高二物理人教版選修3-5習(xí)題：綜合檢測卷B含答案

1、綜合檢測卷b(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共6小題，每題4分，共24分)1下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識(shí)，其中正確的是()a射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流b氫原子輻射光子后，其繞核運(yùn)動(dòng)的電子動(dòng)能增大c太陽輻射的能量的主要來源是太陽中發(fā)生的重核裂變d.21083bi的半衰期是5天，100克21083bi經(jīng)過10天后還剩下50克答案b2如圖1所示，木塊靜止在光滑水平面上，子彈a、b從木塊兩側(cè)同時(shí)射入木塊，最終都停在木塊中，這一過程中木塊先向右運(yùn)動(dòng)，最后靜止在水平面上，設(shè)子彈a、b的初動(dòng)量大小分別為pa、pb，相對(duì)木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到木塊的恒定阻力作用，恒力大小分別為fa、fb，由此可判斷

2、()圖1apapbbpapbcfafbdfafb答案a解析以子彈a、b及木塊為系統(tǒng)，系統(tǒng)所受合外力為零，故系統(tǒng)動(dòng)量守恒，系統(tǒng)末動(dòng)量為零，而木塊初動(dòng)量為零，所以子彈a、b的初動(dòng)量大小相等、方向相反，a正確，b錯(cuò)誤因?yàn)閮勺訌椛淙肽緣K時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，所以木塊受到向右的摩擦力大于向左的摩擦力，即子彈a對(duì)木塊的摩擦力大于子彈b對(duì)木塊的摩擦力，c、d錯(cuò)誤3氫原子的能級(jí)圖如圖2所示，欲使一處于基態(tài)的氫原子釋放出一個(gè)電子而變成氫離子，氫原子需要吸收的能量至少是()圖2a13.6evb10.20evc0.54evd27.20ev答案ae解析要使氫原子變成氫離子，需要吸收的能量大于等于ene10(13.6ev)13.

3、6ev.4一個(gè)質(zhì)子以1.0107m/s的速度撞一個(gè)靜止的鋁原子核后被俘獲，鋁原子核變成硅原子核已知鋁原子核的質(zhì)量是質(zhì)子的27倍，硅原子核的質(zhì)量是質(zhì)子的28倍，則下列判斷正確的是()131413014a核反應(yīng)方程為27al1h28sib核反應(yīng)方程為27al1n28sic硅原子核速度的數(shù)量級(jí)為107m/s，方向跟質(zhì)子的初速度方向一致d硅原子核速度的數(shù)量級(jí)為105m/s，方向跟質(zhì)子的初速度方向相反答案a(解析由核反應(yīng)中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可知a選項(xiàng)正確，b選項(xiàng)錯(cuò)誤由動(dòng)量守恒定律求得硅原子速度的數(shù)量級(jí)為105m/s，方向和質(zhì)子的初速度方向相同，故c、d選項(xiàng)錯(cuò)誤5如圖3所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子

4、的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為4.27，與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為0.5)由圖可知()仍為30.若彈丸質(zhì)量是沙袋質(zhì)量的倍，則以下結(jié)論中正確的是()圖3a該金屬的截止頻率為4.271014hzb該金屬的截止頻率為5.51014hzc該圖線的斜率表示普朗克常量的倒數(shù)d該金屬的逸出功為0.5ev答案a解析根據(jù)光電效應(yīng)方程ekhw0可知，圖線的斜率表示普朗克常量，圖線與軸的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的頻率表示截止頻率：ek圖象中0時(shí)對(duì)應(yīng)的ek的值表示逸出功的負(fù)值，易知該金屬的逸出功不等于0.5ev，所以選項(xiàng)a正確6如圖4所示，一沙袋用輕細(xì)繩懸于o點(diǎn)，開始時(shí)沙袋處于靜止，此后用彈丸以水平速度擊中沙袋后均

5、未穿出第一個(gè)彈丸的速度為v1，打入沙袋后二者共同擺動(dòng)的最大擺角為30.當(dāng)其第一次返回圖示位置時(shí)，第二個(gè)彈丸以水平速度v2又擊中沙袋，使沙袋向右擺動(dòng)且最大擺角140av1v2cv1v24241圖4bv1v24142dv1v24183答案d解析根據(jù)擺動(dòng)過程中機(jī)械能守恒和兩次擊中沙袋擺動(dòng)的角度相等可知，兩次擊中沙袋后整體的速度相同，設(shè)為v，用m表示沙袋的質(zhì)量，m表示彈丸的質(zhì)量，由動(dòng)量守恒定律得：第一次：mv1(mm)v，第二次：mv2(mm)v(m2m)v，比較兩式可以解得v1v24183.d正確二、多項(xiàng)選擇題(本題共5小題，每小題5分，共25分)27太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個(gè)質(zhì)子(1h)聚變?yōu)?

