人教版高中物理选修3-5全册内容综合测试含答案

1、绝密启用前人教版高中物理选修3-5全册内容综合测试本试卷分第I卷和第n卷两部分，共100分，考试时间90分钟。分卷I一、单选题（共10小题 每小题4.0分，共40分）1.科学家通过对月壤样品进行实3分析，估计月壤中氨3的资源总量可达100万500万吨，若能实现商业化运用，月壤中的氨 3可供地球能源需求达数万年.利用氨 3的核反应方程为：|He+3 HH He+X.则下列说法中正确的是 （）A.上式中X应为中子B.目前地球上的核电站正是利用氮3作为核燃料，因此迫切需要开发月壤中的氨3C.反应前yHe与*H的质量之和等于反应后*He与X的质量之和D.反应前：He与：H的质量之和大于反应后3He与X

2、的质量之和2.如图所示，一质量 M = 3.0 kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一质量为m = 1.0kg的小木块A.现以地面为参考系，给 A和B以大小均为4.0 m/s,方向相反的初速度，使 A开始向 左运动，B开始向右运动，但最后 A并没有滑离木板 B.站在地面的观察者看到在一段时间内小木块A正在做加速运动，则在这段时间内的某时刻木板B相对地面的速度大小可能是 （）扬 AQP 1本产卡 .* W¥ £ 0 F才事第,*A. 2.4 m/sB. 2.8 m/sC. 3.0 m/sD. 1.8 m/s3.氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过

3、程中（）A.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量增大B.原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小，原子的能量也减小C.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子的能量增大D.原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增大4 .如图小球A和小球B质量之比为1 ： 3,球A用细绳系住，绳子的另一端固定，球 B置于光滑水 平面上.当球 A从高为h处由静止摆下，到达最低点恰好与球 B弹性正碰，则碰后球 A能上升的 最大高度是（）A. hc.D.h165 .设a、b两球相撞，碰撞前后都在同一直线上运动，若它们碰撞前的速度分别为va、vb,碰后

4、的速度分别为va'、vb；则两个小球的质量比 ma： mb为（6 .用蓝光照射一光电管，能产生光电流，则下列一定可以使光电管发生光电效应的有（）A.红光B.黄光C.绿光D.紫光7 .光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子的相互作用过程，对此下列说法正确的是（）A .两种效应中电子与光子组成的系统都服从动量守恒定律和能量守恒定律8 .两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程C.两种效应都属于吸收光子的过程D.光电效应是吸收光子的过程，而康普顿效应相当于光子和电子弹性碰撞的过程8.一个质量为m的小球以速率v垂直射向墙壁，被墙以等速率反向弹回.若球与墙的作用时间为t,则小球受到墙的平均作用力

5、大小为 （）mvA. 二B. tmuC-3D. 09.用盖革一米勒计数器测定放射源的放射强度为每分钟405次，若将一张厚纸板放在计数器与放射源之间，计数器几乎测不到射线.10天后再次测量，测得该放射源的放射强度为每分钟101次，则下列关于射线性质及它的半衰期的说法正确的是（）A.放射源射出的是 丫射线B.放射源射出的是 3射线C.这种放射性元素的半衰期是5天D.这种放射性元素的半衰期是2.5天10 .下列关于近代物理知识的说法正确的是（）A.发生“衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了1个B . 3射线是原子核外的电子电离形成的电子流，它具有较强的穿透能力C.含有10个原子核的放射性元

6、素，经过一个半衰期，一定有5个原子核发生衰变D.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时氢原子的电势能减少，电子的动能增加二、多选题（共4小题每小题5.0分，共20分）11 .（多选）科学家使用核反应获取瓶，再利用笊和瓶的核反应获得能量，核反应方程分别为：X +Y一 He+?H + 4.9 MeV 和；H+jhH He + X + 17.6 MeV.下列表述正确的有（）A. X是中子B. Y的质子数是3,中子数是6C.两个核反应都没有质量亏损D.笊和瓶的核反应是核聚变反应12.（多选）下列核反应方程正确的是 （）A. He+ ,N o+：HB.三He+Be= +C

7、+dnC. *He+fAlf 徨P+MD.2一2 Ba+Kr + 21n13.（多选）某种元素的原子核符号为 :*,则（）A.原子核的质子数为 Z,中子数为A-ZB.原子核的质子数为 Z,核子数为AC.原子核的质子数为 A,中子数为ZD.原子核的质子数为 A,中子数为A-Z14.（多选）太阳内部持续不断地发生着4个质子6H）聚变为1个氨核（*He）的热核反应，核反应方程是4HR ,He+2X,这个核反应释放出大量核能.已知质子、氨核、 X的质量分别为 mi、m2、m3, 真空中的光速为c下列说法中正确的是（）A.方程中的X表示中子Gn）B.方程中的X表示正电子 j£e）C.这个核反应

