高中物理 综合检测卷（含解析）粤教版选修35.doc

【步步高】2014-2015学年高中物理 综合检测卷（含解析）粤教版选修3-5(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)1关于近代物理，下列说法正确的是()a射线是高速运动的氦原子b核聚变反应方程hhhen中，n表示质子c从金属表面逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比d玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征答案d解析射线是高速运动的氦原子核，选项a错误；选项b中n表示中子；根据光电效应方程hmvw0可知最大初动能与入射光的频率成线性关系而非正比关系，选项c错误；根据玻尔的原子理论可知，选项d正确 2核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天，会释放射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射射线下列说法正确的是()a碘131释放的射线由氦核组成b铯137衰变时辐射出的光子能量小于可见光光子能量c与铯137相比，碘131衰变更慢d铯133和铯137含有相同的质子数答案d解析射线是高速电子流，选项a错误；光子是高频电磁波，穿透本领最强，光子能量大于可见光光子能量，选项b错误；与铯137相比，碘131的半衰期小，说明碘131衰变更快，选项c错误；铯137是铯133的同位素，它们的原子序数相同，质子数也相同，选项d正确本题答案为d.3天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图1所示，由此可知()图1a来自于原子核外的电子b的电离作用最强，是一种电磁波c的电离作用最强，是一种电磁波d的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子答案d解析从题图中三种射线的穿透能力可以看出：为射线，为射线，为射线三种射线都来自于原子核内部，a错；射线的电离作用最强，为氦核流，b、c错；射线的电离作用最弱，d正确4下列说法中错误的是()a卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为he7n8ohb铀核裂变的核反应方程是：u141 56bakr2nc质子、中子、粒子的质量分别为m1、m2、m3，质子和中子结合成一个粒子，释放的能量是(2m12m2m3)c2d原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为2的光子，已知12，那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为的光子答案b解析1919年，卢瑟福做了粒子轰击氮原子核的实验，发现了质子，核反应方程为：he7n8oh，选项a说法正确；铀核裂变时，需要中子轰击铀核，所以铀核裂变的核反应方程是unbakr3n，选项b说法错误；根据爱因斯坦质能关系式可知，选项c说法正确；设波长为1的光子能量为e1，波长为2的光子能量为e2，原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收的光子能量为e3，波长为3，则e1hc/1，e2hc/2，e3hc/3；e3e2e1，可推知3，d说法正确本题答案为b.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va：vbmb：ma1：2，c项错误；由ek得eka：ekb，a项正确；由wek知wa：wbeka：ekb1：2，d项错误6如图3所示，图3光滑水平面上有大小相同的a、b两球在同一直线上运动两球质量关系为mb2ma，规定向右为正方向，a、b两球的动量均为6 kgm/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后a球的动量增量为4 kgm/s，则()a左方是a球，碰撞后a、b两球速度大小之比为25b左方是a球，碰撞后a、b两球速度大小之比为110c右方是a球，碰撞后a、b两球速度大小之比为25d右方是a球，碰撞后a、b两球速度大小之比为110答案a解析碰撞前总动量p(66) kgm/s12 kgm/s，碰后a动量pa2 kgm/s，则pb10 kgm/s，又由mb2ma，可知vavb25，故a项正确二、双项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分)7光电效应实验中，下列表述正确的是()a光照时间越长光电流越大b入射光足够强就可以有光电流c遏止电压与入射光的频率有关d入射光频率大于极限频率时才能产生光电子答案cd解析由爱因斯坦光电效应方程知，只有当入射光频率大于极限频率时才能产生光电子，光电流几乎是瞬时产生的，其大小与光强有关，与光照时间长短无关，易知eucekhw0(其中uc为遏止电压，ek为光电子的最大初动能，w0为逸出功，为入射光的频率)由以上分析知，a、b错误，c、d正确8.图4已知金属钙的逸出功为2.7 ev，氢原子的能级图如图4所示，一群氢原子处于量子数n4能级状态，则()a氢原子可能辐射6种频率的光子b氢原子可能辐射5种频率的光子c有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应d有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应答案ac解析一群氢原子从n4能级跃迁可能产生的光子为6种，选项a正确若发生光电效应，则光子的能量需要大于2.7 ev，此时只有第4能级跃迁到第1能级、第3能级跃迁到第1能级、第2能级跃迁到第1能级3种频率的光子满足条件，选项c正确9某实验室工作人员，用初速度为v00.09c(c为真空中的光速)的粒子，轰击静止在匀强磁场中的钠原子核na，产生了质子若某次碰撞可看做对心正碰，碰后新核的运动方向与粒子的初速度方向相同，质子的运动方向与新核运动方向相反，它们在垂直于磁场的平面内分别做匀速圆周运动通过分析轨迹半径，可得出新核与质子的速度大小之比为110，已知质子质量为m.