人教高中物理選修3-5課件：模塊綜合檢測

1、模塊綜合檢測一、單項選擇題（本題共6小題，每小題6分，共36分.在每 小題給出的四個選項中，只有一個選項正確）1.下列說法正確的是（）A.康普頓效應說明光具有粒子性，電子的衍射實驗說明粒子具有波動性B. 愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了光電效應現(xiàn)象，并且提出光子說，成功解釋了光電效應現(xiàn)象C. 愛因斯坦的光電效應方程能夠說明光子具有動量D. 康普頓效應表明光子只具有能量解析：選A.康普頓效應說明光具有粒子性，電子的衍射實驗 說明粒子具有波動性，選項A正確；赫茲在研究電磁波時發(fā)現(xiàn) 了光電效應現(xiàn)象，愛因斯坦提出光子說，成功解釋了光電效應 現(xiàn)象，選項B錯誤；愛因斯坦的光電效應方程不能夠說明光子 具有動量，選項C錯誤；康

2、普頓效應表明光子除了具有能量外 還有動量，選項D錯誤.2如圖所示是某金屬在光的照射下，光電子的最大初動能&與入射光的波長的倒數(shù)（也）的關系圖象，由圖象可知（A. 圖象中的是產生光電效應的最小波長B.普朗克常量和光速的乘積he =EC.該金屬的逸出功等于一£D.若入射光的波長為2o/3,產生的光電子的最大初動能為3E解析：選B.圖象中的幾是產生光電效應的最大波長，選項A 錯誤；根據愛因斯坦光電效應方程，光電子的最大初動能Ek與 入射光的波長的倒數(shù):的關系圖象對應的函數(shù)關系式為Ek=hcW,由圖象可知 耳=0時，hc=Ef選項B正確；由耳= 屁:一并結合關系圖象可得該金屬的逸出功

3、選項C 錯誤；若入射光的波長為尋 由Ek=hcW,解得Ek=hcjW=3E-E=2E9即產生的光電子的最大初動能為2E,選項D 錯誤.3. 如圖甲所示，光滑水平面上有P、0兩物塊，它們在/=4 s 時發(fā)生碰撞，圖乙是兩者的位移圖象，已知物塊P的質量為=1 kg,由此可知（）x/mP Q22煤勿“""16 Q整體0Xu0410 f/s甲乙A.碰撞前P的動量為16 kgm/sB.兩物塊的碰撞可能為彈性碰撞C.物塊0的質量為4 kgD.兩物塊碰撞過程中P對0作用力的沖量是3N解析：選D根據位移圖象可知，碰撞前P的速度v0=4 m/s,碰撞前P的動量為po=mPvo=4 kg m/

4、s,選項A錯誤；根據位移圖象，碰撞后二者速度相同，說明碰撞為完全非彈性碰撞, 選項B錯誤；碰撞后，二者的共同速度v = l m/s,由動量守恒定律，mPVQ=(mP+mQ)v,解得mQ=3 kg,選項C錯誤；由動量定理，兩物塊碰撞過程中P對0作用力的沖量是I=Pq= mQv=3 N s,選項D正確.4. 下列說法正確的是（）A. 由玻爾的原子模型可推知，氫原子處于激發(fā)態(tài)時，量子數(shù)越大，核外電子動能越大B. 天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核有復雜的結構C. 一個氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，能輻射6種不 同頻率的光子D. 放射性元素的半衰期與原子所處的化學狀態(tài)和外部條件有關解析：選B.由玻爾

5、的原子模型可推知，氫原子處于激發(fā)態(tài)時, 量子數(shù)越大，原子總能量越大，電子勢能越大，核外電子動能 越小，選項A錯誤；天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核有復雜 的結構，選項B正確；一個氫原子從=4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài) 時，最多能輻射3種不同頻率的光子，選項C錯誤；放射性元 素的半衰期與原子所處的化學狀態(tài)和外部條件均無關，選項D 錯誤.5. 通過百余年核物理的發(fā)展和進步，人們已經對原子核有了更進一步的認識，下列說法正確的是（）A.兩個質子之間，不管距離如何，核力總是大于庫侖力B. 原子核的結合能大于使其完全分解成自由核子所需要的能量C. 比結合能越大，原子核越穩(wěn)定D. 輕核聚變釋放能量，可能沒有質量虧損解

