物理人教版高中选修3-5物理高考模拟(一)

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人教版高中物理选修3-5测试题及答案解析全套

人教版高中物理选修3-5测试题及答案解析全套含模块综合测试题，共5套阶段验收评估(一) 动量守恒定律(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。

1～5小题只有一个选项符合题目要求，6～8小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 1．做平抛运动的物体，在相等的时间内，物体动量的变化量()A．始终相同B．只有大小相同C．只有方向相同D．以上说法均不正确解析：选A做平抛运动的物体，只受重力作用，重力是恒力，其在相等时间内的冲量始终相等，根据动量定理，在相等的时间内，物体动量的变化量始终相同。

2．下列情形中，满足动量守恒的是()A．铁锤打击放在铁砧上的铁块，打击过程中，铁锤和铁块的总动量B．子弹水平穿过放在光滑水平桌面上的木块过程中，子弹和木块的总动量C．子弹水平穿过墙壁的过程中，子弹和墙壁的总动量D．棒击垒球的过程中，棒和垒球的总动量解析：选B铁锤打击放在铁砧上的铁块时，铁砧对铁块的支持力大于系统重力，合外力不为零；子弹水平穿过墙壁时，地面对墙壁有水平作用力，合外力不为零；棒击垒球时，手对棒有作用力，合外力不为零；只有子弹水平穿过放在光滑水平面上的木块时，系统所受合外力为零，所以选项B正确。

3.如图1所示，光滑圆槽的质量为M，静止在光滑的水平面上，其内表面有一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处，如将细线烧断，小球滑到另一边的最高点时，圆槽的速度为()图1A．0 B．向左C．向右D．无法确定解析：选A小球和圆槽组成的系统在水平方向上不受外力，故系统在水平方向上动量守恒，细线被烧断的瞬间，系统在水平方向的总动量为零，又知小球到达最高点时，小球与圆槽水平方向有共同速度，设为v′，设小球质量为m，由动量守恒定律有0＝(M＋m)v′，所以v′＝0，故A正确。

4.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t时刻发生正碰，两球在碰撞前后的速度图像如图2所示，下列关系正确的是( )图2A ．m a >m bB ．m a <m bC ．m a ＝m bD ．无法判断解析：选B 由v t 图像可知，两球碰撞前a 球运动，b 球静止，碰后a 球反弹，b 球沿a 球原来的运动方向运动，由动量守恒定律得m a v a ＝－m a v a ′＋m b v b ′，解得m a m b ＝v b ′v a ＋v a ′<1，故有m a <m b ，选项B 正确。

人教版物理选修3-5 模块综合检测(一) 含答案

答案：B5．一个放电管发光，在其光谱中测得一条谱线的波长为1.22×10－7 m，已知氢原子的能级示意图如图所示，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，则该谱线所对应的氢原子的能级跃迁是( )A．从n＝5的能级跃迁到n＝3的能级B．从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级C．从n＝3的能级跃迁到n＝1的能级D．从n＝2的能级跃迁到n＝1的能级解析：波长为1.22×10－7 m的光子能量E＝h＝J≈1.63×10－18 J≈10.2 eV，从图中给出的氢原子能级图可以看出，这条谱线是氢原子从n＝2的能级跃迁n＝1的能级的过程中释放的，故D项正确．答案：D6．红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光．铬离子的能级图如图所示，E1是基态，E2是亚稳态，E3是激发态，若以脉冲氙灯发出的波长为λ1的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受到激发而跃迁到E3，然后自发地跃迁到E2，释放波长为λ2的光子，处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长为( )A. B.λ1λ2λ1－λ2C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关D．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波解析：一般物体辐射仅与温度有关，而黑体辐射除与温度外，还与频率及波长有关．答案：B9．在光滑的水平面上，两个质量均为m的完全相同的滑块以大小均为p的动量相向运动，发生正碰，碰后系统的总动能不可能是( )A．0 B.2p2 mC. D.p2 m解析：碰撞前系统的总动能Ek＝2×＝，由于碰撞后系统总动能不增加，所以选项B是不可能的．答案：B10．质量为M的砂车，沿光滑水平面以速度v0做匀速直线运动，此时从砂车上方落入一个质量为m的大铁球，如图所示，则铁球落入砂车后，砂车将( )A．立即停止运动B．仍匀速运动，速度仍为v0C．仍匀速运动，速度小于v0D．做变速运动，速度不能确定解析：砂车及铁球组成的系统，水平方向不受外力，水平方向动量守恒，所以有Mv0＝(M＋m)v，得v＝v0<v0，故选C.答案：C二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题有多个选项是正确的，全选对得4分，漏选得2分，错选或不选得0分)11．下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是( )图甲图乙图丙图丁A．图甲的远距离输电，可以降低输电电压来降低输电线路上的能量损耗B．图乙的霓虹灯，各种气体原子的能级不同但跃迁时发射能量相同的光子C．图丙的14C测年技术，根据植物体内的放射性强度变化推算其死亡时间D．图丁的核反应堆，通过镉棒插入的深浅调节中子数目以控制反应速度解析：图甲的远距离输电，可以提高输电电压来降低输电线路上的电流，从而减小输电线的能量损耗，选项A错误；各种气体原子的能级不同，由于发射光子的能量等于两个能级的能级差，故跃迁时发射能量不相同的光子，选项B错误；图丙的14C测年技术，根据植物体内的放射性强度变化推算其死亡时间，选项C正确；图丁的核反应堆，通过镉棒插入的深浅调节中子数目以控制反应速度，选项D正确．答案：CD12．带电粒子进入云室会使云室中的气体分子电离，从而显示其运动轨迹．如图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨道，a和b 是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是( )A．粒子先经过a点，再经过b点B．粒子先经过b点，再经过a点C．粒子带负电D．粒子带正电解析：由r＝可知，粒子的动能越小，圆周运动的半径越小，结合粒子运动轨迹可知，粒子先经过a点，再经过b点，选项A正确；根据左手定则可以判断粒子带负电，选项C正确．答案：AC13.如图所示，一个质量为0.18 kg的垒球，以25 m/s的水平速度飞向球棒，被球棒击打后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01 s．下列说法正确的是( )A．球棒对垒球的平均作用力大小为1 260 NB．球棒对垒球的平均作用力大小为360 NC．球棒对垒球做的功为126 JD．球棒对垒球做的功为36 J解析：设球棒对垒球的平均作用力为F，由动量定理，得F·t＝m(vt－v0)，取vt＝45 m/s，则v0＝－25 m/s，代入上式，得F＝1 260 N，由动能定理，得W＝mv－mv＝126 J，选项A、C正确．答案：AC14．在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等速率相向而行，并发生碰撞，下列现象可能的是( )A．若两球质量相同，碰后以某一相等速率互相分开B．若两球质量相同，碰后以某一相等速率同向而行C．若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开D．若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行解析：本题考查运用动量守恒定律定性分析碰撞问题．光滑水平面上两小球的对心碰撞符合动量守恒的条件，因此碰撞前、后两小球组成的系统总动量守恒．碰撞前两球总动量为零，碰撞后也为零，动量守恒，所以A项是可能的；若碰撞后两球以某一相等速率同向而行，则两球的总动量不为零，而碰撞前两球总动量为零，所以B项不可能；碰撞前、后系统的总动量的方向不同，所以动量不守恒，C项不可能；碰撞前总动量不为零，碰后也不为零，方向可能相同，所以，D项是可能的．答案：AD二、非选择题(本题共5小题，共54分．把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15．(6分)在“探究碰撞中的不变量”实验中，装置如图所示，两个小球的质量分别为mA和mB.(1)现有下列器材，为完成本实验，哪些是必需的？请将这些器材前面的序号填在横线上________．①秒表②刻度尺③天平④圆规(2)如果碰撞中动量守恒，根据图中各点间的距离，则下列式子可能成立的有________．①＝②＝OM MP③＝④＝OM MN解析：(1)由实验原理可知，需要测小球质量，测OM、OP、ON距离，为准确确定落点，用圆规把多次实验的落点用尽可能小的圆圈起，把圆心作为落点，所以需要天平、刻度尺、圆规．(2)根据动量守恒定律有：mAOP＝mAOM＋mBON，即mA(OP－OM)＝mBON，①正确．答案：(1)②③④(2)①16．(9分)某同学用如图所示装置验证动量守恒定律，用轻质细线将小球1悬挂于O点，使小球1的球心到悬点O的距离为L，被碰小球2放在光滑的水平桌面上．将小球1从右方的A点(OA与竖直方向的夹角为α)由静止释放，摆到最低点时恰与小球2发生正碰，碰撞后，小球1继续向左运动到C位置，小球2落到水平地面上到桌面边缘水平距离为x的D点．(1)实验中已经测得上述物理量中的α、L、x，为了验证两球碰撞过程动量守恒，还应该测量的物理量有_____________________(要求填写所测物理量的名称及符号)．(2)请用测得的物理量结合已知物理量来表示碰撞前后小球1、小球2的动量： p1＝________；p′1＝________；p2＝__________；p′2＝__________．解析：(1)为了验证两球碰撞过程动量守恒，需要测量小球1质量m1和小球2质量m2，小球1碰撞前后的速度可以根据机械能守恒定律能发出光谱线分别为3→2，2→1，3→1共三种，能级图如图所示．(3)由E3向E1跃迁时发出的光子频率最大，波长最短．hν＝Em －En，又知ν＝，则有λ＝＝ m＝1.03×10－7 m.答案：(1)13.6 eV (2)如解析图所示(3)1.03×10－7 m19.(12分)如图所示，光滑的水平面上有一木板，在其左端放有一重物，右方有一竖直的墙，重物的质量为木板质量的2倍，重物与木板间的动摩擦因数为μ＝0.2.使木板与重物以共同的速度v0＝6m/s向右运动，某时刻木板与墙发生弹性碰撞，碰撞时间极短．已知木板足够长，重物始终在木板上，重力加速度为g＝10 m/s2.求：木板从第一次与墙碰撞到第二次与墙碰撞所经历的时间．解析：第一次与墙碰撞后，木板的速度反向，大小不变，此后木板向左做匀减速运动，重物向右做匀减速运动，最后木板和重物达到共同的速度v.设木板的质量为m，重物的质量为2m，取向右为动量的正向，由动量守恒，得2mv0－mv0＝3mv，①设从第一次与墙碰撞到重物和木板具有共同速度v所用的时间为t1，对木板应用动量定理，得2μmgt1＝mv－m(－v0)，②。

