高中物理 模塊綜合測(cè)評(píng) 新人教選修3-5

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模塊綜合測(cè)評(píng) (時(shí)間：50分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本題包括8小題，每小題6分，共48分．在每小題給出的5個(gè)選項(xiàng)中有3項(xiàng)符合題目要求，選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分．每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分) 1．恒星向外輻射的能量來自于其內(nèi)部發(fā)生的各種熱核反應(yīng)．核反應(yīng)方程為 He＋He→Be＋γ.以下說法正確的是(　　) 圖1 A．該核反應(yīng)為聚變反應(yīng) B．熱核反應(yīng)中有質(zhì)量虧損 C．熱核反應(yīng)會(huì)放出巨大能量 D．由于核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒，所以質(zhì)量也是守恒的 E．任意原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)總是相等的 【解析】　該核反應(yīng)為聚變反應(yīng)，故A正確； 核反應(yīng)中的裂變和聚變，都會(huì)有質(zhì)量虧損，都會(huì)放出巨大的能量，故B、C正確； 核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒，質(zhì)量不守恒，故D錯(cuò)誤； 原子中原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)不一定相等，有的原子中相等，有的原子中不相等，有的原子沒有中子，例如氫原子核內(nèi)有一個(gè)質(zhì)子，沒有中子，故E錯(cuò)誤． 【答案】　ABC 2．下列說法正確的是(　　) A.C的半衰期會(huì)隨著周圍環(huán)境溫度的變化而改變 B．愛因斯坦為解釋光的干涉現(xiàn)象提出了光子說 C．處于n＝3能級(jí)狀態(tài)的大量氫原子自發(fā)躍遷時(shí)，能發(fā)出3種頻率的光子 D．普朗克在研究黑體輻射問題時(shí)提出了能量子假說 E．氫彈是利用核聚變的原理制成的 【解析】　元素的半衰期由原子核內(nèi)部因素決定，與外界溫度無關(guān)；愛因斯坦為解釋光電效應(yīng)提出了光子說；處于n＝3能級(jí)狀態(tài)的大量氫原子自發(fā)躍遷時(shí)，能發(fā)出3種頻率的光子；普朗克為了解釋黑體輻射，提出了能量子假說；氫彈是利用核聚變的原理制成的． 【答案】　CDE 3．根據(jù)玻爾理論，下列說法正確的是(　　) A．原子處于定態(tài)時(shí)，雖然電子做變速運(yùn)動(dòng)，但并不 向外輻射能量 B．氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，要釋放一定頻率的光子，電勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量 C．氫原子可以吸收小于使氫原子電離能量的任意能量的光子，因而軌道半徑可以連續(xù)增大 D．電子沒有確定軌道，只存在電子云 E．玻爾理論的成功之處是引入量子觀念 【解析】　根據(jù)玻爾理論中的定態(tài)假設(shè)可知，原子處于定態(tài)時(shí)，不向外輻射能量，A項(xiàng)正確；氫原子發(fā)生躍遷輻射光子，減少的電勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化為電子的動(dòng)能，另一部分轉(zhuǎn)化為光子能量輻射出去，B項(xiàng)正確；氫原子只能吸收等于能級(jí)差的能量的光子，軌道半徑也是一系列不連續(xù)的特定值，C、D項(xiàng)錯(cuò)；玻爾理論由于引入量子觀念成功解釋了氫光譜特點(diǎn)，E項(xiàng)正確． 【答案】　ABE 4．下列五幅圖的有關(guān)說法中正確的是(　　) 圖2 A．原子中的電子繞原子核高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，運(yùn)行軌道的半徑是任意的 B．發(fā)現(xiàn)少數(shù)α粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，說明原子的質(zhì)量絕大部分集中在很小的空間范圍 C．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說明了光具有粒子性 D．射線甲由α粒子組成，每個(gè)粒子帶兩個(gè)單位正電荷 E．鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的裂變 【解析】　根據(jù)玻爾理論可以知道，電子繞原子核運(yùn)動(dòng)過程中是沿著特定軌道半徑運(yùn)動(dòng)的，A錯(cuò)；根據(jù)盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以知道B對(duì)；光電效應(yīng)表明了光的粒子性，C對(duì)；根據(jù)左手定則可以判斷射線甲帶負(fù)電，D錯(cuò)；鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是重核裂變反應(yīng)，E對(duì)． 【答案】　BCE 5．根據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論，氦離子(He＋)的能級(jí)圖如圖3所示．