【名師一號(hào)】2021年人教版物理雙基限時(shí)練-選修3-5：階段性測評(píng)卷(一)VIP

階段性測評(píng)卷(一)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)第Ⅰ卷(選擇題，共48分)一、選擇題(本題有12小題，每小題4分，共48分．)1．如圖所示是一個(gè)粒子源，產(chǎn)生某種微觀粒子，在其正前方安裝只有兩條狹縫的擋板，粒子穿過狹縫打在前方的熒光屏上使熒光屏發(fā)光．那么在熒光屏上將看到()A．只有兩條亮紋B．有多條明暗相間的條紋C．沒有亮紋D．只有一條亮紋解析：由于粒子源產(chǎn)生的粒子是微觀粒子，它的運(yùn)動(dòng)受波動(dòng)性支配，對(duì)大量粒子運(yùn)動(dòng)到達(dá)屏上的某點(diǎn)的概率，可以用波的特征進(jìn)行描述，即產(chǎn)生雙縫干涉，在屏上將看到干涉條紋，所以B項(xiàng)正確．答案：B2．(多選題)兩種單色光a和b，a光照射某金屬時(shí)有光電子逸出，b光照射該金屬時(shí)沒有光電子逸出，則()A．在真空中，a光的傳播速度較大B．在水中，a光的波長較小C．在真空中，b光光子的能量較大D．在水中，b光的折射率較小解析：依據(jù)光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件知道，入射光的頻率必需大于或等于金屬的極限頻率，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，所以a光的頻率大于b光的頻率．在同一種介質(zhì)中a光的折射率大于b光的折射率．依據(jù)公式n＝C/v，在同一種介質(zhì)中a光的傳播速度小于b光，依據(jù)愛因斯坦的光子說，光子的能量E＝hν，a光光子的能量大于b光光子的能量．依據(jù)波速公式v＝λν，在水中a光的波長小于b光的波長．答案：BD3．小車上裝有一桶水，靜止在光滑水平地面上，如圖所示，桶的前、后、底及側(cè)面各裝有一個(gè)閥門，分別為S1、S2、S3、S4(圖中未全畫出)．要使小車向前運(yùn)動(dòng)，可接受的方法是()A．打開閥門S1 B．打開閥門S2C．打開閥門S3 D．打開閥門S4解析：依據(jù)水和車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，原來系統(tǒng)動(dòng)量為零，由0＝m水v水＋m車v車知，車的運(yùn)動(dòng)方向與水的運(yùn)動(dòng)方向相反，故水應(yīng)向后噴出，選項(xiàng)B正確．答案：B4．(多選題)如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量mA＞mB，中間用一段細(xì)繩相連并有一被壓縮的彈簧，放在平板小車C上后，A、B、C均處于靜止?fàn)顟B(tài)．若地面光滑，則在細(xì)繩被剪斷后，A、B從C上未滑離之前，A、B沿相反方向滑動(dòng)的過程中()A．若A、B與C之間的摩擦力大小相同，則A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量也守恒B．若A、B與C之間的摩擦力大小不相同，則A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量也不守恒C．若A、B與C之間的摩擦力大小不相同，則A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，但A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒D．以上說法均不對(duì)解析：當(dāng)A、B兩物體組成一個(gè)系統(tǒng)時(shí)，彈簧的彈力為內(nèi)力，而A、B與C之間的摩擦力為外力．當(dāng)A、B與C之間的摩擦力等大反向時(shí)，A、B組成的系統(tǒng)所受外力之和為零，動(dòng)量守恒；當(dāng)A、B與C之間的摩擦力大小不相等時(shí)，A、B組成的系統(tǒng)所受外力之和不為零，動(dòng)量不守恒．而對(duì)于A、B、C組成的系統(tǒng)，由于彈簧的彈力，A、B與C之間的摩擦力均為內(nèi)力，故不論A、B與C之間的摩擦力的大小是否相等，A、B、C組成的系統(tǒng)所受外力之和均為零，故系統(tǒng)的動(dòng)量守恒．正確選項(xiàng)是A、C.答案：AC5．(多選題)一氣球由地面勻速上升，當(dāng)氣球下的吊梯上站著的人沿著梯子上爬時(shí)，下列說法正確的是()A．氣球可能勻速上升B．氣球不行能相對(duì)地面靜止C．氣球可能下降D．氣球運(yùn)動(dòng)速度不發(fā)生變化解析：只要滿足人與氣球的動(dòng)量之和等于系統(tǒng)原來的動(dòng)量，A、C選項(xiàng)的狀況均有可能發(fā)生．答案：AC6．(多選題)a光經(jīng)過某干涉儀形成的光的干涉圖樣如圖甲所示，若只將a光換成b光照射同一干涉儀，形成的光的干涉圖樣如圖乙所示．則下述正確的是() 甲 乙A．a(chǎn)光光子的能量較大B．b光光子的能量較大C．a(chǎn)光能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，b光肯定能D．