物理新必修3-5模块检测

合集下载

高中物理模块综合检测(一)新人教版选修3-5-新人教版高二选修3-5物理试题

模块综合检测(一)(时间：90分钟总分为：100分)一、单项选择题(本大题共10小题，每一小题3分，共30分．每一小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．放射性元素衰变时放出三种射线，按电离由强到弱的排列顺序是( )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射线解析：三种射线的电离本领不同，电离本领最强的是α射线，β射线次之，γ射线最弱．应当选A.答案：A2．关于轻核聚变释放核能，如下说法正确的答案是( )A．一次聚变反响一定比一次裂变反响释放的能量多B．聚变反响比裂变反响每个核子释放的平均能量一定大C．聚变反响中粒子的比结合能变小D．聚变反响中由于形成质量较大的核，故反响后质量增加解析：在一次聚变反响中释放的能量不一定比裂变反响多，但平均每个核子释放的能量一定大，故A错误、B正确；由于聚变反响中释放出巨大的能量，如此比结合能一定增加，质量发生亏损，故C、D错误．答案：B3．为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中著名的质能方程E＝mc2，科学家用中子轰击硫原子，分别测出原子捕获中子前后质量的变化以与核反响过程中放出的热量，然后进展比拟，准确验证了质能方程的正确性．设捕获中子前的原子质量为m1，捕获中子后的原子质量为m2，被捕获的中子质量为m3，核反响过程放出的能量为ΔE，如此这一实验需验证的关系是( )A．ΔE＝(m1－m2－m3)c2B．ΔE＝(m1＋m3－m2)c2C．ΔE＝(m2－m1－m3)c2D．ΔE＝(m2－m1＋m3)c2解析：反响前的质量总和为m1＋m3，质量亏损Δm＝m1＋m3－m2，核反响释放的能量ΔE ＝(m1＋m3－m2)c2，选项B正确．答案：B4．卢瑟福提出原子核式结构的实验根底是α粒子散射实验，在α粒子散射实验中，大多数α粒子穿越金箔后仍然沿着原来的方向运动，其较为合理的解释是( ) A．α粒子穿越金箔时距离原子核较近B．α粒子穿越金箔时距离原子核较远C．α粒子穿越金箔时没有受到原子核的作用力D．α粒子穿越金箔时受到原子核与电子的作用力构成平衡力解析：根据α粒子散射实验现象，卢瑟福提出了原子的核式结构，他认为原子的中心有一个很小的核，聚集了原子的全部正电荷和几乎全部质量．大多数α粒子穿越金箔时距离金原子核较远，所以受到原子核的作用力较小，根本上仍然沿着原来的方向运动．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，氢原子的能级示意图如下列图，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，如此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1.22×10－7m的光子能量E＝h cλ＝6.63×10－34×3×1081.22×10－7J≈1.63×10－18J≈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．铬离子的能级图如下列图，E 1是基态，E 2是亚稳态，E 3是激发态，假设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－λ1λ1λ2解析：E 3－E 1＝hc λ1，E 3－E 2＝hc λ2，E 2－E 1＝hc λ，根据E 3－E 1＝(E 3－E 2)＋(E 2－E 1)，可得hc λ1－hc λ2＝hc λ，如此λ＝λ1λ2λ2－λ1. 答案：A7．用a 、b 、c 、d 表示4种单色光，假设①a 、b 从同种玻璃射向空气，a 的临界角小于b 的临界角；②用b 、c 和d 在一样条件下分别做双缝干预实验，c 的条纹间距最大；③用b 、d 照射某金属外表，只有b 能使其发射电子．如此可推断a 、b 、c 、d 可能分别是( )A ．紫光、蓝光、红光、橙光B ．蓝光、紫光、红光、橙光C ．紫光、蓝光、橙光、红光D ．紫光、橙光、红光、蓝光解析：此题考查的知识点较多，但都是光学中的根本物理现象，如全反射、双缝干预和光电效应等，意在考查学生是否掌握了根本的物理现象和规律. 由sin C ＝1n知，a 光的折射率大于b 光，如此a 光的频率大于b 光的频率．双缝干预实验中，条纹间距和光波波长成正比，如此c 的频率最小．b 、d 做光电效应实验，b 能使金属产生光电子，如此b 的频率大于d 的频率. 因此有f a >f b >f d >f c, 如此A 选项对．答案：A8．如下表示正确的答案是( )A ．一切物体都在辐射电磁波B ．一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C ．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，还与频率与波长有关．答案：B9．在物体运动过程中，如下说法不正确的答案是( ) A ．动量不变的运动，一定是匀速运动 B ．动量大小不变的运动，可能是变速运动C ．如果在任何相等时间内物体所受的冲量相等(不为零)，那么该物体一定做匀变速运动D ．假设某一个力对物体做功为零，如此这个力对该物体的冲量也一定为零解析：A 中动量不变，即速度不变，所以运动物体一定做匀速直线运动；B 中动量大小不变，即速度大小不变，所以可能是匀速圆周运动；C 中由F ＝I t，可知合外力不变，所以为匀变速运动；D 中做功和冲量是两个概念，只要力在物体上有作用时间，冲量就不为零，与是否做功无关．故不正确的选项应是D.答案：D10．质量为M 的砂车，沿光滑水平面以速度v 0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，如下列图，如此铁球落入砂车后，砂车将( )A ．立即停止运动B ．仍匀速运动，速度仍为v 0C ．仍匀速运动，速度小于v 0D ．做变速运动，速度不能确定解析：砂车与铁球组成的系统，水平方向不受外力，水平方向动量守恒，所以有Mv 0＝(M ＋m )v ，得v ＝MM ＋mv 0<v 0，应当选C.答案：C二、多项选择题(此题共4小题，每一小题4分，共16分．每一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．关于光子和运动着的电子，如下表示正确的答案是( )A．光子和电子一样都是实物粒子B．光子和电子都能发生衍射现象C．光子和电子都具有波粒二象性D．光子具有波粒二象性，而电子只具有粒子性解析：物质可分为两大类：一是质子、电子等实物，二是电场、磁场等，统称场．光是传播着的电磁场．根据物质波动理论，一切运动的物体都具有波动性，故光子和电子具有波粒二象性．综上所述，B、C选项正确．答案：BC12．正电子发射型计算机断层显像(PET)的根本原理是：将放射性同位素15 8O注入人体，158O在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇湮灭转化为一对γ光子，被探测器采集后，经计算机处理生成清晰图像．如此根据PET原理判断如下表述正确的答案是( )A.15 8O在人体内衰变方程是15 8O―→15 7N＋0＋1eB．正、负电子湮灭方程是01e＋0－1e―→2γC．在PET中，15 8O主要用途是作为示踪原子D．在PET中，15 8O主要用途是参与人体的新陈代谢解析：由题意知A、B正确；显像的原理是采集γ光子，即注入人体内的15 8O衰变放出正电子和人体内的负电子湮灭转化为γ光子，因此15 8O主要用途是作为示踪原子，故C对、D错．答案：ABC13．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，如下说法正确的答案是( )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 ＝mvqB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；根据左手定如此可以判断粒子带负电，选项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，如下现象可能的是( )A ．假设两球质量一样，碰后以某一相等速率互相分开B ．假设两球质量一样，碰后以某一相等速率同向而行C ．假设两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开D ．假设两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行解析：此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；假设碰撞后两球以某一相等速率同向而行，如此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，方向可能一样，所以，D 项是可能的．答案：AD二、非选择题(此题共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，装置如下列图，两个小球的质量分别为m A 和m B .(1)现有如下器材，为完本钱实验，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，如此如下式子可能成立的有________．①m Am B＝ONMP②m Am B＝OMMP③m Am B＝OPMN④m Am B＝OMMN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，用圆规把屡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：m A OP＝m A OM＋m B ON，即m A(OP－OM)＝m B ON，①正确．答案：(1)②③④(2)①16．(9分)某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩的弹簧，如下列图．将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况，进展必要的测量，验证物体间相互作用时动量守恒．(1)该同学还必须具有的器材是__________________________．(2)需要直接测量的数据是______________________________．(3)用所得数据验证动量守恒的关系式为__________________．解析：两物体弹开后各自做平抛运动，根据平抛知识可知两物体平抛的时间相等．所需验证的表达式为m1v1＝m2v2，两侧都乘以时间t，有m1v1t＝m2v2t，即m1s1＝m2s2.答案：(1)刻度尺、天平(2)两物体的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边的水平距离s1、s2(3)m1s1＝m2s217．(12分)一个铍核(94Be)和一个α粒子反响后生成一个碳核，放出一个中子并释放出5.6 MeV的能量(保存两位有效数字)．(1)写出这个核反响过程．(2)如果铍核和α粒子共130 g ，且刚好反响完，求共放出多少能量？ (3)这130 g 物质反响过程中，其质量亏损是多少？解析：(1)94Be ＋42He →126C ＋10n. (2)铍核和氦核的摩尔质量之和μ＝μBe ＋μα＝(9＋4) g/mol ＝13 g/mol ，铍核和氦核各含的摩尔数n ＝M μ＝13013mol ＝10 mol ，所以放出的能量ΔE ＝n ·N A ·E 放＝10×6.02×1023×5.6 MeV ＝3.371×1025MeV ＝5.4×1012J.(3)质量亏损Δm ＝ΔE c 2＝ 5.394×1012〔3.0×108〕2 kg ＝6.0×10－5kg. 答案：(1)94Be ＋42He →126C ＋10n (2)5.4×1012J (3)6.0×10－5 kg18．(15分)氢原子的基态电子轨道半径为r 1＝0.528×10－10m ，量子数为n 的能级值为E n ＝－13.6n2eV. (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．(静电力常量k ＝9×109N ·m 2/C 2，电子电荷量e ＝1.6×10－19C ，普朗克常量h ＝6.63×10－34J ·s ，真空中光速c ＝3.00×108m/s)解析：由ke 2r 2n ＝mv 2n r n ，可计算出电子在任意轨道上运动的动能E kn ＝12mv 2n ＝ke22r n，由E n ＝－13.6n2eV 计算出相应量子数n 的能级值为E n . (1)核外电子绕核做匀速圆周运动，静电引力提供向心力，如此：ke 2r 21＝mv 21r 1.又知E k ＝12mv 2，故电子在基态轨道的动能为：E k ＝ke 22r 1＝9×109×〔1.6×10－19〕22×0.528×10－10J ＝13.6 eV. (2)当n ＝1时，能级值为E 1＝－13.612eV ＝－13.6 eV ；当n ＝2时，能级值为E 2＝－13.622eV ＝－3.4 eV ；当n ＝3时，能级值为E 3＝－13.632eV ＝－1.51 eV ；能发出光谱线分别为3→2，2→1，3→1共三种，能级图如下列图．(3)由E 3向E 1跃迁时发出的光子频率最大，波长最短．hν＝E m －E n ，又知ν＝cλ，如此有λ＝hcE 3－E 1＝6.63×10－34×3×10812.09×1.6×10－19 m ＝1.03×10－7m.答案：(1)13.6 eV (2)如解析图所示 (3)1.03×10－7m19．(12分)两个质量分别为M 1和M 2的劈A 和B ，高度一样，放在光滑水平面上．A 和B 的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如下列图．一质量为m 的物块位于劈A 的倾斜面上，距水平面的高度为h .物块从静止开始滑下，然后又滑上劈B ，求物块在B 上能够达到的最大高度．解析：设物块到达劈A 的底端时，物块和A 的速度大小分别为v 和V ，由机械能守恒和动量守恒得mgh ＝12mv 2＋12M 1V 2，① M 1V ＝mv .②设物块在劈B 上达到的最大高度为h ′，此时物块和B 的共同速度大小为V ′，由机械能守恒和动量守恒得mgh ′＋12(M 2＋m )V ′2＝12mv 2，③ mv ＝(M 2＋m )V ′.④联立①②③④式得h ′＝M 1M 2h〔M 1＋m 〕〔M 2＋m 〕.M1M2h答案：〔M1＋m〕〔M2＋m〕。

高中物理模块标准测评(含解析)新人教版选修3-5

模块标准测评（时间：90分钟满分:110分)题型选择题填空题计算题总分得分,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，错选的或不选的不得分)1．（多选)下列说法正确的是（）A．随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都会增加;另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动B．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变短C．根据海森伯提出的不确定性关系可知,不可能同时准确地测定微观粒子的位置和动量D．物质波和光波都是概率波ACD解析依据黑体辐射的规律得选项A正确；碰撞遵循动量守恒和能量守恒，光子散射后的能量减小,波长变长,选项B错误；对于微观粒子,牛顿运动定律不再适用，不可能同时准确确定粒子的位置和动量，选项C正确；物质波和光波都是概率波，选项D正确．2．图甲所示为氢原子的能级图，图乙所示为氢原子的光谱．已知谱线a是氢原子从n ＝4的能级跃迁到n＝2的能级时的辐射光，则谱线b是氢原子（）A．从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级时的辐射光B．从n＝5的能级跃迁到n＝2的能级时的辐射光C．从n＝4的能级跃迁到n＝3的能级时的辐射光D．从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时的辐射光B解析由氢原子光谱可得a谱线比b谱线波长长,由E＝hν得辐射a光谱对应能量应小于辐射b光谱对应能量．由能级间跃迁知识可知，选项B正确．3．(多选)如图所示,质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上．其中弹簧两端分别与静止的滑块N和挡板P相连接，弹簧与挡板的质量均不计;滑块M以初速度v0向右运动，它与挡板P碰撞(不黏连)后开始压缩弹簧，最后，滑块N以速度v0向右运动．在此过程中（）A ．M 的速度等于0时，弹簧的弹性势能最大B ．M 与N 具有相同的速度时,两滑块动能之和最小C ．M 的速度为错误!时,弹簧的长度最长D ．M 的速度为错误!时,弹簧的长度最短BD 解析 M 、N 两物体碰撞过程中动量守恒，当M 与N 具有相同的速度v 02时,系统动能损失最大，损失的动能转化为弹簧的弹性势能,即弹簧弹性势能最大，选项A 错误,B 正确；M 的速度为错误!时，弹簧的压缩量最大,弹簧的长度最短,选项D 正确，C 错误．4．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 处开始自由下滑，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终始不做功C ．被弹簧反弹后,小球和槽都做速率不变的直线运动D ．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C 解析小球下滑过程中，小球和槽组成的系统在水平方向动量守恒,相互作用力分别对小球和槽做正功,小球到达水平面后和槽的速率相等，故小球也不可能回到槽上，选项C 正确，A 、B 、D 均错误．5．2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过钙48轰击锎249发生核反应,成功合成了第118号元素,这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素.实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子x ,再连续经过3次α衰变后，变成质量数为282的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子x 是（）A ．中子B ．质子C ．电子D ．α粒子A 解析 118号元素的质量数为297，三次α衰变后电荷数由118变为112，因三次α衰变减少的质量数为12,而由297变为282质量数少15，说明先放出的3个相同的粒子x 是不带电的中子．6．（多选)关于核反应方程错误!Th→错误!Pa ＋X ＋ΔE （ΔE 为释放出的核能，X 为新生成粒子），已知错误!Th 的半衰期为T ，则下列说法正确的是( )A ．错误!Pa 没有放射性B ．错误!Pa 比错误!Th 少1个中子，X 粒子是从原子核中射出的,此核反应为β衰变C．N0个错误!Th经2T时间因发生上述核反应而放出的核能为错误!N0ΔE（N0数值很大）D．234 90Th的比结合能为错误!BC解析由质量数和核电荷数守恒可得X为错误!e,故此核反应为β衰变，选项B 正确；经过2T时间,有错误!N0个错误!Th发生β衰变，释放的核能为错误!N0·ΔE，选项C正确；错误!Pa仍具有放射性，选项A错误;ΔE为错误!Th发生β衰变释放的核能小于错误!Th的结合能，因此错误!Th的比结合能大于错误!，选项D错误。

2023年人教版高中物理选择性必修第三册第五章学业质量检测试卷及答案

本章学业质量标准检测本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

满分100分，时间75分钟。

第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共12小题，其中1～8小题只有一个选项符合题目要求，每小题3分，第9～12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．(2023·河北邯郸高二阶段练习)月球的表面长期受到宇宙射线的照射，使得“月壤”中的32He 含量十分丰富。

科学家认为32He 是发生核聚变的极好原料，将来32He 也许是人类重要的能源，所以探测月球意义十分重大。

关于32He ，下列说法正确的是( D )A ．32He 原子核内的核子靠万有引力紧密结合在一起B ．32He 聚变反应后变成42He ，原子核内核子间的比结合能没有发生变化C ．32He 发生核聚变，放出能量，不一定会发生质量亏损D ．32He 聚变反应的方程可能为32He ＋32He →211H ＋42He解析：原子核内的核子靠核力结合在一起，核力只存在于相邻的核子之间，A 错误；比结合能是核的结合能与核子数之比，所以聚变后的比结合能一定发生变化，B 错误；32He 发生聚变，放出能量，根据质能方程ΔE ＝Δmc 2，一定会发生质量亏损，C 错误；32He 聚变反应的方程式可能为32He ＋32He →211H＋42He ，D 正确。

故选D 。

2．1933年至1934年间，约里奥·居里夫妇用α粒子轰击铝箔时，发生的核反应方程为27 13Al ＋42He ―→3015P ＋10n ，反应生成物3015P 像天然放射性元素一样衰变，放出正电子e ，且伴随产生中微子A Z ν，核反应方程为3015P ―→3014Si ＋01e ＋A Z ν，则下列说法正确的是( B )A ．当温度、压强等条件变化时，放射性元素3015P 的半衰期随之变化B ．中微子的质量数A ＝0，电荷数Z ＝0C ．正电子产生的原因可能是核外电子转变成的D ．约里奥·居里夫妇通过α粒子轰击铝箔的实验发现了中子解析：放射性元素的半衰期与外界因素无关，A 错误；根据质量数和电荷数守恒，中微子的质量数A ＝0，电荷数Z ＝0，B 正确；正电子产生的原因是核内的质子转化为中子时放出的，C 错误；查德威克用粒子轰击铍原子核实验，发现了中子，D 错误。

高中物理选修3-5 模块检测试题(含答案解析)

