高中物理 模块检测（二） 教科版选修35.doc

模块检测(二)(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图1所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点坐标为4.27，与纵轴的交点坐标为0.5)由图可知()图1a该金属的极限频率为4.271014 hzb该金属的极限频率为5.51014 hzc该图线的斜率表示普朗克常量d该金属的逸出功为0.5 ev答案ac解析根据光电效应方程ekhw可知，图线的斜率表示普朗克常量，图线与轴的交点对应的频率表示极限频率；ek图象中0时对应的ek的值表示逸出功的负值，易知该金属的逸出功不等于0.5 ev，所以选项a、c正确2(2014石河子高二检测)关于光的本性，下列说法中正确的是 ()a光电效应反映光的粒子性b光子的能量由光的强度所决定c光子的能量与光的频率成正比d光在空间传播时，是不连续的，是一份一份的，每一份光叫做一个光子答案acd解析光电效应反映了光的粒子性，a对；光子的能量由光的频率决定，b错误；光子的能量eh，h是普朗克常量，故光子的能量与光的频率成正比，c对；根据光子说的内容可知，d对3在下列几种现象中，所选系统动量守恒的有 ()a原来静止在光滑水平面上的车，从水平方向跳上一个人，人车为一系统b运动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和铅球为一系统c从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中，以重物和车厢为一系统d光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一个物体沿斜面滑下，以重物和斜面为一系统答案a解析判断动量是否守恒的方法有两种：第一种，从动量守恒的条件判定，动量守恒定律成立的条件是系统受到的合外力为零，故分析系统受到的外力是关键第二种，从动量的定义判定b选项叙述的系统，初动量为零，末动量不为零c选项末动量为零而初动量不为零d选项，在物体沿斜面下滑时，向下的动量增大等4.图2 如图2所示，质量为m的小球从距离地面高h的a点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为h的b点时速度减为零不计空气阻力，重力加速度为g.关于小球下落的整个过程，下列说法中正确的有()a小球的机械能减少了mg(hh)b小球克服阻力做的功为mghc小球所受阻力的冲量大于md小球动量的改变量等于所受阻力的冲量答案ac解析在整个过程中，小球机械能的减少量等于其重力势能的减少量为mg(hh)，故a对；由动能定理，可推出小球克服阻力做的功为mg(hh)，故b错；在陷入泥潭过程中，由动量定理，可推出小球受阻力的冲量大于m，故c对；在整个过程中，小球动量的改变量等于所受合力的冲量，故d错5氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为10.632 8 m，23.39 m.已知波长为1的激光是氖原子在能级间隔为e11.96 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()a10.50 ev b0.98 evc0.53 ev d0.36 ev答案d解析由跃迁公式得e1，e2，联立可得e2e10.36 ev，d对6.图3 光子有能量，也有动量p，它也遵守有关动量的规律如图3所示，真空中有一“”字形装置可绕通过横杆中点的竖直轴oo在水平面内灵活地转动，其中左边是圆形黑纸片，右边是和左边大小、质量均相同的圆形白纸片当用平行白光垂直纸面向里照射这两个圆面时，关于此装置开始时转动情况(俯视)的下列说法中正确的是()a沿顺时针方向转动 b沿逆时针方向转动c都有可能 d不会转动答案b解析由动量定理可知，白光垂直照射到白纸片上，反射能力较好，白光垂直照射到黑纸片上时，吸收性较好，白纸片受到的冲力约为黑纸片受到的冲力的两倍，故俯视看到装置开始逆时针方向转动图47. 钚的一种同位素pu衰变时释放巨大能量，如图4所示，其衰变方程为puuhe，则 ()a核反应中的能量就是pu的结合能b核燃料总是利用平均结合能小的核c.u核比pu核更稳定，说明u的结合能大d由于衰变时释放巨大能量，所以pu比u的平均结合能小答案bd解析核燃料在衰变过程中要释放巨大能量，所以总是要利用平均结合能小的核，才能更容易实现，b、d正确；核反应中光子的能量是结合能中的一小部分，a错；c项说明u的结合能小，更稳定，c错8由于放射性元素np的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现已知np经过一系列衰变和衰变后变成bi，下列论断中正确的是()a.bi的原子核比np的原子核少28个中子b.bi的原子核比np的原子核少18个中子c衰变过程中共发生了7次衰变和4次衰变d衰变过程中共发生了4次衰变和7次衰变答案bc解析bi的中子数为20983126，np的中子数为23793144，bi的原子核比np的原子核少18个中子，a错、b对；衰变过程中共发生了衰变的次数为7次，衰变的次数是27(9383)4次，c对、d错图59(2014衡水高二检测)如图5所示为氢原子的能级图，一群氢原子处于n4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为1.90 