滬科版高中物理選修3-5模塊綜合檢測(cè)

1、積一時(shí)之跬步 臻千里之遙程 高中物理學(xué)習(xí)材料（馬鳴風(fēng)蕭蕭*整理制作）模塊綜合檢測(cè)（時(shí)間：90分鐘滿分：100分）一、選擇題（本題包括10小題，每小題4分，共40分，全部選對(duì)的得4分, 選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分）1 籃球運(yùn)動(dòng)員接傳來的籃球時(shí)，通常要先伸出兩臂迎接，手接觸到球后，兩臂隨球迅速引至胸前這樣做可以（）A .減小球?qū)κ值臎_量B. 減小球的動(dòng)量變化率C. 減小球的動(dòng)量變化量D. 減小球的動(dòng)能變化量【解析】 由題可知球動(dòng)量的變化量是一定的，當(dāng)增大接球的時(shí)間，由F =號(hào)可知，可以減小球?qū)κ值淖饔昧?，即減小球的動(dòng)量變化率，B正確.【答案】B2. （2010天津卷）下列關(guān)于原子和原

2、子核的說法正確的是（）A. B衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分B. 玻爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化C. 放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短D. 平均結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固【解析】 B衰變是原子核中的中子衰變生成的，不是核外電子， A錯(cuò)誤； 波爾理論成功之處是提出了原子的能量量子化的觀點(diǎn)， 局限性在于保留了經(jīng)典的 軌道理論，B正確，放射性元素的半衰期取決于原子核，與單質(zhì)還是化合物，以 及溫度的高低無關(guān)， C 錯(cuò)誤，平均結(jié)合能越小，表示核子結(jié)合成原子核時(shí)質(zhì)量虧 損越小，核越不穩(wěn)定，故 D 錯(cuò)誤【答案】 B3如圖所示， N 為鎢板， M 為金屬網(wǎng)，它們分別和電池兩極相連，

3、各電池 的電動(dòng)勢(shì)和極性已在圖中標(biāo)出，鎢的逸出功為4.5 eV.現(xiàn)分別用能量不同的光子照 射鎢板(各光子的能量也已在圖上標(biāo)出 )那么下列圖中能有電子到達(dá)金屬網(wǎng)的是 ()【解析】 A 中沒有光電子產(chǎn)生， B、C、D 都有光電子產(chǎn)生 B 中電源加 正向電壓，光電子加速向 M運(yùn)動(dòng)；C中電源加反向電壓，光電子最大初動(dòng)能為Ei = 5.8 eV 4.5 eV= 1.3 eVv 1.5 eV,故C中光電子不能到達(dá) M; D中光電子的 最大初動(dòng)能為E2 = 6.8 eV4.5 eV= 2.3 eV > 1.5 eV,故D中光電子能到達(dá) M.【答案】 BD4如圖 1 所示，在甲、乙兩種情況中，人用相同大小

4、的恒定拉力拉繩子，使人和船A均向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過相同的時(shí)間t，圖甲中船A沒有到岸，圖乙中船A 沒有與船 B 碰撞則經(jīng)過時(shí)間 t( )馬鳴風(fēng)蕭蕭圖1A 圖甲中人對(duì)繩子拉力的沖量比圖乙中人對(duì)繩子拉力的沖量小B 圖甲中人對(duì)繩子拉力的沖量比圖乙中人對(duì)繩子拉力的沖量大C.圖甲中人對(duì)繩子拉力的沖量與圖乙中人對(duì)繩子拉力的沖量相同D以上三種情況都有可能【解析】 題圖甲中人對(duì)繩子拉力的沖量與圖乙中人對(duì)繩子拉力的沖量都等 于人的拉力乘以所用的時(shí)間，故沖量相等，C正確.【答案】 C 5一小型飛船在高空繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若其沿運(yùn)動(dòng)方向的相反方向 射出一物體P,不計(jì)空氣阻力，則（）A .飛船一定離開原來軌道運(yùn)動(dòng)B P