高中物理选修3-5 模块检测试题（含答案解析）一、选择题1．木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图1所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是[ ]A．a尚未离开墙壁前，a和b系统的动量守恒B．a尚未离开墙壁前，a与b系统的动量不守恒C．a离开墙后，a、b系统动量守恒D．a离开墙后，a、b系统动量不守恒2．甲球与乙球相碰，甲球的速度减少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∶23．A、B两球在光滑水平面上相向运动，两球相碰后有一球停止运动，则下述说法中正确的是[ ]A．若碰后，A球速度为0，则碰前A的动量一定大于B的动量B．若碰后，A球速度为0，则碰前A的动量一定小于B的动量C．若碰后，B球速度为0，则碰前A的动量一定大于B的动量D．若碰后，B球速度为0，则碰前A的动量一定小于B的动量4．在光滑水平面上有A、B两球，其动量大小分别为10kg·m/s与15kg·m/s，方向均为向东，A球在B球后，当A球追上B球后，两球相碰，则相碰以后，A、B两球的动量可能分别为[ ] A．10kg·m/s，15kg·m/s B．8kg·m/s，17kg·m/sC．12kg·m/s，13kg·m/s D．-10kg·m/s，35kg·m/s5．分析下列情况中系统的动量是否守恒[ ]A．如图2所示，小车停在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，对人与车组成的系统B．子弹射入放在光滑水平面上的木块中对子弹与木块组成的系统(如图3)C．子弹射入紧靠墙角的木块中，对子弹与木块组成的系统D．斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时6．质量为M的原子核，原来处于静止状态，当它以速度V放出一个质量为m的粒子时，剩余部分的速度为[ ]A．mV/(M-m)B．-mV/(M—m)C．mV/(M+m)D．-mV/(M＋m)7．如图4所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，若以两车及弹簧组成系统，则下列说法中正确的是[ ]A．两手同时放开后，系统总量始终为零B．先放开左手，后放开右手后动量不守恒C．先放开左手，后放开右手，总动量向左D．无论何时放手，只要两手放开后在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不8．船静止在水中，若水的阻力不计，当先后以相对地面相等的速率，分别从船头与船尾水平抛出两个质量相等的物体，抛出时两物体的速度方向相反，则两物体抛出以后，船的状态是 [ ]A ．仍保持静止状态B ．船向前运动C ．船向后运动D ．无法判断9如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。

高二物理3--5模块测试题答案

n=4n=3 n=2n=1-1.51eV -0.85eV -13.60eV -3.40eV高二物理选修（3-5）测试题班别座号姓名一、单项选择题1．放射源放在铅块上的细孔中，铅块上方有匀强磁场，磁场方向度垂直于纸面向里。

已知放射源放出的射线有α、β、γ三种。

下列判断正确的是：AA．甲是α射线，乙是γ射线，丙是β射线B．甲是β射线，乙是γ射线，丙是α射线C．甲是γ射线，乙是α射线，丙是β射线D．甲是α射线，乙是β射线，丙是γ射2. 关于光电效应，以下说法正确的是：CA.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B.光电子的最大初动能越大，形成的光电流越强C.能否产生光电效应现象，决定于入射光光子的能量是否大于或等于金属的逸出功D.用频率是的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是的黄光照射该金属一定不发生光电效应3. 原子弹和氢弹各是根据什么原理制造的：DA. 都是依据重核的裂变B. 都是依据轻核的聚变C.原子弹是根据轻核聚变，氢弹是根据重核裂变D.原子弹是根据重核裂变，氢弹是根据轻核聚变4．下列能揭示原子具有核式结构的实验是CA．光电效应实验B．伦琴射线的发现C．α粒子散射实验D．氢原子光谱的发现5．卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是D 6．表示放射性元素碘131（13153I）β衰变的方程是（ B ）A．131127453512I Sb He→+B．131131053541I Xe e-→+C．131130153530I I n→+D．131130153521I Te H→+7．放射性同位素针232经αβ衰变会生成氧，其衰变方程为23290Th→22080Rn+xα+yβ，其中（ D ）A.x=1,y=3B.x=2,y=3C.x=3,y＝1D.x=3,y=28．14C是一种半衰期为5730年的放射性同位素。

若考古工作者探测到某古木中14C的含量为原来的41，则该古树死亡时间距今大约（ B ）A.22920年B.11460年C.5730年D.2865年9．右图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为 2.49eV的金属钠，下列说法正确的是（ D ）A. 这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短B. 这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高C. 金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eVD. 金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV二、双项选择题10．光电效应实验中，下列表述正确的是(CD)A．光照时间越长光电流越大B．入射光足够强就可以有光电流C．遏止电压与入射光的频率有关Mm OABCDv 0 D ．入射光频率大于极限频率才能产生光电子 11．下列说法中正确的是 ( CD ) A ．玛丽⋅居里首先提出原子的核式结构 B ．卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子C ．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子D ．爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说 12．在下列四个方程中，x 1、x 2、x 3、x 4各代表某种粒子 ① ②③④以下判断中正确的是：ACA ．x 1是中子B ．x 2是质子C ．x 3是α粒子D ．x 4是氘核13．下列说法正确的是（ BD ）A.1511247162N H C He +→+是α衰变方程 B.123112H H He +→+γ是核聚变反应方程 C.238234492902U Th He →+是核裂变反应方程D.427301213150He Al P n +→+是原子核的人工转变方程14.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即可致死，并设兔子与树桩作用时间为0.2s ，则被撞死的兔子其奔跑的速度可能为（g 取）：CDA.1m/sB.1.5m/s C .2m/s D .2.5m/s三、实验题15．(1)如图为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图①入射小球1与被碰小球2直径相同，均为d ，它们的质量相比较，应是m 1__ __m 2.②某次实验中在纸上记录的痕迹如图所示.测得OO /＝1.00厘米，O /a ＝1.80厘米， ab ＝5.72厘米，bc ＝3.50厘米，入射球质量为100克，被碰小球质量是50克，两球直径都是1.00厘米，则入射球碰前落地点是纸上的____________点，水平射程是____ ____厘米，被碰小球的水平射程是____ ____厘米。

人教版高中物理选修3-5模块检测

高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）高中物理选修3－5模块检测一、选择题1．木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图1所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是[ ]A．a尚未离开墙壁前，a和b系统的动量守恒B．a尚未离开墙壁前，a与b系统的动量不守恒C．a离开墙后，a、b系统动量守恒D．a离开墙后，a、b系统动量不守恒2．甲球与乙球相碰，甲球的速度减少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∶23．A、B两球在光滑水平面上相向运动，两球相碰后有一球停止运动，则下述说法中正确的是[ ]A．若碰后，A球速度为0，则碰前A的动量一定大于B的动量B．若碰后，A球速度为0，则碰前A的动量一定小于B的动量C．若碰后，B球速度为0，则碰前A的动量一定大于B的动量D．若碰后，B球速度为0，则碰前A的动量一定小于B的动量4．在光滑水平面上有A、B两球，其动量大小分别为10kg·m/s与15kg·m/s，方向均为向东，A球在B球后，当A球追上B球后，两球相碰，则相碰以后，A、B两球的动量可能分别为[ ]A．10kg·m/s，15kg·m/s B．8kg·m/s，17kg·m/sC．12kg·m/s，13kg·m/s D．-10kg·m/s，35kg·m/s5．分析下列情况中系统的动量是否守恒[ ]A．如图2所示，小车停在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，对人与车组成的系统B．子弹射入放在光滑水平面上的木块中对子弹与木块组成的系统(如图3)C．子弹射入紧靠墙角的木块中，对子弹与木块组成的系统D．斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时6．质量为M的原子核，原来处于静止状态，当它以速度V放出一个质量为m的粒子时，剩余部分的速度为[ ]A．mV/(M-m)B．-mV/(M—m)C．mV/(M+m)D．-mV/(M＋m)7．如图4所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，若以两车及弹簧组成系统，则下列说法中正确的是[ ]A．两手同时放开后，系统总量始终为零B．先放开左手，后放开右手后动量不守恒C．先放开左手，后放开右手，总动量向左D．无论何时放手，只要两手放开后在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不8．船静止在水中，若水的阻力不计，当先后以相对地面相等的速率，分别从船头与船尾水平抛出两个质量相等的物体，抛出时两物体的速度方向相反，则两物体抛出以后，船的状态是[ ]A．仍保持静止状态B．船向前运动C．船向后运动D．无法判断9如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。

新教材高中物理模块综合测试卷新人教版必修第三册(含答案)

新教材高中物理新人教版必修第三册：模块综合测试卷一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．)1．不带电的导体P置于场强方向向右的电场中，其周围电场线分布如图所示，导体P 表面处的电场线与导体表面垂直，a、b为电场中的两点( )A．a点的电场强度小于b点的电场强度B．a点的电势低于b点的电势C．负检验电荷在a点的电势能比在b点的电势能大D．负检验电荷从a点移到b点的过程中，电场力做负功2．如图所示，用绝缘细线把小球A悬于O点，静止时恰好与另一固定于O点正下方的小球B接触．现使两球带同种电荷，细线将偏离竖直方向某一角度θ1，此时细线中的张力大小为F T1，库仑斥力为F1；若增加两球的带电量，悬线偏离竖直方向的角度将增大为θ2，此时细线中的张力大小为F T2，库仑斥力为F2.则( )A．F T1<F T2B．F T1＝F T2C．F1>F2D．F1＝F23．如图所示，菱形ABCD处于一匀强电场中，已知B点的电势为12V，对角线的交点O 的电势为7V．则D点的电势为( )A．0B．2VC．5VD．19V4．如图所示，有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球，从平行板电场中的P 点以相同的水平初速度垂直电场方向进入电场，它们分别落在A、B、C三点．则可判断( )A．落到A点的小球带负电，落到B点的小球不带电B．三小球在电场中运动时间相等C．三小球到达正极板时的动能关系是E k A＞E k B＞E k CD．三小球在电场中运动的加速度关系是a C＞a B＞a A5．在图中，通电螺线管附近的小磁针指向正确的是( )6．如图，a、b和c三个完全相同的矩形绝缘线框与通电直导线在同一平面内，其中a 关于导线左右对称，b和c的右侧平齐．通过a、b和c三个线框的磁通量分别为φa、φb和φc，则( )A．φa＞φb＞φc B．φa＝φb＝φcC．φa＜φb＝φc D.φa＜φb＜φc7．如图所示，条形磁铁放在桌面上，一根通电直导线由S极的上端平移到N极的上端的过程中，导线保持与磁铁垂直，导线的通电方向如图所示，则此过程中磁铁受到的摩擦力(磁铁保持静止)( )A．为零B．方向由向左变为向右C．方向保持不变D．方向由向右变为向左二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．) 8．在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，R1和R2为定值电阻，P为滑动变阻器R的滑动触头，G为灵敏电流表，A为理想电流表．开关S闭合后，C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态．则若将P向上移动过程中下列说法正确的是( )A．油滴带负电B．A表的示数变大C．油滴向上加速运动D．G中有由a→b的电流9．关于电场线和磁感线，下列说法正确的是( )A．在静电场中，电场线不可能相交B．磁感线是虚拟的，电场线是客观存在的C.在用磁感线描绘磁场时，磁感线的疏密表示磁感应强度的大小D．在用电场线描绘电场时，没有电场线的地方电场强度为零10．某静电场中的电场线分布如图中实线所示，带电粒子在电场中仅受电场力的作用，沿图中虚线由A运动到B.则下列说法正确的是( )A．该带电粒子一定带正电B．A点电场强度小于B点电场强度C．粒子在A点的加速度大于在B点的加速度D．粒子由A点向B点运动的过程中电势能逐渐减小三、非选择题(本题共5小题，共54分．按题目要求作答．计算题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．(6分)如图一量程为100μA的电流表，内阻为100Ω，现需________联(选填“串”或“并”)一个________Ω的电阻可将它改装成量程0～1V电压表，应该把它________联(选填“串”或“并”)在电路中测量电压，某次测量表盘指针位置如图所示，该电压的大小是________V．12．(8分)一个小灯泡上标有“2V1W”的字样，现在要用伏安法描绘它的IU图线．可选用的器材如下．A．电压表(量程3V，内阻约10kΩ)B．电压表(量程15V，内阻约20kΩ)C．电流表(量程0.3A，内阻约1Ω)D.电流表(量程0.6A，内阻约0.4Ω)E．滑动变阻器(5Ω，1A)F．滑动变阻器(100Ω，0.2A)G．电源(电动势3V，内阻1Ω)H．开关一个，导线若干实验要求：误差尽量小，电压表从零开始变化且能多取几组数据，滑动变阻器调节方便．(1)电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________(填器材序号字母).(2)实验电路图应选择图甲中的________(选填“a”或“b”)图．(3)连接电路时，某同学误将电流表和电压表接成图乙所示的电路，其他部分连接正确且滑动变阻器滑片的初始位置正确．接通电源后，移动滑片的过程中小灯泡的发光情况是________(选填“不亮”或“逐渐变亮”).(4)通过实验测得该小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示，由图线可求得它在正常工作时的电阻为________Ω.(结果保留两位有效数字)13．(12分)如图所示，a、b、c是匀强电场中的三点，已知a、b两点相距2cm，b、c 相距6cm，ab与电场线平行，bc与电场线成60°角．将电荷量为＋2×10－8C的点电荷从a 点移到b点时，电场力做功为2×10－6J.(1)求a、b两点电势差．(2)求匀强电场的电场强度的大小．(3)将电荷从a点经b点移到c点的过程中，电场力做的功是多少？14．(14分)如图所示，直流电动机和电炉并联后接在直流电源上，电源的内阻r＝2Ω，电炉的电阻R1＝18Ω，电动机线圈的电阻R2＝1Ω.当开关S断开时，电源内电路消耗的热功率P＝72W，当S闭合时，干路中的电流I＝15A．求：(1)电源的电动势E；(2)S闭合后电动机的机械功率．15．(14分)如图，直线MN上方有垂直纸面向里的足够大的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B.一质量为m，电荷量为q(q<0)的带电粒子以速度v从O点射入该磁场区域，进入磁场时速度方向与MN边的夹角θ＝60°，粒子在磁场中运动一段时间后从边界MN上的P点射出，粒子重力不计．求：(1)带电粒子在磁场中运动的半径；(2)入射点O与出射点P间的距离L；(3)粒子在磁场中运动的时间t.模块综合测试卷1．解析：由电场线越密的地方，电场强度越大可知，E a >E b ，A 错误；沿着电场线，电势逐渐降低，a 点处于电场线的靠前的位置，即a 点的电势比P 高，P 的电势比b 高，故a 点电势高于b 点的电势，B 错误；负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，故负检验电荷在a 点的电势能比在b 点的电势能小，则负检验电荷从a 点移到b 点的过程中，电势能增大，则电场力做负功，C 错误，D 正确．答案：D2．解析：小球A 受到重力G ，悬绳拉力F T ，库仑斥力F ，这三个力的合力为0，因此这三个力构成一个封闭的力矢量三角形，且正好与几何三角形OAB 相似，故有G |OB |＝F T|OA |，由于|OA |＝|OB |，所以F T ＝G ，即F T 与θ无关，故A 错误，B 正确；若增加两球的带电量，同理有G |OB |＝F|AB |，由于G 、|OB |不变，|AB |增大，故F 也增大，所以F 1<F 2，故C 、D 错误．答案：B3．解析：由于BO 和OD 是匀强电场中两平行等长的线段，故U BO ＝U OD ，可得φD ＝2V ，故A 、C 、D 错误，B 正确．答案：B4．解析：小球在水平方向做匀速直线运动，根据x ＝vt ，因水平方向的距离大小关系x A ＞x B ＞x C 可知t A ＞t B ＞t C .而在竖直方向上，三个小球通过的高度相同，根据位移公式h ＝12at2和时间关系可知，a A ＜a B ＜a C ，再根据牛顿第二定律可分析出，带正电荷小球受静电力向上，合力为mg －F 电，落到A 点的小球加速度最小，经过时间最长，故球带正电，同理可知落到C 点的小球带负电，落到B 点的小球不带电，故A 、B 错误，D 正确．在运动过程中，三个小球竖直方向位移相等，带负电荷小球合力做功最大，根据动能定理可知其动能改变量最大，而带正电荷小球动能改变量最小，即E k C ＞E k B ＞E k A ，故C 错误．答案：D5．解析：根据右手螺旋定则，图中螺线管的右端为S 极，则小磁针的N 极应该指向左，B 正确．答案：B6．解析：根据安培定则，电流左侧磁场垂直纸面向外，电流右侧磁场垂直纸面向里． a 线圈关于直导线左右对称，向里穿过线框的磁通量与向外穿过线框的磁通量恰好抵消，Φa ＝0；由于离导线越远，磁场越弱，则Φb <Φc ；所以Φa <Φb <Φc ，故D 项正确．答案：D7．解析：根据左手定则可以判定通电导线所受安培力的方向如图所示．显然安培力有一个水平方向的分量，根据牛顿第三定律可知条形磁铁受到通电导线的安培力也有一个水平方向的分量，而由于条形磁铁保持静止，故条形磁铁所受地面的静摩擦力与安培力在水平方向的分量相互平衡．所以当导线在条形磁铁的左侧上方时条形磁铁所受的静摩擦力方向向左，而当导线运动到条形磁铁的右半部分上方时，条形磁铁所受地面的静摩擦力水平向右．故条形磁铁所受摩擦力的方向由向左变为向右，故B 正确．答案：B8．解析：电容器上极板带正电，下级板带负电荷，油滴静止，电场力方向向上，则油滴带负电，A 正确；P 向上移动，滑动变阻器的阻值变大，则外电路的总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律I ＝ER 外＋r，电流表A 的示数变小，B 错误；P 向上移动，滑动变阻器的阻值变大，则外电路的总电阻增大，则外电压U 外增大，根据U R 1＝IR 1，电阻R 1的两端电压变小，根据U 外＝U R 1＋U 并，U 并增大，即电容器两端的电压增大，油滴受到的电场力增大，大于重力，油滴向上加速运动，C 正确；电容器两端的电压增大，根据Q ＝CU ，电容器充电，G 中有由b →a 的电流，D 错误．答案：AC9．解析：在静电场中，电场线不可能相交，A 正确；磁感线和电场线都是虚拟的，不是客观存在的，B 错误；在用磁感线描绘磁场时，磁感线的疏密表示磁感应强度的大小，C 正确；在用电场线描绘电场时，没有电场线的地方仍有可能有电场，电场强度不一定为零，D 错误．答案：AC10．解析：物体做曲线运动时，受力方向指向曲线的凹面一侧，所以由曲线轨迹和电场方向可知，该带电粒子一定带正电，故A 正确；电场线越密集的地方电场强度越大，因此A 点电场强度小于B 点电场强度，故B 正确；粒子在A 点受到的电场力小于在B 点受到的电场力，因此粒子在A 点的加速度小于在B 点的加速度，故C 错误；从A 到B 的过程中，电场力对带电粒子做正功，电势能减小，故D 正确．答案：ABD11．解析：电流表改装成电压表，需要串联分压电阻；由U ＝I g (R ＋R g )，可得R ＝U I g－R g ＝9900Ω；电压表测电压时，应与被测元件并联；由电压表量程可知电压表分度值为U 0＝U10＝0.1V.则电压表读数约为0.84V.答案：串 9900 并 0.83～0.8612．解析：(1)灯泡额定电压是2V ，电压表应选择A ；灯泡额定电流I ＝P U ＝12＝0.5A ，电流表应选择D ，为方便实验操作，滑动变阻器应选择E ；(2)为了在灯泡上得到从0开始的电压，滑动变阻器要用分压电路，灯泡属于小电阻，则用电流表外接，故电路选b ；(3)接成题图乙所示的电路，电压表内阻很大，电路中电流几乎为零，则灯泡不亮；(4)灯泡正常工作时，电压为2V ，由题图可知I ＝0.5A ，则R ＝U I＝4.0Ω答案：(1)A D E (2)b (3)不亮 (4)4.013．解析：(1) a 、b 两点间的电势差为U ab ＝W ab q ＝2×10－62×10－8V ＝100V.(2)根据U ＝Ed ，可得匀强电场的场强大小E ＝U ab d ab ＝1000.02V/m ＝5000V/m. (3) a 、c 两点电势差为U ac ＝E (d ab ＋d bc cos60°)＝5000×(0.02＋0.06×0.5) V＝250V ，将电荷从a 点经b 点移到c 点的过程中，电场力做的功 W ac ＝qU ac ＝2×10－8×250J＝5×10－6J.答案：(1)100V (2)5000V/m (3)5×10－6J14．解析：(1) 当开关S 断开时，电源内电路消耗的热功率P ＝72W ，由热功率公式可得P ＝I 2r ，解得I ＝Pr＝6A ，由闭合电路欧姆定律可得E ＝I (R 1＋r )＝120V.(2)当S 闭合时，干路中的电流I ＝15A ，由闭合电路欧姆定律可得E ＝Ir ＋U ，解得U ＝90V ，此时通过R 1的电流为I 1＝U R 1＝5A.由并联电路电流的规律可得，通过电动机的电流为 I 2＝I －I 1＝10A.因此电动机的电功率为P 电＝UI 2＝900W ，电动机的热功率为P 热＝I 22 R 2＝100W ，电动机的机械功率为P 机＝P 电－P 热＝800W. 答案：(1)120V (2)800W15．解析：(1)粒子带负电，则粒子的运动轨迹如图；由qvB ＝m v 2R 得R ＝mvqB.(2)入射点O 与出射点P 间的距离为L ＝2R sin60°＝3R ＝3mvqB.(3)粒子运动的周期为T ＝2πmqB，粒子在磁场中转过的角度为240°，则运动的时间为t ＝240°360°T ＝4πm3qB. 答案：(1)mvqB (2)3mvqB (3)4πm 3qB。