在水中b光傳播的速度較大解析：a光干涉條紋間距寬，所以它的波長長，頻率小，在介質(zhì)中的傳播速度大，它使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，說明它的頻率比金屬的極限頻率高，b光的頻率比它的大，所以b光能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)．答案：BC7．(多選題)光通過單縫所發(fā)生的現(xiàn)象，用位置和動(dòng)量的不確定關(guān)系的觀點(diǎn)加以解釋，下列敘述正確的是()A．單縫寬，光沿直線傳播，是由于單縫越寬，位置不確定量Δx越大，動(dòng)量不確定量Δp越大的原因B．單縫寬，光沿直線傳播，是由于單縫越寬，位置不確定量Δx越大，動(dòng)量不確定量Δp越小的原因C．單縫窄，中心亮紋寬，是由于單縫越窄，位置不確定量Δx越小，動(dòng)量不確定量Δp越小的原因D．單縫窄，中心亮紋寬，是由于單縫越窄，位置不確定量Δx越小，動(dòng)量不確定量Δp越大的原因解析：由粒子位置不確定量Δx與粒子動(dòng)量不確定量Δp的不確定關(guān)系：ΔxΔp≥eq\f(h,4π)可知，單縫越寬，位置不確定量Δx越大，動(dòng)量不確定量Δp越小，所以光沿直線傳播，B正確；單縫越窄，位置不確定量Δx越小，動(dòng)量不確定量Δp越大，所以中心亮紋越寬，D正確．答案：BD8．(多選題)一粒鋼珠從靜止?fàn)顟B(tài)開頭自由下落，然后陷入泥潭中．若把在空中下落的過程稱為過程Ⅰ，進(jìn)入泥潭直到停止的過程稱為過程Ⅱ，則()A．過程Ⅰ中鋼珠的動(dòng)量的轉(zhuǎn)變量等于重力的沖量B．過程Ⅱ中阻力的沖量的大小等于過程Ⅰ中重力的沖量的大小C．Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)過程中合外力的總沖量等于零D．過程Ⅱ中鋼珠的動(dòng)量的轉(zhuǎn)變量等于零解析：Ⅰ階段中只受重力，動(dòng)量的變化量就等于重力的沖量；Ⅱ階段動(dòng)量的變化量等于重力與阻力合力的沖量；整個(gè)過程動(dòng)量的變化量為零，所以合外力的沖量為零．答案：AC9．如圖所示，光滑圓槽的質(zhì)量為M，靜止在光滑的水平面上，其內(nèi)表面有一小球被細(xì)線吊著，恰位于槽的邊緣處，如將線燒斷，小球滑到另一邊的最高點(diǎn)時(shí)，圓槽的速度為()A．0 B．向左C．向右 D．無法確定解析：小球和圓槽組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力，故系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒．細(xì)線被燒斷瞬間，系統(tǒng)在水平方向上的總動(dòng)量為零，又知小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，球與槽水平方向上有共同速度，設(shè)為v′，依據(jù)動(dòng)量守恒定律有：0＝(M＋m)v′，所以v′＝0.A選項(xiàng)正確．答案：A10．現(xiàn)有a、b、c三束單色光，其波長關(guān)系為λa>λb>λc，用b光束照射某種金屬時(shí)，恰能發(fā)生光電效應(yīng)．若分別用a光束和c光束照射該金屬，則可以斷定()A．a(chǎn)光束照射時(shí)，不能發(fā)生光電效應(yīng)B．c光束照射時(shí)，不能發(fā)生光電效應(yīng)C．a(chǎn)光束照射時(shí)，釋放出的光電子數(shù)目最多D．c光束照射時(shí)，釋放出的光電子的最大初動(dòng)能最小解析：由a、b、c三束單色光的波長關(guān)系λa>λb>λc，及波長、頻率的關(guān)系知：三束單色光的頻率關(guān)系為：va<vb<vc.故當(dāng)b光恰能使金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，a光必定不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，c光必定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，A項(xiàng)對(duì)，B項(xiàng)錯(cuò)；又由于發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)釋放的光電子數(shù)目與光照強(qiáng)度有關(guān)，光照越強(qiáng)，光電子數(shù)目越多，由于光照強(qiáng)度未知，所以光電子數(shù)目無法推斷，C項(xiàng)錯(cuò)；而光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率有關(guān)，頻率越高，最大初動(dòng)能越大，所以c光照射時(shí)釋放出的光電子的最大初動(dòng)能最大，D項(xiàng)錯(cuò)．答案：A11．(2021·天津高考)我國女子短道速滑隊(duì)在今年世錦賽上實(shí)現(xiàn)女子3000m接力三連冠．