選修3-5綜合測試題

1、選修35綜合測試題本卷分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，考試時間90分鐘。第卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，第16題只有一項(xiàng)符合題目要求，第710題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。)1(2015·重慶理綜)如圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物發(fā)生衰變放出的部分粒子的徑跡，氣泡室中磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里以下判斷可能正確的是()Aa、b為粒子的徑跡Ba、b為粒子的徑跡Cc、d為粒子的徑跡Dc、d為粒子的徑跡答案：D解析：射線是不帶電的光子，在磁場中不偏轉(zhuǎn)

2、，選項(xiàng)B錯誤。粒子為氦核帶正電，由左手定則知向上偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)A、C錯誤；粒子是帶負(fù)電的電子，應(yīng)向下偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)D正確。2兩球之間壓縮一根輕彈簧，靜置于光滑水平桌面上。已知A、B兩球質(zhì)量分別為2m和m。當(dāng)用板擋住A球而只釋放B球時，B球被彈出落于距桌邊距離為x的水平地面上，如圖所示。當(dāng)用同樣的程度壓縮彈簧，取走A左邊的擋板，將A、B同時釋放，B球的落地點(diǎn)距桌邊的距離為()A.B.xCxDx答案：D解析：當(dāng)用板擋住小球A而只釋放B球時，根據(jù)能量守恒有：Epmv，根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律有：xv0t。當(dāng)用同樣的程度壓縮彈簧，取走A左邊的擋板，將A、B同時釋放時，設(shè)A、B的速度大小分別為vA和vB，則根據(jù)動量守恒

3、定律和能量守恒定律有：mvB2mvA0，Ep·2mvmv，解得vBv0，B球的落地點(diǎn)距桌邊的距離為xvBtx，D選項(xiàng)正確。3(2014·重慶理綜)碘131的半衰期約為8天。若某藥物含有質(zhì)量為m的碘131，經(jīng)過32天后，該藥物中碘131的含量大約還有()A.BC.D答案：C解析：由半衰期公式得m1()m()m，故選項(xiàng)C正確。4研究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，以頻率為的光照射光電管陰極K時，有光電子產(chǎn)生。由于光電管K、A間加的是反向電壓，光電子從陰極K發(fā)射后將向陽極A做減速運(yùn)動。光電流i由圖中電流計(jì)G測出，反向電壓U由電壓表V測出，當(dāng)電流計(jì)的示數(shù)恰好為零時，電壓表的示數(shù)稱為

4、反向截止電壓U0。在下列表示光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律的圖象中，錯誤的是()答案：B解析：反向電壓U和頻率一定時，發(fā)生光電效應(yīng)產(chǎn)生的光電子數(shù)與光強(qiáng)成正比，則單位時間到達(dá)極A的光電子數(shù)與光強(qiáng)也成正比，故光電流i與光強(qiáng)I成正比，A項(xiàng)正確；由動能定理，得qU00Ekm，又因EkmhW，所以U0，可知截止電壓U0與頻率是線性關(guān)系，不是正比關(guān)系，故B錯誤；光強(qiáng)I與頻率一定時，光電流i隨反向電壓的增大而減小，又據(jù)光電子動能大小的分布概率及發(fā)出后的方向性，可知C項(xiàng)正確；由光電效應(yīng)，知金屬中的電子對光子的吸收是十分迅速的，時間小于109s,109s后，光強(qiáng)I和頻率一定時，光電流恒定，故D項(xiàng)正確。5質(zhì)量為m的人站在質(zhì)量為

5、2m的平板小車上，以共同的速度在水平地面上沿直線前行，車所受地面阻力的大小與車對地面壓力的大小成正比當(dāng)車速為v0時，人從車上以相對于地面大小為v0的速度水平向后跳下。跳離瞬間地面阻力的沖量忽略不計(jì)，則能正確表示車運(yùn)動的vt圖象為()答案：B解析：考查動量守恒定律的應(yīng)用及圖象問題，解題的關(guān)鍵是注意動量的矢量性，規(guī)定初速度方向?yàn)檎较?，由動量守恒定律，?mv0mv02mv，得v2v0；由牛頓第二定律知，人跳離小車前后的加速度相等，即在vt圖象上兩線平行。綜上所述，人跳離車后，車將做以初速度2v0，加速度與原來相等的勻減速運(yùn)動，直到停止，故選B。6(2014·大綱全國卷)一中子與一質(zhì)量數(shù)

