2024-2025學(xué)年高中物理模塊綜合檢測二含解析新人教版選修3-5

PAGE10-模塊綜合檢測(二)(時間：90分鐘滿分：100分)一、單項選擇題(本大題共10小題，每小題3分，共30分．每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確)1．關(guān)于下列四幅圖說法不正確的是()A．原子中的電子繞原子核高速運轉(zhuǎn)時，運行軌道的半徑是隨意的B．光電效應(yīng)試驗說明白光具有粒子性C．電子束通過鋁箔時的衍射圖樣證明白電子具有波動性D．發(fā)覺少數(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空間范圍內(nèi)解析：原子中的電子繞核旋轉(zhuǎn)的軌道是特定的，不是隨意的，選項A錯誤．易知B正確．電子能通過鋁箔衍射，說明電子也有波動性，C正確.發(fā)覺少數(shù)α粒子大角度偏轉(zhuǎn)，說明原子的正電荷和大部分質(zhì)量集中在很小空間范圍內(nèi)，D正確．答案：A2.兩束能量相同的色光，都垂直地照耀到物體表面，第一束光在某段時間內(nèi)打在物體上的光子數(shù)與其次束光在相同時間內(nèi)打到物體表面的光子數(shù)之比為5∶4，則這兩束光的光子能量和波長之比分別為（）A.4∶54∶5 B.5∶44∶5C.4∶55∶4 D.5∶45∶4解析：兩束能量相同的色光，都垂直地照耀到物體表面，在相同時間內(nèi)打到物體表面的光子數(shù)之比為5∶4，依據(jù)E＝NE0可得光子能量之比為4∶5；再依據(jù)E0＝hν＝heq\f(c,λ)，光子能量與波長成反比，故光子波長之比為5∶4.故C正確，A、B、D錯誤.答案：C3.下列四個核反應(yīng)方程式書寫正確的是（）A.eq\o\al(13,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)HB.eq\o\al(24,10)Na→eq\o\al(24,11)Mg＋eq\o\al(0,－1)eC.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(141,56)Ba＋eq\o\al(92,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)nD.eq\o\al(19,9)F＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(22,10)Na＋eq\o\al(1,0)n解析：A為發(fā)覺質(zhì)子的人工轉(zhuǎn)變方程，但質(zhì)量數(shù)不守恒，故A錯誤；鈉的質(zhì)子數(shù)為11，失去電子是核外電子變更不是核反應(yīng)方程式，故B錯誤；是核反應(yīng)方程，且質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，故C正確；質(zhì)子數(shù)不守恒，故D錯誤.答案：C4.eq\o\al(238,92)U放射性衰變有多種途徑，其中一種途徑是先衰變成eq\o\al(210,83)Bi，而eq\o\al(210,83)Bi可以經(jīng)一次衰變變成eq\o\al(210,a)X(X代表某種元素)，也可以經(jīng)一次衰變變成eq\o\al(b,81)Tl，eq\o\al(210,a)X和eq\o\al(b,81)Tl最終都衰變變成eq\o\al(206,82)Pb，衰變路徑如圖所示，則可知圖中()A．過程①是β衰變，過程③是α衰變；過程②是α衰變，過程④是β衰變B．過程①是β衰變，過程③是α衰變；過程②是β衰變，過程④是α衰變C．過程①是α衰變，過程③是β衰變；過程②是α衰變，過程④是β衰變D．