8、中质量亏损 Am = 4mim2D.这个核反应中释放的核能AE=（4mim22m3）c2分卷II三、实验题（共1小题,每小题10.0分，共10分）15 .一个物理学习小组利用图甲所示的装置和频闪相机来验证动量守恒定律.其实验步骤如下：步骤1 ：用天平测出 A、B两个小球的质量 mA、mB（mA>mB）;步骤2:安装好实验装置，使斜槽末端保持水平，调整好频闪相机的位置并固定；步骤3：让入射小球从斜槽上某一位置P由静止释放，小球离开斜槽后，用频闪相机记录下小球相邻两次闪光时的位置，照片如图乙所示；步骤4:将被碰小球放在斜槽末端，让入射小球从位置P由静止开始释放，使它们碰撞.两小球离开斜槽后，

9、用频闪相机记录两小球相邻两次闪光时的位置，照片如图丙所示.经多次实验，他们猜想碰撞前后物体的质量和速度的乘积之和不变.实验中放在斜槽末端的小球是 （选填A”或B”，若要验证他们的猜想，需要在照片中直接测量的物理量有、（选填Xo" y0“' xf" y10' x2" y2” .）写出该实验小组猜想结果的表达式 （用测量量表示）.他们在课外书中看到 两物体碰撞中有弹性碰撞和非弹性碰撞之分，碰撞中的恢复系数定义为v10和V20分别是碰撞前两物体的速度,V1和V2分别是碰撞后两物体的速度,弹性碰撞恢复系数e= 1,非弹性碰撞恢复系数e< 1.”于是他

10、们根据照片中的信息求出本次实验中恢复系数的值e =.（结果保留到小数点后两位数字）四、计算题（共3小题,每小题10.0分，共30分）16 .跳水运动员应先将跳板向下压一下，以便让人弹得更高.如图所示，在北京奥运会3米跳板跳水中，运动员的质量为 40 kg,跳板下压的最大距离为 0.2 m,跳板储存的弹性势能为160 J,反弹时跳板将弹性势能全部转给运动员，把运动员视为质点，则运动员入水的速度为多大？弹起时运 动员与板作用时间为 0.8 s,那么在弹起的过程中板对运动员的平均作用力为多少？（g取10 m/s2,板的质量忽略不计）17 .如图所示，三个小木块 A、B、C静止在足够长的光滑水平轨道上

11、，质量分别为mA=0.1 kg, mB= 0.1 kg , mc= 0.3 kg ,其中B与C用一个轻弹簧固定连接，开始时整个装置处于静止状态；A和B之间有少许塑胶炸药（质量不计），现引爆塑胶炸药，若炸药爆炸产生的能量有E= 0.4 J转化为A和B沿轨道方向的动能。求爆炸后瞬间A、B的速度大小；（2）求弹簧弹性势能的最大值。18.在相互平行且足够长的两根水平光滑硬杆上，穿着三个半径相同的刚性小球A、B、C,三球的质量分别为 mA=1 kg、mB = 2 kg、mC= 6 kg,球B、C间连着一根轻质弹簧，初状态球 B、C连线 与杆垂直且弹簧刚好处于原长状态，球B、C以V0=9 m/s的共同速度

12、向右运动，与静止的 A球发生完全非弹性碰撞（碰撞时间极短）.求：球A、B碰撞过程损耗的机械能；（2）在以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能；（3）在以后的运动过程中球 C的速度大小v的范围.答案解析【解析】根据反应前后质量数、电荷数守恒知,X的质量数为1,电荷数为1,因此X应为质子,故A错误；目前地球上的核电站是裂变反应，利用铀235作为核燃料，故 B错误；由于反应中释放了能量，根据爱因斯坦质能方程可知,反应中存在质量亏损，因此反应前DmHe与i H的质量之和大于反应后3 He与X的质量之和，故 工,C错误，D正确.【解析】设 A相对地面速度为 。时,木板的速度为 vi,由动量守恒得(向右为正)

13、：Mvo mvo= Mvi,8V2,由动量守恒得： Mv0mvo=(M +解得V1 =m/s.木块从此时开始向右加速，直到两者有共速为8m)V2,解得V2=2 m/s,故B相对地的速度在 2 m/s;；m/s范围内，A正确.J【解析】由库仑力提供向心力，即 krmv2=W，由此可知电子离核越远,r越大,B错误；结合则电子的动能越小，故 A、C错误；因r增大过程中库仑力做负功，故电势能增大,玻尔理论和原子的能级公式可知，D正确.4 .【答案】C【解析】设A球的质量为m, A球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得: mgh =A、B碰撞过程，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得:mvo=

