒子、光子B .粒子、光子、粒子C .粒子、光子、中子D .光子、电子、粒子2.“朝核危机”引起全球瞩目,其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆.重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239 Pu239U)经过239(94),这种钚 239 可由铀 239(92n 次衰变而产生,则n 为A .2B .239C .145D . 923.如图所示,物块 A 、 B 静止在光滑水平面上,且 m Am B,现用大小相等的两个力 F 和 F/ 分别作用在 A 和 B 上,使 A 、B 沿一条直线相向运动,然后又先后撤去这两个力,使这两个力对物体做的功相同,接着两物体碰撞并合为一体后,它们A .可能停止运动B .一定向右运动C .可能向左运动D .仍运动,但运动方向不能确定4.当两个中子和两个质子结合成一个粒子时,放出28.30MeV 的能量,当三个粒子结合成一个碳核时,放出 7. 26MeV 的能量,则当 6 个中子和 6 个质子结合成一个碳核时,释放的能量为A .21. 04MeVB . 35.56MeVC . 92. 16MeVD . 77. 64MeV5.一只小球沿光滑水平面运动,垂直撞到竖直墙上.小球撞墙前后的动量变化量为p ,动能变化量为E,下列关于p 和E说法中正确的是A .若p 最大,则E也最大;B .若p 最大,则E一定最小;C .若p 最小,则 E也最小;D .若p 最小,则E一定最大3He6.月球上特有的能源材料2,总共大约有 100 万吨,这是由于太阳风里带有大量中子打入月表3He,月球表面稀薄气体里, 每立方厘米中有数个3He3He可面的 X 粒子中, 形成22分子,收集这些23He以在月球上建立2发电站,其中X 粒子应该为A. 25HeB.424He C.323He D.211H7.关于放射性同位素应用的下列说法中错误的是A .放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电,因此达到了消除有害静电的目的B .利用射线的贯穿性可以为金属探伤,也能进行人体的透视C.用放射线照射作物种子能使其DNA 发生变异,其结果一定是成为更优秀的品种D .用射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量,以免对人体正常组织造成太大的伤害8.地球的年龄到底有多大,科学家利用天然放射性元素的衰变规律,通过对目前发现最古老的岩石中铀和铅含量来推算。
高中物理选修3-5综合测试题及答案
高中物理选修3-5综合测试题1、下列观点属于原子核式结构理论的有( )A. 原子的中心有原子核,包括带正电的质子和不带点的中子B. 原子的正电荷均匀分布在整个原子中C. 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里D. 带负电的电子在核外绕着核在不同轨道上旋转2、下列叙述中符合物理学史的有( )A .汤姆孙通过研究阴极射线实验,发现了电子和质子的存在B .卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析,证实了原子是可以再分的C .巴尔末根据氢原子光谱分析,总结出了氢原子光谱可见光区波长公式 —D .玻尔提出的原子模型,彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说3、氢原子辐射出一个光子后,根据玻尔理论,下述说法中正确的是( )A .电子绕核旋转的半径增大B .氢原子的能量增大C .氢原子的电势能增大D .氢原子核外电子的速率增大4、原子从a 能级状态跃迁到b 能级状态时发射波长为λ1的光子;原子从b 能级状态跃迁到c 能级状态时吸收波长为λ2的光子,已知λ1>λ2.那么原子从a 能级状态跃迁到c 能级状态时将要( )A .发出波长为λ1-λ2的光子B .发出波长为2121λλλλ-的光子 C .吸收波长为λ1-λ2的光子 D .吸收波长为2121λλλλ-的光子 5、根据氢原子的能级图,现让一束单色光照射到大量处于基态(量子数n =1)的氢原子上,受激的氢原子能自发地发出3种不同频率的光,则照射氢原子的单色光的光子能量为( )A .B .C .D .|Fθ6、有关氢原子光谱的说法中不正确...的是( ) A .氢原子的发射光谱是连续光谱B .氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差有关C .氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D .氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光7、放在光滑水平面上的A 、B 两小车中间夹了一压缩轻质弹簧,用两手分别控制小车处于静止状态,已知A 的质量大于B 的质量,下面说法中正确的是 ( )A .两手同时放开后,两车的总动量为零B .