過程①是α衰變，過程③是β衰變；過程②是β衰變，過程④是α衰變解析：在eq\o\al(210,83)Bi衰變變成eq\o\al(210,a)X的過程中質(zhì)量數(shù)不變，過程①是β衰變；eq\o\al(210,a)X衰變變成eq\o\al(206,82)Pb過程中質(zhì)量數(shù)削減4，過程③是α衰變；eq\o\al(210,83)Bi衰變變成eq\o\al(b,81)Tl，核電荷數(shù)削減2，過程②是α衰變；eq\o\al(b,81)Tl衰變變成eq\o\al(206,82)Pb，核電荷數(shù)增加1，過程④是β衰變，所以選項A正確．答案：A5.如圖所示，質(zhì)量為0.5kg的小球在距離車底面高20m處以肯定的初速度向左平拋，落在以7.5m/s速度沿光滑水平面對右勻速行駛的敞篷小車中，車底涂有一層油泥，車與油泥的總質(zhì)量為4kg，設(shè)小球在落到車底前瞬間速度是25m/s，則當(dāng)小球與小車相對靜止時，小車的速度是（）A.5m/s B.4m/sC.8.5m/s D.9.5m/s解析：小球拋出后做平拋運動，依據(jù)動能定理得：mgh＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)解得：v0＝15m/s，小球和車作用過程中，水平方向動量守恒，則有：－mv0＋MV＝（M＋m）v′，解得：v′＝5m/s，故選A.答案：A6．兩球A、B在光滑水平面上沿同始終線，同一方向運動，mA＝1kg，mB＝2kg，vA＝6m/s，vB＝2m/s.當(dāng)A追上B并發(fā)生碰撞后，兩球A，B速度的可能值是()A．v′A＝5m/s，v′B＝2.5m/sB．v′A＝2m/s，v′B＝4m/sC．v′A＝－4m/s，v′B＝7m/sD．v′A＝7m/s，v′B＝1.5m/s解析：這是一道同向追擊碰撞問題，在分析時應(yīng)留意考慮三個方面的問題：動量是否守恒，機械能是否增大，是否符合實際物理情景．針對這三點，要逐一驗證．取兩球碰撞前的運動方向為正，則碰撞前，系統(tǒng)總動量p＝mAvA＋mBvB＝10kg·m/s，逐一驗證各個選項，發(fā)覺碰撞后，四個選項均滿意動量守恒．碰前，系統(tǒng)總動能Ek＝eq\f(1,2)mAveq\o\al(2,A)＋eq\f(1,2)mBveq\o\al(2,B)＝22J．碰后系統(tǒng)總動能應(yīng)不大于碰前總動能，即E′k≤22J，把各選項代入計算，知選項C、D不滿意，被解除．對于選項A，雖然滿意機械能不增加的條件，但細致分析，發(fā)覺v′A>v′B，明顯不符合實際狀況，故本題正確答案為選項B.答案：B7.載人氣球原靜止于高h的高空，氣球質(zhì)量為M，人質(zhì)量為m，若人沿繩梯滑至地面，則繩梯至少多長（）A.eq\f(m,M＋m)h B.eq\f(M,M＋m)hC.eq\f(M＋m,m)h D.eq\f(M＋m,M)h解析：設(shè)人沿繩梯滑至地面，繩梯長度至少為L，以人和氣球的系統(tǒng)為探討對象，豎直方向動量守恒，規(guī)定豎直向下為正方向可得：0＝Mv2＋mv1，①人沿繩梯滑至地面時，氣球上升的高度為L－h(huán)，得速度大小v2＝eq\f(L－h(huán),t)，②人相對于地面下降的高度為h，速度大小為v1＝eq\f(h,t)，③將②③代入①得：0＝Meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(L－h(huán),t)))＋m·eq\f(h,t)，解得L＝eq\f(M＋m,M)h.答案：D8.用蓋革—米勒計數(shù)器測定某一放射源的放射強度為t＝eq\f(1,24)天內(nèi)計數(shù)N1＝405次，T＝10天后再次測量，測得該放射源的放射強度為t＝eq\f(1,24)天內(nèi)計數(shù)N2＝101次.設(shè)該放射源中放射性元素的原子核的最初個數(shù)和半衰期分別用N和τ表示.則以下說法正確的是（）A.由半衰期的公式可知N1＝Neq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up6(\f(t,τ))B.由半衰期的公式可知N2＝Neq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up6(\f(T＋t,τ))C.