高考物理全国专用大二轮总复习 模块滚动检测卷.docx

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高考物理全国专用大二轮总复习模块滚动检测卷

模块滚动检测卷（六）

（范围：

选修3－5　满分100分）

一、单项选择题（本题共11小题，每小题3分，满分33分．每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．选对得3分，不选或错选得0分）

1．用蓝光照射一光电管，能产生光电流，则下列一定可以使该光电管产生光电效应的有（　　）

A．红光B．黄光

C．绿光D．紫光

答案　D

解析　紫光的频率大于蓝光的频率，一定能够发生光电效应，红光的频率、黄光的频率和绿光的频率都小于蓝光的，不一定能使光电管产生光电效应．

2．如图1为电子束通过铝箔时的衍射图样．根据图样，下列说法正确的是（　　）

图1

A．电子落在“亮环”上的概率小

B．电子落在“暗环”上的概率大

C．电子具有波动性

D．相邻“亮环”间的距离相等

答案　C

解析　物质波是一种概率波，体现为该物质在空间出现的几率大小不一样，落在“亮环”上的概率大，落在“暗环”上的概率小，故A、B错误；根据衍射图样可知，电子具有波动性，故C正确；因是衍射现象，所以相邻“亮环”间的距离不等，故D错误．

3．下列关于光的本性的说法中正确的是（　　）

A．关于光的本性，牛顿提出了“微粒说”，惠更斯提出了“波动说”，爱因斯坦提出了“光子说”，综合他们的说法圆满地说明了光的本性

B．光具有波粒二象性是指既可以把光看成宏观概念上的波，也可以看成微观概念上的粒子

C．光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性

D．频率低、波长长的光，粒子性特征显著；频率高、波长短的光，波动性特征显著

答案　C

解析　牛顿的“微粒说”认为光是一种实物粒子，是宏观意义的粒子，而不是微观概念上的粒子，实际上是不科学的．惠更斯提出了“波动说”，光既具有粒子性，又具有波动性，即具有波粒二象性，才能圆满说明光的本性．故A错误．光具有波粒二象性，但不能把光看成宏观概念上的波．光的粒子性要求把光看成微观概念上的粒子，故B错误．干涉和衍射是波的特有现象，光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性，故C正确．频率低、波长长的光，波动性特征显著；频率高、波长短的光，粒子性特征显著．故D错误．

4．一个处于n＝4激发态的氢原子，当它自发跃迁到较低能级时（　　）

A．总共发出六种频率不同的光子

B．从n＝4跃迁到n＝3时，发出的光子的波长最小

C．从n＝4直接跃迁到n＝2时，发出可见光的光子

D．从n＝4直接跃迁到n＝1时，发出的光子的波长最长

答案　C

解析　若大量处于n＝4激发态的氢原子，根据数学组合公式C

＝6知，可能放出6种不同频率的光子，但只有一个氢原子，因此最多放出3种不同频率的光子．故A错误．从n＝4跃迁到n＝3能级辐射的光子能量最小，频率最低，波长最长．故B错误．从n＝4的能级直接跃迁到n＝2的能级，辐射出光子能量ΔE＝（3.4－0.85）eV＝2.55eV，而可见光光子能量在1.64～3.19eV之间．故C正确；由n＝4跃迁到n＝1能级辐射的光子能量最大，频率最大，波长最短，故D错误．

5．（2016·绍兴模拟）在β衰变中放出的电子来自（　　）

A．原子核外轨道上的电子

B．原子核内所含的电子

C．原子核内中子变成质子时放出的电子

D．原子核内质子变成中子时放出的电子

答案　C

解析　β衰变的实质是原子核中一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，可知β衰变的电子来自原子核，故C正确，A、B、D错误．

6．关于核力与比结合能，下列说法不正确的是（　　）

A．核力是短程力，可分为强相互作用与弱相互作用

B．每个核子只与邻近核子发生核力作用，这种性质称为核力的饱和性

C．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定

D．核聚变后比结合能增加，质量亏损，释放能量

答案　A

解析　核力是短程力，属于强相互作用，故A错误；核力是短程力，作用范围在1.5×10－15m，原子核的半径数量级在10－15m，所以核力只存在于相邻的核子之间，核力是原子核能稳定存在的原因，故B正确；比结合能：

原子核结合能对其中所有核子的平均值，比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定．故C正确；轻核聚变后比结合能增加，因此反应中会释放能量，故D正确；故选A.

