高中物理综合检测粤教版选修.docx

综合检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第15题只有一项符合题目要求,第68题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.如图甲是、三种射线穿透能力的示意图,图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图,请问图乙中的检查是利用了哪种射线()A.射线B.射线C.射线D.三种射线都可以答案C解析由题图甲可知射线和射线都不能穿透钢板,射线的穿透力最强,可用来检查金属内部的伤痕,答案为C.2.如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始下滑,则()(导学号51160222)A.在以后的运动过程中,小球和槽的动量始终守恒B.在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C.被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,小球能回到槽高h处D.被弹簧反弹后,小球和槽都做速率不变的直线运动答案D解析小球在槽上运动时,由于小球受重力,故两物体组成的系统外力之和不为零,故动量不守恒,当小球与弹簧接触后,小球受外力,故动量不再守恒,故A错误;下滑过程中两物体都有水平方向的位移,而力是垂直于球面的,故力和位移夹角不垂直,故两力均做功,故B错误;小球脱离弧形槽时,水平方向动量守恒,可得两者速度大小相等,故小球脱离弧形槽后,槽向后做匀速运动,而小球被弹簧反弹后也做匀速运动,小球追不上弧形槽,故C错误,D正确.3.氦氖激光器能产生三种波长的激光,其中两种波长分别为1=0.632 8 m,2=3.39 m.已知波长为1的激光是氖原子在能级间隔为E1=1.96 eV的两个能级之间跃迁产生的.用E2表示产生波长为2的激光所对应的跃迁的能级间隔,则E2的近似值为()(导学号51160223)A.10.50 eVB.0.98 eVC.0.53 eVD.0.37 eV答案D解析由跃迁公式得E1=,E2=,联立可得E2=E1=0.37 eV,选项D对.4.关于对微观粒子的认识,下列说法中正确的是()A.粒子的位置和动量可以同时确定B.粒子的运动没有确定的轨迹C.单个粒子的运动没有规律D.粒子在某一时刻的加速度由该时刻粒子受到的合力决定答案B解析微观粒子具有波粒二象性,运动没有确定的轨迹,选项B正确;虽不能确定粒子出现在哪一位置,但可确定粒子在该点附近出现的概率,选项C错误;由不确定性关系知,粒子的位置和动量不能同时确定,选项A错误;微观粒子的运动不遵循牛顿运动定律,选项D错误.5.研究光电效应的电路如图所示.用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K),钠极板发射出的光电子被阳极A吸收,在电路中形成光电流.下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中,正确的是()(导学号51160224)答案C解析入射光的频率相同,则光电子的最大初动能相同,由-eU=-知,两种情况下遏止电压相同,故选项A、B错误;光电流的强度与入射光的强度成正比,所以强光的光电流比弱光的光电流大,故选项C正确,选项D错误.6.(2014广东理综)在光电效应实验中,用频率为的光照射光电管阴极,发生了光电效应.下列说法正确的是()(导学号51160225)A.增大入射光的强度,光电流增大B.减小入射光的强度,光电效应现象消失C.改用频率小于的光照射,一定不发生光电效应D.改用频率大于的光照射,光电子的最大初动能变大答案AD解析增大入射光的强度,单位时间内逸出的光电子数目增多,光电流增大,A项正确;光电效应的发生与入射光的强度无关,B项错误;入射光频率小于时,若仍大于金属的截止频率,仍能发生光电效应,C项错误;增大入射光的频率时,由爱因斯坦光电效应方程Ek=h-W0可知,光电子的最大初动能变大,D项正确.7.(2015全国理综)实物粒子和光都具有波粒二象性,下列事实中突出体现波动性的是()(导学号51160226)A.电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B.射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C.人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构E.光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关答案ACD解析干涉、衍射是波具有的特性,A、C项正确;射线在云室中留下径迹是由于其电离作用,与波动性无关,B项错误;由于存在衍射现象,且波长越长,衍射越明显,而衍射现象限制了显微镜的分辨本领,高速电子束的物质波波长比可见光的波长小得多,所以人们研制出电子显微镜观测物质的微观结构,D项正确;由Ek=h-W0知E项错误.本题符合要求的是A、C、D选项.8.(2015河北石家庄模拟)下列说法中正确的是()(导学号51160227)A.氡的半衰期为3.8天,若取4个氡原子核,经7.6天后就一定剩下1个氡原子核了B.核反应BaKr+mX是若干核裂变反应中的一种,X是中子,m=3C.光是一种概率波D.光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性E.