2013版高中物理全程復(fù)習(xí)方略（江蘇）：模塊綜合檢測(三)

第頁溫馨提示：此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。模塊綜合檢測(三)選修3-5(90分鐘100分)1.(4分)如圖所示的裝置中，木塊與水平桌面間的接觸是光滑的，子彈沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi)，將彈簧壓縮到最短.現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對象(系統(tǒng))，則此系統(tǒng)在從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個過程中()A.動量守恒、機械能守恒B.動量不守恒、機械能不守恒C.動量守恒、機械能不守恒D.動量不守恒、機械能守恒2.(4分)已知氫原子的能級圖如圖所示，現(xiàn)用光子能量介于10～12.9eV范圍內(nèi)的光去照射一群處于基態(tài)的氫原子，則下列說法中正確的是()A.在照射光中可能被吸收的光子能量有無數(shù)種B.在照射光中可能被吸收的光子能量只有3種C.照射后可能觀測到氫原子發(fā)射不同波長的光有6種D.照射后可能觀測到氫原子發(fā)射不同波長的光有3種3.(4分)如圖所示，光滑水平面上有一靜止的小車，車上固定一汽缸，汽缸用可控閥門隔成兩部分，閥門左端封閉著高壓氣體，氣體質(zhì)量為m，閥門右端是真空，現(xiàn)將閥門打開，若汽缸與外界絕熱，則閥門打開后()A.小車一直朝左端勻速移動B.小車最終靜止，但位置左移了C.缸內(nèi)氣體內(nèi)能不變D.缸內(nèi)氣體內(nèi)能減少4.(4分)有一條捕魚小船停靠在湖邊碼頭，小船又窄又長(估計重一噸).一位同學(xué)想用一個卷尺粗略測定它的質(zhì)量.他進行了如下操作：首先將船平行于碼頭自由停泊，輕輕從船尾上船，走到船頭停下，而后輕輕下船.用卷尺測出船后退的距離為d，然后用卷尺測出船長L.已知他自身的質(zhì)量為m，漁船的質(zhì)量為()A.eq\f(m(L＋d),d)B.eq\f(m(L－d),d)C.eq\f(mL,d)D.eq\f(m(L＋d),L)5.(2019·天津高考)(4分)下列能揭示原子具有核式結(jié)構(gòu)的實驗是()A.光電效應(yīng)實驗B.倫琴射線的發(fā)現(xiàn)C.α粒子散射實驗D.氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)6.(4分)下列說法中正確的是()A.黑體輻射強度的極大值隨溫度的升高向波長較大的方向移動B.物質(zhì)波和光波都是概率波C.原子核越大，它的結(jié)合能越高，原子核中核子結(jié)合得越牢固D.β衰變的實質(zhì)是放射性原子核內(nèi)的一個中子轉(zhuǎn)化成了一個質(zhì)子和一個電子7.(4分)物理學(xué)家做了一個有趣的實驗：在雙縫干涉實驗中，在光屏處放上照相底片，若減弱光的強度，使光子只能一個一個地通過狹縫，實驗結(jié)果表明，如果曝光時間不太長，底片上只出現(xiàn)一些不規(guī)則的點子；如果曝光時間足夠長，底片上就會出現(xiàn)規(guī)則的干涉條紋，對這個實驗結(jié)果認(rèn)識正確的是()A.曝光時間不長時，出現(xiàn)不規(guī)則的點子，表現(xiàn)出光的波動性B.單個光子通過雙縫后的落點完全可以預(yù)測C.干涉條紋中明亮的部分是光子到達(dá)機會較多的地方D.只有大量光子的行為才能表現(xiàn)出光的粒子性8.(2019·丹東模擬)(4分)“朝核危機”引起全球關(guān)注，其焦點就是朝鮮核電站采用輕水堆還是重水堆.重水堆核電站在發(fā)電的同時還可以生產(chǎn)出可供研制核武器的钚239(eq\o\al(239,94)Pu)，這種钚239可由鈾239(eq\o\al(239,92)U)經(jīng)過n次β衰變而產(chǎn)生，則n為()A.2B.239C.145D.929.(4分)某放射性元素經(jīng)過11.4天有7/8的原子核發(fā)生了衰變，該元素的半衰期為()A.11.4天B.7.6天C.5.7天D.3.8天10.