2017-2018學(xué)年高中物理教科版選修5模塊綜合測評版含答案

模塊綜合測評（時間：60分鐘滿分：100分）一、選擇題（本題共8小題，每小題6分，共48分.在每小題給出的四個選項中，第1?4題只有一項符合題目要求，第5?8題有多項符合題目要求.全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1.下列說法正確的是（ ）盧瑟福用實驗得出原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)玻爾認為，氫原子中電子軌道是量子化的，能量也是量子化的重核的裂變過程質(zhì)量增大，輕核的聚變過程有質(zhì)量虧損將放射性元素摻雜到其他穩(wěn)定元素中，并降低其溫度，該元素的半衰期變小【解析】 關(guān)于原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的信息最先來自于天然放射現(xiàn)象， A錯誤.中等大小的核的比結(jié)合能最大、 核子平均質(zhì)量最小，輕核聚變與重核裂變過程中都是釋放能量， 都發(fā)生質(zhì)量虧損，C錯誤.半衰期是描述原子核衰變快慢的物理量，只取決于原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)，與其化學(xué)狀態(tài)、物理狀態(tài)無關(guān)， D錯誤.根據(jù)玻爾原子理論，知 B正確.【答案】B質(zhì)量為m的物體以速度vo從地面豎直向上拋（不計空氣阻力）到落回地面，在此過程中（）【導(dǎo)學(xué)號：22482071】上升過程和下落過程中動量的變化量大小為 mw,但方向相反整個過程中重力的沖量為 mv整個過程中重力的沖量為 0上升、下降過程沖量大小均為 mm,方向向下【解析】 不計空氣阻力時，物體以速度 vo落向地面，上升過程和下降過程中動量變化量等于重力的沖量，大小均為 mv,方向豎直向下，重力的總沖量為 2mv，故D正確，A、BC錯誤.【答案】D如圖1所示，為氫原子能級圖，現(xiàn)有大量氫原子從 n=4的能級發(fā)生躍遷，并發(fā)射光TOC\o"1-5"\h\z子照射一個鈉光電管，其逸出功為 2.29eV，以下說法正確的是（ ）n E/eV0 —…04 -0.853 1點I2 3A 13.6氫原子只能發(fā)出6種不同頻率的光能夠讓鈉光電管發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象的有 3種光子為了增大鈉光電管的光電流，可增大入射光的頻率光電管發(fā)出的光電子與原子核發(fā)生 3衰變時放出的電子都是來源于原子核內(nèi)部【解析】 由C4=6種知A正確；這六種光子能量依次為 12.75 eV、12.09 eV、10.20 eV、2.55eV、1.89eV、0.66eV，故能讓鈉光電管發(fā)生光電效應(yīng)的光子有四種， B錯誤.要增大光電流，需增大單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目，即增大入射光的強度， C錯誤?光電管中發(fā)出的電子是金屬內(nèi)自由電子獲得足夠能量逸出的，而 3衰變放出的電子是原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時產(chǎn)生的， D錯誤.【答案】 A下列說法正確的是（ ）【導(dǎo)學(xué)號：22482098】a.16C的半衰期會隨著周圍環(huán)境溫度的變化而改變愛因斯坦為解釋光的干涉現(xiàn)象提出了光子說處于n=3能級狀態(tài)的大量氫原子自發(fā)躍遷時，能發(fā)出 3種頻率的光子愛因斯坦在研究黑體輻射問題時提出了能量子假說【解析】元素的半衰期由原子核內(nèi)部因素決定，與外界溫度無關(guān)；愛因斯坦為解釋光電效應(yīng)提出了光子說；處于n=3能級狀態(tài)的大量氫原子自發(fā)躍遷時，能發(fā)出 3種頻率的光子；普朗克為了解釋黑體輻射，提出了能量子假說.【答案】 C如圖2所示，小車在光滑的水平面上向左運動，木塊在小車的水平車板上水平向右運動，且未滑出小車，下列說法中正確的是 （ ）—J71V2—IM圖2A若小車的動量大于木塊的動量，則木塊先減速再加速后勻速若小車的動量大于木塊的動量，則小車先減速再加速后勻速若小車的動量小于木塊的動量，則木塊先減速后勻速若小車的動量小于木塊的動量，則小車先減速后勻速【解析】 因水平面光滑，小車與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒， 若小車的動量大于木塊的動量，則總動量方向向左，最后小車和木塊一起向左運動，小車先減速后勻速，木塊先向右減速再向左加速，最后勻速， A正確，B錯誤；若小車動量小于木塊動量，則最后兩者一起向右運動，木塊先減速后勻速，小車先向左減速，再向右加速，最后勻速運動， C正確，D錯誤.【答案】 AC