人教版高中物理选修3-5：测试卷(一)含答案

高中同步测试卷(一)第一单元动量、冲量和动量定理(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分．) 1．下列关于动量的说法正确的是( )A．质量大的物体，动量一定大B．质量和速率都相同的物体，动量一定相同C．一个物体的速率改变，它的动量一定改变D．一个物体的运动状态改变，它的动量一定改变2．关于动量的变化，下列说法中正确的是( )A．做直线运动的物体速度增大时，动量的变化量Δp的方向与运动方向相同B．做直线运动的物体速度减小时，动量的变化量Δp的方向与运动方向相反C．物体的速度大小不变时，动量的变化量Δp为零D．物体做匀速圆周运动时，动量的变化量Δp为零3．为了保护航天员的安全，飞船上使用了降落伞、反推火箭、缓冲座椅三大法宝，在距离地面大约1 m时，返回舱的4个反推火箭点火工作，返回舱速度一下子降到了2 m/s 以下，随后又渐渐降到1 m/s，最终安全着陆，把返回舱从离地1 m开始减速到安全着陆称为着地过程，则关于反推火箭的作用，下列说法正确的是( )A．减小着地过程中返回舱和航天员的动量变化B．减小着地过程中返回舱和航天员所受的冲量C．延长着地过程的作用时间D．减小着地过程返回舱和航天员所受的平均冲力4．古时有“守株待兔”的寓言，设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死．若兔子与树桩发生碰撞，作用时间为0.2 s，则被撞死的兔子的奔跑的速度可能是( )A．1 m/s B．1.5 m/sC．2 m/s D．2.5 m/s5．以初速度v水平抛出一质量为m的石块，不计空气阻力，则对石块在空中运动过程中的下列各物理量的判断正确的是( )A．在两个相等的时间间隔内，石块受到的冲量相同B．在两个相等的时间间隔内，石块动量的增量相同C．在两个下落高度相同的过程中，石块动量的增量相同D．在两个下落高度相同的过程中，石块动能的增量相同6．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，铁块掉到地面上的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点左侧C．在P点右侧不远处D．在P点右侧原水平位移的两倍处7．高空作业须系安全带．如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)．此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( )A.m2ght＋mg B.m2ght－mgC.m ght＋mg D.m ght－mg8.水平推力F1和F2分别作用于水平面上等质量的甲、乙两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间后停下来．两物体的v-t图象如图所示，图中线段AB∥CD，则( )A．F1的冲量大于F2的冲量B．F1的冲量等于F2的冲量C．两物体受到的摩擦力大小相等D．两物体受到的摩擦力大小不等9．物体m1、m2(m1>m2)以相同的初动能在地面上滑行，它们跟地面有相同的动摩擦因数，到它们停下来所经历的时间分别为t1、t2，则有( )A．t1>t2B．t1<t2C．t1＝t2D．无法确定10．质量相等的A、B两个小球，沿着倾角分别是α和β(α≠β)的两个光滑的固定斜面，由静止从同一高度h2下滑到同样的另一高度h1，如图所示，则A、B两小球( )A．滑到h1高度时的动量相同B．滑到h1高度时的动能相同C．由h2滑到h1的过程中小球动量变化相同D．由h2滑到h1的过程中小球动能变化相同11．如图甲所示，物体A和B用轻绳相连，挂在轻质弹簧下静止不动，A的质量为m，B 的质量为M.当连接A、B的绳突然断开后，物体A上升经某一位置时的速度大小为v，这时物体B下落的速度大小为u，如图乙所示．在这段时间里，弹簧的弹力对物体A的冲量为( )A．mv B．mv－MuC．mv＋Mu D．mv＋mu12．为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1 h内杯中水位上升了45 mm.查询得知，当时雨滴竖直下落的速度约为12 m/s.据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103 kg/m3)( )A．0.15 Pa B．0.54 PaC．1.5 Pa D．5.4 Pa题号123456789101112答案的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)13．(10分)一个质量为0.2 kg、以10 m/s的速度飞来的网球被球拍击中，并以20 m/s 的速度反方向弹回，网球与球拍的接触时间为0.1 s，试求：(不考虑重力的冲量)(1)网球动量的变化；(2)球拍对网球的平均作用力．14．(10分)用电钻给建筑物钻孔时，钻头所受的阻力与深度成正比．图为阻力f与时间t关系的图象，若钻头匀速钻进时第1 s内所受的阻力的冲量为100 N·s，求5 s内阻力的冲量的大小．15.(10分)跳起摸高是中学生进行的一项体育活动，某同学身高1.80 m，质量65 kg，站立举手达到2.20 m．此同学用力蹬地，经0.45 s竖直离地跳起，设他蹬地的力的大小恒定为1 060 N，计算他跳起可摸到的高度．(g取10 m/s2)16．(10分)(2016·高考全国卷乙)某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M 的卡通玩具稳定地悬停在空中．为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于S)；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开．忽略空气阻力．已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g.求：(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量；(2)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度．参考答案与解析1．[导学号13050001] 【解析】选CD.根据动量的定义，它是质量和速度的乘积，因此它由质量和速度共同决定，选项A错误；又因为动量是矢量，它的方向与速度的方向相同，而质量和速率都相同的物体，其动量大小一定相同，但方向不一定相同，选项B错误；一个物体的速率改变，则它的动量大小就一定改变，选项C正确；物体的运动状态改变，它的速度就一定改变，它的动量也就改变，选项D正确．2．[导学号13050002] 【解析】选AB.动量是矢量，动量的变化量是初、末动量的矢量差．物体的速度大小不变，但方向改变时，动量变化量也不为零，C、D项错误．做单向直线运动的物体初、末动量方向相同，速度增大时，动量变化量与速度同向，速度减小时，动量变化量与速度反向，A、B项正确．3．[导学号13050003] 【解析】选CD.无论是否有反推火箭，返回舱和航天员从距地面约1 m处至着陆的过程中，动量的变化和所受的冲量均相同，但有了反推火箭作用后，延长了着地过程的作用时间，由动量定理(F－G)t＝Δp知返回舱和航天员所受的平均冲力减小．4．[导学号13050004] 【解析】选CD.根据题意建立模型，设兔子与树桩的撞击力为F ，兔子撞击后速度为零，根据动量定理有Ft ＝mv ，所以，v ＝Ft m ≥mgtm＝gt ＝2 m/s ，选项C 、D 正确．5．[导学号13050005] 【解析】选ABD.不计空气阻力，石块只受重力的冲量，两个过程所用的时间相同，重力的冲量就相同，A 正确．据动量定理，物体动量的增量等于它所受力的冲量，由于在两个相等的时间间隔内，石块受到重力的冲量相同，所以动量的增量必然相同，B 正确．由于石块下落时在竖直方向上是做加速运动，下落相同高度所用时间不同，所受重力的冲量就不同，因而动量的增量不同，C 错．据动能定理，合外力对物体所做的功等于物体动能的增量，石块只受重力作用，在重力的方向上位移相同，重力做的功就相同，因此动能的增量就相同，D 正确．6．[导学号13050006] 【解析】选B.纸条抽出的过程，铁块所受的摩擦力一定，以速度v 抽出纸条，铁块所受的摩擦力的作用时间较长，铁块获得的速度较大，铁块平抛运动的水平位移较大；若以2v 的速度抽出纸条，则铁块所受的摩擦力的作用时间较短，铁块获得的速度较小，平抛运动的水平位移较小．所以铁块落地点在P 点左侧，选B.7．[导学号13050007] 【解析】选A.人下落h 高度的过程中的运动为自由落体运动，由运动学公式v 2＝2gh 可知v ＝2gh ，缓冲过程中(取向上为正方向)，由动量定理得(F －mg )t ＝0－(－mv )，解得F ＝m 2ght＋mg ，选项A 正确． 8．[导学号13050008] 【解析】选C.甲、乙先做加速运动，撤去推力后做减速运动．图中线段AB ∥CD ，表明甲、乙与水平面的动摩擦因数相同，又甲、乙质量相等，所以两物体受到的摩擦力大小相等，所以选项C 正确，D 错误．因为整个运动过程，物体的动量改变量为零，所以推力的冲量大小等于物体受到的摩擦力的冲量大小．由图可知甲的运动时间小于乙的运动时间，所以甲的摩擦力的冲量小于乙的摩擦力的冲量，则F 1的冲量小于F 2的冲量，所以选项A 、B 错误．9．[导学号13050009] 【解析】选B.依题意知12m 1v 21＝12m 2v 22，又m 1>m 2，故v 1<v 2；设物体初速度方向为正方向，由动量定理得－μmg ·t ＝0－mv ，解得t ＝vμg，故t 1<t 2.10．[导学号13050010] 【解析】选BD.两小球由h 2下滑到h 1高度的过程中，机械能守恒，mg (h 2－h 1)＝12mv 2，v ＝2g （h 2－h 1），小球下滑到h 1处时，速度的大小相等，由于α不等于β，速度的方向不同，由此可判断，小球在h 1高度处动能相同，动量不相同．小球运动过程中动量的变化量不同，而小球动能的变化量相等．11．[导学号13050011] 【解析】选D.该题涉及的物体较多，可选B 为研究对象，在B 下落的这段时间t 内，其动量向下增加为Mu ，B 只受重力，由动量定理，重力的冲量为Mgt＝Mu ，解得t ＝u g.以A 为研究对象，其动量在时间t 内向上增加为mv ，设弹力的冲量为I ，由动量定理有I －mgt ＝mv ，解得I ＝m (v ＋u )，故正确选项为D.12．[导学号13050012] 【解析】选A.设雨滴受到支持面的平均作用力为F ，在Δt 时间内有质量为Δm 的雨水的速度由v ＝12 m/s 减为零，以向上为正方向，对这部分雨水应用动量定理：F Δt ＝Δmv ，得到F ＝Δm Δtv .设水杯横截面积为S ，对水杯里的雨水，在Δt 时间内水面上升Δh ，则有Δm ＝ρS Δh ，p＝F S ＝ΔhΔtρv ＝0.15 Pa ，故选A. 13．[导学号13050013] 【解析】设网球飞来的速度方向为正方向，则：网球的初速度v 0＝10 m/s ，反弹后速度v ＝－20 m/s(1)网球的动量变化：Δp ＝mv －mv 0＝0.2×(－20) kg ·m/s －0.2×10 kg ·m/s ＝－6 kg ·m/s 所以网球的动量变化的大小为6 kg ·m/s ，方向与初速度方向相反． (2)由动量定理Ft ＝Δp 可知，球拍对网球的平均作用力：F ＝Δp t ＝－60.1N ＝－60 N 球拍对网球的平均作用力大小为60 N ，方向与初速度方向相反．【答案】(1)6 kg ·m/s ，方向与初速度方向相反 (2)60 N ，方向与初速度方向相反14．[导学号13050014] 【解析】设钻头进入建筑物的深度为x ，则钻头受到的阻力为f ＝kx ，k 为比例系数．钻头匀速钻进，深度为x ＝vt 所以f ＝kvt在时间t 内阻力的冲量可通过如题图所示的f -t 图象的面积来求解I ＝12f ·t ＝12kvt 2即I ∝t 2，因第1 s 内的冲量为100 N ·s ，所以t ＝5 s 时，I 5＝2 500 N ·s. 【答案】2 500 N ·s15．[导学号13050015] 【解析】设该同学离地时获得的速度为v ，根据动量定理(F－mg )t ＝mv .由竖直上抛运动公式得：h ＝v 22g，由以上两式可得：h ＝0.4 m ，所以该同学摸高为H ＝(2.20＋0.4)m ＝2.6 m.【答案】2.6 m16．[导学号13050016] 【解析】(1)设Δt 时间内，从喷口喷出的水的体积为ΔV ，质量为Δm ，则Δm ＝ρΔV ① ΔV ＝v 0S Δt②由①②式得，单位时间内从喷口喷出的水的质量为 ΔmΔt＝ρv 0S . ③ (2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h ，水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为v .对于Δt 时间内喷出的水，由能量守恒得12(Δm )v 2＋(Δm )gh ＝12(Δm )v 20 ④在h 高度处，Δt 时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为Δp ＝(Δm )v⑤设水对玩具的作用力的大小为F ，根据动量定理有F Δt ＝Δp⑥ 由于玩具在空中悬停，由力的平衡条件得F ＝Mg⑦联立③④⑤⑥⑦式得h ＝v 202g －M 2g 2ρ2v 20S 2.【答案】(1)ρv 0S (2)v 202g －M 2g 2ρ2v 20S2。

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.。

物理人教版高中选修3-5物理高考模拟试题(一)