(2019·上海高考)(4分)盧瑟福利用α粒子轟擊金箔的實驗研究原子結(jié)構(gòu)，正確反映實驗結(jié)果的示意圖是()11.(4分)現(xiàn)已建成的核電站的能量來自于()A.天然放射性元素衰變放出的能量B.人工放射性同位素放出的能量C.重核裂變放出的能量D.化學(xué)反應(yīng)放出的能量12.(2019·上海高考)(4分)在存放放射性元素時，若把放射性元素①置于大量水中；②密封于鉛盒中；③與輕核元素結(jié)合成化合物.則()A.措施①可減緩放射性元素衰變B.措施②可減緩放射性元素衰變C.措施③可減緩放射性元素衰變D.上述措施均無法減緩放射性元素衰變13.(8分)(1)(2019·上海高考)光滑水平面上兩小球a、b用不可伸長的松弛細(xì)繩相連.開始時a球靜止，b球以一定速度運動直至繩被拉緊，然后兩球一起運動，在此過程中兩球的總動量(填“守恒”或“不守恒”)；機械能(填“守恒”或“不守恒”).(2)(2019·福建高考)愛因斯坦因提出了光量子概念并成功地解釋光電效應(yīng)的規(guī)律而獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎.某種金屬逸出光電子的最大初動能Ekm與入射光頻率ν的關(guān)系如圖所示，其中ν0為極限頻率.從圖中可以確定的是.(填選項前的字母)A.逸出功與ν有關(guān)B.Ekm與入射光強度成正比C.當(dāng)ν<ν0時，會逸出光電子D.圖中直線的斜率與普朗克常量有關(guān)(3)下列關(guān)于放射性現(xiàn)象的說法中，正確的是()A.原子核發(fā)生α衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了4B.原子核發(fā)生α衰變時，生成核與α粒子的總質(zhì)量等于原來的原子核的質(zhì)量C.原子核發(fā)生β衰變時，生成核的質(zhì)量數(shù)比原來的原子核的質(zhì)量數(shù)多1D.單質(zhì)的鈾238與化合物中的鈾238的半衰期是相同的14.(2019·南昌模擬)(8分)(1)隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，大量的科學(xué)發(fā)現(xiàn)促進了人們對原子、原子核的認(rèn)識，下列有關(guān)原子、原子核的敘述正確的是.(填選項前的編號)①盧瑟福α粒子散射實驗說明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)②天然放射現(xiàn)象表明原子核內(nèi)部有電子③輕核聚變反應(yīng)方程有：eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n④氫原子從n＝3能級躍遷到n＝1能級和從n＝2能級躍遷到n＝1能級，前者躍遷輻射出的光子波長比后者的長(2)如圖所示，一輛質(zhì)量MA＝3kg的小車靜止在光滑的水平面上，小車上有一質(zhì)量MB＝1kg的光滑小球，將一輕質(zhì)彈簧壓縮并鎖定，此時彈簧的彈性勢能為Ep＝6J，小球B與小車右壁的距離L＝1.2m，小球脫離彈簧后與小車右壁的油灰阻擋層碰撞并被粘住，求：①小球脫離彈簧時小球和小車各自的速度；②整個過程中，小車移動的距離.15.(2019·沈陽模擬)(8分)(1)下列說法正確的是()A.光子像其他粒子一樣，不但具有能量，也具有動量B.玻爾認(rèn)為，原子中電子軌道是量子化的，但原子的能量是連續(xù)的C.將由放射性元素組成的化合物進行高溫分解，會改變放射性元素的半衰期D.原子核的質(zhì)量大于組成它的核子的質(zhì)量之和，這種現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損(2)如圖所示，已知水平面上的P點右側(cè)光滑，左側(cè)與滑塊間的動摩擦因數(shù)為μ.質(zhì)量分別為m1和m2的兩個滑塊在水平面上P點的右側(cè)分別以速度v1、v2向右運動，由于v1>v2而發(fā)生碰撞(碰撞前后兩滑塊的速度均在一條直線上).二者碰后m1繼續(xù)向右運動，m2被右側(cè)的墻以原速率彈回，再次與m1相碰，碰后m2恰好停止，而m1最終停在Q點.