高中物理选修3-5综合测试题含答案

高中物理选修3—5综合测试题
一、 选择题
1．天然放射现象的发现揭示了：（ ）
A ．原子不可再分．
B ．原子的核式结构．
C ．原子核还可再分．
D ．原子核由质子和中子组成． 2．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裂变反应
B ．利用卢瑟福的α粒子散射实验可以估算原子核的大小
C ．玻尔理论是依据α粒子散射实验分析得出的
D ．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，电子的动能减小， 原子势能增大，总能量增大
3．如图所示，用一束光照射光电管时，电流表A 中有一定读数，下列措施中有可能使电流表的示数增大的是（ ）
A 增大入射光的频率
B 增大入射光的强度
C 滑片P 向右移动
D 滑片P 向左移动 4、质量为m 的物体，在水平面上以加速度a 从静止开始运动，所受阻力是f ，经过时间t ，它的速度为V,在此过程中物体所受合外力的冲量是（ ）
A.(ma+f )V/a
B.mv
C.mat
D.(ma-f )V/a
5．用光子能量为E 的光束照射容器中的氢气，氢原子吸收光子后，能发射频率为ν1、ν2、ν3的三种光子，且ν1<ν2<ν3．入射光束中光子的能量应是 （ ） A ．hv 1 C ．h(v 2+v 3) B ．h(v 1+ν2) D ．h(v 1+v 2+v 3)
6．如图6—2—4所示，质量为m 的A 小球以水平速度u 与静止的光滑水平面上质量为3m 的 小球B 正碰后，A 球的速率变为原来的一半，则碰后B 球的速度是(以u 方向为正方向)( )
A ．
B ．u -
C ． D
7．一个氢原子处于第3能级时，外面射来了一个波长为6.63×10－7
m 的光子，下列说法
正确的是
A.氢原子不吸收这个光子，光子穿过氢原子
B.氢原子被电离，电离后电子的动能是0.36ev
C.氢原子被电离,电离后电子动能为零
D.氢原子吸收光子,但不电离
8．放射性元素镭放射出α、β、γ三种射线．如果让它们处于匀强磁场中，则三种粒子在磁场中的轨迹正确的 [ ]
9．如图所示，A 、B 两物体质量之比m A ︰m B ＝3︰2，原来静止在平板小车C 上，A 、B 间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则（ ）
A ．若A 、
B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A 、B 组成系统的动量守恒 B ．若A 、B 与平板车上表面间的动摩擦因数不同，A 、B 、
C 组成系统的动量不守恒 C ．若A 、B 所受的摩擦力大小相等，A 、B 、C 组成系统的动量守恒
D ．若A 、B 所受的摩擦力大小不相等，A 、B 、C 组成系统的动量守恒 10．如图8—3—2所示，在光滑水平面上，有一质量为M ＝3 kg 的薄板和质量为m ＝1 kg 的物都以v ＝4 m ／s 的初速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，当薄板的速度为2．4 m ／s 时，物块的运动情况是( ) A.做加速运动 B ．做减速运动
C ．做匀速运动
D ．以上运动都可能 二、填空题
11．如图是利用放射线自动控制铝板厚度的装置。

假如放射源能放射出 α、β、γ三种射线，而根据设计，该生产线压制的是3mm 厚的铝板，那么是三种射线中的____射线对控制厚度起主要作用。

当探
测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时，将会通过自动装置将M 、N 两个轧辊间的距离调节得_____些。

12．钍232经过6次α衰变和4次β衰变后变成一种稳定的元素，这种元素的原子量为____，核电荷数为_____。

6u 2u 3u -
B A
C
M
m
v
v
图8－3－2
放射源
探测接收
器
M N
三、计算题（要求有必要的文字说明和解题步骤）
14、如图6—2—8所示，质量为lkg 的木块静止于高h =1.25m 的光滑 桌面上，一粒质量为m=10g 的子弹水平射穿木块后以300m ／s 的 速度沿原方向飞出，木块在子弹的冲击下飞离桌面，落地点距桌 边缘的水平距离s=3.5m ，取g =10m ／s 2
，试求子弹击穿木块前的速度v 0．
15、为确定爱因斯坦的质能方程2
mc E ∆=∆的正确性，设计了如下实验：用动能为Mev
E 6.01=的质子轰击静止的锂核Li 7
3，生成两个α粒子，测得两个α粒子的动能之和为Mev E 6.192=，已
知质子、α粒子、锂粒子的质量分别取u m p 0073.1=、u m 0015.4=α、u m Li 0160.7=，求：（1）写出该反应方程。

