高考物理试题汇编选修35.doc
人教版高中物理选修3-5测试题及答案解析全套

人教版高中物理选修3-5测试题及答案解析全套含模块综合测试题,共5套阶段验收评估(一) 动量守恒定律(时间:50分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
1~5小题只有一个选项符合题目要求,6~8小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 1.做平抛运动的物体,在相等的时间内,物体动量的变化量()A.始终相同B.只有大小相同C.只有方向相同D.以上说法均不正确解析:选A做平抛运动的物体,只受重力作用,重力是恒力,其在相等时间内的冲量始终相等,根据动量定理,在相等的时间内,物体动量的变化量始终相同。
2.下列情形中,满足动量守恒的是()A.铁锤打击放在铁砧上的铁块,打击过程中,铁锤和铁块的总动量B.子弹水平穿过放在光滑水平桌面上的木块过程中,子弹和木块的总动量C.子弹水平穿过墙壁的过程中,子弹和墙壁的总动量D.棒击垒球的过程中,棒和垒球的总动量解析:选B铁锤打击放在铁砧上的铁块时,铁砧对铁块的支持力大于系统重力,合外力不为零;子弹水平穿过墙壁时,地面对墙壁有水平作用力,合外力不为零;棒击垒球时,手对棒有作用力,合外力不为零;只有子弹水平穿过放在光滑水平面上的木块时,系统所受合外力为零,所以选项B正确。
3.如图1所示,光滑圆槽的质量为M,静止在光滑的水平面上,其内表面有一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处,如将细线烧断,小球滑到另一边的最高点时,圆槽的速度为()图1A.0 B.向左C.向右D.无法确定解析:选A小球和圆槽组成的系统在水平方向上不受外力,故系统在水平方向上动量守恒,细线被烧断的瞬间,系统在水平方向的总动量为零,又知小球到达最高点时,小球与圆槽水平方向有共同速度,设为v′,设小球质量为m,由动量守恒定律有0=(M+m)v′,所以v′=0,故A正确。
4.在光滑的水平面上有a、b两球,其质量分别为m a、m b,两球在t时刻发生正碰,两球在碰撞前后的速度图像如图2所示,下列关系正确的是( )图2A .m a >m bB .m a <m bC .m a =m bD .无法判断解析:选B 由v t 图像可知,两球碰撞前a 球运动,b 球静止,碰后a 球反弹,b 球沿a 球原来的运动方向运动,由动量守恒定律得m a v a =-m a v a ′+m b v b ′,解得m a m b =v b ′v a +v a ′<1,故有m a <m b ,选项B 正确。
2015年高考物理试题分类汇编选修3-5及答案解析word版

2015年高考物理试题分类汇编选修3-5及答案解析word 版目录动量与动量守恒 (1)波粒二象性 原子物理 (4)选修3-5汇总 (7)动量与动量守恒1.(15福建卷)如图,两滑块A 、B 在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块A 的质量为m ,速度大小为2v o ,方向向右,滑块B 的质量为2m ,速度大小为v 0,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是____________。
(填选项前的字母)A. A 和B 都向左运动B. A 和B 都向右运动C. A 静止,B 向右运动D. A 向左运动,B 向右运动答案 D2.(15重庆卷)高空作业须系安全带.如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h (可视为自由落体运动).此后经历时间t 安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为mg + mg - mg +mg - 【答案】A【解析】试题分析:人下落h 高度为自由落体运动,由运动学公式22v gh =,可知v过程(取向上为正)由动量定理得()0()F mg t mv -=--,解得:F mg =,故选A 。
考点:本题考查运动学公式、动量定理。
3.(15新课标2卷)(10分)滑块a 、b 沿水平面上同一条直线发生碰撞;碰撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段。
两者的位置x 随时间t 变化的图像如图所示。
求:(ⅰ)滑块a 、b 的质量之比;(ⅱ)整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比。
【答案】(1)8121=m m ;(2)21=∆E W考点:动量守恒定律;能量守恒定律4.(15新课标1卷)波粒二象性 原子物理1.(15江苏卷)(1)波粒二象性时微观世界的基本特征,以下说法正确的有_______A .光电效应现象揭示了光的粒子性B .热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C .黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D .动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波也相等(2)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电,23592U 是常用的核燃料。
高中物理选修3-5综合测试题含答案

高中物理选修3—5综合测试题一、 选择题1.天然放射现象的发现揭示了:( )A .原子不可再分.B .原子的核式结构.C .原子核还可再分.D .原子核由质子和中子组成. 2.下列说法正确的是( )A .太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应B .利用卢瑟福的α粒子散射实验可以估算原子核的大小C .玻尔理论是依据α粒子散射实验分析得出的D .氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小, 原子势能增大,总能量增大3.如图所示,用一束光照射光电管时,电流表A 中有一定读数,下列措施中有可能使电流表的示数增大的是( )A 增大入射光的频率B 增大入射光的强度C 滑片P 向右移动D 滑片P 向左移动 4、质量为m 的物体,在水平面上以加速度a 从静止开始运动,所受阻力是f ,经过时间t ,它的速度为V,在此过程中物体所受合外力的冲量是( )A.(ma+f )V/aB.mvC.matD.(ma-f )V/a5.用光子能量为E 的光束照射容器中的氢气,氢原子吸收光子后,能发射频率为ν1、ν2、ν3的三种光子,且ν1<ν2<ν3.入射光束中光子的能量应是 ( ) A .hv 1 C .h(v 2+v 3) B .h(v 1+ν2) D .h(v 1+v 2+v 3)6.如图6—2—4所示,质量为m 的A 小球以水平速度u 与静止的光滑水平面上质量为3m 的 小球B 正碰后,A 球的速率变为原来的一半,则碰后B 球的速度是(以u 方向为正方向)( )A .B .u -C . D7.一个氢原子处于第3能级时,外面射来了一个波长为6.63×10-7m 的光子,下列说法正确的是A.氢原子不吸收这个光子,光子穿过氢原子B.氢原子被电离,电离后电子的动能是0.36evC.氢原子被电离,电离后电子动能为零D.氢原子吸收光子,但不电离8.放射性元素镭放射出α、β、γ三种射线.如果让它们处于匀强磁场中,则三种粒子在磁场中的轨迹正确的 [ ]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 组成系统的动量守恒 B .若A 、B 与平板车上表面间的动摩擦因数不同,A 、B 、C 组成系统的动量不守恒 C .若A 、B 所受的摩擦力大小相等,A 、B 、C 组成系统的动量守恒D .若A 、B 所受的摩擦力大小不相等,A 、B 、C 组成系统的动量守恒 10.如图8—3—2所示,在光滑水平面上,有一质量为M =3 kg 的薄板和质量为m =1 kg 的物都以v =4 m /s 的初速度朝相反方向运动,它们之间有摩擦,薄板足够长,当薄板的速度为2.4 m /s 时,物块的运动情况是( ) A.做加速运动 B .做减速运动C .做匀速运动D .以上运动都可能 二、填空题11.如图是利用放射线自动控制铝板厚度的装置。
