人教高中物理選修3-5課件：模塊綜合檢測(cè)

1、模塊綜合檢測(cè)一、單項(xiàng)選擇題（本題共6小題，每小題6分，共36分.在每 小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確）1.下列說(shuō)法正確的是（）A.康普頓效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性，電子的衍射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明粒子具有波動(dòng)性B. 愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)現(xiàn)象，并且提出光子說(shuō)，成功解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象C. 愛因斯坦的光電效應(yīng)方程能夠說(shuō)明光子具有動(dòng)量D. 康普頓效應(yīng)表明光子只具有能量解析：選A.康普頓效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性，電子的衍射實(shí)驗(yàn) 說(shuō)明粒子具有波動(dòng)性，選項(xiàng)A正確；赫茲在研究電磁波時(shí)發(fā)現(xiàn) 了光電效應(yīng)現(xiàn)象，愛因斯坦提出光子說(shuō)，成功解釋了光電效應(yīng) 現(xiàn)象，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；愛因斯坦的光電效應(yīng)方程不能夠說(shuō)明光子 具有動(dòng)量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；康

2、普頓效應(yīng)表明光子除了具有能量外 還有動(dòng)量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.2如圖所示是某金屬在光的照射下，光電子的最大初動(dòng)能&與入射光的波長(zhǎng)的倒數(shù)（也）的關(guān)系圖象，由圖象可知（A. 圖象中的是產(chǎn)生光電效應(yīng)的最小波長(zhǎng)B.普朗克常量和光速的乘積he =EC.該金屬的逸出功等于一£D.若入射光的波長(zhǎng)為2o/3,產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為3E解析：選B.圖象中的幾是產(chǎn)生光電效應(yīng)的最大波長(zhǎng)，選項(xiàng)A 錯(cuò)誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，光電子的最大初動(dòng)能Ek與 入射光的波長(zhǎng)的倒數(shù):的關(guān)系圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式為Ek=hcW,由圖象可知 耳=0時(shí)，hc=Ef選項(xiàng)B正確；由耳= 屁:一并結(jié)合關(guān)系圖象可得該金屬的逸出功

3、選項(xiàng)C 錯(cuò)誤；若入射光的波長(zhǎng)為尋 由Ek=hcW,解得Ek=hcjW=3E-E=2E9即產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為2E,選項(xiàng)D 錯(cuò)誤.3. 如圖甲所示，光滑水平面上有P、0兩物塊，它們?cè)?=4 s 時(shí)發(fā)生碰撞，圖乙是兩者的位移圖象，已知物塊P的質(zhì)量為=1 kg,由此可知（）x/mP Q22煤勿“""16 Q整體0Xu0410 f/s甲乙A.碰撞前P的動(dòng)量為16 kgm/sB.兩物塊的碰撞可能為彈性碰撞C.物塊0的質(zhì)量為4 kgD.兩物塊碰撞過(guò)程中P對(duì)0作用力的沖量是3N解析：選D根據(jù)位移圖象可知，碰撞前P的速度v0=4 m/s,碰撞前P的動(dòng)量為po=mPvo=4 kg m/

4、s,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)位移圖象，碰撞后二者速度相同，說(shuō)明碰撞為完全非彈性碰撞, 選項(xiàng)B錯(cuò)誤；碰撞后，二者的共同速度v = l m/s,由動(dòng)量守恒定律，mPVQ=(mP+mQ)v,解得mQ=3 kg,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由動(dòng)量定理，兩物塊碰撞過(guò)程中P對(duì)0作用力的沖量是I=Pq= mQv=3 N s,選項(xiàng)D正確.4. 下列說(shuō)法正確的是（）A. 由玻爾的原子模型可推知，氫原子處于激發(fā)態(tài)時(shí)，量子數(shù)越大，核外電子動(dòng)能越大B. 天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)C. 一個(gè)氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，能輻射6種不 同頻率的光子D. 放射性元素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件有關(guān)解析：選B.由玻爾