按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,电势能增大,原子的总能量减小答案BCD解析半衰期对大量的原子核适用,对少量的原子核不适用,故A错误;核反应nBaKr+mX中,根据电荷数守恒,X不含质子,故一定是中子,根据质量数守恒,m=235+1-141-92=3,故B正确;光具有波粒二象性,故光是一种概率波,故C正确;光电效应说明光子具有能量,康普顿效应说明光子具有动量,均说明光具有粒子性,故D正确;按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,电势能增大,原子的总能量增大,故E错误.二、非选择题(共4小题,共52分)9.(12分)(2015江苏单科)(导学号51160228)(1)波粒二象性是微观世界的基本特征,以下说法正确的有.A.光电效应现象揭示了光的粒子性B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D.动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波长也相等(2)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电,U是核电站常用的核燃料U受一个中子轰击后裂变成Ba和Kr两部分,并产生个中子.要使链式反应发生,裂变物质的体积要(选填“大于”或“小于”)它的临界体积.(3)取质子的质量mp=1.672 610-27 kg,中子的质量mn=1.674 910-27 kg,粒子的质量m=6.646 710-27 kg,光速c=3.0108 m/s.请计算粒子的结合能.(计算结果保留两位有效数字)答案(1)AB(2)3大于(3)4.310-12 J解析(1)光具有波粒二象性,光电效应揭示了光的粒子性,选项A正确;干涉和衍射是波所具有的特征,选项B正确;黑体辐射的实验规律可利用普朗克提出的能量子观点来解释,选项C错误;根据动量和动能的关系p=知,质子和电子的动能相等时,质子的动量大,由=知,质子的德布罗意波的波长小,选项D错误.(2)核反应方程为BaKr+n,根据质量数守恒可得x=(235+1)-(144+89)=3;发生链式反应的条件是裂变物质的体积大于它的临界体积.(3)组成粒子的核子与粒子的质量差m=(2mp+2mn)-m结合能E=mc2代入数据得E=4.310-12 J.10.(12分)(2015海南单科)(导学号51160229)(1)氢原子基态的能量为E1=-13.6 eV.大量氢原子处于某一激发态.由这些氢原子可能发出的所有的光子中,频率最高的光子能量为-0.96E1,频率最小的光子的能量为 eV(保留2位有效数字),这些光子可具有种不同的频率.(2)运动的原子核X放出粒子后变成静止的原子核Y.已知X、Y和粒子的质量分别是M、m1和m2,真空中的光速为c,粒子的速度远小于光速.求反应后与反应前的总动能之差以及粒子的动能.答案(1)0.3110(2)(M-m1-m2)c2解析(1)氢原子原来处于n能级,由频率条件知:-0.96E1=E1-E1解得n=5.频率最小的光子能量为hmin=E5-E4=0.31 eV.具有不同频率的光子的数量为=10.(2)衰变方程是He设原子核X和粒子的动量、动能分别为p0和p2、E0和E2.根据动量守恒定律有p0=p2由粒子动能与动量的关系E0=E2=根据能量守恒,反应后与反应前的总动能之差为E2-E0=(M-m1-m2)c2联立式得E2=c2.11.(12分)40 kg的女孩骑自行车带30 kg的男孩(如图所示),行驶速度2.5 m/s.自行车行驶时,男孩要从车上下来.(导学号51160230)(1)他知道如果直接跳下来,他可能会摔跤,为什么?(2)男孩要以最安全的方式下车,计算男孩安全下车的瞬间,女孩和自行车的速度.(3)以自行车和两个孩子为系统,试计算在男孩下车前、后整个系统的动能的值.如有不同,请解释.答案(1)由于惯性(2)4 m/s(3)250 J400 J男孩下车时用力向前推自行车,对系统做了正功,使系统的动能增加了150 J解析(1)如果直接跳下来,人具有和自行车相同的速度,脚着地后,脚的速度为零,由于惯性,上身继续向前倾斜,因此他可能会摔跤.所以他下来时用力往前推自行车,这样他下车时可能不摔跤.(2)男孩最安全的下车方式是下车瞬间相对地的速度为零.男孩下车前后,对整体由动量守恒定律有(m1+m2+m3)v0=(m1+m2)v解得v=4 m/s(m1表示女孩质量,m2表示自行车质量,m3表示男孩质量)(3)男孩下车前系统的动能Ek=(m1+m2+m3)(40+10+30)2.52 J=250 J男孩下车后系统的动能Ek=(m1+m2)v2=(40+10)42 J=400 J男孩下车时用力向前推自行车,对系统做了正功,使系统的动能增加了150 J.12.(16分)(1)原子处于基态时最稳定,处于较高能级时会自发地向低能级跃迁.如图所示为氢原子的能级图.现让一束单色光照射到大量处于基态(量子数 n=1)的氢原子上,被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光,则照射氢原子的单色光的光子能量为多少?用这种光照射逸出功为 4.54 eV 的金属表面时,逸出的光电子的最大初动能是多少?(导学号51160231)(2)静止的Li核俘获一个速度v1=7.7104 m/s的中子而发生核反应,生成两个新核.已知生成物中He的速度v2=2.0104 m/s,其方向与反应前中子速度方向相同.写出上述反应方程.求另一生成物的速度.