则()a该核反应方程是henamghb该核反应方程是henamgnc质子的速度约为0.225cd质子的速度为0.09c答案ac解析由质量数守恒和电荷数守恒得：henamgh.又因粒子、新核的质量分别为4m、26m，设质子的速率为v，因为粒子与钠原子核发生对心正碰，由动量守恒定律得：4mv026mmv，解得：v0.225c10如图5所示为一光电管的工作原理图，光电管能把光信号转变为电信号，当有波长为0的光照射光电管的阴极k时，电路中有电流通过灵敏电流计，则有()图5a若换用波长为1(10)的光照射阴极时，电路中一定没有电流b若换用波长为2(20)的光照射阴极时，电路中一定有电流c若换用波长为3(30)的光照射阴极时，电路中可能有电流d将电源的极性反接后，电路中一定没有电流答案bc解析波长为0的光能使金属发生光电效应，10，20，这两种光的频率大于波长为0的光的频率，都能产生光电流，所以a错，b对；由于30，如果3光的频率也大于极限频率，则电路中可能有电流，c对；将电源的极性反接后，如果最大初动能ekeu，仍有电流，d错三、填空题(本题共8分)11(8分)贝可勒尔发现天然放射现象，揭开了人类研究原子核结构的序幕如图6中p为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场中分成a、b、c三束图6(1)构成a射线的粒子是_；构成b射线的粒子是_；构成c射线的粒子是_(2)三种射线中，穿透能力最强，经常用来对金属探伤的是_射线；电离作用最强，经常用来轰击原子核的是_射线；当原子核中的一个核子由中子转化为质子时将放出一个_粒子(3)请完成以下与上述粒子有关的两个核反应方程：thpa_；_alpn.答案(1)电子e(或粒子)光子氦核he(或粒子)(2)(3)01ehe四、计算题(本题共5小题，共48分)12(8分)在光滑水平面上，甲、乙两物体的质量分别为m1、m2，它们分别沿东西方向的一直线相向运动，其中甲物体以速度6 m/s由西向东运动，乙物体以速度2 m/s由东向西运动碰撞后两物体都沿各自原方向的反方向运动，速度的大小都是4 m/s.求：(1)甲、乙两物体的质量之比；(2)通过计算说明这次碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞答案(1)(2)弹性碰撞解析(1)设向东方向为正方向，则v16 m/s，v14 m/s，v22 m/s，v24 m/s由动量守恒定律得m1v1m2v2m1v1m2v2解得(2)碰撞前系统的总动能ekm1vm2vm2碰撞后系统的总动能ekm1v12m2v22m2因为ekek，所以这次碰撞是弹性碰撞13(10分)如图7所示，光滑水平地面上停放着甲、乙两辆相同的平板车，一根轻绳跨过乙车的定滑轮(不计定滑轮的质量和摩擦)，绳的一端与甲车相连，另一端被甲车上的人拉在手中，已知每辆车和人的质量均为30 kg，两车间的距离足够远，现在人用力拉绳，两车开始相向运动，人与甲车保持相对静止，当乙车的速度为0.5 m/s时，停止拉绳，求：(1)人在拉绳过程中做了多少功？(2)若人停止拉绳后，为避免两车相撞，人至少以多大速度从甲车跳到乙车才能使两车不发生碰撞？图7答案(1)5.625 j(2)0.5 m/s解析(1)设甲、乙两车和人的质量分别为m甲、m乙和m人，停止拉绳时甲车的速度为v甲，乙车的速度为v乙，取甲车的运动方向为正方向，由动量守恒定律得(m甲m人)v甲m乙v乙0解得v甲0.25 m/s由功能关系可知，人拉绳过程中做的功等于系统动能的增加量w(m甲m人)vm乙v5.625 j(2)设人跳离甲车时人的速度为v人，取v人的方向为正方向，人离开甲车前后由动量守恒定律得(m甲m人)v甲m甲v甲m人v人人跳到乙车时：m人v人m乙v乙(m人m乙)v乙要使两车恰好不发生碰撞，需满足v甲v乙解得v人0.5 m/s即当人跳离甲车的速度至少为0.5 m/s时，两车才不会发生碰撞14(10分)如图8所示，一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde段是以o为圆心、r为半径的一小段圆弧，可视为质点的物块a和b紧靠在一起，静止于b处，a的质量是b的3倍两物块在足够大的内力作用下突然分离，分别向左、右始终沿轨道运动b到d点时速度沿水平方向，此时轨道对b的支持力大小等于b所受重力的，a与ab段的动摩擦因数为，重力加速度为g，求：图8(1)物块b在d点的速度大小v；(2)物块a滑行的距离s.答案(1)(2)解析(1)物块b在d点时，重力和支持力的合力提供向心力，则：mbgn又因为：nmbg联立式得物块b在d点时的速度v.(2)物块b由b点到d点过程中，由动能定理得mbgrmbv2mbv物块a和b分离过程中由动量守恒定律得mavambvb0物块a和b分离后，物块a做匀减速直线运动，由动能定理得magsmav联立式，得物块a滑行的距离s.15(10分)如图9所示，在光滑水平面上有一辆质量m8 kg的平板小车，车上有一个质量m1.9 kg的木块，木块距小车左端6 m(木块可视为质点)，车与木块一起以v1 m/s的速度水平向右匀速行驶，一颗质量m00.1 kg的子弹以v0179 m/s的初速度水平向左飞来，瞬间击中木块并留在其中，如果木块刚好不从车上掉下来，求木块与平板小车之间的动摩擦因数.(g10 m/s2)图9答案0.54解析设子弹射入木块后两者的共同速度为v1，以水平向左为正，则由动量守恒有：m0v0mv(mm0)v1解得v18 m/s由它们恰好不从平板小车上掉下来可知，它们相对平板小车滑行距离s6 m时跟小车具有相同速度v2，则由动量守恒有(mm0)v1mv(mm0m)v2解得v20.8 m/s由能量守恒有(m0m)gs(mm0)vmv2(m0mm)v代入数据解得0.5416(10分)(1)美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池，它是采用铜和半衰期为100年的放射性同位素镍63(ni)两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍63(ni)发生一次衰变变成铜(cu)，