7．下列不属于反冲运动的是（　　）

A．喷气式飞机的运动B．直升机的运动

C．火箭的运动D．反击式水轮机的运动

答案　B

解析　喷气式飞机是利用飞机与气体间的相互作用，而促使飞机前进的，故属于反冲运动；直升机的运动是利用气体动力学的原理制成的，不属于反冲运动；火箭的运动是利用喷气的方式而获得动力，利用了反冲运动；反击式水轮机是利用了水的反冲作用而获得动力，属于反冲运动．故选B.

8．图2为X射线管的结构示意图，E为灯丝电源．要使射线管发出X射线，须在K、A两电极间加上几万伏的直流高压，则（　　）

图2

A．高压电源正极应接在P点，X射线从K极发出

B．高压电源正极应接在P点，X射线从A极发出

C．高压电源正极应接在Q点，X射线从K极发出

D．高压电源正极应接在Q点，X射线从A极发出

答案　D

解析　E为灯丝电源，对灯丝加热，灯丝放出电子，电子速度是很小的，要使电子到达阳极A，并高速撞击A，使原子的内层电子受到激发才能发出X射线．因此，K、A之间应有使电子加速的电场，故Q应接高压电源正极．D正确．

9．如图3所示，一小车在光滑水平面上，甲、乙两人分别站在左右两侧，整个系统原来静止，则当两人同时相向走动时（　　）

图3

A．要使小车静止不动，甲、乙速率必相等

B．要使小车向左运动，甲的速率必须比乙的大

C．要使小车向左运动，甲的动量必须比乙的大

D．要使小车向左运动，甲的动量必须比乙的小

答案　C

解析　两人及小车组成的系统不受外力，系统动量守恒，根据动量守恒定律得：

mAvA＋mBvB＋m车v车＝0，若小车不动，则mAvA＋mBvB＝0，甲、乙动量大小一定相等，但是甲和乙的质量不一定相同，所以甲和乙的速率不一定相同，所以A错误；要使小车向左运动，则甲、乙的动量和必须向右，而甲向右运动，乙向左运动，所以甲的动量一定比乙的大，所以B、D错误，C正确．

10．在学校的体育运动会跳高场地，我们看到在运动员落地一侧要叠放几块较大而厚的软垫，其目的是（　　）

A．增加运动员落地过程的时间，增大脚受到的作用力

B．增加运动员落地过程的时间，减小脚受到的作用力

C．减少运动员落地过程的时间，增大脚受到的作用力

D．减少运动员落地过程的时间，减小脚受到的作用力

答案　B

解析　在运动员落地一侧要叠放几块较大而厚的软垫，增加了运动员落地的时间，设运动员落地前的速度为v，脚受到的作用力为F，根据动量定理得：

Ft＝mv，时间变大，则作用力变小，故B正确．

11．（2016·湖州联考）如图4为中国队队员投掷冰壶的镜头．在某次投掷中，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，碰后对方的冰壶以0.3m/s的速度向前滑行．若两冰壶质量相等，规定向前运动方向为正方向，则碰后中国队冰壶的速度为（　　）

图4

A．0.1m/sB．－0.1m/s

C．0.7m/sD．－0.7m/s

答案　A

解析　规定向前运动的方向为正方向，根据动量守恒定律得：

mv0＝mv1＋mv2，代入数据解得v2＝0.1m/s，A正确．

二、不定项选择题（本题共5小题，每小题3分，满分15分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题意，全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）

12．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．以下叙述符合历史事实的是（　　）

A．汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现了电子

B．楞次通过对感应电流的研究，发现了电磁感应定律

C．卢瑟福研究原子核时发现了质子，并预言中子的存在

D．居里夫人发现了天然放射性现象，说明原子核有复杂结构

答案　AC

解析　汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，故A正确；楞次发现了楞次定律，用于判定感应电流方向，法拉第发现了电磁感应现象，提出电磁感应定律，故B错误；卢瑟福研究原子核时发现了质子，并预言中子的存在，后来由赫兹通过实验证实，故C正确；贝可勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核具有复杂结构，故D错误．

