选修3-5综合测试题

1、选修3-5综合测试题本卷分第I卷（选择题）和第n卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间90分钟。第1卷（选择题共40分）一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第710题有多项符合题目要求。 全部选又的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）1. （2015重庆理综）如图中曲线 a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里.以下判断可能正确的是A . a、b为3粒子的径迹B. a、b为丫粒子的径迹C. c、d为“粒子的径迹D . c、d为3粒子的径迹答案：D解析：丫射

2、线是不带电的光子，在磁场中不偏转，选项B错误。a粒子为氨核带正电，由左手定则知向上偏转，选项 A、C错误；3粒子是带负电的电子，应向下偏转，选项 D正确。2.两球之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上。已知A、B两球质量分别为 2m和m。当用板挡住A球而只释放B球时，B球被弹出落于距桌边距离为 x的水平地面上，如图所示。当用同样的程度压缩弹簧，取走 A左边的挡板，将 A、B同时释放，B球的落地点距桌边的距离为 （）a. XB. V3x金喇£乙.3i ,6C. xD. 3 x:f答案：D1 一解析：当用板挡住小球 A而只释放B球时，根据能重寸恒有：Ep = 2mv2,根据平抛运动规律

3、有：x = v0t。 当用同样的程度压缩弹簧，取走 A左边的挡板，将 A、B同时释放时，设 A、B的速度大小分别为 va和vb, 则根据动量守恒定律和能量守恒定律有：mvB-2mvA= 0, Ep=1 2mvA + mvB,解得vb=vo, B球的落地2 23点距桌边的距离为 x' =vBt=W6x, D选项正确。 33 . （2014重庆理综）碘131的半衰期约为8天。若某药物含有质量为 m的碘131 ,经过32天后，该药 物中碘131的含量大约还有（）A.B.m C.16D.m32答案：C解析：由半衰期公式得 m1 =（2）Tm=（2）m =送，故选项C正确。4 .研究光电效应规律

4、的实验装置如图所示，以频率为V的光照射光电管阴极 K时，有光电子产生。由于光电管K、A间加的是反向电压， 光电子从阴极K发射后将向阳极 A做减速运动。光电流i由图中电流计G测出，反向电压 U由电压表V测出，当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为反向截止电压U。在下列表示光电效应实验规律的图象中，错误的是（）反向电氏”和频率 肥一定时，光中.都 ，光卸的要系A反向截止电压乩 和频率甘的美系V光四和顿率时定时洸曲陶与反向 电东门的关系1061坨胤J相卿率一定时， 光电池与产生光电子的 时间f的关系答案：B解析：反向电压U和频率一定时，发生光电效应产生的光电子数与光强成正比，则单位时间到达极A的

5、光电子数与光强也成正比，故光电流i与光强I成正比，A项正确；由动能定理，得一 qUo=0-Ekm,又因Ekm=hL W,所以U0=f可知截止电压 U0与频率V是线性关系，不是正比关系，故 B错误；光强I与频率Y一定时，光电流i随反向电压的增大而减小，又据光电子动能大小的分布概率及发出后的方向 性，可知C项正确；由光电效应，知金属中的电子对光子的吸收是十分迅速的，时间小于I。-9s,109s后，光强I和频率Y 一定时，光电流恒定，故 D项正确。5 .质量为m的人站在质量为2m的平板小车上，以共同的速度在水平地面上沿直线前行，车所受地面 阻力的大小与车对地面压力的大小成正比.当车速为V0时，人从车

6、上以相对于地面大小为V。的速度水平向V t图象为（）后跳下。跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计，则能正确表示车运动的答案：B解析：考查动量守恒定律的应用及图象问题，解题的关键是注意动量的矢量性，规定初速度方向为正 方向，由动量守恒定律，有 3mvo=mvo+2mv,得v=2vo;由牛顿第二定律知，人跳离小车前后的加速度2v。，加速度与原来相等的匀减速运动，直到停止，故选B。相等，即在v-1图象上两线平行。综上所述，人跳离车后，车将做以初速度A+ 1A. A- 14AC. A+ 1 2解析：设中子质量为m,则原子核质量为 Am,1由 mv= mv+ Amv2, 2mv,得c 1 C2= Qmv2+m

