2017-2018學(xué)年高中物理綜合檢測(cè)2新人教版選修

PAGEPAGE1綜合檢測(cè)(二)(時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分)1．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，下列表述正確的是()A．光照時(shí)間越長(zhǎng)光電流越大B．入射光足夠強(qiáng)就可以有光電流C．遏止電壓與入射光的頻率無(wú)關(guān)D．入射光頻率大于極限頻率時(shí)才能產(chǎn)生光電子答案D解析由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程知，只有當(dāng)入射光頻率大于極限頻率時(shí)才能產(chǎn)生光電子，光電流幾乎是瞬時(shí)產(chǎn)生的，其大小與光強(qiáng)有關(guān)，與光照時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)關(guān)，易知eUc＝Ek＝hν－W0(其中Uc為遏止電壓，Ek為光電子的最大初動(dòng)能，W0為逸出功，ν為入射光的頻率)．由以上分析知，A、B、C錯(cuò)誤，D正確．2.如圖1所示，木塊靜止在光滑水平面上，子彈A、B從木塊兩側(cè)同時(shí)射入木塊，最終都停在木塊中，這一過(guò)程中木塊先向右運(yùn)動(dòng)，最后靜止在水平面上，設(shè)子彈A、B的初動(dòng)量大小分別為pA、pB，相對(duì)木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到木塊的恒定阻力作用，恒力大小分別為FA、FB，由此可判斷()圖1A．pA＝pB B．pA＞pBC．FA＝FB D．FA＜FB答案A解析以子彈A、B及木塊為系統(tǒng)，系統(tǒng)所受合外力為零，故系統(tǒng)動(dòng)量守恒，系統(tǒng)末動(dòng)量為零，而木塊初動(dòng)量為零，所以子彈A、B的初動(dòng)量大小相等、方向相反，A正確，B錯(cuò)誤；因?yàn)閮勺訌椛淙肽緣K時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，所以木塊受到向右的摩擦力大于向左的摩擦力，即子彈A對(duì)木塊的摩擦力大于子彈B對(duì)木塊的摩擦力，C、D錯(cuò)誤．3．以下說(shuō)法正確的是()A．所有原子核中的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都相等B．在核反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒C．氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)能輻射出γ射線(xiàn)D．只要光照射金屬電極的時(shí)間足夠長(zhǎng)，就能發(fā)生光電效應(yīng)答案B解析不同的原子核具有不同的核子數(shù)，中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)均不相同，A錯(cuò)誤；核反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒，B正確；γ射線(xiàn)的產(chǎn)生機(jī)理是原子核受激發(fā)，使原子核變化才產(chǎn)生的，C錯(cuò)誤；只有入射光的頻率足夠大時(shí)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，與光照時(shí)間無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤．4．已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，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(dòng)能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的()A．波長(zhǎng)B．頻率C．能量D．動(dòng)量答案A解析兩種金屬的截止頻率不同，則它們的逸出功也不同，由W0＝hνc可知截止頻率大的，逸出功也大．由Ek＝hν－W0可知，用同樣的單色光照射，鈣逸出的光電子的最大初動(dòng)能較小，由p＝eq\r(2mEk)知，其動(dòng)量也較小，根據(jù)物質(zhì)波p＝eq\f(h,λ)知，其波長(zhǎng)較長(zhǎng)．5．氦氖激光器能產(chǎn)生三種波長(zhǎng)的激光，其中兩種波長(zhǎng)分別為λ1＝0.6328μm，λ2＝3.39μm.已知波長(zhǎng)為λ1的激光是氖原子在能級(jí)間隔為ΔE1＝1.96eV的兩個(gè)能級(jí)之間躍遷產(chǎn)生的．用ΔE2表示產(chǎn)生波長(zhǎng)為λ2的激光所對(duì)應(yīng)的躍遷的能級(jí)間隔，則ΔE2的近似值為()A．10.50eV B．0.98eVC．0.53eV D．0.37eV答案D解析由躍遷公式得ΔE1＝eq\f(hc,λ1)，ΔE2＝eq\f(hc,λ2)，聯(lián)立可得ΔE2＝eq\f(λ1,λ2)ΔE1≈0.37eV，D對(duì)．6.