【創(chuàng)新設(shè)計】2015-2016學(xué)年高二物理教科版選修3-5 模塊檢測(一)

1、模塊檢測(一)(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分)1下列實驗中，深入地揭示了光的粒子性一面的有()答案AB解析選項A為康普頓效應(yīng)，選項B為光電效應(yīng)，康普頓效應(yīng)和光電效應(yīng)都深入揭示了光的粒子性；選項C為粒子散射實驗，未涉及光子，揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)；選項D為光的折射，揭示了氫原子能級的不連續(xù)2下列應(yīng)用中把放射性同位素作為示蹤原子的是()A利用含有放射性碘131的油，檢測地下輸油管的漏油情況B把含有放射性元素的肥料施給農(nóng)作物，利用探測器的測量，找出合理的施肥規(guī)律C利用射線探傷法檢查金屬中的砂眼和裂紋D給懷疑患有甲狀腺的病人注射碘131，診斷甲狀腺的器質(zhì)

2、性和功能性疾病答案ABD解析利用射線探傷法檢查金屬中的砂眼和裂紋是利用射線貫穿能力強(qiáng)的特點，因此C選項不屬于示蹤原子的應(yīng)用，A、B、D都是作為示蹤原子，故A、B、D正確3關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和原子核，下列說法中正確的是()A利用粒子散射實驗可以估算原子核的半徑B利用粒子散射實驗可以估算核外電子的運動半徑C原子的核式結(jié)構(gòu)模型很好地解釋了氫原子光譜的實驗D處于激發(fā)態(tài)的氫原子放出光子后，核外電子運動的動能將增大答案AD解析核外電子對粒子幾乎沒有什么阻擋作用，故無法估算核外電子的運動半徑，選項B錯誤；玻爾的氫原子模型很好地解釋了氫原子光譜的實驗，選項C錯誤，A、D對4秦山核電站第三期工程的兩個6105 kW發(fā)

3、電機(jī)組已實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電發(fā)電站的核能來源于92U的裂變，下列說法正確的是()A反應(yīng)堆中核反應(yīng)速度通常是采用調(diào)節(jié)92U的體積來控制的B.92U的一種可能的裂變是92Un54XeSr2nC.92U是天然放射性元素，升高溫度后它的半衰期會縮短D一個92U裂變能放出200 MeV的能量，合3.21011 J答案BD解析反應(yīng)堆中核反應(yīng)速度由控制棒(鎘棒)吸收中子的多少來控制，A錯；92U裂變有多種可能性，這是其中常見的一種，B對；放射性元素的半衰期由原子核本身決定，與溫度壓強(qiáng)等外界條件無關(guān)，C錯；通過計算知，D正確5.圖1 紅寶石激光器的工作物質(zhì)紅寶石含有鉻離子的三氧化二鋁晶體，利用其中的鉻離子產(chǎn)生激光鉻離

4、子的能級圖如圖1所示，E1是基態(tài)，E2是亞穩(wěn)態(tài)，E3是激發(fā)態(tài)，若以脈沖氙燈發(fā)出的波長為1的綠光照射晶體，處于基態(tài)的鉻離子受到激發(fā)而躍遷到E3，然后自發(fā)地躍遷到E2，釋放波長為2的光子，處于亞穩(wěn)態(tài)E2的離子躍遷到基態(tài)時輻射出的光就是激光，這種激光的波長為()A. B.C. D.答案A解析由題意知E3E1hE3E2hE2E1h由式解得，故A選項正確6下列說法正確的是()A相同頻率的光照射到不同的金屬上，逸出功越大，出射的光電子最大初動能越小B釷核Th，衰變成鏷核Pa，放出一個中子，并伴隨著放出光子C根據(jù)玻爾理論，氫原子輻射出一個光子后能量減小，核外電子運動的加速度減小D平均結(jié)合能越大表示原子核中的

5、核子結(jié)合得越牢靠，原子核越穩(wěn)定答案AD解析釷核衰變的核反應(yīng)方程式為ThPae，選項B錯誤；氫原子輻射出一個光子后能量減小，核外電子軌道半徑減小，由a，核外電子運動的加速度增大，選項C錯誤；故只有選項A、D正確7(2014江西吉安高二期末)2011年，日本發(fā)生9級地震，福島第一核電站嚴(yán)重受損，大量放射性銫Cs和碘I進(jìn)入大氣和海水，造成對空氣和海水的放射性污染下列說法正確的是()A核反應(yīng)堆中的核廢料不再具有放射性，對環(huán)境不會造成影響B(tài)鈾核裂變的一種可能核反應(yīng)是UCsRb2nC放射性碘I發(fā)生衰變的核反應(yīng)方程為IXeeD.U裂變形式有多種，每種裂變產(chǎn)物不同，質(zhì)量虧損不同，但釋放的核能相同答案C8.圖2