物理高考模拟试题（一）本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分150分，考试时间120分钟．第Ⅰ卷（选择题共40分）一、本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，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2分，有选错或不答的得0分．1．下列说法中正确的是A．光子射到金属表面时，可能有电子发出B．光子射到金属表面时，一定有电子发出C．电子轰击金属表面时，可能有光子发出D．电子轰击金属表面时，一定没有光子发出【试题解析】光的频率需达到一定值时照射到金属表面才会有电子发出；电子如果能量不够大，轰到金属表面可能不会有光子发出．【试题答案】AC2．如图1-1所示，x为未知放射源，将强磁场移开，计数器的计数率不变，然后将薄铝片L移开，则计数率大幅度上升，这些现象说明x是A．纯β粒子放射源B．纯γ粒子放射源C．α粒子和β粒子混合放射源D．α粒子和γ粒子混合放射源LNx 计数器S图1-1【试题解析】α粒子穿透性弱，β粒子穿透性强，γ粒子穿透性很强．将强磁场移开，计数器的计数率不变，说明穿透薄铝片的粒子不带电，排除β粒子；然后将薄铝片L移开，则计数率大幅度上升，说明存在α粒子和γ粒子，选D．【试题答案】D3．关于永动机，下列说法中正确的是A．第一类永动机不可能制成，因为它违反能量守恒定律B ．第二类永动机不可能制成，因为它违反能量守恒定律C ．第二类永动机可能制成，因为它并不违反能量守恒定律D ．第二类永动机不可能制成，尽管它并不违反能量守恒定律【试题解析】第一类永动机是指不消耗任何能量却可以产生源源不断地对外做功的机器，它违反了能量守恒定律，所以不可能制成；第二类永动机是指从单一热源吸收热量，全部用来做功，而不引起其它变化的热机，它并不违反能量守恒定律，但机械能和内能的转化过程具有方向性，内能不能完全转化成机械能，同时不引起其它变化，所以不可能制成．【试题答案】AD4．氢原子中的电子绕原子核做圆周运动和人造卫星绕地球做圆周运动比较A ．电子可以在大于基态轨道半径的任意圆轨道上运动，卫星也可以在大于地球半径的任意圆轨道上运动 B ．轨道半径越大，线速度都越大 C ．轨道半径越大，周期都越小 D ．轨道半径越大，能量都越大【试题解析】电子的运动轨道具有量子性，只能在特定的轨道上运动，而卫星则可以在任意的轨道上运动；电子绕原子核做圆周运动，由静电力提供向心力：22qQ v k m r r =，可得v =22r T v π==速度越小，周期越大，能量越大；人造卫星绕地球做圆周运动，由万有引力提供向心力：22Mm v G m r r =，可得v =22r T v π==越大，线速度越小，周期越大，能量越大，B 、C 错误，D 正确．【试题答案】D 5．已知某理想气体的内能E 与该气体分子总数N 和热力学温度T 的乘积成正比，即E ＝kNT （k 为比例常量），现对一有孔的金属容器加热，加热前后容器内气体质量分别为m 1和m 2，则加热前后容器内气体的内能之比E 1:E 2为 A ．m 1: m 2 B ．m 2: m 1 C ．1:1D ．无法确定【试题解析】设该气体摩尔质量为a ，外界气压为P ，容器的容积为V ，根据理想气体状态方程PV nRT =，得n P V RT=．设加热前后容器内的气体物质的量密度分别为1ρ、2ρ则有11P RT ρ=，22P RT ρ=，于是111Pm Va Va RT ρ==，222P m Va Va RT ρ==，112212P Vam RT T P m T Va RT ==，则1111111212222221221:1m kT E kN T m T T T a E kN T m T T T k T a===⋅=⋅=．【试题答案】C6．将平面镜M 斜放入一个装满清水的碗中，调整平面镜的倾斜角度，让一束太阳光斜射入水中经折射、反射、折射后射到PQ 屏上，a 、b 、c 为三个光区，如图1-2所示．现将三瓶相同的红藻放在三个光区，则（设其它光不进入这三个光区） A ．在a 光区的红藻生长得慢 B ．在b 光区的红藻生长得慢 C ．在c 光区的红藻生长得慢D ．在三个光区的红藻生长速度相同【试题解析】红藻只反射红光，吸收除红光以外的光线．红光的折射率较小，经折射、反射、折射，a 光区为红光，此处的红藻无法吸收到其它光线，生长得慢．【试题答案】Ａ7．在下列四个日光灯的接线图中（S 为启动器，L 为镇流器），正确的是a 图1-2b c【试题解析】当开关闭合后，电源把电压加在启动器的两极间，U 形动触片膨胀伸长，电路接通，于是镇流器的线圈和灯管的灯丝中就有电流流过．电路接通后，U 形动触片冷却收缩，电路自动断开．在电路突然中断的瞬间，由于镇流器中的电流急剧减少，会产生更高的自感电动势，形成瞬时高电压，灯管中气体开始放电，于是日光灯管成为电流的通路开始发光．【试题答案】D8．电路如图1-3所示，电源内阻不能忽略，R 1＝10Ω，R 2＝8Ω，开关接通1时，电压表的示数U 1＝2.0V ，则当开关接通2时，电压表的示数可能是A ．2.2VB ．2.0VC ．1.8VD ．1.6V【试题解析】开关接通1，有111R U E R r=+；开关接通2，有22121212()808816()4055405R R R r r U E U R r R R r r r++====+++++， r 的变化范围为（0，∞），可得对应U 2的变化范围为（1.6V ，2.0V ）．图1-3~220V AL~220V B~220VD~220V C【试题答案】C9．如图1-4所示，在波的传播方向上有间距均为1m 的六个质点a 、b 、c 、d 、e 、f 均静止在各自的平衡位置，一列横波以1m/s 的速度水平向右传播，t ＝0时到达质点a ，a 开始由平衡位置向上运动，t ＝1s 时，质点a 第一次到达最高点，则在质点a 第二次到达最高点并由最高点向其平衡位置运动的时间内，下列说法中正确的是A ．质点b 、f 的加速度逐渐增大B ．质点c 、e 的速度逐渐增大C ．质点d 向上运动D ．质点f 向上运动【试题解析】11s 4T，可得T ＝4s ，λ＝vT ＝4m ．t ＝5s 时，质点a 第二次到达最高点，此时波向右传播了s ＝vt ＝5m ，波形如图d1-9所示．在接下来的14T 内，质点b 、f 由平衡位置向上运动，加速度逐渐增大，A 正确；质点c 、e 分别由最低点、最高点向平衡位置运动，速度逐渐增大，B 正确；质点d 向下运动，C 错误；质点f 向上运动，D 正确．【试题答案】ABD10．将n 根相同的弦的一端固定，而在另一端系不同质量的小物体，让其自然垂下，使弦绷紧，做成图1-5那样的装置．用该装置，拨动弦AB 的中心，使其振动，进行实验，研究振动频率f 随小物体质量m 及弦AB 的长度L 的变化规律，方法是：只让m 或只让L 变化，测定振动频率f 得到图1-5（a ）、（b ）两个图象，图（a ）是使弦的长度L 一定，改变小物体的质量m ，图（b ）是使小物体的质量m 一定，改变弦的长度L ．图d1-9va b c d e f 图1-4根据上面的两个实验，你认为表示频率f 的式子可能是 A．f = B．f = C ．f km L = D．f =【试题解析】图1-5(a)所得图像为过原点，开口向右，关于m 轴对称的抛物线，可知频率f 与质量m 的平方根成正比，图1-5(b)所得图像为反比例函数图像，可知频率f 与弦长L成反比，即f =，选A ．【试题答案】A第Ⅱ卷（非选择题共110分）二、本题共2小题，共20分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作图． 11．（8分）图1-6（甲）是一个测定液面高度h 的电容式传感器．在金属芯线的外面涂上一层绝缘物质，放入导电液体中就构成一个电容器．若导电液体高度h 发生变化，将引起电容量C 的变化．图1-6（乙）是一个数字电容表，它可以对电容充电并直接显示出电容的大小．通过测试电容的变化，就可以了解非电学物理量h 的变化．若绝缘物质厚度为d ，介电常数为ε，正对面积为S ，电容器两极电压为U ，电容器所带电荷量为q ，阅读并回答下述问题：图1-5f(a)f(b)（1）和构成电容器的两个极．（2）当导电液体高度h 发生变化将引起电容量C 的变化，这是由于（从d 、ε、S 、U 、q 中挑选一物理量）发生了变化．（3）数字式电容表上示数减少，导电液体的高度将．【试题解析】液体高度发生变化，即电容器两极间的正对面积发生了变化，引起电容量C 的变化．电容量C 减小说明电容器两极间的正对面积减小，即高度减小．【试题答案】金属芯线，导电液体；S ；减小 12．（12分）如图1-7所示，某同学让重锤做自由落体运动，通过测量打点计时器在纸带上打下的点痕来测量当地的重力加速度．该同学在实验时得到6条纸带，在每条纸带上取6个点，如图1-7所示为其中一条，每两个相邻的时间间隔均为T ＝0.02s ．其中1、2、3点相邻，4、5、6点相邻，在3点和4点之间还有若干个点．s 1是1、3两点的距离，s 3是4、6两点的距离，s 2是2、5两点的距离．（1）测出s 1、s 2、s 3后，计算点2速度的表达式是v 2＝，计算点5速度的表达式是v 5＝，计算重力加速度的表达式是g ＝．（2）该同学测得的数据是s 1＝4.00cm ，s 2＝19.10cm ，s 3＝8.74cm ，根据数据求出重力加速度g ＝．【试题解析】（1）匀加速直线运动中，时间中点时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得点2的瞬时速度为122s v T =，点5的瞬时速度为352s v T=，图1-7图1-6甲乙又222522gs v v=-，解得2231228s s g T s -=．（2）22222222312222(8.7410)(4.0010)m/s 9.88m/s 880.0219.1010s s g T s ----⨯-⨯===⨯⨯⨯ 【试题答案】12s T ，32s T ，2231228s s T s -；9.88m/s 2三、本题共6小题，共90分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位． 13．（10分）植树造林不仅可以减少空气中的CO 2，还可以防止水土流失，防风固沙，改造局部气候．风沙的移动会带来很多灾害，而它与风速有很大的关系．森林对风有很好的减速作用．已知两地间风速差的平方跟两地间距离的2/3次方成正比，比例系数是k ，它是与森林有关的物理量．若风吹到林区时的速度是30m/s ，要求减弱到5m/s ，高大阔叶林的比例系数k ＝25m 4/3·s －2．问森林宽度为多少？经过森林后单位时间吹到建筑物上的能量是原来的几倍？（设空气的密度不变）【试题解析】由于两地间风速差的平方跟两地间距离的2/3次方成正比，即223()A B v v kL -=，将v A ＝30m/s 、v B ＝5m/s 、k ＝25 m 4/3·s －2，代入得L ＝125m ．在A 处单位时间风的能量为223111222A A A A A A E m v Sv v Sv ρρ==⋅=，在B 处单位时间内风的能量312B B E Sv ρ=，33333315121302162B B B A A ASv E v E v Sv ρρ====，所以216A B EE =．【试题答案】125m ；121614．（15分）如图1-8所示，一质量为M 的长木板在光滑水平面上以速度v 0向右运动，一质量为m 的小铁块在木板上以速度v 0向左运动，铁块与木板间存在摩擦．为使木板能保持速度v 0向右匀速运动，必须对木板施加一水平力，直至铁块与木板达到共同速度v 0．设木板足够长，求此过程中水平力对木板做的功．【试题解析】考虑M 、m 组成的系统，设M 运动的方向为正方向，根据动量定理0000()()2Ft M m v Mv mv mv =+--=．木板以速度v 0做匀速运动，拉力做的功为2002W Fs Fv t mv ===．【试题答案】202mv15．（14分）图1-9是说明示波器工作原理的示意图，已知两平行板间的距离为d 、板长为l 电子经电压为U 1的电场加速后从两平行板间的中央处垂直进入偏转电场．设电子质量为m e 、电荷量为e ．（1）求经电场加速后电子速度v 的大小．（2）要使电子离开偏转电场时的偏转角度最大，两平行板间的电压U 2应是多少？【试题解析】（1）电子经电压为U 1的电场加速，根据动能定理：2112e eU m v =，则经电场加速后电子的速度v =（2）电子离开偏转电场偏转角度最大时的偏转量为2d，电子受到偏转电场的电场力22F eE =，22U E d=，电子沿偏转电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，有22122d a t =，22eF a m =，l t v =，可解得两平行板间电压21222d U U l =．图1-9v 0 图1-8；2122d U l16．（15分）如图1-10（a ）所示，一个足够长的“门”形金属导轨NMPQ 固定在水平面内，MN 、PQ 两导轨间的宽度为L ＝0.50m ．一根质量为m ＝0.50kg 的均匀金属导体棒ab 横跨在导轨上且接触良好，abMP 恰好围成一个正方形．该导轨平面处在磁感强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中．ab 棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为f m ＝1.0N ，ab 棒的电阻为R ＝0.10Ω，其他各部分电阻均不计．开始时，磁感强度B 0＝0.50T ．（1）若从某时刻（t ＝0）开始，调节磁感强度的大小使其以0.20T/s Bt∆=∆的变化率均匀增加．问经过多少时间ab 棒开始滑动？（2）若保持磁感强度B 0的大小不变，从t ＝0时刻开始，给ab 棒施加一个水平向右的拉力F ，使它以a ＝4.0m/s 2的加速度匀加速运动．请推导出拉力F 的大小随时间t 变化的函数表达式，并在图1-10（b ）中作出拉力F 随时间t 变化的F -t 图线．【试题解析】（1）以ab 杆为研究对象，当磁感强度均匀增大时，闭合电路中产生恒定的感应电流I ，ab 杆受到的安培力逐渐增大，静摩擦力也随之增大，当磁感强度增大到ab 杆所受安培力F A 与最大静摩擦力f m 相等时开始滑动，感应电动势20.20.25V 0.05V B E L t tφ∆∆==⋅=⨯=∆∆，感应定流0.05A 0.5A 0.1E I R ===，磁感强度0B B B t t∆=+⋅∆，安培力A m F BIL f ==，联立解得时间010.50.50.5s 17.5s 0.2mf B IL t B t--⨯===∆∆．（2）当ab 杆匀加速运动，根据牛顿第二定律得A m F F f ma --=，感应电流PNB图1-10（a ）（b ）0B Lv E I R R==，安培力0A F B I L =，速度v ＝at ，联立解得：2200.250.254(10.54)N=(3+2.5)N 0.1m B L at F f ma t t R ⨯⨯=++=+⨯+F -t 图线如图d1-16所示．【试题答案】17.5s ；(3+2.5)N F t =17．（17分）用金属制成的线材（如钢丝、钢筋）受到拉力会伸长，17世纪英国物理学家胡克发现，金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律．这一发现为后人对材料的研究奠定了重要基础．现有一根用新材料制成的金属杆，长为4m ，横截面积为0.8cm 2，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1000，由于这一拉力很大，杆又较长，直接测试有困难，就选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得数据如下：（1）根据测试结果，推导出线材伸长与材料的长度、材料的横截面积及拉力F 的函数关系．（2）在寻找上述关系中，你运用了哪种科学研究方法？（3）通过对样品的测试，求出新材料制成的金属细杆能承受的最大拉力．【试题解析】（1）材料长度为L ，横截面积为S ，伸长量为x ，拉力为F ，由测量数据可知当S 、F 不变时，x L ∝，当L 、F 不变时，1x S∝，当L 、S 不变时，x F ∝，综合得FL x S ∝，改写成函数式FL x k S=（其中k 为比例系数）；图d1-16（2）运用控制条件法（或控制变量法、单因子法、归纳法）；（3）在表格中选取L 1＝2m ，S 1＝0.05cm 2，F 1＝250N ，x 1＝0.08cm ，根据题意，新材料L 2＝4m ，S 2＝0.8cm 2，x 2＝0.4cm ，由上述函数式得1111F L x kS =，2222F L x kS =，解得41222121110L S x F F N L S x ==．【试题答案】FLx kS=（其中k 为比例系数）；控制条件法（或控制变量法、单因子法、归纳法）；104N18．（18分）如图1-11所示，电子源每秒钟发射2.50×1013个电子，以v 0＝8.00×106m/s 的速度穿过P 板上A 孔，从M 、N 两平行板正中央进入两板间，速度方向平行于M 且垂直于两板间的匀强磁场，M 、N 间电压始终为U MN ＝80.0V ，两板间距离d ＝1.00×10－3m ．电子在MN 间做匀速直线运动后进入由C 、D 两平行板组成的已充电的电容器中，电容器电容为8×10－8F ，电子达到D 板后就留在D 板上．在t 1＝0时刻，D 板电势较C 板高818V ．在t 2＝T 时刻，开始有电子达到M 板上．已知电子质量为m ＝9.1×10－31kg ，电荷量e ＝1.6×10－19C ，电子从A 孔到D 板的运动时间不计，C 、P 两板均接地，电子间不会发生碰撞．求：（1）M 、N 间匀强磁场的磁感应强度．（2）时刻T 及达到M 板上每个电子的动能．（以eV 为单位）（3）在时刻t 3＝35T ，达到D 板上的电子流的功率．【试题解析】（1）电场力与洛伦兹力相平衡，电子束不发生偏转，即0MN U eev B d =，解得-236080T=110T 110810MN U B dv -==⨯⨯⨯⨯ （2）电子不断与D 板上的正电荷中和，完全中和后又在D 板上积累起负电荷，电子在电容器中做减速运动，设电势差为U '时，电子到D 板速度恰为零，然后反向运动，以速度v 0回到M 、N 间，此时受到的电场力和洛伦兹力都向上，电图1-11子最终打到M 板上．根据动能定理，20102eU mv '-=-，解得20182V 2mv U e'==，D 板的电量变化为5()810C q C U C U U -'∆=∆=+=⨯，此即打到D 板上的电子的总电量，因此20s qT ne∆==，考虑从电子速度为零至电子达到M 板上，设电子达到M 板上时的动能为E k ，根据动能定理，有02MN k U eU eE '+=-，解得()222eV 2MN k UE e U '=+=．（3）经t 3＝35T 时间，达到D 板上的电子的总电量为53 4.8105q q C -'∆=∆=⨯，电容器两极板间电势差的变化了600V q U C '∆'∆==，可得此时电容器两极板间的电势差为(818600)V 218V U ''=-=，2301() 1.610W 2k P nE n mv eU -'''==+=⨯．【试题答案】-2110T ⨯；20s ，222eV ；31.610W -⨯。