當(dāng)某個(gè)He＋處在n＝4的激發(fā)態(tài)時(shí)，由于躍遷所釋放的光子可能有(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：66390064】 圖3 A．1個(gè)　　B．2個(gè)　　C．3個(gè)　　D．6個(gè)　　E．4個(gè) 【解析】　本題研究是某個(gè)He＋，若從n＝4到n＝1能級(jí)躍遷，則只放出一個(gè)光子，A項(xiàng)正確；若從n＝4能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)，可以從n＝2能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)，則有2個(gè)光子放出，B項(xiàng)正確；同理，若從n＝4能級(jí)先躍遷到n＝3能級(jí)，則還可從n＝3能級(jí)向n＝2能級(jí)躍遷，也可從n＝2能級(jí)向n＝1能級(jí)躍遷，則放出3個(gè)光子，C項(xiàng)正確． 【答案】　ABC 6．下列關(guān)于原子和原子核的說法正確的是(　　) A．盧瑟福通過對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，提出了原子核是由質(zhì)子和中子組成的 B.U(鈾)衰變?yōu)镻a(鏷)要經(jīng)過1次α衰變和1次β衰變 C．質(zhì)子與中子結(jié)合成氘核的過程中發(fā)生質(zhì)量虧損并釋放能量 D．β射線是原子核外電子掙脫原子核的束縛后而形成的電子流 E．放射性元素的半衰期是指大量該元素的原子核中有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間 【答案】　BCE 7．下列說法正確的是(　　) A．方程式U→Th＋He是重核裂變反應(yīng)方程 B．光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都說明光具有粒子性 C．β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的 D．德布羅意首先提出了物質(zhì)波的猜想，而電子衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了他的猜想 E．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬的截止頻率對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)為λ0，若用波長(zhǎng)為λ(λ＜λ0)的單色光做該實(shí)驗(yàn)，會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng) 【解析】　U→Th＋He是衰變反應(yīng)，不是重核裂變反應(yīng)方程；故A錯(cuò)誤； 光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都說明光具有粒子性，故B正確； β衰變所釋放的電子，是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子時(shí)所產(chǎn)生的，故C錯(cuò)誤； 德布羅意首先提出了物質(zhì)波的猜想，之后電子衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了他的猜想，故D正確；由光電效應(yīng)規(guī)律知E正確． 【答案】　BDE 8．下列說法正確的是(　　) A.Th經(jīng)過6次α衰變和4次β衰變后，成為穩(wěn)定的原子核Pb B．發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程為Be＋He→C＋n C．γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，在這三種射線中γ射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱 D．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，電勢(shì)能增大，原子能量減小 E．現(xiàn)有4個(gè)放射性元素的原子核，經(jīng)2個(gè)半衰期后還有一個(gè)未衰變 【解析】　Th經(jīng)過6次α衰變和4次β衰變后，質(zhì)量數(shù)是：m＝232－64＝208，電荷數(shù)：z＝90－26＋4＝82，成為穩(wěn)定的原子核Pb.故A正確； 發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程是Be＋He→C＋n，故B正確； γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，在這三種射線中γ射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱，故C正確； 根據(jù)波爾理論可知，核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，氫原子的電勢(shì)能增大，核外電子遵循：k＝，據(jù)此可知電子的動(dòng)能減??；再據(jù)能級(jí)與半徑的關(guān)系可知，原子的能量隨半徑的增大而增大，故D錯(cuò)誤．半衰期是對(duì)大量原子核衰變規(guī)律的總結(jié)，E錯(cuò)誤． 【答案】　ABC 二、非選擇題(本題共5小題，共52分) 9．(8分)若在做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，稱得入射小球1的質(zhì)量m1＝15 g，被碰小球2的質(zhì)量m2＝10 g，由實(shí)驗(yàn)得出它們?cè)谂鲎睬昂蟮奈灰啤獣r(shí)間圖線如圖4所示，則由圖可知，入射小球在碰前的動(dòng)量是________gcm/s，入射小球在碰后的動(dòng)量是________gcm/s，被碰小球的動(dòng)量是________gcm/s，由此可得出的結(jié)論是__________________________________． 