2026年3-5模块测试题及答案

2026年3-5模块测试题及答案

一、单项选择题（总共10题，每题2分）1.关于动量守恒定律，下列说法正确的是（）A.只要系统内存在摩擦力，动量就不可能守恒B.只要系统所受合外力为零，系统动量就守恒C.系统中所有物体的加速度都为零时，系统的动量不一定守恒D.只要系统中有一个物体具有加速度，系统的动量就不守恒2.下列关于光电效应的说法正确的是（）A.只要入射光的强度足够大，就一定能发生光电效应B.光电效应中光电子的最大初动能与入射光的频率成正比C.发生光电效应时，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目与入射光的强度有关D.用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能大3.一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了某种衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹，两圆半径之比为1:16，则（）A.该原子核发生了α衰变B.反冲核沿小圆做逆时针方向运动C.原静止的原子核的原子序数为15D.沿大圆和小圆运动的粒子的周期相同4.关于物质波，下列说法正确的是（）A.速度相等的电子和质子，电子的波长长B.动能相等的电子和质子，电子的波长短C.动量相等的电子和中子，中子的波长短D.甲电子速度是乙电子的3倍，甲电子的波长也是乙电子的3倍5.已知氢原子的基态能量为E₁，激发态能量$E_n=\frac{E_1}{n^2}$，其中n=2，3，…。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为（）A.$-\frac{4hc}{3E_1}$B.$-\frac{2hc}{E_1}$C.$-\frac{4hc}{E_1}$D.$-\frac{9hc}{E_1}$6.下列关于原子核的说法正确的是（）A.原子核的结合能越大，原子核越稳定B.原子核的比结合能越大，原子核越稳定C.自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能D.一个氘核和一个氚核结合成一个氦核时，释放的能量等于氘核、氚核和氦核的结合能之和7.下列说法正确的是（）A.卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型B.宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性C.β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的D.对于任何一种金属都存在一个“最小波长”，入射光的波长必须大于这个波长，才能产生光电效应8.质量为m的小球A以水平初速度v₀与原来静止在光滑水平面上的质量为3m的小球B发生正碰，已知碰撞过程中A球的动能减少了75%，则碰撞后B球的速度大小可能是（）A.$\frac{v_0}{2}$B.$\frac{v_0}{3}$C.$\frac{v_0}{4}$D.$\frac{v_0}{6}$9.如图所示，A、B两物体质量之比$m_A:m_B=3:2$，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑。当弹簧突然释放后，则（）A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统动量守恒B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成的系统动量守恒C.若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统动量守恒D.若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统动量不守恒10.用频率为ν₁的单色光照射某种金属表面，发生了光电效应现象。现改用频率为ν₂的另一单色光照射该金属表面，下面说法正确的是（）A.如果ν₂＞ν₁，能够发生光电效应B.如果ν₂＜ν₁，一定不能发生光电效应C.如果ν₂＞ν₁，逸出光电子的最大初动能增大D.如果ν₂＜ν₁，逸出光电子的最大初动能不变二、填空题（总共10题，每题2分）1.已知电子的电荷量为e，质量为m，普朗克常量为h，当电子的德布罗意波长为λ时，它的动量p=________，动能$E_k$=________。2.一个静止的质量为M的不稳定原子核，当它放射出质量为m、速度为v的粒子后，原子核剩余部分的速度大小为________，方向与粒子运动方向________。3.某金属在一束黄光照射下，恰好能有光电子逸出（即用频率小于黄光的光照射就不能有光电子逸出）。若要产生光电流，增大光强，光电流的强度________；换用蓝光照射，光电子的最大初动能________。（选填“增大”“减小”或“不变”）4.氢原子从能量为E₃的激发态向能量为E₂的激发态跃迁时，辐射出波长为λ₁的光子；从能量为E₂的激发态向能量为E₁的基态跃迁时，辐射出波长为λ₂的光子。则氢原子从能量为E₃的激发态向能量为E₁的基态跃迁时，辐射出光子的波长为________。5.如图所示，质量为M的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小球用轻绳悬挂在小车上，水平恒力F作用在小车上，使小球和小车一起以加速度a向右做匀加速运动，此时轻绳与竖直方向的夹角为θ。