選修3-5綜合測(cè)試題

1、選修3-5綜合測(cè)試題本卷分第I卷（選擇題）和第n卷（非選擇題）兩部分。滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。第1卷（選擇題共40分）一、選擇題（共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第16題只有一項(xiàng)符合題目要求，第710題有多項(xiàng)符合題目要求。 全部選又的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。）1. （2015重慶理綜）如圖中曲線 a、b、c、d為氣泡室中某放射物發(fā)生衰變放出的部分粒子的徑跡，氣泡室中磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里.以下判斷可能正確的是A . a、b為3粒子的徑跡B. a、b為丫粒子的徑跡C. c、d為“粒子的徑跡D . c、d為3粒子的徑跡答案：D解析：丫射

2、線是不帶電的光子，在磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。a粒子為氨核帶正電，由左手定則知向上偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng) A、C錯(cuò)誤；3粒子是帶負(fù)電的電子，應(yīng)向下偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng) D正確。2.兩球之間壓縮一根輕彈簧，靜置于光滑水平桌面上。已知A、B兩球質(zhì)量分別為 2m和m。當(dāng)用板擋住A球而只釋放B球時(shí)，B球被彈出落于距桌邊距離為 x的水平地面上，如圖所示。當(dāng)用同樣的程度壓縮彈簧，取走 A左邊的擋板，將 A、B同時(shí)釋放，B球的落地點(diǎn)距桌邊的距離為 （）a. XB. V3x金喇£乙.3i ,6C. xD. 3 x:f答案：D1 一解析：當(dāng)用板擋住小球 A而只釋放B球時(shí)，根據(jù)能重寸恒有：Ep = 2mv2,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律

3、有：x = v0t。 當(dāng)用同樣的程度壓縮彈簧，取走 A左邊的擋板，將 A、B同時(shí)釋放時(shí)，設(shè) A、B的速度大小分別為 va和vb, 則根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律有：mvB-2mvA= 0, Ep=1 2mvA + mvB,解得vb=vo, B球的落地2 23點(diǎn)距桌邊的距離為 x' =vBt=W6x, D選項(xiàng)正確。 33 . （2014重慶理綜）碘131的半衰期約為8天。若某藥物含有質(zhì)量為 m的碘131 ,經(jīng)過(guò)32天后，該藥 物中碘131的含量大約還有（）A.B.m C.16D.m32答案：C解析：由半衰期公式得 m1 =（2）Tm=（2）m =送，故選項(xiàng)C正確。4 .研究光電效應(yīng)規(guī)律

4、的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，以頻率為V的光照射光電管陰極 K時(shí)，有光電子產(chǎn)生。由于光電管K、A間加的是反向電壓， 光電子從陰極K發(fā)射后將向陽(yáng)極 A做減速運(yùn)動(dòng)。光電流i由圖中電流計(jì)G測(cè)出，反向電壓 U由電壓表V測(cè)出，當(dāng)電流計(jì)的示數(shù)恰好為零時(shí)，電壓表的示數(shù)稱為反向截止電壓U。在下列表示光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律的圖象中，錯(cuò)誤的是（）反向電氏”和頻率 肥一定時(shí)，光中.都 ，光卸的要系A(chǔ)反向截止電壓乩 和頻率甘的美系V光四和頓率時(shí)定時(shí)洸曲陶與反向 電東門的關(guān)系1061坨胤J相卿率一定時(shí)， 光電池與產(chǎn)生光電子的 時(shí)間f的關(guān)系答案：B解析：反向電壓U和頻率一定時(shí)，發(fā)生光電效應(yīng)產(chǎn)生的光電子數(shù)與光強(qiáng)成正比，則單位時(shí)間到達(dá)極A的