高中物理选修33、35试卷试题汇编含含答案汇总

高三物理选修 3-3 、3-5 试题汇编含答案一、 A .(选修模块 3-3)( 12 分)⑴对于以下现象的说法正确的选项是 ▲压紧的铅块会“粘”在一同油膜法测分子大小模拟气体压强产活力理水黾停在水面上甲乙丙丁A .甲图说明分子间存在引力B .乙图在用油膜法测分子大小时,多撒痱子粉比少撒好C .丙图说明,气体压强的大小既与分子动能相关,也与分子的密集程度相关D .丁图水黾停在水面上的原由是水黾遇到了水的浮力作用ASB⑵如下图,两个相通的容器、间装有阀门 S , A 中充满气体,分子与分子之间A B存在着轻微的引力, B 为真空。
翻开阀门 S 后, A 中的气体进入 B 中,最后达到平 衡,整个系统与外界没有热互换,则气体的内能(选填“变小”、“不变”或“变大”),气体的分子势能(选填“减少”、“不变”或“增大”)。
⑶ 2015 年 2 月,美国科学家创建出一种利用细菌将太阳能转变为液体燃料的“人造树叶”系统,使太阳能代替石油成为可能。
假定该“人造树叶”工作一段时间后,能将 10-6 g 的水分解为氢气和氧气。
已知水的密度ρ=1.0 ×103 kg/m 3、摩尔质量M =1.8 ×10-2kg/mol ,阿伏伽德罗常数N A =6.0 ×1023 mol -1 。
试求(结果均保存一位有效数字):①被分解的水中含有水分子的总数N ;②一个水分子的体积 V 。
C .(选修模块 3-5)(12 分)⑴以下说法正确的选项是A .链式反响在任何条件下都能发生B .放射性元素的半衰期随环境温度的高升而缩短C .中等核的比联合能最小,所以这些核是最稳固的2D .依据E =mc 可知,物体所拥有的能量和它的质量之间存在着简单的正比关系 ⑵如图为氢原子的能级图,大批处于 n =4 激发态的氢原子跃迁时,发出多个能 量不一样的光子,此中频次最大的光子能量为eV,若用此光照耀到逸出功为 2.75 eV 的光电管上,则加在该光电管上的制止电压为 V 。
高中物理选修3-5全册综合测试(全册)

物理:(选修3-5)试卷(考试时间:90分钟,满分100分)一、选择题(本题包括15小题。
在每小题给出的四个选项中。
有的小题只有一个选项正确。
有的小题有多个选项正确。
全部选对的得4分,选不全的得2分,选错或不答的得0分,共60分)1、下列观点属于原子核式结构理论的有:( )A . 原子的中心有原子核,包括带正电的质子和不带点的中子B . 原子的正电荷均匀分布在整个原子中C . 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里D . 带负电的电子在核外绕着核在不同轨道上旋转2、下列叙述中符合物理学史的有:( )A .汤姆孙通过研究阴极射线实验,发现了电子和质子的存在B .卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析,证实了原子是可以再分的C .巴尔末根据氢原子光谱分析,总结出了氢原子光谱可见光区波长公式D .玻尔提出的原子模型,彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说3、氢原子辐射出一个光子后,根据玻尔理论,下述说法中正确的是:( )A .电子绕核旋转的半径增大B .氢原子的能量增大C .氢原子的电势能增大D .氢原子核外电子的速率增大4、原子从a 能级状态跃迁到b 能级状态时发射波长为λ1的光子;原子从b 能级状态跃迁到c 能级状态时吸收波长为λ2的光子,已知λ1>λ2.那么原子从a 能级状态跃迁到c 能级状态时将要:( )A .发出波长为λ1-λ2的光子B .发出波长为2121λλλλ-的光子 C .吸收波长为λ1-λ2的光子D .吸收波长为2121λλλλ-的光子5、根据氢原子的能级图,现让一束单色光照射到大量处于基态(量子数n =1)的氢原子上,受激的氢原子能自发地发出3种不同频率的光,则照射氢原子的单色光的光子能量为:( )A .13.6eVB .3.4eVC .10.2eVD .12.09eV 6、有关氢原子光谱的说法中不正确...的是:( ) A .氢原子的发射光谱是连续光谱B .氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差有关C .氢原子光谱说明氢原子能级是分立的F θD .氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光7、放在光滑水平面上的A 、B 两小车中间夹了一压缩轻质弹簧,用两手分别控制小车处于静止状态,已知A 的质量大于B 的质量,下面说法中正确的是 ( ) A .两手同时放开后,两车的总动量为零B .先放开右手,后放开左手,两车的总动量向右C .先放开左手,后放开右手,两车的总动量向右D .两手同时放开,A 车的速度小于B 车的速度8、水平推力F 1和F 2分别作用于水平面上的同一物体,分别作用一段时间后撤去,使物体都从静止开始运动到最后停下,如果物体在两种情况下的总位移相等,且F 1>F 2,则 ( )A 、F 2的冲量大B 、F 1的冲量大C 、F 1和F 2的冲量相等D 、无法比较F 1和F 2的冲量大小9、下列运动过程中,在任何相等的时间内,物体动量变化相等的是( )A.自由落体运动B.平抛运动C.匀速圆周运动D.匀减速直线运动10、如图,在光滑水平面上有一质量为m 的物体,在与水平方向成θ角的恒定拉力F 作用下运动,则在时间t 内 ( )A .重力的冲量为0B .拉力F 的冲量为FtC .拉力F 的冲量为FtcosθD .物体动量的变化量等于Ftcosθ11、如图所示,质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上。
人教版高中物理选修3-5《光电效应》6年高考试题精选

高中物理选修3-5《光电效应》6年高考试题精选一、单项选择题1.【2011·上海卷】用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应,可能使该金属产生光电效应的措施是A.改用频率更小的紫外线照射B.改用X射线照射C.改用强度更大的原紫外线照射D.延长原紫外线的照射时间【答案】B【解析】每一种金属对应一个极限频率,低于极限频率的光,无论照射时间有多长,光的强度有多大,都不能使金属产生光电效应,只要照射光的频率大于或者等于极限频率,就能产生光电效应,因为X射线的频率高于紫外线的频率,所以改用X射线照射能发生光电效应,B正确【考点定位】光电效应2.【2014·江苏卷】已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1011Hz,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子,钙逸出的光电子具有较大的A.波长 B.频率 C.能量 D.动量【答案】 A【考点定位】本题主要考查了对爱因斯坦光电效应方程、德布罗意波长公式的理解与应用问题,属于中档偏低题。