觀看發(fā)覺，“接棒”的運(yùn)動(dòng)員甲提前站在“交棒”的運(yùn)動(dòng)員乙前面，并且開頭向前滑行，待乙追上甲時(shí)，乙猛推甲一把，使甲獲得更大的速度向前沖出．在乙推甲的過程中，忽視運(yùn)動(dòng)員與冰面間在水平方向上的相互作用，則()A．甲對(duì)乙的沖量肯定等于乙對(duì)甲的沖量B．甲、乙的動(dòng)量變化肯定大小相等、方向相反C．甲的動(dòng)能增加量肯定等于乙的動(dòng)能削減量D．甲對(duì)乙做多少負(fù)功，乙對(duì)甲就肯定做多少正功解析：由于甲對(duì)乙的作用力與乙對(duì)甲的作用力方向相反，因此兩個(gè)力的沖量方向相反，不相等，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由動(dòng)量定理可知，相互作用力大小相等、方向相反，因此沖量等大反向，動(dòng)量變化量等大反向，B項(xiàng)正確；由于甲、乙的動(dòng)能變化等于甲、乙各自所受合外力做的功，兩者所受合外力做的功不肯定相等，C項(xiàng)錯(cuò)誤；兩者的相互作用力等大反向，但在作用力作用下兩人的位移不肯定相等，所以相互做的功不肯定相等，D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：B12．如圖所示，在光滑水平面上，有一質(zhì)量為M＝3kg的薄板和質(zhì)量為m＝1kg的物塊，都以v＝4m/s的初速度朝相反方向運(yùn)動(dòng)，它們之間有摩擦，薄板足夠長，當(dāng)薄板的速度為2.4m/s時(shí)，物塊的運(yùn)動(dòng)狀況是()A．做加速運(yùn)動(dòng) B．做減速運(yùn)動(dòng)C．做勻速運(yùn)動(dòng) D．以上運(yùn)動(dòng)都可能解析：薄板足夠長，則最終物塊和薄板達(dá)到共同速度v′，由動(dòng)量守恒定律得(取薄板運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?Mv－mv＝(M＋m)v′，v′＝eq\f(Mv－mv,M＋m)＝eq\f(3－1×4,3＋1)m/s＝2m/s.共同運(yùn)動(dòng)速度的方向與薄板初速度的方向相同．在物塊和薄板相互作用過程中，薄板始終做勻減速運(yùn)動(dòng)，而物塊先沿負(fù)方向減速到速度為零，再沿正方向加速到2m/s.當(dāng)薄板速度為v1＝2.4m/s時(shí)，設(shè)物塊的速度為v2，由動(dòng)量守恒定律得：Mv－mv＝Mv1＋mv2，即v2＝eq\f(M－mv－Mv1,m)＝eq\f(2×4－3×2.4,1)m/s＝0.8m/s.此時(shí)物塊的速度方向沿正方向，故物塊正做加速運(yùn)動(dòng)，A選項(xiàng)正確．答案：A第Ⅱ卷(非選擇題，共52分)二、試驗(yàn)題(本題有2小題，共15分．請(qǐng)按題目要求作答)13．(6分)膚淺的夜色中，在大海上航行的船舶依靠航標(biāo)燈指引航道，如圖所示是一個(gè)航標(biāo)燈自動(dòng)把握電路的示意圖．電路中的光電管陰極K涂有可發(fā)生光電效應(yīng)的金屬．下表反映的是各種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率和極限波長，又知可見光的波長在400～770nm(1nm＝10－9m各種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率和極限波長：金屬銫鈉鋅銀鉑極限頻率(Hz)4.545×10146.000×10148.065×10141.153×10151.529×1015極限波長(μm)0.66000.50000.37200.26000.1962依據(jù)上圖和所給出的數(shù)據(jù)，你認(rèn)為：(1)光電管陰極K上應(yīng)涂有金屬________；(2)把握電路中的開關(guān)S應(yīng)和________(填“a”和“b”)接觸；(3)工人在鍛壓機(jī)、沖床、鉆床等機(jī)器上勞動(dòng)時(shí)，稍有不慎就會(huì)把手壓在里面，造成工傷事故．假如將上述把握電路中的電燈換成驅(qū)動(dòng)這些機(jī)器工作的電機(jī)，這時(shí)電路中開關(guān)S應(yīng)和________接觸，這樣，當(dāng)工人不慎將手伸入危急區(qū)域時(shí)，由于遮住了光線，光控繼電器銜鐵馬上動(dòng)作，使機(jī)床停止工作，避開事故發(fā)生．解析：(1)依題意知，可見光的波長范圍為400×10－9～770×10－9m而金屬銫的極限波長為λ＝0.6600×10－6m＝660nm，鈉的極限波長為λ1＝0.5000×10－6m＝500nm，因此，光電管陰極(2)膚淺的夜色中，線圈中無電流，銜鐵與b接觸，船舶依靠航標(biāo)燈指引航道，所以把握電路中的開關(guān)S應(yīng)和b接觸．(3)若將上述把握電路中的電燈換成電機(jī)，在手遮住光線之前，電機(jī)應(yīng)是正常工作的，此時(shí)銜鐵與a接觸，所以電路中的開關(guān)S應(yīng)和a接觸．答案：(1)銫或鈉(2分)(2)b(2分)(3)a(2分)14．