5、的原子模型可推知，氫原子處于激發(fā)態(tài)時(shí), 量子數(shù)越大，原子總能量越大，電子勢(shì)能越大，核外電子動(dòng)能 越小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核有復(fù)雜 的結(jié)構(gòu)，選項(xiàng)B正確；一個(gè)氫原子從=4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài) 時(shí)，最多能輻射3種不同頻率的光子，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；放射性元 素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件均無(wú)關(guān)，選項(xiàng)D 錯(cuò)誤.5. 通過(guò)百余年核物理的發(fā)展和進(jìn)步，人們已經(jīng)對(duì)原子核有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.兩個(gè)質(zhì)子之間，不管距離如何，核力總是大于庫(kù)侖力B. 原子核的結(jié)合能大于使其完全分解成自由核子所需要的能量C. 比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定D. 輕核聚變釋放能量，可能沒(méi)有質(zhì)量虧損解

6、析：選C.當(dāng)兩個(gè)質(zhì)子相距很近時(shí)，核力大于庫(kù)侖力，而當(dāng) 大于一定距離時(shí)，核力小于庫(kù)侖力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；原子核的結(jié) 合能等于使其完全分解成自由核子所需要的能量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤; 比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，選項(xiàng)C正確；輕核聚變釋放能 量，一定有質(zhì)量虧損，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.6. 下列說(shuō)法正確的是（）A.天然放射性元素囁Th（牡）經(jīng)過(guò)4次a唱Pb（鉛）Ba衰變產(chǎn)生的a射線穿透能力最強(qiáng)C. 質(zhì)子、中子、a粒子的質(zhì)量分別是加1、加2、加3，質(zhì)子和中 子結(jié)合成一個(gè)a粒子，釋放的能量是（2如+2加2加3）/D. 由愛因斯坦質(zhì)能方程可知，質(zhì)量和能量可以相互轉(zhuǎn)化解析：選C.天然放射性元素囁Th（牡）衰變變成韁Pb,根據(jù)質(zhì)量數(shù)

7、守恒和質(zhì)子數(shù)守恒，需要經(jīng)過(guò)232-20=6次經(jīng)過(guò)加=2兀一（9082）=4次卩衰變，即天然放射性元素29oTh（經(jīng)過(guò)6次a衰變和4次卩衰變變成Pb（鉛），選項(xiàng)A錯(cuò)誤；a衰變產(chǎn)生的a射線電離能力最強(qiáng),穿透能力最弱，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)«粒子，需要兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子，質(zhì) 量虧損Am=2m!+2m2m3,由質(zhì)能方程可知，釋放的能量AE =A/w /=（2如+2加2加3）/,選項(xiàng)C正確；愛因斯坦質(zhì)能方 程只是反映了質(zhì)量與能量之間的關(guān)系，質(zhì)量和能量不可以相互 轉(zhuǎn)化，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題6分，共24分.在每 小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全

8、選對(duì)的 得6分，選對(duì)但不全得3分，有錯(cuò)選或不答的得0分）7.滑塊甲的質(zhì)量為0.8 kg,以大小為5.0 m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí),與另一質(zhì)量為1.0 kg、以大小為3.0 m/s的速度迎面而來(lái)的滑塊乙相撞碰撞后滑塊甲恰好靜止.假設(shè)碰撞時(shí)間極短，以向右 為正方向,下列說(shuō)法正確的是（）A.碰后乙的速度大小為2 m/sB.碰撞過(guò)程中甲受到的乙的作用力的沖量大小為4.0 N sC.碰撞過(guò)程中乙動(dòng)量的變化量為2.0 kg m/sD.碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為14 J解析：選BD.由動(dòng)量守恒定律得加甲v甲一加乙卩乙=加乙卩'乙，代 入數(shù)據(jù)解得乙= lOm/s,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；碰撞過(guò)程中甲動(dòng)量的變化量為

