高中物理教科版5本冊總復(fù)習(xí) 模塊綜合測評

模塊綜合測評(時間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分，在每小題給出的5個選項有3項符合題目要求．選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得6分，每選錯1個扣3分，最低得分為0分．)1．下列說法正確的是()A．盧瑟福用實驗得F出原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)B．玻爾認(rèn)為，氫原子中電子軌道是量子化的，能量也是量子化的C．重核的裂變過程質(zhì)量增大，輕核的聚變過程有質(zhì)量虧損D．將放射性元素?fù)诫s到其他穩(wěn)定元素中，并降低其溫度，該元素的半衰期不變E．光電效應(yīng)實驗中，對同一種金屬遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)【解析】關(guān)于原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的信息最先來自于天然放射現(xiàn)象，A錯誤．中等大小的核的比結(jié)合能最大、核子平均質(zhì)量最小，輕核聚變與重核裂變過程中都是釋放能量，都發(fā)生質(zhì)量虧損，C錯誤．半衰期是描述原子核衰變快慢的物理量，只取決于原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)，與其化學(xué)狀態(tài)、物理狀態(tài)無關(guān)，D正確．由Ek＝hν－W＝eUc可以看出，對同一種金屬遏止電壓Uc與入射光頻率成線性關(guān)系，E正確．根據(jù)玻爾原子理論，知B正確．【答案】BDE2．質(zhì)量為m的物體以速度v0從地面豎直向上拋(不計空氣阻力)到落回地面，在此過程中()【導(dǎo)學(xué)號：11010071】A．上升過程和下落過程中動量的變化量大小為mv0，但方向相反B．整個過程中重力的沖量為2mv0C．整個過程中重力的沖量為0D．上升、下降過程沖量大小均為mv0，方向向下E．若空氣阻力不可忽略，則在此過程中物體動量的變化量大小一定小于2mv0【解析】不計空氣阻力時，物體以速度v0落向地面，上升過程和下降過程中動量變化量等于重力的沖量，大小均為mv0，方向豎直向下，重力的總沖量為2mv0，故B、D正確，A、C錯誤；若空氣阻力不可忽略，則物體落向地面的速度小于v0，因此物體從拋出到落地的整個過程中，動量的變化量大小一定小于2mv0，方向向下，E正確．【答案】BDE3．如圖1所示，為氫原子能級圖，現(xiàn)有大量氫原子從n＝4的能級發(fā)生躍遷，并發(fā)射光子照射一個鈉光電管，其逸出功為eV，以下說法正確的是()圖1A．氫原子只能發(fā)出6種不同頻率的光B．能夠讓鈉光電管發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象的有4種光子C．為了增大鈉光電管的光電流，可增大入射光的頻率D．光電管發(fā)出的光電子與原子核發(fā)生β衰變時放出的電子都是來源于原子核內(nèi)部E．鈉光電管發(fā)出的光電子轟擊處于基態(tài)的氫原子只能使氫原子躍遷到n＝2的能級【解析】由Ceq\o\al(2,4)＝6種知A正確；這六種光子能量依次為eV、eV、eV、eV、eV、eV，故能讓鈉光電管發(fā)生光電效應(yīng)的光子有四種，B正確．要增大光電流，需增大單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目，即增大入射光的強度，C錯誤．光電管中發(fā)出的電子是金屬內(nèi)自由電子獲得足夠能量逸出的，而β衰變放出的電子是原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時產(chǎn)生的，D錯誤．在這六種光照射下鈉發(fā)射的光電子的最大初動能為eV－eV＝eV，它們轟擊基態(tài)氫原子時只能使氫原子躍遷到n＝2的能級，E正確．【答案】ABE4．如圖2所示，小車在光滑的水平面上向左運動，木塊在小車的水平車板上水平向右運動，且未滑出小車，下列說法中正確的是()圖2A．若小車的動量大于木塊的動量，則木塊先減速再加速后勻速B．若小車的動量大于木塊的動量，則小車先減速再加速后勻速C．若小車的動量小于木塊的動量，則木塊先減速后勻速D．若小車的動量小于木塊的動量，則小車先減速后勻速E．若小車的動量大小等于木塊的動量大小，則木塊和小車均做減速運動，最后都靜止【解析】因水平面光滑，小車與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，若小車的動量大于木塊的動量，則總動量方向向左，最后小車和木塊一起向左運動，小車先減速后勻速，木塊先向右減速再向左加速，最后勻速，A正確，B錯誤；若小車動量小于木塊動量，則最后兩者一起向右運動，木塊先減速后勻速，小車先向左減速，再向右加速，最后勻速運動，C正確，D錯誤．