這種放射元素的半衰期為5天D.這種放射性元素的半衰期為2.5天解析：半衰期公式N1＝Neq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up12(n)中，n表示半衰期的次數(shù)，n＝eq\f(t,τ)，t為初狀態(tài)到下次測量的時間，故A、B錯誤.由題意可知，經(jīng)過10天衰變后放射性強度是原來的eq\f(1,4)，可知經(jīng)驗了2個半衰期，則半衰期為5天.故C正確，D錯誤.答案：C9．在自然生態(tài)系統(tǒng)中，蛇與老鼠等生物通過養(yǎng)分關(guān)系構(gòu)成食物鏈，在維持生態(tài)平衡方面發(fā)揮著重要作用．蛇是老鼠的天敵，它通過接收熱輻射來發(fā)覺老鼠的存在．假設(shè)老鼠的體溫約為37℃，它發(fā)出的最強的熱輻射的波長為λmax，依據(jù)熱輻射理論，λmax與輻射源的肯定溫度T的關(guān)系近似為λmaxT＝2.90×10－3m·K.則老鼠發(fā)出的最強的熱輻射的波長為()A．7.8×10－5m B．9.4×10－6mC．1.16×10－4m D．9.7×10－8m解析：體溫為37℃時，熱力學(xué)溫度T＝310K，依據(jù)λmaxT＝2.90×10－3m·K，得λmax＝eq\f(2.90×10－3,310)m＝9.4×10－6m.答案：B10.質(zhì)量為m的物體以初速度v0水平拋出，經(jīng)過一段時間其豎直分速度為v.在這個過程中，下列說法正確的是（）A.物體動量變更量的大小為mvB.物體動量變更量的大小為mv－mv0C.物體動量變更量的大小為meq\r(v2－veq\o\al(2,0))D.物體動能變更量為eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)解析：物體做平拋運動，當(dāng)速度為v時經(jīng)驗的時間為t＝eq\f(v,g)，依據(jù)動量定理可知：Δp＝mgt＝mg·eq\f(v,g)＝mv，故A正確，B、C錯誤；在時間t內(nèi)下降的高度為h＝eq\f(v2,2g)，依據(jù)動能定理可知：ΔEk＝mg·h＝mg×eq\f(v2,2g)＝eq\f(1,2)mv2，故D錯誤.答案：A二、多項選擇題(本大題共4小題，每小題4分，共16分．在每小題給出的四個選項中有多個選項正確，全選對得4分，漏選得2分，錯選或不選得0分)11.利用光電管探討光電效應(yīng)的試驗電路如圖所示，用頻率為ν的可見光照耀陰極K，電流表中有電流通過，則（）A.改用紫外光照耀K，電流表中沒有電流通過B.只增加該可見光的強度，電流表中通過的電流將變大C.若將滑動變阻器的滑片移到A端，電流表中肯定無電流通過D.若將滑動變阻器的滑片向B端移動，電流表示數(shù)可能不變解析：用可見光照耀陰極K，能發(fā)生光電效應(yīng)，則可見光的頻率大于該陰極材料的極限頻率，紫外光的頻率大于可見光，故用紫外光照耀K，也肯定能發(fā)生光電效應(yīng)，A錯誤；增加可見光的照耀強度，單位時間內(nèi)逸出金屬表面的電子數(shù)增多，飽和光電流變大，B正確；變阻器的滑片移到A端，光電管兩端的電壓為零，但光電子有初動能，故電流表中仍有電流通過，C錯誤；變阻器的滑片向B端滑動時，可能電流沒達到飽和電流，所以電流表示數(shù)可能增大，可能不變，D正確.答案：BD12.如圖所示，質(zhì)量為m的小球從距離地面高H的A點由靜止起先釋放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到達距地面深度為h的B點速度減為零．不計空氣阻力，重力加速度為g.關(guān)于小球下落的整個過程，下列說法中正確的是()A．小球的機械能削減了mg(H＋h)B．小球克服阻力做的功為mghC．小球所受阻力的沖量大于meq\r(2gH)D．