2017-2018學(xué)年人教版高中物理選修3-5-模塊綜合測試卷

1、模塊綜合測試卷時間：90分鐘分值：100分第卷(選擇題共48分)一、選擇題(本題有12小題，每小題4分，共48分其中18題為單選題，912題為多選題)1關(guān)于下列四幅圖說法不正確的是()A原子中的電子繞原子核高速運轉(zhuǎn)時，運行軌道的半徑是任意的B光電效應(yīng)實驗說明了光具有粒子性C電子束通過鋁箔時的衍射圖樣證實了電子具有波動性D發(fā)現(xiàn)少數(shù)粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，說明原子的質(zhì)量絕大部分集中在很小空間范圍【解析】原子中的電子繞核旋轉(zhuǎn)的軌道是特定的，不是任意的，選項A錯誤易知B正確電子能通過鋁箔衍射，說明電子也有波動性，C正確發(fā)現(xiàn)少數(shù)粒子大角度偏轉(zhuǎn)，說明原子的正電荷和大部分質(zhì)量集中在很小空間范圍內(nèi)，D正確【答案】

2、A2在天然放射性物質(zhì)附近放置一帶電體，帶電體所帶的電荷很快消失的根本原因是()A射線的貫穿作用B射線的電離作用C射線的貫穿作用D射線的中和作用【解析】本題考查三種射線的特點由于粒子電離作用較強，能使空氣分子電離，電離產(chǎn)生的電荷與帶電體的電荷中和故正確選項為B.【答案】B3當(dāng)具有5.0 eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的電子具有最大的初動能是1.5 eV.為了使這種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光的最低能量為()A1.5 eV B3.5 eVC5.0 eV D6.5 eV【解析】本題考查光電效應(yīng)方程及逸出功由EkhW，得WhEk5.0 eV1.5 eV3.5 eV，則入射光的最低能量為h

3、minW3.5 eV，故正確選項為B.【答案】B4已知氫原子的基態(tài)能量為E1，激發(fā)態(tài)能量為En，其中n2,3.用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速能使氫原子從第一激發(fā)態(tài)電離的光子的最大波長為()A BC D【解析】對于量子數(shù)n2的氫原子，其電離能為0，則由h知C項正確【答案】C5.U放射性衰變有多種途徑，其中一種途徑是先衰變成Bi，而Bi可以經(jīng)一次衰變變成X(X代表某種元素)，也可以經(jīng)一次衰變變成 Ti，X和 Ti最后都衰變變成Pb，衰變路徑如圖所示，則可知圖中()A過程是衰變，過程是衰變；過程是衰變，過程是衰變B過程是衰變，過程是衰變；過程是衰變，過程是衰變C過程是衰變，過程是衰變；過程是

4、衰變，過程是衰變D過程是衰變，過程是衰變；過程是衰變，過程是衰變【解析】在Bi衰變變成X的過程中質(zhì)量數(shù)不變，過程是衰變；X衰變變成Pb過程中質(zhì)量數(shù)減少4，過程是衰變；Bi衰變變成 b 81Ti，核電荷數(shù)減少2，過程是衰變； b81Ti衰變變成Pb，核電荷數(shù)增加1，過程是衰變，所以選項A正確【答案】A6兩球A、B在光滑水平面上沿同一直線，同一方向運動，mA1 kg，mB2 kg，vA6 m/s，vB2 m/s.當(dāng)A追上B并發(fā)生碰撞后，兩球A、B速度的可能值是()AvA5 m/s，vB2.5 m/sBvA2 m/s，vB4 m/sCvA4 m/s，vB7 m/sDvA7 m/s，vB1.5 m/s

5、【解析】這是一道同向追擊碰撞問題，在分析時應(yīng)注意考慮三個方面的問題：動量是否守恒，機械能是否增大，是否符合實際物理情景針對這三點，要逐一驗證取兩球碰撞前的運動方向為正，則碰撞前，系統(tǒng)總動量pmAvAmBvB10 kg·m/s，逐一驗證各個選項，發(fā)現(xiàn)碰撞后，四個選項均滿足動量守恒碰前，系統(tǒng)總動能EkmAvmBv22 J碰后系統(tǒng)總動能應(yīng)不大于碰前總動能，即Ek22 J，把各選項代入計算，知選項C、D不滿足，被排除對于選項A，雖然滿足機械能不增加的條件，但仔細分析，發(fā)現(xiàn)vAvB，顯然不符合實際情況，故本題正確答案為選項B.【答案】B7一中子與一質(zhì)量數(shù)為A(A>1)的原子核發(fā)生彈性正碰