人教版高中物理选修3-5模块综合检测卷 (2).docx

高中物理学习材料桑水制作物理·选修3－5(人教版)模块综合检测卷(测试时间：50分钟评价分值：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)1．(2014·上海卷)链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是( )A．质子 B．中子 C．β粒子 D．α粒子解析：重核的裂变需要中子的轰击，在链式反应中，不断放出高速的中子使裂变可以不断进行下去，B项正确．答案：B2．(2014·福建卷)如图，放射性元素镭衰变过程中释放α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法中正确的是( )A．①表示γ射线，③表示α射线 B．②表示β射线，③表示α射线C．④表示α射线，⑤表示γ射线 D．⑤表示β射线，⑥表示α射线解析：因为γ射线不带电，所以电场和磁场对其都没有力的作用，②⑤表示γ射线，A错误；β射线为电子流，带负电，受到电场力向左，受到洛伦兹力向右，①⑥代表β射线，B、D项错误，C项正确．答案：C3．如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子( )A．从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出电磁波的波长长B．从n＝5能级跃迁到n＝1能级比从n＝5能级跃迁到n＝4能级辐射出电磁波的速度大C ．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的D ．从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量分析：本题考查了能级、电子云、频率、波长、波速等基本概念，强调其间的关联，考查方式较为细致，尤以C 、D 两项为甚．解析：A.由图可知E 43＜E 32，根据公式ε＝h ν可得v 43＜v 32，再由λ＝c v，即得λ43＞λ32.A.正确． B ．错误．若是在真空中，任何电磁波的速度都是3.0×108 m/s.C ．错误．处于不同能级时，核外电子出现的概率对应了不同的电子云．D ．错误．应该是“氢原子”向外放出能量，而非“氢原子核”．答案：A4．(2014·上海卷)不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是( )A ．原子中心有一个很小的原子核B ．原子核是由质子和中子组成的C ．原子质量几乎全部集中在原子核内D ．原子的正电荷全部集中在原子核内解析：卢瑟福通过α散射实验，发现绝大多数粒子发生了偏转，少数发发生了大角度的偏转，极少数反向运动，说明原子几乎全部质量集中在核内；且和α粒子具有斥力，所以正电荷集中在核内；因为只有极少数反向运动，说明原子核很小；并不能说明原子核是由质子和中子组成的，B项正确．答案：B5．(2013·重庆卷)铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：23592U＋10n→a＋b＋210n则a＋b可能是( )A.14054Xe＋9336KrB.14156Ba＋9236KrC.14156Ba＋9338SrD.14054Xe＋9438 Sr分析：根据核反应前后质量数和电荷数都守恒逐项分析即可．解析：核反应前后质量数和电荷数都守恒，A都不守恒，B质量数不守恒，C电荷数不守恒，D正确．答案：D点评：本题考查了重核裂变前后质量数和电荷数都守恒，仔细计算即可．6．(2013·江苏卷)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们相等的还有( )A．速度 B．动能 C．动量 D．总能量解析：根据德布罗意波长公式λ＝hp，一个电子的德布罗意波长和一个中子的波长相等，则动量p亦相等，故选C.答案：C7．(2014·北京卷)带电粒子a 、b 在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，它们的动量大小相等，a 运动的半径大于b 运动的半径．若a 、b 的电荷量分别为q a 、q b ，质量分别为m a 、m b ，周期分别为T a 、T b .则一定有( )A ．q a ＜q bB ．m a ＜m bC ．T a ＜T b D.q a m a ＜q b m b分析：粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律列式后比较即可．解析：粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：qvB ＝m v 2r，解得：r ＝mv qB ，由于mv 、B 相同，故r ∝1q； A ．r ∝1q，a 运动的半径大于b 运动的半径，故q a ＜q b ，故A 正确； B ．由于动量mv 相同，但速度大小未知，故无法判断质量大小，故B 错误；C ．周期T ＝2πr v，虽然知道a 运动的半径大于b 运动的半径，但不知道速度大小关系，故无法判断周期关系，故C 错误；D ．粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：qvB ＝m v 2r 故：q m ＝v Br，虽然知道a 运动的半径大于b 运动的半径，但不知道速度大小关系，故无法判断比荷关系，故D 错误；故选：A.答案：A点评：本题关键是明确粒子的运动情况和受力情况，然后结合牛顿第二定律列式分析，基础问题．二、双项选择题(本题共3小题，每题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中有两个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分．)8．(2014·新课标全国卷Ⅱ)在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是( )A ．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷；密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值B ．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C ．居里夫妇从沥青铀矿中分离出钋(Po)和镭(Ra)两种新元素D ．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子核内部存在质子解析：汤姆孙通过对阴极射线在电场及在磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测定了粒子的比荷；密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值为1.6×10－19 C ，A 正确；贝克勒尔通过对天然放射性研究发现了中子， B错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素，C正确；卢瑟福通过α粒子散射实验，得出了原子的核式结构理论， D错误．答案：AC9．(2014·新课标全国卷Ⅰ)关于天然放射性，下列说法正确的( )A．所有元素都有可能发生衰变B．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，半衰期与外界的温度无关C．三种射线中，γ射线的穿透能力最强D．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线分析：自然界中有些原子核是不稳定的，可以自发地发生衰变，衰变的快慢用半衰期表示，与元素的物理、化学状态无关．解析：A.有些原子核不稳定，可以自发地衰变，但不是所有元素都可能发生衰变，故A错误；B.放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度无关，故B正确；C.放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故C正确；D.一个原子核在一次衰变中只能放出α、β和γ三种射线中的一种，α、β和γ三种射线，γ射线的穿透力最强，电离能力最弱，故D 错误．故选B、C.答案：BC点评：本题关键是明确原子核衰变的特征、种类、快慢，熟悉三种射线的特征，基础问题．10．(2013·广东卷)铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应23592U＋10n→14456Ba＋8936Kr＋310n，下列说法正确的有( ) A．上述裂变反应中伴随着中子放出B．铀块体积对链式反应的发生无影响C．铀核的链式反应可人工控制D．铀核的半衰期会受到环境温度的影响答案：AC三、非选择题(本大题3小题，共54分．按题目要求作答．解答题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．) 11．(1)(6分)(2014·全国新课标卷Ⅱ)现利用图(a)所示装置验证动量守恒定律．在图(a)中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A 右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计数器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间．实验测得滑块A 的质量m 1＝0.301 kg ，滑块B 的质量m 2＝0.108kg ，遮光片的宽度d ＝1.00 cm ；打点计时器所用交流电的频率f ＝50 Hz.将光电门固定在滑块B 的右侧，启动打点计时器，给滑块A 一向右的初速度，使它与B 相碰．碰后光电计数器显示的时间为Δt B ＝3.500 m/s ，碰撞前后打出的纸带如图(b)所示．若实验允许的相对误差绝对值⎝ ⎛⎭⎪⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪碰撞前后总动量之差碰撞前总动量×100%最大为5%，本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律？写出运算过程．(1)分析：根据图示纸带求出滑块的速度，然后求出碰撞前后的动量，根据题目要求判断动量是否守恒．解析：打点计时器的打点时间间隔t ＝1f ＝150s ＝0.02 s ，由图(b)所示纸带可知，碰撞前A 的速度：v A ＝x A t ＝0.040 00.02m/s ＝2 m/s ，碰撞后A 的速度：v A ′＝0.019 40.02m/s ＝0.97 m/s ，碰撞后B 的速度：v B ′＝d Δt B ＝0.010 03.5×10－3m/s ≈2.86 m/s ，碰撞前后系统总动量分别为：p ＝m 1v A ＝0.31×2 kg ·m/s ＝0.62kg ·m/s ，p ′＝m 1v A ′＋m 2v B ′＝0.31×0.97＋0.108×2.86≈0.61kg ·m/s ，绝对误差：⎪⎪⎪⎪⎪⎪p －p ′p ×100%＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪0.62－0.610.62×100%≈1.7%＜5%，由此可知，在误差范围内验证了动量守恒定律．答案：在误差范围内验证了动量守恒定律，证明过程如上所述．点评：本题考查了验证动量守恒定律实验，由纸带求出滑块速度是正确解题的关键、应用动量计算公式即可正确解题．(2)(6分)(2014·江苏卷)氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤．它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一．其衰变方程是22286Rn →218 84Po ＋__________.已知222 86Rn 的半衰期约为3.8天，则约经过________天，16 g 的222 86Rn 衰变后还剩1 g.解析：根据核反应过程中电荷数守恒、质量数守恒可知生成物电荷数为2，质量数为4，即为α粒子．设半衰期为τ，半衰期的定义：m 剩＝m 0⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ，而n 为发生半衰期的次数，n ＝t τ；代入数据可得t ＝15.2天．答案：42He 15.2天(3)(6分)根据玻尔原子结构理论，氦离子(He ＋)的能级图如图所示．电子处在n ＝3轨道上比处在n ＝5轨道上离氦核的距离__________(选填“近” 或 “远”). 当大量He ＋处在n ＝4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有________ 条．解析：根据玻尔原子理论，能级越高的电子离核距离越大，故电子处在n＝3轨道上比处在n＝5轨道上离氦核的距离近．跃迁发出的谱线条数为n(n－1)2，代入n＝4得有6条谱线．答案：近612．(18分)(2013·安徽卷)一物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示．求：(1)0～8 s时间内拉力的冲量；(2)0～6 s时间内物体的位移；(3)0～10 s时间内，物体克服摩擦力所做的功．解析：(1)由图象知，力F的方向恒定，故力F在0～8 s内的冲量I＝F1t1＋F2t2＋F3t3＝(1×2＋3×4＋2×2)N·s＝18 N·s.(2)由图2知，物体在0～2 s 内静止，2～6 s 内做匀加速直线运动，初速度为0，末速度为3 m/s.所以物体在0～6 s 内的位移即为2～6 s 内匀加速运动的位移：x 1＝v ＋v 02t ＝3＋02×4 m ＝6 m (3)由图2知物体在6～8 s 内做匀直线运动，此时摩擦力与拉力平衡即：f ＝F ＝2 N;物体在6～8 s 内做匀速直线运动位移：x 2＝vt ＝3×2 m ＝6 m物体在8～10 s 内做匀减速运动位移：x 3＝v ＋v 02t ＝3＋02×2 m ＝3 m 所以物体在0～10 s 内的总位移：x ＝x 1＋x 2＋x 3＝15 m摩擦力做功：W f ＝－fx ＝－2×15 J ＝－30 J即物体克服摩擦力做功30 J.答案：(1)0～8 s 时间内拉力的冲量为18 N ·s ；(2)0～6 s 时间内物体的位移为6 m ；(3)0～10 s 时间内，物体克服摩擦力所做的功为30 J.13.(18分)(2014·新课标全国卷Ⅰ)如图，质量分别为m A、m B的两个弹性小球A、B静止在地面上方，B球距离地面的高度h＝0.8 m，A球在B球的正上方．先将B球释放，经过一段时间后再将A球释放．当A球下落t＝0.3 s时，刚好与B球在地面上方的P点处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间A球的速度恰好为零．已知m B＝3m A，重力加速度大小g＝10 m/s2，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失．求：(1)B球第一次到达地面时的速度；(2)P点距离地面的高度．分析：(1)B球释放后做自由落体运动，根据自由落体运动位移速度公式即可求解；(2)A球释放后做自由落体运动，根据速度时间公式求出碰撞时，A球的速度，碰撞过程中动量守恒，不考虑动能损失，则机械能守恒，根据动量守恒定律及机械能守恒定律即可求解．解析：(1)B球释放后做自由落体运动，根据自由落体运动位移速度公式得：v1＝2gh＝2×10×0.8 m/s＝4 m/s①(2)设P点距离地面的高度为h′，碰撞前后，A球的速度分别为v1、v1′，B球的速度分别为v2、v2′，由运动学规律可得：v1＝gt＝10×0.3 m/s＝3 m/s②由于碰撞时间极短，两球碰撞前后动量守恒，动能守恒，规定向下的方向为正，则：m A v1＋m B v2＝m B v2′(碰后A球速度为0)③1 2m A v21＋12m2B＝12m B v2′2④又知m B＝3m A⑤由运动学及碰撞的规律可得B球与地面碰撞前后的速度大小相等，即碰撞后速度大小为4 m/s.则由运动学规律可得h′＝42－v22 2g⑥联立①～⑥式可得h′＝0.75 m.答案：(1)B球第一次到达地面时的速度为4 m/s；(2)P点距离地面的高度为0.75 m.。

