河北省秦皇島中學(xué)高二年級(jí)物理模塊檢測(cè)-選修（3-5）

河北省秦皇島中學(xué)高二年級(jí)物理模塊檢測(cè)選修35學(xué)校：____________姓名：____________班級(jí)：____________考號(hào)：____________一、選擇題1．以下有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述，正確的是()A．紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)能夠發(fā)生光電效應(yīng)，則當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時(shí)，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能也隨之增大B．質(zhì)子和中子結(jié)合成新原子核一定有質(zhì)量虧損，釋放出能量C．有10個(gè)放射性元素的原子核，當(dāng)有5個(gè)原子核發(fā)生衰變所需的時(shí)間就是該放射性元素的半衰期D．氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，要釋放一定頻率的光子，同時(shí)氫原子的電勢(shì)能減小，電子的動(dòng)能增大2．下表給出了四種放射性同位素的輻射線和半衰期。在醫(yī)療技術(shù)中，常用放射線治療腫瘤，其放射線必須滿足：①具有較強(qiáng)的穿透能力，以輻射到體內(nèi)的腫瘤處；②在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)具有相對(duì)穩(wěn)定的輻射強(qiáng)度。為此所選擇的放射源應(yīng)為()同位素釙210锝99鈷60鍶90輻射線αγγβ半衰期138天6小時(shí)5年28年A.釙210 B．锝99 C．鈷60 D．鍶903．下列說(shuō)法正確的是()A．根據(jù)ΔE＝Δmc2可知，在核裂變過(guò)程中減少的質(zhì)量轉(zhuǎn)化成了能量B．太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的核裂變C．盧瑟福首先發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾礦物的天然放射現(xiàn)象D．由氫原子能級(jí)示意圖知，處于基態(tài)的氫原子至少要吸收13.60eV的能量才能發(fā)生電離4．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(chǎn)、b為β粒子的徑跡B．a(chǎn)、b為γ粒子的徑跡C．c、d為α粒子的徑跡D．c、d為β粒子的徑跡5．(多選)關(guān)于光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是A．極限頻率越大的金屬材料逸出功越大B．只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng)，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)C．從金屬表面出來(lái)的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比D．若發(fā)生了光電效應(yīng)且入射光的頻率一定時(shí)，光強(qiáng)越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多6．以往我們認(rèn)識(shí)的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng)，即一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)只能吸收到一個(gè)光子而從金屬表面逸出。強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對(duì)于光電效應(yīng)的認(rèn)識(shí)，用強(qiáng)激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)吸收多個(gè)光子成為可能，從而形成多光子光電效應(yīng)，這已被實(shí)驗(yàn)證實(shí)。光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示。用頻率為ν的普通光源照射陰極K，沒(méi)有發(fā)生光電效應(yīng)，換用同樣頻率ν的強(qiáng)激光照射陰極K，則發(fā)生了光電效應(yīng)；此時(shí)，若加上反向電壓U，即將陰極K接電源正極，陽(yáng)極A接電源負(fù)極，在KA之間就形成了使光電子減速的電場(chǎng)；逐漸增大U，光電流會(huì)逐漸減小；當(dāng)光電流恰好減小到零時(shí)，所加反向電壓U可能是下列的(其中W為逸出功，h為普朗克常量，e為電子電量)A．