高中物理 综合检测1 新人教版选修

我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散综合检测(一)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1在人类认识原子与原子核结构的过程中，符合物理学史的是()A查德威克通过研究阴极射线发现了电子B汤姆孙首先提出了原子的核式结构学说C居里夫人首先发现了天然放射现象D卢瑟福通过原子核的人工转变发现了质子答案D解析汤姆孙研究阴极射线发现了电子，A错；卢瑟福首先提出了原子核式结构学说，B错；贝可勒尔首先发现了天然放射现象，C错，D对2核磁共振成像(缩写为MRI)是一种人体不接触放射线，对人体无损害，可进行人体多部位检查的医疗影像技术基本原理是：外来电磁波满足一定条件时，可使处于强磁场中的人体内含量最多的氢原子吸收电磁波的能量，去掉外来电磁波后，吸收了能量的氢原子又把这部分能量以电磁波的形式释放出来，形成核磁共振信号由于人体内各种组织所含氢原子数量不同，或同种组织正常与病变时所含氢原子数量不同，释放的能量亦不同，将这种能量信号通过计算机转换成图像，就可以用来诊断疾病关于人体内氢原子吸收的电磁波能量，正确的是()A任何频率的电磁波氢原子均可吸收B频率足够高的电磁波氢原子才吸收C能量大于13.6 eV的光子氢原子才能吸收D氢原子只能吸收某些频率的电磁波答案D解析氢原子只吸收能量等于能级差的光子3研究放射性元素射线性质的实验装置如图1所示两块平行放置的金属板A、B分别与电源的两极a、b连接，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出则()图1Aa为电源正极，到达A板的为射线Ba为电源正极，到达A板的为射线Ca为电源负极，到达A板的为射线Da为电源负极，到达A板的为射线答案B解析射线为高速电子流，射线为氦核流，在同一电场中，射线偏转的轨迹曲率半径小于射线的曲率半径，由图知，向左偏的为射线，向右偏的为射线，即到达A板的为射线，说明电场方向水平向右，那么a为电源正极，B正确4放射性元素A经过2次衰变和1次衰变后生成新元素B，则元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了()A1位 B2位C3位 D4位答案C解析原子核经过一次衰变，电荷数减小2，经过一次衰变，电荷数增加1，所以元素A经过2次衰变和1次衰变后电荷数减小3，生成的新元素在元素周期表中的位置向前移3位，C正确5.如图2所示，在光滑水平面上，有质量分别为2m和m的A、B两滑块，它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧(弹簧与A、B不拴连)，由于被一根细绳拉着而处于静止状态当剪断细绳，在两滑块脱离弹簧之后，下述说法正确的是()图2A两滑块的动能之比EkAEkB12B两滑块的动量大小之比pApB21C两滑块的速度大小之比vAvB21D弹簧对两滑块做功之比WAWB11答案A解析根据动量守恒定律知，两滑块脱离弹簧后动量大小相等，B项错误；mAvAmBvB，故vAvBmBmA12，C项错误；由Ek得EkAEkB，A项正确；由WEk知WAWBEkAEkB12，D项错误6静止的氡核Rn放出粒子后变为钋核Po，粒子动能为E.若衰变放出的能量全部变为反冲核和粒子的动能真空中的光速为c，则该反应中的质量亏损为()A. B0C. D.答案C解析由于动量守恒，反冲核和粒子的动量大小相等，由Ek，它们的动能之比为4218，因此衰变释放的总能量是E，由质能方程得质量亏损是.7(多选)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()A电子束通过双缝实验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AC解析电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样，可以说明电子是一种波，故A正确；射线在云室中穿过会留下清晰的径迹可以说明射线是一种粒子，故B错误；人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构中子衍射说明中子是一种波，故C正确；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，说明光是一种粒子，故D错误8(多选)“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，即原子核俘获一个核外电子后核内一个质子变为中子，原子核衰变成一个新核，并且放出一个中微子(其质量小于电子质量且不带电)若一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”(电子的初动量可不计)，则()A生成的新核与衰变前的原子核质量数相同B生成的新核的核电荷数增加C生成的新核与衰变前的原子核互为同位素D生成的新核与中微子的动量大小相等答案AD解析质子与中子的质量数相同，所以发生“轨道电子俘获”后新核与原核质量数相同，A正确；新核质子数减少，故核电荷数减少，B错误；新核与原核质子数不同，不能称它们互为同位素，C错误；以静止原子核及被俘获电子为系统，系统动量守恒，系统初动量为零，所以生成的新核与中微子的动量大小相等，方向相反，D正确9(多选)下列说法正确的是()A相同频率的光照射到不同的金属上，逸出功越大，出射的光电子最大初动能越小B钍核Th衰变成镤核Pa，放出一个中子，并伴随着放出光子C根据玻尔理论，氢原子辐射出一个光子后能量减小，核外电子运动的加速度减小D比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢靠，原子核越稳定答案AD解析钍核衰变的核反应方程为ThPae，选项B错误；氢原子辐射出一个光子后能量减小，核外电子轨道半径减小，由a，核外电子运动的加速度增大，选项C错误；故只有选项A、D正确10(多选)如图3所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出，此时木块动能增加了6 J，那么此过程产生的内能可能为()图3A10 J B8 JC6 J D4 J答案AB解析设子弹的初速度为v0，射入木块后子弹与木块共同的速度为v，木块的质量为M，子弹的质量为m.