如圖2所示，一沙袋用輕細(xì)繩懸于O點(diǎn)，開(kāi)始時(shí)沙袋處于靜止，此后用彈丸以水平速度擊中沙袋后均未穿出．第一個(gè)彈丸的速度為v1，打入沙袋后二者共同擺動(dòng)的最大擺角為30°.當(dāng)其第一次返回圖示位置時(shí)，第二個(gè)彈丸以水平速度v2又擊中沙袋，使沙袋向右擺動(dòng)且最大擺角仍為30°.若彈丸質(zhì)量是沙袋質(zhì)量的eq\f(1,40)倍，則以下結(jié)論中正確的是()圖2A．v1＝v2 B．v1∶v2＝41∶42C．v1∶v2＝42∶41 D．v1∶v2＝41∶83答案D解析根據(jù)擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒和兩次擊中沙袋擺動(dòng)的角度相等可知，兩次擊中沙袋后整體的速度相同，設(shè)為v，用M表示沙袋的質(zhì)量，m表示彈丸的質(zhì)量，由動(dòng)量守恒定律得：第一次：mv1＝(M＋m)v，第二次：mv2－(M＋m)v＝(M＋2m)v比較兩式可以解得v1∶v2＝41∶83.D正確．7．(多選)如圖3所示，四幅圖涉及不同的物理知識(shí)，其中說(shuō)法正確的是()圖3A．圖甲：普朗克通過(guò)研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學(xué)的奠基人之一B．圖乙：玻爾理論指出氫原子能級(jí)是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的C．圖丙：盧瑟福通過(guò)分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子D．圖?。焊鶕?jù)電子束通過(guò)鋁箔后的衍射圖樣，可以說(shuō)明電子具有粒子性答案AB解析圖甲為黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，為了解釋這一實(shí)驗(yàn)規(guī)律，提出了能量子概念，選項(xiàng)A正確；圖乙為氫原子的能級(jí)圖，氫原子在不同能級(jí)間躍遷時(shí)輻射或吸收一定頻率的光子，選項(xiàng)B正確；圖丙是α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，證明了原子的核式結(jié)構(gòu)，選項(xiàng)C不正確；圖丁是電子束通過(guò)鋁箔后的衍射圖樣，說(shuō)明了電子的波動(dòng)性，選項(xiàng)D不正確．8．(多選)如圖4所示，水平放置的兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑桿AB和CD，各穿有質(zhì)量分別為M和m的小球，兩桿之間的距離為d，兩球用自由長(zhǎng)度為d的輕質(zhì)彈簧連接，現(xiàn)從左側(cè)用擋板將M球擋住，再用力把m向左邊拉一段距離(在彈性限度內(nèi))后由靜止釋放，釋放后，下面判斷中正確的是()圖4A．在彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中，兩球和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒B．彈簧第二次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，M的速度達(dá)到最大C．彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)后，繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒D．釋放m以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧的最大伸長(zhǎng)量總小于運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量答案BCD解析從釋放m到彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中，擋板對(duì)M有外力作用，兩球組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，A錯(cuò)誤；第一次恢復(fù)原長(zhǎng)后，m向右做減速運(yùn)動(dòng)，M向右做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，M的速度最大，B正確；第一次恢復(fù)原長(zhǎng)后，繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，系統(tǒng)所受的外力之和為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，因?yàn)橹挥袕椈蓮椓ψ龉Γ到y(tǒng)機(jī)械能守恒，C正確；釋放m后的過(guò)程中，當(dāng)?shù)谝淮位謴?fù)到原長(zhǎng)，彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為m的動(dòng)能，在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧伸長(zhǎng)量最大時(shí)，兩者都有速度，結(jié)合動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律知，彈簧的最大伸長(zhǎng)量總小于釋放m時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量，D正確．