6、若碰前原子核靜止，則碰撞前與碰撞后中子的速率之比為()A. B.C. D.【解析】中子和原子核發(fā)生彈性正碰，動量守恒，能量守恒，則mvmv1Amv2，mv2mvAmv，聯(lián)立方程可得：，選項A正確，選項BCD錯誤【答案】A8已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73×1014 Hz和5.44×1014 Hz，在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，比較它們表面逸出的具有最大初動能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的()A波長 B頻率C能量 D動量【解析】由光電效應(yīng)方程EkmhWhh0鈣的截止頻率大，因此鈣中逸出的光電子的最大初動能小，其動量p，故動量小，由，可知波長較大，則頻率較小

7、，選項A正確【答案】A9下列說法正確的是()A普朗克在研究黑體輻射時提出了能量子假說B盧瑟福將量子觀點引入到原子模型中，成功解釋了氫原子的發(fā)光現(xiàn)象C湯姆孫在研究射線時發(fā)現(xiàn)了電子D我國科學(xué)家錢三強和何澤彗夫婦研究鈾核裂變時，發(fā)現(xiàn)了鈾核也可能分裂成三部分或四部分【解析】玻爾將量子觀點引入到原子模型中，成功解釋了氫原子的發(fā)光現(xiàn)象，故選項B錯誤；湯姆孫通過對陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，故選項C錯誤，選項A、D說法正確【答案】AD10.如圖所示，質(zhì)量為m的小球從距離地面高H的A點由靜止開始釋放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到達距地面深度為h的B點速度減為零不計空氣阻力，重力加速度為g.關(guān)于小

8、球下落的整個過程，下列說法中正確的是()A小球的機械能減少了mg(Hh) B小球克服阻力做的功為mghC小球所受阻力的沖量大于m D小球動量的改變量等于所受阻力的沖量 【解析】由動能定理mg(Hh)Wf0，則Wfmg(Hh)，所以小球的機械能減少了mg(Hh)，所以A選項正確B選項錯誤；小球自由落下至地面過程，機械能守恒，mgHmv2，v，落到地面后又陷入泥潭中，由動量定理IGIf0mv，所以IgIGmvIGm，小球所受阻力的沖量大于m，所以C選項正確；由動量定理知小球動量的改變量等于合外力的沖量，所以D選項錯誤【答案】AC11如圖，兩個物體1和2在光滑水平面上以相同動能相向運動，它們的質(zhì)量分

9、別為m1和m2 ，且m1< m2.經(jīng)一段時間兩物體相碰撞并粘在一起碰撞后()A兩物體將向左運動B兩物體將向右運動C兩物體組成系統(tǒng)損失能量最小D兩物體組成系統(tǒng)損失能量最大 【解析】根據(jù)P22mEk，結(jié)合m1<m2，知P1<P2，故系統(tǒng)總動量向左，根據(jù)動量守恒知碰后兩物體將向左運動，所以A正確；B錯誤；由題意知兩物體屬于完全非彈性碰撞，損失動能最大，所以C錯誤；D正確【答案】AD12以下說法正確的是()A盧瑟福通過實驗發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子的核反應(yīng)方程為：He7NOHB鈾核裂變的核反應(yīng)是：92U56BaKr2nC質(zhì)子、中子、粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3.兩個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合成一個粒子，

10、釋放的能量是：(m1m2m3)c2D原子從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時發(fā)射波長為1的光子；原子從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時吸收波長2的光子，已知1>2.那么原子從a能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時將要吸收波長為的光子【解析】盧瑟福通過粒子轟擊氮核得到質(zhì)子，根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量守恒，知方程式是正確的，故A正確；鈾核裂變的核反應(yīng)是用一個中子轟擊鈾核得到三個中子，但是方程式中中子不能約去，故B錯誤；2個質(zhì)子和2個中子結(jié)合成1個粒子，根據(jù)質(zhì)能方程知：Emc2(2m12m2m3)c2.故C錯誤；原子從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時發(fā)射波長為1的光子，知ac能級差E1h，原子從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時

11、吸收波長為2的光子，知bc能級差為E2，所以E2>E1，所以c能級高于a能級，從a能級躍遷到c能級需吸收光子，即hhh，解得：，故D正確【答案】AD第卷(非選擇題共52分)二、實驗題(本題有2小題，共15分，請將答案寫在題中的橫線上)13(5分)質(zhì)量為m0.10 kg的小鋼球以v02.0 m/s的水平速度拋出，下落h0.6 m時撞擊一鋼板，撞后速度恰好反向，則鋼板與水平面的夾角_.剛要撞擊鋼板時小球的動量大小為_(取g10 m/s2)【解析】小球撞擊后速度恰好反向，說明撞擊前速度與鋼板垂直利用平拋運動規(guī)律可求得此時豎直方向的速度為2 m/s，小球與鋼板撞擊前的速度大小v2v04 m/s，