6、析：選C.當兩個質子相距很近時，核力大于庫侖力，而當 大于一定距離時，核力小于庫侖力，選項A錯誤；原子核的結 合能等于使其完全分解成自由核子所需要的能量，選項B錯誤; 比結合能越大，原子核越穩(wěn)定，選項C正確；輕核聚變釋放能 量，一定有質量虧損，選項D錯誤.6. 下列說法正確的是（）A.天然放射性元素囁Th（牡）經過4次a唱Pb（鉛）Ba衰變產生的a射線穿透能力最強C. 質子、中子、a粒子的質量分別是加1、加2、加3，質子和中 子結合成一個a粒子，釋放的能量是（2如+2加2加3）/D. 由愛因斯坦質能方程可知，質量和能量可以相互轉化解析：選C.天然放射性元素囁Th（牡）衰變變成韁Pb,根據質量數(shù)

7、守恒和質子數(shù)守恒，需要經過232-20=6次經過加=2兀一（9082）=4次卩衰變，即天然放射性元素29oTh（經過6次a衰變和4次卩衰變變成Pb（鉛），選項A錯誤；a衰變產生的a射線電離能力最強,穿透能力最弱，選項B錯誤;質子和中子結合成一個«粒子，需要兩個質子和兩個中子，質 量虧損Am=2m!+2m2m3,由質能方程可知，釋放的能量AE =A/w /=（2如+2加2加3）/,選項C正確；愛因斯坦質能方 程只是反映了質量與能量之間的關系，質量和能量不可以相互 轉化，選項D錯誤.二、多項選擇題（本題共4小題，每小題6分，共24分.在每 小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求，全

8、選對的 得6分，選對但不全得3分，有錯選或不答的得0分）7.滑塊甲的質量為0.8 kg,以大小為5.0 m/s的速度向右運動時,與另一質量為1.0 kg、以大小為3.0 m/s的速度迎面而來的滑塊乙相撞碰撞后滑塊甲恰好靜止.假設碰撞時間極短，以向右 為正方向,下列說法正確的是（）A.碰后乙的速度大小為2 m/sB.碰撞過程中甲受到的乙的作用力的沖量大小為4.0 N sC.碰撞過程中乙動量的變化量為2.0 kg m/sD.碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能為14 J解析：選BD.由動量守恒定律得加甲v甲一加乙卩乙=加乙卩'乙，代 入數(shù)據解得乙= lOm/s,選項A錯誤；碰撞過程中甲動量的變化量為

9、Ap甲=0加甲心甲=4.0 kg m/s,由動量定理可得甲滑塊受到的乙的作用力的沖量為/=A¥ = -4.0 N-s,選項B正確；碰撞過程中乙動量的變化量為M乙=肌乙，乙一（一加乙v乙）=4.0 kg m/s,選項C錯誤；由能量守恒定律得如/甲箱+尹乙屁=尹乙陀+AE,代入數(shù)據解得立=14 J,選項D正確.如圖所示，用高壓水槍噴出的強力水柱沖擊右側的煤層.設水 柱直徑為D,水流速度為卩，方向水平，水柱垂直煤層表面，水 柱沖擊煤層后水的速度為零.高壓水槍的質量為手持高壓 水槍操作,進入水槍的水流速度可忽略不計，已知水的密度為 下列說法正確的是（）A. 高壓水槍單位時間噴出的水的質量為曲

10、1>2B.高壓水槍的功率為|/97r£>LC. 水柱對煤層的平均沖力為小2/D. 手對高壓水槍的作用力水平向右解析：選BC.設心時間內，從水槍噴出的水的體積為A",質量為Atm,則m=pSVi W=Svt=JtD2vtf單位時間噴出水的質量為普=pvnD2f選項A錯誤；At時間內水槍噴出的水的動能 Ek=mv2=pnD2v3f由動能定理知高壓水槍在此期間對水做功為W=Ek=lpnD2v3tfW高壓水槍的功率p=&=lpnD2v選項B正確；考慮一個極短時間A兒 在此時間內噴到煤層上水的質量為m,設煤層對水柱的作用力為F,由動量定理，F(xiàn)t,=mvf心'

11、;時間內沖到煤層水的質量pnD2vtf,解得F=pnD2v2f由牛頓第三定律可知，水柱對煤層的平均沖 fjjFf=F=pnD2v2f選項C正確；當高壓水槍向右噴出高壓 水流時，水流對高壓水槍的作用力向左，由于高壓水槍有重力, 根據平衡條件，手對高壓水槍的作用力方向斜向右上方，選項D錯誤.9.用圖甲所示實驗裝置研究光電效應現(xiàn)象，分別用a、b、c三束光照射光電管陰極，得到光電管兩端的電壓與相應的光電流的關系如圖乙所示，其中“、c兩束光照射時對應的遏止電壓相同，均為Uclf根據你所學的相關理論，下列論述正確的是（）甲乙A. a、c兩束光的頻率不同，光強相同B. 方光束的波長最短C. 用“光束照射時，