根据动量守恒定律得：mv0(Mm)v得：v木块获得的动能为EkMv2系统产生的内能为Qmv(Mm)v2可得 QEk6 J，故A、B正确二、填空题(本题共3小题，共18分)11(6分) 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”)它的临界体积答案3大于解析U受一个中子轰击后裂变成Ba和Kr两部分，根据电荷数和质量数守恒有：925636,235114489x1，解得x3，即中子个数为3. 链式反应的条件：裂变物质的体积大于临界体积12(6分)如图4所示，这是工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图，它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等几部分组成图4(1)示意图中，a端应是电源_极(2)光控继电器的原理是：当光照射光电管时，_.(3)当用绿光照射光电管阴极K时，可以发生光电效应，则_说法正确A增大绿光照射强度，光电子的最大初动能增大B增大绿光照射强度，电路中光电流增大答案(1)正(2)阴极K发射电子，电路中产生电流，经放大器放大的电流产生的磁场使铁芯M磁化，将衔铁N吸住无光照射光电管时，电路中无电流，N自动离开M(3)B13(6分)某同学用图5甲所示的装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞中的守恒量图中SQ是斜槽，QR为水平槽实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹再把B球放在水平槽上靠近末端的地方，让A球仍从位置G由静止滚下，和B球碰撞后，A、B两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在平面，米尺的零点与O点对齐(1)碰撞后B球的水平射程ON应取为_ cm.图5(2)该同学在实验过程中记录了如下数据，设A球做平抛运动的时间为t，请根据数据求出两球碰撞前的质量与速度的乘积之和是_，两球碰撞后的质量与速度的乘积之和是_，由此得出的结论是_.mA/gmB/gOM/cmON/cmOP/cm20.010.015.247.9答案(1)65.2(2)在误差允许的范围内，碰撞前、后质量与速度的乘积之和不变解析(1)水平射程是将10个不同的落点用尽量小的圆圈起来，其圆心即为平均落点，从图乙上可读出约为65.2 cm.(2)A、B两球在碰撞前、后都做平抛运动，高度相同，在空中运动的时间相同，而水平方向都做匀速直线运动，其水平射程等于速度与落地时间t的乘积碰撞前A球的速度为vA，碰撞前质量与速度的乘积之和为mAvA20.0 g.碰撞后A球的速度为vA，碰撞后B球的速度为vB.碰撞后质量与速度的乘积之和为mAvAmBvB20.0 g10.0 g.三、计算题(本题共4小题，共42分)14(10分)一群氢原子处于量子数n4的能级状态，氢原子的能级图如图6所示，则：图6(1)氢原子可能发射几种频率的光子？(2)氢原子由量子数n4的能级跃迁到n2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏？(3)用(2)中的光子照射下表中几种金属，哪些金属能发生光电效应？发生光电效应时，发射光电子的最大初动能是多少电子伏？金属铯钙镁钛逸出功W/eV1.92.73.74.1答案(1)6种(2)2.55 eV(3)铯0.65 eV解析(1)可能发射6种频率的光子(2)由玻尔的跃迁规律可得光子的能量为EE4E2，代入数据得E2.55 eV.(3)E只大于铯的逸出功，故光子只有照射铯金属上时才能发生光电效应根据爱因斯坦的光电效应方程可得光电子的最大初动能为EkmEW0代入数据得，Ekm0.65 eV.15(10分)山东海阳核电站一期工程规划建设两台125万千瓦的AP1000三代核电机组如果铀235在中子的轰击下裂变为Sr和Xe，质量mU235.043 9 u，mn1.008 7 u，mSr89.907 7 u，mXe135.907 2 u.(1)写出裂变方程；(2)求出一个铀核裂变放出的能量；(3)若铀矿石的浓度为3%，一期工程建成后，一年将消耗多少吨铀矿石？答案(1)UnSrXe10n(2)140.4 MeV(3)45.7 t解析(2)裂变过程的质量亏损mmUmnmSrmXe10mn0.150 7 u，释放的能量Emc20.150 7931.5 MeV140.4 MeV.(3)核电站一年的发电量EPt2125107365246060 J7.8841016 J，由ENENAE得m g4.57107 g45.7 t.16(10分)一个静止的氮核7N俘获了一个速度为2.3107 m/s的中子生成一个复核A，A又衰变成B、C两个新核，设B、C的速度方向与中子方向相同，B的质量是中子的11倍，速度是106 m/s，B、C在同一磁场中做圆周运动的半径之比RBRC1130，求：(1)C核的速度大小；(2)根据计算判断C核是什么？(3)写出核反应方程答案(1)3106 m/s(2)氦原子核(3)7Nn5BHe解析氮核吸收了一个中子变成复核不稳定，发生衰变，整个过程中，中子、氮核以及两个新核组成的系统，在反应过程前、后都不受外界的干扰，所以整个系统在俘获与衰变过程中动量均守恒，利用这一点，可求出C核的速度，然后根据粒子在磁场中的运动情况就可以判断出新核的种类，写出核反应方程氮核俘获中子到衰变成B、C两个新核的过程中动量守恒mnvnmBvBmCvC根据衰变规律，可知C核的质量数为141114由此解得vC3106 m/s由带电粒子在洛伦兹力的作用下做圆周运动R可得：qBqC7联立可得qC2，而mC4，则C核是氦原子核，核反应方程为7Nn5BHe17(12分) 如图7所示，水平地面上有两个静止的小物块a和b，其连线与墙垂直，a和b相距l，b与墙之间也相距l.a的质量为m，b的质量为m，两物块与地面间的动摩擦因数均相同，现使a以初速度v0向右滑动，此后a与b发生弹性碰撞，但b没有与墙发生碰撞重力加速度大小为g，求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件图7答案解析设物块与地面间的动摩擦因数为要使物块a