【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2015-2016學(xué)年高二物理教科版選修3-5模塊檢測(一)(DOC)

1、模塊檢測（一）（時間：90 分鐘滿分：100 分）、選擇題（本題共 10 小題，每小題 4 分，共 40 分）1 下列實(shí)驗(yàn)中，深入地揭示了光的粒子性一面的有答案 AB解析 選項(xiàng) A 為康普頓效應(yīng)，選項(xiàng) B 為光電效應(yīng)，康普頓效應(yīng)和光電效應(yīng)都深入揭示了光的粒子性；選項(xiàng) C 為a粒子散射實(shí)驗(yàn)，未涉及光子，揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)；選項(xiàng) D 為光的折射，揭示了氫原子能級的不連續(xù).2 下列應(yīng)用中把放射性同位素作為示蹤原子的是（）A 利用含有放射性碘 131 的油，檢測地下輸油管的漏油情況B 把含有放射性元素的肥料施給農(nóng)作物，利用探測器的測量，找出合理的施肥規(guī)律C.利用射線探傷法檢查金屬中的砂眼和裂紋D 給

2、懷疑患有甲狀腺的病人注射碘 131，診斷甲狀腺的器質(zhì)性和功能性疾病A. X 射線被石墨敬射府部分波長増大缶鋅板被紫外線照射時 有電子逸肚但披可見 光照射吋沒有電子逸出C.轟擊金箔的。 粒子中冇少 數(shù)運(yùn)動方向塩生較大偏轉(zhuǎn)D.氫原子發(fā)射的光經(jīng)三棱鏡分光后呈現(xiàn)線狀光譜答案 ABD解析 利用射線探傷法檢查金屬中的砂眼和裂紋是利用丫射線貫穿能力強(qiáng)的特點(diǎn)，因此 C 選項(xiàng)不屬于示蹤原子的應(yīng)用，A、B、D 都是作為示蹤原子，故A.B、D 正確.3 關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和原子核，下列說法中正確的是（）A .利用a粒子散射實(shí)驗(yàn)可以估算原子核的半徑B .利用a粒子散射實(shí)驗(yàn)可以估算核外電子的運(yùn)動半徑C.原子的核式結(jié)構(gòu)模型很好

3、地解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)D .處于激發(fā)態(tài)的氫原子放出光子后，核外電子運(yùn)動的動能將增大答案 AD解析 核外電子對粒子幾乎沒有什么阻擋作用，故無法估算核外電子的運(yùn)動半徑，選項(xiàng) B 錯誤；玻爾的氫原子模型很好地解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)，選項(xiàng) C 錯誤，A、D 對.4.秦山核電站第三期工程的兩個 6105kW 發(fā)電機(jī)組已實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電.發(fā)電站的 核能來源于23592U 的裂變，下列說法正確的是（）A .反應(yīng)堆中核反應(yīng)速度通常是采用調(diào)節(jié)23592U 的體積來控制的B.23592U 的一種可能的裂變是23592U+on13954Xe+38sr+ 2 和C.23592U 是天然放射性元素，升高溫度后它的半衰期會

4、縮短D .一個23592U 裂變能放出 200 MeV 的能量，合 3.210-11J答案 BD解析 反應(yīng)堆中核反應(yīng)速度由控制棒（鎘棒）吸收中子的多少來控制，A 錯；2392U 裂變有多種可能性，這是其中常見的一種，B 對；放射性元素的半衰期由原子核本身決定，與溫度壓強(qiáng)等外界條件無關(guān)，C 錯；通過計(jì)算知，D 正確.5.紅寶石激光器的工作物質(zhì)紅寶石含有鉻離子的三氧化二鋁晶體，利用其中的鉻離子產(chǎn)生激光.鉻離子的A能級圖如圖 1 所示，Ei是基態(tài)，E2是亞穩(wěn)態(tài)，E3是激發(fā)態(tài)，若以脈沖氙燈發(fā) 出的波長為入的綠光照射晶體，處于基態(tài)的鉻離子受到激發(fā)而躍遷到 E3,然 后自發(fā)地躍遷到E2，釋放波長為b的光子

5、，處于亞穩(wěn)態(tài) E2的離子躍遷到基態(tài)時輻射出的光就是激光，這種激光的波長為入入2B.入1 &答案 Ac解析由題意知 E3 E1= hcE2E1=h-bb b由式解得 后，故 A 選項(xiàng)正確.b b6.下列說法正確的是A.相同頻率的光照射到不同的金屬上，逸出功越大，出射的光電子最大初動 能越小B .釷核294Th，衰變成鎂核23：Pa,放出一個中子，并伴隨著放出丫光子C.根據(jù)玻爾理論，氫原子輻射出一個光子后能量減小，核外電子運(yùn)動的加速 度減小D .平均結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越牢靠，原子核越穩(wěn)定答案 AD解析 釷核衰變的核反應(yīng)方程式為290Th23：Pa+ 1e,選項(xiàng) B 錯誤；氫