U＝eq\f(hν,e)\f(w,e) B．U＝eq\f(2hν,e)\f(w,e)C．U＝2hν－w D．U＝eq\f(5hν,2e)\f(w,e)7．如圖所示，物體由靜止做直線運(yùn)動(dòng)。0~4s內(nèi)其合外力隨時(shí)間變化的關(guān)系為某一正弦函數(shù)，下列表述不正確的是A．0~2s內(nèi)合外力的沖量一直增大B．0~4s內(nèi)合外力的沖量為零C．2s末物體的動(dòng)量方向發(fā)生變化D．0~4s內(nèi)物體動(dòng)量的方向一直不變8．使用高壓水槍作為切割機(jī)床的切刀具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，得到廣泛應(yīng)用，如圖所示，若水柱截面為S，水流以速度v垂直射到被切割的鋼板上，之后水速減為零，已知水的密度為ρ，則水對(duì)鋼板的沖力為A．B．C．D．9．將質(zhì)量為1.00kg的模型火箭點(diǎn)火升空，50g燃燒的燃?xì)庖源笮?00m/s的速度從火箭噴口在很短時(shí)間內(nèi)噴出。在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g，火箭的動(dòng)量大小為（噴出過(guò)程中重力和空氣阻力可忽略）A.30kg×kgm/s×kg×kgm/s10．仔細(xì)觀察氫原子的光譜，發(fā)現(xiàn)它只有幾條分離的不連續(xù)的亮線，其原因是A．氫原子只有幾個(gè)能級(jí)B．氫原子只能發(fā)出平行光C．氫原子有時(shí)發(fā)光，有時(shí)不發(fā)光D．氫原子輻射的光子的能量是不連續(xù)的，所以對(duì)應(yīng)的光的頻率也是不連續(xù)的11．在自然界生態(tài)系統(tǒng)中，蛇與老鼠等生物通過(guò)營(yíng)養(yǎng)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(guò)接收熱輻射來(lái)發(fā)現(xiàn)老鼠的存在。假設(shè)老鼠的體溫約為37℃，它發(fā)出的最強(qiáng)的熱輻射的波長(zhǎng)為λmax，根據(jù)熱輻射的理論，λmax與輻射源的絕對(duì)溫度T(T＝t＋273K)的關(guān)系近似為λmaxT＝2.90×10－3m·K。則老鼠發(fā)出的最強(qiáng)的熱輻射的波長(zhǎng)為(A．7.8×10－5m B．9.4×10－6mC．1.16×10－4m D．9.7×10－8m12．典型的鈾核裂變是生成鋇和氪，同時(shí)放出x個(gè)中子：U＋n→Ba＋Kr＋xn，鈾235質(zhì)量為m1，中子質(zhì)量為m2，鋇144質(zhì)量為m3，氪89的質(zhì)量為m4。下列說(shuō)法正確的是()A．該核反應(yīng)類型屬于人工轉(zhuǎn)變B．該反應(yīng)放出能量(m1－xm2－m3－m4)c2C．x的值是3D．該核反應(yīng)比聚變反應(yīng)對(duì)環(huán)境的污染較少二、填空題13．如圖所示，質(zhì)量為m、半徑為r的小球，放在內(nèi)半徑為R，質(zhì)量為3m的大空心球內(nèi)，大球開(kāi)始靜止在光滑水平面上，當(dāng)小球由圖中位置無(wú)初速度釋放沿內(nèi)壁滾到最低點(diǎn)時(shí)，大球移動(dòng)的距離為。14．恒星向外輻射的能量來(lái)自于其內(nèi)部發(fā)生的各種熱核反應(yīng)，當(dāng)溫度達(dá)到108K時(shí)，可以發(fā)生“氦燃燒”。(1)完成“氦燃燒”的核反應(yīng)方程：＋________―→＋γ；(2)是一種不穩(wěn)定的粒子，其半衰期為2.6×10－16s。一定質(zhì)量的，經(jīng)7.8×10－16s后所剩占開(kāi)始時(shí)的________。三、計(jì)算題15．氫原子基態(tài)能量E1＝－13.6eV，電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r1＝0.53×10－10m．求氫原子處于n＝4激發(fā)態(tài)時(shí)：(1)原子系統(tǒng)具有的能量；(2)電子在n＝4軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能；(已知能量關(guān)系En＝E1，半徑關(guān)系rn＝n2r1，k＝9.0×109N·m2/C2，e＝1.6×10－19C)(3)若要使處于n＝2軌道上的氫原子電離，至少要用頻率為多大的電磁波照射氫原子？(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s)16．如圖所示，質(zhì)量分別為，的A、B兩物體放置在光滑的水平面上，其中A物體緊靠光滑墻壁，A、B兩物體之間用輕彈簧相連。對(duì)B物體緩慢施加一個(gè)水平向右的力，使A、B兩物體之間彈簧壓縮到最短并鎖定，此過(guò)程中，該力做功為，現(xiàn)突然撤去外力并解除鎖定，（設(shè)重力加速度為，A、B兩物體體積很小，可視為質(zhì)點(diǎn)）求：（1）從撤去外力到A物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，墻壁對(duì)A物體的沖量大?。