人教版高中物理选修3-5模块综合检测及答案解析

选修 3-5 综合检测 B( 时间： 90 分钟满分： 100 分 )一、选择题 (1～ 8题为单项选择题， 9～12 题为多项选择题，每题 4分，共 48 分)1．光电效应实验中，下列表述正确的是 ( ) A ．光照时间越长光电流越大 B ．入射光足够强就可以有光电流 C ．遏止电压与入射光的频率无关D ．入射光频率大于极限频率时才能产生光电子 2．以下是物理学史上 3 个著名的核反应方程： x ＋37Li →2y ，1417y ＋ 7N →x ＋ 8O ，912y ＋4Be → z ＋ 6C.x 、y 和 z 是 3 种不同的粒子，其中 z 是( )A ． α粒子B ．质子C ．中子D ．电子3．在下列几种现象中，所选系统动量守恒的有 ( )A ．原来静止在光滑水平面上的车，从水平方向跳上一个人，人车为一系统B ．运动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和铅球为一系统C ．从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中，以重物和车厢为一系统D ．光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一个物体沿斜面滑下，以物体和斜面为一系统 4．一个不稳定的原子核质量为 M ，处于静止状态．放出一个质量为 m 的粒子后反冲，已知放出的粒子的动能为 E 0 ，则原子核反冲的动能为 ( )5．据媒体报道，叛逃英国的俄罗斯前特工利特维年科在伦敦离奇身亡，英国警方调查认为毒杀利特维年科的是超级毒药 —— 放射性元素钋 (21804Po)．若该元素发生 α衰变，其半衰期是138天，衰变方程为84Po→ X ＋ 2He ＋ γ，则下列说法中错误的是 ( )A ． X 原子核含有 124 个中子B ．X 原子核含有 206 个核子C ．γ射线是由处于激发态的钋核从较高能级向较低能级跃迁时发出的210D ．100 g 的21804Po 经276天，已衰变的质量为 75 gMmM M －m m E 0A ．E 0D.6．图 1 中曲线a、b、c、 d 为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里．以下判断可能正确的是A ．a 、b 为 β粒子的径迹B ．a 、 b 为 γ粒子的径迹C ．c 、d 为 α粒子的径迹D ． c 、 d 为 β粒子的径迹7．如图 2所示为氢原子的能级图，一群氢原子处于 n ＝4 的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为 1.90 eV 的金属铯，下列说法正确的是 ( )图2A ．这群氢原子能发出 6 种频率不同的光子，其中从 n ＝4跃迁到 n ＝3 所发出的光波长最短B ．这群氢原子能发出 3 种频率不同的光子，其中从 n ＝ 4 跃迁到 n ＝1 所发出的光频率最高C ．金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为 12.75 eVD ．金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为10.85 eV8．如图 3所示，在光滑水平面上，有质量分别为 2m 和 m 的A 、B 两滑块，它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧 (弹簧与 A 、B 不拴连 )，由于被一根细绳拉着而处于静止状态．当剪断细绳，在两滑块脱离弹簧之后，下述说法正确的是 ( )A ．两滑块的动能之比 E kA ∶E kB ＝1∶ 2B ．两滑块的动量大小之比 p A ∶ p B ＝ 2∶ 1C ．两滑块的速度大小之比 v A ∶v B ＝ 2∶1D ．弹簧对两滑块做功之比 W A ∶W B ＝1∶ 1 9．关于天然放射性，下列说法正确的是 ( )A ．所有元素都可能发生衰变B ．放射性元素的半衰期与外界的温度无关()图1图3C ．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D ．α、 β和 γ三种射线中， γ射线的穿透能力最强10．科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量．核反应方程分别为： X ＋ Y → 42 He ＋ 31H ＋ 4.9 MeV 和12H ＋31H →24He ＋X ＋17.6 MeV.下列表述正确的有 ( ) A ． X 是中子B ．Y 的质子数是 3，中子数是 6C ．两个核反应都没有质量亏损D ．氘和氚的核反应是核聚变反应 11．一静止的铝原子核 2137Al俘获一速度为 1.0×107 m/s 的质子 p 后，变为处于激发态的硅原子核 1248Si *.下列说法正确的是 ( )A ．核反应方程为 p ＋2173Al →1248Si *B ．核反应过程中系统动量守恒C ．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和D ．硅原子核速度的数量级为 105 m/s ，方向与质子初速度的方向一致12．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”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出，如图 4 所示．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 ( )图4A ．甲对乙和乙对甲的冲量大小相等、方向相反B ．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反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二、填空题 (本题共 2 个小题，共 12 分) 13．(6 分 )在快中子增殖反应堆中，使用的核燃料是吸收快中子后变成 23992U ， 23992U 很不稳定，经过两次为 m 1，1 个23994Pu 核的质量为 m 2，1 个电子的质量为 (1)92U的衰变方程是 ____________________________________________________(2) __________________________________________________________________ 23992U 衰变释放的能量为 _______________________________________________________________14．(6 分)如图 5甲所示，在橄榄球比赛中，一个质量为 95 kg 的橄榄球前锋以 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质量均为 75 kg 的队员，一个速度大小为 2 m/ s ，另一个速度大小为 4 m/s ，然后他们就扭在了一起．94Pu，裂变时释放出快中子，周围的 92Uβ衰变后变成 29349Pu.已知 1 个 23992U 核的质量m e ，真空中光速为 c.图5(1) _____________________________ 他们碰撞后的共同速率是( 结果保留一位有效数字)．(2) _________________________________________________________________ 在图乙中标出碰撞后他们动量的方向，并说明这名前锋能否得分：________________________ .三、计算题(本题共 4 个小题，共40分)15．(8分)氢原子的能级图如图6所示．原子从能级n＝3向n＝1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应．有一群处于n＝4 能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属．求该金属的截止频率和产生光电子最大初动能的最大值．普朗克常量h＝6.63× 10 －34－34J s·，结果保留两位有效数字．图616．(8 分)一个铍核(49Be) 和一个α粒子反应后生成一个碳核，放出一个中子，并释放出 5.6 MeV 的能量(保留两位有效数字)．(1)写出这个核反应过程．(2)如果铍核和α粒子共130 g，且刚好反应完，求共放出多少能量？(3) 这130 g 物质反应过程中，其质量亏损是多少？17．(10 分)冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程：如图7 所示，运动员将静止于O 点的冰壶(视为质点)沿直线OO′推到A点放手，此后冰壶沿AO′滑行，最后停于 C 点．已知冰面和冰壶间的动摩擦因数为μ，冰壶质量为m，AC＝L，CO′＝r ，重力加速度为g.图7(1)求冰壶从O 点到 A 点的运动过程中受到的冲量大小．(2)若将BO′段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8μ，原只能滑到 C 点的冰壶能停于O′(2)木板的长度 L ；(3) 滑块 CD 圆弧的半径．选修 3-5 综合检测 B 答案解析1．光电效应实验中，下列表述正确的是 ( ) A ．光照时间越长光电流越大 B ．入射光足够强就可以有光电流 C ．遏止电压与入射光的频率无关D ．入射光频率大于极限频率时才能产生光电子答案 D解析由爱因斯坦光电效应方程知，只有当入射光频率大于极限频率时才能产生光电子，光电流几乎是瞬时产生的，其大小与光强有关，与光照时间长短无关，易知 eU 0＝ E k ＝h ν－ W(其中 U 0为遏止电压， E k 为光电子的最大初动能， W 为逸出功， ν为入射光的频率 )．由以上分析知， A 、B 、C 错误， D 正确．2．以下是物理学史上 3 个著名的核反应方程： x ＋37Li →2y ，1417y ＋ 7N →x ＋ 8O ，912y ＋4Be → z ＋ 6C.x 、y 和 z 是 3 种不同的粒子，其中 z 是( )A ． α粒子B ．质子点，求 A 点与 B 点之间的距离．18．(14分)在光滑水平面上静置有质量均为 m 的木板 AB 和滑块 CD ，木板 AB 上表面粗糙，1滑块 CD 上表面是光滑的 41圆弧，其始端D 点切线水平且在木板 AB 上表面内，它们紧靠在一起，如图 8 所示．一可视为质点的物块 P ，质量也为 m ，从木板 AB 的右端以初速度 v 0 滑上木板 AB ，过 B 点时速度为 v 20，又滑上滑块 CD ，最终恰好能滑到滑块 CD 圆弧的最高点 C 处．已知物块 P 与木板 AB 间的动摩擦因数为μ.求：(1)物块滑到 B 处时木板的速度C ．中子答案 C解析由于核反应前后电荷数守恒，则 x ＋3＝2y ， ①y ＋ 7＝x ＋ 8，② y ＋ 4＝ z ＋ 6.③由 ①②③ 联立解得： x ＝ 1， y ＝ 2， z ＝0，故 z 为中子，选项 C 正确． 3．在下列几种现象中，所选系统动量守恒的有( )A ．原来静止在光滑水平面上的车，从水平方向跳上一个人，人车为一系统B ．运动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和铅球为一系统 C ．从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中，以重物和车厢为一系统 D ．光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一个物体沿斜面滑下，以物体和斜面为一系统答案 A解析判断动量是否守恒的方法有两种：第一种，从动量守恒的条件判定，动量守恒定律成立的条件是系统受到的合外力为零，故分析系统受到的外力是关键．第二种，从动量的定义判定，B 选项叙述的系统，初动量为零，末动量不为零． C 选项末动量为零而初动量不为零． D选项，在物体沿斜面下滑时，向下的动量增大．4．一个不稳定的原子核质量为 M ，处于静止状态．放出一个质量为 m 的粒子后反冲，已知放出的粒子的动能为 E 0 ，则原子核反冲的动能为 ( )答案 C解析由动量守恒定律 (M － m)v ＝mv 0＝p ， 22 p ，E 0＝ p2 M －m，E 0＝2m由以上各式可得 E k ＝E 0， C 正确． M －m5．据媒体报道，叛逃英国的俄罗斯前特工利特维年科在伦敦离奇身亡，英国警方调查认为毒杀利特维年科的是超级毒药 —— 放射性元素钋 (21804Po)．若该元素发生 α衰变，其半衰期是 138天，衰变方程为84Po→ X ＋ 2He ＋ γ，则下列说法中错误的是 ( )A ． X 原子核含有 124 个中子B ．X 原子核含有 206 个核子D ．电子D.MmM －m E 0又 E k A ．E 0B.mC.M － m E 0C．γ射线是由处于激发态的钋核从较高能级向较低能级跃迁时发出的210D．100 g 的21804Po经276天，已衰变的质量为75 g答案C解析X 原子核中的核子数为210－4＝206 个，B 项正确．中子数为206－(84－2)＝124个， A 项正确．γ射线是核反应前后因质量亏损释放的能量以γ光子的形式放出产生的， C 项错．经过两个半衰期，剩余的钋的质量为原来的四分之一，则已衰变的质量为原来的四分之三， D 项正确．6．图 1 中曲线a、b、c、 d 为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里．以下判断可能正确的是( )图1A．a、b为β粒子的径迹B ．a、 b 为γ粒子的径迹C．c、d 为α粒子的径迹D．c、 d 为β粒子的径迹答案D解析γ粒子不带电，不会发生偏转，故 B 错．由左手定则可判定，a、b 粒子带正电，c、d粒子带负电，又知α粒子带正电，β粒子带负电，故A、C均错，D正确．7．如图2所示为氢原子的能级图，一群氢原子处于n＝4 的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为 1.90 eV 的金属铯，下列说法正确的是( ) 图2A．这群氢原子能发出 6 种频率不同的光子，其中从n＝4跃迁到n＝3 所发出的光波长最短B ．这群氢原子能发出 3 种频率不同的光子，其中从n＝ 4 跃迁到n＝1 所发出的光频率最高C．金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为12.75 eVD ．金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为 10.85 eV答案 D解析这群氢原子能发生 C 24＝ 6种频率不同的光子，其中从 n ＝4 跃迁到 n ＝3所发出的光波的频率最小，波长最长，从 n ＝4跃迁到 n ＝1所发出的光的频率最高，故 A 、B 错；光电子的最大初动能对应入射光子的频率最高时，最大入射光能量对应的入射光子的频率最高，即ΔE ＝ E 4－E 1＝－ 0.85 eV －(－ 13.6 eV) ＝ 12.75 eV ，由光电效应方程知 E k ＝ΔE －W ＝10.85eV ， C 错， D 对．8．如图 3所示，在光滑水平面上，有质量分别为 2m 和 m 的 A 、B 两滑块，它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧 (弹簧与 A 、B 不拴连 )，由于被一根细绳拉着而处于静止状态．当剪断细绳，在两滑块脱离弹簧之后，下述说法正确的是 ( )A ．两滑块的动能之比 E kA ∶E kB ＝1∶ 2B ．两滑块的动量大小之比 p A ∶ p B ＝ 2∶ 1C ．两滑块的速度大小之比 v A∶vB＝2∶1D ．弹簧对两滑块做功之比 W A ∶W B ＝1∶ 1 答案 A解析根据动量守恒定律知，两滑块脱离弹簧后动量大小相等， B 项错误； m A v A ＝ m B v B ，故2v A ∶v B ＝m B ∶m A ＝1∶2，C 项错误；由 E k ＝2p m 得 E kA ∶E kB ＝ m m A ＝21，A 项正确；由 W ＝ΔE k知 W A ∶W B ＝ E kA ∶E kB ＝1∶2，D 项错误．9．关于天然放射性，下列说法正确的是 ( ) A ．所有元素都可能发生衰变B ．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C ．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D ．α、 β和 γ三种射线中， γ射线的穿透能力最强答案 BCD解析自然界中绝大部分元素没有放射现象，选项 A 错误；放射性元素的半衰期只与原子核 B 、C 正确； α、 β和 γ三种射线电离能力依次减弱，穿透能力依次增强，选项 D正确．结构有关，与其他因素无关，选项图3410．科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量．核反应方程分别为： X ＋ Y → 42He ＋ 31H ＋ 4.9 MeV 和12H ＋31H →24He ＋X ＋17.6 MeV.下列表述正确的有 ( ) A ． X 是中子B ．Y 的质子数是 3，中子数是 6C ．两个核反应都没有质量亏损D ．氘和氚的核反应是核聚变反应答案 AD11．一静止的铝原子核 2137Al 俘获一速度为 1.0×107 m/s 的质子 p 后，变为处于激发态的硅原子核14Si .下列说法正确的是 ( )A ．核反应方程为 p ＋ 2173Al → 1248Si *B ．核反应过程中系统动量守恒C ．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和D ．硅原子核速度的数量级为 105 m/s ，方向与质子初速度的方向一致答案 ABD解析质子 p 即11H ，核反应方程为 p ＋1237Al →2148Si *，A 项正确；核反应过程遵循动量守恒定律，B 项正确；在核反应中质量数守恒，但会发生质量亏损，所以C 项错误；设质子的质量为 m ，方向与质子初速度的方向相同，故 D 项正确．12．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”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出，如图 4 所示．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 ( )图4A ．甲对乙和乙对甲的冲量大小相等、方向相反B ．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反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答案 AB解析在甲、乙相互作用的过程中，系统的动量守恒，即甲对乙和乙对甲的冲量大小相等、则 14Si 的质量为 28m ，由动量守恒定律有v 0 mv 0＝28mv ，得 v ＝ 2871.0× 10 285m/s ≈3.6 ×10 m/ s ，2方向相反，甲、乙的动量变化一定大小相等、方向相反，选项ΔE k可知，选项C、D 均错误．二、填空题(本题共 2 个小题，共12 分)13．(6 分)在快中子增殖反应堆中，使用的核燃料是29349Pu，裂变时释放出快中子，周围的29328U 吸收快中子后变成23992U，23992U很不稳定，经过两次β衰变后变成29349Pu.已知1个23992U 核的质量为m1， 1 个23994Pu 核的质量为m2， 1 个电子的质量为m e，真空中光速为 c.(1) 92U 的衰变方程是___________________________________________________ ；(2) __________________________________________________________________ 23992U 衰变释放的能量为______________________________________________________________ ．答案(1) 29329U →23994Pu＋ 2 －10e (2)(m1－m2－2m e)c2解析(1)发生β衰变质量数不发生改变，根据电荷数守恒可知，其衰变方程为：23992U→ 29349Pu ＋2 －01e；(2)一次衰变过程中的质量亏损为：Δm＝m1－m2－2m e根据质能方程有：22ΔE ＝Δmc ＝（m1－m2－14．(6分)如图5甲所示，在橄榄球比赛中，一个质量为95 kg的橄榄球前锋以 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质量均为75kg 的队员，一个速度大小为 2 m/ s，另一个速度大小为 4 m/s ，然后他们就扭在了一起．图5(1) ____________________________ 他们碰撞后的共同速率是( 结果保留一位有效数字)．(2) 在图乙中标出碰撞后他们动量的方向，并说明这名前锋能否得分：答案(1)0.1 m/s (2)见解析图能解析(1)设前锋运动员的质量为M1，两防守队员质量均为M2，速度分别为v1、v2、v3，碰撞后的速度为v，设v1 方向为正方向，由动量守恒定律得M1v1－M2v2－M2v3＝(M1＋2M2)vA、B 正确．由E k＝2p m和W＝代入数据解得， v ≈ 0.1 m/s （2）因 v>0，故碰后总动量 p 的方向与 p A 方向相同，碰撞后的状态及动量如图所示，即他们都过了底线，该前锋能得分．三、计算题（本题共 4 个小题，共 40分）15．（8分）氢原子的能级图如图 6所示．原子从能级 n ＝3向 n ＝1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应．有一群处于 n ＝4 能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属．求该金属的截止频率和产生光电子最大初动能的最大值．－34 J s ·，结果保留两位有效数字．图6答案 2.9×1015 Hz 0.66 eV解析 E 3－ E 1＝ h ν15解得 ν≈2.9×1015 Hzn ＝ 4 向 n ＝1 跃迁所放出的光子照射金属产生光电子的最大初动能最大，根据爱因斯坦光电方程E k ＝（E 4－E 1）－（E 3－E 1）得 E k ＝0.66 eV.16．（8 分）一个铍核（49Be ）和一个 α粒子反应后生成一个碳核，放出一个中子，并释放出5.6 MeV 的能量（保留两位有效数字）．（1）写出这个核反应过程．（2）如果铍核和 α粒子共 130 g ，且刚好反应完，求共放出多少能量？（3）这 130 g 物质反应过程中，其质量亏损是多少？答案 (1) 4Be ＋ 2He → 6C ＋ 0n普朗克常量 h ＝6.63× 1012(2)5.4×1012J－5(3)6.0× 10－kg解析(1) 49Be＋24He→126C＋01n.(2)铍核和氦核的摩尔质量之和μ＝μBe＋μα＝(9＋4) g/mol ＝13 g/ mol，M 130铍核和氦核各含的摩尔数n＝Mμ＝130 mol＝10 mol，μ 13所以放出的能量ΔE＝n·N A·E 放＝10×6.02×1023×5.6 MeV ≈ 3.371× 1025MeV ≈5.4× 1012J12ΔE 5.4×10(3) 质量亏损Δm＝c2＝ 3.0× 108 2kg＝6.0×10－5kg.17．(10 分)冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程：如图7 所示，运动员将静止于O 点的冰壶(视为质点)沿直线OO′推到A点放手，此后冰壶沿AO′滑行，最后停于 C 点．已知冰面和冰壶间的动摩擦因数为μ，冰壶质量为m，AC＝L，CO′＝r ，重力加速度为g.图7(1)求冰壶从O 点到 A 点的运动过程中受到的冲量大小．(2)若将BO′段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8μ，原只能滑到 C 点的冰壶能停于O′点，求 A 点与 B 点之间的距离．答案(1)m 2μgL (2)L－4r解析(1)由－μmgL＝0－21mv A2，得v A＝2μ g. L由I＝mv A，将v A 代入得I＝m 2μ g.L12(2)设 A 点与 B 点之间的距离为s，由－μmg－s 0.8μm(gL＋r－s)＝0－2mv A2，将v A 代入得s＝L－4r.18．(14分)在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB 和滑块CD，木板AB上表面粗糙，滑块CD 上表面是光滑的1圆弧，其始端 D 点切线水平且在木板AB 上表面内，它们紧靠在一4起，如图8 所示．一可视为质点的物块P，质量也为m，从木板AB 的右端以初速度v0 滑上木板AB，过B点时速度为v20，又滑上滑块CD，最终恰好能滑到滑块CD 圆弧的最高点C处．已知物块 P 与木板 AB 间的动摩擦因数为 μ.求：(1)物块滑到 B 处时木板的速度 v AB ； (2)木板的长度 L ；(3)滑块 CD 圆弧的半径．解析 (1) 由点 A 到点 B 时，取向左为正方向，由动量定恒定律得 mv 0＝mv B ＋2m ·v AB又 v B ＝ 2 ，解得 v AB ＝ 4 ，方向向左 5v0216μg(3) 由点 D 到点 C ，滑块 CD 与物块 P 组成的系统在水平方向上动量守恒v 0 v 0m ·2 ＋m ·4＝ 2mv 共滑块与 CD 组成的系统机械能守恒 mgR ＝21m(v 20)2＋12m(v 40)2－21×2mv 共 22联立解得滑块 CD 圆弧的半径为 R ＝ 6v 40g . 图8答案 (1) v 40，方向向左(2) 5v 02 16μg (3) v 0 64g (2)由点 A 到点 B 时，根据能量守恒定律得解得 L ＝。