6、為A(A>1)的原子核發(fā)生彈性正碰。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.BC.D答案：A解析：設(shè)中子質(zhì)量為m，則原子核質(zhì)量為Am，由mvmv1Amv2，mv2mvAmv，得v1v所以，A對。7.(2015·廣東省湛江一中高三模擬)用如圖所示的光電管研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，用某種頻率的單色光a照射光電管陰極K，電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。而用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時，電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，那么()Aa光的頻率一定大于b光的頻率B只增加a光的強(qiáng)度可使通過電流計(jì)G的電流增大C增加b光的強(qiáng)度可能使電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)D用a光照射光電管陰極K時通過電流計(jì)

7、G的電流是由d到c答案：AB解析：由于用單色光a照射光電管陰極K，電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明發(fā)生了光電效應(yīng)，而用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時，電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明b光不能發(fā)生光電效應(yīng)，即a光的頻率一定大于b光的頻率；增加a光的強(qiáng)度可使單位時間內(nèi)逸出光電子的數(shù)量增加，則通過電流計(jì)G的電流增大；因?yàn)閎光不能發(fā)生光電效應(yīng)，所以即使增加b光的強(qiáng)度也不可能使電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；用a光照射光電管陰極K時通過電流計(jì)G的電子的方向是由d到c，所以電流方向是由c到d。選項(xiàng)A、B正確。8(2015·河南安陽二模)下列五幅圖分別對應(yīng)五種說法，其中正確的是()A.根據(jù)、射線的特點(diǎn)可知

8、，射線1是射線，射線2是射線，射線3是射線B.氫原子輻射出一個光子后，電勢能減小，總能量增大C.天然放射性元素的半衰期由原子核內(nèi)部自身的因素決定，跟所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān)D.重核的裂變反應(yīng)方程有UnBaKr3nE.用綠光照射K時，電流表指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，若改用紫光照射，電流表的示數(shù)一定增大答案：ACD解析：三種射線的穿透本領(lǐng)不同，根據(jù)、射線的特點(diǎn)可知，射線1的穿透本領(lǐng)最弱，是射線，射線3的穿透本領(lǐng)最強(qiáng)，是射線，射線2是射線，故A正確；一個氫原子放出光子，原子能量減小，根據(jù)，得mv2，可知電子的動能增大，則電勢能減小，故B錯誤；半衰期與其化學(xué)性質(zhì)與化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，將放射性元素?fù)诫s到其他穩(wěn)定元素

9、中，并降低其溫度，它的半衰期不變，故C正確；重核的裂變是重核俘獲一個慢中子后才能發(fā)生的，所以核反應(yīng)方程有UnBaKr3n，故D正確；光電流的大小與光子的數(shù)目有關(guān)，與頻率無關(guān)，故E錯誤。9(2014·山東理綜)氫原子能級如圖，當(dāng)氫原子從n3躍遷到n2的能級時，輻射光的波長為656nm。以下判斷正確的是()A氫原子從n2躍遷到n1的能級時，輻射光的波長大于656nmB用波長為325nm的光照射，可使氫原子從n1躍遷到n2的能級C一群處于n3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種譜線D用波長為633nm的光照射，不能使氫原子從n2躍遷到n3的能級答案：CD解析：氫原子從第2能級躍遷到第1

10、能級的能量要大于從第3能級躍遷到第2能級的能量，由Eh知，能量越大，波長越小可得選項(xiàng)A錯誤；波長325nm的光子能量為Eh3.825eV，小于第1、2能級的能量差，故不能使氫原子從第1能級躍遷到第2能級，選項(xiàng)B錯誤；從第3能級向低能級躍遷時可以發(fā)出3種不同頻率的光，選項(xiàng)C正確；波長633nm的光子能量為Eh1.96eV，小于第2、3能級的能量差，故不能使氫原子從第2能級躍遷到第3能級，選項(xiàng)D正確。10如圖所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線(直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)4.27，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)0.5)。由圖可知()A該金屬的截止頻率為4.27×1014HzB