5、光電子數(shù)與光強(qiáng)也成正比，故光電流i與光強(qiáng)I成正比，A項(xiàng)正確；由動(dòng)能定理，得一 qUo=0-Ekm,又因Ekm=hL W,所以U0=f可知截止電壓 U0與頻率V是線性關(guān)系，不是正比關(guān)系，故 B錯(cuò)誤；光強(qiáng)I與頻率Y一定時(shí)，光電流i隨反向電壓的增大而減小，又據(jù)光電子動(dòng)能大小的分布概率及發(fā)出后的方向 性，可知C項(xiàng)正確；由光電效應(yīng)，知金屬中的電子對(duì)光子的吸收是十分迅速的，時(shí)間小于I。-9s,109s后，光強(qiáng)I和頻率Y 一定時(shí)，光電流恒定，故 D項(xiàng)正確。5 .質(zhì)量為m的人站在質(zhì)量為2m的平板小車上，以共同的速度在水平地面上沿直線前行，車所受地面 阻力的大小與車對(duì)地面壓力的大小成正比.當(dāng)車速為V0時(shí)，人從車

6、上以相對(duì)于地面大小為V。的速度水平向V t圖象為（）后跳下。跳離瞬間地面阻力的沖量忽略不計(jì)，則能正確表示車運(yùn)動(dòng)的答案：B解析：考查動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用及圖象問(wèn)題，解題的關(guān)鍵是注意動(dòng)量的矢量性，規(guī)定初速度方向?yàn)檎?方向，由動(dòng)量守恒定律，有 3mvo=mvo+2mv,得v=2vo;由牛頓第二定律知，人跳離小車前后的加速度2v。，加速度與原來(lái)相等的勻減速運(yùn)動(dòng)，直到停止，故選B。相等，即在v-1圖象上兩線平行。綜上所述，人跳離車后，車將做以初速度A+ 1A. A- 14AC. A+ 1 2解析：設(shè)中子質(zhì)量為m,則原子核質(zhì)量為 Am,1由 mv= mv+ Amv2, 2mv,得c 1 C2= Qmv2+m

7、 Am v1 = “ vm+ Amr-rnf VA+1A a所以 Ii= k7> A 對(duì)。v1|A-17.（2015廣東省湛江一中高三模擬）用如圖所示的光電管研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,用某種頻率的單色光 a照射光電管陰極K,電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。而用另一頻率的單色光b照射光電管陰極 K時(shí)，電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，那么（）A. a光的頻率一定大于 b光的頻率B.只增加a光的強(qiáng)度可使通過(guò)電流計(jì)G的電流增大C.增加b光的強(qiáng)度可能使電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)嚴(yán);光電管 至 Fl6 . （2014大綱全國(guó)卷）一中子與一質(zhì)量數(shù)為 A（A>1）的原子核發(fā)生彈性正碰。若碰前原子核靜止，則碰撞前與碰撞后

8、中子的速率之比為A-1B, A+1A+ 1 2D.2A- 1答案：AD.用a光照射光電管陰極 K時(shí)通過(guò)電流計(jì) G的電流是由d到c答案：AB解析：由于用單色光a照射光電管陰極 K,電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明發(fā)生了光電效應(yīng)，而用另一頻率的單色光b照射光電管陰極 K時(shí)，電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明 b光不能發(fā)生光電效應(yīng)，即 a 光的頻率一定大于 b光的頻率；增加 a光的強(qiáng)度可使單位時(shí)間內(nèi)逸出光電子的數(shù)量增加，則通過(guò)電流計(jì) G 的電流增大；因?yàn)閎光不能發(fā)生光電效應(yīng)，所以即使增加b光的強(qiáng)度也不可能使電流計(jì) G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)； 用a光照射光電管陰極 K時(shí)通過(guò)電流計(jì) G的電子的方向是由d到c,所以電流方

9、向是由 c到do選項(xiàng)A、B 正確。8. （2015河南安陽(yáng)二模）下列五幅圖分別對(duì)應(yīng)五種說(shuō)法，其中正確的是（）根據(jù)“、& 丫射線的特點(diǎn)可知，射線 1是“射線，射線2是3射線，射線3是丫射線氫原子輻射出一個(gè)光子后，電勢(shì)能減小，總能量增大天然放射性元素的半衰期由原子核內(nèi)部自身的因素決定，跟所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無(wú)關(guān)D.施子彈的爆炸重核的裂變反應(yīng)方程有235U + ln-154Ba + 39Kr+30nE.研究光電效應(yīng)的電路圖用綠光照射 K時(shí)，電流表指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，若改紫光照射，電流表的示數(shù)一定增大答案：ACD解析：三種射線的穿透本領(lǐng)不同，根據(jù)“、& 丫射線的特點(diǎn)可知，射線 1的穿透

