2017-2018學(xué)年同步備課套餐之物理粵教版選修3-5講義：綜合檢測A

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精綜合檢測A（時間：90分鐘滿分：100分）一、選擇題(1～8題為單項(xiàng)選擇題,9~12題為多項(xiàng)選擇題，每小題4分，共48分)1．關(guān)于近代物理，下列說法正確的是（）A．α射線是高速運(yùn)動的氦原子B．核聚變反應(yīng)方程eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1）H→eq\o\al（4,2）He＋eq\o\al(1,0）n中，eq\o\al（1，0)n表示質(zhì)子C．從金屬表面逸出的光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比D．玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域，其理論能夠解釋氫原子光譜的特征答案D解析α射線是高速運(yùn)動的氦原子核,選項(xiàng)A錯誤；選項(xiàng)B中eq\o\al（1,0)n表示中子；根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知光電子最大初動能與入射光的頻率成線性關(guān)系而非正比關(guān)系,選項(xiàng)C錯誤；根據(jù)玻爾的原子理論可知,選項(xiàng)D正確．2．核電站核泄漏的污染物中含有碘131和銫137。碘131的半衰期約為8天，會釋放β射線;銫137是銫133的同位素，半衰期約為30年,發(fā)生衰變時會輻射γ射線．下列說法正確的是(）A．碘131釋放的β射線由氦核組成B．銫137衰變時輻射出的γ光子能量小于可見光光子能量C．與銫137相比，碘131衰變更慢D．銫133和銫137含有相同的質(zhì)子數(shù)答案D解析β射線是高速電子流，選項(xiàng)A錯誤;γ光子是高頻電磁波，穿透本領(lǐng)最強(qiáng)，γ光子能量大于可見光光子能量,選項(xiàng)B錯誤；與銫137相比，碘131的半衰期小，說明碘131衰變更快,選項(xiàng)C錯誤；銫137是銫133的同位素，它們的原子序數(shù)相同，質(zhì)子數(shù)也相同，選項(xiàng)D正確．3．1966年，在地球的上空完成了用動力學(xué)方法測質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)時，用雙子星號宇宙飛船m1去接觸正在軌道上運(yùn)行的火箭組m2(后者的發(fā)動機(jī)已熄火）．接觸以后，開動雙子星號飛船的推進(jìn)器,使飛船和火箭組共同加速．推進(jìn)器的平均推力F＝895N，推進(jìn)器開動時間Δt＝7s測出飛船和火箭組的速度變化Δv＝0。91m/s.已知雙子星號飛船的質(zhì)量m1＝3400kg。由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出火箭組的質(zhì)量m2為（）A．3400kgB．3485kgC．6265kgD．6885kg答案B解析根據(jù)動量定理：FΔt＝（m1＋m2）Δv可求得m2≈3485kg。選項(xiàng)B正確．4．用頻率為ν0的光照射大量處于基態(tài)的氫原子,在所發(fā)射的光譜中僅能觀測到頻率分別為ν1、ν2、ν3的三條譜線，且ν3＞ν2＞ν1,則(）A．ν0＜ν1 B．ν3＝ν2＋ν1C．ν0＝ν1＋ν2＋ν3 D。eq\f(1,ν1)＝eq\f（1，ν2）＋eq\f(1,ν3)答案B解析大量氫原子躍遷時，只有三種頻率的光譜，這說明是從n＝3能級向低能級躍遷，根據(jù)能量守恒有，hν3＝hν2＋hν1，解得：ν3＝ν2＋ν1，選項(xiàng)B正確．5.如圖1所示，一光滑地面上有一質(zhì)量為m′的足夠長的木板ab，一質(zhì)量為m的人站在木板的a端，關(guān)于人由靜止開始運(yùn)動到木板的b端（M、N表示地面上原a、b對應(yīng)的點(diǎn))，下列圖示正確的是(）圖1答案D解析根據(jù)動量守恒定律，木板與人組成的系統(tǒng)動量守恒，對于題中的“人板模型”，設(shè)各自對地的位移為sm′、sm，且有m′sm′＝msm，sm′＋sm＝L板長，以M點(diǎn)為參考點(diǎn)，人向右運(yùn)動，木板向左運(yùn)動，易得D是正確的．6．下列說法中錯誤的是()A．盧瑟福通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程為eq\o\al(4，2）He＋eq\o\al(14，7）N→eq\o\al(17,8）O＋eq\o\al（1,1）HB．鈾核裂變的核反應(yīng)方程是:eq\o\al(235,92)U→eq\o\al(141，56）Ba＋eq\o\al(92,36）Kr＋2eq\o\al(1,0）nC．