6、 如圖2所示，有一條捕魚小船?？吭诤叴a頭，小船又窄又長(估計重一噸左右)一位同學(xué)想用一個卷尺粗略測定它的質(zhì)量他進(jìn)行了如下操作：首先將船平行于碼頭自由停泊，輕輕從船尾上船，走到船頭停下，而后輕輕下船用卷尺測出船后退的距離d，然后用卷尺測出船長L.已知他的自身質(zhì)量為m，漁船的質(zhì)量為()A. B.C. D.答案B解析設(shè)該同學(xué)在t時間內(nèi)從船尾走到船頭，由動量守恒定律知，人、船在該時間內(nèi)的平均動量大小相等，即mM，又s人Ld，得M.圖39. 如圖3所示，在光滑水平面上，有質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩滑塊，它們中間夾著一根處于壓縮狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧(彈簧與A、B不拴連)，由于被一根細(xì)繩拉著而處于靜止?fàn)顟B(tài)當(dāng)剪

7、斷細(xì)繩，在兩滑塊脫離彈簧之后，下述說法正確的是()A兩滑塊的動能之比EkAEkB12B兩滑塊的動量大小之比pApB21C兩滑塊的速度大小之比vAvB21D彈簧對兩滑塊做功之比WAWB11答案A解析根據(jù)動量守恒定律知，兩滑塊脫離彈簧后動量大小相等，B項錯誤；mAvAmBvB，故vAvBmBmA12，C項錯誤；由Ek得EkAEkB，A項正確；由WEk知WAWBEkAEkB12，D項錯誤10靜止的氡核Rn放出粒子后變?yōu)獒暫薖o，粒子動能為E.若衰變放出的能量全部變?yōu)榉礇_核和粒子的動能真空中的光速為c，則該反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為()A. B0C. D.答案C解析由于動量守恒，反沖核和粒子的動量大小相等，由

8、Ek，它們的動能之比為4218，因此衰變釋放的總能量是E，由質(zhì)能方程得質(zhì)量虧損是.二、填空題(本題共3小題，共18分)11(6分)(2014浙江高考)玻爾氫原子模型成功解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律，氫原子能級圖如圖4所示當(dāng)氫原子從n4的能級躍遷到n2的能級時，輻射出頻率為_Hz的光子用該頻率的光照射逸出功為2.25 eV的鉀表面，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為_eV.(電子電量e1.601019 C，普朗克常量h6.631034 Js)圖4答案6.210140.30解析氫原子從n4的能級躍遷到n2的能級時，釋放出光子的能量為E0.85 eV(3.40 eV)2.55 eV，由hE解得光子的頻率6.2

9、1014Hz.用此光照射逸出功為2.25 eV的鉀時，由光電效應(yīng)方程知，產(chǎn)生光電子的最大初動能為EkhW(2.552.25)eV0.30 eV.12(6分)人類認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)和開發(fā)利用原子能經(jīng)歷了十分曲折的過程請按要求回答下列問題(1)盧瑟福、玻爾、查德威克等科學(xué)家在原子結(jié)構(gòu)或原子核的研究方面做出了卓越的貢獻(xiàn)請選擇其中的兩位，指出他們的主要成績_；_.(2)在貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象后，人們對放射線的性質(zhì)進(jìn)行了深入研究，圖5為三種射線在同一磁場中的運動軌跡，請從三種射線中任選一種，寫出它的名稱和一種用途_.圖5答案(1)盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型玻爾把量子理論引入原子模型，并成功解釋了氫光譜

