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1、2022年高中物理 模塊綜合檢測卷 新人教版選修3-5
一、單項選擇題(本題共7小題,每題4分,共28分.在每小題給出的四個選項中,只有一個選項正確.)
1.(xx·上海卷)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中,重核裂變時放出的可以使裂變不斷進行下去的粒子是(B)
A.質(zhì)子 B.中子 C.β粒子 D.α粒子
解析:重核的裂變需要中子的轟擊,在鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中,不斷放出高速的中子使裂變可以不斷進行下去,B項正確.
2.(xx·福建卷)如圖,放射性元素鐳衰變過程中釋放α、β、γ三種射線,分別進入勻強電場和勻強磁場中,下列說法中正確的是(C)
2、
A.① 表示γ射線,③ 表示α射線 B.② 表示β射線,③ 表示α射線
C.④ 表示α射線,⑤ 表示γ射線 D.⑤ 表示β射線,⑥ 表示α射線
解析:因為γ射線不帶電,所以電場和磁場對其都沒有力的作用,②⑤表示γ射線,A錯誤;β射線為電子流,帶負(fù)電,受到電場力向左,受到洛倫茲力向右,①⑥代表β射線,B、D項錯誤,C項正確.
3.氫原子分能級示意圖如圖所示,不同色光的光子能量如下表所示.
色光
赤
橙
黃
綠
藍—靛
紫
光子能量范圍(eV)
1.61~2.00
2.00~2.07
2.07~2.14
2.14~2.53
2.53~2.76
2.76~3.
3、10
處于某激發(fā)態(tài)的氫原子,發(fā)射的光的譜線在可見光范圍內(nèi)僅有2條,其顏色分別為(A)
A.紅、藍靛 B.黃、綠 C.紅、紫 D.藍靛、紫
解析:如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第二能級,能夠發(fā)出10.2 eV的光子,不屬于可見光;如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第三能級,能夠發(fā)出12.09 eV、10.2 eV、1.89 eV的三種光子,只有1.89 eV屬于可見光;如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第四能級,能夠發(fā)出12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV的六種光子,1.89 eV和2.55 eV屬于可見光,1.89 eV的光子為紅光,2.55 e
4、V的光子為藍—靛,A正確.
4.(xx·上海卷)不能用盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型得出的結(jié)論是(B)
A.原子中心有一個很小的原子核 B.原子核是由質(zhì)子和中子組成的
C.原子質(zhì)量幾乎全部集中在原子核內(nèi) D.原子的正電荷全部集中在原子核內(nèi)
解析:盧瑟福通過α散射實驗,發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)粒子發(fā)生了偏轉(zhuǎn),少數(shù)發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn),極少數(shù)反向運動,說明原子幾乎全部質(zhì)量集中在核內(nèi);且和α粒子具有斥力,所以正電荷集中在核內(nèi);因為只有極少數(shù)反向運動,說明原子核很??;并不能說明原子核是由質(zhì)子和中子組成的,B項正確.
5.鈾是常用的一種核燃料,若它的原子核發(fā)生了如下的裂變反應(yīng):則a+b可能是(D)
A. B.
5、
C. D.
解析:核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都守恒,A都不守恒,B質(zhì)量數(shù)不守恒,C電荷數(shù)不守恒,D正確.
6.如果一個電子的德布羅意波長和一個中子的相等,則它們相等的還有(C)
A.速度 B.動能 C.動量 D.總能量
解析:根據(jù)德布羅意波長公式λ=,一個電子的德布羅意波長和一個中子的波長相等,則動量p亦相等,故選C.
7.(xx·北京卷)帶電粒子a、b在同一勻強磁場中做勻速圓周運動,它們的動量大小相等,a運動的半徑大于b運動的半徑.若a、b的電荷量分別為,質(zhì)量分別為,周期分別為.則一定有(A)
解析:粒子做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律
6、,有:qvB=m ,解得:r=,由于mv、B相同,故r∝;
r∝,a運動的半徑大于b運動的半徑,故,故A正確;由于動量mv相同,但速度大小未知,故無法判斷質(zhì)量大小,故B錯誤;周期T=,雖然知道a運動的半徑大于b運動的半徑,但不知道速度大小關(guān)系,故無法判斷周期關(guān)系,故C錯誤;粒子做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律,有:qvB=m故:=,雖然知道a運動的半徑大于b運動的半徑,但不知道速度大小關(guān)系,故無法判斷比荷關(guān)系,故D錯誤.
二、多項選擇題(本題共3小題,每題6分,共18分.在每小題給出的四個選項中有多個選項正確,全部選對得6分,漏選得3分,錯選或不選得0分.)
8.下列
7、說法正確的是(BC)
A.經(jīng)一次α衰變后成為 B.核由兩個中子和兩個質(zhì)子組成
C.溫度升高不能改變放射性元素的周期 D.核反應(yīng)方程應(yīng)遵循質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)守恒
解析:經(jīng)一次α衰變后,質(zhì)量數(shù)為12,電荷數(shù)為4,故A錯誤;核由兩個中子和兩個質(zhì)子組成,故B正確;放射性元素的周期與環(huán)境無關(guān),故C正確;核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,故D錯誤.
9.(xx·新課標(biāo)全國卷Ⅰ)關(guān)于天然放射性,下列說法正確的是(BC)
A.所有元素都有可能發(fā)生衰變
B.放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性,半衰期與外界的溫度無關(guān)
C.三種射線中,γ射線的穿透能力最強
D.一個原子核在一次衰變中可同時
8、放出α、β和γ三種射線
解析:有些原子核不穩(wěn)定,可以自發(fā)地衰變,但不是所有元素都可能發(fā)生衰變,故A錯誤;放射性元素的半衰期由原子核決定,與外界的溫度無關(guān),放射性元素的放射性與核外電子無關(guān),故放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性,故B正確;一個原子核在一次衰變中只能放出α、β和γ三種射線中的一種,α、β和γ三種射線,γ射線的穿透力最強,電離能力最弱,故C正確,D錯誤.