質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，質(zhì)子和中子結(jié)合成一個α粒子，釋放的能量是(2m1＋2m2－m3)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λ1的光子；原子從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時吸收波長為λ2的光子,已知λ1＞λ2，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eq\f（λ1λ2,λ1－λ2）的光子答案B解析1919年，盧瑟福做了α粒子轟擊氮原子核的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，核反應(yīng)方程為：eq\o\al（4,2)He＋eq\o\al(14,7）N→eq\o\al（17，8）O＋eq\o\al（1,1）H，選項(xiàng)A正確；鈾核裂變時，需要中子轟擊鈾核，所以鈾核裂變的核反應(yīng)方程是eq\o\al(235,92）U＋eq\o\al(1,0）n→eq\o\al（141，56）Ba＋eq\o\al(92，36）Kr＋3eq\o\al（1,0)n，選項(xiàng)B錯誤；根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能關(guān)系式可知，選項(xiàng)C正確；設(shè)波長為λ1的光子能量為E1,波長為λ2的光子能量為E2，原子從a能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時將要吸收的光子能量為E3，波長為λ3，則E1＝eq\f(hc,λ1)，E2＝eq\f(hc,λ2），E3＝eq\f(hc，λ3)；E3＝E2－E1，可推知λ3＝eq\f(λ1λ2，λ1－λ2)，D正確．7．下列說法正確的是()A．研制核武器的钚239(eq\o\al(239，94）Pu)由鈾239（eq\o\al（239，92)U）經(jīng)過4次β衰變而產(chǎn)生B．發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程是eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al（4，2)He→eq\o\al（12，6）C＋eq\o\al(1,0)nC．20g的eq\o\al(238，92)U經(jīng)過兩個半衰期后其質(zhì)量變?yōu)?5gD.eq\o\al(238，92）U在中子轟擊下，生成eq\o\al(94，38）Sr和eq\o\al(140,54)Xe的核反應(yīng)前后，原子核的核子總數(shù)減少答案B解析eq\o\al(239，92）U→eq\o\al（239,94)Pu＋2eq\o\al(0，－1）e發(fā)生2次β衰變,A錯誤.20geq\o\al(238，92）U經(jīng)過兩個半衰期后其質(zhì)量m＝20×eq\b\lc\（\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2))）2g＝5g，C錯誤．在核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)都守恒，D錯誤．8．如圖2所示，已知用光子能量為2。82eV的紫光照射光電管中的金屬涂層時，毫安表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，若將電路中的滑動變阻器的滑片P向右移動到某一位置時，毫安表的讀數(shù)恰好減小到零，電壓表讀數(shù)1V,則該金屬涂層的逸出功約為(）圖2A．2.9×10－19J B．6。1×10－19JC．1。6×10－19J D．4。5×10－19J答案A解析若將電路中的滑動變阻器的滑片P向右移動到某一位置時，毫安表的讀數(shù)恰好減小到零，知所加的電壓為反向電壓，即最大初動能的光電子都不能到達(dá)另一端，過程中電場力做功為Ue＝eq\f(1,2）mv2,根據(jù)光電效應(yīng)方程可得W＝E－eq\f(1,2）mv2，U＝1V,e＝1.6×10－19C,聯(lián)立可得：W≈2.9×10－19J，A正確．9．實(shí)物粒子和光都具有波粒二象性，下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動性的是(）A．電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)后可以形成干涉圖樣B．β射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡C．人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)D．