小球動量的變更量等于所受阻力的沖量解析：由動能定理mg(H＋h)－Wf＝0，則Wf＝－mg(H＋h)，所以小球的機械能削減了mg(H＋h)，所以A選項正確，B選項錯誤；小球自由落下至地面過程，機械能守恒，mgH＝eq\f(1,2)mv2，v＝eq\r(2gH)，落到地面后又陷入泥潭中，由動量定理IG－If＝0－mv，所以If＝IG＋mv＝IG＋meq\r(2gH)，小球所受阻力的沖量大于meq\r(2gH)，所以C選項正確；由動量定理知小球動量的變更量等于合外力的沖量，所以D選項錯誤．答案：AC13.如圖所示，在光滑水平面上質(zhì)量分別為mA＝2kg、mB＝4kg，速率分別為vA＝5m/s、vB＝2m/s的A、B兩小球沿同始終線相向運動并發(fā)生對心碰撞，則()A．它們碰撞后的總動量是18kg·m/s，方向水平向右B．它們碰撞后的總動量是2kg·m/s，方向水平向右C．它們碰撞后B小球向右運動D．它們碰撞后B小球可能向左運動解析：依據(jù)動量守恒，設(shè)向右為正方向，碰后它們的總動量p′＝p＝mAvA＋mBvB＝2×5kg·m/s－4×2kg·m/s＝2kg·m/s，故A錯、B對；因總動量向右，所以碰后B球肯定向右運動，C對、D錯．答案：BC14.光滑水平面上放有一表面光滑、傾角為α的斜面A，斜面質(zhì)量為M、底邊為L，如圖所示.將一質(zhì)量為m可視為質(zhì)點的滑塊B從斜面的頂端由靜止釋放，滑塊B經(jīng)過時間t剛好滑到斜面底端.此過程中斜面對滑塊的支持力大小為FN，則下列說法中正確的是（）A.滑塊下滑過程中支持力對B的沖量大小為FNtB.滑塊下滑過程中支持力對B的沖量大小為FNtcosαC.滑塊B下滑的過程中A、B組成的系統(tǒng)動量守恒D.此過程中斜面對左滑動的距離為eq\f(m,M＋m)L解析：滑塊B下滑過程中支持力對B的沖量大小為I＝FNt，故A正確，B錯誤；由于滑塊B有豎直方向的分加速度，所以系統(tǒng)豎直方向合外力不為零，系統(tǒng)的動量不守恒，故C錯誤；系統(tǒng)水平方向不受外力，水平方向動量守恒，設(shè)A、B兩者水平位移大小分別為x1、x2，取水平向左為正方向，由動量守恒定律得：Meq\f(x1,t)－meq\f(x2,t)＝0，即有Mx1＝mx2，又x1＋x2＝L，解得x1＝eq\f(mL,m＋M)，故D正確.答案：AD二、非選擇題(本題共5小題，共54分．把答案填在題中的橫線上或依據(jù)題目要求作答．解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最終答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必需明確寫出數(shù)值和單位)15.（8分）在“探究碰撞中的守恒量”的試驗，也可以探究“mv2”這個量（對應(yīng)于動能）的變更狀況.（1）若采納弓形彈片彈開滑塊的方案，如圖①所示，彈開后的mv2的總量（填“小于”“等于”或“大于”）彈開前mv2的總量，這是因為_________________________________________.（2）若采納圖②的方案，碰撞前mv2的總量（填“小于”“等于”或“大于”）碰后mv2的總量，說明彈性碰撞中守恒.（3）若采納圖③的方案，碰撞前mv2的總量（填“小于”“等于”或“大于”）碰后mv2的總量，說明非彈性碰撞中存在損失.解析：在“探究碰撞中的守恒量”的試驗中探究“mv2”這個量（對應(yīng)于動能）的變更狀況，方法就是通過測量滑塊的速度的變更，判定能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系.（1）若采納圖①弓形彈片彈開滑塊的方案，起先時兩個滑塊都處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈開的過程彈片的彈性勢能轉(zhuǎn)化為滑塊的動能，所以彈開后的mv2的總量大于彈開前mv2的總量.（2）若采納圖②中的方案，碰撞的過程中兩個滑塊只受到重力和支持力的作用，且二力大小相等方向相反，是一對平衡力，所以碰撞的過程動量守恒，機械能守恒，碰撞前mv2的總量等于碰后mv2的總量.（3）若采納圖③中的方案，碰撞之后兩個物體以相同的速度運動，所以碰撞前mv2的總量大于碰后mv2的總量，非彈性碰撞中存在機械能削減.