(9分)某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的試驗(yàn)．氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成．在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著肯定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入的壓縮空氣會(huì)從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂移在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差．甲乙(1)下面是試驗(yàn)的主要步驟：①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌的調(diào)整旋鈕，使導(dǎo)軌水平；②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；③把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)整打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí)，紙帶始終在水平方向；④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；⑥先__________________，然后__________________，讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)；⑦取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤⑥，選出抱負(fù)的紙帶如圖乙所示；⑧測得滑塊1(包括撞針)的質(zhì)量為310g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205g．試完善試驗(yàn)步驟⑥的內(nèi)容．(2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動(dòng)量為________kg·m/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動(dòng)量為________kg·m/s(保留三位有效數(shù)字)．(3)試說明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要緣由是_________________．答案：(1)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源再放開滑塊(3分)(2)0.6200.618(3分)(3)滑塊和導(dǎo)軌之間存在摩擦(3分)三、計(jì)算題(本題有3小題，共37分．解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最終答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必需明確寫出數(shù)值和單位)15．(10分)質(zhì)量是60kg的建筑工人，不慎從高空跌下，由于彈性平安帶的愛護(hù)作用，最終使人懸掛在空中．已知彈性平安帶緩沖時(shí)間為1.2s，平安帶伸直后長5m，求平安帶所受的平均沖力．(g取10m/s2)解析：人下落為自由落體運(yùn)動(dòng)，下落到底端時(shí)的速度為：veq\o\al(2,0)＝2gh，v0＝eq\r(2gh)＝10m/s(3分)取人為爭辯對(duì)象，在人和平安帶相互作用的過程中，人受到重力mg和平安帶給的沖力F，取F方向?yàn)檎较?，由?dòng)量定理得：(F－mg)t＝0－m(－v0)(4分)所以F＝mg＋eq\f(mv0,t)＝1100N，方向豎直向上．(3分)答案：1100N，方向豎直向上16．(13分)用功率P0＝1W的光源，照射離光源r＝3m處的某塊金屬的薄片．已知光源發(fā)出的是波長λ＝589nm的單色光，試計(jì)算(1)1s內(nèi)打到金屬板1m2(2)若取該金屬原子半徑r1＝0.5×10－10m解析：(1)離光源3m處的金屬板每1s內(nèi)單位面積上接受的光能為E＝eq\f(P0t,4πr2)＝eq\f(1×1,4π×32)J/m2·s＝8.9×10－3J/m2·s＝5.56×1016eV/m2·s(3分)由于每個(gè)光子的能量為E1＝hν＝eq\f(h,λ)c＝eq\f(6.63×10－34×3×108,589×10－9)J＝3.377×10－19J＝2.11eV(2分)所以單位時(shí)間內(nèi)打到金屬板上單位面積的光子數(shù)為n＝eq\f(E,E1)＝eq\f(5.56×1016,2.11)＝2.64×1016(個(gè))．(2分)(2)每個(gè)原子的截面積為S1＝πreq\o\al(2,1)＝π×(0.5×10－10)2m2＝7.85×10－21m2把金屬板看成由原子密集排列組成的，則每個(gè)原子截面積上每秒內(nèi)接收到的光子數(shù)為n1＝nS1＝2.64×1016×7.85×10－21s－1＝2.0