6、個(gè)氦核(42he)的熱核反應(yīng)，核反應(yīng)方程是41h4he2x，這個(gè)核反應(yīng)釋放出大量核能已知質(zhì)子、氦核、x的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，真空中的光速為c.下列說法中正確的是()a方程中的x表示中子(10n)b方程中的x表示電子(0-1e)c方程中的x表示正電子(0+1e)d這個(gè)核反應(yīng)中質(zhì)量虧損m4m1m2e這個(gè)核反應(yīng)中釋放的核能e(4m1m22m3)c2答案ce解析由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒知：x為0+1e，a、b錯(cuò)誤，c正確該反應(yīng)中質(zhì)量虧損m4m1m22m3，d錯(cuò)誤，emc2(4m1m22m3)c2，e正確8下列說法正確的是()a太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng)b湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，表明原子核具

7、有復(fù)雜結(jié)構(gòu)c盧瑟福發(fā)現(xiàn)了中子，查德威克發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子d一束光照射到某金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵撌獾牟ㄩL太短e按照波爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，電子的動(dòng)能減少，原子總能量增大答案ae9下列說法正確的是()a放射性元素的半衰期是針對(duì)大量原子核的統(tǒng)計(jì)規(guī)律b、射線比較，射線的電離作用最弱c光的波長越短，光子的能量越大，光的粒子性越明顯d原子的全部正電荷和全部質(zhì)量都集中在原子核里e由玻爾的原子模型可以推知，處于激發(fā)態(tài)的氫原子，量子數(shù)越大，核外電子動(dòng)能越小答案ace10已知氘核的比結(jié)合能是1.09mev，氚核的比結(jié)合能是2.78mev，氦核的比結(jié)合能是7.03mev.

8、在某次核反應(yīng)中，1個(gè)氘核和1個(gè)氚核結(jié)合生成1個(gè)氦核，則下列說法中正確的是()a這是一個(gè)裂變反應(yīng)120b核反應(yīng)方程為21h3h4he1nc核反應(yīng)過程中釋放的核能是17.6mevd目前核電站都采用上述核反應(yīng)發(fā)電e該核反應(yīng)會(huì)有質(zhì)量虧損答案bce解析1個(gè)氘核和1個(gè)氚核結(jié)合生成1個(gè)氦核，這是聚變反應(yīng)故a錯(cuò)誤；1個(gè)氘核和1個(gè)氚11核結(jié)合生成1個(gè)氦核，根據(jù)質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒知同時(shí)有一個(gè)中子生成，核反應(yīng)方程為21h3h42he0n，故b正確；根據(jù)質(zhì)能方程emc2，得一次聚變釋放出的能量：ee2e17.034mev(2.7831.092)mev17.6mev，故c正確；目前核電站都采用核裂變發(fā)電，故d錯(cuò)誤；該反

9、應(yīng)放出熱量，所以一定有質(zhì)量虧損，故e正確11圖5甲是光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置圖，圖乙是光電流與加在陰極k和陽極a上的電壓的關(guān)系圖象，下列說法正確的是()圖5a由圖線、可知在光的顏色不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和電流越大b由圖線、可知對(duì)某種確定的金屬來說，其遏止電壓只由入射光的頻率決定c只要增大電壓，光電流就會(huì)一直增大d不論哪種顏色的入射光，只要光足夠強(qiáng)，就能發(fā)生光電效應(yīng)e遏止電壓越大，說明從該金屬中逸出來的光電子的最大初動(dòng)能越大答案abe撞前總動(dòng)量p與碰撞后總動(dòng)量p的百分誤差100%_%(結(jié)果保留一位有效三、填空題(本題共2小題，共14分)12(6分)用半徑相同的兩個(gè)小球a、b的碰撞驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

10、，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖6所示，斜槽與水平槽圓滑連接實(shí)驗(yàn)時(shí)先不放b球，使a球從斜槽上某一固定點(diǎn)c由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡，再把b球靜置于水平槽邊緣處，讓a球仍從c處由靜止?jié)L下，a球和b球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自的痕跡記錄紙上的o點(diǎn)是重錘線所指的位置，若測得各落點(diǎn)痕跡到o點(diǎn)距離：om2.68cm，op8.62cm，on11.50cm，并知a、b兩球的質(zhì)量比為21，則未放b球時(shí)a球落地點(diǎn)是記錄紙上的_點(diǎn)，系統(tǒng)碰|pp|p數(shù)字)|pp|maop(maommbon)|pmaop13(8分)(1)天然放射性元素239pu經(jīng)過_次衰變和_次衰變，最后變成鉛的同位素_(填“206pb