9、Ap甲=0加甲心甲=4.0 kg m/s,由動(dòng)量定理可得甲滑塊受到的乙的作用力的沖量為/=A¥ = -4.0 N-s,選項(xiàng)B正確；碰撞過(guò)程中乙動(dòng)量的變化量為M乙=肌乙，乙一（一加乙v乙）=4.0 kg m/s,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由能量守恒定律得如/甲箱+尹乙屁=尹乙陀+AE,代入數(shù)據(jù)解得立=14 J,選項(xiàng)D正確.如圖所示，用高壓水槍噴出的強(qiáng)力水柱沖擊右側(cè)的煤層.設(shè)水 柱直徑為D,水流速度為卩，方向水平，水柱垂直煤層表面，水 柱沖擊煤層后水的速度為零.高壓水槍的質(zhì)量為手持高壓 水槍操作,進(jìn)入水槍的水流速度可忽略不計(jì)，已知水的密度為 下列說(shuō)法正確的是（）A. 高壓水槍單位時(shí)間噴出的水的質(zhì)量為曲

10、1>2B.高壓水槍的功率為|/97r£>LC. 水柱對(duì)煤層的平均沖力為小2/D. 手對(duì)高壓水槍的作用力水平向右解析：選BC.設(shè)心時(shí)間內(nèi)，從水槍噴出的水的體積為A",質(zhì)量為Atm,則m=pSVi W=Svt=JtD2vtf單位時(shí)間噴出水的質(zhì)量為普=pvnD2f選項(xiàng)A錯(cuò)誤；At時(shí)間內(nèi)水槍噴出的水的動(dòng)能 Ek=mv2=pnD2v3f由動(dòng)能定理知高壓水槍在此期間對(duì)水做功為W=Ek=lpnD2v3tfW高壓水槍的功率p=&=lpnD2v選項(xiàng)B正確；考慮一個(gè)極短時(shí)間A兒 在此時(shí)間內(nèi)噴到煤層上水的質(zhì)量為m,設(shè)煤層對(duì)水柱的作用力為F,由動(dòng)量定理，F(xiàn)t,=mvf心'

11、;時(shí)間內(nèi)沖到煤層水的質(zhì)量pnD2vtf,解得F=pnD2v2f由牛頓第三定律可知，水柱對(duì)煤層的平均沖 fjjFf=F=pnD2v2f選項(xiàng)C正確；當(dāng)高壓水槍向右噴出高壓 水流時(shí)，水流對(duì)高壓水槍的作用力向左，由于高壓水槍有重力, 根據(jù)平衡條件，手對(duì)高壓水槍的作用力方向斜向右上方，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.9.用圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，分別用a、b、c三束光照射光電管陰極，得到光電管兩端的電壓與相應(yīng)的光電流的關(guān)系如圖乙所示，其中“、c兩束光照射時(shí)對(duì)應(yīng)的遏止電壓相同，均為Uclf根據(jù)你所學(xué)的相關(guān)理論，下列論述正確的是（）甲乙A. a、c兩束光的頻率不同，光強(qiáng)相同B. 方光束的波長(zhǎng)最短C. 用“光束照射時(shí)，

12、光電管發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能最大D. 方光束光子的動(dòng)量最大解析：選BD.根據(jù)如圖乙所示光電管兩端的電壓與相應(yīng)的光電 流的關(guān)系可知，"、c兩束光的遏止電壓相同，說(shuō)明頻率相同，a、 c兩束光產(chǎn)生的飽和光電流不同，說(shuō)明光強(qiáng)不同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;用b光束照射時(shí)對(duì)應(yīng)的遏止電壓較大，說(shuō)明b光束的頻率較大, 則方光束的波長(zhǎng)最短，選項(xiàng)B正確；由于°、c兩束光的頻率相 同，用"、c光束照射時(shí)，光電管發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能相 同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；方光束的頻率較大，能量較大，方光束光子的 動(dòng)量最大，選項(xiàng)D正確.10光滑水平面上有一靜止木塊，質(zhì)量為m 卩 的子彈水平射入木塊后未穿出，子彈與木