12、光電管發(fā)出的光電子的最大初動能最大D. 方光束光子的動量最大解析：選BD.根據如圖乙所示光電管兩端的電壓與相應的光電 流的關系可知，"、c兩束光的遏止電壓相同，說明頻率相同，a、 c兩束光產生的飽和光電流不同，說明光強不同，選項A錯誤;用b光束照射時對應的遏止電壓較大，說明b光束的頻率較大, 則方光束的波長最短，選項B正確；由于°、c兩束光的頻率相 同，用"、c光束照射時，光電管發(fā)出的光電子的最大初動能相 同，選項C錯誤；方光束的頻率較大，能量較大，方光束光子的 動量最大，選項D正確.10光滑水平面上有一靜止木塊，質量為m 卩 的子彈水平射入木塊后未穿出，子彈與木

13、塊如、 運動的速度圖象如圖所示.由此可知（）晉一 A.木塊質量可能是2加上B. 子彈進入木塊的深度為晉C. 木塊所受子彈的沖量為毎/巾D. 子彈射入木塊過程中產生的內能為芬解析：選BC.設木塊質量為M,由動量守怛定律，加卩0=（加+M）號，解得M=mf選項A錯誤；根據速度一時間圖線與坐標軸圍成的面積表示位移可知，子彈進入木塊的深度為= £=罟，選項B正確；由動量定理，木塊所受子彈的沖量為 I=N=ntVQ，選項C正確；由能量守恒定律，子彈射入木塊過程中產生的內能為蘇+M）選項D錯誤.三、非選擇題(本題共3小題，共40分.解答時應寫出必要的 文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后

14、答案的不能 得分.有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)11.(12分)如圖甲所示，質量M=2 kg的木板以初速度v0=5 m/s 在光滑的水平面上運動，質量加=0.5 kg的滑塊落在木板的右端沒有彈起，最終恰好沒掉下來，從滑塊落到木板上開始計時,二者的速度一時間圖象如圖乙所示，g取lOm/sS求:甲v/(m> s"1)乙(1)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)“: (2)木板的長度L和系統(tǒng)產生的內能Q.解析：由圖乙知，t=2 s末二者達到共同速度，設共同速度 為v 對滑塊，由動量定理得fimgt=mvO對木板和滑塊組成的系統(tǒng)，水平方向動量守恒，由動量守恒定 律得 =(M+m)v

15、聯(lián)立解得“=02(2)2 s內木板的位移兀尸中=滑塊的位移兀2=尹=4 m木板的長度L=xix2=5 m 系統(tǒng)產生的內能Q =fimgL=5 J.答案：(1)02 (2)5 m 5 J12. (12分)如圖所示為氫原子的能級圖，氫原子從«=4向兀=2 能級躍遷所放出的光子恰能使某種金屬發(fā)生光電效應，求：n8 543 2E/eV0 -0.54 -0.85 -1.51-3.40113.60(1)該金屬的截止頻率是多少？ (2)用一群=5能級的氫原子向低能級躍遷時所放出的光子照1=射該金屬,產生的光電子的最大動能為多少？(普朗克常量為h=6.63X10"34 J s,結果保留三位

16、有效數(shù)字)解析：根據玻爾理論，E4-E2=hv9 v=6.15X1014Hz,從 n = 5|RJ n = l能級躍遷所放出的光子照射該金屬時產生的光電子的 動能最大，由愛因斯坦光電效應方程，Ek = (E5-Et)=hv9得£嚴105 eV.答案：(1)6.15 X1014 Hz (2)10.5 eVF: x x xXXXX某種放射線后衰變成常Rn1=ITV； x x xm.|13. （16分）如圖所示，有界的勻強磁場 磁感應強度為B=0.05 T,磁場方向垂直于紙面向里，MN是磁場的左邊界.在磁 場A處放一個放射源，內裝裟Ra,放出（1）寫出上述衰變方程.若A處距磁場邊界MN的距離04 = 1.0 m時,放在MN左側 邊緣的粒子接收器接收到垂直于邊界MN方向射出的質量較小 的粒子，此時接收器距過OA的直線10 m.求一個靜止釀Ra 核衰變過程中釋放的核能有多少？（取1 u=1.6X10一27蜒，e = 1.6X1019C,結果保留三位有效數(shù)字）解析：裟Ra比哦Rn電荷數(shù)多2個，質量數(shù)多4個，