測得PQ間的距離為L.求第一次碰后滑塊m1的速率.16.(2019·山東高考)(8分)(1)碘131核不穩(wěn)定，會發(fā)生β衰變，其半衰期為8天.①碘131核的衰變方程：13153I→(衰變后的元素用X表示).②經(jīng)過天75%的碘131核發(fā)生了衰變.(2)如圖所示，甲、乙兩船的總質(zhì)量(包括船、人和貨物)分別為10m、12m，兩船沿同一直線同一方向運動，速度分別為2v0、v0.為避免兩船相撞，乙船上的人將一質(zhì)量為m的貨物沿水平方向拋向甲船，甲船上的人將貨物接住，求拋出貨物的最小速度.(不計水的阻力)17.(2019·瓊海模擬)(8分)人類認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)和開發(fā)利用原子能經(jīng)歷了十分曲折的過程.請按要求回答下列問題.(1)盧瑟福、玻爾、查德威克等科學(xué)家在原子結(jié)構(gòu)或原子核的研究方面做出了卓越的貢獻.請選擇其中的兩位，指出他們的主要成績.①________________________________________________________________；②________________________________________________________________.(2)在可控核反應(yīng)堆中需要給快中子減速，輕水、重水和石墨等常用作減速劑.中子在重水中可與eq\o\al(2,1)H核碰撞減速，在石墨中與eq\o\al(12,6)C核碰撞減速.上述碰撞可簡化為彈性碰撞模型.某反應(yīng)堆中快中子與靜止的靶核發(fā)生對心正碰，通過計算說明，僅從一次碰撞考慮，用重水和石墨作減速劑，哪種減速效果更好？18.(2019·海南高考)(12分)(1)2011年3月11日，日本發(fā)生九級大地震，造成福島核電站的核泄漏事故.在泄漏的污染物中含有131I和137Cs兩種放射性核素，它們通過一系列衰變產(chǎn)生對人體有危害的輻射.在下列四個式子中，有兩個能分別反映131I和137Cs衰變過程，它們分別是和(填入正確選項前的字母).131I和137Cs原子核中的中子數(shù)分別是____和.A.X1→eq\o\al(137,56)Ba＋eq\o\al(1,0)nB.X2→eq\o\al(131,54)Xe＋eq\o\al(0,－1)eC.X3→eq\o\al(137,56)Ba＋eq\o\al(0,－1)eD.X4→eq\o\al(131,54)Xe＋eq\o\al(1,1)p(2)一質(zhì)量為2m的物體P靜止于光滑水平地面上，其截面如圖所示.圖中ab為粗糙的水平面，長度為L；bc為一光滑斜面，斜面和水平面通過與ab和bc均相切的長度可忽略的光滑圓弧連接.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的木塊以大小為v0的水平初速度從a點向左運動，在斜面上上升的最大高度為h，返回后在到達(dá)a點前與物體P相對靜止.重力加速度為g.求：(i)木塊在ab段受到的摩擦力f；(ii)木塊最后距a點的距離s.答案解析1.【解析】選B.以子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對象(系統(tǒng))，從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短時，彈簧的固定端墻壁對彈簧有外力作用，因此動量不守恒.而在子彈射入木塊時，存在劇烈摩擦作用，有一部分能量將轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機械能也不守恒.2.【解析】選B、C.根據(jù)躍遷規(guī)律，hν＝E2－E1和能級圖可確定，A錯誤，B正確.氫原子最高能躍遷到n＝4的能級，則觀測到的光波長種類N＝C42＝6種，C正確，D錯誤.3.【解析】選B、C.由于右側(cè)是真空，當(dāng)將擋板抽出后，雖然氣體的體積增大了，但氣體并沒有對外做功，故其內(nèi)能不變，C正確、D錯誤；由動量守恒定律可得，小車在氣體體積增大的過程中，向左移動，最終會停止，A錯誤，B正確.4.【解析】選B.