6．根據(jù)玻爾理論，下列說法正確的是()原子處于定態(tài)時，雖然電子做變速運動，但并不 向外輻射能量氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，電勢能的減少量大于動能的增加量氫原子可以吸收小于使氫原子電離能量的任意能量的光子，因而軌道半徑可以連續(xù)增大電子沒有確定軌道，只存在電子云【解析】 根據(jù)玻爾理論中的定態(tài)假設(shè)可知，原子處于定態(tài)時，不向外輻射能量， A項正確；氫原子發(fā)生躍遷輻射光子，減少的電勢能一部分轉(zhuǎn)化為電子的動能，另一部分轉(zhuǎn)化為光子能量輻射出去，B項正確；氫原子只能吸收等于能級差的能量的光子，軌道半徑也是一系列不連續(xù)的特定值，CD項錯.【答案】AB7．下列說法正確的是( )方程式238UR10Th+2He是重核裂變反應(yīng)方程光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都說明光具有粒子性3衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的質(zhì)子轉(zhuǎn)化成中子時所產(chǎn)生的德布羅意首先提出了物質(zhì)波的猜想，而電子衍射實驗證實了他的猜想【解析】 238LR234Th+；He是衰變反應(yīng)，不是重核裂變反應(yīng)方程，故 A錯誤;光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都說明光具有粒子性，故 B正確；3衰變所釋放的電子，是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子時所產(chǎn)生的，故 C錯誤;德布羅意首先提出了物質(zhì)波的猜想，之后電子衍射實驗證實了他的猜想，故 D正確.【答案】BD8．下列說法正確的是( )導(dǎo)學(xué)號：22482072】A.2902Th經(jīng)過6A.2902Th經(jīng)過6次衰變和4次3衰變后，成為穩(wěn)定的原子核20882PbB.發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程為4Be+ 1i2C+0ny射線一般伴隨著a或3射線產(chǎn)生，在這三種射線中 丫射線的穿透能力最強，電離能力最弱氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，電勢能增大，原子能量減小【解析】 23?Th經(jīng)過6次a衰變和4次3衰變后，質(zhì)量數(shù)是：m^232-6X4=208,電荷數(shù)：z=90-2X6+4=82,成為穩(wěn)定的原子核^Pb,故A正確；發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程是4Be+2He^eC+in，故B正確；丫射線一般伴隨著a或3射線產(chǎn)生，在這三種射線中 丫射線的穿透能力最強，電離能力最弱，故 C正確；根據(jù)玻爾理論可知，核外電子從半徑較小