11、該金屬的截止頻率為5.5×1014HzC該圖線的斜率表示普朗克常量D該金屬的逸出功為0.5eV答案：AC解析：圖線在橫軸上的截距為截止頻率，A正確、B錯誤；由光電效應(yīng)方程EkhW0，可知圖線的斜率為普朗克常量，C正確；金屬的逸出功為：W0h0eV1.77eV，D錯誤。第卷(非選擇題共60分)二、填空題(共3小題，共18分。把答案直接填在橫線上)11(8分)(2015·濟(jì)寧模擬)某同學(xué)用如圖所示裝置探究A、B兩球在碰撞中動量是否守恒。該同學(xué)利用平拋運(yùn)動測量兩球碰撞前后的速度，實(shí)驗(yàn)裝置和具體做法如下。圖中PQ是斜槽，QR為水平槽。實(shí)驗(yàn)時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滑

12、下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個落點(diǎn)痕跡。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滑下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡。重復(fù)這種操作10次，并畫出實(shí)驗(yàn)中A、B兩小球落點(diǎn)的平均位置。圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)。其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的豎直平面，米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對齊。(1)為了使兩球碰撞為一維碰撞，所選兩球的直徑關(guān)系為A球的直徑_(選填“大于”“等于”或“小于”)B球的直徑；為減小實(shí)驗(yàn)誤差，在兩球碰撞后使A球不反彈，所選用的兩小球質(zhì)量關(guān)系應(yīng)為mA_mB(選填“小于”“大于”或

13、“等于”)。(2)在以下選項(xiàng)中，哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測量？答：_(填選項(xiàng)號)。A水平槽上未放B球時，測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離BA球與B球碰撞后，測量A球與B球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離CA球和B球在空中飛行的時間D測量G點(diǎn)相對于水平槽面的高度(3)已知mA和mB，E、F、J是實(shí)驗(yàn)中小球落點(diǎn)的平均位置，請你根據(jù)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中所選小球和實(shí)驗(yàn)的記錄紙判斷，A球沒有碰撞B球時的落點(diǎn)是_點(diǎn)(在E、F、J三個落點(diǎn)中選填)，A球與B球碰撞后A球的落點(diǎn)是_點(diǎn)(在E、F、J三個落點(diǎn)中選填)。該同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說明在實(shí)驗(yàn)中A、B兩球碰撞中動量守恒，請你用圖中的字母寫出該同學(xué)判斷動量守恒的表達(dá)式是_。答案：(1)等

14、于大于(2)A、B(3)FEmAOFmAOEmBOJ解析：(1)為使兩球碰撞為一維碰撞，兩球直徑應(yīng)相等，為使入射球不反彈，入射球質(zhì)量應(yīng)大于被碰球質(zhì)量，即mA大于mB。(2)因?yàn)橛肁、B球飛出的距離代表飛行速度，故A、B項(xiàng)是必須進(jìn)行的測量。A球、B球在空中的飛行時間相同，不必測量，C項(xiàng)錯。A球的平拋速度用距離代表，D項(xiàng)不必測量。(3)由實(shí)驗(yàn)過程可知，A球單獨(dú)飛行時的落點(diǎn)為F，A、B球碰后，A球的落點(diǎn)是E點(diǎn)，驗(yàn)證動量守恒的表達(dá)式是mAOFmAOEmBOJ12(6分)如圖所示是研究光電管產(chǎn)生的電流的電路圖，A、K是光電管的兩個電極，已知該光電管陰極的極限頻率為0?，F(xiàn)將頻率為(大于0)的光照射在陰極上