人教版高中物理选修3-5业水平考试模拟试卷.docx

高中物理学习材料桑水制作2015年隆回县万和实验学校高中学业水平考试物理模拟试卷时间：60分钟满分：100分一、选择题（本题包括16小题，每题3分，共48分。

每小题只有一个选项符合题意） 1．在物理学中，只有大小没有方向的物理量叫做标量。

下列物理量属于标量的是 A ．力 B ．位移 C ．速度 D ．质量2．如图所示，物体分别沿两条不同路径从A 点运动到B 点，则 A ．沿甲、乙两条路径运动的路程相等 B ．沿路径甲运动的位移较小 C ．沿路径乙运动的位移较小 D ．沿甲、乙两条路径运动的位移相等3．如图所示，一个木箱放在固定斜面上静止不动。

关于木箱所受摩擦力的情况，下列说法正确的是A ．不受摩擦力B ．受平行斜面向上的静摩擦力C ．受平行斜面向下的静摩擦力D ．无法判断是否受摩擦力 4．如图所示，水平向右飞行的飞机，经过地面O 点的正上方时，释放一颗炸弹，不计空气阻力，则炸弹的落点可能在 A ．O 点 B ．A 点 C ．B 点 D ．以上三种情况均有可能5．一根原长为L 0、劲度系数为k 的轻质弹簧，一端固定，另一端受某一外力作用，弹簧被拉长了x ，这时弹簧的总长度为L ，且弹簧处在弹性限度内，此时弹簧的弹力大小等于A ．kL 0B ．kLC ．kxD ．外力大小未知，不能求出弹簧的弹力 6．物体做直线运动的v -t 图象如图所示，则该物体在前2秒内的运动情况是 A ．第1秒内做匀加速直线运动，第2秒内做匀速直线运动 B ．第1秒内做匀速直线运动，第2秒内静止 C ．初速度大小为2m/s D ．第1秒内加速度大小为0.5m/s 27．物体经过位置A 时，速度v 的方向和它受到合力F 的方向如图所示，则物体的运动轨迹可能是A ．轨迹①B ．轨迹②C ．轨迹③D ．轨迹①、②、③都有可能 8．两位同学用同样大小的力共同提起一桶水，桶和水的总重量为G 。

下列说甲乙ABABOvO v /(m/s)2 12t /svFA①②③法正确的是A ．当两人对水桶的作用力都是沿竖直向上的方向时，每人的作用力大小等于GB ．当两人对水桶的作用力都是沿竖直向上的方向时，每人的作用力大小等于2G C ．当两人对水桶的作用力之间的夹角变大时，每人的作用力大小变小 D ．当两人对水桶的作用力之间的夹角变大时，每人的作用力大小不变9．汽车上坡时，在发动机的功率P 不变的情况下，要想增大牵引力F ，应该怎样改变速度的大小v A ．增大v B ．减小v C ．维持v 不变 D ．与v 的变化无关10．2013年12月14日，“嫦娥三号”探测器在月球表面成功软着陆，实现了我国航天器首次在地外天体软着陆。

人教版高中物理选修35综合测试含含及详细解析

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、单项选择题 (共 15 小题 ,每题分,共 60 分 )1.如下图，一沙袋用轻微绳悬于 O 点，开始时沙袋处于静止，今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，打入沙袋后两者共同摇动的最大摆角为 30°.当其第一次返回图示地点时，第二个弹丸以水平速度 v2 又击中沙袋，使沙袋向右摇动且最大摆角仍为 30°.若弹丸质量是沙袋质量的倍，则以下结论中正确的选项是 ( )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，身体挺直并恰好走开地面，速度为 v，在此过程中 ( )2A ．地面对他的冲量为 mv＋ mgΔt，地面对他做的功为 mvB．地面对他的冲量为 mv＋ mg Δt，地面对他做的功为零2 C．地面对他的冲量为 mv，地面对他做的功为 mvD．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，当船上的人相关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．没法判断4.如下图，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同样的固定粗拙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，两次所用时间同样，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许多C．第二次合外力对物体做的功许多D．两次物体动量的变化量同样5.玻尔以为，环绕氢原子核做圆周运动的核外电子，轨道半径只好取某些特别的数值，这类现象叫做轨道的量子化．若离核近来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＝n 2 r(n＝ 1,2,3 ，⋯），此中 n 叫量子数．设氢原子的核外电子绕核近似做1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 ． I C． ID． I6.以下说法正确的选项是 ( )10－A ．α粒子散射实验能够估量出原子核的数目级为 10 mB ．放射性元素的半衰期随浓度增大而变长C．原子核的联合能越大，原子核越稳固D．β射线根源于原子核．拥有中等的穿透能力7.某单色光照耀某金属时不可以产生光电效应，则下述举措中可能使该金属产生光电效应的是 ( )A ．延伸光照时间B ．增大光的强度C．换用波长较短的光照耀D．换用频次较低的光照耀8.依据相关放射性方面的知识可知，以下说法正确的选项是 ( )A ．跟着气温的高升，氡的半衰期会变短B ．很多元素能自觉地放出射线，令人们开始认识到原子是有复杂构造的C．放射性元素发生β衰变时所开释的电子根源于核外电子D．氢核、中子和氘核的质量分别为 m 1、m 2、m 3，当氢核与中子联合为氘核时，放出的能量为2(m 1＋m 2－ m3 )c9.图中画出了α粒子散射实验中两个α粒子的径迹，此中正确的选项是 ( )A ．。