3.【2013·上海卷】当用一束紫外线照射锌板时,产生了光电效应,这时A.锌板带负电B.有正离子从锌板逸出C.有电子从锌板逸出D.锌板会吸附空气中的正离子【答案】C【解析】光电效应发生的过程是锌板原子核外层电子在吸收光子后摆脱原子核的束缚逃离锌板,导致锌板带正电,选项AB错误,C正确;锌板失去电子后带正电,因同种电荷排斥,所以锌板不会吸引空气中的正离子,D错误。
【考点定位】光电效应的发生。
4.【2013·天津卷】下列说法正确的是()A.原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B .射线、射线、射线都是高速运动的带电粒子流C .氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D .发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关【答案】C【考点定位】原子核衰变、玻尔理论、光电效应。
【走向高考】2020年高考物理总复习 选修3-5综合测试题
选修3-5综合测试题本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分100分,考试时间90分钟.第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有些小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.下面列出的是一些核反应方程:3015P ―→3014Si +X ,94Be +21H ―→105B +Y , 42He +42He ―→73Li +Z.其中( )A .X 是质子,Y 是中子,Z 是正电子B .X 是正电子,Y 是质子,Z 是中子C .X 是中子,Y 是正电子,Z 是质子D .X 是正电子,Y 是中子,Z 是质子[答案] D[解析] 由电荷数守恒和质量数守恒规律可知,X 是正电子,Y 是中子,Z 是质子,故D 正确.2.放射性同位素发出的射线在科研、医疗、生产等诸多方面得到了广泛的应用,下列有关放射线应用的说法中正确的有( )A .放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电,因此达到消除有害静电的目的B .利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤,也能进行人体的透视C .用放射线照射作物种子能使其DNA 发生变异,其结果一定是成为更优秀的品种D .用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量,以免对人体正常组织造成太大的危害[答案] D[解析] 利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离性,使空气分子电离成为导体,将静电泄出;γ射线对人体细胞伤害太大,不能用来进行人体透视;作物种子发生的DNA 突变不一定都是有益的,还要经过筛选才能培育出优秀品种;用γ射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用,因此要科学地严格控制剂量,故选D.3.2020年2月,温哥华冬奥会上,我国代表团凭借申雪/赵宏博在花样滑冰双人滑比赛中的完美表现,获得本届冬奥会上的第一块金牌,这也是中国队在花样滑冰赛场上获得的首枚奥运会金牌.若质量为m 1的赵宏博抱着质量为m 2的申雪以v 0的速度沿水平冰面做直线运动,某时刻赵宏博突然将申雪向前水平推出,推出后两人仍在原直线上运动,冰面的摩擦可忽略不计.若分离时赵宏博的速度为v1,申雪的速度为v2,则有( )A.m1v0=m1v1+m2v2B.m2v0=m1v1+m2v2C.(m1+m2)v0=m1v1+m2v2D.(m1+m2)v0=m1v1[答案] C[解析] 因两人分离时赵宏博的速度为v1,申雪的速度为v2,由动量守恒定律得(m1+m2)v0=m1v1+m2v2,C正确.4.“中国月球着陆探测器”在中国航天馆揭开神秘面纱.它将带着中国制造的月球车,在38万千米之外的月球表面闲庭信步.月球的表面长期受到宇宙射线的照射,使得“月壤”中的32He含量十分丰富,科学家认为,32He是发生核聚变的极好原料,将来32He也许是人类重要的能源,所以探测月球意义十分重大.关于32He,下列说法正确的是( )A.32He的原子核内有三个中子两个质子B.32He的原子核内有一个中子两个质子C.32He发生聚变,放出能量,一定会发生质量亏损D.32He原子核内的核子靠万有引力紧密结合在一起[答案] BC[解析] 32He是氦元素的一种同位素,质量数是3,电荷数是2,原子核内有两个质子一个中子,所以A错误,B正确;发生核聚变放出能量就会有质量亏损,C正确;原子核内的核子是靠核力紧密结合在一起的,而不是靠万有引力紧密结合在一起的,D错误.5.下列说法正确的是( )A.中子和质子结合氘核时吸收能量B.放射性物质的温度升高,其半衰期减小C.某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后,核内中子数减少4个D.γ射线的电离作用很强,可用来消除有害静电[答案] C[解析] 中子和质子结合成氘核时放出能量.放射性物质的半衰期不受温度的影响.原子核经过一次α衰变核内的中子数减少2个,一次β衰变核内的中子数减少一个.γ射线的电离作用很弱,不可用来消除有害静电.6.(2020·温州模拟)2020年7月25日早7时,美国“乔治·华盛顿”号核航母驶离韩南部釜山港赴东部海域参加军演,标志此次代号为“不屈的意志”的美韩联合军演正式开始.在现兵器体系中,潜艇和航母几乎算得上是一对天生的冤家对头,整个二战期间,潜艇共击沉航母17艘,占全部沉没航母数量的40.5%.中国有亚洲最大的潜艇部队,拥有自行开发的宋级柴电动力潜艇和汉级核动力潜艇,核动力潜艇中核反应堆释放的核能被转化成动能和电能.核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应,释放出大量的核能.核反应方程23592U +n→14156Ba +9236Kr +αX 是反应堆中发生的众多核反应的一种,n 为中子,X 为待求粒子,α为X 的个数,则( )A .X 为质子 α=3B .X 为质子 α=2C .X 为中子 α=2D .X 为中子 α=3 [答案] D[解析] 由重核裂变方程以及核反应方程中电荷数守恒可得出X 电荷数为0,即X 应为中子,又由质量数守恒可得α=3,因此,答案选D.7.颜色不同的a 光和b 光由某介质射向空气时,临界角分别为C a 和C b ,且C a > C b .当用a 光照射某种金属时发生了光电效应,现改用b 光照射,则( )A .不一定能发生光电效应B .光电子的最大初动能增加C .单位时间内发射的光电子数增加D .入射光强度增加[答案] B[解析] 由sin C =1n可知n a <n b ,则a 光的频率小于b 光的频率,因此B 对. 8.(2020·合肥模拟)质量为m 、速度为v 的A 球与质量为3m 的静止B 球发生正碰.碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此,碰撞后B 球的速度可能有不同的值.碰撞后B 球的速度大小可能是( )A .0.6vB .0.4vC .0.2vD .v[答案] B[解析] 本题考查碰撞和动量守恒,意在考查学生对碰撞中的动量守恒和能量关系问题的处理能力.