10、本領(lǐng)最弱，是 “射線,射線3的穿透本領(lǐng)最強(qiáng)，是 丫射線，射線2是3射線，故A正確；一個(gè)氫原子放出光子，原子能量減小， 根據(jù)程=華，得1mv2 = ke（可知電子的動(dòng)能增大，則電勢(shì)能減小，故 B錯(cuò)誤；半衰期與其化學(xué)性質(zhì)與化 學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)，將放射性元素?fù)诫s到其他穩(wěn)定元素中，并降低其溫度，它的半衰期不變，故C正確；重核的裂變是重核俘獲一個(gè)慢中子后才能發(fā)生的，所以核反應(yīng)方程有2925U+ln 1564Ba+86Kr + 30n,故D正確；光電流的大小與光子的數(shù)目有關(guān)，與頻率無(wú)關(guān)，故 E錯(cuò)誤。9. （2014山東理綜）氫原子能級(jí)如圖，當(dāng)氫原子從n=3躍遷到n= 2的能級(jí)時(shí),光的波長(zhǎng)為656nm。以下判斷正

11、確的是（）A.氫原子從n=2躍遷到n=1的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長(zhǎng)大于656nm10. 波長(zhǎng)為325nm的光照射，可使氫原子從n= 1躍遷到n=2的能級(jí)C. 一群處于n=3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生3種譜線D.用波長(zhǎng)為633nm的光照射，不能使氫原子從n=2躍遷到n = 3的能級(jí)40工 531-5123.4113.6輻射答案：CD解析：氫原子從第2能級(jí)躍遷到第1能級(jí)的能量要大于從第 3能級(jí)躍遷到第2能級(jí)的能量，由E = h三知, 人能量越大，波長(zhǎng)越小可得選項(xiàng) A錯(cuò)誤；波長(zhǎng)325nm的光子能量為 E= h= 3.825eV,小于第1、2能級(jí)的能 量差，故不能使氫原子從第 1能級(jí)躍遷到第2能

12、級(jí)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；從第3能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)可以發(fā)出 3種不同頻率的光，選項(xiàng) C正確；波長(zhǎng)633nm的光子能量為E= hc= 1.96eV,小于第2、3能級(jí)的能量差，故 入不能使氫原子從第 2能級(jí)躍遷到第3能級(jí)，選項(xiàng)D正確。10. 如圖所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線（直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)4.27,與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo) 0.5）。由圖可知（）A.該金屬的截止頻率為 4.27X1014HzB.該金屬的截止頻率為5.5X1014HzC.該圖線的斜率表示普朗克常量D.該金屬的逸出功為 0.5eV答案：AC解析：圖線在橫軸上的截距為截止頻率，A正確、B錯(cuò)誤；由光電效應(yīng)方程

13、Ek=hL Wo,可知圖線的斜率為普朗克常量，C正確；金屬的逸出功為:Wo=hk 6.63 *1106 T27* 1014eV=1.77eV , D 錯(cuò)誤。第n卷（非選擇題 共60分）二、填空題（共3小題，共18分。把答案直接填在橫線上 ）11. （8分）（2015濟(jì)寧*II擬）某同學(xué)用如圖所示裝置探究A、B兩球在碰撞中動(dòng)量是否守恒。該同學(xué)利用平拋運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)汕蚺鲎睬昂蟮乃俣龋瑢?shí)驗(yàn)裝置和具體做法如下。圖中PQ是斜槽，QR為水平槽。實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開(kāi)始滑下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把 B球放在水平槽上靠近槽末端的地方

14、，讓A球仍從位置G由靜止開(kāi)始滑下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡。重復(fù)這種操作10次，并畫(huà)出實(shí)驗(yàn)中A、B兩小球落點(diǎn)的平均位置。圖中。點(diǎn)是水平槽末端 R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)。其中米尺水平放置，且平行于G、R、。所在的豎直平面，米尺的零點(diǎn)與。點(diǎn)對(duì)齊。（1）為了使兩球碰撞為一維碰撞，所選兩球的直徑關(guān)系為 A球的直徑（選填“大于” “等于”或“小于” ）B球的直徑；為減小實(shí)驗(yàn)誤差，在兩球碰撞后使A球不反彈，所選用的兩小球質(zhì)量關(guān)系應(yīng)為mA mB（選填“小于” “大于”或“等于”）。（2）在以下選項(xiàng)中，哪些是本次實(shí)3必須進(jìn)行的測(cè)量？答： （填選項(xiàng)號(hào)）。A .水平槽上未放 B球時(shí)，