唬?）A、B兩物體離開(kāi)墻壁后到達(dá)圓軌道之前，B物體的最小速度是多大；（3）若在B物體獲得最小速度瞬間脫離彈簧，從光滑圓形軌進(jìn)右側(cè)小口進(jìn)入（B物體進(jìn)入后小口自動(dòng)封閉組成完整的圓形軌道）圓形軌道，要使B物體不脫離圓形軌道，試求圓形軌道半徑R的取值范圍。17．一個(gè)連同裝備總質(zhì)量為M=100kg的宇航員，在距離飛船x=45m處與飛船處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，宇航員背著裝有質(zhì)量為m0=0.5kg氧氣的貯氣筒。筒上裝有可以使氧氣以v=50m/s的速度噴出的噴嘴，宇航員必須向著返回飛船的相反方向放出氧氣，才能回到飛船，同時(shí)又必須保留一部分氧氣供途中呼吸用，宇航員的耗氧率為Q=2.5×10-4kg/s，不考慮噴出氧氣對(duì)設(shè)備及宇航員總質(zhì)量的影響，則：(1)瞬時(shí)噴出多少氧氣，宇航員才能安全返回飛船？(2)為了使總耗氧量最低，應(yīng)一次噴出多少氧氣？返回時(shí)間又是多少？18．如圖所示，AB為固定在豎直面內(nèi)、半徑為R的四分之一圓弧形光滑軌道，其末端（B端）切線水平，且距水平地面的高度也為R。1、2兩小滑塊（均可視為質(zhì)點(diǎn)）用輕細(xì)繩拴接在一起，在它們中間夾住一個(gè)被壓縮的微小輕質(zhì)彈簧。兩滑塊從圓弧形軌道的最高點(diǎn)A由靜止滑下，當(dāng)兩滑塊滑至圓弧形軌道最低點(diǎn)時(shí)，拴接兩滑塊的細(xì)繩突然斷開(kāi)，彈簧迅速將兩滑塊彈開(kāi)，滑塊2恰好能沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn)A。已知R=0.45m，滑塊1的質(zhì)量m1=0.16kg，滑塊2的質(zhì)量m2=0.04kg，重力加速度g取10m/s2，空氣阻力可忽略不計(jì)。求：21*cnjy*（1）兩滑塊一起運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道最低點(diǎn)細(xì)繩斷開(kāi)前瞬間對(duì)軌道的壓力大小；（2）在將兩滑塊彈開(kāi)的整個(gè)過(guò)程中彈簧釋放的彈性勢(shì)能；（3）滑塊2的落地點(diǎn)與滑塊1的落地點(diǎn)之間的距離。參考答案一、選擇題題號(hào)123456789101112答案BDCDDADBCBFADBC二、填空題13．14．(1)(2)三、計(jì)算題15．(1)－0.85eV(2)0.85eV(3)8.21×1014Hz(3)要使處于n＝2的氫原子電離，照射光的光子能量應(yīng)能使電子從第2能級(jí)躍遷到無(wú)限遠(yuǎn)處，最小頻率的電磁波的光子能量應(yīng)為hν＝0－得ν≈8.21×1014Hz.16．（1）（2）（3）（2）當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)后，物體A離開(kāi)墻壁，彈簧伸長(zhǎng)，物體A的速度逐漸增大，物體B的速度逐漸減小。當(dāng)彈簧再次恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)，物體A達(dá)到最大速度，物體B的速度減小到最小值，此過(guò)程滿足動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒，有：解得：=17．(1)由題述可知所求的噴出氧氣的質(zhì)量m應(yīng)有一個(gè)范圍，若m太小，宇航員獲得的速度也小，雖貯氣筒中剩余的氧氣較多，但由于返回飛船所用的時(shí)間太長(zhǎng)，將無(wú)法滿足他途中呼吸所用，若m太大，宇航員獲得的速度雖然大了，而筒中氧氣太少，也無(wú)法滿足其呼吸作用，所以m對(duì)應(yīng)的最小和最大兩個(gè)臨界值都應(yīng)是氧氣恰好用完的情況，設(shè)瞬間噴氣mkg時(shí)，宇航員恰能安全返回，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得：mv=MV①宇航員勻速返回的時(shí)間為t=x/V②貯氣筒中氧氣的總質(zhì)量：m0≥m+Qt③代入數(shù)據(jù)可得0.05kg≤m≤0.45kg18．對(duì)于兩滑塊在軌道最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有N（m1+m2）g=（m1+m2）…………解得N=3（m1+m2）g=6.0N…………根據(jù)牛頓第三定律可知，兩滑塊對(duì)軌道的壓力大小N′=N=6.0N………………（2）設(shè)彈簧迅速將兩滑塊彈開(kāi)時(shí)，兩滑塊的速度大小分別為v1和v2，因滑塊2恰好能沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)A