7、 Am v1 = “ vm+ Amr-rnf VA+1A a所以 Ii= k7> A 对。v1|A-17.（2015广东省湛江一中高三模拟）用如图所示的光电管研究光电效应的实验中,用某种频率的单色光 a照射光电管阴极K,电流计G的指针发生偏转。而用另一频率的单色光b照射光电管阴极 K时，电流计G的指针不发生偏转，那么（）A. a光的频率一定大于 b光的频率B.只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大C.增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转严;光电管 至 Fl6 . （2014大纲全国卷）一中子与一质量数为 A（A>1）的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后

8、中子的速率之比为A-1B, A+1A+ 1 2D.2A- 1答案：AD.用a光照射光电管阴极 K时通过电流计 G的电流是由d到c答案：AB解析：由于用单色光a照射光电管阴极 K,电流计G的指针发生偏转，说明发生了光电效应，而用另一频率的单色光b照射光电管阴极 K时，电流计G的指针不发生偏转，说明 b光不能发生光电效应，即 a 光的频率一定大于 b光的频率；增加 a光的强度可使单位时间内逸出光电子的数量增加，则通过电流计 G 的电流增大；因为b光不能发生光电效应，所以即使增加b光的强度也不可能使电流计 G的指针发生偏转； 用a光照射光电管阴极 K时通过电流计 G的电子的方向是由d到c,所以电流方

9、向是由 c到do选项A、B 正确。8. （2015河南安阳二模）下列五幅图分别对应五种说法，其中正确的是（）根据“、& 丫射线的特点可知，射线 1是“射线，射线2是3射线，射线3是丫射线氢原子辐射出一个光子后，电势能减小，总能量增大天然放射性元素的半衰期由原子核内部自身的因素决定，跟所处的化学状态和外部条件无关D.施子弹的爆炸重核的裂变反应方程有235U + ln-154Ba + 39Kr+30nE.研究光电效应的电路图用绿光照射 K时，电流表指针发生了偏转，若改紫光照射，电流表的示数一定增大答案：ACD解析：三种射线的穿透本领不同，根据“、& 丫射线的特点可知，射线 1的穿透

10、本领最弱，是 “射线,射线3的穿透本领最强，是 丫射线，射线2是3射线，故A正确；一个氢原子放出光子，原子能量减小， 根据程=华，得1mv2 = ke（可知电子的动能增大，则电势能减小，故 B错误；半衰期与其化学性质与化 学状态无关，将放射性元素掺杂到其他稳定元素中，并降低其温度，它的半衰期不变，故C正确；重核的裂变是重核俘获一个慢中子后才能发生的，所以核反应方程有2925U+ln 1564Ba+86Kr + 30n,故D正确；光电流的大小与光子的数目有关，与频率无关，故 E错误。9. （2014山东理综）氢原子能级如图，当氢原子从n=3跃迁到n= 2的能级时,光的波长为656nm。以下判断正

11、确的是（）A.氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射光的波长大于656nm10. 波长为325nm的光照射，可使氢原子从n= 1跃迁到n=2的能级C. 一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D.用波长为633nm的光照射，不能使氢原子从n=2跃迁到n = 3的能级40工 531-5123.4113.6辐射答案：CD解析：氢原子从第2能级跃迁到第1能级的能量要大于从第 3能级跃迁到第2能级的能量，由E = h三知, 人能量越大，波长越小可得选项 A错误；波长325nm的光子能量为 E= h= 3.825eV,小于第1、2能级的能 量差，故不能使氢原子从第 1能级跃迁到第2能

