2017-2018學年同步備課套餐之物理粵教版選修3-5講義：綜合檢測B

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精綜合檢測B(時間：90分鐘滿分：100分）一、選擇題（1~8題為單項選擇題，9～12題為多項選擇題，每小題4分，共48分）1．光電效應實驗中,下列表述正確的是()A．光照時間越長光電流越大B．入射光足夠強就可以有光電流C．遏止電壓與入射光的頻率無關D．入射光頻率大于極限頻率時才能產生光電子答案D解析由愛因斯坦光電效應方程知，只有當入射光頻率大于極限頻率時才能產生光電子，光電流幾乎是瞬時產生的，其大小與光強有關，與光照時間長短無關，易知eUc＝Ek＝hν－W0(其中Uc為遏止電壓,Ek為光電子的最大初動能，W0為逸出功，ν為入射光的頻率）．由以上分析知,A、B、C錯誤，D正確．2．以下是物理學史上3個著名的核反應方程：x＋eq\o\al(7，3)Li→2y，y＋eq\o\al(14,7)N→x＋eq\o\al（17，8）O，y＋eq\o\al（9，4)Be→z＋eq\o\al（12,6)C。x、y和z是3種不同的粒子，其中z是（)A．α粒子 B．質子C．中子 D．電子答案C解析由于核反應前后電荷數(shù)守恒，則x＋3＝2y， ①y＋7＝x＋8， ②y＋4＝z＋6。 ③由①②③聯(lián)立解得：x＝1，y＝2，z＝0，故z為中子，選項C正確．3．在下列幾種現(xiàn)象中，所選系統(tǒng)動量守恒的有(）A．原來靜止在光滑水平面上的車，從水平方向跳上一個人，人車為一系統(tǒng)B．運動員將鉛球從肩窩開始加速推出，以運動員和鉛球為一系統(tǒng)C．從高空自由落下的重物落在靜止于地面上的車廂中,以重物和車廂為一系統(tǒng)D．光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一個物體沿斜面滑下，以物體和斜面為一系統(tǒng)答案A解析判斷動量是否守恒的方法有兩種:第一種，從動量守恒的條件判定，動量守恒定律成立的條件是系統(tǒng)受到的合外力為零，故分析系統(tǒng)受到的外力是關鍵．第二種，從動量的定義判定，B選項敘述的系統(tǒng),初動量為零,末動量不為零．C選項末動量為零而初動量不為零．D選項，在物體沿斜面下滑時，向下的動量增大．4．一個不穩(wěn)定的原子核質量為M,處于靜止狀態(tài)．放出一個質量為m的粒子后反沖，已知放出的粒子的動能為E0，則原子核反沖的動能為（）A．E0B.eq\f(m，M)E0C.eq\f(m,M－m）E0D.eq\f（Mm，M－m）E0答案C解析由動量守恒定律(M－m）v＝mv0＝p,又Ek＝eq\f（p2，2M－m),E0＝eq\f（p2，2m）由以上各式可得Ek＝eq\f(m,M－m)E0，C正確．5．據(jù)媒體報道，叛逃英國的俄羅斯前特工利特維年科在倫敦離奇身亡,英國警方調查認為毒殺利特維年科的是超級毒藥——放射性元素釙（eq\o\al(210，84)Po)．若該元素發(fā)生α衰變,其半衰期是138天,衰變方程為eq\o\al（210，84)Pu→X＋eq\o\al（4,2）He＋γ,則下列說法中錯誤的是（)A．X原子核含有124個中子B．X原子核含有206個核子C．γ射線是由處于激發(fā)態(tài)的釙核從較高能級向較低能級躍遷時發(fā)出的D．100g的eq\o\al(210,84)Po經276天，已衰變的質量為75g答案C解析X原子核中的核子數(shù)為210－4＝206(個），B項正確．中子數(shù)為206－（84－2）＝124（個)，A項正確．γ射線是核反應前后因質量虧損釋放的能量以γ光子的形式放出產生的，C項錯．經過兩個半衰期，剩余的釙的質量為原來的四分之一，則已衰變的質量為原來的四分之三，D項正確．6。圖1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,氣泡室中磁感應強度方向垂直于紙面向里．以下判斷可能正確的是(）圖1A．a、b為β粒子的徑跡B．a、b為γ粒子的徑跡C．c、d為α粒子的徑跡D．c、d為β粒子的徑跡答案D解析γ粒子不帶電，不會發(fā)生偏轉，故B錯．由左手定則可判定,a、b粒子帶正電，c、d粒子帶負電，又知α粒子帶正電，β粒子帶負電，故A、C均錯,D正確．7。如圖2所示為氫原子的能級圖，一群氫原子處于n＝4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1。90eV的金屬銫，下列說法正確的是（)圖2A．這群氫原子能發(fā)出6種頻率不同的光，其中從n＝2躍遷到n＝1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＝4躍遷到n＝1所發(fā)出的光頻率最高C．金屬銫表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為12。75eVD．