15、測(cè)量A球落點(diǎn)位置到 。點(diǎn)的距離B . A球與B球碰撞后，測(cè)量 A球與B球落點(diǎn)位置到 O點(diǎn)的距離C. A球和B球在空中飛行的時(shí)間D.測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度（3）已知mA和mB, E、F、J是實(shí)驗(yàn)中小球落點(diǎn)的平均位置，請(qǐng)你根據(jù)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中所選小球和實(shí)驗(yàn)的 記錄紙判斷，A球沒(méi)有碰撞B球時(shí)的落點(diǎn)是 點(diǎn)（在E、F、J三個(gè)落點(diǎn)中選填），A球與B球碰撞后A 球的落點(diǎn)是 點(diǎn)（在E、F、J三個(gè)落點(diǎn)中選填）。該同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明在實(shí)驗(yàn)中A、B兩球碰撞中動(dòng)量守恒，請(qǐng)你用圖中的字母寫(xiě)出該同學(xué)判斷動(dòng)量守恒的表達(dá)式是9m 10 2。3040 s。60 70 部 90 10)Jluidjj山iuhoh 1 I II

16、 uhu山hL 山山 1山iil11n 1山11 uuJuul .片 工 V 1?答案：（1）等于大于(2)A、B (3)F E mAOF= mAOE+mBOJ解析：（1）為使兩球碰撞為一維碰撞，兩球直徑應(yīng)相等，為使入射球不反彈，入射球質(zhì)量應(yīng)大于被碰球 質(zhì)量，即mA大于mB。（2）因?yàn)橛肁、B球飛出的距離代表飛行速度，故 A、B項(xiàng)是必須進(jìn)行的測(cè)量。A球、B球在空中的飛行時(shí)間相同，不必測(cè)量，C項(xiàng)錯(cuò)。A球的平拋速度用距離代表，D項(xiàng)不必測(cè)量。（3）由實(shí)驗(yàn)過(guò)程可知，A球單獨(dú)飛行時(shí)的落點(diǎn)為 F, A、B球碰后，A球的落點(diǎn)是E點(diǎn)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒的 表達(dá)式是 mAOF=mAOE+mBOJ12. （6分）如圖所

17、示是研究光電管產(chǎn)生的電流的電路圖，A、K是光電管的兩個(gè)電極，已知該光電管陰極的極限頻率為 刈?，F(xiàn)將頻率為 大于 的光照射在陰極上，則:（1）是陰極，陰極材料的逸出功等于 。（2）加在A、K間的正向電壓為 U時(shí)，到達(dá)陽(yáng)極的光電子的最大動(dòng)能為 ,將A、K間的正向電 壓從零開(kāi)始逐漸增加，電流表的示數(shù)的變化情況是 。為了阻止光電子到達(dá)陽(yáng)極，在 A、K間應(yīng)加上U反=的反向電壓。（4）下列方法一定能夠增加飽和光電流的是 。A .照射光頻率不變，增加光強(qiáng)B.照射光強(qiáng)度不變，增加光的頻率C.增加A、K電極間的電壓D .減小A、K電極間的電壓答案：（1）K h V0 （2）hL hw+eU 逐漸增大，直至保持不

18、變（3）” （4）Ae13. （4分）（2014浙江自選模塊）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(jí)圖如圖所示。當(dāng)氫原子從 n= 4的能級(jí)躍遷到n= 2的能級(jí)時(shí)，輻射出頻率為 Hz的光子。用該頻率的光照 射逸出功為2.25eV的鉀表面，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為 eV。（電子電量e=1.60X 10 19c,普 朗克常量 h= 6.63 X 10 34j s）MV31.5123.4fl113.60答案：6.2 X1014 0.30解析：氫原子從n=4的能級(jí)躍遷到n = 2的能級(jí)時(shí)，釋放出光子的能量為E= 0.85eV( 3.40eV)=2.55eV,由h尸E解得光子的頻率 k