人教版高中物理选修3-5复习测试一.docx

高中物理学习材料桑水制作选修3-5复习测试一一、选择题（1-5题只有一答案正确，每题3分，6-9题有至少两个答案正确，每题4分，将正确答案填写在括号里，本题共31分）1、玻璃杯从同一高度落下，掉在石头上比掉在草地上容易碎，这是由于玻璃杯与石头的撞击过程中（）A. 玻璃杯的动量较大B. 玻璃杯受到的冲量较大C. 玻璃杯的动量变化较大D. 玻璃杯的动量变化较快2、下列说法正确的是（）A．光波是概率波，物质波是机械波B．微观粒子的动量和位置的不确定量同时变大，同时变小C．普朗克的量子化假设是为了解释光电效应而提出的D．光和电子、质子等实物粒子都具有波粒二象性3、氢原子的核外电子,在由离核较远的可能轨道跃迁到离核较近的可能轨道的过程中( )。

(A)辐射光子,获得能量(B)吸收光子,获得能量(C)吸收光了,放出能量(D)辐射光子,放出能量4、如图1所示，x为未知的放射源，L为薄铝片。

若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则x可能是（）β的混合放射源 B．纯α放射源A．α和图1γ的混合放射源 D．纯γ放射源C．α和5、在玻尔的原子模型中,比较氢原子所处的量子数n=1及n=2的两个状态,若用E表示氢原子的能量,r表示氢原子核外电子的轨道半径,则( )。

(A)E2>E1,r2>r1 (B)E2>E1,r2<r1 (C)E2<E1,r2>r1 (D)E2<E1,r2<r16、下面的说法正确的是（）A．物体运动的方向就是它的动量的方向B．如果物体的速度发生变化，则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零C．如果合外力对物体的冲量不为零，则合外力一定使物体的动能增大D．作用在物体上的合外力冲量不一定能改变物体速度的大小7、关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是（） A ．太阳光谱和白炽灯光谱是线状谱B ．霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的是光谱是线状谱C ．进行光谱分析时，可以利用线状谱，不能用连续谱D ．观察月亮光谱，可以确定月亮的化学组成8、如图为氢原子的能级图,A 、B 、C 分别表示电子在三种不同能级跃迁时放出的光子,其中( )(A)频率最大的是B (B)波长最长的是C (C)频率最大的是A (D)波长最长的是B 9、“两弹一星”可以说长了中国人的志气，助了中国人的威风，下列原子弹和氢弹的说法正确的是（）A.原子弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式21H+31H →42He+10nB. 原子弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式23592U+10n →9038Sr+13654Xe+1010nC. 氢弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式21H+31H →42He+10nD. 氢弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式23592U+10n →9038Sr+13654Xe+1010n二、填空题（将正确答案填写在横线上，每空3分，共42分）10、有一群氢原子处于量子数=n 3的激发态，当它们跃迁时，有可能放出_______种能量的光子；在能级与能级间跃迁时所发出的光子的波长最长，波长是_____________。

精选人教版高中物理选修3-5检测题：(一) 动量和动量定理含答案

课时跟踪检测（一）动量和动量定理1．(多选)下列说法正确的是( )A．运动物体的动量的方向总是与它的运动方向相同B．作用于物体上的合外力的冲量不为0，则物体的动量一定发生变化C．作用于物体上的合外力的冲量不为0，则物体的动能一定发生变化D．物体所受合外力的冲量方向总是与物体的动量方向相同解析：选AB 动量的方向总与速度即运动方向相同，故A对；合外力的冲量不为零，由动量定理I合＝Δp，可知动量的变化量Δp一定不为零，即动量一定变化，但动能不一定变化，有可能动量的大小不变，方向变化，故B对，C错；I合的方向一定与动量变化量的方向相同，但不一定与动量的方向相同，故D错。

2．篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球。

接球时，两手随球迅速收缩至胸前。

这样做可以( )A．减小球对手的冲量B．减小球对手的冲击力C．减小球的动量变化量D．减小球的动能变化量解析：选B 由动量定理Ft＝Δp知，接球时两手随球迅速收缩至胸前，延长了手与球接触的时间，从而减小了球的动量变化率，减小了球对手的冲击力，选项B正确。

3．(多选)古时有“守株待兔”的寓言，设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死。

若兔子与树桩发生碰撞，作用时间为0.2 s，则被撞死的兔子的奔跑的速度可能是( )图1A．1 m/s B．1.5 m/sC．2 m/s D．2.5 m/s解析：选CD 根据题意建立模型，设兔子与树桩的撞击力为F，兔子撞击树桩后速度为零，根据动量定理有－Ft＝0－mv，所以v＝Ftm＝mgtm＝gt＝10×0.2 m/s＝2 m/s。

4.质量为1 kg的物体做直线运动，其速度图像如图2所示。

则物体在前10 s内和后10 s内所受外力的冲量分别是( )图2A．10 N·s,10 N·sB．10 N·s，－10 N·sC．0,10 N·sD．0，－10 N·s解析：选D 由图像可知，在前10 s内初、末状态的动量相等，p1＝p2＝5 kg·m/s，由动量定理知I1＝0；在后10 s内p3＝－5 kg·m/s，I2＝p3－p2＝－10 N·s，故选D。

高考一轮复习人教版物理做好题得高分练习选修3-5-1

选考部分选修3-5 第1讲(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)1.如右图所示，PQS 是固定于竖直平面内的光滑的14圆周轨道，圆心O 在S 的正上方，在O 和P 两点各有一质量为m 的小物块a 和b ，从同一时刻开始，a 自由下落，b 沿圆弧下滑．以下说法正确的是________．(填选项前字母)A ．a 比b 先到达S ，它们在S 点的动量不相等B ．a 与b 同时到达S ，它们在S 点的动量不相等C ．a 比b 先到达S ，它们在S 点的动量相等D ．b 比a 先到达S ，它们在S 点的动量相等解析： a 、b 两球到达S 点时速度方向不同，故它们的动量不等，C 、D 错误．由机械能守恒定律知，a 、b 经过同一高度时速率相同，但b 在竖直方向的分速度v b 始终小于同高度时a 球的速度v a ，应有平均速度v b ＜v a ，由t ＝R v 知，t a ＜t b ，所以a 先到达S 点，A 正确，B 错误．答案： A2.(2011·重庆涪陵实验中学月考)质量为M 的小车静止在光滑的水平地面上，小车上有n 个质量为m 的小球，现用两种方式将小球相对于地面以恒定速度v 向右水平抛出，第一种方式是将n 个小球一起抛出；第二种方式是将小球一个接一个地抛出，比较这两种方式抛完小球后小车的最终速度________．(填选项前字母)A ．第一种较大B ．第二种较大C ．两种一样大D ．不能确定解析：抛球的过程动量守恒，第一种方式全部抛出，取向右为正方向，0＝nm v －M v ′，得v ＝nm v M；第二种方式是将小球一个接一个地抛出，每抛出一个小球列动量守恒方程，由数学归纳的思想可得v ′＝nm v M ，C 正确．答案： C3．在一条直线上相向运动的甲、乙两个小球，它们的动能相等，已知甲球的质量大于乙球的质量，它们正碰后可以发生的情况是________．(填选项前字母)A ．甲球停下，乙球反向运动B ．甲球反向运动，乙球停下C ．甲、乙两球都反向运动D ．甲、乙两球都反向运动，且动能仍相等解析：两球动能相等，E k ＝p 22m.因m 甲＞m 乙，则p 甲＞p 乙．系统总动量大小为2m 甲E k －2m 乙E k ，方向为碰前甲球的速度方向，系统动量守恒，碰后的总动量仍为甲球的速度方向．若碰后甲球停下，乙球反向能满足动量守恒，A 对；若乙球停下，甲球反向，总动量将反向，B 错．碰后甲、乙球都反向运动时，一定满足甲球后来的动量小于乙球后来的动量；若甲、乙碰后动能仍相等，有p ′甲＞p ′乙，合动量将反向，动量定理不成立，所以C 对，D 错．答案： AC4．A 、B 两船的质量均为m ，都静止在平静的湖面上，现A 船中质量为12m 的人，以对地的水平速度v 从A 船跳到B 船，再从B 船跳到A 船…，经n 次跳跃后，人停在B 船上，不计水的阻力，则________．(填选项前字母)A ．A 、B 两船速度大小之比为2∶3B ．A 、B (包括人)两船动量大小之比为1∶1C ．A 、B (包括人)两船的动能之比为3∶2D ．A 、B (包括人)两船的动能之比为1∶1解析：人和两船组成的系统动量守恒，两船原来静止，总动量为0，A 、B (包括人)两船的动量大小相等，选项B 正确．经过n 次跳跃后，A 船速度为v A ，B 船速度为v B .0＝m v A －⎝⎛⎭⎫m ＋m 2v B v A v B ＝32，选项A 错． A 船最后获得的动能为E k A ＝12m v A 2 B 船最后获得的动能为E k B ＝12⎝⎛⎭⎫m 2＋m v B 2＝12⎝⎛⎭⎫m 2＋m ⎝⎛⎭⎫23v A 2＝23⎝⎛⎭⎫12m v A 2＝23E k A E k A E k B ＝32，选项C 正确．答案： BC5.如图所示，在实验室用两端带有竖直挡板C 和D 的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M 的滑块A 和B 做“探究碰撞中的守恒量”的实验，实验步骤如下：Ⅰ.把两滑块A 和B 紧贴在一起，在A 上放质量为m 的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住A 和B ，在A 和B 的固定挡板间放入一轻弹簧，使弹簧处于水平方向上的压缩状态；Ⅱ.按下电钮使电动卡销放开，同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，当A 和B 与固定挡板C 和D 碰撞同时，电子计时器自动停表，记下A 至C 的运动时间t 1，B 至D 的运动时间t 2；Ⅲ.重复几次，取t 1和t 2的平均值．(1)在调整气垫导轨时应注意________；(2)应测量的数据还有________；(3)只要关系式________成立，即可得出碰撞中守恒的量是m v 的矢量和．答案： (1)使气垫导轨水平(2)滑块 A 的左端到挡板C 的距离x 1和滑块B 的右端到挡板D 的距离x 2(3)(M ＋m )x 1/t 1＝Mx 2/t 26.气垫导轨(如图甲)工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力．为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为a 的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为b .气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动．图乙为某次实验打出的点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度x 1、x 2和x 3.若题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为________、________，两滑块的总动量大小为________；碰撞后两滑块的总动量大小为________．重复上述实验，多做几次．若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证．甲解析：打点周期T ＝1b ，打x 1、x 2、x 3均用时5b. 碰前其中一滑块的动量p 1＝m v 1＝m x 1t ＝a bx 15. 碰前另一滑块的动量p 2＝m v 2＝m x 3t ＝a b 3x 35，故碰前总动量 p ＝p 1－p 2＝0.2ab (x 1－x 3)，同理碰后总动量p ′＝2·m x 2t＝0.4abx 2. 答案： 0.2abx 1 0.2abx 3 0.2ab (x 1－x 3) 0.4abx 27．2009年3月29日，在冰壶世锦赛上中国队以8∶6战胜瑞典队，收获了第一个世锦赛冠军，队长王冰在最后一投中，将质量为19 kg 的冰壶抛出，运动一段时间后以0.4 m/s 的速度正碰静止的瑞典冰壶，然后中国队冰壶以0.1 m/s 继续向前滑向大本营中心．若两冰壶质量相等．(1)瑞典队冰壶获得的速度．(2)试判断两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞．解析： (1)由动量守恒定律知m v 1＝m v 2＋m v 3①将v 1＝0.4 m/s ，v 2＝0.1 m/s 代入上式得：v 3＝0.3 m/s ②(2)碰撞前的动能E 1＝12m v 12＝0.08m ，碰撞后两冰壶的总动能E 2＝12m v 22＋12m v 32＝0.05m ③ 因为E 1>E 2，所以两冰壶的碰撞为非弹性碰撞．答案： (1)0.3 m/s (2)非弹性碰撞8．如下图所示，光滑水平桌面上有长L ＝2 m 的挡板C ，质量mc ＝5 kg ，在其正中央并排放着两个小滑块A 和B ，m A ＝1 kg ，m B ＝3 kg ，开始时三个物体都静止．在A 、B 间放有少量塑胶炸药，爆炸后A 以6 m/s 速度水平向左运动，A 、B 中任意一块与挡板C 碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求：(1)当两滑块A 、B 都与挡板C 碰撞后，C 的速度是多大；(2)A 、C 碰撞过程中损失的机械能．解析： (1)A 、B 、C 系统动量守恒0＝(m A ＋m B ＋m C )v Cv C ＝0.(2)炸药爆炸时A 、B 系统动量守恒m A v A ＝m B v B解得：v B ＝2 m/sA 、C 碰撞前后系统动量守恒m A v A ＝(m A ＋m C )vv ＝1 m/sΔE ＝12m A v A 2－12(m A ＋m C )v 2＝15 J. 答案： (1)0 (2)15 J9．一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为M 的盒子，如图甲所示．现给盒子一初速度v 0，此后，盒子运动的v －t 图象呈周期性变化，如图乙所示．请据此求盒内物体的质量．解析：设物体的质量为m ，t 0时刻受盒子碰撞获得速度v ，根据动量守恒定律M v 0＝m v ①3t 0时刻物体与盒子右壁碰撞使盒子速度又变为v 0，说明碰撞是弹性碰撞12M v 02＝12m v 2② 联立①②解得m ＝M .答案： M10.在光滑的水平面上，质量为m 1的小球A 以速率v 0向右运动．在小球A 的前方O 点有一质量为m 2的小球B 处于静止状态，如右图所示，小球A 与小球B 发生正碰后小球A 、B 均向右运动，小球B 被在Q 点处的墙壁弹回后与小球A 在P点相遇，PQ ＝1.5PO .假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的，求两小球质量之比m 1/m 2.解析：设碰撞后小球A 和B 的速度分别为v 1和v 2，在碰撞过程中动量守恒，碰撞前后动能相等，则有m 1v 0＝m 1v 1＋m 2v 2①12m 1v 02＝12m 1v 12＋12m 2v 22② 利用v 2v 1＝4，可解出m 1m 2＝2. 答案： 211.如右图所示，甲、乙两冰球运动员为争抢冰球而合理冲撞，已知甲运动员的质量为60 kg ，乙运动员的质量为70 kg ，接触前两运动员速度大小均为5 m/s ，冲撞结果，甲被撞回，速度大小为2 m/s ，如果接触时间为0.2 s ，问：(1)冲撞时两运动员的相互作用力多大？(2)撞后乙的速度大小是多少？方向又如何？解析： (1)取甲碰前的速度方向为正方向，对甲运用动量定理，有：－Ft ＝－m 甲v ′甲－m 甲v 甲代入数据得F ＝2 100 N.(2)取甲碰前的速度方向为正方向，对系统运用动量守恒定律，有：m 甲v 甲－m 乙v 乙＝－m 甲v ′甲＋m 乙v ′乙代入数据得v ′乙＝1 m/s方向与甲碰前速度方向相同．答案： (1)2 100 N (2)1 m/s 与甲碰前同向12.用轻弹簧相连的质量均为2 kg 的A 、B 两物块都以v ＝6 m/s 的速度在光滑的水平面上运动，弹簧处于原长，质量为4 kg 的物块C 在前方静止，如右图所示，B 与C 碰后二者粘在一起运动，在以后的运动中，求：(1)当弹簧的弹性势能最大时，物块C 的速度是多大？(2)弹性势能的最大值是多少？(3)A 的速度可能向左吗？为什么？解析： (1)当A 、B 、C 三个物块同速时，弹性势能最大，由动量守恒定律有：(m A ＋m B )v ＝(m A ＋m B ＋m C )v 1解得v 1＝3 m/s.(2)当B 跟C 碰时，弹簧不会突然发生形变，A 的运动不受影响，以B 和C 为系统，设B 、C 粘在一起时的速度为v ′，则有m B v ＝(m B ＋m C )v ′B 、C 粘在一起后，以A 、B 、C 为系统，机械能守恒，有12m A v 2＋12(m B ＋m C )v ′2＝12(m A ＋m B ＋m C )v 12＋E pm 解得E pm ＝12 J.(3)由于A 、B 、C 系统的总动量守恒(总动量p ＝24 kg·m/s)，假若A 的速度向左，那么B 、C 的速度向右且一定大于4 m/s ，B 、C 具有的动能E k ＝12(m B ＋m C )v B 2＞48 J ，而系统在B 、C 粘在一起后的总能量为48 J ，由于不会出现能量增加的情况，所以不会出现A 的速度向左．答案： (1)3 m/s (2)12 J (3)不会原因见解析。