15、，則：(1)_是陰極，陰極材料的逸出功等于_。(2)加在A、K間的正向電壓為U時，到達(dá)陽極的光電子的最大動能為_，將A、K間的正向電壓從零開始逐漸增加，電流表的示數(shù)的變化情況是_。(3)為了阻止光電子到達(dá)陽極，在A、K間應(yīng)加上U反_的反向電壓。(4)下列方法一定能夠增加飽和光電流的是_。A照射光頻率不變，增加光強(qiáng)B照射光強(qiáng)度不變，增加光的頻率C增加A、K電極間的電壓D減小A、K電極間的電壓答案：(1)Kh0(2)hh0eU逐漸增大，直至保持不變(3)(4)A13(4分)(2014·浙江自選模塊)玻爾氫原子模型成功解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，氫原子能級圖如圖所示。當(dāng)氫原子從n4的能級躍

16、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2.25eV的鉀表面，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為_eV。(電子電量e1.60×1019C，普朗克常量h6.63×1034J·s)答案：6.2×10140.30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E0.85eV(3.40eV)2.55eV，由hE解得光子的頻率6.2×1014Hz。用此光照射逸出功為2.25eV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)eV0.30eV。三、論述計(jì)算題(共4小題，共42分。解答應(yīng)寫出必要

17、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(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)14(10分)(2014·大綱版全國卷)冰球運(yùn)動員甲的質(zhì)量為80.0kg。當(dāng)他以5.0m/s的速度向前運(yùn)動時，與另一質(zhì)量為100kg、速度為3.0m/s的迎面而來的運(yùn)動員乙相撞。碰后甲恰好靜止。假設(shè)碰撞時間極短，求：(1)碰后乙的速度的大小；(2)碰撞中總機(jī)械能的損失。答案：(1)1.0m/s(2)1400J解析：(1)設(shè)運(yùn)動員甲、乙的質(zhì)量分別為m、M，碰撞前的速度大小分別為v、V，碰撞后乙的速度大小為V，取運(yùn)動員甲速度方向?yàn)檎较颍蓜恿渴睾愣傻胢vMVMV代入數(shù)據(jù)得V1.0m

18、/s(2)設(shè)碰撞過程中總機(jī)械能的損失為E，應(yīng)有mv2MV2MV2E聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得E1400J15(10分)(2014·天津理綜)如圖所示，水平地面上靜止放置一輛小車A，質(zhì)量mA4kg，上表面光滑，小車與地面間的摩擦力極小，可以忽略不計(jì)?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的物塊B置于A的最右端，B的質(zhì)量mB2kg?，F(xiàn)對A施加一個水平向右的恒力F10N，A運(yùn)動一段時間后，小車左端固定的擋板與B發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下繼續(xù)運(yùn)動，碰撞后經(jīng)時間t0.6s，二者的速度達(dá)到vt2m/s。求(1)A開始運(yùn)動時加速度a的大小；(2)A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大小；(3)A的上表面

19、長度l。答案：(1)2.5m/s2(2)1m/s(3)0.45m解析：(1)以A為研究對象，由牛頓第二定律有FmAa代入數(shù)據(jù)得a2.5m/s2(2)對A、B碰撞后共同運(yùn)動t0.6s的過程，由動量定理得Ft(mAmB)vt(mAmB)v代入數(shù)據(jù)解得v1m/s(3)設(shè)A、B發(fā)生碰撞前，A的速度為vA，對A、B發(fā)生碰撞的過程，由動量守恒定律有mAvA(mAmB)vA從開始運(yùn)動到與B發(fā)生碰撞前，由動能定理有FlmAv 由式，代入數(shù)據(jù)解得l0.45m16(10分)如圖甲所示是研究光電效應(yīng)規(guī)律的光電管。用波長0.50m的綠光照射陰極K，實(shí)驗(yàn)測得流過表的電流I與AK之間的電勢差UAK滿足如圖乙所示規(guī)律，取h6.63×1034J·s。結(jié)合圖象，求：(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(1)每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極K時的最大動能。(2)該陰極材料的極限波長。答案：(1)4.0×1012個9.6×1020J(2)0.66m解析：(1)光電流達(dá)到飽和時，陰極發(fā)射的光電子全部到達(dá)陽極A，陰極每秒鐘發(fā)射的光電子的個數(shù)n(個)4.0×1012(個)光電子的最大初動能為：EkmeU01.6×1019C×0.6V9.6×1020J(2)設(shè)陰極材料的極限波長為0，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程：Ekmhh，代入數(shù)據(jù)得0