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān),與入射光的強(qiáng)度無關(guān)答案AC解析電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)后可以形成干涉圖樣,可以說明電子是一種波,故A正確；β射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡，可以說明β射線是一種粒子，故B錯誤；人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)，中子衍射說明中子是一種波，故C正確；光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，說明光是一種粒子，故D錯誤．10．圖3為氫原子的能級示意圖,一群氫原子處于n＝3的激發(fā)態(tài),在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子，用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，下列說法正確的是（)圖3A．這群氫原子能發(fā)出3種頻率不同的光,其中從n＝3躍遷到n＝2所發(fā)出的光波長最長B．這群氫原子能發(fā)出3種頻率不同的光，其中從n＝3躍遷到n＝1所發(fā)出的光頻率最小C．金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動能為9。60eVD．金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動能為11。11eV答案AC解析這群氫原子能發(fā)出Ceq\o\al（2,3)＝3種頻率不同的光，從n＝3躍遷到n＝2所發(fā)出的光子能量最小，頻率最低，波長最長,A正確．從n＝3躍遷到n＝1發(fā)出的光子能量最大，頻率最高，B錯誤．而ΔE＝｜E3－E1|＝12.09eV，照射到金屬鈉表面發(fā)出的光電子的最大初動能Ek＝ΔE－W0＝9.60eV，C正確,D錯誤．11.如圖4所示，光滑水平面上有一小車，小車上有一物體，用一細(xì)線將物體系于小車的A端，物體與小車A端之間有一壓縮的彈簧，某時刻線斷了，物體沿車滑動到B端粘在B端的油泥上．則下述說法中正確的是()圖4A．若物體滑動中不受摩擦力,則全過程機(jī)械能守恒B．若物體滑動中有摩擦力，則全過程系統(tǒng)動量守恒C．小車的最終速度與斷線前相同D．全過程系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒答案BCD解析物體滑動中雖不受摩擦力,但物體與B端的油泥碰撞屬于完全非彈性碰撞,機(jī)械能有損失，A項(xiàng)錯，D項(xiàng)對；B項(xiàng)中，滑動摩擦力是內(nèi)力，系統(tǒng)的合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，B、C項(xiàng)正確．12．某實(shí)驗(yàn)室工作人員用初速度為v0＝0.09c(c為真空中的光速）的α粒子，轟擊靜止在勻強(qiáng)磁場中的鈉原子核eq\o\al（23，11）Na，產(chǎn)生了質(zhì)子．若某次碰撞可看做對心正碰,碰后新核的運(yùn)動方向與α粒子的初速度方向相同,質(zhì)子的運(yùn)動方向與新核運(yùn)動方向相反，它們在垂直于磁場的平面內(nèi)分別做勻速圓周運(yùn)動．通過分析軌道半徑,可得出新核與質(zhì)子的速度大小之比為1∶10，已知質(zhì)子質(zhì)量為m。則（)A．該核反應(yīng)方程是eq\o\al(4，2)He＋eq\o\al（23,11）Na→eq\o\al(26，12)Mg＋eq\o\al(1，1)HB．該核反應(yīng)方程是eq\o\al（4,2)He＋eq\o\al（23,11）Na→eq\o\al(26,12）Mg＋eq\o\al（1，0）nC．質(zhì)子的速度約為0.225cD．質(zhì)子的速度為0.09c答案AC解析由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得：eq\o\al（4,2)He＋eq\o\al(23,11）Na→eq\o\al(26，12)Mg＋eq\o\al(1,1)H。又因α粒子、新核的質(zhì)量分別為4m、26m，設(shè)質(zhì)子的速率為v，因?yàn)棣亮Ｗ优c鈉原子核發(fā)生對心正碰，由動量守恒定律得：4mv0＝26m·eq\f(v,10）－mv，解得：v＝0。225c.二、填空題(本題共2個小題，共12分)13.（6分）在“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)中，裝置如圖5所示，兩個小球的質(zhì)量分別為mA和mB。圖5（1）現(xiàn)有下列器材，為完成本實(shí)驗(yàn)，哪些是必需的?