人教版高中物理选修3-5测试题全套及答案解析.doc

最新人教版高中物理选修3-5测试题全套及答案解析第16章动量守恒定律章末综合测评（一）（时间：60分钟满分：100分）一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分，在每小题给出的4个选项屮，第1〜5题只有一个选项符合要求，第6〜8题有多个选项符合要求.全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分・）1.下列说法中正确的是（）A・根据F遷可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它受的合外力B.力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量，它反映了力的作用对时间的累积效应，是一个标量C.动量定理的物理实质与牛顿第二定律是不同的D.玻璃杯掉在水泥地上易碎，是因为受到的冲量太大【解析】A选项是牛顿第二定律的一种表达方式；冲量是矢量，B错；尸=牛是牛顿第二定律的最初表达方式，实质是一样的，C错；玻璃杯掉在水泥地上易碎，是因为玻璃杯与水泥地的作用时间短，并不是所受冲量太大，D错误.【答案】A2.如图1所示，两木块/、〃用轻质弹簧连在一起，置于光滑的水平而上.一颗子弹水平射入木块并留在其中.在子弹打中木块/及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（）图1A.动量守恒、机械能守恒B.动量守恒、机械能不守恒C.动量不守恒、机械能守恒D.动量、机械能都不守恒【解析】子弹击中木块/及弹簧被压缩的整个过程，系统不受外力作用，外力冲量为0,系统动量守恒.但是子弹击中木块/过程，有摩擦力做功，部分机械能转化为内能，所以机械能不守恒，B正确.【答案】B3. 将静置在地面上，质量为M （含燃料）的火箭模型点火升空，在极短吋间内以相对地面的速度％竖直向下喷出质量为加的炽热气体•忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（）//7【解析】根据动量守恒定律mv （）=（M —m ）v 9得。

=耐_〃畀°,选项D 正确.【答案】D4. 如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定律.若一个系统动量守恒时，贝％）A. 此系统内每个物体所受的合力一定都为零B. 此系统内每个物体的动量大小不可能都增加C ・此系统的机械能一定守恒D.此系统的机械能可能增加【解析】若一个系统动量守恒，则整个系统所受的合力为零，但是此系统内每个物体所受的合力不一定都为零，A 错误.此系统内每个物体的动量大小可能会都增加，但是方向变化，总动量不变这是有可能的，B 错误.因系统合外力为零，但是除重力以外的其他力做功不一定为零，故机械能不一定守恒，系统的机械能可能增加，也可能减小，C 错误，D 正确.【答案】D5. 如图2所示，质量为M 的小车静止在光滑的水平面上，小车上力3部分是半径为2? 的四分之一光滑圆弧，BC 部分是粗糙的水平面.今把质量为加的小物体从/点由静止释放,小物体与BC 部分间的动摩擦因数为〃，最终小物体与小车相对静止于3、C 之间的D 点，则B 、D 间的距离x 随各量变化的情况是（） A. 其他量不变，7?越大x 越大 A.A图2B.其他量不变，〃越大x越大C.其他量不变，加越大x越大D.其他量不变，M越大x越大【解析】小车和小物体组成的系统水平方向的动量守恒且为零，所以当小车和小物体相对静止时，系统水平方向的总动量仍为零，则小车和小物体相对于水平面也静止，由能量守恒得［imgx=mgR, x=Rlp,选项A正确，B、C、D错误.【答案】A6.水平抛出在空中飞行的物体，不考虑空气阻力，贝9（）A.在相等的时间间隔内动量的变化相同B.在任何时间内，动量变化的方向都是竖肓向下C.在任何时间内，动量对时间的变化率恒定D.在刚抛出物体的瞬间，动量对时间的变化率为零【解析】做平抛运动的物体仅受重力作用，由动量定理得\p=mgM,因为在相等的时间内动量的变化量y相同，即大小相等，方向都是竖直向下的，从而动量的变化率恒定，故选项A、B、C正确，D错误.【答案】ABC7.如图3所示，三个小球的质量均为加，B、C两球用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上，力球以速度％沿B、C两球球心的连线向B球运动，碰后/、B两球粘在一起.对力、B、C及弹簧组成的系统，下列说法正确的是（）A.机械能守恒，动量守恒B.机械能不守恒，动量守恒C.三球速度和等后，将一起做匀速运动D.三球速度相等后，速度仍将变化【解析】因水平面光滑，故系统的动量守恒，A. B两球碰撞过程中机械能有损失，A 错误，B正确；三球速度相等时，弹簧形变量最大，弹力最大，故三球速度仍将发生变化，C 错误，D 正确.【答案】BD8.如图4所示，甲、乙两车的质量均为M,静置在光滑的水平面上，两车相距为厶•乙车上站立着一个质量为加的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法正确的是（）A. 甲、乙两车运动屮速度Z 比为〒一B. 甲、乙两车运动中速度之比为十〃2D.乙车移动的距离为莎匚J【解析】本题类似人船模型.甲、乙、人看成一系统，则水平方向动量守恒，甲、乙 +兀乙=L,解得C 、D 正确.【答案】 ACD二、非选择题(本题共5小题，共52分.按题目要求作答.)9. (8分)如图5所示为“探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图.已知a 、b 小球的质量分别为〃场、叫，半径分别为心、图中P 点为单独释放a 球的平均落点，M 、N 是a 、b 小球碰撞后落点的平均位置.0 M P N图5(1) 木实验必须满足的条件是 _______ ・A. 斜槽轨道必须是光滑的B. 斜槽轨道末端的切线水平C. 入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放D. 入射球与被碰球满足m a = m h , r a = r h(2) 为了验证动量守恒定律，需要测量"间的距离X],则还需要测量的物理量有 ___________ _______ (用相应的文字和字母表示).(3) 如果动量守恒，须满足的关系式是 _______ (用测量物理量的字母表示).【答案】(1)BC(2) 测量OM 的距离X2测量ON 的距离C.甲车移动的距离为 M+加 2A/+ 詁两车运动中速度之比等于质量的反比，即为 M , A 正确，B 错误；Mr 甲= (M+加)x 乙，x 甲(3)m a x\ — m a X2+写成m a OP=m a OM+ mhON也可以)10.(10分)如图6所示，在实验室用两端带有竖直挡板C和D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M的滑块昇和B做“探究碰撞中的守恒量”的实验，实验步骤如下：cn f图6[.把两滑块/和B紧贴在一起，在/上放质量为加的祛码，置于导轨上，用电动卡销卡住/和仪在力和B的I古I定挡板间放入一轻弹簧，使弹簧处于水平方向上的压缩状态；II .按下电钮使电动卡销放开，同吋启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，当/和B与固定挡板C和D碰撞同时，电子计时器自动停表，记下力至C的运动时间小B至D的运动时间£2；III.重复几次，取“和『2的平均值.(1)在调整气垫导轨时应注意_______ ；(2)应测量的数据还有_______ ；(3)只要关系式_______ 成立，即可得出碰撞中守恒的量是〃"的欠量和.【解析】(1)导轨水平才能让滑块做匀速运动.(2)需测出力左端、B右端到挡板C、Q的距离xi、%2由计时器计下/、B到两板的时间“、t2算出两滑块/、〃弹开的速度。