9．(多選)由于放射性元素eq\o\al(237,93)Np的半衰期很短，所以在自然界一直未被發(fā)現(xiàn)，只是在使用人工的方法制造后才被發(fā)現(xiàn)．已知eq\o\al(237,93)Np經(jīng)過(guò)一系列α衰變和β衰變后變成eq\o\al(209,83)Bi，下列論斷中正確的是()A.eq\o\al(209,83)Bi的原子核比eq\o\al(237,93)Np的原子核少28個(gè)中子B.eq\o\al(209,83)Bi的原子核比eq\o\al(237,93)Np的原子核少18個(gè)中子C．衰變過(guò)程中共發(fā)生了7次α衰變和4次β衰變D．衰變過(guò)程中共發(fā)生了4次α衰變和7次β衰變答案BC解析eq\o\al(209,83)Bi的中子數(shù)為209－83＝126，eq\o\al(237,93)Np的中子數(shù)為237－93＝144，eq\o\al(209,83)Bi的原子核比eq\o\al(237,93)Np的原子核少18個(gè)中子，A錯(cuò)，B對(duì)；衰變過(guò)程中共發(fā)生了α衰變的次數(shù)為eq\f(237－209,4)＝7次，β衰變的次數(shù)是2×7－(93－83)＝4次，C對(duì)，D錯(cuò)．10．(多選)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(chǎng)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(duì)心正碰，碰后新核的運(yùn)動(dòng)方向與α粒子的初速度方向相同，質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)方向與新核運(yùn)動(dòng)方向相反，它們?cè)诖怪庇诖艌?chǎng)的平面內(nèi)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．通過(guò)分析軌跡半徑，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0.225D．質(zhì)子的速度為0.09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(duì)心正碰，由動(dòng)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3小題，共18分)11．(6分)在快中子增殖反應(yīng)堆中，使用的核燃料是eq\o\al(239,94)Pu，裂變時(shí)釋放出快中子，周?chē)膃q\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(jīng)過(guò)兩次β衰變后變成eq\o\al(239,94)Pu.已知1個(gè)eq\o\al(239,92)U核的質(zhì)量為m1,1個(gè)eq\o\al(239,94)Pu核的質(zhì)量為m2,1個(gè)電子的質(zhì)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_(kāi)_______________________．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(zhì)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(guò)程中的質(zhì)量虧損為：Δm＝(m1－m2－2me)根據(jù)質(zhì)能方程有：ΔE＝Δmc2＝(m1－m2－2me)c2.12.(6分)貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，揭開(kāi)了人類(lèi)研究原子核結(jié)構(gòu)的序幕．如圖5中P為放在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的天然放射源，其放出的射線(xiàn)在電場(chǎng)中分成A、B、C三束．圖5(1)構(gòu)成A射線(xiàn)的粒子是________；構(gòu)成B射線(xiàn)的粒子是________；構(gòu)成C射線(xiàn)的粒子是________．(2)三種射線(xiàn)中，穿透能力最強(qiáng)，經(jīng)常用來(lái)對(duì)金屬探傷的是________射線(xiàn)；電離作用最強(qiáng)，動(dòng)量最大，經(jīng)常用來(lái)轟擊原子核的是________射線(xiàn)；當(dāng)原子核中的一個(gè)核子由中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)將放出一個(gè)________粒子．(3)請(qǐng)完成以下與上述粒子有關(guān)的兩個(gè)核反應(yīng)方程：eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋________；________＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n.