人教版物理选修35检测题含答案.docx
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人教版物理选修35检测题含答案
物理选修3-5试卷
第I卷选择题(31分)
一、单项选择题(本题共5小题;每小题3分,共15分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,选对的得3分,选错或不答的得0分.)
1.关于物体动量和动能的下列说法中,正确的是:
A.一物体的动能不变,则其动量一定不变
B.一物体的动量不变,则其动能一定不变
C.两物体的动量相等,则它们的动能一定相等
D.两物体的动能相等,则它们的动量一定相等
2.北京奥委会接受专家的建议,大量采用对环境有益的新技术.如奥运会场馆周围80﹪~90﹪的路灯将利用太阳能发电技术,奥运会90﹪的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术.太阳能的产生是由于太阳内部高温高压条件下的核反应形成的,其核反应方程之一是:
A.
B.
C.
D.
3.当单色光照到某金属表面时,有光电子从金属表面逸出.如果入射光的频率不变而强度减弱,则:
A.有可能不发生光电效应
B.单位时间内逸出的光电子数将减少
C.光电子的最大初动能将变小
D.从入射光照射金属表面到光电子开始逸出所经的时间将延长
4.图中R是一种放射性物质, 虚线方框内是匀强磁场, LL'是厚纸板, MM'是荧光屏.实验时发现在荧光屏的O、P两点处有亮斑. 则此时磁场方向(注意选项中↑为向上,↓为向下,x为垂直纸面向里,·为垂直纸面向外)、到达O点的射线名称、到达P点(在O点正下方)的射线名称应属下面的哪种情况?
选项
磁场方向
到达o点处射线
到达p点处射线
A
↑
β
α
B
↓
α
β
C
×
γ
β
D
·
γ
α
5.A、B两球在光滑的水平面上同向运动,A球的动量为5Kg·m/s,B球的动量为7Kg·m/s,A球追上B球并发生碰撞.碰撞后A、B两球的动量分别3Kg·m/s和9Kg·m/s.则两球质量应满足下列哪个关系式:
A.0<
<
B.
<
<
C.0<
≤
D.
≤
≤
二.多项选择题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,有二个或二个以上的选项正确,全对的得4分,漏选得2分,有错选或不答的得0分.)
6.钍核(
)具有放射性,它能放出一个电子衰变成镤核(
),伴随该过程会放出γ光子,下列说法中正确的是:
A.原子核的天然放射现象说明原子核内部是有结构的
B.γ光子是衰变过程中镤核(
)辐射的
C.给钍加热,钍的衰变进程将变快
D.因为衰变过程中原子核的质量数守恒,所以不会出现质量亏损
7.1922年,美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时发现,有些散射波的波长比入射波的波长略大,他认为这是光子和电子碰撞时,光子的一些能量传给了电子.如图所示,若入射的X射线的波长为
,散射后X射线的波长为
′.已知普朗克恒量为h,光速为c,下列判断中正确的是:
A.题中描述的现象说明了原子具有核式结构
B.X射线与电子碰撞后,X射线的频率变大了
C.X射线散射前后的能量差值为
D.在X射线散射前后,系统动量守恒
8.1897年,J.J.汤姆孙发现电子.30年后,他的儿子G.P.汤姆孙利电子束照射到金属晶格(大小约10-10m)上,从而得到电子的衍射图样,验证了电子的波动性.下列关于这对父子的研究过程与研究结论的说法中正确的是:
A.电子的发现说明原子中一定还有带正电的部分
B.J.J.汤姆孙发现了电子,并提出了“电子绕核运动”的原子模型
C.验证电子波动性的实验中,电子的动能越大,电子的衍射现象越不明显
D.在验证电子波动性的实验中,若用相同动能的质子代替电子,则衍射现象将更加明显
9.小车M静置于光滑平面上,上表面粗糙且足够长,木块m以初速度v滑上小车的上表面,则:
A.m的最终速度为mv/(M+m)
B.因小车上表面粗糙,故系统动量不守恒
C.当m速度最小时,小车M的速度最大
D.若小车上表面越粗糙,则系统因摩擦而产生的内能也越大
第II卷非选择题(共89分)
三.简答题(本大题共4小题,共44分.)
10.小红和小明两位同学为了探究“碰撞中的不变量”,分别设计了如下两种方案,请按要求完成下面问题:
小红的方案:
一个用打点计时器的实验,在小车A的前端和小车B的后端固定有橡皮泥,在木板的右端固定打点计时器,小车A后拖一长纸带,木板下垫有小木块.现使小车A、B分别静止在木板的右端和中间位置,如图甲所示.现给小车A一个瞬时初速度,使小车A与静止的小车B相碰并粘合成一体后继续做直线运动,已知打点计时器电源频率为50Hz,若得到打点纸带如图乙所示,并得各计数点之间的间距,图中A点为运动起点,并已测得小车A和橡皮泥的总质量m1=0.4kg,小车B和橡皮泥的总质量m2=0.2kg.
(1)在木板下垫有小木块的目的是:
为了_____▲________,从而减小实验误差;
(2)你认为碰撞中的不变量是什么?