先放开右手,后放开左手,两车的总动量向右C .先放开左手,后放开右手,两车的总动量向右D .两手同时放开,A 车的速度小于B 车的速度8、水平推力F 1和F 2分别作用于水平面上的同一物体,分别作用一段时间后撤去,使物体都从静止开始运动到最后停下,如果物体在两种情况下的总位移相等,且F 1>F 2,则( )A 、F 2的冲量大B 、F 1的冲量大C 、F 1和F 2的冲量相等D 、无法比较F 1和F 2的冲量大小9、下列运动过程中,在任何相等的时间内,物体动量变化相等的是( )、A.自由落体运动B.平抛运动C.匀速圆周运动D.匀减速直线运动10、如图,在光滑水平面上有一质量为m 的物体,在与水平方向成θ角的恒定拉力F 作用下运动,则在时间t 内( ) A .重力的冲量为0 B .拉力F 的冲量为FtA'C.拉力F的冲量为FtcosθD.物体动量的变化量等于Ftcosθ>11、如图所示,质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上。
人教版高中物理选修35综合测试卷B
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作物理选修 3-5 综合测试卷 B(含答案)一、选择题(本题共 10小题,每题 4分,共 40分)1.人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程.卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了优异的贡献.他们的主要成绩,以下说法中正确的是()A .卢瑟福提出了原子的核式结构B.查德威克发现了质子C.卢瑟福把量子理论引入原子模型D.玻尔提出自己的原子结构假说,成功的讲解了氢原子光谱2.在粒子散射试验中,少许粒子发生了大角度偏转,这些粒子 ()A .素来碰到重金属原子核的斥力作用B.动能不断减小C.电势能不断增大D.出现大角度偏转是与电子碰撞的结果3.某种放射性元素的半衰期为 6 天,则以下说法中正确的选项是()A . 10 个这种元素的原子,经过 6 天后还有 5 个没有发生衰变B.当环境温度高升的时候,其半衰期缩短C.这种元素以化合物形式存在的时候,其半衰期不变D.半衰期有原子核内部自己的因素决定4.(改编题)甲球与乙球相碰,甲球的速度减少了5m/s,乙球的速度增加了3m/s,则甲、乙两球质量之比m 甲∶ m 乙是()A 2∶ 1B 3∶ 5C 5∶3D 1∶ 25.科学研究表示,光子有能量也有动量,当光子与电子发生碰撞时,光子的一些能量转移给电子 .假设光子与电子碰撞前的波长为,碰撞后的波长为,则碰撞过程中()A .能量守恒,动量守恒,且=B.能量不守恒,动量不守恒,且=C.能量守恒,动量守恒,且<D.能量守恒,动量守恒,且>6.为了模拟宇宙大爆炸的情况,科学家们使两个带正电的重离子被加速后,沿同一条直线相向运动而发生强烈碰撞。
若要使碰撞前的动能尽可能多地转变为内能,应想法使离子在碰撞前的刹时拥有()A .同样的速率B.同样的质量C.同样的动能D.大小同样的动量7.如图 1 所示,带有斜面的小车 A 静止于圆滑水平面上,现 B 以某一初速度冲上斜面,在冲到斜面最高点的过程中()A.若斜面圆滑,系统动量守恒,系统机械能守恒B.若斜面圆滑,系统动量不守恒,系统机械能守恒ABC.若斜面不圆滑,系统水平方向动量守恒,系统机械能不守恒D.若斜面不圆滑,系统水平方向动量不守恒,系统机械能不守恒图 1 8.“朝核危机”引起全球瞩目,其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆.重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239(23994 Pu),这种钚 239 可由铀 239(23992 U )经过 n 次β衰变而产生,则 n 为()A .2B. 239C. 145D. 929.如图 2 所示,表示发生光电效应的演示实验,那么以下选项中正确的选项是()A .发生光电效应时,光电子是从K 极跑出来的B.矫捷电流计不显示读数,可能是由于入射光频率过低C.矫捷电流计不显示读数可能是由于它的矫捷度过低D.若是把电池接反,必定不会发生光电效应了图 210.如图 3所示,为富兰克(Franck) —赫兹 (Hertz) 实验装置表示图,其中夫兰克-赫兹管内含有水银蒸气. 1914年,夫兰克与赫兹用实验观察热电子被加速穿透汞蒸气时,到达回路阳极的热电子流大小的起伏变化,以考据汞原子内的电子能态是量子化的.图4所示为实验结果电流与电压的关系.以下有关此实验的表达正确的选项是()A .图中甲乙之间为原子吸取电子能量,使得电流降低B.富兰克 -赫兹管中汞原子的电离能为 4.9 eVC.富兰克 -赫兹管中电子由右向左运动D.可考据原子具不连续能量牢固态电流(mA)可变电压电压( V)图 3图 4二、填空题(本题共 3小题,共 18分)11.