12、级，选项B错误；从第3能级向低能级跃迁时可以发出 3种不同频率的光，选项 C正确；波长633nm的光子能量为E= hc= 1.96eV,小于第2、3能级的能量差，故 入不能使氢原子从第 2能级跃迁到第3能级，选项D正确。10. 如图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4.27,与纵轴交点坐标 0.5）。由图可知（）A.该金属的截止频率为 4.27X1014HzB.该金属的截止频率为5.5X1014HzC.该图线的斜率表示普朗克常量D.该金属的逸出功为 0.5eV答案：AC解析：图线在横轴上的截距为截止频率，A正确、B错误；由光电效应方程

13、Ek=hL Wo,可知图线的斜率为普朗克常量，C正确；金属的逸出功为:Wo=hk 6.63 *1106 T27* 1014eV=1.77eV , D 错误。第n卷（非选择题 共60分）二、填空题（共3小题，共18分。把答案直接填在横线上 ）11. （8分）（2015济宁*II拟）某同学用如图所示装置探究A、B两球在碰撞中动量是否守恒。该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度，实验装置和具体做法如下。图中PQ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由静止开始滑下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把 B球放在水平槽上靠近槽末端的地方

14、，让A球仍从位置G由静止开始滑下，和B球碰撞后，A、B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，并画出实验中A、B两小球落点的平均位置。图中。点是水平槽末端 R在记录纸上的垂直投影点。其中米尺水平放置，且平行于G、R、。所在的竖直平面，米尺的零点与。点对齐。（1）为了使两球碰撞为一维碰撞，所选两球的直径关系为 A球的直径（选填“大于” “等于”或“小于” ）B球的直径；为减小实验误差，在两球碰撞后使A球不反弹，所选用的两小球质量关系应为mA mB（选填“小于” “大于”或“等于”）。（2）在以下选项中，哪些是本次实3必须进行的测量？答： （填选项号）。A .水平槽上未放 B球时，

15、测量A球落点位置到 。点的距离B . A球与B球碰撞后，测量 A球与B球落点位置到 O点的距离C. A球和B球在空中飞行的时间D.测量G点相对于水平槽面的高度（3）已知mA和mB, E、F、J是实验中小球落点的平均位置，请你根据该同学实验中所选小球和实验的 记录纸判断，A球没有碰撞B球时的落点是 点（在E、F、J三个落点中选填），A球与B球碰撞后A 球的落点是 点（在E、F、J三个落点中选填）。该同学通过实验数据说明在实验中A、B两球碰撞中动量守恒，请你用图中的字母写出该同学判断动量守恒的表达式是9m 10 2。3040 s。60 70 部 90 10)Jluidjj山iuhoh 1 I II

16、 uhu山hL 山山 1山iil11n 1山11 uuJuul .片 工 V 1?答案：（1）等于大于(2)A、B (3)F E mAOF= mAOE+mBOJ解析：（1）为使两球碰撞为一维碰撞，两球直径应相等，为使入射球不反弹，入射球质量应大于被碰球 质量，即mA大于mB。（2）因为用A、B球飞出的距离代表飞行速度，故 A、B项是必须进行的测量。A球、B球在空中的飞行时间相同，不必测量，C项错。A球的平抛速度用距离代表，D项不必测量。（3）由实验过程可知，A球单独飞行时的落点为 F, A、B球碰后，A球的落点是E点，验证动量守恒的 表达式是 mAOF=mAOE+mBOJ12. （6分）如图所

17、示是研究光电管产生的电流的电路图，A、K是光电管的两个电极，已知该光电管阴极的极限频率为 刈。现将频率为 大于 的光照射在阴极上，则:（1）是阴极，阴极材料的逸出功等于 。（2）加在A、K间的正向电压为 U时，到达阳极的光电子的最大动能为 ,将A、K间的正向电 压从零开始逐渐增加，电流表的示数的变化情况是 。为了阻止光电子到达阳极，在 A、K间应加上U反=的反向电压。（4）下列方法一定能够增加饱和光电流的是 。A .照射光频率不变，增加光强B.照射光强度不变，增加光的频率C.增加A、K电极间的电压D .减小A、K电极间的电压答案：（1）K h V0 （2）hL hw+eU 逐渐增大，直至保持不