19、6.2X 1014Hz。用此光照射逸出功為2.25eV的鉀時(shí)，由光電效應(yīng)方程知，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為Ek=hLW=(2.55 2.25)eV= 0.30eV。三、論述計(jì)算題(共4小題，共42分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)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(xiě)出數(shù)值和單位)14. (10分)(2014大綱版全國(guó)卷)冰球運(yùn)動(dòng)員甲的質(zhì)量為 80.0kg。當(dāng)他以5.0m/s的速度向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，與 另一質(zhì)量為100kg、速度為3.0m/s的迎面而來(lái)的運(yùn)動(dòng)員乙相撞。碰后甲恰好靜止。假設(shè)碰撞時(shí)間極短，求：(1)碰后乙的速度的大??；(2)碰撞中總機(jī)械能的損失。答案：

20、(1)1.0m/s (2)1400J解析：(1)設(shè)運(yùn)動(dòng)員甲、乙的質(zhì)量分別為m、M,碰撞前的速度大小分別為v、V,碰撞后乙的速度大小為V',取運(yùn)動(dòng)員甲速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得mv- MV = MV'代入數(shù)據(jù)得V' =1.0m/s(2)設(shè)碰撞過(guò)程中總機(jī)械能的損失為AE,應(yīng)有1-1 12mv2 + 2MV2 = 2MV，2+AE聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得正= 1400J15. (10分)(2014天津理綜)如圖所示，水平地面上靜止放置一輛小車A,質(zhì)量mA= 4kg,上表面光滑，小車與地面間的摩擦力極小，可以忽略不計(jì)。可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B置于A的最右端，B的質(zhì)量mB=2kgo現(xiàn)

21、對(duì)A施加一個(gè)水平向右的恒力F=10N, A運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，小車左端固定的擋板與B發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰后 A、B粘合在一起，共同在 F的作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，碰撞后經(jīng)時(shí)間t=0.6s,二者的速度達(dá)到 vt= 2m/s。求(1)A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度 a的大?。?2)A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大?。?3)A的上表面長(zhǎng)度l。答案：(1)2.5m/s2 (2)1m/s (3)0.45m解析：(1)以A為研究對(duì)象，由牛頓第二定律有F = mAa 代入數(shù)據(jù)得a= 2.5m/s2(2)對(duì)A、B碰撞后共同運(yùn)動(dòng)t= 0.6s的過(guò)程，由動(dòng)量定理得Ft=(mA+mB)vt (mA+mB)v代入數(shù)據(jù)解得v=1m/s(

22、3)設(shè)A、B發(fā)生碰撞前，A的速度為va,對(duì)A、B發(fā)生碰撞的過(guò)程，由動(dòng)量守恒定律有mAVA= (mA+mB)vA從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到與 B發(fā)生碰撞前，由動(dòng)能定理有1 2Fl = 2mAvA由式，代入數(shù)據(jù)解得l= 0.45m16. (10分)如圖甲所示是研究光電效應(yīng)規(guī)律的光電管。用波長(zhǎng)入=0.50科的勺綠光照射陰極 K,實(shí)驗(yàn)測(cè)得流過(guò)表的電流I與AK之間的電勢(shì)差 Uak滿足如圖乙所示規(guī)律， 取h= 6.63X 10-34J s。結(jié)合圖象，求：(結(jié) 果保留兩位有效數(shù)字)甲乙(1)每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極K時(shí)的最大動(dòng)能。A,陰極每秒鐘發(fā)射的光電子的個(gè)數(shù)Ekm=hh不，代入數(shù)據(jù)得 九=0.66國(guó)入？0w(2)該陰極材料的極限波長(zhǎng)。答案：(1)4.0X1012個(gè) 9.6X 10 20j (2)0.66 pm解析：(1)光電流達(dá)到飽和時(shí)，陰極發(fā)射的光電子全部到達(dá)陽(yáng)極Im 0.64X 10 6 人I,人n=W = 1.6X10 19 10*光電子的最大初動(dòng)能為：Ekm=eU0= 1.6X 1019cx