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。

人教版高中物理选修3-5模块综合检测A及答案

选修3-5综合模拟检测（A ）(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(1～8题为单项选择题，9～12题为多项选择题，每小题4分，共48分) 1．关于近代物理，下列说法正确的是( ) A ．α射线是高速运动的氦原子B ．核聚变反应方程21H ＋31H →42He ＋10n 中，10n 表示质子C ．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D ．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征2．核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天，会释放β射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线．下列说法正确的是( ) A ．碘131释放的β射线由氦核组成B ．铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量C ．与铯137相比，碘131衰变更慢D ．铯133和铯137含有相同的质子数3．1966年，在地球的上空完成了用动力学方法测质量的实验．实验时，用双子星号宇宙飞船m 1去接触正在轨道上运行的火箭组m 2(后者的发动机已熄火)．接触以后，开动双子星号飞船的推进器，使飞船和火箭组共同加速．推进器的平均推力F ＝895 N ，推进器开动时间Δt ＝7 s 测出飞船和火箭组的速度变化Δv ＝0.91 m/s.已知双子星号飞船的质量m 1＝3 400 kg.由以上实验数据可得出火箭组的质量m 2为( ) A ．3 400 kg B ．3 485 kg C ．6 265 kg D ．6 885 kg4．用频率为ν0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为ν1、ν2、ν3的三条谱线，且ν3＞ν2＞ν1，则( )A ．ν0＜ν1B ．ν3＝ν2＋ν1C ．ν0＝ν1＋ν2＋ν3 D.1ν1＝1ν2＋1ν35．如图1所示，一光滑地面上有一质量为m ′的足够长的木板ab ，一质量为m 的人站在木板的a 端，关于人由静止开始运动到木板的b 端(M 、N 表示地面上原a 、b 对应的点)，下列图示正确的是( )6．下列说法中错误的是( )A ．卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为42He ＋14 7N →17 8O ＋11H B ．铀核裂变的核反应方程是：235 92U →141 56Ba ＋9236Kr ＋210nC ．质子、中子、α粒子的质量分别为m 1、m 2、m 3，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是(2m 1＋2m 2－m 3)c 2图1D ．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 能级状态时将要吸收波长为λ1λ2λ1－λ2的光子7．下列说法正确的是( )A ．研制核武器的钚239(239 94Pu)由铀239(23992U)经过4次β衰变而产生 B ．发现中子的核反应方程是94Be ＋42He →12 6C ＋10nC ．20 g 的238 92U 经过两个半衰期后其质量变为15 gD.238 92U 在中子轰击下，生成9438Sr 和140 54Xe 的核反应前后，原子核的核子总数减少8．在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图2所示．则可判断出( ) A ．甲光的频率大于乙光的频率 B ．乙光的波长大于丙光的波长C ．乙光对应的截止频率大于丙光对应的截止频率D ．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能 9．实物粒子和光都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是( ) A ．电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样 B ．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹 C ．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D ．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关 10．图3为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n ＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49 eV 的金属钠，下列说法正确的是( )A ．这群氢原子能发出3种频率不同的光，其中从n ＝3跃迁到n ＝2所发出的光波长最长B ．这群氢原子能发出3种频率不同的光，其中从n ＝3跃迁到n ＝1所发出的光频率最小C ．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为9.60 eVD ．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为11.11 eV11．如图4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( )A ．若物体滑动中不受摩擦力，则全过程机械能守恒B ．若物体滑动中有摩擦力，则全过程系统动量守恒C ．小车的最终速度与断线前相同图2图4图3D ．全过程系统的机械能不守恒12．某实验室工作人员用初速度为v 0＝0.09c (c 为真空中的光速)的α粒子，轰击静止在匀强磁场中的钠原子核2311Na ，产生了质子．若某次碰撞可看做对心正碰，碰后新核的运动方向与α粒子的初速度方向相同，质子的运动方向与新核运动方向相反，它们在垂直于磁场的平面内分别做匀速圆周运动．通过分析轨道半径，可得出新核与质子的速度大小之比为1∶10，已知质子质量为m .则( )A ．该核反应方程是42He ＋2311Na →2612Mg ＋11HB ．该核反应方程是42He ＋2311Na →2612Mg ＋10nC ．质子的速度约为0.225cD ．质子的速度为0.09c 二、填空题(本题共2个小题，共12分)13．(6分)在“探究碰撞中的不变量”实验中，装置如图5所示，两个小球的质量分别为m A 和m B .(1)现有下列器材，为完成本实验，哪些是必需的？________.A ．秒表B ．刻度尺C ．天平D ．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________． A.m A m B ＝ON MP B.m A m B ＝OM MP C.m A m B ＝OP MN D.m A m B ＝OM MN14．(6分)如图6所示，这是工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图，它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等几部分组成． (1)示意图中，a 端应是电源________极．(2)光控继电器的原理是：当光照射光电管时，_______________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(3)当用绿光照射光电管阴极K 时，可以发生光电效应，则________说法正确．A ．增大绿光照射强度，光电子的最大初动能增大B ．增大绿光照射强度，电路中光电流增大三、计算题(本题共4个小题，共40分)15．(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： (1)氢原子可能发射几种频率的光子？(2)氢原子由n ＝4能级跃迁到n ＝2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少电子伏？图7图5图616．(8分)一静止的氡核(222 86Rn)发生α衰变，放出一个速度为v 0、质量为m 的α粒子和一个质量为M 的反冲核钋(Po)，若氡核发生衰变时，释放的能量全部转化为α粒子和钋核的动能． (1)写出衰变方程； (2)求出反冲核的速度大小； (3)求出这一衰变过程中亏损的质量．17．(12分)如图8所示，光滑水平面上木块A 的质量m A ＝1 kg ，木块B 的质量m B ＝4 kg ，质量为m C ＝2 kg 的木块C 置于足够长的木块B 上，B 、C 之间用一轻弹簧拴接并且接触面光滑．开始时B 、C 静止，A 以v 0＝10 m /s 的初速度向右运动，与B 碰撞后瞬间B 的速度为3.5 m/s ，碰撞时间极短．求： (1)A 、B 碰撞后A 的速度；(2)弹簧第一次恢复原长时C 的速度大小．18．(12分)如图9所示，一质量为2m 的L 形长木板静止在光滑水平面上．木板右端竖直部分内侧有粘性物质，当有其他物体与之接触时即会粘在一起．某时刻有一质量为m 的物块，以水平速度v 0从L 形长木板的左端滑上长木板．已知物块与L 形长木板的上表面的动摩擦因数为μ，当它刚要与L 形长木板右端竖直部分相碰时，速度减为v 02，碰后即粘在一起，求：(1)物块在L 形长木板上的滑行时间及此时长木板在水平面上滑行的距离； (2)物块与L 形长木板右端竖直部分相碰过程中，长木板受到的冲量大小．图8图91．答案 D解析α射线是高速运动的氦原子核，选项A错误；选项B中10n表示中子；根据光电效应方程E k＝hν－W0可知光电子最大初动能与入射光的频率成线性关系而非正比关系，选项C错误；根据玻尔的原子理论可知，选项D正确．2．答案 D解析β射线是高速电子流，选项A错误；γ光子是高频电磁波，穿透本领最强，γ光子能量大于可见光光子能量，选项B错误；与铯137相比，碘131的半衰期小，说明碘131衰变更快，选项C错误；铯137是铯133的同位素，它们的原子序数相同，质子数也相同，选项D正确．3．答案 B解析根据动量定理：FΔt＝(m1＋m2)Δv可求得m2≈3 485 kg.选项B正确．4．答案 B解析大量氢原子跃迁时，只有三种频率的光谱，这说明是从n＝3能级向低能级跃迁，根据能量守恒有，hν3＝hν2＋hν1，解得：ν3＝ν2＋ν1，选项B正确．5．答案 D解析根据动量守恒定律，木板与人组成的系统动量守恒，对于题中的“人板模型”，设各自对地的位移为x m′、x m，且有m′x m′＝mx m，x m′＋x m＝L板长，以M点为参考点，人向右运动，木板向左运动，易得D是正确的．6．答案 B解析1919年，卢瑟福做了α粒子轰击氮原子核的实验，发现了质子，核反应方程为：42He＋147N→178O＋11H，选项A正确；铀核裂变时，需要中子轰击铀核，所以铀核裂变的核反应方程是23592U＋10n→14156Ba＋9236Kr＋310n，选项B错误；根据爱因斯坦质能关系式可知，选项C正确；设波长为λ1的光子能量为E1，波长为λ2的光子能量为E2，原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收的光子能量为E3，波长为λ3，则E1＝hc，λ1E 2＝hc λ2，E 3＝hc λ3；E 3＝E 2－E 1，可推知λ3＝λ1λ2λ1－λ2，D 正确．7．答案 B 解析239 92U →239 94Pu ＋2－1e 发生2次β衰变，A 错误.20 g 238 92U 经过两个半衰期后其质量m ＝20×⎝⎛⎭⎫122g ＝5 g ，C 错误．在核反应中质量数、电荷数都守恒，D 错误． 8．答案 B解析由题图可知，丙光的最大电流小于甲光和乙光的最大电流，说明逸出的电子数目最少，即丙光的强度最小．由题图可知丙光对应的光电子的初动能最大，即丙光的频率最高(波长最小)，B 项正确，D 项错误；甲光和乙光的频率相同，A 项错误；由于是同一光电管，所以乙光、丙光对应的截止频率是一样的，C 项错误． 9．答案 AC解析电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样，可以说明电子是一种波，故A 正确；β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹，可以说明β射线是一种粒子，故B 错误；人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构，中子衍射说明中子是一种波，故C 正确；光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，说明光是一种粒子，故D 错误． 10．答案 AC解析这群氢原子能发出C 23＝3种频率不同的光，从n ＝3跃迁到n ＝2所发出的光子能量最小，频率最低，波长最长，A 正确．从n ＝3跃迁到n ＝1发出的光子能量最大，频率最高，B 错误．而ΔE ＝|E 3－E 1|＝12.09 eV ，照射到金属钠表面发出的光电子的最大初动能E k ＝ΔE －W 0＝9.60 eV ，C 正确，D 错误． 11．答案 BCD解析物体滑动中虽不受摩擦力，但物体与B 端的油泥碰撞属于完全非弹性碰撞，机械能有损失，A 项错，D 项对；B 项中，滑动摩擦力是内力，系统的合外力为零，系统动量守恒，B 、C 项正确． 12．答案 AC解析由质量数守恒和电荷数守恒得：42He ＋2311Na →2612Mg ＋11H.又因α粒子、新核的质量分别为4m 、26m ，设质子的速率为v ，因为α粒子与钠原子核发生对心正碰，由动量守恒定律得：4m v 0＝26m ·v10－m v ，解得：v ＝0.225c . 13．答案 (1)BCD (2)A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：m A OP ＝m A OM ＋m B ON ，即m A MP ＝m B ON ，A 正确． 14．答案 (1)正 (2)阴极K 发射电子，电路中产生电流，经放大器放大的电流产生的磁场使铁芯M 磁化，将衔铁N 吸住．无光照射光电管时，电路中无电流，N 自动离开M (3)B 15．答案 (1)6种 (2)2.55 eV (3)铯 0.65 eV 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，故光子只有照射铯金属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 . 16．答案 (1)222 86Rn →218 84Po ＋42He(2)m v 0M (3)(M ＋m )m v 202Mc 2解析 (1)222 86Rn →218 84Po ＋42He(2)设钋核的反冲速度大小为v ，由动量守恒定律有m v 0－M v ＝0 v ＝m v 0M(3)衰变过程中产生的机械能ΔE ＝12m v 02＋12M v 2＝(M ＋m )m v 202MΔE ＝Δmc 2产生这些机械能亏损的质量 Δm ＝ΔE c 2＝(M ＋m )m v 202Mc 2.17．答案 (1)4 m/s ，方向与v 0相反 (2)143m/s解析 (1)因碰撞时间极短，A 、B 碰撞时，可认为C 的速度为零，由动量守恒定律得 m A v 0＝m A v A ＋m B v B解得v A ＝m A v 0－m B v Bm A ＝－4 m/s ，负号表示方向与A 的初速度方向相反(2)弹簧第一次恢复原长，弹簧的弹性势能为零．设此时B 的速度为v B ′，C 的速度为v C ，由动量守恒定律和机械能守恒定律有 m B v B ＝m B v B ′＋m C v C 12m B v B 2＝12m B v B ′2＋12m C v C 2 得v C ＝2m Bm B ＋m Cv Bv C ＝143 m/s.18．答案 (1)v 02μg v 2016μg (2)m v 06解析 (1)设物块在L 形长木板上的滑动时间为t ，由动量定理得：－μmgt ＝m v 02－m v 0解得t ＝v 02μg物块与L 形长木板右端竖直部分相碰前系统动量守恒：m v 0＝m v 02＋2m v 1解得v 1＝v 04由动能定理得μmgs ＝12×2m v 12解得s ＝v 2016μg(3)物块与L 形长木板右端竖直部分相碰过程，系统动量守恒m v 0＝3m v 2对长木板由动量定理得：I＝2m v2－2m v1＝m v06.。