根据动量守恒得:mv =mv 1+3mv 2,则当v 2=0.6v 时,v 1=-0.8v ,则碰撞后的总动能E ′=12m (-0.8v )2+12×3m (0.6v )2=1.72×12mv 2,大于碰撞前的总动能,由于碰撞过程中能量不增加,故选项A 错误;当v 2=0.4v 时,v 1=-0.2v ,则碰撞后的总动能为E ′=12m (-0.2v )2+12×3m (0.4v )2=0.52×12mv 2,小于碰撞前的总动能,故可能发生的是非弹性碰撞,选项B 正确;当v 2=0.2v 时,v 1=0.4v ,则碰撞后的A 球的速度大于B 球的速度,而两球碰撞,A 球不可能穿透B 球,故选项C 错误;当v 2=v 时,v 1=-2v ,则显然碰撞后的总动能远大于碰撞前的总动能,故选项D错误.9.由于放射性元素23793Np的半衰期很短,所以在自然界一直未被发现,在使用人工的方法制造后才被发现.已知23793Np经过一系列α衰变和β衰变后变成20983Bi,下列论述中正确的是( )A.核20983Bi比核23793Np少28个中子B.衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变C.衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变D.发生β衰变时,核内中子数不变[答案] B[解析] 因为核反应方程的质量和电荷数守恒,可以知道该核反应方程为23793Np→20983Bi+742He+40-1e,B正确;20983Bi和23793Np的中子数分别为126和144,相差18个,A错;β衰变是核内中子变为质子而放出的,故核内中子数要减少,D错.10.如图所示,在光滑的水平面上,有一质量为M=3kg的木板,木板上有质量为m=1kg的物块.它们都以v=4m/s的初速度反向运动,它们之间有摩擦,且木板足够长,当木板的速度为2.4m/s时,物块的运动情况是( )A.做加速运动B.做减速运动C.做匀速运动D.以上运动都有可能[答案] A[解析] 当木板速度为v1=2.4m/s时,由动量守恒定律可得,Mv-mv=Mv1+mv2,解得v2=0.8m/s,方向向左,可见物块已经向左匀加速运动,选项A正确.第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题,每小题6分,共18分.把答案直接填在横线上)11.(6分)在2020年温哥华冬奥会上,首次参寒的中国女子冰壶队喜获铜牌,如图为中国队员王冰玉投掷冰壶的镜头.假设在此次投掷中,冰壶运动一段时间后以0.4m/s的速度与对方的静止冰壶发生正碰,碰后中国队的冰壶以0.1m/s的速度继续向前滑行.若两冰壶质量相等,则对方冰壶获得的速度为________m/s.[答案] 0.3[解析] 由动量守恒定律m1v1=mv′1+m2v′2代入数值解得:v′2=0.3m/s12.(6分)在做“验证动量守恒定律”的实验中,小球的落点情况如图所示,入射球A与被碰球B 的质量之比为M A ∶M B =3∶2,则实验中碰撞结束时刻两球动量大小之比为p A ∶p B =________.[答案] 1∶2[解析] 考查碰撞中动量守恒表达式的应用.实验中碰撞结束时刻的动量之比为p A p B=M A ·OM M B ·ON =32×18.3055.14=1213.(6分)1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置,第一次完成了原子核的人工转变,并由此发现________.图中A 为放射源发出的________粒子,B 为________气.[答案] 质子 α 氮三、论述计算题(共4小题,共42分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)14.(10分)1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子.科学研究表明其核反应过程是:α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核,复核发生衰变放出质子,变成氧核.设α粒子质量为m 1,初速度为v 0,氮核质量为m 2,质子质量为m 0,氧核的质量为m 3,不考虑相对论效应.(1)α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间,复核的速度为多大?(2)求此过程中释放的核能.[答案] (1)m 1v 0m 1+m 2(2)(m 1+m 2-m 0-m 3)c 2 [解析] (1)设复核的速度为v ,由动量守恒定律得m 1v 0=(m 1+m 2)v解得v =m 1v 0m 1+m 2(2)核反应过程中的质量亏损Δm =m 1+m 2-m 0-m 3反应过程中释放的核能ΔE =Δm ·c 2=(m 1+m 2-m 0-m 3)c 215.(10分)(2020·江苏省姜堰市二中高三上学期学情调查)用速度为v 0、质量为m 1的42He核轰击质量为m 2的静止的147N 核,发生核反应,最终产生两种新粒子A 和B .其中A 为148O 核,质量为m 3,速度为v 3;B 的质量为m 4.(1)计算粒子B 的速度v B .(2)粒子A 的速度符合什么条件时,粒子B 的速度方向与He 核的运动方向相反.[答案] (1)m 1v 0-m 3v 3m 4 (2)v 3>m 1v 0m 3[解析] 根据动量守恒定律可解得粒子B 的速度,再根据粒子B 的速度方向与42He 核的运动方向相反 ,确定粒子A 的速度符合的条件.(1)由动量守恒定律有:m 1v 0=m 3v 3+m 4v B ,解得:v B =m 1v 0-m 3v 3m 4 (2)B 的速度与42He 核的速度方向相反,即:m 1v 0-m 3v 3<0,解得:v 3>m 1v 0m 3 16.(11分)(2020·烟台模拟)如图所示,一质量为M 的平板车B 放在光滑水平面上,在其右端放一质量为m 的小木块A ,M =5m ,A 、B 间存在摩擦,现给A 和B 以大小相等、方向相反的初速度v 0,使A 开始向左运动,B 开始向右运动,最后A 不会滑离B ,求A 、B 最后的速度大小和方向.[答案] 23v 0 方向与平板车B 初速度方向相同. [解析] 由动量守恒可知:Mv 0-mv 0=(M +m )v得:v =M -m M +mv 0 将M =5m 代入上式可得:v =23v 0 方向与平板车B 初速度方向相同17.(11分)氢原子的能级示意图如图所示,现有每个电子的动能都为E e =12.89eV 的电子束与处在基态的氢原子束射入同一区域,使电子与氢原子发生迎头正碰.已知碰撞前一个电子与一个原子的总动量为零.碰撞后,氢原子受激,跃迁到n =4的能级.求碰撞后1个电子与1个受激氢原子的总动能.(已知电子的质量m e 与氢原子的质量m H 之比为1∶1840)[答案] 0.15eV[解析] 以v e 和v H 表示碰撞前电子的速度和氢原子的速率,根据题意有: m e v e -m H v H =0①碰撞前,氢原子与电子的总动能为:E k =12m H v 2H +12m e v 2e ② 联立①②两式并代入数据解得:E k ≈12.90eV③氢原子从基态跃迁到n =4的能级所需要能量由能级图可得:ΔE =-0.85eV -(-13.6eV)=12.75eV ④碰撞后,受激氢原子与电子的总动能为:E ′k =E k -ΔE =12.9eV -12.75eV =0.15eV。
高中物理人教版选修3-5习题 本册综合能力测试题 Word版含答案
本册综合能力测试题本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分,时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第1~6小题只有一个选项符合题目要求,第7~10小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.(山东师大附中2014~2015学年高二下学期检测)下面是历史上的几个著名实验的装置图,其中发现电子的装置是导学号 96140512()答案:A解析:汤姆孙利用气体放电管研究阴极射线,发现了电子。