如图 5所示,两个可以看做质点的小球A、B,它们的质量分别为 m1和 m2,用一根长为 L 的不可以伸长轻绳连接,开始时处在同一水平面,第一释放B球,则绳子突然绷紧时 A、B一起运动的速度为 ________________.12.原子处于基态时最牢固,处于较高能级时会自觉地向低能级跃迁,如图图 5 6 所示为氢原子的能级图,现让一束单色光照射到大量处于基态(量子数 n=1)的氢原子上,受激的氢原子能自觉地发出3 种不同样频率的色光.则照射氢原子的单色光的光子能量为 ___________________eV.n E/eV∞04-3-2-1-图 613.质量为m=0.10 kg的小钢球以v0=2.0 m/s的水平速度抛出,下落h=0.6 m时撞击一钢板,撞后速度恰好反向,则钢板与水平面的夹角θ =_______. 刚要撞击钢板时小球的动量大小为_______.(取 g=10 m/s2)三、计算题(本题共4小题,共 42分)14.物理学家们宽泛相信太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应。
人教版高中物理选修3-5本册综合能力测试题
本册综合能力测试题本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分,时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第1~6小题只有一个选项符合题目要求,第7~10小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.(襄州一中、枣阳一中、宜城一中、曾都一中2013~2014学年高二下学期期中联考)下列叙述中不正确的是()A.麦克斯韦提出了光子的电磁说B.玻尔建立了量子理论,成功解释了各种原子发光现象C.在光的干涉现象中,干涉亮纹部分是光子到达几率大的地方D.宏观物体的物质波波长非常小,不易观察到它的波动性答案:B解析:麦克斯韦根据他提出的电磁理论,认为光是一种电磁波,并预言了电磁波的存在,从而提出了光的电磁说,故A正确;玻尔建立了量子理论,能够很好解释氢原子发光现象,但是不能解释所有原子的发光现象,故B错误;光波是一种概率波,即光子落在明纹处的概率大,落在暗纹处的概率小,故C正确;宏观物体的物质波波长非常小,而波长越小,越难观察到它的波动性,故D正确。
2.关于核反应方程21H+31H→42He+X,以下说法中正确的是()A.X是10n,该核反应属于聚变B.X是11H,该核反应属于裂变C.X是10n,该反应中的核燃料是当前核电站采用的核燃料D.X是11H,该反应中的核燃料是当前核电站采用的核燃料答案:A解析:根据质量数守恒和电荷数守恒知X是10n,此核反应属于聚变,A正确B错误。
当前核电站采用的燃料是铀235,C、D错误。
3.在一次救灾行动中,需要把飞机上的50麻袋粮食投放到行驶的列车上,已知列车的质量为M,列车在铁轨上以速度v0做匀速直线运动,列车上方的飞机也沿铁轨以速度v1同向匀速飞行。
在某段时间内,飞机连续释放下50袋粮食,每袋粮食质量为m,且这50袋粮食全部落在列车车厢内。
不计列车与铁轨之间的摩擦,则列车载有粮食后的速度为()。
人教版高中物理选修3-5模块综合检测带答案.doc
模块综合检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(木题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,第1〜6题只有一个选项正确,7〜10 题冇多个选项止确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,冇选错或不答的不得分)1•我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3 000 m接力三连冠。
观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒'啲运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲吋,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出。
在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则()A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B.甲、乙的动量变化一定人小相等、方向相反C.甲的动能增加量一•定等于乙的动能减少量D•甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功解析:卬对乙的冲虽与乙对川的冲虽大小相等力向相反,选项A错误;甲、乙组成的系统动量守恒,动量变化量等人反向,选项B正确;甲、乙相互作用时,虽然她们之间的相互作用力始终人小相等,方向和反,但相互作用过程屮,她们的对地位移不一•定相同,所以甲的动能增加量不一定等于乙的动能减少量,那么甲对乙做的功就不一定等于乙対甲做的功,选项C、D错误。
