【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2022-2022學(xué)年高二物理教科版選修3-5-模塊檢測(cè)(二)

1、模塊檢測(cè)(二)(時(shí)間：90分鐘總分值：100分)一、選擇題(此題共10小題，每題4分，共40分)1圖1所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線(直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為4.27，與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為0.5)由圖可知()圖1A該金屬的極限頻率為4.271014 HzB該金屬的極限頻率為5.51014 HzC該圖線的斜率表示普朗克常量D該金屬的逸出功為0.5 eV答案AC解析根據(jù)光電效應(yīng)方程EkhW可知，圖線的斜率表示普朗克常量，圖線與軸的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的頻率表示極限頻率；Ek圖象中0時(shí)對(duì)應(yīng)的Ek的值表示逸出功的負(fù)值，易知該金屬的逸出功不等于0.5 eV，所以選項(xiàng)A、C正確2(

2、2022石河子高二檢測(cè))關(guān)于光的本性，以下說法中正確的選項(xiàng)是 ()A光電效應(yīng)反映光的粒子性B光子的能量由光的強(qiáng)度所決定C光子的能量與光的頻率成正比D光在空間傳播時(shí)，是不連續(xù)的，是一份一份的，每一份光叫做一個(gè)光子答案ACD解析光電效應(yīng)反映了光的粒子性，A對(duì)；光子的能量由光的頻率決定，B錯(cuò)誤；光子的能量Eh，h是普朗克常量，故光子的能量與光的頻率成正比，C對(duì)；根據(jù)光子說的內(nèi)容可知，D對(duì)3在以下幾種現(xiàn)象中，所選系統(tǒng)動(dòng)量守恒的有 ()A原來(lái)靜止在光滑水平面上的車，從水平方向跳上一個(gè)人，人車為一系統(tǒng)B運(yùn)發(fā)動(dòng)將鉛球從肩窩開始加速推出，以運(yùn)發(fā)動(dòng)和鉛球?yàn)橐幌到y(tǒng)C從高空自由落下的重物落在靜止于地面上的車廂中，以

3、重物和車廂為一系統(tǒng)D光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一個(gè)物體沿斜面滑下，以重物和斜面為一系統(tǒng)答案A解析判斷動(dòng)量是否守恒的方法有兩種：第一種，從動(dòng)量守恒的條件判定，動(dòng)量守恒定律成立的條件是系統(tǒng)受到的合外力為零，故分析系統(tǒng)受到的外力是關(guān)鍵第二種，從動(dòng)量的定義判定B選項(xiàng)表達(dá)的系統(tǒng)，初動(dòng)量為零，末動(dòng)量不為零C選項(xiàng)末動(dòng)量為零而初動(dòng)量不為零D選項(xiàng)，在物體沿斜面下滑時(shí)，向下的動(dòng)量增大等4.圖2 如圖2所示，質(zhì)量為m的小球從距離地面高H的A點(diǎn)由靜止開始釋放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到達(dá)距地面深度為h的B點(diǎn)時(shí)速度減為零不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g.關(guān)于小球下落的整個(gè)過程，以下說法中正確的有(

4、)A小球的機(jī)械能減少了mg(Hh)B小球克服阻力做的功為mghC小球所受阻力的沖量大于mD小球動(dòng)量的改變量等于所受阻力的沖量答案AC解析在整個(gè)過程中，小球機(jī)械能的減少量等于其重力勢(shì)能的減少量為mg(Hh)，故A對(duì)；由動(dòng)能定理，可推出小球克服阻力做的功為mg(Hh)，故B錯(cuò)；在陷入泥潭過程中，由動(dòng)量定理，可推出小球受阻力的沖量大于m，故C對(duì)；在整個(gè)過程中，小球動(dòng)量的改變量等于所受合力的沖量，故D錯(cuò)5氦氖激光器能產(chǎn)生三種波長(zhǎng)的激光，其中兩種波長(zhǎng)分別為10.632 8 m，23.39 m.波長(zhǎng)為1的激光是氖原子在能級(jí)間隔為E11.96 eV的兩個(gè)能級(jí)之間躍遷產(chǎn)生的用E2表示產(chǎn)生波長(zhǎng)為2的激光所對(duì)應(yīng)的