2.如图所示,光滑水平面上有一小车,小车上有一物体,用一细线将物体系于小车的A 端,物体与小车A端之间有一压缩的弹簧,某时刻线断了,物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上。
则下述说法中正确的是导学号 96140513()①若物体滑动中不受摩擦力,则全过程机械能守恒②若物体滑动中有摩擦力,则全过程系统动量守恒③小车的最终速度与断线前相同④全过程系统的机械能不守恒A.①②③B.②③④C.①③④D.①②③④答案:B解析:取小车、物体和弹簧为一个系统,则系统水平方向不受外力(若有摩擦,则物体与小车间的摩擦力为内力),故全过程系统动量守恒,小车的最终速度与断线前相同。
但由于物体粘在B端的油泥上,即物体与小车发生完全非弹性碰撞,有机械能损失,故全过程机械能不守恒。
3.关于核反应方程21H+31H→42He+X,以下说法中正确的是导学号 96140514() A.X是10n,该核反应属于聚变B.X是11H,该核反应属于裂变C.X是10n,该反应中的核燃料是当前核电站采用的核燃料D.X是11H,该反应中的核燃料是当前核电站采用的核燃料答案:A解析:根据质量数守恒和电荷数守恒知X是10n,此核反应属于聚变,A正确B错误。
当前核电站采用的燃料是铀235,C、D错误。
4.(河北邢台一中2014~2015学年高二下学期检测)氢原子的能级如图所示,下列说法不正确的是导学号 96140515()A.一个氢原子从n=4的激发态跃迁到基态时,有可能辐射出6种不同频率的光子,这时电子动能减少,原子势能减少B.已知可见光的光子能量范围约为1.62eV-3.11eV,处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线,并发生电离C.有一群处于n=4能级的氢原子,如果原子n=2向n=1跃迁所发生的光正好使某种金属材料产生光电效应,则这群氢原子发出的光谱中共有3条谱线能使该金属产生光电效应D.有一群处于n=4能级的氢原子,如果原子n=2向n=1跃迁所发出的光正好使某种金属材料产生光电效应,从能级n=4向n=1发出的光照射该金属材料,所产生的光电子的最大初动能为2.55eV答案:A解析:根据C24=6知,一群氢原子处于量子数n=4的激发态,它们向较低能级跃迁时可能辐射出6种不同频率的光子,这时动能增大,电势能减小,故A错误;可见光的光子能量范围约为1.62eV-3.11eV,则紫外线的能量高于3.11eV,而n=3能级的氢原子能量为-1.51eV,因此处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线,并发生电离,故B正确。
物理选修3-5高考真题汇编
1.[物理——选修3-5](15分)(1)(6分)氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量,该反应方程为:21H+31H →42He+x ,式中x 是某种粒子。
已知:21H 、31H 、42He 和粒子x 的质量分别为2.0141u 、3.0161u 、4.0026u 和1.0087u ;1u=931.5MeV/c 2,c 是真空中的光速。
由上述反应方程和数据可知,粒子x 是__________,该反应释放出的能量为_________ MeV (结果保留3位有效数字) (2)(9分)如图,小球a 、b 用等长细线悬挂于同一固定点O 。
让球a 静止下垂,将球b 向右拉起,使细线水平。
从静止释放球b ,两球碰后粘在一起向左摆动,此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°。
忽略空气阻力,求 (i )两球a 、b 的质量之比;(ii )两球在碰撞过程中损失的机械能与球b 在碰前的最大动能之比。
2.23592U经过m 次a 衰变和n 次β衰变20782Pb,则 ( )A.m=7,n=3B.m=7,n=4C.m=14,n=9D.m=14,n=183.如图,大小相同的摆球a 和b 的质量分别为m 和3m ,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触,现将摆球a 向左边拉开一小角度后释放,若两球的碰撞是弹性的,下列判断正确的是 ( )A.第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等B.第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等C.第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同D.发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置4、一个氢旅子从n =3能级跃迁到n =2能级,该氢原子 ( ) A 、放出光子,能量增加 B 、放出光子,能量减少C 、吸收光子,能量增加 D 、吸收光子,能量减少5、“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成,若在结两端加一恒定电压U ,则它会辐射频率为v 的电磁波,且与U 成正比,即v =kU ,已知比例系数k 仅与元电荷e 的2倍和普朗克常量h 有关。
人教版高中物理选修3-5 综合 测试含答案及详细解析
绝密★启用前人教版高中物理选修3-5 综合测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.如图所示,一沙袋用轻细绳悬于O点,开始时沙袋处于静止,此后用弹丸以水平速度击中沙袋后均未穿出.第一个弹丸的速度为v1,打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为30°.当其第一次返回图示位置时,第二个弹丸以水平速度v2又击中沙袋,使沙袋向右摆动且最大摆角仍为30°.若弹丸质量是沙袋质量的倍,则以下结论中正确的是()A.v1=v2B.v1∶v2=41∶42C.v1∶v2=42∶41D.v1∶v2=41∶832.一质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v,在此过程中( )A.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为mv2B.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为零C.地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为mv2D.地面对他的冲量为mv-mgΔt,地面对他做的功为零3.在匀速行驶的船上,当船上的人相对于船竖直向上抛出一个物体时,船的速度将(水的阻力不变)()A.变大B.变小C.不变D.无法判定4.如图所示,分别用恒力F1、F2先后将质量为m的同一物体由静止开始沿相同的固定粗糙斜面由底端推至顶端.第一次力F1沿斜面向上,第二次力F2沿水平方向,两次所用时间相同,则在这两个过程中()A.F1做的功比F2做的功多B.第一次物体机械能的变化较多C.第二次合外力对物体做的功较多D.两次物体动量的变化量相同5.玻尔认为,围绕氢原子核做圆周运动的核外电子,轨道半径只能取某些特殊的数值,这种现象叫做轨道的量子化.若离核最近的第一条可能的轨道半径为r1,则第n条可能的轨道半径为rn=n2r1(n=1,2,3,…),其中n叫量子数.