模块滚动练(选修3-5)

高三单元滚动检测卷·物理
考生注意：
1．本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共4页．
2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上．
3．本次考试时间90分钟，满分100分．
4．请在密封线内作答，保持试卷清洁完整．
模块滚动练(选修3－5)
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，有多项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的
得0分)
1．如图1所示为氢原子的能级图．用光子能量为13.06eV的光照射
一群处于基态的氢原子，下列说法正确的是()
A．氢原子可以辐射出连续的各种波长的光图1
B．氢原子可以辐射出10种不同波长的光
C．氢原子从n＝4能级向n＝3能级跃迁时辐射出的光的波长最短
D．辐射出的光中，光子能量为0.31eV的光波长最长
E．用光子能量为14.2eV的光照射基态的氢原子，能够使其电离
2．下列说法正确的是()
A．重核裂变反应要释放能量
B．正电荷在原子中是均匀分布的
C.24290Th衰变为23882Pb要经过6次α衰变和4次β衰变
D．把放射性元素同其他稳定元素结合成化合物，放射性元素的半衰期不变
E．氢原子核外电子由低能级向高能级跃迁可以不吸收光子
3．下列说法正确的是()
A．原子核发生衰变时要遵守电荷数守恒和质量守恒的规律
B．根据爱因斯坦的“光子说”可知光的波长越长，光子的能量越小
C．由波尔原子理论可知氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子
D．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关
E．与原子核内部变化有关的现象是天然放射现象
4．下列说法正确的是()
A．居里夫妇发现了铀和含铀矿物的天然放射现象
B．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大
C．德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性
D．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核的组成
E．比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定放出核能
5．下列说法中正确的是()
A．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长
B．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一
C．原子核发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4
D．有核能释放的核反应一定有质量亏损
6．在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，都不同程度地含有放射性元素，有些含有铀、钍的花岗岩会释放出放射性α、β、γ射线，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是()
A．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内质量数减少2
B．放射性元素与别的元素形成化合物后仍具有放射性
C．β射线是原子的核外电子电离后形成的电子流
D．在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱
E．升高放射性材料的温度，不能缩短其半衰期
7．关于下列四幅图的说法正确的是()
A．甲图中A处能观察到大量的闪光点，B处能看到较多的闪光点，C处观察不到闪光点B．乙图中处于基态的氢原子能吸收动能为10.4eV的电子的能量而发生跃迁
C．乙图中处于基态的氢原子能吸收能量为10.4eV的光子而发生跃迁
D．丙图中用弧光灯照射原来就带电的锌板时，发现验电器的张角变大，说明锌板原来带正电
E．丁图中1为α射线，它的电离作用很强，可消除静电
8．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．下列表述符合物理学史实的是()
A．普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论
B．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说
C．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型
D．贝可勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的
E．玻尔大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性
9．关于近代物理学，下列说法正确的是()
A．α射线、β射线和γ射线是三种波长不同的电磁波
B．一群处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出6种不同频率的光
C．重核裂变过程生成中等质量的核，反应前后质量数守恒，但质量一定减少
D．10个放射性元素的原子核在经一个半衰期后，一定有5个原子核发生衰变
E．在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能E k越大，则这种金属的逸出功W0越小
10．两个小球在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，B球在前，A球在后，m A＝1kg、m B＝2kg，v A＝6m/s、v B＝3 m/s，当A球与B球发生碰撞后，A、B两球的速度可能为() A．v A＝4m/s，v B＝4 m/s
B．v A＝2m/s，v B＝5 m/s
C．v A＝－4m/s，v B＝6 m/s
D．v A＝7m/s，v B＝2.5 m/s
第Ⅱ卷(非选择题，共60分)
二、非选择题(共60分)
11．(6分)用甲、乙两种光做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图
2所示，由图可知，两种光的频率ν甲________ν乙(填“<”、“>”或“＝”)，
________(选填“甲”或“乙”)光的强度大．已知普朗克常量为h，被照射
金属的逸出功为W0，则甲光对应的遏止电压为________．(频率用ν，元电
荷用e表示)图2
12．(6分)某光源能发出波长为0.6μm的可见光，用它照射某金属能发生光电效应，产生光
电子的最大初动能为0.25eV.已知普朗克常量h ＝6.63×10－34J·s ，光速c ＝3×108m/s ，则上述可见光中每个光子的能量为________eV ；该金属的逸出功________eV.(结果均保留三位有效数字)
13．(6分)放射性元素的原子核经过α衰变或β衰变生成新原子核时，往往会同时伴随着________光子射出．已知A 、B 两种放射性元素的半衰期分别为T 1和T 2，t ＝T 1·T 2时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比m A ：m B ＝________________.