2019年高考物理选修3-5最新模拟试题汇编含答案

2019年高考物理选修3-5最新模拟试题汇编含答案1.(2018届XXX检测考试)1) 关于近代物理，以下哪个说法正确？A。

β衰变时，β射线是从原子核外释放出的电子。

B。

原子核中核子的质量之和大于原子核的质量。

C。

光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比。

D。

α粒子散射实验表明，核外电子轨道是量子化的。

2) 如图所示的实验电路，当用黄光照射光电管中的碱金属涂层时，毫安表的指针发生了偏转。

若将电路中的滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，此时电压表读数为U。

若此时增加黄光照射的强度，则毫安表的示数会增加。

若改用蓝光照射光电管中的金属涂层，则毫安表的示数不会发生变化。

3) 如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为m=1kg的相同小球A、B、C，现让A球以v=2m/s的速度向B球运动，A、B两球碰撞后粘合在一起，两球继续向右运动并跟C球碰撞，C球的最终速度vC=1m/s。

求A、B两球跟C球相碰前的速度和相碰后的速度。

2.(2018届江苏南京市调研考试)1) 以下哪个说法正确？A。

XXX发现了电子并提出了原子核式结构模型。

B。

XXX通过实验证实了原子核内存在中子。

C。

放射性元素放出的β粒子就是原子的核外电子。

D。

结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。

2) 如图所示，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光的频率大于b光的频率。

若增加b光的强度，电流计G的指针会发生偏转。

3) 如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v1、v2同向运动并发生对心碰撞，碰撞后m2被右侧墙壁弹回，又与m1相碰，碰后两球都静止。

求：两球第一次碰撞后m1的速度。

3.(2018届XXX月考)1) 以下哪个说法正确？A。

太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应。

高中物理选修3-5练习合集(多份)

选修3-5练习（一）一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分.在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确.全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分.)1.近年来，数码相机家喻户晓，用来衡量数码相机性能的一个非常重要的指标就是像素，像素可理解为光子打在光屏上的一个亮点，现知300万像素的数码相机拍出的照片比30万像素的数码相机拍出的等大的照片清晰得多，其原因可以理解为()A.光是一种粒子，它和物质的作用是一份一份的B.光的波动性是由大量光子之间的相互作用引起的C.大量光子表现出粒子性D.光具有波粒二象性，大量光子表现出波动性2.在橄榄球比赛中，一个85 kg的前锋队员以5 m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分.就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为65 kg的队员，一个速度为2 m/s，另一个速度为4 m/s，然后他们就扭在了一起，则()A.他们碰撞后的共同速度是0.2 m/sB.碰撞后他们动量的方向仍向前C.这名前锋能得分D.这名前锋不能得分3.质量分别为2m和m的A、B两个质点，初速度相同，均为v1.若他们分别受到相同的冲量I作用后，A的速度变为v2，B的动量变为p.已知A、B都做直线运动，则动量p可以表示为()A.m(v2－v1)B.2m(2v2－v1)C.4m(v2－v1)D.m(2v2－v1)4.关于下列四幅图说法正确的是()A.原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的B.光电效应实验说明了光具有粒子性C.电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性D.发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的正电荷和绝大部分质量集中在很小空间范围5.根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E的轨道跃迁到能量为E′的轨道，辐射出波长为λ的光，以h表示普朗克常量，c表示真空中光速，则E′等于()A.E －h λc B.E ＋h λc C.E －h cλD.E ＋h cλ6.在足够大的匀强磁场中，静止的钠核2411Na 发生衰变，沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子后，变为一个新核，新核与放出的粒子在磁场中运动的径迹均为圆，如图所示.以下说法正确的是( )A.新核为2412MgB.发生的是α衰变C.轨迹1是新核的径迹D.新核沿顺时针方向旋转7.下列说法正确的是( )A.采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期B.由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子C.从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力D.原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量8.氢原子能级图的一部分如图所示，a 、b 、c 分别表示氢原子在不同能级间的三种跃迁途径，设在a 、b 、c 三种跃迁过程中，放出光子的能量和波长分别是E a 、E b 、E c 和λa 、λb 、λc ，则( )A.λb ＝λa ＋λcB.1λb ＝1λa ＋1λc C.λb ＝λa λcD.E b ＝E a ＋E c9.钍234 90Th 具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤234 91Pa ，同时伴随有γ射线产生，其方程为234 90Th →23491Pa ＋x ，钍的半衰期为24天.则下列说法中正确的是( )A.x 为质子B.x 是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的C.γ射线是镤原子核放出的D.1 g 钍234 90Th 经过120天后还剩0.2 g10.氢原子的能级如图.某光电管的阴极由金属钾制成，钾的逸出功为2.25 eV .处于n ＝4激发态的一群氢原子，它们向各较低能级跃迁时，哪两能级间跃迁产生的光子不能使光电管产生光电子( )A.从n ＝4向n ＝3跃迁B.从n ＝3向n ＝1跃迁C.从n ＝4向n ＝1跃迁D.从n ＝2向n ＝1跃迁11.现有核反应方程为2713Al ＋42He →3015P ＋X ，新生成的3015P 具有放射性，继续发生衰变，核反应方程为3015P →3014Si ＋Y .平行金属板M 、N 间有匀强电场，且φM >φN ，X 、Y 两种微粒竖直向上离开放射源后正确的运动轨迹是( )12.如图所示，位于光滑水平桌面，质量相等的小滑块P 和Q 都可以视作质点，Q 与轻质弹簧相连，设Q 静止，P 以某一初动能E 0水平向Q 运动并与弹簧发生相互作用，若整个作用过程中无机械能损失，用E 1表示弹簧具有的最大弹性势能，用E 2表示Q 具有的最大动能，则( )A.E 1＝E 02 B.E 1＝E 0 C.E 2＝E 02D.E 2＝E 0二、非选择题(本题共4小题，共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.)13.(6分)经研究，核辐射的影响最大的是铯137(137 55Cs)，可广泛散布到几百千米之外，且半衰期大约是30年左右.请写出铯137发生β衰变的核反应方程：Ｗ.如果在该反应过程中释放的核能为E ，则该反应过程中质量亏损为Ｗ.[已知碘(I)为53号元素，钡(Ba)为56号元素]14.(9分)如图所示的装置中，质量为m A 的钢球A 用细线悬挂于O 点，质量为m B 的钢球B 放在离地面高度为H 的小支柱N 上.O 点到A 球球心的距离为L .使悬线在A 球释放前伸直，且线与竖直线的夹角为α，A球释放后摆动到最低点时恰与B球正碰，碰撞后，A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺一张盖有复写纸的白纸D.保持α角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个B球的落点.(1)图中x应是B球初始位置到的水平距离.(2)为了探究碰撞中的守恒量，应测得等物理量.(3)用测得的物理量表示：m A v A＝；m A v′A＝；m B v′B＝Ｗ.15.(12分)用中子轰击锂核(63Li)发生核反应，产生氚和α粒子并放出4.8`MeV的能量.(1)写出核反应方程式；(2)求上述反应中的质量亏损为多少(保留两位有效数字)；(3)若中子与锂核是以等大反向的动量相碰，则α粒子和氚的动能之比是多少？`16.(13分)如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上.某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h=0.3 m(h小于斜面体的高度).已知小孩与滑板的总质量为m1=30 kg，冰块的质量为m2=10kg，小孩与滑板始终无相对运动.取重力加速度的大小g=10 m/s2.(1)求斜面体的质量；(2)通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？选修3-5练习（二）一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分.在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确.全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分.)1.在α粒子散射实验中，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2.在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上.假设现在只让一个光子通过单缝，那么该光子()A.一定落在中央亮纹处B.一定落在亮纹处C.可能落在暗纹处D.落在中央亮纹处的可能性最大3.(2016·高考天津卷)物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展.下列说法符合事实的是()A.赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论B.查德威克用α粒子轰击14 7N获得反冲核17 8O，发现了中子C.贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构D.卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型4.用频率为ν1的单色光照射某种金属表面，发生了光电效应现象.现改用频率为ν2的另一单色光照射该金属表面，下面说法正确的是()A.如果ν2>ν1，则能发生光电效应B.如果ν2<ν1，则不能发生光电效应C.如果ν2>ν1，则逸出光电子的最大初动能增大D.如果ν2>ν1，则逸出光电子的最大初动能不受影响5.在物理学中，没有比光更令人惊奇的了.关于光的产生、本质和应用，下列说法正确的是()A.光是一份一份的，每一份叫作光子，每一个光子的能量是hν，光子打在金属板上，可能发生光电效应B.光子被235 92U吸收，235 92U会裂变，发生链式反应，产生核能C.光子既有能量，又有动量D.光子是较轻的粒子，参与强相互作用6.质量为m的小球A，沿光滑水平面以速度v0与质量为2m的静止的小球B发生正碰，碰后小球A速度大小变为原来的13，那么小球B的速度可能值为()A.13v 0B.23v 0C.49v 0D.59v 07.如图所示，质量为0.5 kg 的小球在距离车底面高为20 m 处以一定的初速度向左平抛，落在以7.5 m/s 速度沿光滑的水平面向右匀速行驶的敞篷小车中.车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4 kg ，设小球在落到车底前瞬间的速度大小是25 m/s ，则当小球与小车相对静止时，小车的速度是(g 取10 m/s 2)( )A.5 m/sB.4 m/sC.8.5 m/sD.9.5 m/s8.下列说法正确的有( )A.方程式238 92U →234 90Th ＋42He 是重核裂变反应方程B.方程式11H ＋21H →32He ＋γ是轻核聚变反应方程C.氢原子光谱是分立的D.氢原子从某激发态跃迁至基态要吸收特定频率的光子9.目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性知识的说法中正确的是( )A.β射线与γ射线一样是电磁波，但穿透本领远比γ射线弱B.氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核C.238 92U 衰变成206 82Pb 要经过8次β衰变和8次α衰变D.放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的 10.氢原子能级如图，当氢原子从n ＝3跃迁到n ＝2的能级时，辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是( )A.氢原子从n ＝2跃迁到n ＝1的能级时，辐射光的波长大于656 nmB.用波长为325 nm 的光照射，可使氢原子从n ＝1跃迁到n ＝2的能级C.一群处于n ＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D.用波长为633 nm 的光照射，不能使氢原子从n ＝2跃迁到n ＝3的能级11.静止在匀强磁场中的238 92U 核，发生α衰变后生成Th 核，衰变后的α粒子速度方向垂直于磁场方向，则以下结论中正确的是( )①衰变方程可表示为238 92U ＝234 90Th ＋42He②衰变后的Th 核和α粒子的轨迹是两个内切圆，轨道半径之比为1∶45 ③Th 核和α粒子的动能之比为2∶117 ④若α粒子转了117圈，则Th 核转了90圈 A.①③B.②④C.①②D.③④12.一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列说法中正确的是()A.只增大入射光的频率，金属逸出功将减小B.只延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将不变C.只增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大D.只增大入射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目将增多二、非选择题(本题共4小题，共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.)13.(9分)约里奥—居里夫妇发现放射性元素3015P衰变成3014Si的同时放出另一种粒子，这种粒子是，其衰变方程式为Ｗ.3215P是3015P的同位素，被广泛应用于生物示踪技术，1 mg的3215P随时间衰变的关系如图所示，请估算4 mg的3215P经天的衰变后还剩0.25 mg.14.(9分)气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C、D的气垫导轨和滑块A、B验证动量守恒定律，实验装置如图所示，采用的实验步骤如下：a.用天平分别测出滑块A、B的质量m A、m B；b.调整气垫导轨，使导轨处于水平；c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧(弹簧的劲度系数很大，压缩量可忽略)，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上；d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1；e.按下电钮放开卡销，同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时计时结束，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2.(1)实验中还应测量的物理量是________________________________________.(2)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是，上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因有__________________(答出两点即可).(3)用上述实验数据也可测出被压缩的弹簧的弹性势能的大小，其表达式为_____________________________________________________________ .15.(10分)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)(1)写出上述核反应方程；(2)求上述核反应的质量亏损.16.(12分)如图所示，质量为M的天车静止在光滑水平轨道上，下面用长为L的细线悬挂着质量为m的沙箱，一颗质量为m0的子弹以v0的水平速度射入沙箱，并留在其中，在以后的运动过程中，求：(1)沙箱上升的最大高度；(2)天车的最大速度.选修3-5练习（三）一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分.在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确.全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分.)1.小车上装有一桶水，静止在光滑水平地面上，如图所示，桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门，分别为S1、S2、S3、S4(图中未画出)，要使小车向前运动，可采用的方法是()A.打开阀门S1B.打开阀门S2C.打开阀门S3D.打开阀门S42.物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上.下列说法正确的是()A.天然放射现象说明原子核内部是有结构的B.电子的发现使人们认识到原子具有核式结构C.α粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D.密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的3.下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法不正确的是()A.图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一B.图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的C.图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子D.图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有波动性4.下列说法正确的是()A.相同频率的光照射到不同的金属上，逸出功越大，出射的光电子最大初动能越小B.钍核23490Th衰变成镤核23491Pa，放出一个中子，并伴随着放出γ光子C.根据玻尔理论，氢原子辐射出一个光子后能量减小，核外电子运动的加速度减小D.比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢靠，原子核越稳定5.下列应用中把放射性同位素作为示踪原子的是()A.利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况B.把含有放射性元素的肥料施给农作物，利用探测器的测量，找出合理的施肥规律C.利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹D.给怀疑患有甲状腺疾病的病人注射碘131，诊断甲状腺的器质性和功能性疾病 6.红宝石激光器的工作物质红宝石是含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光.铬离子的能级图如图所示，E 1是基态，E 2是亚稳态，E 3是激发态，若以脉冲氙灯发出的波长为λ1的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受到激发而跃迁到E 3，然后自发地跃迁到E 2，释放波长为λ2的光子，处于亚稳态E 2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长为( )A.λ1λ2λ2－λ1B.λ1λ2λ1－λ2C.λ1－λ2λ1λ2D.λ2－λ1λ1λ27.已知金属钙的逸出功为2.7 eV ，氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n ＝4能级状态，则( )A.氢原子可能辐射6种频率的光子B.氢原子可能辐射5种频率的光子C.有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应D.有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应8.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v 1，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v 2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，则以下结论中正确的是( )A.v 1＝v 2B.v 1∶v 2＝41∶42C.v 1∶v 2＝42∶41D.v 1∶v 2＝41∶839.钚的一种同位素239 94 P 衰变时释放巨大能量，其衰变方程为239 94 P →235 92 U ＋42 H e ＋γ，则( )A.核燃料总是利用比结合能小的核B.核反应中γ的能量就是239 94P 的结合能C.235 92U 核比239 94P 核更稳定，说明235 92U 的结合能大D.由于衰变时释放巨大能量，所以239 94P 比235 92U 的比结合能小10.由于放射性元素237 93Np 的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现.已知237 93Np 经过一系列α衰变和β衰变后变成209 83Bi ，下列论断中正确的是( )A.209 83Bi的原子核比237 93Np的原子核少28个中子B.209 83Bi的原子核比237 93Np的原子核少18个中子C.衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变D.衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变二、非选择题(本题共6小题，共50分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.)11.(4分)如图所示，用导线将验电器与洁净锌板连接，触摸锌板使验电器指示归零.用紫外线照射锌板，验电器指针发生明显偏转，接着用毛皮摩擦过的橡胶棒接触锌板，发现验电器指针张角减小，此现象说明锌板带(填“正”或“负”)电；若改用红外线重复上述实验，结果发现验电器指针根本不会发生偏转，说明金属锌的极限频率(填“大于”或“小于”)红外线的频率.12.(8分)如图是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点下方桌子的边沿有一竖直立柱.实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2接触且两球等高.将球1拉到A点，并使之静止，同时把球2放在立柱上.释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞.碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C点.测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒.现已测出A点离水平桌面的高度为a，B点离水平桌面的高度为b，C点与桌子边沿间的水平距离为c.此外，(1)还需要测量的量是、和Ｗ.(2)根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为Ｗ.(忽略小球的大小)13.(8分)一速度为v的高速α粒子(42He)与同方向运动的氖核(2010Ne)发生弹性正碰，碰后α粒子恰好静止.求碰撞前后氖核的速度(不计相对论修正).14.(10分)已知氢原子基态的电子轨道半径为r 1＝0.528×10－10 m ，量子数为n 的能级值为E n ＝－13.6n 2 eV .(1)求电子在基态轨道上运动的动能； (2)有一群氢原子处于量子数n ＝3的激发态，画一张能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几种光谱线；(3)计算这几种光谱线中波长最短的波长.(静电力常量k ＝9×109 N·m 2/C 2，电子电荷量e ＝1.6×10－19 C ，普朗克常量h ＝6.63×10－34 J·s ，真空中光速c ＝3.00×108 m/s)15.(10分)天文学家测得银河系中氦的含量约为25%，有关研究表明，宇宙中氦生成的途径有两条：一是在宇宙诞生后3分钟左右生成的；二是在宇宙演化到恒星诞生后，由恒星内部的氢核聚变反应生成的.(1)氦核聚变反应可简化为4个氢核(11H)聚变成氦核(42He)，同时放出2个正电子(01e)和2个中微子(νe )，请写出该氢核聚变反应的方程，并计算一次反应释放的能量；(2)研究表明，银河系的年龄约为t ＝3.8×1017 s ，每秒钟银河系产生的能量约为1×1037 J(即P ＝1×1037 J/s).现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应，试估算银河系中氦的含量；(最后结果保留一位有效数字)(3)根据你的估算结果，对银河系中氦的主要生成途径作出判断.(可能用到的数据：银河系质量约为M ＝3×1041 kg ，原子质量单位1 ＝1.66×10－27 kg ，1 相当于1.5×10－10 J 的能量，电子质量m e ＝0.000 5 ，氦核质量m α＝4.002 6 ，氢核质量m p ＝1.007 8 ，中微子νe 质量为零)16.(10分)如图所示，光滑水平地面上停放着甲、乙两辆相同的平板车，一根轻绳跨过乙车的定滑轮(不计定滑轮的质量和摩擦)，绳的一端与甲车相连，另一端被甲车上的人拉在手中，已知每辆车和人的质量均为30 kg，两车间的距离足够远，现在人用力拉绳，两车开始相向运动，人与甲车保持相对静止，当乙车的速度为0.5 m/s时，停止拉绳，求：(1)人在拉绳过程中做了多少功？(2)若人停止拉绳后，为避免两车相撞，人至少以多大水平速度从甲车跳到乙车才能使两车不发生碰撞？。