12、鋼板與水平面的夾角30°，其動量的大小為pmv0.4 kg·m/s.【答案】30°0.4 kg·m/s14(10分)某同學(xué)利用打點計時器和氣墊導(dǎo)軌做驗證動量守恒定律的實驗氣墊導(dǎo)軌裝置如圖a所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成在空腔導(dǎo)軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，空氣會從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差(1)下面是實驗的主要步驟：安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；把打點計時器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的

13、外側(cè)，將紙帶穿過打點計時器與彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點計時器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向；使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；先_，然后_，讓滑塊帶動紙帶一起運動；取下紙帶，重復(fù)步驟，選出理想的紙帶如圖b所示；測得滑塊1的質(zhì)量為310 g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205 g.完善實驗步驟的內(nèi)容(2)已知打點計時器每隔0.02 s打一個點，計算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量為_kg·m/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量為_kg·m/s(保留三位有效數(shù)字)(3)試說明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是_【

14、解析】(1)實驗時應(yīng)先接通打點計時器的電源，再放開滑塊(2)作用前系統(tǒng)的總動量為滑塊1的動量，p0m1v0，v0 m/s2 m/s，p00.310×2 kg·m/s0.620 kg·m/s.作用后系統(tǒng)的總動量為滑塊1和滑塊2的動量和，且此時兩滑塊具有相同的速度v，v m/s1.2 m/s，p(m1m2)v(0.3100.205)×1.2 kg·m/s0.618 kg·m/s.(3)存在誤差的主要原因是紙帶與打點計時器限位孔有摩擦【答案】(1)接通打點計時器的電源放開滑塊1(2)0.6200.618(3)紙帶與打點計時器限位孔有摩擦三、

15、計算題(本題有3小題，共37分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)15(10分)氫原子處于基態(tài)時，原子的能級為E113.6 eV，普朗克常量h6.63×1034 J·s，當(dāng)氫原子在n4的激發(fā)態(tài)時，問：(1)要使氫原子電離，入射光子的最小能量是多少？(2)能放出的光子的最大能量是多少？【解析】(1)由氫原子的能級公式得E4E10.85 eV故要使處在n4能級的氫原子電離，入射光子的最小能量為0.85 eV.(2)由hEmEn可知hE4E112.75 eV即處于n4的氫原子躍遷到n1時放出光子

16、的能量最大為12.75 eV.【答案】(1)0.85 eV(2)12.75 eV16(13分)用中子轟擊鋰核(Li)發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生氚和粒子并放出4.8 MeV的能量(1)寫出核反應(yīng)方程式；(2)求上述反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為多少(保留兩位有效數(shù)字)；(3)若中子與鋰核是以等大反向的動量相碰，則粒子和氚的動能之比是多少？【解析】(1)LinHHe4.8 MeV(2)m kg8.5×1030 kg(3)設(shè)m1、m2、v1、v2分別為氦核、氚核的質(zhì)量和速度，由動量守恒定律得0m1v1m2v2氦核、氚核的動能之比Ek1：Ek2：m2：m13：4.【答案】(1)見解析(2)8.5×103

17、0 kg(3)3：417. (14分)如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的一端固定在滑塊B上，另一端與滑塊C接觸但未連接，該整體靜止放在離地面高為H5 m的光滑水平桌面上現(xiàn)有一滑塊A從光滑曲面上離桌面h1.8 m高處由靜止開始滑下，與滑塊B發(fā)生碰撞并粘在一起壓縮彈簧推動滑塊C向前運動，經(jīng)一段時間，滑塊C脫離彈簧，繼續(xù)在水平桌面上勻速運動一段后從桌面邊緣飛出已知mA1 kg，mB2 kg，mC3 kg，g10 m/s2，求：(1)滑塊A與滑塊B碰撞結(jié)束瞬間的速度；(2)被壓縮彈簧的最大彈性勢能；(3)滑塊C落地點與桌面邊緣的水平距離【解析】(1)滑塊A從光滑曲面上h高處由靜止開始滑下的過程，機械能守恒，設(shè)其滑到底面的速度為v1，由機械能守恒定律有：mAghmAv，解得：v16 m/s滑塊A與B碰撞的過程，A、B系統(tǒng)的動量守恒，碰撞結(jié)束瞬間具有共同速度設(shè)為v2，由動量守恒定律有：mAv1(mAmB)v2，解得：v2v12 m/s.(2)滑塊A、B發(fā)生碰撞后與滑塊C一起壓縮彈簧，壓縮的過程機械能守恒，被壓縮彈簧的彈