金屬銫表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為10。85eV答案D解析從n＝4躍遷到n＝3所發(fā)出的光波的頻率最小，波長最長，A錯；從n＝4躍遷到n＝1所發(fā)出的光的頻率最高，發(fā)出Ceq\o\al(2，4)＝6種頻率的光子，B錯；光電子的最大初動能對應入射光子的頻率最高時，最大入射光能量對應的入射光子的頻率最高，即ΔE＝E4－E1＝－0。85eV－（－13.6eV)＝12.75eV，由光電效應方程知Ek＝ΔE－W0＝10.85eV，C錯，D對．8．如圖3所示,在光滑水平面上，有質量分別為2m和m的A、B兩滑塊,它們中間夾著一根處于壓縮狀態(tài)的輕質彈簧(彈簧與A、B不拴連)，由于被一根細繩拉著而處于靜止狀態(tài)．當剪斷細繩，在兩滑塊脫離彈簧之后,下述說法正確的是(）圖3A．兩滑塊的動能之比EkA∶EkB＝1∶2B．兩滑塊的動量大小之比pA∶pB＝2∶1C．兩滑塊的速度大小之比vA∶vB＝2∶1D．彈簧對兩滑塊做功之比WA∶WB＝1∶1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；mAvA＝mBvB，故vA∶vB＝mB∶mA＝1∶2，C項錯誤；由Ek＝eq\f（p2,2m)得EkA∶EkB＝eq\f(mB,mA)＝eq\f（1,2)，A項正確；由W＝ΔEk知WA∶WB＝EkA∶EkB＝1∶2，D項錯誤．9．關于天然放射性,下列說法正確的是（)A．所有元素都可能發(fā)生衰變B．放射性元素的半衰期與外界的溫度無關C．放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性D．α、β和γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強答案BCD解析自然界中絕大部分元素沒有放射現(xiàn)象,選項A錯誤；放射性元素的半衰期只與原子核結構有關,與其他因素無關,選項B、C正確；α、β和γ三種射線電離能力依次減弱，穿透能力依次增強，選項D正確．10．科學家使用核反應獲取氚，再利用氘和氚的核反應獲得能量．核反應方程分別為:X＋Y→eq\o\al(4，2）He＋eq\o\al(3,1）H＋4。9MeV和eq\o\al(2,1）H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al（4，2）He＋X＋17。6MeV.下列表述正確的有（)A．X是中子B．Y的質子數(shù)是3,中子數(shù)是6C．兩個核反應都沒有質量虧損D．氘和氚的核反應是核聚變反應答案AD11．一靜止的鋁原子核eq\o\al(27，13)Al俘獲一速度為1。0×107m/s的質子p后,變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核eq\o\al(28，14）Si＊.下列說法正確的是(）A．核反應方程為p＋eq\o\al（27,13)Al→eq\o\al(28,14）Si＊B．核反應過程中系統(tǒng)動量守恒C．核反應前后核子數(shù)相等，所以生成物的質量等于反應物的質量之和D．硅原子核速度的數(shù)量級為105m/s，方向與質子初速度的方向一致答案ABD解析質子p即eq\o\al(1,1)H，核反應方程為p＋eq\o\al(27，13）Al→eq\o\al（28,14)Si*，A項正確；核反應過程遵循動量守恒定律，B項正確；在核反應中質量數(shù)守恒，但會發(fā)生質量虧損,所以C項錯誤；設質子的質量為m,則eq\o\al(28,14）Si*的質量為28m，由動量守恒定律有mv0＝28mv，得v＝eq\f(v0,28)＝eq\f（1.0×107，28)m/s≈3.6×105m/s，方向與質子初速度的方向相同，故D項正確．12.我國女子短道速滑隊在2013年世錦賽上實現(xiàn)女子3000m接力三連冠．觀察發(fā)現(xiàn)，“接棒”的運動員甲提前站在“交棒”的運動員乙前面,并且開始向前滑行，待乙追上甲時，乙猛推甲一把,使甲獲得更大的速度向前沖出，如圖4所示．在乙推甲的過程中，忽略運動員與冰面間在水平方向上的相互作用,則下列說法錯誤的是（）圖4A．甲對乙的沖量一定等于乙對甲的沖量B．甲、乙的動量變化一定大小相等方向相反C．甲的動能增加量一定等于乙的動能減少量D．甲對乙做多少負功，乙對甲就一定做多少正功答案ACD解析在甲、乙相互作用的過程中，系統(tǒng)的動量守恒，即甲對乙和乙對甲的沖量大小相等、方向相反，甲、乙的動量變化一定大小相等、方向相反，選項A錯誤，B正確．由Ek＝eq\f(p2,2m）和W＝ΔEk可知，選項C、D均錯誤．二、填空題（本題共2個小題，共12分)13．（6分）在快中子增殖反應堆中，使用的核燃料是eq\o\al（239,94）Pu，裂變時釋放出快中子，周圍的eq\o\al（239,92)U吸收快中子后變成eq\o\al(239，92)U，eq\o\al(239，92）U很不穩(wěn)定，經過兩次β衰變后變成eq\o\al(239,94)Pu.