5、一定離開原來軌道運(yùn)動(dòng)C. 飛船運(yùn)動(dòng)半徑一定增大D. P 運(yùn)動(dòng)半徑一定減小【解析】 由動(dòng)量守恒定律知，射出物體 P 后，火箭動(dòng)量變大，而其剩余 質(zhì)量變小， 故火箭的動(dòng)能增大， 則火箭離開原來的軌道做離心運(yùn)動(dòng)， 即其運(yùn)動(dòng)半 徑一定增大.物體 P 的速度大小有可能與原火箭速度大小相等，故 P 可能沿原 來的軌道運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng) A、C 正確.【答案】 AC6. 為了模擬宇宙大爆炸的情況，科學(xué)家們使兩個(gè)帶正電的重離子加速后，沿同一條直線相向運(yùn)動(dòng)而發(fā)生猛烈碰撞 若要使碰撞前的動(dòng)能盡可能多地轉(zhuǎn)化為 內(nèi)能，應(yīng)設(shè)法使離子在碰撞前的瞬間具有 ( )A 相同的速率B 相同的質(zhì)量C 相同的動(dòng)能D 大小相同的動(dòng)量【解析】

6、當(dāng)兩重粒子碰前動(dòng)量等大反向時(shí)， 碰后粒子可能均靜止， 動(dòng)能全 部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】 D7. (2010浙江)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件 下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線 (甲光、乙光、丙光 )，如圖 2 所示， 則可判斷出 ( )圖2A 甲光的頻率大于乙光的頻率B. 乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)C. 乙光對(duì)應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率D. 甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能【解析】 如圖所示，光電管加正向電壓的情況： P 向右移動(dòng)時(shí)，參與導(dǎo)電 的光電子數(shù)增加； P 移到某一位置時(shí)，所有逸出的光電子都剛參與了導(dǎo)電，光電 流達(dá)到最大值； P 再向右移

7、動(dòng)時(shí)，光電流不能再增大.積一時(shí)之跬步 臻千里之遙程 光電管加反向電壓的情況：P向右移動(dòng)時(shí)，參與導(dǎo)電的光電子數(shù)減少；P移 到某一位置時(shí)，所有逸出的光電子都不參與導(dǎo)電， 光電流恰為零，此時(shí)光電管兩1端所加的電壓為遏止電壓；P再向右移動(dòng)時(shí)，光電流始終為零.eUc=qmev2h v W0，入射光頻率越咼，對(duì)應(yīng)的遏止電壓 Uc越大.從圖象中可以看出，丙光對(duì)應(yīng)的遏止電壓 Uc最大，所以丙光的頻率最高， 丙光的波長(zhǎng)最短，丙光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能也最大，選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤.甲 光和乙光的頻率相同，選項(xiàng) A錯(cuò)誤.由于是同一光電管，所以乙光、丙光對(duì)應(yīng) 的截止頻率是一樣的，選項(xiàng) C錯(cuò)誤.【答案】 B8 .下表列出

8、了幾種不同物質(zhì)在某種速度下的德布羅意波波長(zhǎng)和頻率為1MHz的無線電波的波長(zhǎng)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知()質(zhì)量(kg)速度(m/s)波長(zhǎng)(m)彈子球2.0 X 10 21.0X10_23.3X 10_30電子(100 eV)9.1 X 10 315.0X 1061.2X10_10無線電波(1 MHz)3.0X 102 要檢測(cè)彈子球的波動(dòng)性幾乎不可能 無線電波通常情況下只能表現(xiàn)出波動(dòng)性 電子照射到鋁箔上可以觀察到它的波動(dòng)性 只有可見光才有波粒二象性A B C D 【解析】 彈子球的德布羅意波波長(zhǎng)很小， 通常情況下很難找到如此小的障 礙物或小孔，所以對(duì)；無線電波波長(zhǎng)很長(zhǎng)，通常情況下只表現(xiàn)出波動(dòng)性，所以 對(duì)；

9、電子波長(zhǎng)與金屬晶格大小的數(shù)量級(jí)相同，故可觀察到它的波動(dòng)性，所以對(duì)；對(duì)于不只是可見光有波粒二象性， 對(duì)于微觀粒子都具有波粒二象性. 所以 選 D.【答案】 D9. （2011瓊海檢測(cè)）下列說法正確的是（）A 太陽(yáng)輻射的能量主要來自太陽(yáng)內(nèi)部的核裂變反應(yīng)B. 湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)C. 一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵撌獾牟ㄩL(zhǎng)太短D. 按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌 道時(shí)，電子的動(dòng)能減小，原子總能量增大【解析】 太陽(yáng)內(nèi)部主要是核聚變反應(yīng)，A錯(cuò)誤.a粒子大角度散射說明原 子具有核式結(jié)構(gòu)，電子的發(fā)現(xiàn)說明原子是可以再分的， B 錯(cuò)誤.發(fā)生光電