答案(1)電子(或β粒子)γ光子氦核(或α粒子)(2)γαβ(3)eq\o\al(0,－1)eeq\o\al(4,2)He13．(6分)用半徑相同的兩個(gè)小球A、B的碰撞驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖6所示，斜槽與水平槽圓滑連接．實(shí)驗(yàn)時(shí)先不放B球，使A球從斜槽上某一固定點(diǎn)C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡，再把B球靜置于水平槽邊緣處，讓A球仍從C處由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自的痕跡．記錄紙上的O點(diǎn)是重錘線(xiàn)所指的位置，若測(cè)得各落點(diǎn)痕跡到O點(diǎn)距離：OM＝2.68cm，OP＝8.62cm，ON＝11.50cm，并知A、B兩球的質(zhì)量比為2∶1，則未放B球時(shí)A球落地點(diǎn)是記錄紙上的________點(diǎn)，系統(tǒng)碰撞前總動(dòng)量p與碰撞后總動(dòng)量p′的百分誤差eq\f(|p－p′|,p)×100%＝________%(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)．圖6答案P2解析M、N分別是碰后兩球的落地點(diǎn)的位置，P是碰前A球的落地點(diǎn)的位置，碰前系統(tǒng)的總動(dòng)量可等效表示為p＝mA·OP，碰后系統(tǒng)的總動(dòng)量可等效表示為p′＝mA·OM＋mB·ON，則其百分誤差eq\f(|p－p′|,p)＝eq\f(|mA·OP－mA·OM＋mB·ON|,mA·OP)≈2%.三、計(jì)算題(本題共4小題，共42分)14．(8分)一個(gè)質(zhì)量為4×10－4g的塵埃，在空中下落的速度從1m/s增加到3m答案見(jiàn)解析解析速度v1＝1m/s時(shí)德布羅意波長(zhǎng)為λ1＝eq\f(h,mv1)＝eq\f(6.63×10－34,4×10－4×10－3×1)m≈1.66×10－27m，速度v2＝3m/s時(shí)德布羅意波長(zhǎng)為λ2＝eq\f(h,mv2)＝eq\f(6.63×10－34,4×10－4×10－3×3)m≈5.5×10－28m.由于波長(zhǎng)太短，所以不能通過(guò)衍射現(xiàn)象觀察到其波動(dòng)性．15．(10分)如圖7所示，物塊A靜止在光滑水平面上，木板B和物塊C一起以速度v0向右運(yùn)動(dòng)，與A發(fā)生彈性正碰，已知v0＝5m/s，mA＝6kg，mB＝4kg，mC＝2kg，C與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，木板B足夠長(zhǎng)，取g＝10m/s2.求：圖7(1)B與A碰撞后A物塊的速度大??；(2)B、C共同的速度．答案(1)4m/s(2)1m/s方向水平向右解析(1)B與A發(fā)生彈性碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒，能量守恒有：mBv0＝mBvB＋mAvAeq\f(1,2)mBveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)mBveq\o\al(2,B)＋eq\f(1,2)mAveq\o\al(2,A)聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：vA＝4m/s，vB＝－1m/s(2)B與A碰后，以B、C為系統(tǒng)動(dòng)量守恒mCv0＋mBvB＝(mB＋mC)v代入數(shù)據(jù)得v＝1m/s，方向水平向右16．(12分)一個(gè)原來(lái)靜止的鋰核(eq\o\al(6,3)Li)俘獲一個(gè)速度為7.7×104m/s的中子后，生成一個(gè)氚核和一個(gè)氦核，已知氚核的速度大小為1.0×103m(1)試寫(xiě)出核反應(yīng)方程；(2)求出氦核的速度大??；(3)若讓一個(gè)氘核和一個(gè)氚核發(fā)生聚變時(shí)可產(chǎn)生一個(gè)氦核，同時(shí)放出一個(gè)中子，求這個(gè)核反應(yīng)釋放出的能量．(已知氘核質(zhì)量為mD＝2.014102u，氚核質(zhì)量為mT＝3.016050u，氦核質(zhì)量mHe＝4.002603u，中子質(zhì)量mn＝1.008665u,1u＝1.6606×10－27kg答案(1)eq\o\al(6,3)Li＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(4,2)He(2)2×104m/s(3)2.82×10－12J解析(1)eq\o\al(6,3)Li＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(4,2)He(2)取中子的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得mnv0＝－mTv1＋mHev2v2＝eq\f(mnv0＋mTv1,mHe)＝eq\f(1×7.7×104＋3×1.0×103,4)m/s＝2×104(3)質(zhì)量虧損為Δm＝mD＋mT－mHe－mn＝(2.014102＋3.016050－4.002603－1.008665)u＝0.0