答案:B2•如图甲是(X、卩、丫三种射线穿透能力的示意图,图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图,请问图乙中的检杳是利用了哪种射线()A.ct射线BR射线C.Y射线D.三种射线都可以解析:由题图甲可知a射线和卩射线都不能穿透钢板,丫射线的穿透力最强,可用来检查金属内部的伤痕,答案为Co答案:c3•如图所示,弹簧的-•端固定在竖直墙上,质量为"7的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为加的小球从杷i高力处开始下滑,则()A.在以后的运动过程中,小球和槽的动虽始终守恒B.在下滑过程屮小球和槽之间的相互作用力始终不做功C.被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,小球能回到槽高刀处D.被弹簧反弹后,小球和槽都做速率不变的直线运动解析:小球在槽上运动吋,由丁•小球受重力,故两物体组成的系统外力Z和不为零,故动量不守恒,当小球与弹簧接触后,小球受外力,故动量不再守恒,故A错误;下滑过程中两物体都冇水平方向的位移,而力是垂直于球而的,故力和位移夹角不垂肯,故两力均做功,故B错课;小球脱离弧形槽时,水平方向动量守恒,可得两者速度人小相等,故小球脱离弧形槽后,槽向后做匀速运动,而小球被弹簧反弹后也做匀速运动,小球追不上弧形槽,故C错,D正确。
(完整版)高中物理选修3-5综合测试题
选修 3- 5 综合测试题本卷分第Ⅰ卷 (选择题 )和第Ⅱ卷 (非选择题 )两部分.满分 100 分,考试时间90 分钟.第Ⅰ卷 (选择题 共 40 分 )一、选择题 (共 10 小题,每题 4 分,共 40 分,在每题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项吻合题目要求,有些小题有多个选项吻合题目要求,全部选对的得 4 分,选不全的得 2 分,有选错或不答的得0 分 )1.下面列出的是一些核反应方程:30 P ―→ 30 9 2 H ―→ 10 15 14 Si + X , Be +5 B +Y ,4144 72 He + He ―→ Li + Z.23其中 ()A . X 是质子, Y 是中子, Z 是正电子B . X 是正电子, Y 是质子, Z 是中子C . X 是中子, Y 是正电子, Z 是质子D . X 是正电子, Y 是中子, Z 是质子 [ 答案 ] D[ 剖析 ] 由电荷数守恒和质量数守恒规律可知,X 是正电子, Y 是中子, Z 是质子,故 D正确.2.放射性同位素发出的射线在科研、医疗、 生产等诸多方面获得了广泛的应用, 以下有关放射线应用的说法中正确的有( )A .放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电,因此达到除掉有害静电的目的B .利用 γ射线的贯穿性能够为金属探伤,也能进行人体的透视C .用放射线照射作物种子能使其DNA 发生变异,其结果必然是成为更优秀的品种D .用 γ射线治疗肿瘤时必然要严格控制剂量,省得对人体正常组织造成太大的危害[ 答案 ] D[ 剖析 ] 利用放射线除掉有害静电是利用放射线的电离性,使空气分子电离成为导体,将静电泄出; γ射线对人体细胞伤害太大,不能够用来进行人体透视;作物种子发生的 DNA 突变不用然都是有益的,还要经过精选才能培育出优秀品种;用 γ射线治疗肿瘤对人体必然有副作用,因此要科学地严格控制剂量,应选D.3. 2010 年 2 月,温哥华冬奥会上,我国代表团依赖申雪/赵宏博在花式滑冰双人滑比赛中的圆满表现,获得本届冬奥会上的第一块金牌,这也是中国队在花式滑冰赛场上获得的首枚奥运会金牌. 若质量为 m 1 的赵宏博抱着质量为m 2 的申雪以 v 0 的速度沿水平冰面做直线运动,某时辰赵宏博突然将申雪向前水平推出,推出后两人仍在原直线上运动,冰面的摩擦可忽略不计.若分别时赵宏博的速度为v 1,申雪的速度为 v 2,则有 ( )A . m 1v 0= m 1v 1+ m 2v 2B . m 2v 0= m 1v 1+ m 2v 2C . (m 1 +m 2)v 0= m 1v 1+ m 2v 212 01 1D . (m +m )v = m v [ 答案 ] C[ 剖析 ] 因两人分别时赵宏博的速度为12,由动量守恒定律得 1+v ,申雪的速度为v ( m m 2)v 0= m 1v 1 +m 2v 2, C 正确.4.“中国月球着陆探测器”在中国航天馆揭开奇特面纱.它将带着中国制造的月球车, 在 38 万千米之外的月球表面闲庭信步. 月球的表面长远碰到宇宙射线的照射,使得“月壤”中的3 含量十2He分丰富, 科学家以为, 33He 也许2He 是发生核聚变的极好原料,将来 2是人类重要的能源,因此探测月球意义十分重要. 关于 32He ,以下说法正确的选项是 ( )3A. 2He 的原子核内有三其中子两个质子B. 