22emv的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，氫原子的電勢能增大，核外電子遵循： k2=，據(jù)此可rr知電子的動能減小；再據(jù)能級與半徑的關(guān)系可知，原子的能量隨半徑的增大而增大，故 D錯誤.【答案】 ABC二、非選擇題（本題共5小題，共52分?按題目要求作答）9.（8分）若在做“驗證動量守恒定律”的實驗中，稱得入射小球 1的質(zhì)量m=15g,被碰小球2的質(zhì)量m=10g，由實驗得出它們在碰撞前后的位移一時間圖線如圖 3所示，則由圖可知，入射小球在碰前的動量是 g?cm/s,入射小球在碰后的動量是g-cm/sg-cm/s,被碰小球的動量是 g?cm/s,由此可得出的結(jié)論是Axi【解析】 由題圖知碰前pi=mvi=m丄A11=1500g?cm/sAX1'碰后p1 =m =750g?cm/sA11, AX2'p2=m =750g?cm/s.A12由此可得出的結(jié)論是兩小球碰撞前后的動量守恒.【答案】 1500750750兩小球碰撞前后的動量守恒10.（8分）用半徑相同的兩個小球A、B的碰撞驗證動量守恒定律，實驗裝置示意圖如圖4所示，斜槽與水平槽圓滑連接.實驗時先不放B球，使A球從斜槽上某一固定點C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡， 再把B球靜置于水平槽邊緣處，讓A球仍TOC\o"1-5"\h\z從C處由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自的痕跡.記錄紙上的 O點是重垂線所指的位置，若測得各落點痕跡到O點距離：OMI=2.68cm,OF=8.62cm,ON=11.50cm,并知AB兩球的質(zhì)量比為2:1,則未放B球時A球落地點是記錄紙上的 點，|p—p' |系統(tǒng)碰撞前總動量p與碰撞后總動量p'的百分誤差1H；x100滄 %（結(jié)果保留位有效數(shù)字）.【導(dǎo)學(xué)號：22482073】【解析】MN分別是碰后兩球的落地點的位置， P是碰前A球的落地點的位置，碰前系統(tǒng)的總動量可等效表示為 p=mA?OP碰后系統(tǒng)的總動量可等效表示為 p'=mA?OMfmB?ON則其百分誤差I(lǐng)mB?ON則其百分誤差I(lǐng)P—P'l=P=|mA?OPmi?OM-rm?mA?OPON【答案】 P211.(12分11.(12分)一群氫原子處于量子數(shù)n=4的能級狀態(tài),氫原子的能級圖如圖5所示，則:TOC\o"1-5"\h\zn ￡/eVw 04 -0,853 -1.512 -3.40I 13.60圖5氫原子可能發(fā)射幾種頻率的光子？氫原子由量子數(shù)n=4的能級躍遷到n=2的能級時輻射光子的能量是多少電子伏?用(2)中的光子照射下表中幾種金屬，哪些金屬能發(fā)生光電效應(yīng)？發(fā)生光電效應(yīng)時，發(fā)射光電子的最大初動能是多少電子伏？金屬銫鈣鎂鈦逸出功W/eV1.92.73.74.1【解析】 (1)可能發(fā)射6種頻率的光子.由玻爾的躍遷規(guī)律可得光子的能量為 E=巳一呂，代入數(shù)據(jù)得E=2.55eV.E只大于銫的逸出功，故光子只有照射銫金屬上時才能發(fā)生光電效應(yīng)?根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可得光電子的最大初動能為 Em=E—W代入數(shù)據(jù)得，Em=0.65eV.【答案】 (1)6種(2)2.55eV(3)銫0.65eV(12分)如圖6所示，質(zhì)量為3m的木塊靜止放置在光滑水平面上，質(zhì)量為 m的子彈2(可視為質(zhì)點)以初速度V0水平向右射入木塊，穿出木塊時速度變?yōu)?V0,已知木塊的長為L,5設(shè)子彈在木塊中的阻力恒定.試求：【導(dǎo)學(xué)號：22482099】

子彈穿出木塊后，木塊的速度大小 V；子彈在木塊中運動的時間t.【解析】(1)子彈與木塊相互作用過程，滿足動量守恒定律:2mv=m5Vo+3mv”Vo解得：v=5.91m 物塊在L 物塊在L形長木板上的滑行時間及此時長木板在地面上滑行的距離； 物塊與L形長木板右端豎起部分相碰過程中，長木板受到的沖量大小.【解析】 (1)設(shè)物塊在L形長木板上的滑行時間為t，由動量定理得:對木塊應(yīng)用動量定理:ft=3對木塊應(yīng)用動量定理:ft=3mv解得：t=Vo 5L【答案】(1)v=號⑵t=亦(12分)如圖7所示，一質(zhì)量為2m的L形長木板靜止在光滑水平面上?木板右端豎起部分內(nèi)側(cè)有粘性物質(zhì)，當(dāng)有其他物體與之接觸時即會粘在一起.某一時刻有一質(zhì)量為 m的物塊，以水平速度 vo從L形長木板的左端滑上長木板.已