若小車的動量大小等于木塊的動量大小，則由動量守恒可知，小車和木塊最后都靜止，靜止前都做減速運動，E正確．【答案】ACE5．下列說法正確的是()\o\al(14,6)C的半衰期會隨著周圍環(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能級狀態(tài)的大量氫原子自發(fā)躍遷時，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能級狀態(tài)的大量氫原子自發(fā)躍遷時，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】CDE6．根據(jù)玻爾理論，下列說法正確的是()A．原子處于定態(tài)時，雖然電子做變速運動，但并不向外輻射能量B．氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，電勢能的減少量大于動能的增加量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，不向外輻射能量，A項正確；氫原子發(fā)生躍遷輻射光子，減少的電勢能一部分轉(zhuǎn)化為電子的動能，另一部分轉(zhuǎn)化為光子能量輻射出去，B項正確；氫原子只能吸收等于能級差的能量的光子，軌道半徑也是一系列不連續(xù)的特定值，C、D項錯；玻爾理論由于引入量子觀念成功解釋了氫光譜特點，E項正確．【答案】ABE7．下列說法正確的是()A．方程式eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)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)的質(zhì)子轉(zhuǎn)化成中子時所產(chǎn)生的D．德布羅意首先提出了物質(zhì)波的猜想，而電子衍射實驗證實了他的猜想E．在光電效應(yīng)實驗中，某金屬的截止頻率對應(yīng)的波長為λ0，若用波長為λ(λ＜λ0)的單色光做該實驗，會產(chǎn)生光電效應(yīng)【解析】eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He是衰變反應(yīng)，不是重核裂變反應(yīng)方程，故A錯誤；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)子和電子時所產(chǎn)生的，故C錯誤；德布羅意首先提出了物質(zhì)波的猜想，之后電子衍射實驗證實了他的猜想，故D正確；由光電效應(yīng)規(guī)律知E正確．【答案】BDE8．下列說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：11010072】\o\al(232,90)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eq\o\al(208,82)PbB．發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程為eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋eq\o\al(1,0)nC．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，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，電子的動能減小，電勢能增大，原子能量減小E．現(xiàn)有4個放射性元素的原子核，經(jīng)2個半衰期后還有一個未衰變【解析】eq\o\al(232,90)Th經(jīng)過6次α衰變和4次β衰變后，質(zhì)量數(shù)是：m＝232－6×4＝208，電荷數(shù)：z＝90－2×6＋4＝82，成為穩(wěn)定的原子核eq\o\al(208,82)Pb，故A正確；發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程是eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋eq\o\al(1,0)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，電離能力最弱，故C正確；根據(jù)玻爾理論可知，核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，氫原子的電勢能增大，核外電子遵循：keq\f(e2,r2)＝eq\f(mv2,r)，據(jù)此可知電子的動能減小；再據(jù)能級與半徑的關(guān)系可知，原子的能量隨半徑的增大而增大，故D錯誤；半衰期是對大量原子核衰變規(guī)律的總結(jié)，E錯誤．