5、躍遷的能級(jí)間隔，那么E2的近似值為()A10.50 eV B0.98 eVC0.53 eV D0.36 eV答案D解析由躍遷公式得E1，E2，聯(lián)立可得E2E10.36 eV，D對(duì)6.圖3 光子有能量，也有動(dòng)量p，它也遵守有關(guān)動(dòng)量的規(guī)律如圖3所示，真空中有一“字形裝置可繞通過橫桿中點(diǎn)的豎直軸OO在水平面內(nèi)靈活地轉(zhuǎn)動(dòng)，其中左邊是圓形黑紙片，右邊是和左邊大小、質(zhì)量均相同的圓形白紙片當(dāng)用平行白光垂直紙面向里照射這兩個(gè)圓面時(shí)，關(guān)于此裝置開始時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)情況(俯視)的以下說法中正確的選項(xiàng)是()A沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) B沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)C都有可能 D不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)答案B解析由動(dòng)量定理可知，白光垂直照射到白紙片上，反射能力較

6、好，白光垂直照射到黑紙片上時(shí)，吸收性較好，白紙片受到的沖力約為黑紙片受到的沖力的兩倍，故俯視看到裝置開始逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)圖47. 钚的一種同位素Pu衰變時(shí)釋放巨大能量，如圖4所示，其衰變方程為PuUHe，那么 ()A核反響中的能量就是Pu的結(jié)合能B核燃料總是利用平均結(jié)合能小的核C.U核比Pu核更穩(wěn)定，說明U的結(jié)合能大D由于衰變時(shí)釋放巨大能量，所以Pu比U的平均結(jié)合能小答案BD解析核燃料在衰變過程中要釋放巨大能量，所以總是要利用平均結(jié)合能小的核，才能更容易實(shí)現(xiàn)，B、D正確；核反響中光子的能量是結(jié)合能中的一小局部，A錯(cuò)；C項(xiàng)說明U的結(jié)合能小，更穩(wěn)定，C錯(cuò)8由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界

7、一直未被發(fā)現(xiàn)，只是在使用人工的方法制造后才被發(fā)現(xiàn)Np經(jīng)過一系列衰變和衰變后變成Bi，以下論斷中正確的選項(xiàng)是()A.Bi的原子核比Np的原子核少28個(gè)中子B.Bi的原子核比Np的原子核少18個(gè)中子C衰變過程中共發(fā)生了7次衰變和4次衰變D衰變過程中共發(fā)生了4次衰變和7次衰變答案BC解析Bi的中子數(shù)為20983126，Np的中子數(shù)為23793144，Bi的原子核比Np的原子核少18個(gè)中子，A錯(cuò)、B對(duì)；衰變過程中共發(fā)生了衰變的次數(shù)為7次，衰變的次數(shù)是27(9383)4次，C對(duì)、D錯(cuò)圖59(2022衡水高二檢測(cè))如圖5所示為氫原子的能級(jí)圖，一群氫原子處于n4的激發(fā)態(tài)，在向較低能級(jí)躍遷的過程中向外發(fā)出光子