13．下列说法正确的是（　　）

A．根据F＝

可把牛顿第二定律表述为：

物体动量的变化率等于它所受的力

B．力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量，它反映了力的作用对时间的积累效应，是一个标量

C．动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的，但有时用起来更方便

D．易碎品运输时要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了延长作用时间以减小作用力

答案　AD

解析　由动量定理可得：

Δp＝Ft，则

＝

＝ma＝F，由此可知，物体动量的变化率等于它所受的力，故A正确；力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量，它反映了力的作用对时间的积累效应，是一个矢量，故B错误；动量定理反应了动量变化与冲量的关系，牛顿第二定律反应了力、质量与加速度间的关系，它们不同，故C错误；由Δp＝Ft可知，动量变化相等时，时间t越长，力F越小，因此易碎品运输时要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了延长作用时间以减小作用力，故D正确．

14．以下说法正确的是（　　）

A．平均结合能越大的原子核越稳定

B．玻尔原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律

C．卢瑟福提出原子核式结构模型的依据是汤姆孙发现了电子

D．氢原子由激发态跃迁到基态，会辐射一定频率的光子，同时核外电子的动能增大

答案　ABD

解析　比结合能越大，即平均结合能越大的原子核越稳定，故A正确；玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，故B正确；卢瑟福提出原子的核式结构模型，其建立的依据是α粒子散射实验，故C错误；氢原子由激发态跃迁到基态，会辐射一定频率的光子，电子的轨道半径减小，根据k

＝m

知，电子的动能增大，故D正确．

15．对于巴耳末公式

＝R（

－

）的理解，下列说法正确的是（　　）

A．此公式是巴耳末在研究氢光谱特征时发现的

B．此公式中n可以取任意值，所以氢原子光谱是连续的

C．此公式中n只能取整数，故氢原子光谱是线状谱

D．此公式不但适用于氢原子光谱，还适用于其他原子光谱

答案　AC

解析　当在研究氢光谱特征时发现的巴耳末公式，公式

＝R（

－

）的n只能取整数，因此得到的氢原子光谱是线状谱，只能适用于氢原子光谱，故A、C正确，B、D错误．

16．烟雾探测器使用了一种半衰期为432年的放射性元素镅

Am来探测烟雾．当正常空气分子穿过探测器时，镅

Am会释放出射线将它们电离，从而产生电流．烟尘一旦进入探测腔内，烟尘中的微粒会吸附部分射线，导致电流减小，从而触发警报．则下列说法正确的是（　　）

A．镅

Am发出的是α射线

B．镅

Am发出的是β射线

C．镅

Am发出的是γ射线

D．发生火灾时，虽然温度升高，镅

Am的半衰期不变

答案　AD

解析　镅

Am会释放出射线将它们电离，从而产生电流，而三种射线中，α射线能使空气电离，故A正确，B、C错误；半衰期与外界因素无关，故D正确．

三、实验题（本题共2小题，每空格2分，共18分）

17．（8分）小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图5甲所示．（已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s）

（1）图甲中电极A为光电管的________（填“阴极”或“阳极”）；

（2）实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc＝________Hz，逸出功W0＝________J；

（3）如果实验中入射光的频率ν＝7.0×1014Hz，则产生的光电子的最大初动能Ekm＝________J.

图5

答案　

（1）阳极　

（2）5.15×1014　3.41×10－19

（3）1.23×10－19

解析　

（1）电子从金属板上射出后被电场加速，由此可知A板为正极即为阳极．

（2）由Ekm＝hν－W0和eUc＝Ekm得：

eUc＝hν－W0，因此当遏止电压为零时，hνc＝W0，

根据图乙可知，铷的截止频率νc＝5.15×1014Hz，

根据hνc＝W0，则可求出该金属的逸出功大小W0＝6.63×10－34×5.15×1014J≈3.41×10－19J.

（3）由Ekm＝hν－W0，解得：

Ekm＝6.63×10－34×7.0×1014J－3.41×10－19J≈1.23×10－19J.