高中物理选修3-5单元测试和模块检测

选修3-5 第十四章第1单元动量动量守恒定律1．一质量为0.5 kg 的小球以2.0 m/s 的速度和原来静止在光滑水平面上的质量为1.0 kg 的另一小球发生正碰，碰后以0.2 m/s 的速度被反弹，碰后两球的总动量是________kg·m/s ，原来静止的小球获得的速度大小是________m/s.解析：取初速度方向为正方向，由动量守恒定律知m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2′p ＝p 0＝m 1v 1×2.0 kg·m/s ＝1.0 kg·m/sv 2′＝m 1v 1－m 1v 1′m 2＝错误! m/s ＝1.1 m/s答案：2．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，如图14－1－4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，PQPO .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：从两小球碰撞后到它们再次相遇，小球A 和B 的速度大小保持不变．根据它们通过的路程，可知小球B 和小球A 在碰撞后的速度大小之比为4∶1.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 212m 1v 20＝12m 1v 21＋12m 2v 22 利用v 2v 1＝4，可解出m 1∶m 2＝2∶1. 答案：2∶13．A 、B 两物体在光滑的水平面上相向运动，其中物体A 的质量为m A ＝4 kg ，两球发生相互作用前后的运动情况如图14－1－5所示，则：(1)由图可知A 、B 两物体在________时刻发生碰撞，B 物体的质量为m B ＝________kg.(2)碰撞过程中，系统的机械能损失多少？解析：(1)由图可知物体A 、B 在2 s 时发生碰撞．取物体B 运动的方向为正方向，由动量守恒定律和图象得m A v A ＋m B v B ＝(m A ＋m B )vm B ＝m A v －m A v A v B －v ＝4×(1＋2)3－1kg ＝6 kg. (2)ΔE k ＝12m A v 2A ＋12m B v 2B －12(m A ＋m B )v 2 ＝12×4×22 J ＋12×6×32 J －12×(4＋6)×12 J ＝30 J答案：(1)2 s 6 (2)30 J4．如图14－1－6所示，甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏，甲和他的冰车总质量共为M ＝30 kg ，乙和他的冰车总质量也是30 kg ，游戏时甲推着一个质量m ＝15 kg 的箱子和他一起以大小为v 0＝2 m/s 的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来，为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住，若不计冰面的摩擦，问甲至少要以多大的速度(相对地面)将箱子推出，才能避免与乙相撞．解析：设甲至少以速度v 将箱子推出，甲推出箱子后速度为v 甲，乙抓住箱子后速度为v 乙，则由动量守恒定律，得：甲推箱子过程：(M ＋m )v 0＝M v 甲＋m v乙抓箱子过程：m v －M v 0＝(M ＋m )v 乙甲、乙恰不相碰的条件是：v 甲＝v 乙代入数据可解得：v ＝5.2 m/s.答案：5.2 m/s5．如图14－1－7所示，A 、B 两个木块质量分别为2 kg与0.9 kg ，A 、B 与水平地面间接触光滑，上表面粗糙，质量为0.1 kg 的铁块以10 m/s 的速度从A 的左端向右滑动，最后铁块与B 的共同速度大小为0.5 m/s ，求：(1)A 的最终速度；(2)铁块刚滑上B 时的速度．解析：(1)选铁块和木块A 、B 为一系统，由系统总动量守恒得：m v ＝(M B ＋m )v B＋M A v A可求得：v A ＝0.25 m/s.(2)设铁块刚滑上B 时的速度为u ，此时A 、B 的速度均为v A ＝0.25 m/s.由系统动量守恒得：m v ＝mu ＋(M A ＋M B )v A可求得：u ＝2.75 m/s.答案：(1)0.25 m/s (2)2.75 m/s6．如图14－1－8所示，高h ＝0.45 m 的光滑水平桌面上有质量m 1＝2 kg 的物体，以水平速度v 1＝5 m/s 向右运动，与静止的另一质量m 2＝1 kg 的物体相碰．若碰撞后m 1仍向右运动，速度变为v 1′＝3 m/s ，求：(不计空气阻力，g ＝10 m/s 2)(1)m 2落地时距桌边缘A 点的水平距离；(2)m 2落地时动量的大小．解析：(1)m 1与m 2碰撞，动量守恒，有：m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2解得v 2＝4 m/s.而m 2做平抛运动，有：h ＝12gt 2，x ＝v 2t 则m 2落地时距桌边缘A 点的水平距离x ＝1.2 m.(2)对m 2由机械能守恒得：m 2gh ＝12m 2v 2－12m 2v 22 解得m 2落地时的速度大小为v ＝5 m/s ，动量大小为p ＝m 2v ＝5 kg·m/s.答案：(1)1.2 m (2)5 kg·m/s7．火箭喷气发动机每次喷出m ＝0.2 kg 的气体，喷出的气体相对地面的速度v ＝1000 M ＝300 kg ，发动机每秒喷气20次，在不考虑地球引力及空气阻力的情况下，火箭在1 s 末的速度是多大？解析：选火箭和1 s 内喷出的气体为研究对象，取火箭的运动方向为正方向．在这1 s 内由动量守恒定律得(M －20m )v ′－20m v ＝0解得1 s 末火箭的速度v ′＝20m v M －20m ＝20××1000300－20×0.2m /s≈13.5 m/s. 答案：13.5 m/s8．(2008·海南高考)一置于桌面上质量为M 的玩具炮，水平发射质量为m 的炮弹．炮可在水平方向自由移动．当炮身上未放置其他重物时，炮弹可击中水平地面上的目标A ；当炮身上固定一质量为M 0的重物时，在原发射位置沿同一方向发射的炮弹可击中水平地面上的目标B .炮口离水平地面的高度为h .如果两次发射时“火药”提供的机械能相等，求B 、A 两目标与炮弹发射点之间的水平距离之比．解析：由动量守恒定律和能量守恒定律得：0＝m v 1－M v 2E ＝12m v 21＋12M v 22 解得：v 1＝ 2EM m (M ＋m )炮弹射出后做平抛运动，有：h ＝12gt 2 x ＝v 1t解得目标A 距炮口的水平距离为：x ＝ 4EMh gm (M ＋m )同理，目标B 距炮口的水平距离为：x ′＝ 4E (M ＋M 0)h gm (M ＋M 0＋m )解得：x ′x ＝ (M ＋M 0)(M ＋m )M (M ＋M 0＋m ). 答案： (M ＋M 0)(M ＋m )M (M ＋M 0＋m )9．两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0.5 kg ，乙车和磁铁的总质量为1 kg.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2 m/s ，乙的速率为3 m/s ，方向与甲相反．两车运动过程中始终未相碰．求：(1)两车最近时，乙的速度为多大？(2)甲车开始反向运动时，乙的速度为多大？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 乙v 乙－m 甲v 甲m 甲＋m 乙＝1××20.5＋1m/s ＝43m /s≈1.33 m/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′故v 乙′＝m 乙v 乙－m 甲v 甲m 乙＝1××21m/s ＝2 m/s. 答案：(1) m/s (2)2 m/s选考部分选修3-5 第十四章第2单元实验：验证动量守恒定律1．某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的轻质弹簧，如图14－2－4所示，将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察木块的运动情况，进行必要的测量，验证物体间相互作用时动量守恒．(1)该同学还必须有的器材是________________．(2)需要直接测量的数据是_______________________________________________________________________________________________________________________.(3)用所得数据验证动量守恒的关系式是__________________________________．解析：这个实验的思路与课本上采用的实验的原理完全相同，也是通过测平抛运动的位移来代替它们作用完毕时的速度．答案：(1)刻度尺、天平(2)两木块的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边缘的水平距离x1、x2(3)m1x1＝m2x22．如图14－2－5所示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点正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点离水平桌面的距离为a.B点离水平桌面的距离为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________________．(2)根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为________________________．(忽略小球的大小)解析：(1)要验证动量守恒必须知道两球碰撞前后的动量变化，根据弹性球1碰撞前后的高度a和b，由机械能守恒可以求出碰撞前后的速度，故只要再测量弹性球1的质量m1，就能求出弹性球1的动量变化；根据平拋运动的规律只要测出立柱高h和桌面高H就可以求出弹性球2碰撞前后的速度变化，故只要测量弹性球2的质量和立柱高h 、桌面高H 就能求出弹性球2的动量变化．(2)根据(1)的解析可以写出动量守恒的方程为2m 1a －h ＝2m 1b －h ＋m 2 c H ＋h. 答案：弹性球1、2的质量m 1、m 2立柱高h 桌面高H(2)2m 1a －h ＝2m 1b －h ＋m 2c H ＋h3．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 和D 的气垫导轨和滑块A 和B 验证动量守恒定律，实验装置如图14－2－6所示(弹簧的长度忽略不计)，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，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 的左端至挡板C 的距离L 1；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 滑块分别碰撞挡板C 、D 时计时结束，记下A 、B 分别到达C 、D 的运动时间t 1 和t 2.(1)实验中还应测量的物理量及其符号是__________________________________．(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____________________(至少答出两点)．解析：A 、B 两滑块被压缩的弹簧弹开后，在气垫导轨上运动时可视为匀速运动，因此只要测出A 与C 的距离L 1、B 与D 的距离L 2及A 到C 、B 到D 的时间t 1和t 2，测出两滑块的质量，就可以用m A L 1t 1＝m B L 2t 2验证动量是否守恒． (1)实验中还应测量的物理量为B 的右端至挡板D 的距离，符号为L 2.(2)验证动量守恒定律的表达式是m A L 1t 1＝m B L 2t 2. 产生误差的原因：①L 1、L 2、t 1、t 2、m A 、m B 的数据测量误差；②没有考虑弹簧推动滑块的加速过程；③滑块并不是做标准的匀速直线运动，滑块与导轨间有少许摩擦力．④气垫导轨不完全水平．答案：见解析4．某同学用图14－2－7甲所示的装置通过半径相同的A、B两球(m A＞m B)的碰撞来验证动量守恒定律．图中PQ是斜槽，QR为水平槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A 球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次．图甲中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点．B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐．图14－2－7(1)碰撞后B球的水平射程应取为________cm；(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：________.(填选项字母) A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离C．测量A球或B球的直径D．测量A球和B球的质量(或两球质量之比)E．测量O点相对于水平槽面的高度(3)实验中，对入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的说法中正确的是() A．释放点越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，误差越小B．释放点越低，两球碰后水平位移越小，水平位移测量的相对误差越小，两球速度的测量越准确C．释放点越高，两球相碰时，相互作用的内力越大，碰撞前后动量之差越小，误差越小D．释放点越高，入射小球对被碰小球的作用力越大，轨道对被碰小球的阻力越小解析：(1)用一尽可能小的圆把小球落点圈在里面，由此可见圆心的位置是64.7 cm，这就是小球落点的平均位置．(2)本实验中要测量的数据有：两个小球的质量m1、m2，三个落点的距离x1、x2、x3，所以应选A、B、D.(3)入射小球的释放点越高，入射小球碰前速度越大，相碰时内力越大，阻力的影响相对减小，可以较好地满足动量守恒的条件，也有利于减少测量水平位移时的相对误差，从而使实验的误差减小，选项C 正确．答案：(1)64.7(64.5～64.9均可) (2)A 、B 、D (3)C5．用如图14－2－8所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验：(1)先测出可视为质点的两滑块A 、B 的质量分别为m 、M 及滑块与桌面间的动摩擦因数μ.(2)用细线将滑块A 、B 连接，使A 、B 间的轻弹簧处于压缩状态，滑块B 恰好紧靠桌边．(3)剪断细线，测出滑块B 做平拋运动的水平位移x 1，滑块A 沿水平桌面滑行距离为 x 2(未滑出桌面)．为验证动量守恒定律，写出还需测量的物理量及表示它们的字母________________________________；如果动量守恒，需要满足的关系式为 ________．解析：弹开后B 做平拋运动，为求其弹开后的速度即平拋运动的初速度，必须测量下落高度h .h ＝12gt 21，x 1＝v 1t 1 v 1＝x 1g 2h. 弹开后B 做匀减速运动，由动能定理μmgx 2＝12m v 22，v 2＝2μgx 2 由动量守恒定律M v 1－m v 2＝0即Mx 112h＝m 2μx 2. 答案：桌面离地高度h Mx 112h ＝m 2μx 2 6．(2008·宁夏高考)某同学利用如图14－2－9所示的装置验证动量守恒定律．图中两摆摆长相同，悬挂于同一高度，A 、B 两摆球均很小，质量之比为1∶2.当两摆均处于自由静止状态时，其侧面刚好接触．向右上方拉动B 球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角，然后将其由静止释放．结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角成30°.若本实验允许的最大误差为±4%，此实验是否成功地验证了动量守恒定律？解析：设摆球A 、B 的质量分别为m A 、m B ，摆长为l ，B 球的初始高度为h 1，碰撞前B 球的速度为 v B .在不考虑摆线质量的情况下，根据题意及机械能守恒定律得 h 1＝l (1－cos45°)①12m B v 2B＝m B gh 1② 设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为p 1、p 2.有p 1＝m B v B ③联立①②③式得p 1＝m B 2gl (1－cos45°)④同理可得 p 2＝(m A ＋m B )2gl (1－cos30°)⑤联立④⑤式得p 2p 1＝m A ＋m B m B 1－cos30°1－cos45°⑥ 代入已知条件得⎝⎛⎭⎫p 2p 12≈ 由此可以推出|p 2－p 1p 1|≈1.4% ＜4% 所以，此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律．答案：见解析选考部分选修3-5 第十五章第1单元光电效应、原子结构、氢原子光谱1．在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针张开一个角度，如图15－1－5所示，这时锌板带________ 电，指针带________电．图15－1－5解析：在光电效应实验中，锌板因逸出电子带正电，验电器由于与锌板接触也带正电，其指针也带正电．答案：正正2．已知金属铯的逸出功为1.9 eV ，在光电效应实验中，要使铯表面发出的光电子的最大初动能为1.0 eV ，求入射光的波长应为多少？解析：根据光电效应方程E k ＝hν－W 0可得入射光的频率为ν＝E k ＋W 0h由c ＝νλ可得入射光的波长为λ＝c ν＝hc E k ＋W 0＝错误! m ≈×10－7 m.答案：×10－7 m3．如图15－1－6所示，氢原子从n ＞2的某一能级跃迁到n ＝2的能级，辐射出能量为2.55 eV 的光子．问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？请在图15－1－6中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图．解析：氢原子从n ＞2的某一能级跃迁到n ＝2的能级，满足hν＝E n －E 2＝2.55 eVE n ＝hν＋E 2＝－0.85 eV ，所以n ＝4.基态氢原子要跃迁到n ＝4的能级，应提供： ΔE ＝E 4－E 1＝12.75 eV跃迁图见下图答案：12.75 eV 见解析图4．卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔实验，获得了重要发现．(1)关于α粒子散射实验的结果，下列说法正确的是( ) A ．证明了质子的存在B ．证明了原子核是由质子和中子组成的C ．证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里D ．说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动×107 m/s 的速度去轰击金箔后，若金原子的核电荷数为79.求该α粒子与金原子核间的最近距离(已知带电粒子在点电荷电场中的电势能表达式为E p ＝k q 1q 2r ×10－27 kg)．解析：(1)α粒子散射实验发现了原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核．数年后卢瑟福发现核内有质子并预测核内存在中子，所以C 对，A 、B 错．玻尔发现了电子轨道量子化，D 错．(2)α粒子与原子核发生对心碰撞时所能达到的最小距离为d ，12m v 2＝k q 1q 2dd ＝2kq 1q 2m v 2＝2××109×2×79×(×10－19)2×10－27×(×107)2 m≈×10－14m.答案：×10－14m5．在氢原子中，如果电子从r 1×10－10m 的轨道上，由于获得能量而进入r 2＝×10－10m 的轨道上做匀速圆周运动，求在该轨道上电子的动能是多少？(k ＝×109 N·m 2/C 2)解析：由于电子与原子核间的库仑力充当向心力，则k q 2e r 22＝m v 2r 2所以E k ＝12m v 2＝kq 2e 2r 2＝错误! J ≈×10－19J.答案：×10－19J6．氢原子第n 能级的能量为E n ＝E 1n 2，其中E 1是基态能量，而n ＝1,2，…，若一氢原子发射能量为－316E 1的光子后处于比基态能量高出－34E 1的激发态，则氢原子发射光子前、后分别处于第几能级？解析：设氢原子发射光子前、后分别处于第l 与第m 能级，则依题意有 E 1l 2－E 1m 2＝－316E 1 E 1m 2－E 1＝－34E 1 解得：m ＝2，l ＝4. 答案：4 27．氢原子光谱除了巴耳末系外，还有赖曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式为1λ＝R (132－1n 2)(n ＝4,5,6，…)，R ×107 m －1.若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域，试求：(1)n ＝6时，对应的波长；(2)帕邢系形成的谱线在真空中的波速为多少？n ＝6时，传播频率为多大？解析：(1)根据帕邢系公式1λ＝R (132－1n 2)，当n ＝6时，得λ≈×10－6 m ．(2)帕邢系形成的谱线在红外线区域，而红外线属于电磁波，在真空中以光速传播，故波速为光速c ＝3×108 m/s ，由c ＝λν得ν＝c λ＝3×108×10－6 Hz ≈×1014Hz.答案：×10－6 m (2)3×108 m ×1014 Hz8．已知某金属表面接受波长为λ和2λ的单色光照射时，释放出光电子的最大初动能分别为30 eV 和10 eV ，求能使此种金属表面产生光电效应的入射光的极限波长为多少？(λ为未知量)解析：设此种金属的逸出功为W 0，极限波长为λ0.由爱因斯坦光电效应方程： h c λ－W 0＝E k1，h c 2λ－W 0＝E k2，h cλ0＝W 0 可得：λ0≈×10－7 m. 答案：×10－7 m9．一速度为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)．解析：设α粒子与氖核的质量分别为m α与m Ne ，氖核在碰撞前后的速度分别为v Ne 与v Ne ′由动量守恒与机械能守恒定律，有 m αv ＋m Ne v Ne ＝m Ne v Ne ′① 12m αv 2＋12m Ne v 2Ne ＝12m Ne v Ne ′2② 解得v Ne ＝m Ne －m α2m Nev ③ v Ne ′＝m Ne ＋m α2m Ne v④ 已知m αm Ne ＝15⑤将⑤式代入③④式得：v Ne ＝25v ，v Ne ′＝35v .答案：25v 35v选考部分选修3-5 第十五章第2单元天然放射现象、核反应、核能1．(2008·海南高考)某考古队发现一古生物骸骨．考古专家根据骸骨中 614C 的含量推断出了该生物死亡的年代．已知此骸骨中 614C 的含量为活着的生物体中 614C 的1/4, 614C 的半衰期为5730年，该生物死亡时距今约________年．解析：根据公式m ＝m 0(12)tτ(其中m 、m 0分别是现在与原来的质量，t 为距今的时间，τ为半衰期) 得m m 0＝(12)t 5730＝14，所以t ＝11460年．答案：114602．(2009·福建高考)随着现代科学的发展，大量的科学发现促进了人们对原子、原子核的认识，下列有关原子、原子核的叙述正确的是________．(填选项前的编号) ①卢瑟福α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构 ②天然放射现象表明原子核内部有电子 ③轻核聚变反应方程有：12H ＋13H ―→24He ＋01n④氢原子从n ＝3能级跃迁到n ＝1能级和从n ＝2能级跃迁到n ＝1能级，前者跃迁辐射出的光子波长比后者的长解析：卢瑟福α粒子散射实验说明的是原子内部的结构而不是原子核内部的结构；天然放射现象说明原子核具有复杂的结构；氢原子从n ＝3能级跃迁到n ＝1能级放出的光子能量大于从n ＝2能级跃迁到n ＝1能级放出的光子能量，故前者波长小于后者．答案：③3．某核反应方程为12H ＋13H →24He ＋X .已知12H 的质量为2.0136 u,13H 的质量为3.0180 u,24He 的质量为4.0026 u ，X 的质量为1.0087 u ．则 (1)X 是什么粒子？(2)该反应释放能量还是吸收能量？解析：根据核反应前后质量数及电荷数守恒可得X 为01n (中子)．反应前的总质量为m 1＝2.0136 u ＋3.0180 u ＝5.0316 u ，反应后的总质量为m 2＝ 4.0026 u ＋1.0087 u ＝5.0113 u ，由于m 1＞m 2，故反应过程中释放能量．答案：(1)中子(01n ) (2)释放能量4．太阳内部持续不断地发生着4个质子聚变为一个氦核的热核反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源． (1)写出这个核反应方程． (2)这一核反应能释放出多少能量？ ×1026 J ，则太阳每秒减少的质量为多少kg?(4)若太阳质量减小万分之三，热核反应不能继续进行，计算太阳还能存在多少年？ (m p ＝1.0073 u ，m α＝4.0015 u ，m e ＝0.00055 u ，太阳的质量为2×1030 kg ) 解析：(1)核反应方程是411H ―→24He ＋210e . (2)这一核反应的质量亏损是 Δm ＝4m p －m α－2m e ＝0.0266 uΔE ＝Δmc 2×931.5 MeV ≈24.78 MeV . (3)由ΔE ＝Δmc 2得每秒太阳质量减少 Δm ＝ΔE c2＝错误! kg ≈×109kg . (4)太阳的质量为2×1030 kg ，太阳还能存在的时间为 t ＝ΔMΔm ＝错误! s ≈×1017 s ×109年．答案：(1)411H ―→24He ＋210e (2)24.78 MeV ×109 kg ×109 年5．云室处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，一静止的质量为M 的原子核在云室中发生一次α衰变，α粒子的质量为m ，电荷量为q ，其运动轨迹在与磁场垂直的平面内，且轨道半径为R ，试求衰变过程中的质量亏损．(注：涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计)解析：设放出的α粒子的速率为v ，它在洛伦兹力作用下做半径为R 的匀速圆周运动．由牛顿第二定律，知q v B ＝m v 2/R 则m v ＝qBR设衰变后剩余核的速度是v ′，衰变过程中动量守恒(M －m )v ′＝m v .α粒子、剩余核的动能来源于亏损的质量，有 Δmc 2＝12(M －m )v ′2＋12m v 2.解得Δm ＝M (qBR )22c 2m (M －m ).答案：M (qBR )22c 2m (M －m )6．一个静止的氡核 86222Rn ，放出一个α粒子后衰变为钋核 84218Po ，同时放出能量为E ＝0.26 MeV 的光子．假设放出的核能完全转变为钋核与α粒子的动能，不计光子的动量．已知M 氡＝222.08663 u 、m α＝4.0026 u 、M 钋＝218.0766 u ，1 u 相当于931.5 MeV 的能量．(1)写出上述核反应方程；(2)求出发生上述核反应放出的能量； (3)确定钋核与α粒子的动能．解析：(1) 86222Rn → 84218Po ＋24He ＋γ(2)质量亏损Δm ＝222.08663 u －4.0026 u －218.0766 u ＝0.00743 uΔE ＝Δmc 2≈6.92 MeV(3)设α粒子、钋核的动能分别为E kα、E k钋，动量分别为pα、p钋，由能量守恒定律得：ΔE＝E kα＋E k钋＋E不计光子的动量，由动量守恒定律得：0＝pα＋p钋又E k＝p22m故E kα∶E k钋＝218∶4联立上面式子解得E k钋＝0.21 MeV，E kα＝6.54 MeV.答案：见解析7．(1)放射性物质84210Po和2760Co的核衰变方程分别为：84210Po→ 82206Pb＋X12760Co→2860Ni＋X2方程中的X1代表的是________，X2代表的是________．(2)如图15－2－1所示，铅盒内装有能释放α、β和γ射线的放射性物质，在靠近铅盒的顶部加上电场E或磁场B，在图(a)、(b)中分别画出射线运动轨迹的示意图．(在所画轨迹上须标明是α、β和γ中的哪种射线)图15－2－1解析：(1)由质量数守恒可知X1、X2的质量数分别为4、0，由电荷数守恒可知X1、X2的电荷数分别为2、－1，故X1是24He，X2是－10e.(2)α粒子带正电，在图(a)电场中向右偏，在图(b)的磁场受到指向左侧的洛伦兹力向左偏，β粒子带负电，故在图(a)中向左偏而在图(b)中向右偏，γ粒子不带电，故不发生偏转，如图所示(曲率半径不作要求，每种射线可只画一条轨迹)．答案：(1)24He－10e(2)见解析图8．(2009·江苏高考)在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出．中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测.1953年，莱克斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中11H的核反应，间接地证实了中微子的存在．(1)中微子与水中的11H发生核反应，产生中子(01n)和正电子(＋10e)，即中微子＋11H→01n＋＋10e可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是________．(填写选项前的字母)A．0和0B．0和1C．1和0 D．1和1(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子(γ)，即＋10e＋－10e→2γ×10－31 kg，反应中产生的每个光子的能量约为________J．正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是________________________________________________________________________．解析：(1)由核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知A正确．(2)由能量守恒有2E＝2m e c2，所以E＝m e c2×10－31××108)2×10－14J．反应过程中动量守恒且总动量为零．答案：×10－14遵循动量守恒9．一个钚的同位素94239Pu的原子核静止在匀强磁场中．某时刻该原子核垂直于磁场方向放射出一个α粒子，变成铀的同位素，同时辐射出能量为E＝0.09 MeV的光子．已知钚原子核的质量M0＝238.999655 u，α粒子的质量m＝4.001509 u，反冲核的质量M＝234.993470 u．取1 u·c2＝931 MeV.(1)写出衰变的核反应方程．(2)α粒子和反冲核的动能各是多少？(3)画出α粒子和反冲核在垂直于纸面向里的匀强磁场中运动轨迹的示意图．解析：(1)由题意根据质量数和电荷数守恒可得核反应方程为94239Pu→ 92235U＋24He＋E.(2)设衰变后α粒子的速度为v，反冲核的速度为v′，根据动量守恒和能量守恒，有m v＝M v′(M0－M－m)·c2－E＝E kα＋E kU≈4.26 MeV由E k＝p22m，可整理得E kαE kU＝Mm所以E kα＝MM＋m×4.26 MeV＝235235＋4×4.26 MeV≈4.19 MeVE kU＝mM＋m×4.26 MeV＝4235＋4×4.26 MeV ≈0.07 MeV . (3)如图所示．答案：(1) 94239Pu → 92235U ＋24He ＋E (2)4.19 MeV 0.07 MeV (3)见解析图3---5综合模块检测(时间90分钟，满分100分)1．(8分)(2009·山东高考)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Z A X ，生成两个动能均为8.9 MeV 的24×10－13J)(1)上述核反应方程为________． (2)质量亏损为________kg.解析：11H ＋37X →24He ＋24He 或11H ＋37Li →24He ＋24He Δmc 2＝E 末－E 初，所以Δm ＝E 末－E 初c 2＝(2×)××10－13(3×108)2×10－29kg答案：(1)11H ＋37X →24He ＋24He 或11H ＋37Li →24He ＋24He ×10－292．(6分)人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm 的绿光时，只要每 ×10－34J·s ，光速×108 m/s ，则：(1)人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是________．(2)用这种波长的绿色光照射下列五种材料，能产生光电效应的材料有________种.解析：(1)每个绿光光子的能量E 0＝hν＝h c λ＝错误!J ≈×10－19J 人眼最少需每秒射入6个绿光光子才能察觉，故P ＝6E 0t＝6××10－19 W ≈×10 －18W(2)发生光电效应的条件是光子的能量要大于金属的逸出功，E 0仅大于铯的逸出功，故只有一种．答案：×10－18W (2)13．(8分)质量为M 的小物块A 静止在离地面高h 的水平桌面的边缘，质量为m 的小物块B 沿桌面向A 运动并以速度v 0与之发生正碰(碰撞时间极短)．碰后A 离开桌面，其落地点离出发点的水平距离为L .碰后B 反向运动．求B 后退的距离．(已知B 与桌面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ) 解析：设t 为A 从离开桌面到落地经历的时间， v 表示刚碰后A 的速度，有：h ＝12gt 2L ＝v t设V 为刚碰后B 的速度大小，由动量守恒定律有： m v 0＝M v －mV设B 后退的距离为x ，由动能定理有：－μmgx ＝0－12mV 2由以上各式求得：x ＝12μg (ML mg2h－v 0)2. 答案：12μg (MLmg2h－v 0)2 4．(8分)原来静止的原子核a b X ，发生α衰变后放出一个动能为E 0的α粒子，求： (1)生成的新核动能是多少？(2)如果衰变释放的能量全部转化为α粒子及新核的动能，释放的核能ΔE 是多少？ (3)亏损的质量Δm 是多少？解析：(1)衰变方程为：a b X ―→24He ＋a －2b －4Y 在衰变过程中动量守恒 m αv α＝m Y v Y。