6、原子 輻射出一個光子后能量減小，核外電子軌道半徑減小，由 a=mr22，核外電子運(yùn)動的加速度增大，選項(xiàng) C 錯誤；故只有選項(xiàng) A、D 正確.A.C.入1b入1入2c7.（2014 江西吉安高二期末）2011 年，日本發(fā)生 9 級地震，福島第一核電站嚴(yán) 重受損，大量放射性銫155Cs 和碘153l 進(jìn)入大氣和海水，造成對空氣和海水的放射性污染下列說法正確的是（）A .核反應(yīng)堆中的核廢料不再具有放射性，對環(huán)境不會造成影響B(tài) .鈾核裂變的一種可能核反應(yīng)是235U1355cs+97Rb+ 20nC.放射性碘 嚼 發(fā)生B衰變的核反應(yīng)方程為 嚼一1lixe+-0eD?35U 裂變形式有多種，每種裂變產(chǎn)物不

7、同，質(zhì)量虧損不同，但釋放的核能 相同答案 C8. 如圖 2 所示，有一條捕魚小船?？吭诤叴a頭，小 船又窄又長（估計(jì)重一噸左右）.一位同學(xué)想用一個 卷尺粗略測定它的質(zhì)量.他進(jìn)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m,漁船的質(zhì)量為離 d,然后用卷尺測出船長 L.已知他的自身質(zhì)量為A.m (L+ d)dB.m (L d)dmLcmrm (L + d)答案 B解析 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,s人d即 m=M，又 s人=L d，得 Mm (L d)9.如圖 3 所示

8、，在光滑水平面上，有質(zhì)量分 別為2m 和 m 的 A、B 兩滑塊，它們中間夾 著一根處于壓縮狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧（彈簧與A、 B 不拴連）， 由于被一根細(xì)繩拉著而處 于靜止?fàn)顟B(tài).當(dāng)剪斷細(xì)繩，在兩滑塊脫離d彈簧之后，下述說法正確的是（）A 兩滑塊的動能之比 EkA: EkB= 1 : 2B .兩滑塊的動量大小之比 PA：PB=2 : 1C.兩滑塊的速度大小之比VA:VB=2 : 1D .彈簧對兩滑塊做功之比WA: WB=1 : 1答案 A解析 根據(jù)動量守恒定律知，兩滑塊脫離彈簧后動量大小相等，B 項(xiàng)錯誤；2mBmAVA= mBVB，故 VA :VB= mB: mA= 1 : 2, C 項(xiàng)錯誤；由 Ek

9、= 2m 得 EkA: EkB=mA1=2，A 項(xiàng)正確；由 w=AEk知 WA: WB=EkA: EkB= 1 : 2, D 項(xiàng)錯誤.10. 靜止的氡核2Rn 放出a粒子后變?yōu)獒暫?84Po,a粒子動能為 Ea若衰變放出 的能量全部變?yōu)榉礇_核和a粒子的動能.真空中的光速為 C,則該反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為A4A.218C 222C.218答案222的動能之比為 4： 218,因此衰變釋放的總能量是 228 Ea,由質(zhì)能方程得質(zhì)量、填空題（本題共 3 小題，共 18 分）11. （6 分）（2014 浙江高考）玻爾氫原子模型成功解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，氫原子能級圖如圖 4 所示.當(dāng)氫原子從 n =

10、 4 的能級躍遷到 n = 2 的能級時， 輻射出頻率為_Hz 的光子.用該頻率的光照射逸出功為2.25 eV 的鉀EacEaC_ 218 EaD.222 c2解析由于動量守恒,反沖核和a粒子的動量大小相等，由 Ek二 2m-m，它們虧損是222 Ea218 c2.表面，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為 _ eV（電子電量 e= 1.601019C,普朗克常量 h = 6.631034J s）耳E/eV6_385-.544- .853-L512 - -3.401-13+60圖 4答案 6.210140.30解析 氫原子從 n=4 的能級躍遷到 n = 2 的能級時，釋放出光子的能量為E=0.85 e

11、V ( 3.40 eV)= 2.55 eV,由 hE 解得光子的頻率v6.21014Hz.用此光照射逸出功為 2.25 eV 的鉀時，由光電效應(yīng)方程知，產(chǎn)生光電子的最大初動能為 Ekvh Wv(2.55 2.25)eVv0.30 eV.12.(6 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(xiàn).請選擇其中的兩位，指出他們的主要成績._ ；_(2) 在貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象后，人們對放射線的性質(zhì)進(jìn)行了深入研究， 圖 5 為三種射線在同一磁場中的運(yùn)動軌跡，請從三種射線中任選一種，