14、mvA+ 3mvB由机械能守恒定律得:= 3mvG + 3 3mv专解得va= 设碰后球A能上升的最大高度是 H,由机械能守恒定律得 mgH = *mv 玄1解得H=-rh，A、B、D错误，C正确.415 .【答案】A【解析】根据动量守恒定律得mava+mbVb= mava'+ mbVb',整理得*=J；2一丁江，故A项正确，B、C、D项错误.6 .【答案】D【解析】紫光的频率大于蓝光的频率，一定能够使光电管发生光电效应，红光的频率、黄光的频 率、绿光的频率都小于蓝光的频率，不一定能使光电管发生光电效应.7 .【答案】D【解析】光电效应吸收光子放出电子，其过程能量守恒，但动量不

15、守恒，康普顿效应相当于光子 与电子弹性碰撞的过程，并且遵守动量守恒定律和能量守恒定律，两种效应都说明光具有粒子性， 故D正确.8 .【答案】B【解析】选取小球原运动的方向为正方向，根据动量定理得，Ft=- mv-mv二的口解得F= .则小球受到墙的平均作用力大小为 ，B正确. tr9 .【答案】C【解析】由厚纸板能挡住这种射线，知这种射线是穿透能力最差的“射线，选项A、B错误；因放射性元素原子核个数与单位时间内衰变的次数成正比，10天后测出放射强度为原来的四分之一，说明10天后放射性元素的原子核个数只有原来的四分之一，由半衰期公式知已经过了两个半衰期， 故半衰期是5天.10 .【答案】D【解析

16、】发生 a衰变时，质量数少 4,电荷数少2,生成核与原来的原子核相比，中子数减少了2个，故A错误；3射线是原子核内的中子转化为质子同时释放一个电子，且它具有较强的穿透能力， 故B错误；半衰期是对大量粒子的统计规律，对少数原子核不适用，故 C错误；氢原子的核外电 子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动 能增大，故D正确.11 .【答案】AD【解析】根据核反应方程： J H + ： HR *He + X, X的质量数：m1=2+3 4=1,核电荷数：Z1 = 1 + 1-2=0,所以X是中子.故 A正确；根据核反应方程： X+Y-l|He+： H, X

17、是中子，所以 Y 的质量数：m2=4+3-1 = 6,核电荷数：z2=2 + 1-0=3,所以丫的质子数是3,中子数是3.故B 错误；根据两个核反应方程可知，都有大量的能量释放出来，所以一定都有质量亏损.故C错误;笊和瓶的核反应过程中是质量比较小的核生成质量比较大的新核，所以是核聚变反应.故D正确.12 .【答案】AC【解析】根据质量数和电荷数守恒可知 He + l-NR三O + 】H,故A正确；1 He+I Be= C+J n,书写核反应方程时不能用=应该用"一'；故B错误；根据质量数和电荷数守恒可知H He+0Al，|招P+而，故C正确;一母Ba +党心+2他，少了符号“

18、5故D错误.13 .【答案】AB【解析】A为质量数，Z为质子数，则中子数为 AZ.14 .【答案】BD【解析】由质量数守恒、电荷数守恒可推断出X为.，e, A错误，B正确；质量亏损为：Am=4mim22m3,释放的核能为 AE= Zmc2= (4mim22m3)c2, C 错误，D 正确.15 .【答案】 B X0 X1 X2 mAx0= mAxl + mBx2 0.88【解析】为使碰撞小球不被碰回应使碰撞小球的质量大于被碰小球的质量，所以放在斜槽末端的小球是B.xo= V0t , x1 = V1t, x2= V2t , 代入上式可得mAx0 = mAx1x0、x1、x2,该实验小组猜想结果的

19、表达式为mAx0 =X2 - XI1。-3, 可变形为 e= = = 0.88.| 0 - Xo 8m, H=3 m,对跳板恢复到原状的过程有碰捶时应有 mAV0 = mAV1 + mBV2 ,由平抛规律有+ mBx2,所以需要在照片中直接测量的物理量有mAx1 + mBx2根据碰撞中的恢复系数定义为e= 火 炉So16 .【答案】8 m/s 500 N【解析】设运动员离开跳板的速度为V0, h=0.2；mv3+mgh = E弹，得 vo = 2 m/s设入水时速度为 V1,则；mvj + mgH = £m0解得 V1 = 8 m/s设弹起过程的平均作用力为丁，则 产 tmgt =

20、mv0 0,解得 尸=500 N.17 .【答案】(1)大小均为2 m/s (2)0.15 J【解析】(1)塑胶炸药爆火瞬间取 A和B为研究对象，假设爆炸后瞬间A、B的速度大小分别为VA、VB,取向右为正方向由动量守恒一 mAvA+mBvB= 0爆炸产生的能量有 0.4 J转化为A、B的动能E= mAv1+ mw&解得 va=vb=2 m/s(2)取B、C和弹簧为研究系统，当弹簧第一次被压缩到最短时，B、C达到共同速度 vbc,此时弹簧的弹性势能最大，设为 Ep1由动量守恒 mBVB= (mB+ mc)vBc由能量守恒定律mBv色=；(mB+ mc)v 工 + Epi解得 Epi = 0.15