设氢原子的核外电子绕核近似做匀速圆周运动形成的等效电流,在n=3状态时其强度为I,则在n=2状态时等效电流强度为()A.IB.IC.ID.I6.下列说法正确的是()A.α粒子散射实验可以估算出原子核的数量级为10-10mB.放射性元素的半衰期随浓度增大而变长C.原子核的结合能越大,原子核越稳定D.β射线来源于原子核.具有中等的穿透能力7.某单色光照射某金属时不能产生光电效应,则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是()A.延长光照时间B.增大光的强度C.换用波长较短的光照射D.换用频率较低的光照射8.根据有关放射性方面的知识可知,下列说法正确的是()A.随着气温的升高,氡的半衰期会变短B.许多元素能自发地放出射线,使人们开始认识到原子是有复杂结构的C.放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子D.氢核、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3,当氢核与中子结合为氘核时,放出的能量为(m1+m2-m3)c29.图中画出了α粒子散射实验中两个α粒子的径迹,其中正确的是()A.B.C.D.10.在α粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中,以下说法正确的是()A.α粒子一直受到金原子核的斥力作用B.α粒子的动能不断减小C.α粒子的电势能不断增加D.α粒子发生散射,是与电子碰撞的结果11.向荧光屏上看去,电子向我们飞来,在偏转线圈中通以如图所示的电流(从右侧看),电子的偏转方向为()A.向上B.向下C.向左D.向右12.下列说法正确的是()A.H+H→He+n是裂变反应方程式B.U+n→Xe+Sr+2n是聚变反应方程式C.Na→Mg+e是β衰变,β粒子实质是从原子核外放出的电子D.Ra→Rn+He是α衰变,α粒子实质是由两个质子和两个中子结合而成13.下列关于α粒子的说法正确的是()A.物理学家卢瑟福通过α粒子散射实验说明了原子核内部有复杂的结构B.原子核放出α粒子即α衰变,α衰变的核反应方程式为X→Y+HeC.原子核放出α粒子即α衰变,α衰变的实质是一个中子转化为一个质子和电子D.比较α、β、γ三种射线,由α粒子组成的α射线,电离能力最弱、穿透能力最强14.氢原子能级如图所示.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时发出不同频率的光,其中a 光是从n=3能级向n=1能级跃迁时发出的,b光的频率大于a光的频率,则b光可能是()A.从n=4能级向n=3能级跃迁时发出的B.从n=4能级向n=2能级跃迁时发出的C.从n=4能级向n=1能级跃迁时发出的D.从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的15.下列关于光电效应的说法正确的是()A.普朗克利用量子理论成功解释了光电效应现象B.一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时,入射光的频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多C.发生光电效应时,入射光越强,光子的能量就越大,光电子的最大初动能就越大D.由于不同金属的逸出功不相同,因此不同金属材料的极限波长也不相同第Ⅱ卷二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)16.气垫导轨工作时,可忽略滑块与导轨表面间的阻力影响,现借助其验证动量守恒定律,如图2所示,在水平气垫导轨上放置质量均为m的A、B(图中未标出)两滑块,左侧滑块的左端、右侧滑块的右端分别与一条穿过打点计时器的纸带相连,打点计时器电源的频率为f.气垫导轨正常工作后,接通两个打点计时器的电源,待打点稳定后让两滑块以大小不同的速度相向运动,两滑块相碰后粘在一起继续运动.如图3所示的甲和乙为某次实验打出的、分别与两个滑块相连的两条纸带,在纸带上以同间距的6个连续打点为一段划分纸带,用刻度尺分别测出其长度为s1、s2和s3.图2图3(1)若碰前滑块A的速度大于滑块B的速度,则滑块________(选填“A”或“B”)是与纸带甲的________(选填“左”或“右”)端相连.(2)碰撞前A、B两滑块的动量大小分别为________、____________,实验需要验证是否成立的表达式为__________(用题目所给的已知量表示).三、计算题(共3小题,每小题10分,共30分)17.如图14所示,物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳相连,跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧,质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg.初始时A静止于水平地面上,B悬于空中.现将B竖直向上再举高h=1.8 m(未触及滑轮),然后由静止释放.一段时间后细绳绷直,A、B以大小相等的速度一起运动,之后B恰好可以和地面接触.取g=10 m/s2,空气阻力不计.求:图14(1)B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t;(2)A的最大速度v的大小;(3)初始时B离地面的高度H.18.如图甲所示是研究光电效应规律的光电管.用波长λ=0.50 μm的绿光照射阴极K,实验测得流过表的电流I与AK之间电势差U AK满足如图乙所示规律,取h=6.63×10-34J·s.结合图象,求:(结果均保留两位有效数字)(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大初动能.(2)该阴极材料的极限波长.19.氢原子处于基态时,原子能量E1=-13.6 eV,普朗克常量取h=6.6×10-34J·s.(1)处于n=2激发态的氢原子,至少要吸收多大能量的光子才能电离?(2)今有一群处于n=4激发态的氢原子,最多可以辐射几种不同频率的光子?其中最小的频率是多少?(结果保留2位有效数字)答案解析1.【答案】D【解析】根据摆动过程中机械能守恒和两次击中沙袋摆动的角度相等可知,两次击中沙袋后整体的速度相同,设为v,用M表示沙袋的质量,m表示弹丸的质量,由动量守恒定律得:第一次:mv1=(M+m)v,第二次:mv2-(M+m)v=(M+2m)v.2.【答案】B【解析】人的速度原来为零,起跳后变化v,则由动量定理可得:I-mgΔt=Δmv=mv,故地面对人的冲量为mv+mgΔt;而人在跳起时,人受到的支持力没有产生位移,故支持力不做功,B正确.3.【答案】C【解析】相对于船竖直向上抛出物体时,由于惯性,物体水平方向的速度和船的速度相同,船和物体组成的系统水平方向动量守恒,故船的速度不变.4.【答案】D【解析】利用公式x=at2,由于x和t均相同,故加速度a相同,由v=at,t相同,则物体到达斜面顶端时速度相同,动能相同,则动能变化量相同,根据动能定理知,合外力做功相等.由图示分析可知,第一个物体所受的摩擦力小于第二个物体所受的摩擦力,故两物体克服摩擦力做功不同,重力做功相同,F1做的功比F2做的少,故A、C错误;物体末速度相同,又由于处于相同的高度,所以两物体机械能变化相同,B错误;两种情况下,物体的加速度相同,所受合外力相同,由动量定理知两次物体动量的变化量相同,D正确.5.【答案】C【解析】根据,k=mr解得T=2π,n=2和n=3轨道半径之比为4∶9,则n=2和n=3两个轨道上的周期比为8∶27,根据I=知,电流比为27∶9,所以在n=3状态时其强度为I,则n=2状态时等效电流强度为I,C正确,A、B、D错误.6.