已知1個eq\o\al(239,92)U核的質量為m1,1個eq\o\al(239，94）Pu核的質量為m2，1個電子的質量為me,真空中光速為c。（1)eq\o\al（239,92)U的衰變方程是__________________________________________________________；（2)eq\o\al(239，92)U衰變釋放的能量為________________________________________________________．答案（1)eq\o\al（239，92)U→eq\o\al(239,94)Pu＋2eq\o\al(0，－1）e(2）（m1－m2－2me)c2解析（1)發(fā)生β衰變質量數(shù)不發(fā)生改變，根據(jù)電荷數(shù)守恒可知，其衰變方程為:eq\o\al(239,92）U→eq\o\al(239,94）Pu＋2eq\o\al(0,－1)e；(2）一次衰變過程中的質量虧損為：Δm＝m1－m2－2me根據(jù)質能方程有：ΔE＝Δmc2＝(m1－m2－2me)c2。14．（6分)如圖5甲所示,在橄欖球比賽中,一個質量為95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動，想穿越防守隊員到底線觸地得分．就在他剛要到底線時，迎面撞上了對方兩名質量均為75kg的隊員,一個速度為2m/s，另一個為4m/s，然后他們就扭在了一起．圖5(1）他們碰撞后的共同速率是________（結果保留一位有效數(shù)字)．(2）在圖乙中標出碰撞后他們動量的方向，并說明這名前鋒能否得分：________。答案(1)0.1m/s（2）見解析圖能解析（1)設前鋒運動員的質量為M1,兩防守隊員質量均為M2,速度分別為v1、v2、v3，碰撞后的速度為v，設v1方向為正方向,由動量守恒定律得M1v1－M2v2－M2v3＝（M1＋2M2）v代入數(shù)據(jù)解得，v≈0.1m/s（2）因v〉0,故碰后總動量p的方向與pA方向相同,碰撞后的狀態(tài)及動量如圖所示，即他們都過了底線，該前鋒能得分．三、計算題(本題共4個小題,共40分）15．（8分）氫原子的能級圖如圖6所示．原子從能級n＝3向n＝1躍遷所放出的光子，正好使某種金屬材料產生光電效應．有一群處于n＝4能級的氫原子向較低能級躍遷時所發(fā)出的光照射該金屬．求該金屬的截止頻率和產生光電子最大初動能的最大值．普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，結果保留兩位有效數(shù)字．圖6答案2.9×1015Hz0。66eV解析E3－E1＝hν解得ν≈2.9×1015Hzn＝4向n＝1躍遷所放出的光子照射金屬產生光電子最大初動能最大，根據(jù)愛因斯坦光電方程Ek＝（E4－E1）－(E3－E1）得Ek＝0。66eV.16．（8分)一個鋰核（eq\o\al(7,3)Li)受到一個質子的轟擊，變成兩個α粒子．已知質子的質量是1.6736×10－27kg，鋰核的質量是11。6505×10－27kg，氦核的質量是6.6466×10－27kg。（1)寫出上述核反應的方程；(2)計算上述核反應釋放出的能量．答案（1)eq\o\al（7,3）Li＋eq\o\al（1，1）H→2eq\o\al(4，2)He（2)2.781×10－12J解析(1）eq\o\al（7，3）Li＋eq\o\al（1,1）H→2eq\o\al(4，2)He(2)核反應的質量虧損Δm＝mLi＋mp－2mα＝（11。6505×10－27＋1。6736×10－27－2×6。6466×10－27)kg＝3。09×10－29kg釋放的能量ΔE＝Δmc2＝3.09×10－29×(3×108)2J＝2。781×10－12J.17．(10分）冰壺在水平冰面上的一次滑行可簡化為如下過程：如圖7所示,運動員將靜止于O點的冰壺(視為質點）沿直線OO′推到A點放手,此后冰壺沿AO′滑行,最后停于C點．已知冰面和冰壺間的動摩擦因數(shù)為μ,冰壺質量為m，AC＝L,CO′＝r，重力加速度為g。圖7（1）求冰壺從O點到A點的運動過程中受到的沖量大小．（2)若將BO′段冰面與冰壺間的動摩擦因數(shù)減小為0。8μ，原只能滑到C點的冰壺能停于O′點,求A點與B點之間的距離．答案（1）meq\r(2μgL）(2）L－4r解析（1)由－μmgL＝0－eq\f(1，2）mveq\o\al（2，A），得vA＝eq\r(2μgL).由I＝mvA，將vA代入得I＝meq\r(2μgL）。(2）設A點與B點之間的距離為s，由－μmgs－0.8μmg(L＋r－s）＝0－eq\f(1，2）mveq\o\al（2,A），將vA代入得s＝L－4r.18.（14分）在光滑水平面上靜置有質量均為m的木板AB和滑塊CD，木板AB上表面粗糙，滑塊CD上表面是光滑的1/4圓弧,其始端D點切線水平且在木板AB上表面內,它們緊靠在一起，如圖8所示．一可視為質點的物塊P，質量也為m，從木板AB的右端以初速度v