若突然撤去拉力F，在此后的运动过程中，小球和小车组成的系统________（选填“动量守恒”或“动量不守恒”），原因是________。6.一个静止的镭核$_{88}^{226}Ra$发生α衰变，放出一个速度为$v_0$的α粒子，生成的新核钋（Po）的速度大小为________。7.已知钠的极限频率为$6.00×10^{14}Hz$，普朗克常量$h=6.63×10^{-34}J·s$，则钠的逸出功为________J；在波长为$400nm$的光照射下，钠释放出的光电子的最大初动能为________J。8.两个质量均为m的小球，在光滑水平面上沿同一直线相向运动，速度大小分别为3v和v，两球碰撞后粘在一起，则碰撞后两球的速度大小为________，方向与________（选填“速度为3v的小球”或“速度为v的小球”）的运动方向相同。9.一个氘核（$_{1}^{2}H$）和一个氚核（$_{1}^{3}H$）结合成一个氦核（$_{2}^{4}He$）并放出一个中子（$_{0}^{1}n$），已知氘核、氚核、氦核和中子的质量分别为$m_1$、$m_2$、$m_3$和$m_4$，真空中的光速为c，则核反应过程中释放的能量为________。10.如图所示，光滑水平面上有两个质量分别为$m_1$和$m_2$的小球A和B，它们之间用一根轻质弹簧相连。开始时，弹簧处于原长，A、B两球的速度分别为$v_1$和$v_2$，且$v_1＞v_2$。当弹簧第一次恢复原长时，A球的速度为$v_1'$，B球的速度为$v_2'$，则$v_1'$________$v_1$（选填“＞”“＜”或“=”），$v_2'$________$v_2$（选填“＞”“＜”或“=”）。三、判断题（总共10题，每题2分）1.动量守恒定律适用于任何物理过程。（）2.只要系统所受的合外力为零，系统的动量就一定守恒。（）3.发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的强度无关。（）4.氢原子从高能级向低能级跃迁时，会吸收光子。（）5.原子核的比结合能越大，原子核越稳定。（）6.物质波也叫德布罗意波，任何运动的物体都具有波动性。（）7.β衰变中产生的β射线是原子核内的中子转化为质子时产生的。（）8.两个物体发生碰撞，若系统的总动能守恒，则一定是弹性碰撞。（）9.用频率小于金属极限频率的光照射金属，无论光强多大，都不会发生光电效应。（）10.一个静止的原子核发生衰变时，新核与衰变粒子的动量大小相等、方向相反。（）四、简答题（总共4题，每题5分）1.简述动量守恒定律的内容和适用条件。2.说明光电效应的实验规律。3.解释氢原子光谱的特点。4.简述原子核的结合能和比结合能的概念。五、讨论题（总共4题，每题5分）1.讨论在碰撞过程中，系统动量守恒和机械能守恒的条件分别是什么。2.讨论光电效应中，光电子的最大初动能与哪些因素有关。3.讨论氢原子能级跃迁时，吸收和辐射光子的频率与能级差的关系。4.讨论原子核衰变过程中，质量亏损与能量释放的关系。答案一、单项选择题1.B2.C3.C4.A5.C6.B7.A8.A9.C10.C二、填空题1.$\frac{h}{\lambda}$；$\frac{h^{2}}{2m\lambda^{2}}$2.$\frac{mv}{M-m}$；相反3.增大；增大4.$\frac{\lambda_1\lambda_2}{\lambda_1+\lambda_2}$5.动量守恒；系统所受合外力为零6.$\frac{2v_0}{111}$7.$3.98×10^{-19}$；$1.09×10^{-19}$8.v；速度为3v的小球9.$(m_1+m_2-m_3-m_4)c^{2}$10.＜；＞三、判断题1.×2.√3.√4.×5.√6.√7.√8.√9.√10.√四、简答题1.动量守恒定律内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。适用条件：系统不受外力或所受外力的矢量和为零；系统所受外力远小于内力，如碰撞、爆炸等过程；系统在某一方向上不受外力或所受外力的矢量和为零，则该方向上动量守恒。2.光电效应实验规律：存在截止频率，只有入射光频率大于截止频率才能发生光电效应；光电子的最大初动能与入射光强度无关，只随入射光频率的增大而增大；光电效应具有瞬时性，光照射金属时，几乎立即产生光电流；单位时间内逸出的光电子数目与入射光强度成正比。3.氢原子光谱特点：是线状光谱，由一系列不连续的谱线组成；谱线按一定规律分布，有不同的线系，如赖曼系、巴耳末系等；不同线系的谱线对应不同的能级跃迁，谱线的频率与能级差有关，满足$h\nu=E_{初}-E_{末}$。4.原子核的结合能是把原子核分解成核子所需要的能量，它反映了核子结合成原子核时释放的能量。比结合能是原子核的结合能与核子数之比，比结合能越大，原子核越稳定，因为它表示平均每个核子结合时释放的能量越多。五、讨论题1.系统动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力的矢量和为零，或者外力远小于内力。机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功，其他力不做功或做功的代数和为零。在碰撞过程中，若碰撞为弹性碰撞，系统动量和机械能都守恒；若为非弹性碰撞，系统动量守恒，但机械能有损失。2.光电子的最大初动能与入射光的频率和金属的逸出功有关。根据爱因斯坦光电效应方程$E_{k}=h\nu-W_0$，其中$h\nu$是入射光子的能量，$W_0$是金属的逸出功。当入射光频率增大时，光电子的最大初动能增大；金属逸出功越大，光电子的最大初动能越小。3.氢原子能级跃迁时，吸收光子的条件是光子能量$h\nu$等于两能级的能量差$\DeltaE$，即$h\