8、，用這些光照射逸出功為1.90 eV的金屬銫，以下說法正確的選項(xiàng)是()A這群氫原子能發(fā)出6種頻率不同的光，其中從n4躍遷到n3所發(fā)出的光波長(zhǎng)最短B這群氫原子能發(fā)出3種頻率不同的光，其中從n4躍遷到n1所發(fā)出的光頻率最高C金屬銫外表所發(fā)出的光電子的初動(dòng)能最大值為12.75 eVD金屬銫外表所發(fā)出的光電子的初動(dòng)能最大值為10.85 eV答案D解析從n4躍遷到n3所發(fā)出的光波的頻率最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)，A錯(cuò)；從n4躍遷到n1所發(fā)出的光的頻率最高，發(fā)出有C6種頻率的光子，B錯(cuò)；光電子的最大初動(dòng)能對(duì)應(yīng)入射光子的頻率最高時(shí)，最大入射光能量對(duì)應(yīng)的入射光子的頻率最高，即EE4E10.85 eV(13.6 eV)12

9、.75 eV，由光電效應(yīng)方程知EkEW010.85 eV，C錯(cuò)、D對(duì)10某實(shí)驗(yàn)室工作人員，用初速度為v00.09c(c為真空中的光速)的粒子，轟擊靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的鈉原子核Na，產(chǎn)生了質(zhì)子假設(shè)某次碰撞可看做對(duì)心正碰，碰后新核的運(yùn)動(dòng)方向與粒子的初速度方向相同，質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)方向與新核運(yùn)動(dòng)方向相反，它們?cè)诖怪庇诖艌?chǎng)的平面內(nèi)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)通過分析軌跡半徑，可得出新核與質(zhì)子的速度大小之比為110，質(zhì)子質(zhì)量為m.那么()A該核反響方程是HeNaMgHB該核反響方程是HeNaMgnC質(zhì)子的速度約為0.225cD質(zhì)子的速度為0.09c答案AC解析由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得：HeNaMgH.又因粒子、新核的質(zhì)

10、量分別為4m、26m，設(shè)質(zhì)子的速率為v，因?yàn)榱Ｗ优c鈉原子核發(fā)生對(duì)心正碰，由動(dòng)量守恒定律得：4mv026mmv，解得：v0.225c.二、填空題(此題共3小題，共18分)11(4分)1919年盧瑟福通過如圖6所示的實(shí)驗(yàn)裝置，第一次完成了原子核的人工轉(zhuǎn)變，由此發(fā)現(xiàn)_圖中銀箔的作用是恰好阻擋粒子不射透銀箔，實(shí)驗(yàn)中充入氮?dú)夂箫@微鏡觀察到了閃光完成該實(shí)驗(yàn)的核反響方程：HeNO_圖6答案(1)質(zhì)子(2)H12.圖7 (8分)貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，揭開了人類研究原子核結(jié)構(gòu)的序幕如圖7中P為放在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的天然放射源，其放出的射線在電場(chǎng)中分成A、B、C三束(1)構(gòu)成A射線的粒子是_；構(gòu)成B射線的粒子是_；

11、構(gòu)成C射線的粒子是_(2)三種射線中，穿透能力最強(qiáng)，經(jīng)常用來(lái)對(duì)金屬探傷的是_射線；電離作用最強(qiáng)，動(dòng)量最大，經(jīng)常用來(lái)轟擊原子核的是_射線；當(dāng)原子核中的一個(gè)核子由中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)將放出一個(gè)_粒子(3)請(qǐng)完成以下與上述粒子有關(guān)的兩個(gè)核反響方程：ThPa_；_AlPn.答案(1)電子e(或粒子)光子氦核He(或粒子)(2)(3)eHe13(6分)如圖8所示，在橄欖球比賽中，一個(gè)質(zhì)量為95 kg的橄欖球前鋒以5 m/s的速度跑動(dòng)，想穿越防守隊(duì)員到底線觸地得分就在他剛要到底線時(shí)，迎面撞上了對(duì)方兩名質(zhì)量均為75 kg的隊(duì)員，一個(gè)速度為2 m/s，另一個(gè)為4 m/s，然后他們就扭在了一起圖8(1)他們碰撞后的