3He 的原子核内有一其中子两个质子2C.3He 发生聚变,放出能量,必然会发生质量损失23D. 2He 原子核内的核子靠万有引力亲密结合在一起[ 答案 ] BC[ 剖析 ] 33,电荷数是 2,原子核内有两个质子一2He 是氦元素的一种同位素,质量数是 其中子,因此 A 错误, B 正确;发生核聚变放出能量就会有质量损失, C 正确;原子核内的核子是靠核力亲密结合在一起的,而不是靠万有引力亲密结合在一起的,D 错误.5.以下说法正确的选项是( )A .中子和质子结合氘核时吸取能量B .放射性物质的温度高升,其半衰期减小C .某原子核经过一次α衰变和两次 β衰变后,核内中子数减少4 个D . γ射线的电离作用很强,可用来除掉有害静电[ 答案 ] C[ 剖析 ] 中子和质子结合成氘核时放出能量.放射性物质的半衰期不受温度的影响.原子核经过一次α衰变核内的中子数减少 2 个,一次β衰变核内的中子数减少一个. γ射线的电离作用很弱,不能用来除掉有害静电.6. (2011 ·州模拟温 )2010 年 7 月 25 日早 7 时,美国“乔治·华盛顿”号核航母驶离韩南部釜山港赴东部海域参加军演,标志此次代号为“不屈的意志”的美韩结合军演正式开始.在现兵器系统中,潜艇和航母几乎算得上是一对天生的冤家仇人,整个二战期间,潜艇共击沉航母17 艘,占全部吞没航母数量的40.5%.中国有亚洲最大的潜艇队伍,拥有自行开发的宋级柴电动力潜艇和汉级核动力潜艇,核动力潜艇中核反应堆释放的核能被转变成动能和电能.核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应,释放出大量的核能.核反23514192应方程 92U+ n→5636n 为中子, X 为待求Ba+ Kr +αX 是反应堆中发生的众多核反应的一种,粒子,α为 X 的个数,则 ()A . X 为质子α= 3B. X 为质子α= 2C. X 为中子α= 2D. X 为中子α= 3[ 答案 ]D[ 剖析 ]由重核裂变方程以及核反应方程中电荷数守恒可得出X 电荷数为 0,即 X 应为中子,又由质量数守恒可得α= 3,因此,答案选 D.7.颜色不相同的 a 光和 b 光由某介质射向空气时,临界角分别为C a和 C b,且 C a> C b.当用a 光照射某种金属时发生了光电效应,现改用b 光照射,则 ()A.不用然能发生光电效应B.光电子的最大初动能增加C.单位时间内发射的光电子数增加D.入射光强度增加[ 答案 ]B[ 剖析 ]1由 sinC= n可知n a<n b,则 a 光的频率小于 b 光的频率,因此 B 对.8.(2011 合·肥模拟 )质量为 m、速度为 v 的可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此,碰撞后A 球与质量为3m 的静止 B 球发生正碰.碰撞B 球的速度可能有不相同的值.碰撞后 B 球的速度大小可能是()A . 0.6v B. 0.4vC. 0.2v D. v[ 答案 ]B[ 剖析 ]本题观察碰撞和动量守恒,意在观察学生对碰撞中的动量守恒和能量关系问题的办理能力.依照动量守恒得:mv=mv1+ 3mv2,则当 v2= 0.6v 时, v1=- 0.8v,则碰撞后的总动能 E′=12m(- 0.8v)2+12× 3m(0.6v) 2= 1.72×12mv2,大于碰撞前的总动能,由于碰撞过程1中能量不增加, 应选项A 错误;当 v 2=0.4v 时,v 1=- 0.2v ,则碰撞后的总动能为E ′ = 2m( -0.2v)2+12× 3m(0.4v)2= 0.52×12mv 2,小于碰撞前的总动能,故可能发生的是非弹性碰撞,选项 B 正确;当 v 2= 0.2v 时, v 1= 0.4v ,则碰撞后的 A 球的速度大于 B 球的速度, 而两球碰撞, A 球不能能穿透 B 球,应选项 C 错误;当 v 2= v 时, v 1=- 2v ,则显然碰撞后的总动能远大 于碰撞前的总动能,应选项D 错误.2379.由于放射性元素93 Np 的半衰期很短,因此在自然界素来未被发现,在使用人工的方法制造后才被发现. 已知 23793 Np 经过一系列α衰变和 β衰变后变成 20983Bi ,以下论述中正确的选项是()209237A .核 83 Bi 比核 93 Np 少 28 其中子B .衰变过程中共发生了 7 次 α衰变和 4 次 β衰变C .衰变过程中共发生了4 次 α衰变和 7 次 β衰变D .发生 β衰变时,核内中子数不变 [ 答案 ] B[ 剖析 ] 由于核反应方程的质量和电荷数守恒,能够知道该核反应方程为237209Bi +93Np → 83 42092372-1e ,B 正确; 83Bi 和 93Np 的中子数分别为126 和 144,相差 18 个, A 错; β衰变是 7 He + 4核内中子变成质子而放出的,故核内中子数要减少,D 错.10.以下列图,在圆滑的水平面上,有一质量为M = 3kg 的木板,木板上有质量为 m =1kg 的物块.它们都以v = 4m/s 的初速度反向运动,它们之间有摩擦,且木板足够长,当木板的速度为2.4m/s 时,物块的运动情况是 ()A .做加速运动C .做匀速运动B .做减速运动D .