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：66390065】 圖4 【解析】　由題圖知碰前 p1＝m1v1＝m1＝1 500 gcm/s 碰后p1′＝m1＝750 gcm/s p2′＝m2＝750 gcm/s. 由此可得出的結(jié)論是兩小球碰撞前后的動(dòng)量守恒． 【答案】　1 500　750　750　兩小球碰撞前后的動(dòng)量守恒 10．(8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5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)是重垂線所指的位置，若測(cè)得各落點(diǎn)痕跡到O點(diǎn)距離：OM＝2.68 cm，OP＝8.62 cm，ON＝11.50 cm，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100%＝________%(結(jié)果保留一位有效數(shù)字). 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：66390066】 圖5 【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＝mAOP，碰后系統(tǒng)的總動(dòng)量可等效表示為p′＝mAOM＋mBON，則其百分誤差＝≈2%. 【答案】　P　2 11．(12分)一群氫原子處于量子數(shù)n＝4的能級(jí)狀態(tài)，氫原子的能級(jí)圖如圖6所示，則： 圖6 (1)氫原子可能發(fā)射幾種頻率的光子？ (2)氫原子由量子數(shù)n＝4的能級(jí)躍遷到n＝2的能級(jí)時(shí)輻射光子的能量是多少電子伏？ (3)用(2)中的光子照射下表中幾種金屬，哪些金屬能發(fā)生光電效應(yīng)？發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，發(fā)射光電子的最大初動(dòng)能是多少電子伏？ 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：66390067】 金屬 銫 鈣 鎂 鈦 逸出功W/eV 1.9 2.7 3.7 4.1 【解析】　(1)可能發(fā)射6種頻率的光子． (2)由玻爾的躍遷規(guī)律可得光子的能量為E＝E4－E2，代入數(shù)據(jù)得E＝2.55 eV. (3)E只大于銫的逸出功，故光子只有照射銫金屬上時(shí)才能發(fā)生光電效應(yīng)．根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可得光電子的最大初動(dòng)能為Ekm＝E－W0 代入數(shù)據(jù)得，Ekm＝0.65 eV. 【答案】　(1)6種　(2)2.55 eV　(3)銫　0.65 eV 12．(12分)如圖7所示，質(zhì)量為3m的木塊靜止放置在光滑水平面上，質(zhì)量為m的子彈(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0水平向右射入木塊，穿出木塊時(shí)速度變?yōu)関0，已知木塊的長(zhǎng)為L(zhǎng)，設(shè)子彈在木塊中的阻力恒定．試求： 圖7 (1)子彈穿出木塊后，木塊的速度大小v； (2)子彈在木塊中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：66390068】 【解析】　(1)子彈與木塊相互作用過程，滿足動(dòng)量守恒定律： mv0＝mv0＋3mv 解得：v＝. (2)對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用功能關(guān)系：fL＝mv－m2－3mv2 解得：f＝ 對(duì)木塊應(yīng)用動(dòng)量定理：ft＝3mv 解得：t＝. 【答案】　(1)v＝　(2)t＝ 13．(12分)如圖8所示，一質(zhì)量為2m的L形長(zhǎng)木板靜止在光滑水平面上．木板右端豎起部分內(nèi)側(cè)有粘性物質(zhì)，當(dāng)有其他物體與之接觸時(shí)即會(huì)粘在一起．某一時(shí) 刻有一質(zhì)量為m的物塊，以水平速度v0從L形長(zhǎng)木板的左端滑上長(zhǎng)木板．已知物塊與L形長(zhǎng)木板的上表面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)它剛要與L形長(zhǎng)木板右端豎起部分相碰時(shí)，速度減為，碰后即粘在一起，求： 圖8 (1)物塊在L形長(zhǎng)木板上的滑行時(shí)間及此時(shí)長(zhǎng)木板在地面上滑行的距離； (2)物塊與L形長(zhǎng)木板右端豎起部分相碰過程中，長(zhǎng)木板受到的沖量大小. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：66390069】 【解析】　(1)設(shè)物塊在L形長(zhǎng)木板上的滑行時(shí)間為t，由動(dòng)量定理得： －μmgt＝m－mv0 解得t＝ 物塊與L形長(zhǎng)木板右端豎起部分相碰前系統(tǒng)動(dòng)量守恒： mv0＝m＋2mv1 解得v1＝ 由動(dòng)能定理得μmgs＝2mv 解得s＝. (2)物塊與L形長(zhǎng)木板右端豎起部分相碰過程，系統(tǒng)動(dòng)量守恒mv0＝3mv2 對(duì)長(zhǎng)木板由動(dòng)量定理得：I＝2mv2－2mv1＝. 【答案】　(1)　　(2)