【答案】ABC二、非選擇題(本題共5小題，共52分)9．(8分)若在做“驗證動量守恒定律”的實驗中，稱得入射小球1的質(zhì)量m1＝15g，被碰小球2的質(zhì)量m2＝10g，由實驗得出它們在碰撞前后的位移—時間圖線如圖3所示，則由圖可知，入射小球在碰前的動量是________g·cm/s，入射小球在碰后的動量是________g·cm/s，被碰小球的動量是________g·cm/s，由此可得出的結(jié)論是__________________________________．圖3【解析】由題圖知碰前p1＝m1v1＝m1eq\f(Δx1,Δt1)＝1500g·cm/s碰后p1′＝m1eq\f(Δx1′,Δt1′)＝750g·cm/sp2′＝m2eq\f(Δx2′,Δt2′)＝750g·cm/s.由此可得出的結(jié)論是兩小球碰撞前后的動量守恒．【答案】1500750750兩小球碰撞前后的動量守恒10．(8分)用半徑相同的兩個小球A、B的碰撞驗證動量守恒定律，實驗裝置示意圖如圖4所示，斜槽與水平槽圓滑連接．實驗時先不放B球，使A球從斜槽上某一固定點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點是重垂線所指的位置，若測得各落點痕跡到O點距離：OM＝cm，OP＝cm，ON＝cm，并知A、B兩球的質(zhì)量比為2∶1，則未放B球時A球落地點是記錄紙上的________點，系統(tǒng)碰撞前總動量p與碰撞后總動量p′的百分誤差eq\f(|p－p′|,p)×100%＝________%(結(jié)果保留一位有效數(shù)字).【導(dǎo)學(xué)號：11010073】圖4【解析】M、N分別是碰后兩球的落地點的位置，P是碰前A球的落地點的位置，碰前系統(tǒng)的總動量可等效表示為p＝mA·OP，碰后系統(tǒng)的總動量可等效表示為p′＝mA·OM＋mB·ON，則其百分誤差eq\f(|p－p′|,p)＝eq\f(|mA·OP－mA·OM＋mB·ON|,mA·OP)≈2%.【答案】P211．(12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5所示，則：圖5(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少電子伏？金屬銫鈣鎂鈦逸出功W/eV【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＝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－W0代入數(shù)據(jù)得，Ekm＝eV.【答案】(1)6種(2)eV(3)銫eV12．(12分)如圖6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)以初速度v0水平向右射入木塊，穿出木塊時速度變?yōu)閑q\f(2,5)v0，已知木塊的長為L，設(shè)子彈在木塊中的阻力恒定．試求：圖6(1)子彈穿出木塊后，木塊的速度大小v；(2)子彈在木塊中運動的時間t.【解析】(1)子彈與木塊相互作用過程，滿足動量守恒定律：mv0＝meq\f(2,5)v0＋3mv解得：v＝eq\f(v0,5).(2)對系統(tǒng)應(yīng)用功能關(guān)系：fL＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,5)v0))eq\s\up12(2)－eq\f(1,2)3mv2解得：f＝eq\f(9mv\o\al(2,0),25L)對木塊應(yīng)用動量定理：ft＝3mv解得：t＝eq\f(5L,3v0).【答案】(1)v＝eq\f(v0,5)(2)t＝eq\f(5L,3v0)13．(12分)如圖7所示，一質(zhì)量為2m的L形長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即會粘在一起．某一時刻有一質(zhì)量為m的物塊，以水平速度v0從L形長木板的左端滑上長木板．已知物塊與L形長木板的上表面的動摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)它剛要與L形長木板右端豎起部分相碰時，速度減為eq\f(v0,2)，碰后即粘在一起，求：圖7(1)物塊在L形長木板上的滑行時間及此時長木板在地面上滑行的距離；(2)物塊與L形長木板右端豎起部分相碰過程中，長木板受到的沖量大?。窘馕觥?1)設(shè)物塊在L形長木板上的滑行時間為t，由動量定理得：－μmgt＝meq\f(v0,2