12、共同速率是_(結(jié)果保存一位有效數(shù)字)(2)在框中標(biāo)出碰撞后他們動(dòng)量的方向，并說明這名前鋒能否得分：_答案(1)0.1 m/s(2)能夠得分解析(1)設(shè)前鋒運(yùn)發(fā)動(dòng)的質(zhì)量為M1，兩防守隊(duì)員質(zhì)量均為M2，速度分別為v1、v2、v3，碰撞后的速度為v，設(shè)v1方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得M1v1M2v2M2v3(M12M2)v代入數(shù)據(jù)解得，v0.1 m/s(2)因v0，故碰后總動(dòng)量p的方向與pA方向相同，碰撞后的狀態(tài)及動(dòng)量如下圖，即他們都過了底線，該前鋒能夠得分三、計(jì)算題(此題共4小題，共42分解容許寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)

13、值和單位)14(8分)一粒質(zhì)量為4104 g的塵埃，在空中下落的速度從1 m/s增加到3 m/s時(shí)，它的德布羅意波長(zhǎng)從多少變化到多少？分析是否可通過衍射現(xiàn)象觀察到其波動(dòng)性答案見解析解析速度v11 m/s時(shí)德布羅意波長(zhǎng)為1 m1.661027 m，速度v23 m/s時(shí)德布羅意波長(zhǎng)為2 m5.51028 m.由于波長(zhǎng)太短，所以不能通過衍射現(xiàn)象觀察到其波動(dòng)性15(12分)氫原子基態(tài)的電子軌道半徑為r10.5281010 m，量子數(shù)為n的能級(jí)值為EneV.(1)求電子在基態(tài)軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能；(2)有一群氫原子處于量子數(shù)n3的激發(fā)態(tài)，畫一張能級(jí)圖，在圖上用箭頭標(biāo)明這些氫原子能發(fā)出哪幾種光譜線；(3)計(jì)算

14、這幾種光譜線中波長(zhǎng)最短的波長(zhǎng)(靜電力常量k9109 Nm2/C2，電子電荷量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)如下圖(3)1.03107 m解析(1)核外電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，庫(kù)侖力提供向心力，那么k，又知Ekmv2，故電子在基態(tài)軌道的動(dòng)能為：Ek J2.181018 J13.6 eV.(2)當(dāng)n1時(shí)，能級(jí)值為E1eV13.6 eV；當(dāng)n2時(shí)，能級(jí)值為E2eV3.4 eV；當(dāng)n3時(shí)，能級(jí)值為E3eV1.51 eV.能發(fā)出的光譜線分別為32，21，31共3種，能級(jí)圖如圖答案所示(3)由n3能級(jí)向n1能級(jí)躍遷

15、時(shí)發(fā)出的光子頻率最大，波長(zhǎng)最短hE3E1，又知，那么有 m1.03107m.16(11分)如圖9所示，質(zhì)量為m2和m3的物體靜止放在光滑水平面上，兩者之間有壓縮著的彈簧(與m2、m3不拴接)質(zhì)量為m1的物體以速度v0向右沖來(lái)，為了防止沖撞，釋放彈簧將m3物體發(fā)射出去，m3與m1碰撞后粘合在一起問m3的速度至少多大，才能使以后m3和m2不發(fā)生碰撞？圖9答案解析設(shè)m3發(fā)射出去的速度大小為v1，m2的速度大小為v2.以向右的方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得m2v2m3v10，那么v2，只要m1和m3碰后速度不大于v2，那么m3和m2就不會(huì)再發(fā)生碰撞m3與m2恰好不相撞時(shí)，由動(dòng)量守恒定律得，m1v0m3v1(m1m3)v2代入v2，得v1.即彈簧將m3發(fā)射出去的速度至少為.17(11分)以與水平方向成60角斜向上的初速度v0射出的炮彈，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)因爆炸分成質(zhì)量分別為m和2m的兩塊，其中質(zhì)量為2m的一塊沿著原來(lái)的方向以2v0的速度飛行求：(1)質(zhì)量較小的另一