新人教版物理选修3-5 ：模块综合检测

模块综合检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题包含10小题,每小题4分,共40分。

在每小题给出的四个选项中,1~6题只有一个选项符合题目要求,7~10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,有错选或不答的得0分)1.下列说法正确的是()A.α射线是高速运动的氦原子B.核聚变反应方程中表示质子C.从金属表面逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D.玻尔将量子观念引入原子领域,其理论能够解释氢原子光谱的特征解析:α射线是高速运动的氦原子核,选项A错误表示中子,选项B错误;根据光电效应方程E k=hν-W0可知光电子最大初动能与入射光的频率成线性关系而非正比关系,选项C错误;根据玻尔的原子理论可知,选项D正确。

答案:D2.下列四幅图所反映的物理过程中,系统动量守恒的是()A.只有甲、乙正确B.只有丙、丁正确C.只有甲、丙正确D.只有乙、丁正确解析:甲中子弹和木块组成的系统所受外力为零,故动量守恒;乙中剪断细线时,墙对系统有作用力,故动量不守恒;丙中系统所受外力为零,故系统动量守恒;丁中斜面固定,系统所受外力不为零,动量不守恒,故只有选项C正确。

答案:C3.氢原子核外电子从外层轨道(半径为r b)向内层轨道(半径为r a)跃迁时(r a<r b),电子动能的增量ΔE k=E k a-E k b,电势能增量ΔE p=E p a-E p b,则根据玻尔的理论,下列表述正确的是()A.ΔE k<0,ΔE p<0,ΔE k+ΔE p=0B.ΔE k<0,ΔE p>0,ΔE k+ΔE p=0C.ΔE k>0,ΔE p<0,ΔE k+ΔE p>0D.ΔE k>0,ΔE p<0,ΔE k+ΔE p<0解析:根据向心力公式得k即半径越大动能越小,所以ΔE k>0;由于核外电子和核内质子是相互吸引的,当电子从外层轨道向内层轨道跃迁时,电场力做正功,电势能减小,所以ΔE p<0;又由于内层轨道比外层轨道原子的能级低,所以ΔE k+ΔE p<0。

2020-2021学年高二物理人教版选修3-5课后作业：模块综合水平测试

模块综合水平测试本试卷分第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(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，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是让脚尖先着地，这样做是为了()A．减小冲量B．减小动量的变化量C．延长与地面的作用时间，从而减小冲力D．增大人对地面的压强，起到安全作用答案 C解析人从高处落下，着地瞬间动量为p，最后减为零，让脚尖先着地，并未改变动量的变化量，而是为了延长和地面的作用时间来减小冲力大小，故C正确。

2．太阳能是由太阳内部热核聚变反应形成的，其核反应主要是()A．31H＋21H→42He＋10nB.147N＋42He→178O＋11HC.23592U＋10n→13654Xe＋9038Sr＋1010nD.23892U→23490Th＋42He答案 A解析太阳内部核聚变是氢原子核的聚变，故A正确；B项中为实现原子核人工转变的反应；C项中为重核裂变；D项中为α衰变，均不属聚变反应。

故B、C、D不正确。

3．质量为m的人站在质量为2m的平板车上，以共同的速度在水平地面上沿直线前行，车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比。

当车速为v0时，人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下。

跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计，则能正确表示车运动的v-t图象为()答案 B解析人和平板车以共同的速度在水平地面上沿直线前行，做匀减速直线运动，当车速为v0时，人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下，跳离前后瞬间系统动量守恒，规定车的速度方向为正方向，则有(m＋2m)v0＝2m v＋(－m v0)，得v＝2v0，人跳车后车做匀减速直线运动，车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比，所以人跳车前后车的加速度不变，大小相等，所以能正确表示车运动的v-t图象在碰撞前后v-t图象是平行的，故B正确。

人教版高中物理选修3-5模块综合检测.docx

高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）模块综合检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(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,第1~6题只有一个选项正确,7~10题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有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”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,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、乙的动量变化一定大小相等、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:甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等,方向相反,选项A错误;甲、乙组成的系统动量守恒,动量变化量等大反向,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大小相等,方向相反,但相互作用过程中,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对甲做的功,选项C、D错误。

答案:B2.如图甲是α、β、γ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,请问图乙中的检查是利用了哪种射线()A.α射线B.β射线C.γ射线D.三种射线都可以解析:由题图甲可知α射线和β射线都不能穿透钢板,γ射线的穿透力最强,可用来检查金属内部的伤痕,答案为C。

答案:C3.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解析:小球在槽上运动时,由于小球受重力,故两物体组成的系统外力之和不为零,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有水平方向的位移,而力是垂直于球面的,故力和位移夹角不垂直,故两力均做功,故B错误;小球脱离弧形槽时,水平方向动量守恒,可得两者速度大小相等,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。