高中物理模块综合检测(一)新人教版选修3-5(2021年整理)

2018-2019学年高中物理模块综合检测(一)新人教版选修3-5编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018-2019学年高中物理模块综合检测(一)新人教版选修3-5）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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模块综合检测(一)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题（本大题共10小题,每小题3分,共30分．每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1。

下列有关光的现象中，不能用光的波动性进行解释的是（）A。

光的衍射现象 B.光的偏振现象C.泊松亮斑D。

光电效应解析：光的衍射、偏振都是波特有的性质，故能说明光具有波动性（偏振是横波特有的属性），AB不符合题意；泊松亮斑是由于光的衍射形成的，能用光的波动性进行解释，故C不符合题意;光电效应说明光具有粒子性，D符合题意。

答案：D2。

电子的发现是人类对物质结构认识上的一次飞跃，开创了探索物质微观结构的新时代，下列关于电子的说法正确的是（)A.汤姆孙发现不同物质发出的阴极射线的粒子比荷相同，这种粒子即电子B.β衰变时原子核会释放电子,说明电子也是原子核的组成部分C。

电子穿过晶体时会产生衍射图样，这证明了电子具有粒子性D.β射线是高速电子流,它的穿透能力比α射线和γ射线都弱解析:汤姆孙发现不同物质发出的阴极射线的粒子比荷相同,这种粒子即电子，故A正确;衰变现象是原子核内部的中子转化为质子同时失去一个电子，故B错误；电子穿过晶体时会产生衍射图样，这证明了电子具有波动性,故C错误；β射线是高速电子流，它的穿透能力比γ射线弱，比α射线强，故D错误.答案:A3.下列说法中正确的是（）A。

《常考题》人教版高中物理选修3-第5章解答题专项经典习题(课后培优)(1)

一、解答题1．用中子轰击氮14，产生碳14，碳14具有放射性，它放出一个β粒子后衰变成什么？写出反应方程。

解析：衰变成氮14，1411417061N n C H +→+，14140671C N e -→+碳14放出一个β粒子后，质量数不变，质子数增加1，所以衰变成氮14，核反应方程为1411417061N n C H +→+ 14140671C N e -→+2．22688Ra 具有放射性，发生α衰变后变为Rn ，已知22688Ra 核的质量是226.0254u ，Rn 核的质量为222.0175u ，α粒子的质量是4.0026u ，1u 相当于931.5MeV 。

(1)写出22688Ra 核衰变的方程；(2)求在这一次α衰变中释放出的核能（结果保留两位有效数字）。

解析：(1)226222488862Ra Rn He →+；(2)4.9MeV(1)根据质量数与核电荷数守恒可知，22688Ra 核衰变的方程为226222488862Ra Rn He →+(2)该核衰变反应中的质量亏损()226.0254222.0175 4.00260.0053m u u ∆=--=根据爱因斯坦质能方程得，释放出的核能为2E mc ∆=∆解得4.9MeV E ∆=3．在磁感应强度为B 的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变。

放射出的α粒子(42He )在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R 。

以m 、q 分别表示α粒子的质量和电荷量。

（1）α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小；（2）设该衰变过程释放的核都转化为α粒子和新核的动能，新核的质量为M ，真空中光速为c ，求衰变过程的质量亏损Δm 。

解析：（1）2m T Bq π＝；22BqI mπ＝；（2）221()()12BqR m m M c +＝（1）α粒子做圆周运动，洛伦兹力做向心力，设圆周运动的速率为v ，则有2mv Bvq R＝则圆周运动的周期22R mT v Bqππ＝＝那么相当于环形电流在周期T 内通过的电量为q ，则等效环形电流大小22q Bq I T mπ＝＝（2）因为衰变时间极短，且衰变时内力远远大于外力，故认为在衰变过程中外力可忽略，则有动量守恒，设新核的速度为v ′，则有mv +Mv ′=0由（1）可得v BqRm＝所以BqRv M'-＝则衰变过程使两粒子获得动能222221211()()12()()222BqR BqR BqR E mv Mv m M m M +'=++＝＝由于衰变过程，质量亏损产生的核能全部转化为粒子的动能，故衰变过程的质量亏损22211()()2E BqR m c m M c +＝＝ 4．一个中子（10n ）和一个质子（11H ）结合成氘核时要放出2.22MeV 的能量，这些能量以γ光子的形式辐射出来。