请你根据题中(包括图中)的相关数据,通过计算来论证你的观点.
答:
碰撞中的不变量是:
__▲______,
论证过程如下:
▲▲▲
小明的方案:
用如下图所示的装置来探究,用轻质细线将小球1悬挂于O点,使小球1的质心到悬点O的距离为L,被碰小球2放在光滑的水平桌面上.将小球1从右方的A点(OA与竖直方向的夹角为α)由静止释放,摆到最低点时恰与小球2发生正碰,碰撞后,小球1继续向左运动把轻质指示针推移到图中的OC
位置,小球2落到水平地面上距桌面边缘水平距离为S的D点.
(3)在实验中已经测得上述物理量中的α、L、S,重力加速度g也已知.为了完成实验,小明还应该测量的物理量有:
____________▲▲▲_________________________.
(4)请你就小明的方案,提出两条提高实验精度的建议:
_____________▲▲▲______________________________________________________________.
11.1905年,爱因斯坦提出光电效应的解释时,由于当初的实验测量尚不精确,所以并未得到物理学界的普遍认可.1907年起,密立根经过十年之久的实验终于证实爱因斯坦的观点.密立根实验的目的:
测量金属的遏止电压UC与入射光频率
由此算出普朗克常量h,并与黑体辐射得出的普朗克常量h相比较,结果在误差范围内是一致的.下表是某次实验中得到的数据:
UC/V
0.541
0.637
0.714
0.809
0.878
/1014Hz
5.644
5.888
6.098
6.303
6.501
(1)请以UC为纵轴、
为横轴,并选择合适的标度,在坐标纸中作出UC-
的图象.
▲▲▲
(2)由图象可得金属的截止频率为____▲__Hz;图象的斜率的物理含义是_____▲______________.
12.(12分)
(1)如下图所示,在四个示意图所表示的实验中,能说明研究放射性元素放射现象实验的是____▲_;能说明光具有波粒二象性的实验的是___▲__.(填序号)
(2)下列说法中正确的是:
_______▲_____________(填序号)
A.用一束绿光和一束黄光分别照射某种金属,都有光电子逸出,则用绿光照射时逸出的光电子的最大初动能较大
B.黑体热辐射强度与波长有关,温度升高,各种波长的辐射都有增加,且辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
C.普朗克在对黑体辐射的研究时,提出了能量子的假说
D.光波是一种概率波
E.电子和其他微观粒子,都具有波粒二象性
F.大量的电子通过双缝后在屏上能形成明暗相间的条纹,这表明所有的电子都落在明条纹处
G.光的波动性是由于光子之间的相互作用引起的,这是光子自身的固有性质
H.在光的单缝衍射实验中,狭缝变窄,中央亮纹更宽,光子动量的不确定量变大
13.(12分)
(1)下列说法中正确的是:
______▲______________(填序号)
A.卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型
B.核反应:
“
”是属于铀核的裂变,能释放大量的核能
C.根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,能级变低
D.比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定
E.核子结合成原子核一定有质量亏损,释放出能量
F.结合能是指核子结合成原子核而具有的能量
G.有20个放射性元素的原子核,当有10个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期
H.利用适当强度的γ射线照射食品,可以延长保存期
(2)
(铀核)衰变为
(氡核),要经过__▲_次
衰变和__▲__次
衰变.
四.论述计算题(本大题共4小题,共45分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案前不能得分.答案中必须明确写出数值和单位.)
14.(10分)一炮弹质量为m,以一定的倾角斜向上发射,到达最高点时速度为v,炮弹在最高点爆炸成两块,其中一块沿原轨道返回,质量为
.
求:
(1)另一块爆炸后瞬时的速度大小
(2)爆炸过程中系统增加的机械能
▲▲▲
15.(10分)2006年我国自行设计并研制的“人造太阳”——托克马克实验装置运行获得重大进展,这标志着我国已经迈入可控热核反应领域先进国家行列.该项反应所进行的聚变过程是
反应原料氘(
)富含于海水中,而氚(
)是放射性元素,自然界中不存在,但可以通过中子轰击锂核(
)的人工转变得到.
(1)请把下列用中子轰击锂核(
)产生一个氚核(
)和一个新核的人工核转变方程书写完整:
+_____→____+
(2)在
(1)中,每产生1g的氚同时有多少个
核实现了核转变?
(阿伏加德罗常数N=6.0×1023/mol)
(3)一个氘核和一个氚核发生核聚变时,平均每个核子释放的能量为5.6×10-13J,求该核反应过程中的质量亏损
▲▲▲
16.(12分)在玻尔的氢原子模型中,设氢原子处于基态时电子的轨道半径为r1,能级为E1;处于第n能级时电子的轨道半径为rn,能级为En,(n=0、1、2、3…).
(1)已知rn=n2r1,若取无穷远处电势能为零,则系统的电势能Ep=-ke2/r,(式中k为静电常量,e为电子的电荷量,r为电子到原子中心的距离).请根据以上材料,试用库仑定律和牛顿运动定律证明:
(2)若一氢原子发射能量为
的光子后,处于比基态能级高出
的激发态.请根据第
(1)题中已证明的结论,求:
氢原子发射光子前、后分别处于第几能级?