14．(8分)若某核实验的核原料是23592U ，则：
(1)完成核反应方程式：23592U ＋10n →9038Sr ＋
13654Xe ＋________. (2)已知铀核的质量为235.0439u ，中子质量为1.0087u ，锶(Sr)核的质量为89.9077u ，氙(Xe)核的质量为135.9072u ，1u 相当于931.5MeV 的能量，求一个23592U 原子核裂变释放的能量为________MeV.(小数点后保留一位)
15．(10分)某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车A 的前端粘有橡皮泥，推动一下小车A 使之做匀速直线运动．然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动，他设计的具体装置如图3所示．在小车A 后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz ，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．
图3
图4
(1)若已得到打出的纸带如图4所示，并将测得的各计数点间距离标在图上，A 点是运动起始的第一点，则应选________段来计算A 的碰前速度，应选________段来计算A 和B 碰后的共同速度(选填“AB ”“BC ”“CD ”或“DE ”)．
(2)已测得小车A 的质量m A ＝0.4kg ，小车B 的质量m B ＝0.2kg ，由以上测量结果可得：碰前m A v 0＋m B v 0＝______kg·m /s ；碰后m A v 1＋m B v 1＝________kg·m/s.并比较碰撞前后两个小车质量与速度的乘积之和是否相等．
16．(12分)如图5所示，在光滑的水平面上，质量为4m 、长为L 的木板右端紧靠竖直墙壁，与墙壁不粘连．质量为m 的小滑块(可视为质点)以水平速度v 0滑上木板左
端，滑到木板右端时速度恰好为零．现小滑块以水平速度v 滑上木板左端，
滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞，以原速率弹回，刚好能够滑到
木板左端而不从木板上落下，求v v 0
的值．图5
17.(12分)静止的氮核147N被速度为v0的中子10n击中，生成碳核126C和另一种新原子核，已知126C与新核的速度方向与碰撞前中子的速度方向一致，碰后碳126C与新核的动量之比为1∶1.设核子的平均质量相等．
(1)写出核反应方程式；
(2)求126C与新核的速度各是多大．
答案解析
1．BDE 2.ACD 3.BCE 4.BCE 5.ABD 6.BDE
7．BDE 8.ABC 9.BCE 10.AB
11．＝ 甲 hν－W 0e
解析 由题图可知，甲、乙两种光的遏止电压相同，故最大初动能相同，则由光电效应方程可知两种光的频率相等；因甲光的饱和光电流大于乙光的饱和光电流，故甲光的强度较大；
根据hν＝W 0＋12m v 2m ，而U 遏止e ＝12m v 2m ，解得U 遏止＝hν－W 0e
. 12．2.07 1.82
解析 每个光子的能量为：E ＝hc λ＝6.63×10－
34×3×1080.6×10－6J ≈3.315×10－19J ≈2.07eV ；该金属的逸出功：W ＝E －E km ＝2.07eV －0.25eV ＝1.82eV .
13．γ 2T 2∶2T 1
解析 放射性元素的原子核经过α衰变或β衰变生成新原子核时，往往以γ光子的形式释放能量，即伴随γ辐射；根据半衰期的意义，经过一个半衰期，就有一半质量的物质衰变，又
因经过t ＝T 1·T 2时间后剩下的放射性元素的质量相同，则m A ·(12)t T 1＝m B ·(12)t T 2
，故m A ∶m B ＝2T 2∶2T 1.
14．(1)1010n (2)140.4
解析 (1)根据核反应过程中，质量数和电荷数守恒，可以得知核反应方程为23592U ＋10
n ―→9038Sr ＋13654Xe ＋1010n ；(2)根据爱因斯坦质能方程ΔE ＝Δmc 2，可以求出释放的能量为
140.4MeV .
15．(1)BC DE (2)0.42 0.417
解析 (1)推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC 段为匀速运动的阶段，故选BC 段计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，而A 和B 碰后共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE 段来计算碰后共同的速度．
(2)碰前系统的动量p 1＝m A v 0＝m A BC 5T ＝0.4×0.1055×0.02
kg·m /s ＝0.42 kg·m/s 碰后的总动量p 2＝(m A ＋m B )v 1＝(m A ＋m B )DE 5T ＝(0.4＋0.2)×0.06955×0.02kg·m /s ＝0.417 kg·m/s 16.32
解析 对小滑块，以水平速度v 0右滑时，由动能定理有：
－F f L ＝0－12
m v 20 小滑块以速度v 滑上木板到运动至碰墙时速度为v 1，由动能定理有
－F f L ＝12m v 21－12
m v 2 碰墙后，对系统，取向左为正，根据动量守恒定律和系统能量守恒定律 则有m v 1＝(m ＋4m )v 2
F f L ＝12m v 21－12
(m ＋4m )v 22 上述四式联立，解得v 0＝32
. 17．见解析
解析 (1)核反应方程式为：147N ＋10n →126C ＋31H
(2)设中子质量为m 0，碳核质量为M 0，生成的新核质量为m ，中子击中氮核后生成的碳核和新核的速度分别为v C 和v ，此过程满足动量守恒定律，所以可得： m 0v 0＝m C v C ＋m v ①
根据题意，碰后碳126C 与新核的动量之比为1：1.则有：m C v C ＝m v ② 其中：m C ＝12m 0，m ＝3m 0③
联立①②③式可得：
v C ＝v 024，v ＝v 06。