（2）通过计算说明2
mc E ∆=∆正确。

17 .下图所示为对光电效应产生的光电子进行比荷（电荷量e 与质量 m 之比）测定的简要原理图，两块平行金属板 M 、 N 相距为 d ，其中 N 为锌板，受某一紫外光照射后将激发沿不同方向运动的光电子，开关 S 闭合后电流表 G 有读数．如果调节变阻器 R ，逐渐增大极板间电压，电流表 G 的读数将逐渐减小，当电压表的读数为 U 时，电流表 G 的读数恰为零．如果断开开关 S ，在金属板 M 、 N 间加上垂直纸面的匀强磁场，当磁感应强度为 B 时，电流表 G 的读数也恰为零．求光电子的比荷e/m 的表达式．
18、已知氢原子基态的电子轨道半径为m r 10
110
528.0-⨯=，量子数为n 的能级值ev n
E n 2
6
.13-
=。

(1)求电子在基态轨道上运动时的动能。

(2)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态。

画一能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线。

(3)计算这几条光谱线中波长最短的一条的波长。

(其中静电力恒量K=9.0×109N·m 2/C 2，电子电量e=1.6×10-19C ，普朗克恒量h=6.63×10-34
J·s，
真空中光速c=3.0×108
m/s)。

20.如图6—3—7所示，小车停放在光滑的水平面上，小车的质量为M= 8kg,在小车水平面A 处放有质量为m=2kg 的物块，BC 是一段光滑的圆弧，在B 点处与AB 相接，物块与水平面AB 部分问的动摩擦因数μ=0.2，现给物块一个I =10N·s 的冲量，物块便沿AB 滑行，并沿BC 上升，然后又能返回，最后恰好回到A 点处与小车保持相对静止，求：
(1)从物块开始滑动至返回A 点整个过程中，因物块相对滑动而损失的机械能为多少? (2)物块沿BC 弧上升相对AB 平面的高度为多少? (3)小车上平面AB 长为多少?
选修3—5综合测试题参考答案
1．C 2.B D 3.B C 4.C 5.B 6.D 7.B 8..B 9.CD 10. B 11、γ 进一些 12、208 82 13、（1） > （2） P （3） M N （4）)(21d ON m OM m -⋅+⋅ P m 01⋅ 14、解：由 221
t g h ⋅⋅=
得 s g
h
t 5.02== s m t s v 72==∴
由动量守恒得 210v M v m v m ⋅+⋅=⋅， 解得 s
m v 10000= 15、解： （1） e H Li H 4
2731
1
2→+
（2） u m m m m l p 203.02=-+=∆α 2
C M E ⋅∆=∆=18.9Mev
Mev E E E 0.1912'
=-=∆ 误差允许范围内 '
E E ∆=∆ 所以
成立。

16、解： 存在电场的情况下，电流表的示数为零。

由动能定理有：eU=12
mv 02
①
只存在磁场的情况下，电流计的示数为零，由带电粒子在磁场中偏转知，r=d
2 ②,
而带电粒子在磁场中受力有：qv 0B=m v 02
r ③ 由①②③得：e m =8U
B 2d
2
17．解：(l)设电子的质量为m ，电子在基态轨道上的速率为v 1，做匀速圆周运动，1
2112
r v m r e k =⋅
(2)当氢原子从量子数n=3的能级跃迁到较低能级时， 可以得到3条光谱线。

(3)与波长最短的一条光谱线对应的能级差为E 3-E 1。

18、解：(1)滑块在小车上滑动过程中，对物块和小车构成的系统水平动量始终守恒，物块上升到BC 最高点时和物块返回A 处时，都和小车保持相对静止，因而这两个时刻A 和小车具有共同程度v ，则有：
()()()().
5.23.5.010.102
1,2202
1
2:./1:11122m L mgL E m h mgh J E E E E A J E E B A J
v m M m I E E E s m v v
m M I AB AB p =⇒=∆=∴==∆--==∆=∆→=+-=-=∆=+=μ末初末初重力势能
上升到最大高度时具有当损失机械能从由功能原理得解得。