18．（10分）（2016·浙江部分中学联考）某同学用如图6所示装置验证动量守恒定律，用轻质细线将小球1悬挂于O点，使小球1的球心到悬点O的距离为L，被碰小球2放在光滑的水平桌面上．将小球1从右方的A点（OA与竖直方向的夹角为α）由静止释放，摆到最低点时恰与小球2发生正碰，碰撞后，小球1继续向左运动到C位置，小球2落到水平地面上到桌面边缘水平距离为x的D点．

图6

（1）实验中已经测得上述物理量中的α、L、x，为了验证两球碰撞过程动量守恒，还应该测量的物理量有________（要求填写所测物理量的名称及符号）．

（2）请用测得的物理量结合已知物理量来表示碰撞前后小球1、小球2的动量：

p1＝_______；p1′＝________；p2＝________；p2′＝_______.

答案　

（1）小球1的质量m1，小球2的质量m2，桌面高度h，OC与OB间的夹角β

（2）m1

m1

　0　m2x

解析　

（1）为了验证两球碰撞过程动量守恒，需要测量两小球的质量，小球1质量m1，小球2质量m2，小球1碰撞前后的速度可以根据机械能守恒定律算出，所以还需要测量OC与OB的夹角β，需要通过平抛运动测量出小球2碰后的速度，需要测量桌面的高度h.

（2）小球从A处下摆过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得：

m1gL（1－cosα）＝

m1v12，

解得v1＝

.

则p1＝m1v1＝m1

.

小球A与小球B碰撞后继续运动，在A碰后到达最左端过程中，机械能再次守恒，由机械能守恒定律得：

－m1gL（1－cosβ）＝0－

m1v1′2，

解得v1′＝

，

则p1′＝m1

.碰前小球B静止，则p2＝0；碰撞后B球做平抛运动，水平方向：

x＝v2′t，竖直方向h＝

gt2，联立解得v2′＝x

，则碰后B球的动量p2′＝m2x

.

四、计算题（本题共3小题，19题10分，20题12分，21题12分，共34分．要求每题写出解题过程，只有答案没有过程概不评分）

19．（10分）一个氢原子的质量为1.6736×10－27kg，一个锂原子的质量为11.6505×10－27kg，一个氦原子的质量为6.6467×10－27kg.一个锂核受到一个质子轰击变为2个α粒子．

（1）写出核反应方程，并计算该反应释放的核能是多少？

（2）1mg锂原子发生这样的反应共释放多少核能？

答案　

（1）

Li＋

H→2

He　17.3MeV　

（2）2.376×108J

解析　

（1）根据题意可知该反应的核反应方程为：

Li＋

H→2

He

根据质能方程得：

ΔE＝（mLi＋mp－2mα）c2

代入数据得：

ΔE≈17.3MeV.

（2）1mg锂原子的个数：

n＝

＝

≈8.583×1019个

释放的总核能：

E＝nΔE＝8.583×1019×17.3MeV≈2.376×108J.

20．（12分）一静止的钚核发生衰变后放出一个α粒子变成铀核．已知钚核质量为m1，α粒子质量为m2，铀核质量为m3，光在真空中的传播速度为c.

（1）如果放出的粒子的速度大小为v，求铀核的速度大小v′；

（2）求此衰变过程中释放的总能量．

答案　

（1）

v　

（2）（m1－m2－m3）c2

解析　

（1）钚核发生衰变后放出一个α粒子的过程中，系统动量守恒，以铀核的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得：

m3v′－m2v＝0

解得：

v′＝

v

（2）质量亏损Δm＝m1－m2－m3

根据爱因斯坦质能方程得：

释放的总能量ΔE＝Δmc2＝（m1－m2－m3）c2.

21．（12分）如图7所示，在光滑水平面上叠放A、B两物体，质量分别为mA、mB，A与B间的动摩擦因数为μ，质量为m的小球以水平速度v射向A，以

的速度返回，求：

（1）A与B相对静止时的速度；

（2）木板B至少多长，A才不至于滑落．

图7

答案　

（1）

（2）

解析　

（1）以小球与A碰撞前的速度方向为正方向，对小球和A组成的系统由动量守恒定律，有

mv＝m（－

）＋mAvA①

设A和B相对静止后的速度为v1，对A与B组成的系统由动量守恒定律，有

mAvA＝（mA＋mB）v1②

由①②得v1＝

③

（2）A、B相互作用的过程中系统减小的动能转化为内能，A恰好不滑落的条件是A滑到B的右端时两者速度相等，设A在B上滑行的距离为d，由功能关系，有

μmAgd＝

mAvA2－

（mA＋mB）v12④

由③④得d＝

.