10、效應(yīng)的 條件是入射光的頻率大于等于極限頻率， C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確.【答案】 D10. 如圖3為氫原子能級(jí)的示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n= 4的激發(fā)態(tài)， 當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出若干不同頻率的光.關(guān)于這些光下列說法正確的是（）馬鳴風(fēng)蕭蕭圖3A 最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的光是由 n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的B. 頻率最小的光是由n = 2能級(jí)躍遷到n= 1能級(jí)產(chǎn)生的C. 這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光D. 用n= 2能級(jí)躍遷到n= 1能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34 eV的金屬 鉑能發(fā)生光電效應(yīng)【解析】 最容易發(fā)生衍射的應(yīng)是波長(zhǎng)最長(zhǎng)而頻率最小、能量最低的光波， h尸hc/入=En E

11、m,對(duì)應(yīng)躍遷中能級(jí)差最小的應(yīng)為 n= 4到n = 3,故A、B錯(cuò).由 C2可知處于n = 4能級(jí)上的氫原子共可輻射出 C4= 6種不同頻率的光，故C錯(cuò)根 據(jù)hv= E2 Ei及發(fā)生光電效應(yīng)的條件 h v> W可知D正確.【答案】 D二、填空題 （本題 2 小題，共計(jì) 16分）11. （8分）如圖4所示，兩輛小車A和B位于光滑水平直軌道上.如圖4甲 所示為第一次實(shí)驗(yàn)，B靜止，A以0.5 m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，與B碰后A以0.1 m/s 的速度彈回，B以0.3 m/s的速度向右運(yùn)動(dòng).如圖4乙所示為第二次實(shí)驗(yàn)，B仍 靜止，A車固定上1 kg重的物體后還以0.5 m/s的速度與B碰撞.碰后A靜止

12、， B以0.5 m/s的速度向右運(yùn)動(dòng).則A的質(zhì)量為kg, B的質(zhì)量為kg.圖4【解析】 根據(jù)動(dòng)量守恒定律，第一次實(shí)驗(yàn)碰撞得mAVA= mAVA ' + mBVB ；第二次實(shí)驗(yàn)碰撞得(mA+Ati)va = mBvA.代入數(shù)值解得 mA= 1 kg, mB = 2 kg.【答案】 1 212(8 分)如圖 5 所示,是盧瑟福發(fā)現(xiàn)原子核式結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖請(qǐng)回 答下列問題：(1) 實(shí)驗(yàn)中用了 放射線(2) 實(shí)驗(yàn)要在真空中進(jìn)行的原因是 (3) 當(dāng)放射線擊中靶子時(shí)發(fā)生的情況是 圖5【答案】（1） a（2）因?yàn)閍粒子電離本領(lǐng)強(qiáng)，所以要放在真空中，避免a粒子與帶電的空氣分子相撞（3）絕大多數(shù)a粒子

13、穿過金箔后仍沿原來的方向前進(jìn)，但是有少數(shù)a粒子發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn)，并且有極少數(shù) a粒子的偏轉(zhuǎn)超過了 90°有的甚至達(dá)到了 180°三、計(jì)算題（本題包括 4 個(gè)小題，共 44分，解答要寫出必要的文字說明、主 要的解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位 ）13. （10分）（2010?？跈z測(cè)）如圖6所示，一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0.50 T,磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，MN是磁場(chǎng)的左邊界在距磁場(chǎng)左邊界MN的1.0 m處有一個(gè)放射源A,內(nèi)裝放射物質(zhì)Ra（鐳），Ra發(fā)生a衰變生成 新核Rn（氡）放在MN左側(cè)的粒子接收器接收到垂直于邊界MN方向射出的a粒子，此時(shí)接收器位置距直線 OA