答案：大于彈片的彈性勢能轉(zhuǎn)化為滑塊的動能等于機械能大于機械能16.（8分）用圖示試驗裝置探究“碰撞中的不變量”試驗，除了圖示裝置中的試驗儀器外，下列儀器中還須要的是.A.秒表 B.天平C.刻度尺 D.直流電源E.溝通電源若試驗中得到一條紙帶如圖所示，已知A、B車的質(zhì)量分別為mA、mB，則該試驗須要驗證的表達式是（用圖中物理量和已給出的已知量表示）.解析：該試驗須要測量小車的質(zhì)量，須要天平；須要測量各計數(shù)點間距，須要刻度尺；打點計時器有計時功能，無需秒表；而打點計時器工作電源是溝通電源，無需直流電源，故選BCE；小車A碰前做勻速運動，打在紙帶上的點間距是勻稱的，故求碰前小車A的速度應(yīng)選BC段，碰后兩車一起做勻速運動，打出的點也是間距勻稱的，故選DE段來計算碰后速度，在誤差允許的范圍內(nèi)，須要驗證的表達式是mAvA＝（mA＋mB）vAB，即mAxAB＝（mA＋mB）xDE.答案：BCEmAxAB＝（mA＋mB）xDE17.（10分）如圖是某少年進行滑板訓(xùn)練時的示意圖.滑板原來靜止在水平地面某處，少年以某一水平初速度跳上滑板，之后與滑板一起以v＝2.0m/s的速度起先沿水平地面對左滑行，經(jīng)過x＝20m的距離后停下.此后少年又從滑板上水平向左跳出，滑板變成向右滑行，返回動身點時恰好停下.已知滑板的質(zhì)量m＝4kg，少年的質(zhì)量M＝40kg，滑板滑行過程受到的路面阻力大小與滑板對地面的壓力大小成正比.求：（1）少年與滑板一起滑行過程受到的路面阻力大小；（2）少年跳上滑板時的水平初速度v1大小和跳離滑板時的水平速度v2大小.解析：（1）少年與滑板一起滑行過程，由動能定理則有：fx＝eq\f(1,2)（M＋m）v2代入數(shù)據(jù)解得路面阻力大小f＝4.4N.（2）少年跳上滑板，系統(tǒng)動量守恒，則有Mv1＝（M＋m）v，代入數(shù)據(jù)解得滑板的水平初速度v1＝2.2m/s，少年跳離滑板，系統(tǒng)動量守恒，則有Mv2＝mv3，滑板返回動身點時恰好停下，由動能定理則有fx＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,3)，依據(jù)題意有eq\f(f′,f)＝eq\f(m,M＋m)，代入數(shù)據(jù)解得跳離滑板時的水平速度v2＝0.2m/s.答案：（1）4.4N（2）v1＝2.2m/s，v2＝0.2m/s18.（12分）用能量為50eV的光子照耀到光電管陰極后，測得光電流與電壓的關(guān)系如圖所示，已知電子的質(zhì)量m＝9.0×10－31kg，電荷量e＝1.6×10－19C，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.試求：（1）光電管陰極金屬的逸出功W；（2）光電子的最大動量和對應(yīng)物質(zhì)波的波長λ.解析：（1）由圖可知，遏止電壓為－20eV，由動能定理可知，eUc＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝Ek由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知，Ek＝hv－W，即eUc＝hv－W，代入數(shù)據(jù)解得W＝30eV；（2）由公式Ek＝eq\f(（mv）2,2m)＝eUc，整理得：mv＝eq\r(2meUc)＝eq\r(2×9.0×10－31×（1.6×10－19）×（－20）)kg·m/s＝2.4×10－25kg·m/s，由公式λ＝eq\f(h,p)＝eq\f(6.63×10－34,2.4×10－25)m＝2.7625×10－9m.答案：（1）30eV（2）2.4×10－25kg·m/s，2.7625×10－9m19．(15分)如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的一端固定在滑塊B上，另一端與滑塊C接觸但未連接，該整體靜止放在離地面高為H＝5m的光滑水平桌面上．現(xiàn)有一滑塊A從光