【答案】D【解析】α粒子散射实验可以估算出原子核的数量级为10-15m,故A错误;放射性元素的半衰期不随环境的变化而变化,故B错误;比结合能越大,原子核越稳定,故C错误;β射线是原子核中一个中子转变为一个质子和一个时释放出来的,具有中等的穿透能力,故D正确.7.【答案】C【解析】光照射金属时能否产生光电效应,取决于入射光的频率是否大于等于金属的极限频率,与入射光的强度和照射时间无关,故选项A、B、D均错误;又因ν=,所以选项C正确.8.【答案】D【解析】半衰期是由原子核内部结构决定的,与化学、物理性质无关,故A错.β衰变是核内的一个中子转化为一个质子和一个电子,电子被释放出来,故C错.氢核和中子结合成氘核放出的能量为(m1+m2-m3)c2,故D正确.放射性使人们认识到原子核有复杂结构,B错.9.【答案】D【解析】α粒子在靠近金原子核时,离核越近,所受库仑斥力越大,偏转角度越大,根据这个特点可以判断出只有D正确,A、B、C错误.10.【答案】A【解析】α粒子发生大角度偏转,是因为受到原子核的库仑斥力,电子对α粒子的作用力可以忽略不计.故A正确,D错误.在散射的过程中,电场力先做负功再做正功,则动能先减小再增大,而电势能先增大再减小,B、C错误.11.【答案】A【解析】根据安培定则,环形磁铁右侧为N极、左侧为S极,在环内产生水平向左的匀强磁场,利用左手定则可知,电子向上偏转,选项A正确.12.【答案】D【解析】H+H→He+n是属于轻核的聚变反应方程,故A错误;U+n→Xe+Sr+2n是属于重核的裂变反应方程,故B错误;Na→Mg+e是β衰变,但β粒子实质是从原子核中子转变成质子而放出的电子,故C错误;Ra→Rn+He是α衰变,α粒子实质是由两个质子和两个中子结合而成,故D正确.13.【答案】B【解析】卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型,没有涉及到原子核内部结构.故A错误;α粒子是氦的原子核,其组成为2个质子和2个中子,所以α衰变时,中子数减少2,质子数减少2.故B正确;β衰变产生的电子,是原子核内部的中子转变为质子和电子,电子释放出来,不是α衰变.故C错误;α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强.故D错误.14.【答案】C【解析】根据题意可知,a光是从n=3能级向n=1能级跃迁时发出的,而b光的频率大于a光的频率,由能级差值越大,则光子的频率越高,因此b光可能是氢原子从n=4跃迁到n=1产生的,故A、B、D错误,C正确.15.【答案】D【解析】爱因斯坦的光子说成功解释了光电效应现象,A错误;发生光电效应时,入射光的频率影响的是光电子的最大初动能,光强度影响单位时间内发出光电子的数目,B错误.光子频率越高,根据光电效应方程知,E km=hν-W0,光电子的最大初动能越大,C错误.不同的金属逸出功不相同,根据W0=h知,极限波长不相同,D正确.16.【答案】(1)A左(2)0.2mfs10.2mfs30.2mf(s1-s3)=0.4mfs2【解析】(1)因碰前A的速度大于B的速度,A、B的速度相反,且碰后速度相同,故根据动量守恒定律可知,甲中s1和s3是两滑块相碰前打出的纸带,s2是相碰后打出的纸带,所以滑块A应与甲纸带的左侧相连.(2)碰撞前两滑块的速度分别为:v1===0.2s1fv2==0.2s3f碰撞后两滑块的共同速度:v==0.2s2f所以碰前两滑块动量分别为:p1=mv1=0.2mfs1,p2=mv2=0.2mfs3,总动量为:p=p1-p2=0.2mf(s1-s3);碰后总动量为:p′=2mv=0.4mfs2.要验证动量守恒定律,则一定有:0.2mf(s1-s3)=0.4mfs2.17.【答案】(1)0.6 s(2)2 m/s(3)0.6 m【解析】(1)B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动,有h=gt2①代入数据解得t=0.6 s②(2)设细绳绷直前瞬间B速度大小为v B,有v B=gt③细绳绷直瞬间,细绳张力远大于A、B的重力,A、B相互作用,由动量守恒得mB v B=(mA+mB)v④之后A做匀减速运动,所以细绳绷直后瞬间的速度v即为最大速度,联立②③④式,代入数据解得v=2 m/s⑤(3)细绳绷直后,A、B一起运动,B恰好可以和地面接触,说明此时A、B的速度为零,这一过程中A、B组成的系统机械能守恒,有(mA+mB)v2+mBgH=mAgH⑥代入数据解得H=0.6 m⑦18.【答案】(1)4.0×1012个 9.6×10-20J (2)6.6×10-7m【解析】(1)光电流达到饱和时,阴极发射的光电子全部到达阳极A,阴极每秒钟发射的光电子的个数n==个=4.0×1012(个)光电子的最大初动能为:E km=eU0=1.6×10-19C×0.6 V=9.6×10-20J.(2)设阴极材料的极限波长为λ0,根据爱因斯坦光电效应方程E km=h-h代入数据得λ0≈6.6×10-7m.19.【答案】(1)3.4 eV (2)6种 1.6×1014Hz【解析】(1)E2=E1=-3.4 eV则处于n=2激发态的氢原子,至少要吸收3.4 eV能量的光子才能电离.(2)根据C=6知,一群处于n=4激发态的氢原子最多能辐射出的光子种类为6种.n=4→n=3时,光子频率最小为νmin,则E4-E3=hνmin,代入数据,解得νmin=1.6×1014Hz.。
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2018 普通高校招生考试试题汇编 - 选修 3-518.(2018 全国卷 1).已知氢原子的基态能量为 E ,激发态能量 E n 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 .4hcB .2hc4hc9hc3E 1E 1C .D .E 1E 1解析:原子从 n=2 跃迁到 +所以hcEE 2E1故:4hc 选 C4E 119.( 2018 海南).模块 3-5 试题( 12 分)( 1)(4 分) 2019 年 3 月 11 日,日本发生九级大地震,造成福岛核电站的核泄漏事故。
在泄露的污染物中含有 131I 和 137Cs 两种放射性核素,它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射。
在下列四个式子中,有两个能分别反映131I 和 137Cs 衰变过程,它们分别是 _______和 __________(填入正确选项前的字母) 。
131I 和 137Cs 原子核中的中子数分别是 ________和 _______. 13154 Xe 10eA .X 1→13756 Ba 01nB . X 2→13756 Ba 10e13154 Xe 11 pC .X 3→D . X 4→ 解析:由质量数和核电荷数守恒可以得出正确选项 B C 78 82( 2)(8 分)一质量为 2m 的物体 P 静止于光滑水平地面上,其截面如图所示。
图中ab为粗糙的水平面, 长度为 L ;bc 为一光滑斜面, 斜面和 水平面通过与 ab 和 bc 均相切的长度可忽略的光滑圆弧 连接。
现有一质量为 m 的木块以大小为 v 0 的水平初速度 从 a 点向左运动,在斜面上上升的最大高度为 h ,返回 后在到达 a 点前与物体 P 相对静止。
重力加速度为 g 。
求(i )木块在 ab 段受到的摩擦力 f ;(ii )木块最后距 a 点的距离 s 。