12、寫出 它的名稱和一種用途.圖 5答案（1）盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型玻爾把量子理論引入原子模型，并成功解釋了氫光譜規(guī)律查德威克發(fā)現(xiàn)了中子（2）2為丫射線，利用丫射線的貫穿本領(lǐng)，工業(yè)用來探傷解析（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，并成功解釋了氫光譜規(guī)律（或其他成就）查德威克發(fā)現(xiàn)了中子（或其他成就）.（2）1 為a射線；利用a射線的電離作用消除有害靜電.或：2 為Y射線；利用Y射線很強(qiáng)的貫穿本領(lǐng)，工業(yè)用來探傷.或：3 為 謝線；利用B射線自動控制鋁板厚度.13.（6 分）如圖 6 所示，這是工業(yè)生產(chǎn)中大部分光電控制設(shè)備用到的光控繼電器的示意圖，它由電源

13、、光電管、放電器、電磁繼電器等幾部分組成.（1）_示意圖中，a 端應(yīng)是電源.（2）光控繼電器的原理是：當(dāng)光照射光電管時，_當(dāng)用綠光照射光電管陰極 K 時，可以發(fā)生光電效應(yīng)，則下列 _ 法正確.A .增大綠光照射強(qiáng)度，光電子最大初動能增大B .增大綠光照射強(qiáng)度，電路中光電流增大答案正(2) 陰極 K 發(fā)射電子，電路中產(chǎn)生電流，經(jīng)放大器放大的電流產(chǎn)生的磁場使鐵芯 M 磁化，將銜鐵 N 吸住.無光照射光電管時，電路中無電流，N 自動離開MB三、計(jì)算題(共 4 小題，共 42 分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演 算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出 數(shù)值和單位)

14、14. (10 分)一群氫原子處于量子數(shù) n = 4 的能級狀態(tài)，氫原子的能級圖如圖 7 所 示，則:(1)氫原子可能發(fā)射幾種頻率的光子？氫原子由量子數(shù) n = 4 的能級躍遷到 n = 2 的能級時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，發(fā)射光電子的最大初動能是多大？E/eV0-0.85-1.51-3.401-13.60圖 7金屬銫鈣鎂鈦逸出功 W/eV1.92.73.74.100432答案(1)6 種(2)2.55 eV (3)銫；0.65 eV解析(1)可發(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

15、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能為Ekm= E Wo代入數(shù)據(jù)得，Ekm= 0.65 eV(或 1.010-19J)15.(10 分)(2014 江蘇卷)牛頓的自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理中記載，A、B 兩個玻璃球相碰，碰撞后的分離速度和它們碰撞前的接近速度之比總是約為15 : 16.分離速度是指碰撞后 B 對 A 的速度，接近速度是指碰撞前 A 對 B 的速度.若 上述過程是質(zhì)量為 2m 的玻璃球 A 以速度 V0碰撞質(zhì)量為 m 的靜止玻璃球 B， 且為對心碰撞

16、，求碰撞后 A、B 的速度大小.答案1731答案48v24V0解析 設(shè) A、B 球碰撞后速度分別為 V1和 V2由動量守恒定律 2mv0= 2mv1+ mv2，16. (10 分)40 kg 的女孩騎自行車帶 30 kg 的男孩(如圖 8 所示)，行駛速度 2.5 m/s.自行車行駛 時，男孩要從車上跳下來.(1)他知道如果直接跳下來，他可能會摔跤，為什么？(2)男孩安全跳下車且速度為零，計(jì)算男孩安全跳下車的瞬間，女孩和自行車的速度；且由題意知V2 V115V016解得17V1二48V0,31V2= 24V0(3)計(jì)算自行車與兩個孩子，在男孩跳下車前后整個系統(tǒng)的動能的值.如有不同，請解釋.答案

17、由于慣性(2)4 m/s(3)250 J 400 J 男孩跳下車時用力向前推自行車，對系統(tǒng)做了正功，使系統(tǒng) 的動能增加了 150 J解析(1)如果直接跳下來，人具有和自行車相同的速度，腳著地后，腳的速度為零，由于慣性，上身繼續(xù)向前傾斜，因此他可能會摔跤所以他下來時用力往前推自行車，這樣他下車時可能不摔跤.(2)男孩跳下車前后，對整體由動量守恒定律有：(mi+ m2+ m3)vo= (mi+ m2)v得 v= 4 m/s(mi表示女孩質(zhì)量，m2表示自行車質(zhì)量，m3表示男孩質(zhì)量)(3)男孩跳下車前系統(tǒng)的動能1212Eki= 2(mi+ m2+ m3)vo= 2(40 + 10+ 30)(2.5) J=250 J男孩跳下車后系統(tǒng)的動能i2i2Ek2= 2(mi+ m2)v = 2(40 + i0)4 J= 400 J男孩跳下車時用力向前推自行車，對系統(tǒng)做了正功，使系統(tǒng)的動能增加了 i5