13、塊如、 運(yùn)動(dòng)的速度圖象如圖所示.由此可知（）晉一 A.木塊質(zhì)量可能是2加上B. 子彈進(jìn)入木塊的深度為晉C. 木塊所受子彈的沖量為毎/巾D. 子彈射入木塊過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能為芬解析：選BC.設(shè)木塊質(zhì)量為M,由動(dòng)量守怛定律，加卩0=（加+M）號(hào)，解得M=mf選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)速度一時(shí)間圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移可知，子彈進(jìn)入木塊的深度為= £=罟，選項(xiàng)B正確；由動(dòng)量定理，木塊所受子彈的沖量為 I=N=ntVQ，選項(xiàng)C正確；由能量守恒定律，子彈射入木塊過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能為蘇+M）選項(xiàng)D錯(cuò)誤.三、非選擇題(本題共3小題，共40分.解答時(shí)應(yīng)寫出必要的 文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后

14、答案的不能 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)11.(12分)如圖甲所示，質(zhì)量M=2 kg的木板以初速度v0=5 m/s 在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量加=0.5 kg的滑塊落在木板的右端沒(méi)有彈起，最終恰好沒(méi)掉下來(lái)，從滑塊落到木板上開始計(jì)時(shí),二者的速度一時(shí)間圖象如圖乙所示，g取lOm/sS求:甲v/(m> s"1)乙(1)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)“: (2)木板的長(zhǎng)度L和系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能Q.解析：由圖乙知，t=2 s末二者達(dá)到共同速度，設(shè)共同速度 為v 對(duì)滑塊，由動(dòng)量定理得fimgt=mvO對(duì)木板和滑塊組成的系統(tǒng)，水平方向動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定 律得 =(M+m)v

15、聯(lián)立解得“=02(2)2 s內(nèi)木板的位移兀尸中=滑塊的位移兀2=尹=4 m木板的長(zhǎng)度L=xix2=5 m 系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能Q =fimgL=5 J.答案：(1)02 (2)5 m 5 J12. (12分)如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，氫原子從«=4向兀=2 能級(jí)躍遷所放出的光子恰能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，求：n8 543 2E/eV0 -0.54 -0.85 -1.51-3.40113.60(1)該金屬的截止頻率是多少？ (2)用一群=5能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)所放出的光子照1=射該金屬,產(chǎn)生的光電子的最大動(dòng)能為多少？(普朗克常量為h=6.63X10"34 J s,結(jié)果保留三位

16、有效數(shù)字)解析：根據(jù)玻爾理論，E4-E2=hv9 v=6.15X1014Hz,從 n = 5|RJ n = l能級(jí)躍遷所放出的光子照射該金屬時(shí)產(chǎn)生的光電子的 動(dòng)能最大，由愛因斯坦光電效應(yīng)方程，Ek = (E5-Et)=hv9得£嚴(yán)105 eV.答案：(1)6.15 X1014 Hz (2)10.5 eVF: x x xXXXX某種放射線后衰變成常Rn1=ITV； x x xm.|13. （16分）如圖所示，有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.05 T,磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，MN是磁場(chǎng)的左邊界.在磁 場(chǎng)A處放一個(gè)放射源，內(nèi)裝裟Ra,放出（1）寫出上述衰變方程.若A處距磁場(chǎng)邊界MN的距離04 = 1.0 m時(shí),放在MN左側(cè) 邊緣的粒子接收器接收到垂直于邊界MN方向射出的質(zhì)量較小 的粒子，此時(shí)接收器距過(guò)OA的直線10 m.求一個(gè)靜止釀Ra 核衰變過(guò)程中釋放的核能有多少？（取1 u=1.6X10一27蜒，e = 1.6X1019C,結(jié)果保留三位有效數(shù)字）解析：裟Ra比哦Rn電荷數(shù)多2個(gè)，質(zhì)量數(shù)多4個(gè)，