10、規(guī)律查德威克發(fā)現(xiàn)了中子(2)2為射線，利用射線的貫穿本領(lǐng)，工業(yè)用來探傷解析(1)盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型(或其他成就)玻爾把量子理論引入原子模型，并成功解釋了氫光譜規(guī)律(或其他成就)查德威克發(fā)現(xiàn)了中子(或其他成就)(2)1為射線；利用射線的電離作用消除有害靜電或：2為射線；利用射線很強(qiáng)的貫穿本領(lǐng)，工業(yè)用來探傷或：3為射線；利用射線自動控制鋁板厚度13(6分)如圖6所示，這是工業(yè)生產(chǎn)中大部分光電控制設(shè)備用到的光控繼電器的示意圖，它由電源、光電管、放電器、電磁繼電器等幾部分組成圖6(1)示意圖中，a端應(yīng)是電源_極(2)光控繼電器的原理是：當(dāng)光照射光電管時，_ _.(3)當(dāng)用綠光照射光電管陰極

11、K時，可以發(fā)生光電效應(yīng)，則下列_說法正確A增大綠光照射強(qiáng)度，光電子最大初動能增大B增大綠光照射強(qiáng)度，電路中光電流增大答案(1)正(2)陰極K發(fā)射電子，電路中產(chǎn)生電流，經(jīng)放大器放大的電流產(chǎn)生的磁場使鐵芯M磁化，將銜鐵N吸住無光照射光電管時，電路中無電流，N自動離開M(3)B三、計算題(共4小題，共42分解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)14(10分)一群氫原子處于量子數(shù)n4的能級狀態(tài)，氫原子的能級圖如圖7所示，則：(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的能級躍遷到n2的能級時輻射光子的能量是

12、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)？發(fā)生光電效應(yīng)時，發(fā)射光電子的最大初動能是多大？圖7金屬銫鈣鎂鈦逸出功W/eV1.92.73.74.1答案(1)6種(2)2.55 eV(3)銫；0.65 eV解析(1)可發(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E2.55 eV(3)E只大于銫的逸出功，故光子只有照射銫金屬上時才能發(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能為EkmEW0代入數(shù)據(jù)得，Ekm0.65 eV(或1.01019J)15(10分)(2014江蘇卷)牛頓的自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理中記載，A、B兩個玻

13、璃球相碰，碰撞后的分離速度和它們碰撞前的接近速度之比總是約為1516.分離速度是指碰撞后B對A的速度，接近速度是指碰撞前A對B的速度若上述過程是質(zhì)量為2m的玻璃球A以速度v0碰撞質(zhì)量為m的靜止玻璃球B，且為對心碰撞，求碰撞后A、B的速度大小答案v0v0解析設(shè)A、B球碰撞后速度分別為v1和v2由動量守恒定律2mv02mv1mv2，且由題意知解得v1v0，v2v016.圖8 (10分)40 kg的女孩騎自行車帶30 kg的男孩(如圖8所示)，行駛速度2.5 m/s.自行車行駛時，男孩要從車上跳下來(1)他知道如果直接跳下來，他可能會摔跤，為什么？(2)男孩安全跳下車且速度為零，計算男孩安全跳下車的

14、瞬間，女孩和自行車的速度；(3)計算自行車與兩個孩子，在男孩跳下車前后整個系統(tǒng)的動能的值如有不同，請解釋答案(1)由于慣性(2)4 m/s(3)250 J400 J男孩跳下車時用力向前推自行車，對系統(tǒng)做了正功，使系統(tǒng)的動能增加了150 J解析(1)如果直接跳下來，人具有和自行車相同的速度，腳著地后，腳的速度為零，由于慣性，上身繼續(xù)向前傾斜，因此他可能會摔跤所以他下來時用力往前推自行車，這樣他下車時可能不摔跤(2)男孩跳下車前后，對整體由動量守恒定律有：(m1m2m3)v0(m1m2)v得v4 m/s(m1表示女孩質(zhì)量，m2表示自行車質(zhì)量，m3表示男孩質(zhì)量) (3)男孩跳下車前系統(tǒng)的動能Ek1(m1m2m3)v(401030)(2.5)2 J250 J男孩跳下車后系統(tǒng)的動能Ek2(m1m2)v2(4010)42 J400 J男孩跳下車時用力向前推自行車，對系統(tǒng)做了正功，使系統(tǒng)的動能增加了150 J.17(12分)2009年12月28日，山東海陽核電站一期工程舉行開工儀式工程規(guī)劃建設(shè)兩臺125萬千瓦的AP1000三代核電機(jī)組如果鈾235在中子的轟擊下裂變?yōu)镾r和Xe，質(zhì)量mU235.043 9 u，mn1.008 7 u，mSr89.907 7 u，mXe135.907 2 u.(1)寫出裂變方