14、的距離為1.0 m.»»»»»»»»»積一時(shí)之跬步臻千里之遙程 圖6（1）試寫出Ra的衰變方程；（2）求衰變后Rn（氡）的速率.（質(zhì)子、中子的質(zhì)量為1.6X 10 27 kg，電子電量-19e= 1.6X 10 19 C）【解析】（1）由核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得226Ra> 222Rn + 2He.（2）對(duì)a粒子2vaqBRqvB二 m7 vc m由動(dòng)量守恒定律得mva- Mv = 0m qBR 2X 1.6X 10-19X 1.0X 0.5_5v二Mv尸 M 二222X 1.6X 10-27

15、 m/s= 45X 10 m/s.【答案】（DRa> 22?Rn + 2He（2）4.5 X 105 m/s14. （10分）（2011四川高考）隨著機(jī)動(dòng)車數(shù)量的增加，交通安全問題日益凸 顯.分析交通違法事例，將警示我們遵守交通法規(guī)，珍惜生命.一貨車嚴(yán)重超載 后的總質(zhì)量為49 t，以54 km/h的速率勻速行駛.發(fā)現(xiàn)紅燈時(shí)司機(jī)剎車，貨車即 做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度的大小為2.5 m/W（不超載時(shí)則為5 m/S2）.（1）若前方無阻擋，問從剎車到停下來此貨車在超載及不超載時(shí)分別前進(jìn)多 遠(yuǎn)？（2）若超載貨車剎車時(shí)正前方25 m處停著總質(zhì)量為1 t的轎車，兩車將發(fā)生馬鳴風(fēng)蕭蕭碰撞，設(shè)相互作用0

16、.1 s后獲得相同速度，問貨車對(duì)轎車的平均沖力多大?【解析】(1)貨車初速度vo= 54 km/h = 15 m/s超載時(shí)加速度ai = 2.5 m/S2,則滑行距離x1 = 2a1-= 2X2.5 m = 45 m.不超載時(shí)加速度a2 = 5 m/s2,則滑行距離vo152x2 二 2a2= 25 m = 22.5 m.(2)設(shè)兩車碰撞前貨車的速度為 vi,則由vl v0= 2aix解得vi = 10 m/s設(shè)兩車碰后達(dá)到的共同速度為 V2,由動(dòng)量守恒定律知m1V1= (m1 + m2)V2代入數(shù)據(jù)解得V2= 9.8 m/s設(shè)貨車對(duì)轎車的平均沖力為 F，對(duì)轎車由動(dòng)量定理知Ft = m2V2

17、0解得 F = 9.8X 104 N.【答案】(1)45 m 22.5 m (2)9.8 X 104 N15. (12分)(2011銅川檢測(cè))氫原子處于基態(tài)時(shí)，原子能量 E= 13.6 eV, 已知電子電量e= 1.6X 1019 C,電子質(zhì)量m= 0.91 X 1030 kg,氫的核外電子的 第一條可能軌道的半徑為3 = 0.53 X 1010 m.(1) 氫原子核外電子的繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流，則氫原子處于n = 2的定態(tài)時(shí)，核外電子運(yùn)動(dòng)的等效電流多大？(用K、e, r1, m表示，不要求代入數(shù) 據(jù))(2) 若要使處于n= 2的氫原子電離，至少要用頻率多大的電磁波照射氫原 子？(3)

18、若已知鈉的極限頻率為6.00X 1014 Hz,今用一群處于n= 4的激發(fā)態(tài)的氫 原子發(fā)射的光譜照射鈉，試通過計(jì)算說明有幾條譜線可使鈉發(fā)生光電效應(yīng)？【解析】(1)氫原子核外電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，庫(kù)侖力充當(dāng)向心力，ke 4 n mr2 ,有 r2 = T2 (其中 r2= 4r1)根據(jù)電流的定義I=t 由得I =花鳥1.(2) 要使處于n = 2的氫原子電離，照射光光子的能量應(yīng)能使電子從第2能級(jí)Ei躍遷到無限遠(yuǎn)處，最小頻率的電磁波的光子能量應(yīng)為：h-0-得 V 8.21 X 1014 Hz.(3) 由于鈉的極限頻率為6.00X 1014 Hz，則使鈉發(fā)生光電效應(yīng)的光子的能量 至少為_6.63X 10-34X 6.00X 1014E0V hvv1.6X 10-19eV2.486 eV氫原子的能級(jí)躍遷用如圖所示.一群處于nv4的激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)射的光子，