以上运动都有可能[ 答案 ] A[ 剖析 ]当木板速度为v 1= 2.4m/s 时,由动量守恒定律可得,Mv - mv = Mv 1+ mv 2,解得v 2= 0.8m/s ,方向向左,可见物块已经向左匀加速运动,选项A 正确.第Ⅱ卷(非选择题共 60 分)二、填空题(共3 小题,每题6 分,共18 分.把答案直接填在横线上)11. (6 分 )在 2010 年温哥华冬奥会上,首次参寒的中国女子冰壶队喜获铜牌,如图为中国队员王冰玉扔掷冰壶的镜头.假设在此次扔掷中,冰壶运动一段时间后以 0.4m/s 的速度与对方的静止冰壶发生正碰,碰后中国队的冰壶以0.1m/s 的速度连续向前滑行.若两冰壶质量相等,则对方冰壶获得的速度为________m/s.[ 答案 ] 0.3[ 剖析 ]′′由动量守恒定律 m 1v 1= mv 1 + m 2v 2′代入数值解得: v 2 = 0.3m/s12. (6 分 )在做“考据动量守恒定律”的实验中,小球的落点情况以下列图,入射球A与被碰球 B 的质量之比为 M A ∶ M B =3∶ 2,则实验中碰撞结束时辰两球动量大小之比为p A ∶p B = ________.[ 答案 ]1∶ 2[ 剖析 ]观察碰撞中动量守恒表达式的应用.实验中碰撞结束时辰的动量之比为p Ap B =M A ·OM 3 18.30 1M B ·ON = 2× 55.14=213. (6 分 )1919 年卢瑟福经过以下列图的实验装置,第一次完成了原子核的人工转变,并由此发现 ________.图中 A 为放射源发出的 ________粒子, B 为________气.[ 答案 ] 质子α 氮三、论述计算题 (共 4 小题,共 42 分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能够得分,有数值计算的题,答案中必定明确写出数值和单位)14.(10 分 )1919 年,卢瑟福用 α粒子轰击氮核发现质子. 科学研究表示其核反应过程是:α粒子轰击静止的氮核后形成了不牢固的复核,复核发生衰变放出质子,变成氧核.设α粒子质量为 m 1,初速度为 v 0,氮核质量为 m 2,质子质量为 m 0,氧核的质量为 m 3,不考虑相对论效应.(1) α粒子轰击氮核形成不牢固复核的刹时,复核的速度为多大?(2) 求此过程中释放的核能.[ 答案 ](1)m1v0(2)(m1+m2- m0- m3)c212m + m[ 剖析 ](1)设复核的速度为v,由动量守恒定律得m1v0= (m1+ m2)vm1v0解得 v=m1+ m2(2)核反应过程中的质量损失m= m1+ m2-m0- m3反应过程中释放的核能E= m·c21203 2= (m+m- m - m )c15. (10分 )(2011 江·苏省姜堰市二中高三上学期学情检查)用速度为 v0、质量为4 m1的2He核轰击质量为m2的静止的14147 N核,发生核反应,最后产生两种新粒子A 和 B.其中 A为 8 O核,质量为 m3,速度为v3; B 的质量为m4.(1)计算粒子 B 的速度 v B.(2) 粒子 A 的速度吻合什么条件时,粒子 B 的速度方向与He 核的运动方向相反.[ 答案 ](1)m1v0- m3v3(2)v3>m1v0m m34[ 剖析 ]依照动量守恒定律可解得粒子 B 的速度,再依照粒子 B 的速度方向与42He核的运动方向相反,确定粒子 A 的速度吻合的条件.(1) 由动量守恒定律有:m1v0-m3v3 m1v0= m3v3+ m4v B,解得: v B=m44m1v0(2) B 的速度与2 He 核的速度方向相反,即: m1v0- m3v3<0 ,解得: v3> m316. (11 分 )(2011 烟·台模拟 ) 以下列图,一质量为 M 的平板车 B 放在圆滑水平面上,在其右端放一质量为m 的小木块 A,M =5m, A、 B 间存在摩擦,现给 A 和 B 以大小相等、方向相反的初速度v0,使 A 开始向左运动, B 开始向右运动,最后 A 不会滑离 B,求 A、 B 最后的速度大小和方向.[ 答案 ]2B 初速度方向相同.3v0方向与平板车[ 剖析 ]由动量守恒可知:M v0- mv0= (M+ m)vM-m得: v=v0M+m2将 M= 5m 代入上式可得:v=3v0方向与平板车 B 初速度方向相同17. (11 分 )氢原子的能级表示图以下列图,现有每个电子的动能都为 E e= 12.89eV 的电子束与处在基态的氢原子束射入同一地域,使电子与氢原子发生迎头正碰.已知碰撞前一个电子与一个原子的总动量为零.碰撞后,氢原子受激,跃迁到 n= 4 的能级.求碰撞后 1 个电子与 1 个受激氢原子的总动能.(已知电子的质量m e与氢原子的质量m H之比为1∶1840)[ 答案 ]0.15eV[ 剖析 ]以v e和v H表示碰撞前电子的速度和氢原子的速率,依照题意有:m e v e- m H v H= 0①碰撞前,氢原子与电子的总动能为:1212E k=2m H v H+2m e v e②联立①②两式并代入数据解得:E k≈ 12.90eV③氢原子从基态跃迁到n= 4 的能级所需要能量由能级图可得:E=- 0.85eV- (- 13.6eV) =12.75eV ④碰撞后,受激氢原子与电子的总动能为:′E k= E k-E= 12.9eV- 12.75eV = 0.15eV。