10.以下說法中正確的是(BD)
A.在核電站中利用石墨、重水和普通水來控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度
B.中等大小的核的比結(jié)合能最大,因此這些核最穩(wěn)定
C.宏觀物體的物質(zhì)波波長非常小,極易觀察到它的波動性
D.物質(zhì)波是一種
9、概率波,在微觀物理學(xué)中不可以用“軌跡”來描述粒子的運動
解析: 在核電站中,通過控制棒(一般用石墨棒)吸收中子多少來控制反應(yīng)速度,故A錯誤;比結(jié)合能越大,表示原子核中核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定.中等大小的核的比結(jié)合能最大,所以這些核是最穩(wěn)定的,故B正確;宏觀物體的物質(zhì)波波長非常小,很難觀察到它的波動性,故C錯誤;物質(zhì)波是概率波,不可預(yù)知其某時刻的位置,故在微觀物理學(xué)中不可以用“軌跡”來描述粒子的運動,故D正確.
三、非選擇題(本大題3小題,共54分.按題目要求作答.解答題應(yīng)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.
10、)
11.(4分) 已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73×Hz和5.44×Hz,在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng),比較它們表面逸出的具有最大初動能的光電子,鈣逸出的光電子具有較大的(A).
A.波長 B.頻率 C.能量 D.動量
解析:兩種金屬的截止頻率不同,則它們的逸出功也不同,由W=hν0可知截止頻率大的,逸出功也大.由Ek=hν-W可知,用同樣的單色光照射,鈣逸出的光電子的最大初動能較小,由p=知,其動量也較小,根據(jù)物質(zhì)波p=知,其波長較長.
12.(14分)如圖,光滑水平面上有三個物塊A、B和C,它們具有相同的質(zhì)量,且位于同一直線上.開始時,三個物塊均靜止,先讓A
11、以一定速度與B碰撞,碰后它們粘在一起,然后又一起與C碰撞并粘在一起,求前后兩次碰撞中損失的動能之比。
解析:設(shè)三個物塊的質(zhì)量均為m;A與B碰撞前A的速度為v,碰撞后共同速度為;A、B與C碰撞后的共同速度為.由動量守恒定律得:
.
設(shè)第一次碰撞中動能的損失為,設(shè)第二次碰撞中動能的損失為,由能量守恒定律得:
答案: 3
13.(18分)(xx·新課標(biāo)全國卷Ⅰ)如圖,質(zhì)量分別為mA、mB的兩個彈性小球A、B靜止在地面上方,B球距離地面的高度h=0.8 m,A球在B球的正上方.先將B球釋放,經(jīng)過一段時間后再將A球釋放.當(dāng)A球下落t=0.3 s時,剛好與B球在地面上方的P點處相碰,碰
12、撞時間極短,碰后瞬間A球的速度恰好為零.已知mB=3mA,重力加速度大小g=10 m/s2,忽略空氣阻力及碰撞中的動能損失.求:
(1)B球第一次到達地面時的速度;
(2)P點距離地面的高度.
解析:(1)B球釋放后做自由落體運動,根據(jù)自由落體運動位移速度公式得:
①
(2)設(shè)P點距離地面的高度為h′,碰撞前后,A球的速度分別為,B球的速度分別為,由運動學(xué)規(guī)律可得:
②
由于碰撞時間極短,兩球碰撞前后動量守恒,動能守恒,規(guī)定向下的方向為正,則:
,(碰后A球速度為0)③
,④
又知,⑤
由運動學(xué)及碰撞的規(guī)律可得B球與地面碰撞前后的速度大小相等,即碰撞后速度大小為4 m
13、/s.則由運動學(xué)規(guī)律可得,⑥
聯(lián)立①~⑥式可得h′=0.75 m.
答案:(1)B球第一次到達地面時的速度為4 m/s
(2)P點距離地面的高度為0.75 m.
14.(18分) 如圖所示,在厚鉛板A表面上放有一放射源M,它可向各個方向射出相同速率的質(zhì)量為m、電量為q的β粒子(重力可忽略不計).為了測出β粒子從放射源M射出的速率,可在金屬網(wǎng)B與A板之間加電壓U(A板電勢低),使β粒子經(jīng)A板與金屬網(wǎng)B之間的勻強電場加速后穿過金屬網(wǎng)B撞到熒光屏C上發(fā)出熒光,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)熒光屏C上有半徑為R的圓形亮斑,知道A、B間的距離為D,和B、C間距離為L.
(1)從什么方向射出的β粒子到達熒光屏C時離
14、圓形亮斑的中心最遠.
(2)求出β粒子從放射源M射出的速率.
解析:(1)沿A板平行射出的粒子到達熒光屏C時離圓形亮斑中心最遠.
(2)沿A板平行射出的粒子,到達熒光屏C時離圓形亮斑中心的距離為R,粒子在電場中運動時間為t1,
則:粒子在AB間沿電場方向做勻加速直線運動,位移為:d=at21,
根據(jù)牛頓第二定律,加速度為:a=,
由以上二式得:.
粒子在BC間沿水平方向是勻速直線運動,運動時間為,
則:勻速運動的速度為在電場中加速的末速度為:,
勻速運動的位移為:,
所以:.
在垂直于電場方向(平行于極板方向)上一直以初速度v做勻速運動,有:
,
則:
答案:(1)沿A板平行射出的粒子到達熒光屏C時離圓形亮斑中心最遠
(2)β粒子從放射源M射出的速率為