____.A．秒表 B．刻度尺C．天平 D．圓規(guī)(2)如果碰撞中動量守恒，根據(jù)圖中各點(diǎn)間的距離,則下列式子可能成立的有________．A.eq\f（mA，mB)＝eq\f（ON，MP) B。eq\f（mA，mB)＝eq\f(OM，MP)C.eq\f（mA,mB）＝eq\f（OP,MN) D.eq\f(mA,mB）＝eq\f(OM,MN）答案（1）BCD（2）A解析(1）由實(shí)驗(yàn)原理可知，需要測小球質(zhì)量，測OM、OP、ON距離,為準(zhǔn)確確定落點(diǎn)，用圓規(guī)把多次實(shí)驗(yàn)的落點(diǎn)用盡可能小的圓圈起，把圓心作為落點(diǎn)，所以需要天平、刻度尺、圓規(guī)．(2）根據(jù)動量守恒定律有:mAOP＝mAOM＋mBON，即mAMP＝mBON，A正確．14．（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、放大器、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K時，可以發(fā)生光電效應(yīng)，則________說法正確．A．增大綠光照射強(qiáng)度，光電子的最大初動能增大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?。疅o光照射光電管時，電路中無電流,N自動離開M(3）B三、計(jì)算題(本題共4個小題，共40分)15。（8分)一群氫原子處于量子數(shù)n＝4的能級狀態(tài)，氫原子的能級圖如圖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n＝4能級躍遷到n＝2能級時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)？發(fā)生光電效應(yīng)時，發(fā)射光電子的最大初動能是多少電子伏？金屬銫鈣鎂鈦逸出功W0/eV1。92.73.74.1答案（1)6種(2)2.55eV(3）銫0。65eV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E＝E4－E2,代入數(shù)據(jù)得E＝2。55eV。(3）E只大于銫的逸出功，故光子只有照射銫金屬時才能發(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Ekm＝E－W0代入數(shù)據(jù)得，Ekm＝0.65eV.16．(8分)一靜止的氡核（eq\o\al(222,86)Rn)發(fā)生α衰變，放出一個速度為v0、質(zhì)量為m的α粒子和一個質(zhì)量為M的反沖核釙(Po），若氡核發(fā)生衰變時，釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為α粒子和釙核的動能．（1）寫出衰變方程;(2)求出反沖核的速度大小;（3）求出這一衰變過程中虧損的質(zhì)量．答案（1)eq\o\al(222,86）Rn→eq\o\al(218,84）Po＋eq\o\al(4，2）He（2）eq\f(mv0，M）（3)eq\f（M＋mmv\o\al（2，0),2Mc2)解析(1)eq\o\al(222，86)Rn→eq\o\al(218,84）Po＋eq\o\al（4，2）He(2)設(shè)釙核的反沖速度大小為v，由動量守恒定律有mv0－Mv＝0，v＝eq\f(mv0，M)（3）衰變過程中產(chǎn)生的機(jī)械能ΔE＝eq\f（1，2）mv02＋eq\f(1，2)Mv2＝eq\f（M＋mmv\o\al（2，0）,2M)，ΔE＝Δmc2產(chǎn)生這些機(jī)械能虧損的質(zhì)量Δm＝eq\f（ΔE，c2)＝eq\f（M＋mmv\o\al（2,0），2Mc2).17.(12分)如圖8所示，光滑水平面上木塊A的質(zhì)量mA＝1kg,木塊B的質(zhì)量mB＝4kg，質(zhì)量為mC＝2kg的木塊C置于足夠長的木塊B上，B、C之間用一輕彈簧拴接并且接觸面光滑．開始時B、C靜止,A以v0＝10m/s的初速度向右運(yùn)動，與B碰撞后瞬間B的速度為3。5m/s，碰撞時間極短．求：圖8（1）A、B碰撞后A的速度；（2)彈簧第一次恢復(fù)原長時C的速度大小．答案(1）4m/s，方向與v0相反(2）eq\f（14，3）m/s解析(1）因碰撞時間極短，A、B碰撞時,可認(rèn)為C的速度為零，由動量守恒定律得mAv0＝mAvA＋mBvB解得vA＝eq\f(mAv0－mBvB,mA）＝－4m/s，負(fù)號表示方向與A的初速度方向相反（2）彈簧第一次恢復(fù)原長,彈簧的彈性勢能為零．設(shè)此時B的速度為vB′，C的速度為vC，由動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律有mBvB＝mBvB′＋mCvCeq\f（1，2)mBveq\o\al（2，B）＝eq\f(