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高中物理学习材料
(马鸣风萧萧**整理制作)
物理选修3-5综合测试卷B(含答案)
一、选择题(本题共10小题,每题4分,共40分)
1.人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程.卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献.他们的主要成绩,下列说法中正确的是()
A.卢瑟福提出了原子的核式结构
B.查德威克发现了质子
C.卢瑟福把量子理论引入原子模型
D.玻尔提出自己的原子结构假说,成功的解释了氢原子光谱
2.在α粒子散射试验中,少数α粒子发生了大角度偏转,这些α粒子( )
A.一直受到重金属原子核的斥力作用
B.动能不断减小
C.电势能不断增大
D.出现大角度偏转是与电子碰撞的结果
3.某种放射性元素的半衰期为6天,则下列说法中正确的是()
A.10个这种元素的原子,经过6天后还有5个没有发生衰变
B.当环境温度升高的时候,其半衰期缩短
C.这种元素以化合物形式存在的时候,其半衰期不变
D.半衰期有原子核内部自身的因素决定
4.(改编题)甲球与乙球相碰,甲球的速度减少了5m/s,乙球的速度增加了3m/s,则甲、乙两球质量之比m甲∶m乙是()
A 2∶1
B 3∶5
C 5∶3
D 1∶2
5.科学研究表明,光子有能量也有动量,当光子与电子发生碰撞时,光子的一些能量转移给电子.假设光子与电子碰撞前的波长为λ,碰撞后的波长为λ',则碰撞过程中( ) A . 能量守恒,动量守恒,且λ=λ' B . 能量不守恒,动量不守恒,且λ=λ' C . 能量守恒,动量守恒,且λ<λ' D . 能量守恒,动量守恒,且λ>λ'
6.为了模拟宇宙大爆炸的情况,科学家们使两个带正电的重离子被加速后,沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞。
若要使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能,应设法使离子在碰撞前的瞬间具有 ( )
A .相同的速率
B .相同的质量
C .相同的动能
D .大小相同的动量
7.如图1所示,带有斜面的小车A 静止于光滑水平面上,现B 以某一初速度冲上斜面,在冲到斜面最高点的过程中 ( ) A.若斜面光滑,系统动量守恒,系统机械能守恒 B.若斜面光滑,系统动量不守恒,系统机械能守恒
C.若斜面不光滑,系统水平方向动量守恒,系统机械能不守恒
D.若斜面不光滑,系统水平方向动量不守恒,系统机械能不守恒 8.“朝核危机”引起全球瞩目,其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆
还是重水堆.重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239(23994
Pu ),
这种钚239可由铀239(239
92
U )经过n 次β衰变而产生,则n 为 ( )
A .2
B .239
C .145
D .92
9.如图2所示,表示发生光电效应的演示实验,那么下列选项中正确的是 ( ) A .发生光电效应时,光电子是从K 极跑出来的 B .灵敏电流计不显示读数,可能是因为入射光频率过低 C .灵敏电流计不显示读数可能是因为它的灵敏度过低 D .如果把电池接反,肯定不会发生光电效应了
图2 10.如图3所示,为富兰克(Franck)—赫兹(Hertz) 实验装置示意图,其中夫兰克-赫兹管内
B
A
图1
含有水银蒸气.1914年,夫兰克与赫兹用实验观察热电子被加速穿透汞蒸气时,到达回路阳极的热电子流大小的起伏变化,以验证汞原子内的电子能态是量子化的.图4所示为实验结果电流与电压的关系.下列有关此实验的叙述正确的是( ) A .图中甲乙之间为原子吸收电子能量, 使得电流降低 B .富兰克-赫兹管中汞原子的电离能为4.9 eV C .富兰克-赫兹管中电子由右向左运动 D .可验证原子具不连续能量稳定态
二、填空题(本题共3小题,共18分)
11.如图5所示,两个可以看做质点的小球A 、B ,它们的质量分别为m 1和m 2,用一根长为L 的不可伸长轻绳连接,开始时处在同一水平面,首先释放B 球,则绳子突然绷紧时A 、B 一起运动的速度为________________.
12.原子处于基态时最稳定,处于较高能级时会自发地向低能级跃迁,如图6所示为氢原子的能级图,现让一束单色光照射到大量处于基态(量子数n =1)
的氢原子上,受激的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光.则照射氢原子的单色光的光子能量为___________________eV.