18、变（3）” （4）Ae13. （4分）（2014浙江自选模块）玻尔氢原子模型成功解释了氢原子光谱的实验规律，氢原子能级图如图所示。当氢原子从 n= 4的能级跃迁到n= 2的能级时，辐射出频率为 Hz的光子。用该频率的光照 射逸出功为2.25eV的钾表面，产生的光电子的最大初动能为 eV。（电子电量e=1.60X 10 19c,普 朗克常量 h= 6.63 X 10 34j s）MV31.5123.4fl113.60答案：6.2 X1014 0.30解析：氢原子从n=4的能级跃迁到n = 2的能级时，释放出光子的能量为E= 0.85eV( 3.40eV)=2.55eV,由h尸E解得光子的频率 k

19、6.2X 1014Hz。用此光照射逸出功为2.25eV的钾时，由光电效应方程知，产生光电子的最大初动能为Ek=hLW=(2.55 2.25)eV= 0.30eV。三、论述计算题(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. (10分)(2014大纲版全国卷)冰球运动员甲的质量为 80.0kg。当他以5.0m/s的速度向前运动时，与 另一质量为100kg、速度为3.0m/s的迎面而来的运动员乙相撞。碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短，求：(1)碰后乙的速度的大小；(2)碰撞中总机械能的损失。答案：

20、(1)1.0m/s (2)1400J解析：(1)设运动员甲、乙的质量分别为m、M,碰撞前的速度大小分别为v、V,碰撞后乙的速度大小为V',取运动员甲速度方向为正方向，由动量守恒定律得mv- MV = MV'代入数据得V' =1.0m/s(2)设碰撞过程中总机械能的损失为AE,应有1-1 12mv2 + 2MV2 = 2MV，2+AE联立式，代入数据得正= 1400J15. (10分)(2014天津理综)如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A,质量mA= 4kg,上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计。可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量mB=2kgo现

21、对A施加一个水平向右的恒力F=10N, A运动一段时间后，小车左端固定的挡板与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后 A、B粘合在一起，共同在 F的作用下继续运动，碰撞后经时间t=0.6s,二者的速度达到 vt= 2m/s。求(1)A开始运动时加速度 a的大小；(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小；(3)A的上表面长度l。答案：(1)2.5m/s2 (2)1m/s (3)0.45m解析：(1)以A为研究对象，由牛顿第二定律有F = mAa 代入数据得a= 2.5m/s2(2)对A、B碰撞后共同运动t= 0.6s的过程，由动量定理得Ft=(mA+mB)vt (mA+mB)v代入数据解得v=1m/s(

22、3)设A、B发生碰撞前，A的速度为va,对A、B发生碰撞的过程，由动量守恒定律有mAVA= (mA+mB)vA从开始运动到与 B发生碰撞前，由动能定理有1 2Fl = 2mAvA由式，代入数据解得l= 0.45m16. (10分)如图甲所示是研究光电效应规律的光电管。用波长入=0.50科的勺绿光照射阴极 K,实验测得流过表的电流I与AK之间的电势差 Uak满足如图乙所示规律， 取h= 6.63X 10-34J s。结合图象，求：(结 果保留两位有效数字)甲乙(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大动能。A,阴极每秒钟发射的光电子的个数Ekm=hh不，代入数据得 九=0.66国入？0w(2)该阴极材料的极限波长。答案：(1)4.0X1012个 9.6X 10 20j (2)0.66 pm解析：(1)光电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极Im 0.64X 10 6 人I,人n=W = 1.6X10 19 10*光电子的最大初动能为：Ekm=eU0= 1.6X 1019cx