ev的金属铯，下列说法正确的是()a这群氢原子能发出6种频率不同的光，其中从n4跃迁到n3所发出的光波长最短b这群氢原子能发出3种频率不同的光，其中从n4跃迁到n1所发出的光频率最高c金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为12.75 evd金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为10.85 ev答案d解析从n4跃迁到n3所发出的光波的频率最小，波长最长，a错；从n4跃迁到n1所发出的光的频率最高，发出有c6种频率的光子，b错；光电子的最大初动能对应入射光子的频率最高时，最大入射光能量对应的入射光子的频率最高，即ee4e10.85 ev(13.6 ev)12.75 ev，由光电效应方程知ekew010.85 ev，c错、d对10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：v0.225c.二、填空题(本题共3小题，共18分)11(4分)1919年卢瑟福通过如图6所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，由此发现_图中银箔的作用是恰好阻挡粒子不射透银箔，实验中充入氮气后显微镜观察到了闪光完成该实验的核反应方程：heno_图6答案(1)质子(2)h12.图7 (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7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(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，动量最大，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)ehe13(6分)如图8所示，在橄榄球比赛中，一个质量为95 kg的橄榄球前锋以5 m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名质量均为75 kg的队员，一个速度为2 m/s，另一个为4 m/s，然后他们就扭在了一起图8(1)他们碰撞后的共同速率是_(结果保留一位有效数字)(2)在框中标出碰撞后他们动量的方向，并说明这名前锋能否得分：_答案(1)0.1 m/s(2)能够得分解析(1)设前锋运动员的质量为m1，两防守队员质量均为m2，速度分别为v1、v2、v3，碰撞后的速度为v，设v1方向为正方向，由动量守恒定律得m1v1m2v2m2v3(m12m2)v代入数据解得，v0.1 m/s(2)因v0，故碰后总动量p的方向与pa方向相同，碰撞后的状态及动量如图所示，即他们都过了底线，该前锋能够得分三、计算题(本题共4小题，共42分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14(8分)一粒质量为4104 g的尘埃，在空中下落的速度从1 m/s增加到3 m/s时，它的德布罗意波长从多少变化到多少？分析是否可通过衍射现象观察到其波动性答案见解析解析速度v11 m/s时德布罗意波长为1 m1.661027 m，速度v23 m/s时德布罗意波长为2 m5.51028 m.由于波长太短，所以不能通过衍射现象观察到其波动性15(12分)已知氢原子基态的电子轨道半径为r10.5281010 m，量子数为n的能级值为enev.(1)求电子在基态轨道上运动的动能；(2)有一群氢原子处于量子数n3的激发态，画一张能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几种光谱线；(3)计算这几种光谱线中波长最短的波长(静电力常量k9109 nm2/c2，电子电荷量e1.61019c，普朗克常量h6.631034 js，真空中光速c3.00108 m/s)答案(1)13.6 ev(2)如图所示(3)1.03107 m解析(1)核外电子绕核做匀速圆周运动，库仑力提供向心力，则k，又知ekmv2，故电子在基态轨道的动能为：ek j2.181018 j13.6 ev.(2)当n1时，能级值为e1ev13.6 ev；当n2时，能级值为e2ev3.4 ev；当n3时，能级值为e3ev1.51 ev.能发出的光谱线分别为32，21，31共3种，能级图如图答案所示(3)由n3能级向n1能级跃迁时发出的光子频率最大，波长最短he3e1，又知，则有 m1.03107m.16(11分)如图9所示，质量为m2和m3的物体静止放在光滑水平面上，两者之间有压缩着的弹簧(与m2、m3不拴接)质量为m1的物体以速度v0向右冲来，为了防止冲撞，释放弹簧将m3物体发射出去，m3与m1碰撞后粘合在一起问m3的速度至少多大，才能使以后m3和m2不发生碰撞？图9答案解析设m3发射出去的速度大小为v1，m2的速度大小为v2.以向右的方向为正方向，由动量守恒定律得m2v2m3v10，则v2，只要m1和m3碰后速度不大于v2，则m3和m2就不会再发生碰撞m3与m2恰好不相撞时，由动量守恒定律得，m1v0m3v1(m1m3)v2代入v2，得v1.即弹簧将m3发射出去的速度至少为.17(11分)以与水平方向成60角斜向上的初速度v0射出的炮弹，到达最高点时因爆炸分成质量分别为m和2m的两块，其中质量为2m的一块沿着原来的方向以2v0的速度飞行求：(1)质量较小的另一