解析:( i )设木块和物体 P 共同速度为 v, 两物体从开始到第一次到达共同速度过程由动量和能量守恒得: mv 0( m 2m)v ①1mv 0 2 1(m 2m)v 2 mgh fL ②222 由①②得: m(v 0 3gh)f③3 L( ii )木块返回与物体 P 第二次达到共同速度与第一次相同 (动量守恒) 全过程能量守恒得:1mv 0 21 (m 2m)v2 f (2 L s) ④222由②③④得: sv 0 6gh Lv 0 2 3gh35.( 2018 全国理综).【物理——选修3-5 】( 1)在光电效应试验中,某金属的截止频率相应的波长为 0 ,该金属的逸出功为______ 。
若用波长为 ( <)单色光做实验,则其截止电压为______。
已知电子的电荷量,真空中的光速和布朗克常量分别为 e , c 和 h( 2)如图, ABC 三个木块的质量均为 m 。
置于光滑的水平面上, BC 之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触可不固连,将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把BC 紧连,使弹簧不能伸展, 以至于 BC 可视为一个整体, 现 A 以初速 0沿 BC 的连线方向朝 B运动,与 B 相碰并粘合在一起,以后细线突然断开,弹簧伸展,从而使C 与 A , B分离,已知 C 离开弹簧后的速度恰为0,求弹簧释放的势能。
解析:( 1)由 w 逸 h 极限 和c得 w 逸 hc由爱因斯坦质能方程 E khcw 逸 和 E k Ue 得 U 截止 hce 0 0( 2)设碰后 A 、 B 和 C 的共同速度的大小为 v ,由动量守恒得 3mvmv 0 ①设 C 离开弹簧时, A 、 B 的速度大小为 v 1 ,由动量守恒得 3mv2mv 1 mv 0 ②设弹簧的弹性势能为E p ,从细线断开到 C 与弹簧分开的过程中机械能守恒,有 1 (3m)v 2 E p 1 (2m)v 121 mv 02 ③222 1mv 02由①②③式得弹簧所释放的势能为E p④31.( 2018 天津).下列能揭示原子具有核式结构的实验是A .光电效应实验B .伦琴射线的发现C .α 粒子散射实验D .氢原子光谱的发 现 【解析】:物理学史、常识考查题,简单题,其中光电效应实验说明光具有粒子性, A 选项错误; X 射线(伦琴射线)的发现是 19 世纪末 20 世纪初物理学的三大发现( X 射 线 1896 年、放射线 1896 年、电子 1897 年)之一, 这一发现标志着现代物理学的产生, B 选项错误;氢原子光谱的发现解释了原子的稳定性以及原子光谱的分立特征, D 选项错误;所以选择 C 。
【答案】: C( 1)( 2018 山东)( 8 分)【物理 - 物理 3-5 】①碘 131 核 不稳定,会发生 β 衰变,其半衰变期为8 天。
碘 131 核的衰变方程: (衰变后的元素用 X 表示)。
经过 ________天 75%的碘 131 核发生了衰变。
③如图所示,甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m 、12m ,两船沿同 一直线同一方向运动,速度分别为 2 v 0 、 v0 。
为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为m 的货物沿水平方向抛出甲船,甲船上的人将货物接住,求抛出货物的最小速度。
(不 计水的阻力)解析:2.( 2018 上海).卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构,正确反映实验结果的示意图是答案: D3.( 2018 上海).用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应,可能使该金属产生光电效应的措施是( A)改用频率更小的紫外线照射(B)改用X射线照射( C)改用强度更大的原紫外线照射(D)延长原紫外线的照射时间答案: B9.(2018 上海).天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示,由此可推知(A)②来自于原子核外的电子(B)①的电离作用最强,是一种电磁波(C)③的电离作用较强,是一种电磁波(D)③的电离作用最弱,属于原子核内释放的光子17( 2018 上海).用极微弱的可见光做双缝干涉实验,随着时间的增加,在屏上先后出现如图(a)、( b)、( c)所示的图像,则(A)图像( a)表明光具有粒子性(B)图像( c)表明光具有波动性(C)用紫外光观察不到类似的图像(D)实验表明光是一种概率波答案: ABD13( 2018 京).表示放射性元素碘131(13153I)衰变的方程是e A.13153 I 12751 Sb 24 He B.13153 I 54131 Xe 0 1C.13153 I 13053 I 10 n D.13153 I 52130 Te 11 H答案: B21( 2018 北京)( 2)如图 2,用 " 碰撞实验器 " 可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
①实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。
但是,可以通过仅测量 ______ (填选项前的符号),间接地解决这个问题。
A.小球开始释放高度 hB.小球抛出点距地面的高度HC.小球做平抛运动的射程②图 2 中 O 点是小球抛出点在地面上的垂直投影。
实验时,先让入射球 m l多次从斜轨上S 位置静止释放,找到其平均落地点的位置 P,测量平抛射程 OP。
然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m l从斜轨上 S 位置静止释放,与小球m 相碰,并多次重复。
接2下来要完成的必要步骤是_________。
(填选项前的符号)m 开始释放高度 h A.用天平测量两个小球的质量m、 m B .测量小球l 2 1C.测量抛出点距地面的高度H.测量平抛射程 OM, ON D.分别找到 m、 m 相碰后平均落地点的位置M、N E1 2③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为_________ (用 2 中测量的量表示);○若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为___________ (用 2 中测量的量表示)。
④经测定, m=45. 0g, m=7. 5g,小球落地点的平均位置距○1 2O点的距离如图 3 所示。
碰撞前、后 m1的动量分别为p1与 p1′,则 p :p ′=____ :11 ;若碰撞结束时m 的动量为 p ′,则 p ′:1 12 2 1p2′=11:_______。
实验结果表明,碰撞前、后总动量的比值p1为p1 p2____________ 。
⑤有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其它条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。
请你用 4 中已知的数据,分析和计算出被碰小球m2平抛运动○射程 ON的最大值为 ________cm。
21答案:(2)○1 C②ADE或 DEA或 DAE③ m1 OM m2 ON m1OP m1 OM 2 m2 ON 2 m1OP 2④ 14 2 . 9 1 : 1. 01⑤ 76.818( 2018 东).光电效应实验中,下列表述正确的是A.光照时间越长光电流越大B.入射光足够强就可以有光电流C.遏止电压与入射光的频率有关D.入射光频率大于极限频率才能产生光电子解析:光电流的大小只与到达阳极的光电子个数有关, A 错。
由 hv=W+E k和 Uq=E k知, CD 正确。
选 CD。