如圖所示，設(shè)該同學(xué)在t時間內(nèi)從船尾走到船頭，由動量守恒定律知，人、船在該時間內(nèi)的平均動量大小相等，即meq\f(s人,t)＝Meq\f(d,t)，又s人＝L－d，得M＝eq\f(m(L－d),d).5.【解析】選C.光電效應(yīng)現(xiàn)象證明了光的粒子性，與原子結(jié)構(gòu)無關(guān)，選項A錯誤；倫琴射線的發(fā)現(xiàn)以及氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)都與原子的能級結(jié)構(gòu)有關(guān)，都是原子能級躍遷的結(jié)論，選項B、D錯誤；盧瑟福的α粒子散射實驗證實了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，選項C正確.6.【解析】選B、D.隨著溫度的升高，黑體輻射向頻率大波長短的方向移動，A項錯誤；物質(zhì)波和光波都具有波粒二象性，所以物質(zhì)波和光波都是概率波，B項正確；比結(jié)合能越大的原子核(即原子核的結(jié)合能與核子數(shù)之比，也叫平均結(jié)合能)，原子核中核子結(jié)合得越牢固，C項錯誤；發(fā)生β衰變時中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子，產(chǎn)生的電子從核內(nèi)發(fā)射出來，D項正確.7.【解析】選C.由于光波是一種概率波，故B錯誤、C正確.A中的現(xiàn)象說明了光的粒子性，個別光子的行為通常表現(xiàn)出粒子性，故A、D錯誤.8.【解析】選A.eq\o\al(239,94)Pu核比eq\o\al(239,92)U核多兩個正電荷，由于每經(jīng)過1次β衰變核電荷數(shù)增加1，所以要經(jīng)過2次β衰變，選項A正確，B、C、D錯誤.9.【解析】選D.半衰期是指有半數(shù)原子核發(fā)生衰變的時間，根據(jù)＝eq\f(1,8)，eq\f(t,τ)＝3，因為t＝11.4天，所以τ＝eq\f(11.4,3)＝3.8(天).10.【解析】選D.原子的中心是體積很小的原子核，原子的絕大部分質(zhì)量和全部正電荷都集中在原子核上，當(dāng)α粒子接近原子核的時候，就會發(fā)生大角度散射，甚至被彈回.所以D選項正確.11.【解析】選C.重核的裂變與輕核的聚變都能發(fā)生質(zhì)量虧損，釋放出核能，但是，就建成的核電站來說，都是利用重核的裂變，目前輕核的聚變只能用于制造核武器，人類還不能和平利用輕核的聚變釋放出的能量.12.【解析】選D.改變放射性元素所處的物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)都不會改變元素的原子核，所以，放射性元素衰變的快慢與題目中敘述的幾種因素?zé)o關(guān).D選項正確.13.【解析】(1)b球以一定速度運動直至繩被拉緊，兩球間繩子的拉力就是相互作用的內(nèi)力，滿足動量守恒的條件，所以兩小球a、b組成的系統(tǒng)動量守恒，兩球一起運動，具有共同速度，符合完全非彈性碰撞的特征，動能損失很大，機械能不守恒.(2)選D.金屬的逸出功與入射光頻率無關(guān)，A錯；光電子的最大初動能與入射光強度無關(guān)，B錯；當(dāng)入射光的頻率小于極限頻率時，不能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，C錯；據(jù)光電效應(yīng)方程可知圖象的斜率與普朗克常量有關(guān)，D對.(3)選D.原子核發(fā)生α衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了2，A錯誤；質(zhì)量數(shù)守恒不是質(zhì)量守恒，由于要輻射能量，生成核與α粒子的總質(zhì)量小于原來的原子核的質(zhì)量，B錯誤；原子核發(fā)生β衰變時，生成核的質(zhì)量數(shù)與原來的原子核的質(zhì)量數(shù)相同，C錯誤；放射性元素的半衰期由原子核的內(nèi)部因素決定，跟元素的化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，所以單質(zhì)的鈾238與化合物中的鈾238的半衰期是相同的，D正確.