图5
1
2
3 4 ∞ n
-13.6
-3.4
-1.51 -0.85 0
E /eV
图3
图4
可变电压
电流(mA )
电压(V )
13.质量为m =0.10 kg 的小钢球以v 0=2.0 m/s 的水平速度抛出,下落h =0.6 m 时撞击一钢板,撞后速度恰好反向,则钢板与水平面的夹角θ=_______.刚要撞击钢板时小球的动量大小为_______.(取g =10 m/s 2)
三、计算题(本题共4小题,共42分)
14.物理学家们普遍相信太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应。
根据
这一理论,在太阳内部4个氢核(1
1H )转化成1个氦核(4
2He )和2个正电子(0
1e )并放出能量。
已知质子质量m p =1.0073u ,α粒子的质量m α=4.0015u ,电子的质量m e =0.0005u ,1u 的质量对应931.5 MeV 的能量, (1)写出该热核反应方程;
(2)一次这样的热核反应过程中释放出多少兆电子伏的能量?(结果保留两位有效数字)
15.一群氢原子处于量子数n =4能级状态,氢原子的能级图如图所示,则: (1)氢原子可能发射几种频率的光子?
(2)氢原子由量子数n =4的能级跃迁到n =2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏? (3)用(2)中的光子照射下表中几种金属,哪些金属能发生光电效应?发生光电效应
时,发射光电子的最大初动能是多大?
几种金属的逸出功
金属 铯 钙 镁 钛 逸出功W/eV 1.9
2.7
3.7
4.1
16.质量为m的跳水运动员在高台上以初速度v竖直向一跳起,经时间t1后入水,入水后又经过时间t2到达水中最底点,若不计空气阻力,求运动员在水中受到的平均阻力最大为多少?
17.质量为m的人站在光滑冰面上,靠着墙推一质量为M的木箱,可使木箱获得最大速度为v,如果人不靠墙,站在冰面上用同样的功推木箱,如果m∶M=4∶5,则木箱获得的最大速度是多少?
参考答案
一、选择题(本题共10小题,每题4分,共40分) 1、AD
2、A 【解析】α粒子一直受到斥力的作用,斥力先做负功后做正功,α粒子动能先减小后增大,势能先增大后减小.α粒子的质量远大于电子的质量,与电子碰后其运动状态基本不变.A 项正确
3、D 【解析】半衰期跟原子所处的物理环境和化学状态无关,由原子核自身决定,D 项正确.半衰期是根据统计规律的出来的,对几个原子核是来说没有意义.
4、B 【解析】两个物体发生碰撞满足动量守恒时,一个物体动量的增量等于另一个物体动量的减小量,乙乙甲甲v m v m ∆=∆得m 甲∶m 乙=3∶5
5、C 【解析】光子与电子的发生的是完全弹性碰撞,动量守恒,能量守恒.由于光子的能量转移给电子,能量减少,由hv E =,光子的频率减小,所以波长增大,C 项正确.
6、D
7、BC 【解析】若斜面光滑,因只有重力对系统做功和系统内的弹力对系统内物体做功,故系统机械能守恒,而无论斜面是否光滑,系统竖直方向动量均不守恒,但水平方向动量均守恒 8、A 9、AB
10、AD 【解析】电子的定向移动形成电流,甲、乙之间的电流突然减小,说明电子的速度减小,即其能量减小,只有是被汞原子吸收的结果,A 项正确.4.9eV 的能量只对应汞原子低能级之间的一次跃迁,而不是其电离能.从左图的电路可知,电子从左右两个阴极向之间阳极运动.从图可知,电流随电压是起伏变化的,即汞原子吸收电子的能量而跃迁是不连续的,D 项正确.
二、填空题(本题共3小题,共18分) 11、
2
122m m gL
m + 【解析】当绳子刚伸直时B 球的速度gL v 2=,在绳子绷紧的瞬间,系
统的内力远大于外力,满足动量守恒的条件.由动量守恒()v m v m m 2210+='+,解得
2
122m m gL
m v +=
'
12、 12.09eV 【解析】发出三种不同频率的色光,发射光子平率的种数满足()2
1-=
n n N ,说明原子是从n=3的能级发生的跃迁.则受照射时吸收的能量为13E E E -=∆=12.09eV. 13、30° 0.4kg ·m/s 【解析】小球撞击后速度恰好反向,说明撞击前速度与钢板垂直. 利用平抛运动规律可求得此时竖直方向的速度为32m/s, 小球与钢板撞击前的速度大小v =2v 0=4m/s,钢板与水平面的夹角θ=30°,其动量的大小为p =mv =0.4kg ·m/s. 三、计算题(本题共4小题,共42分) 14、(1)41
1H →4
2He +20
1e (2)25eV
15、(1)6种(2)2.55 eV (3)0.65 eV 16、)1(2
1t t mg +
17、32
v。