▲▲▲
17.(13分)如图所示,相距d的A、B两平行金属板足够大,B板带正电、A板带负电,两平行金属板间有恒定的电压U,.一束波长为
的光照射到B板中央,光斑的半径为r.B板发生光电效应时,其逸出功为W,B板发出光电子有的能到达A板,已知电于质量为m,电量e,求:
(1)B板射出的光电子的最大初速度的大小
(2)光电子所能到达A板区域的面积
▲▲▲
第II卷答卷纸
三.简答题(共44分)
10.共13分
(1)_________________.
(2)答:
碰撞中的不变量是:
________,论证过程如下:
(3还应该测量的物理量有:
__________________________________________
_________________________________________________________
(4)请你就小明的方案,提出两条提高实验精度的建议:
___________________________________________________________________________________________________________________________
11.共7分
(1)
(2)截止频率为_________________________Hz;
图象的斜率的物理含义是_______________________________________.
12.共12分
(1)_________,_________
(2)_____________________
13.共12分
(1)___________________
(2)_________次,_________次
超出答题区域无效
四.论述计算题(本大题共4小题,共45分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.答案中必须明确写出数值和单位.)
14.(10分)
15.(10分)
(1):
+_____→____+
(2):
(3)
超出答题区域无效
16.(12分)
超出答题区域无效
17.(13分)
超出答题区域无效
考试答案
第I卷答案:
共31分
1
2
3
4
5
6
7
8
9
B
A
B
C
D
AB
CD
AC
AC
第II卷答案:
共89分
三.简答题共44分
10(共13分)
(1)平衡摩擦力 (2分)
(2)动量(1分)
小车A在BC段和两车在DE段运动所用时间都为0.1s因此有碰撞前的速度为:
v1=
=1.05m/s碰撞后的速度v2=
=0.695m/s
碰撞前的动量为:
P1=m1v1=0.4×1.05kg·m/s=0.420kg·m/s(2分)
碰撞后的总动量为:
P2=(m1+m2)v2=(0.4+0.2)×0.695kg·m/s=0.417kg·m/s(2分)
在误差允许的范围内,可认为碰撞前后的动量不变.
(3)小球1和小球2的质量指示针最后的位置OC与竖直方向的夹角水平桌面离地高度.(每个1分,共4分)
(4)尽量减小水平桌面与球之间的摩擦阻力、选择质量较大体积较小的球、改变OA与竖直方向的夹角为α,进行多次测量……(2分)只要合理的都可给分
11.共7分
(1)图略,(全对得3分;若仅标度不合理的,扣1分)
(2)4.27×1014Hz(4.15×1014Hz至4.40×1014Hz可给全分)
普朗克常量h与电子电量e的比值(每空2分)
12.共12分
(1)D(2分)BC(4分,漏选得2分,有错选的不得分)
(2)ACDEH(选全得6分.若有选不全的,每对一项得1分,选错一项倒扣1分,扣完为止,不出现负分)
13.共12分
(1)ACDEH(选全得6分.若有选不全的,每对一项得1分,选错一项倒扣1分,扣完为止,不出现负分)
(2)4,2(每空3分)
四.计算题共45分
14.共10分解:
(1)爆炸后沿原轨道返回,则该炸弹速度大小为v,方向与原方向相反(1分)
爆炸过程动量守恒,
(2分)
解得v1=3v(2分)
(2)爆炸过程重力势能没有改变,
爆炸前系统总动能
(1分)
爆炸后系统总动能
(2分)
系统增加的机械能△E=2mv2(2分)
15.共10分
(1)
+
→
+
(2分)
(2)因为1克氚为
mol,根据核反应方程,实现核转变的锂也为
mol,所以有2×1023个锂核实现了转变.(2分)
(3)核聚变中有5个核子参加了反应,△E=5×5.6×10-13J(2分)
根据爱因斯坦质能方程△E=△mc2(2分)
所以质量亏损为△m=3.1×10-29Kg(2分)
16.(12分)
(1)设电子在第n能级,由库仑定律,静电力F=ke2/rn2,(1分)
由牛顿运动定律,F=mv2/rn,(1分)
而动能Ek=mv2/2,能级En=Ek+Ep,
由上可得:
En=-ke2/2rn,(2分)
E1=-ke2/2r1,(1分)
题中又已知rn=n2r1即得
得证(1分)
(2)发射前设为第m能级,则Em-(
)=E1+(
), (2分)
得:
Em=E1/25, m=5(1分)
发射后,设为第n能级,则En-E1=
(2分)
得:
En=E1/4,n=2.(1分)
17.共13分
(1)根据爱因斯坦光电效应方程
mv2=
—W(2分)
(2分)
得:
(2分)
(2)光电子到达A板上的区域是一个圆.
VY越小时VX越大,在电场中运动的时间越长,其加速度为
(2分)
即
(2分)
平行于极板方向L=vt
而d=
at2得
(1分)
光电子到达A板上区域最大面积S=
(L+r)2
(2分)
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