答案：(1)守恒不守恒(2)D(3)D14.【解析】(1)盧瑟福α粒子散射實驗說明的是原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)而不是原子核內(nèi)部的結(jié)構(gòu)；天然放射現(xiàn)象說明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)；氫原子從n＝3能級躍遷到n＝1能級放出的光子能量大于從n＝2能級躍遷到n＝1能級放出的光子能量，故前者波長小于后者，只有③正確.(2分)(2)小車與小球組成的系統(tǒng)動量守恒，則MAvA＝MBvB(1分)小車、小球及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒：eq\f(1,2)MAveq\o\al(2,A)＋eq\f(1,2)MBveq\o\al(2,B)＝Ep(1分)解得vA＝1m/svB＝3m/s(1分)由題意可知，xA＋xB＝L(1分)又xA＝vAtxB＝vBt(1分)解得xA＝eq\f(vAL,vA＋vB)＝0.3m(1分)答案：(1)③(2)①3m/s1m/s②0.3m15.【解析】(1)選A.光子具有能量也具有動量，A正確.由玻爾理論可知，原子中電子軌道是量子化的，能量也是量子化的，B錯誤.元素的半衰期不會因物理變化或化學(xué)變化而改變，C錯誤.原子核的質(zhì)量小于組成它的核子的質(zhì)量之和，這種現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損，D錯誤.(2分)(2)設(shè)第一次碰后m1滑塊的速度大小為v1′，滑塊m2的速度大小為v2′，設(shè)向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律有m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′(2分)第二次碰撞m1v1′－m2v2′＝－m1v3(1分)m1過P點向左運動過程中，由動能定理得－μm1gL＝0－eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,3)(2分)解得：v1′＝eq\f(m1v1＋m2v2－m1\r(2μgL),2m1)(1分)答案：(1)A(2)eq\f(m1v1＋m2v2－m1\r(2μgL),2m1)16.【解析】(1)①eq\o\al(131,53)I→eq\o\al(131,54)X＋eq\o\al(0,－1)e(2分)②由放射性元素經(jīng)歷一個半衰期衰變總數(shù)的一半可知，共經(jīng)歷了兩個半衰期即16天.(2分)(2)設(shè)拋出貨物的最小速度為vx，則對乙船有12mv0＝11mv－mvx，(1分)對甲船20mv0－mvx＝11mv，(1分)其中v為后來兩船同向運動的速度.由以上兩式可得vx＝4v0(2分)答案：(1)①eq\o\al(131,54)X＋eq\o\al(0,－1)e②16(2)4v017.【解析】(1)盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型(或其他成就)玻爾把量子理論引入原子模型，并成功地解釋了氫光譜(或其他成就)查德威克發(fā)現(xiàn)了中子(或其他成就).(任選其二)(每空1分)(2)設(shè)中子質(zhì)量為Mn，靶核質(zhì)量為M由動量守恒定律：Mnv0＝Mnv1＋Mv2(1分)由能量守恒定律：eq\f(1,2)Mnveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)Mnveq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,2)(1分)解得：v1＝eq\f(Mn－M,Mn＋M)v0(1分)在重水中靶核質(zhì)量：MH＝2Mnv1H＝eq\f(Mn－MH,Mn＋MH)v0＝－eq\f(1,3)v0(1分)在石墨中靶核質(zhì)量：MC＝12Mnv1C＝eq\f(Mn－MC,Mn＋MC)v0＝－eq\f(11,13)v0