高中物理模块综合检测(二)(含解析)新人教版选修3-5-新人教版高中选修3-5物理试题

模块综合检测(二)(时间：90分钟总分为：100分)一、单项选择题(本大题共10小题，每一小题3分，共30分．每一小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．关于如下四幅图说法不正确的答案是( )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，说明原子的质量绝大局部集中在很小空间范围内解析：原子中的电子绕核旋转的轨道是特定的，不是任意的，选项A错误．易知B正确．电子能通过铝箔衍射，说明电子也有波动性，C正确. 发现少数α粒子大角度偏转，说明原子的正电荷和大局部质量集中在很小空间范围内，D正确．答案：A2.两束能量一样的色光，都垂直地照射到物体外表，第一束光在某段时间内打在物体上的光子数与第二束光在一样时间内打到物体外表的光子数之比为5∶4，如此这两束光的光子能量和波长之比分别为〔〕A.4∶54∶5B.5∶44∶5C.4∶55∶4D.5∶45∶4解析：两束能量一样的色光，都垂直地照射到物体外表，在一样时间内打到物体外表的光子数之比为5∶4，根据E＝NE0可得光子能量之比为4∶5；再根据E0＝hν＝h cλ，光子能量与波长成反比，故光子波长之比为5∶4.故C正确，A、B、D错误.答案：C3.如下四个核反响方程式书写正确的答案是〔〕A.13 7N＋42He→17 8O＋11HB.2410Na→2411Mg＋ 0－1eC.235 92U＋10n→141 56Ba＋9236Kr＋310nD.19 9F＋42He→2210Na＋10n解析：A为发现质子的人工转变方程，但质量数不守恒，故A错误；钠的质子数为11，失去电子是核外电子变化不是核反响方程式，故B错误；是核反响方程，且质量数和电荷数守恒，故C正确；质子数不守恒，故D错误.答案：C4.238 92U放射性衰变有多种途径，其中一种途径是先衰变成210 83Bi，而210 83Bi可以经一次衰变变成210a X(X代表某种元素)，也可以经一次衰变变成b81Tl，210a X和b81Tl最后都衰变变成206 82Pb，衰变路径如下列图，如此可知图中( )A．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变B．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变C．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变D．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变解析：在210 83Bi衰变变成210a X的过程中质量数不变，过程①是β衰变；210a X衰变变成206 82Pb 过程中质量数减少4，过程③是α衰变；210 83Bi衰变变成b81Tl，核电荷数减少2，过程②是α衰变；b81Tl衰变变成206 82Pb，核电荷数增加1，过程④是β衰变，所以选项A正确．答案：A5.如下列图，质量为0.5 kg的小球在距离车底面高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速度是25 m/s，如此当小球与小车相对静止时，小车的速度是〔〕A.5 m/sB.4 m/sC.8.5 m/sD.9.5 m/s解析：小球抛出后做平抛运动，根据动能定理得：mgh ＝12mv 2－12mv 2解得：v 0＝15 m/s ，小球和车作用过程中，水平方向动量守恒，如此有：－mv 0＋MV ＝〔M ＋m 〕v ′，解得：v ′＝5 m/s ，应当选A.答案：A6．两球A 、B 在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，m A ＝1 kg ，m B ＝2 kg ，v A ＝6 m/s ，v B ＝2 m/s.当A 追上B 并发生碰撞后，两球A ，B 速度的可能值是( )A ．v ′A ＝5 m/s ，v ′B ＝2.5 m/s B ．v ′A ＝2 m/s ，v ′B ＝4 m/sC ．v ′A ＝－4 m/s ，v ′B ＝7 m/sD ．v ′A ＝7 m/s ，v ′B ＝1.5 m/s解析：这是一道同向追击碰撞问题，在分析时应注意考虑三个方面的问题：动量是否守恒，机械能是否增大，是否符合实际物理情景．针对这三点，要逐一验证．取两球碰撞前的运动方向为正，如此碰撞前，系统总动量p ＝m A v A ＋m B v B ＝10 kg ·m/s ，逐一验证各个选项，发现碰撞后，四个选项均满足动量守恒．碰前，系统总动能E k ＝12m A v 2A ＋12m B v 2B ＝22 J ．碰后系统总动能应不大于碰前总动能，即E ′k ≤22 J ，把各选项代入计算，知选项C 、D 不满足，被排除．对于选项A ，虽然满足机械能不增加的条件，但仔细分析，发现v ′A >v ′B ，显然不符合实际情况，故此题正确答案为选项B.答案：B7.载人气球原静止于高h 的高空，气球质量为M ，人质量为m ，假设人沿绳梯滑至地面，如此绳梯至少多长〔〕A.mM ＋m h B.M M ＋m h C.M ＋m m h D.M ＋mMh 解析：设人沿绳梯滑至地面，绳梯长度至少为L ，以人和气球的系统为研究对象，竖直方向动量守恒，规定竖直向下为正方向可得：0＝Mv 2＋mv 1，①人沿绳梯滑至地面时，气球上升的高度为L －h ，得速度大小v 2＝L －ht，② 人相对于地面下降的高度为h ，速度大小为v 1＝h t，③将②③代入①得：0＝M ⎝ ⎛⎭⎪⎫－L －h t ＋m ·h t ，解得L ＝M ＋mMh . 答案：D8.用盖革—米勒计数器测定某一放射源的放射强度为t ＝124天内计数N 1＝405次，T ＝10天后再次测量，测得该放射源的放射强度为t ＝124天内计数N 2＝101次.设该放射源中放射性元素的原子核的最初个数和半衰期分别用N 和τ表示.如此以下说法正确的答案是〔〕A.由半衰期的公式可知N 1＝N ⎝ ⎛⎭⎪⎫12tτ B.由半衰期的公式可知N 2＝N ⎝ ⎛⎭⎪⎫12T ＋tτ C.这种放射元素的半衰期为5天 D.这种放射性元素的半衰期为2.5天解析：半衰期公式N 1＝N ⎝ ⎛⎭⎪⎫12n中，n 表示半衰期的次数，n ＝t τ，t 为初状态到下次测量的时间，故A 、B 错误.由题意可知，经过10天衰变后放射性强度是原来的14，可知经历了2个半衰期，如此半衰期为5天.故C 正确，D 错误.答案：C9．在自然生态系统中，蛇与老鼠等生物通过营养关系构成食物链，在维持生态平衡方面发挥着重要作用．蛇是老鼠的天敌，它通过接收热辐射来发现老鼠的存在．假设老鼠的体温约为37 ℃，它发出的最强的热辐射的波长为λmax ，根据热辐射理论，λmax 与辐射源的绝对温度T 的关系近似为λmax T ＝2.90×10－3m ·K.如此老鼠发出的最强的热辐射的波长为( )A ．7.8×10－5m B ．9.4×10－6m C ．1.16×10－4 mD ．9.7×10－8m解析：体温为37 ℃时，热力学温度T ＝310 K ，根据λmax T ＝2.90×10－3m ·K ，得λmax＝2.90×10－3310m ＝9.4×10－6 m.答案：B10.质量为m 的物体以初速度v 0水平抛出，经过一段时间其竖直分速度为v .在这个过程中，如下说法正确的答案是〔〕A.物体动量变化量的大小为mvB.物体动量变化量的大小为mv －mv 0C.物体动量变化量的大小为m v 2－v 20 D.物体动能变化量为12mv 2－12mv 2解析：物体做平抛运动，当速度为v 时经历的时间为t ＝vg，根据动量定理可知：Δp ＝mgt ＝mg ·v g ＝mv ，故A 正确，B 、C 错误；在时间t 内下降的高度为h ＝v 22g ，根据动能定理可知：ΔE k ＝mg ·h ＝mg ×v 22g ＝12mv 2，故D 错误.答案：A二、多项选择题(本大题共4小题，每一小题4分，共16分．在每一小题给出的四个选项中有多个选项正确，全选对得4分，漏选得2分，错选或不选得0分)11.利用光电管研究光电效应的实验电路如下列图，用频率为ν的可见光照射阴极K ，电流表中有电流通过，如此〔〕A.改用紫外光照射K ，电流表中没有电流通过B.只增加该可见光的强度，电流表中通过的电流将变大C.假设将滑动变阻器的滑片移到A 端，电流表中一定无电流通过D.假设将滑动变阻器的滑片向B 端移动，电流表示数可能不变解析：用可见光照射阴极K ，能发生光电效应，如此可见光的频率大于该阴极材料的极限频率，紫外光的频率大于可见光，故用紫外光照射K ，也一定能发生光电效应，A 错误；增加可见光的照射强度，单位时间内逸出金属外表的电子数增多，饱和光电流变大，B 正确；变阻器的滑片移到A 端，光电管两端的电压为零，但光电子有初动能，故电流表中仍有电流通过，C 错误；变阻器的滑片向B 端滑动时，可能电流没达到饱和电流，所以电流表示数可能增大，可能不变，D 正确.答案：BD12.如下列图，质量为m 的小球从距离地面高H 的A 点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为h 的B 点速度减为零．不计空气阻力，重力加速度为g .关于小球下落的整个过程，如下说法中正确的答案是( )A ．小球的机械能减少了mg (H ＋h )B ．小球抑制阻力做的功为mghC ．小球所受阻力的冲量大于m 2gHD ．小球动量的改变量等于所受阻力的冲量解析：由动能定理mg (H ＋h )－W f ＝0，如此W f ＝－mg (H ＋h )，所以小球的机械能减少了mg (H ＋h )，所以A 选项正确，B 选项错误；小球自由落下至地面过程，机械能守恒，mgH ＝12mv 2，v ＝2gH ，落到地面后又陷入泥潭中，由动量定理I G －I f ＝0－mv ，所以I f ＝I G ＋mv ＝I G ＋m 2gH ，小球所受阻力的冲量大于m 2gH ，所以C 选项正确；由动量定理知小球动量的改变量等于合外力的冲量，所以D 选项错误．答案：AC13.如下列图，在光滑水平面上质量分别为m A ＝2 kg 、m B ＝4 kg ，速率分别为v A ＝5 m/s 、v B ＝2 m/s 的A 、B 两小球沿同一直线相向运动并发生对心碰撞，如此( )A ．它们碰撞后的总动量是18 kg ·m/s ，方向水平向右B ．它们碰撞后的总动量是2 kg ·m/s ，方向水平向右C ．它们碰撞后B 小球向右运动D ．它们碰撞后B 小球可能向左运动解析：根据动量守恒，设向右为正方向，碰后它们的总动量p ′＝p ＝m A v A ＋m B v B ＝2×5 kg ·m/s －4×2 kg ·m/s ＝2 kg ·m/s ，故A 错、B 对；因总动量向右，所以碰后B 球一定向右运动，C 对、D 错．答案：BC14.光滑水平面上放有一外表光滑、倾角为α的斜面A ，斜面质量为M 、底边为L ，如下列图.将一质量为m 可视为质点的滑块B 从斜面的顶端由静止释放，滑块B 经过时间t 刚好滑到斜面底端.此过程中斜面对滑块的支持力大小为F N ，如此如下说法中正确的答案是〔〕A.滑块下滑过程中支持力对B 的冲量大小为F N tB.滑块下滑过程中支持力对B 的冲量大小为F N t cos αC.滑块B 下滑的过程中A 、B 组成的系统动量守恒D.此过程中斜面向左滑动的距离为mM ＋mL 解析：滑块B 下滑过程中支持力对B 的冲量大小为I ＝F N t ，故A 正确，B 错误；由于滑块B 有竖直方向的分加速度，所以系统竖直方向合外力不为零，系统的动量不守恒，故C 错误；系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，设A 、B 两者水平位移大小分别为x 1、x 2，取水平向左为正方向，由动量守恒定律得：M x 1t －m x 2t＝0，即有Mx 1＝mx 2，又x 1＋x 2＝L ，解得x 1＝mL m ＋M，故D 正确.答案：AD二、非选择题(此题共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.〔8分〕在“探究碰撞中的守恒量〞的实验，也可以探究“mv 2〞这个量〔对应于动能〕的变化情况.〔1〕假设采用弓形弹片弹开滑块的方案，如图①所示，弹开后的mv2的总量〔填“小于〞“等于〞或“大于〞〕弹开前mv2的总量，这是因为_________________________________________.〔2〕假设采用图②的方案，碰撞前mv2的总量〔填“小于〞“等于〞或“大于〞〕碰后mv2的总量，说明弹性碰撞中守恒.〔3〕假设采用图③的方案，碰撞前mv2的总量〔填“小于〞“等于〞或“大于〞〕碰后mv2的总量，说明非弹性碰撞中存在损失.解析：在“探究碰撞中的守恒量〞的实验中探究“mv2〞这个量〔对应于动能〕的变化情况，方法就是通过测量滑块的速度的变化，判定能量的转化关系.〔1〕假设采用图①弓形弹片弹开滑块的方案，开始时两个滑块都处于静止状态，弹开的过程弹片的弹性势能转化为滑块的动能，所以弹开后的mv2的总量大于弹开前mv2的总量.〔2〕假设采用图②中的方案，碰撞的过程中两个滑块只受到重力和支持力的作用，且二力大小相等方向相反，是一对平衡力，所以碰撞的过程动量守恒，机械能守恒，碰撞前mv2的总量等于碰后mv2的总量.〔3〕假设采用图③中的方案，碰撞之后两个物体以一样的速度运动，所以碰撞前mv2的总量大于碰后mv2的总量，非弹性碰撞中存在机械能减少.答案：大于弹片的弹性势能转化为滑块的动能等于机械能大于机械能16.〔8分〕用图示实验装置探究“碰撞中的不变量〞实验，除了图示装置中的实验仪器外，如下仪器中还需要的是.A.秒表B.天平C.刻度尺D.直流电源E.交流电源假设实验中得到一条纸带如下列图，A、B车的质量分别为m A、m B，如此该实验需要验证的表达式是〔用图中物理量和已给出的量表示〕.解析：该实验需要测量小车的质量，需要天平；需要测量各计数点间距，需要刻度尺；打点计时器有计时功能，无需秒表；而打点计时器工作电源是交流电源，无需直流电源，应当选BCE ；小车A 碰前做匀速运动，打在纸带上的点间距是均匀的，故求碰前小车A 的速度应选BC 段，碰后两车一起做匀速运动，打出的点也是间距均匀的，应当选DE 段来计算碰后速度，在误差允许的范围内，需要验证的表达式是m A v A ＝〔m A ＋m B 〕v AB ，即m A x AB ＝〔m A ＋m B 〕x DE .答案：BCE m A x AB ＝〔m A ＋m B 〕x DE17.〔10分〕如图是某少年进展滑板训练时的示意图.滑板原来静止在水平地面某处，少年以某一水平初速度跳上滑板，之后与滑板一起以v ＝2.0 m/s 的速度开始沿水平地面向左滑行，经过x ＝20 m 的距离后停下.此后少年又从滑板上水平向左跳出，滑板变成向右滑行，返回出发点时恰好停下.滑板的质量m ＝4 kg ，少年的质量M ＝40 kg ，滑板滑行过程受到的路面阻力大小与滑板对地面的压力大小成正比.求：〔1〕少年与滑板一起滑行过程受到的路面阻力大小；〔2〕少年跳上滑板时的水平初速度v 1大小和跳离滑板时的水平速度v 2大小.解析：〔1〕少年与滑板一起滑行过程，由动能定理如此有：fx ＝12〔M ＋m 〕v 2代入数据解得路面阻力大小f ＝4.4 N.〔2〕少年跳上滑板，系统动量守恒，如此有Mv 1＝〔M ＋m 〕v ，代入数据解得滑板的水平初速度v 1＝2.2 m/s ，少年跳离滑板，系统动量守恒，如此有Mv 2＝mv 3，滑板返回出发点时恰好停下，由动能定理如此有fx ＝12mv 23，根据题意有f ′f ＝mM ＋m ，代入数据解得跳离滑板时的水平速度v 2＝0.2 m/s.答案：〔1〕4.4 N 〔2〕v 1＝2.2 m/s ，v 2＝0.2 m/s18.〔12分〕用能量为50 eV 的光子照射到光电管阴极后，测得光电流与电压的关系如下列图，电子的质量m ＝9.0×10－31kg ，电荷量e ＝1.6×10－19C ，普朗克常量h ＝6.63×10－34J·s.试求：〔1〕光电管阴极金属的逸出功W ；〔2〕光电子的最大动量和对应物质波的波长λ.解析：〔1〕由图可知，遏止电压为－20 eV ，由动能定理可知，eU c ＝12mv 20＝E k 由爱因斯坦光电效应方程可知，E k ＝hv －W ，即eU c ＝hv －W ，代入数据解得W ＝30 eV ；〔2〕由公式E k ＝〔mv 〕22m＝eU c ，整理得：mv ＝2meU c ＝2×9.0×10－31×〔1.6×10－19〕×〔－20〕kg·m/s＝2.4×10－25kg ·m/s，由公式λ＝h p ＝6.63×10－342.4×10－25m ＝2.762 5×10－9m. 答案：〔1〕30 eV 〔2〕2.4×10－25kg·m/s，2.762 5×10－9m19．(15分)如下列图，一轻质弹簧的一端固定在滑块B 上，另一端与滑块C 接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H ＝5 m 的光滑水平桌面上．现有一滑块A 从光滑曲面上离桌面h ＝1.8 m 高处由静止开始滑下，与滑块B 发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C 向前运动，经一段时间，滑块C 脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出. m A ＝1 kg ，m B ＝2 kg ，m C ＝3 kg ，g ＝10 m/s 2，求：(1)滑块A 与滑块B 碰撞完毕瞬间的速度； (2)被压缩弹簧的最大弹性势能； (3)滑块C 落地点与桌面边缘的水平距离．解析：(1)滑块A 从光滑曲面上h 高处由静止开始滑下的过程，机械能守恒，设其滑到底面的速度为v 1, 由机械能守恒定律有：m A gh ＝12m A v 21，解得：v 1＝6 m/s.滑块A 与B 碰撞的过程，A 、B 系统的动量守恒，碰撞完毕瞬间具有共同速度设为v 2，由动量守恒定律有：m A v 1＝(m A ＋m B )v 2，解得：v 2＝13v 1＝2 m/s.(2)滑块A 、B 发生碰撞后与滑块C 一起压缩弹簧，压缩的过程机械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块A 、B 、C 速度相等，设为速度v 3，由动量守恒定律有：word- 11 - / 11 m A v 1＝(m A ＋m B ＋m C )v 3，解得：v 3＝16v 1＝1 m/s.由机械能守恒定律有：E p ＝12(m A ＋m B )v 22－12(m A ＋m B ＋m C )v 23. 解得：E p ＝3 J.(3)被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C 脱离弹簧，设滑块A 、B 的速度为v 4，滑块C 的速度为v 5，分别由动量守恒定律和机械能守恒定律有：(m A ＋m B )v 2＝(m A ＋m B )v 4＋m C v 5.12(m A ＋m B )v 22＝12(m A ＋m B )v 24＋12m C v 25. 解得：v 4＝0，v 5＝2 m/s.滑块C 从桌面边缘飞出后做平抛运动：s ＝v 5t ，H ＝12gt 2.解得：s ＝2 m.答案：(1)2 m/s (2)3 J (3)2 m。

模块综合测评—人教版高二物理选修3-5

模块综合测评(满分:100分;时间:90分钟)一、选择题(每小题4分,共44分)1.(多选)关于近代物理,下列说法错误的是( )A.β射线是高速运动的电子B.核聚变反应方程12H+13H→24He+01n中,01n表示中子C.从金属表面逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D.玻尔将量子观念引入原子领域,其理论能够解释所有原子光谱的特征2.(多选)下列四幅图涉及不同的物理知识,其中说法正确的是( )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,所以氢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,可以说明电子具有粒子性3.(多选)一质量为m的物块从某高度处以速度v0水平抛出,在抛出点其动能为重力势能的3倍,取水平地面为重力势能的参考平面,不计空气阻力,则以下结论正确的是( )A.物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为π6B.物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为π3C.下落过程中重力的冲量大小为√3mv03D.下落过程中重力的冲量大小为2√3mv034.核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137。

碘131的半衰期约为8天,会释放β射线;铯137是铯133的同位素,半衰期约为30年,发生衰变时会辐射γ射线。

下列说法正确的是( )A.碘131释放的β射线由氦核组成B.铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量C.与铯137相比,碘131衰变更慢D.铯133和铯137含有相同的质子数5.下列说法正确的是( )A. 92238U→90234Th+X中X为中子,核反应类型为衰变B. 12H+13H→24He+Y中Y为中子,核反应类型为人工核转变C. 92235U+01n→54136Xe+3890Sr+K,其中K为10个中子,核反应类型为重核裂变D. 714N+24He→817O+Z,其中Z为氢核,核反应类型为轻核聚变6.(多选)如图为氢原子光谱在可见光区域内的四条谱线Hα、Hβ、Hγ和Hδ,都是氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级发出的光,根据此图可以判定( )A.Hα对应的原子前后能级之差最小B.同一介质对Hα的传播速度最大C.Hδ光子的动量最大D.用Hγ照射某一金属能发生光电效应,则用Hβ照射同一金属一定不能产生光电效应7.(多选)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。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

3-5模块检测命题人：沈阳
一、选择题(本题共10小题，3、4为多选，其余单选每小题4分，共40分)
1．下列能揭示原子具有核式结构的实验是() A．光电效应实验B．伦琴射线的发现
C．α粒子散射实验D．氢原子光谱的发现
2．氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是() A．核力、万有引力、库仑力B．万有引力、库仑力、核力
C．库仑力、核力、万有引力D．核力、库仑力、万有引力
3．能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一．下列释放核能的反应方程，表述正确的有()
A.31H＋21H→42He＋10n是核聚变反应
B.31H＋21H→42He＋10n是β衰变
C.23592U＋10n→14456Ba＋8936Kr＋310n是核裂变反应
D.23592U＋10n→14054Xe＋9438Sr＋210n是α衰变4．光电效应实验中，下列表述正确的是() A．光照时间越长光电流越大
B．入射光足够强就可以有光电流
C．遏止电压与入射光的频率有关
D．入射光频率大于极限频率才能产生光电子
5．天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图1所示，由此可知()
图1
A．②来自于原子核外的电子
B．①的电离作用最强，是一种电磁波
C．③的电离作用最强，是一种电磁波
D．③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子
6．火警的报警系统通常利用镅(24195Am)衰变成镎(23793Np)时放出一种很容易被空气阻隔的新粒子，这种粒子是()
A.42He
B.11H
C.10n
D.01e
7．如图2所示，在光滑水平面上，有质量分别为2m和m的A、B两滑块，它们中间夹着一
根处于压缩状态的轻质弹簧，由于被一根细绳拉着而处于静止状态．当剪断细绳，在两滑块脱离弹簧之后，下述说法正确的是
( )
图2
A ．两滑块的动能之比E k A ∶E k
B ＝1∶2 B ．两滑块的动量大小之比p A ∶p B ＝2∶1
C ．两滑块的速度大小之比v A ∶v B ＝2∶1
D ．弹簧对两滑块做功之比W A ∶W B ＝1∶1
8．如图3所示为氢原子的能级图．用光子能量为13.07 eV 的光照射一群处于基态的氢原子，
可能观测到氢原子发射不同波长的光有多少种
( )
图3
A ．15
B ．10
C ．4
D ．1
9．已知一价氦离子He ＋能级E n 与量子数n 的关系为E n ＝E 1n 2,处于基态的一价氦离子He ＋
的电
离能为54.4 eV,为使处于基态的一价氦离子He ＋
变为激发态，入射光子的最小能量为( ) A ．13.6 eV
B ．40.8 eV
C ．48.4 eV
D ．54.4 eV
10．如图4所示，光滑水平面上有大小相同的A 、B 两球在同一直线上运动．两球质量关系
为m B ＝2m A ，规定向右为正方向，A 、B 两球的动量均为6 kg·m/s ，运动中两球发生碰撞，碰撞后A 球的动量增量为－4 kg·m/s ，则
( )
图4
A ．左方是A 球，碰撞后A 、
B 两球速度大小之比为2∶5 B ．左方是A 球，碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1∶10
C ．右方是A 球，碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2∶5
D ．右方是A 球，碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1∶10
二、非选择题(本题共3小题，每空4分，共60分)
11．碘131核不稳定，会发生β衰变，其半衰期为8天．
①碘131核的衰变方程：131 53I →______________(衰变后的元素用X 表示)． ②经过______天有75%的碘131核发生了衰变．
12．氢原子第n 能级的能量为E n ＝E 1
n
2，其中E 1为基态能量．当氢原子由第4能级跃迁到第2
能级时，发出光子的频率为ν1；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为ν2，则ν1
ν2
＝______. 13．氘核和氚核可发生热核聚变而释放出巨大的能量，该反应方程为：21H ＋31H →4
2He ＋x ，式中x 是某种粒子．已知：21H 、31H 、4
2He 和粒子x 的质量分别为2.014 1 u 、3.016 1 u 、4.002
6 u 和1.008
7 u ；1 u ＝931.5 MeV/c 2，c 是真空中的光速．由上述反应方程和数据可知，粒子x 是____，该反应释放出的能量为________MeV(结果保留3位有效数字)．
14(20分)如图9所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一竖直的墙．重
物质量为木板质量的2倍，重物与木板间的动摩擦因数为μ.使木板与重物以共同的速度v 0向右运动，某时刻木板与墙发生弹性碰撞，碰撞时间极短．求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间．设木板足够长，重物始终在木板上，重力加速度为g .
图9
15(20分)如图10所示，小球a 、b 用等长细线悬挂于同一固定点O .让球a 静止下垂，将球b 向右拉起，使细线水平．从静止释放球b ，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°.忽略空气阻力，求：
图10
(i)两球a 、b 的质量之比；
(ii)两球在碰撞过程中损失的机械能与球b 在碰前的最大动能之比．
班级：姓名：
选择题
11.___________________________________ ______________ 12___________________
13____________________________ ___________________
14、
15、
答案
1．C 2.D 3.AC 4.CD 5.D 6.A 7.A 8.B 9.B 10.A
11．(1)①131 54X ＋ 0
－1e ②16
12．(1)1
4 13、(1)10n(或中子) 17.6 15.4v 03μg
16． )(i)2－1 (ii)1－
22。