11、”“207pb”或“208pb”)答案(1)84207pb圖6答案p2解析m、n分別是碰后兩球的落地點(diǎn)的位置，p是碰前a球的落地點(diǎn)的位置，碰前系統(tǒng)的總動(dòng)量可等效表示為pmaop，碰后系統(tǒng)的總動(dòng)量可等效表示為pmaommbon，則其百分誤差2%.94828282z(2)歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，是用加速后動(dòng)能為0.5mev的質(zhì)子1h轟擊靜止的ax，生成兩個(gè)動(dòng)能均為8.9mev的42he.(1mev1.61013j，反應(yīng)放出的能量全部轉(zhuǎn)化成42he的動(dòng)能)上述核反應(yīng)方程為_質(zhì)量虧損為_kg.(保留兩位有效數(shù)字)82722724(2)11h3x4he4he或1h3li4he2he3.110

12、29解析(1)設(shè)經(jīng)過n次衰變，m次衰變，產(chǎn)生的鉛質(zhì)量數(shù)為a，由題意239a4n，a必為207.4n32，得n8.2n(9482)m，m4.722724(2)11h3x4he4he或1h3li4he2hem末c2初mc2e末e初，所以ee(28.90.5)1.61013(3108)2kg3.11029kg.四、計(jì)算題(本題共4小題，共37分)14(8分)一群氫原子處于量子數(shù)n4的能級(jí)狀態(tài)，氫原子的能級(jí)圖如圖7所示，則：圖7(1)氫原子可能發(fā)射幾種頻率的光子？(2)氫原子由量子數(shù)n4的能級(jí)躍遷到n2的能級(jí)時(shí)輻射光子的能量是多少電子伏？(3)用(2)中的光子照射下表中幾種金屬，哪些金屬能發(fā)生光電效應(yīng)

13、？發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，發(fā)射的光電子的最大初動(dòng)能是多大？金屬逸出功w0/ev銫1.9鈣2.7鎂3.7鈦4.115(9分)質(zhì)量為m的小車置于光滑水平面上，小車的上表面由光滑的圓弧和光滑平面組成，答案(1)6種(2)2.55ev(3)銫0.65ev(或1.041019j)解析(1)可能發(fā)射6種頻率的光子(2)由玻爾的躍遷規(guī)律可得光子的能量為ee4e2，代入數(shù)據(jù)得e2.55ev.(3)e只大于銫的逸出功，故光子只有照射在銫金屬上時(shí)才能發(fā)生光電效應(yīng)，根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可得光電子的最大初動(dòng)能為ekmew0代入數(shù)據(jù)得，ekm0.65ev(或1.041019j)14弧半徑為r，車的右端固定一輕彈簧，如圖8

14、所示現(xiàn)將一質(zhì)量為m的滑塊從圓弧最高處無初速度下滑，與彈簧相接觸并壓縮彈簧求：答案(1)mgr(2)2m2gr圖8(1)彈簧具有的最大彈性勢能ep；(2)當(dāng)滑塊與彈簧分離時(shí)小車的速度v.m(mm)解析(1)滑塊與小車相互作用過程中水平方向動(dòng)量守恒，系統(tǒng)水平方向的總動(dòng)量始終為0，滑由機(jī)械能守恒定律得，mgrmv2mv2mvmtv1mhen0v解得小車的速度v2m2gr.m/s塊壓縮彈簧后，當(dāng)二者速度相等時(shí)，彈簧彈性勢能最大，由水平方向上系統(tǒng)動(dòng)量守恒得，此時(shí)滑塊與小車速度均為0，由機(jī)械能守恒定律得，彈簧的最大彈性勢能epmgr(2)當(dāng)滑塊與彈簧分離時(shí)，由系統(tǒng)動(dòng)量守恒得，mvmv1122m(mm)16

15、(10分)一個(gè)原來靜止的鋰核(63li)俘獲一個(gè)速度為7.7104m/s的中子后，生成一個(gè)氚核和一個(gè)氦核，已知氚核的速度大小為1.0103m/s，方向與中子的運(yùn)動(dòng)方向相反(1)試寫出核反應(yīng)方程；(2)求出氦核的速度大小；(3)若讓一個(gè)氘核和一個(gè)氚核發(fā)生聚變時(shí)可產(chǎn)生一個(gè)氦核，同時(shí)放出一個(gè)中子，求這個(gè)核反應(yīng)032釋放出的能量(已知氘核質(zhì)量為md2.014102u，氚核質(zhì)量為mt3.016050u，氦核質(zhì)量mhe4.002603u，中子質(zhì)量mn1.008665u，1u1.66061027kg)答案(1)63li1n1h4he(2)2104m/s(3)2.821012j032解析(1)63li1n1h4he(2)取中子的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得mnv0mtv1mhev2217.710431.010342104m/s(3)質(zhì)量虧損為mmdmtmhemn(2.0141023.0160504.0026031.008665)u0.018884u3.1361029kg根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程emc23.1361029(3108)2j2.821012j.17(10分)如圖9所示，光滑水平地面上固定一個(gè)半徑r0.2m的光滑四分之一圓軌道，圓軌道末端與緊靠著的兩個(gè)長為l0.2m的長木塊a、b