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1、 物理選修 3-5 綜合測試卷 B〔含答案〕 一、選擇題〔此題共10小題，每題4分，共40分〕 1.人類認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)和開發(fā)利用原子能經(jīng)歷了十分曲折的過程.盧瑟福、玻爾、查德威克等 科學(xué)家在原子結(jié)構(gòu)或原子核的研究方面做出了卓越的貢獻(xiàn).他們的主要成績，如下說法中正 確的答案是〔 〕 A． 盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu) B． 查德威克發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子 C． 盧瑟福把量子理論引入原子模型 D． 玻爾提出自己的原子結(jié)構(gòu)假說，成功的解釋了氫原子光譜 2.在  a  粒子散射試驗中，少數(shù)  a  粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，這些  a

2、 粒子( ) A． B． C． D．  一直受到重金屬原子核的斥力作用 動能不斷減小 電勢能不斷增大 出現(xiàn)大角度偏轉(zhuǎn)是與電子碰撞的結(jié)果 3.某種放射性元素的半衰期為 6 天，如此如下說法中正確的答案是〔 〕 A． 10 個這種元素的原子，經(jīng)過 6 天后還有 5 個沒有發(fā)生衰變 B． 當(dāng)環(huán)境溫度升高的時候，其半衰期縮短 C． 這種元素以化合物形式存在的時候，其半衰期不變 D． 半衰期有原子核內(nèi)部自身的因素決定 4．〔改編題〕甲球與乙球相碰，甲球的速度減少了 5m/s，乙球的速度增加了 3m/s，如此甲、 乙

3、兩球質(zhì)量之比 m ∶m 是〔 〕 甲 乙 A2∶1B3∶5C5∶3D1∶2 5.科學(xué)研究明確，光子有能量也有動量，當(dāng)光子與電子發(fā)生碰撞時，光子的一些能量轉(zhuǎn)移給 電子.假設(shè)光子與電子碰撞前的波長為 l ，碰撞后的波長為 l￠，如此碰撞過程中〔 〕 A． 能量守恒，動量守恒，且 l = l￠ B． 能量不守恒，動量不守恒，且 l = l￠ 1 / 7 239 239 C． 能量守恒，動量守恒，且 l< l￠ D． 能量守恒，動量守恒，且 l> l￠ 6．為了模擬宇宙大爆炸的情況，科學(xué)家們使兩個帶正電的重離子被加速后，沿同一條直線

4、相向運動而發(fā)生猛烈碰撞。假設(shè)要使碰撞前的動能盡可能多地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，應(yīng)設(shè)法使離子在 碰撞前的瞬間具有( ) A．一樣的速率 B．一樣的質(zhì)量 C．一樣的動能 D．大小一樣的動量 7.如圖 1 所示，帶有斜面的小車 A 靜止于光滑水平面上，現(xiàn) B 以某一初速度沖上斜面，在沖 到斜面最高點的過程中 〔 〕 A.假設(shè)斜面光滑，系統(tǒng)動量守恒，系統(tǒng)機械能守恒 B.假設(shè)斜面光滑，系統(tǒng)動量不守恒，系統(tǒng)機械能守恒 C.假設(shè)斜面不光滑，系統(tǒng)水平方向動量守恒，系統(tǒng)機械能不守恒  B  A D.假設(shè)斜面不光滑，系統(tǒng)水平方向動量不守恒，系統(tǒng)機械能不守恒 圖

5、 1 8．“朝核危機〞引起全球矚目，其焦點就是朝鮮核電站采用輕水堆還是重水堆．重水堆核 電站在發(fā)電的同時還可以生產(chǎn)出可供研制核武器的钚 239〔 Pu〕，這種钚 239 可由鈾 239 94 〔 U〕經(jīng)過 n 次 β 衰變而產(chǎn)生，如此 n 為 ( ) 92 A．2 C．145  B．239 D．92 9．如圖 2 所示，表示發(fā)生光電效應(yīng)的演示實驗，那么如下選項中正確的答案是( ) A．發(fā)生光電效應(yīng)時，光電子是從 K 極跑出來的 B．靈敏電流計不顯示讀數(shù)，可能是因為入射光頻率過低 C．靈敏電流計不顯示讀數(shù)可能是因為它的靈

6、敏度過低 D．如果把電池接反，肯定不會發(fā)生光電效應(yīng)了 圖 2 10．如圖3所示，為富蘭克(Franck)—赫茲(Hertz) 實驗裝置示意圖，其中夫蘭克－赫茲管 內(nèi)含有水銀蒸氣．1914年，夫蘭克與赫茲用實驗觀察熱電子被加速穿透汞蒸氣時，到達(dá)回路 2 / 7 陽極的熱電子流大小的起伏變化，以驗證汞原子內(nèi)的電子能態(tài)是量子化的．圖4所示為實驗 結(jié)果電流與電壓的關(guān)系．如下有關(guān)此實驗的表示正確的答案是〔 〕 A．圖中甲乙之間為原子吸收電子能量， 使得電流降低 B．富蘭克-赫茲管中汞原子的電離能為4.9 eV C．富蘭克-赫茲管中電子由右向左

7、運動 D．可驗證原子具不連續(xù)能量穩(wěn)定態(tài) 電 流 〔 mA 〕 可變電壓 圖 3  電壓〔V〕 圖 4 二、填空題〔此題共3小題，共18分〕 11.如圖5所示，兩個可以看做質(zhì)點的小球A、B,它們的質(zhì)量分別為m 和m ，用 1 2 一根長為L的不可伸長輕繩連接，開始時處在同一水平面，首先釋放B球，如 此繩子突然繃緊時A、B一起運動的速度為________________. 12．原子處于基態(tài)時最穩(wěn)定，處于較高能級時會自發(fā)地向低能級躍遷，如圖  圖 5 6 所示為氫原子的能級圖，現(xiàn)讓一束單色光照射到大量

8、處于基態(tài)(量子數(shù) n=1)的氫原子上， 受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出 3 種不同頻率的色光．如此照射氫原子的單色光的光子能量為 ___________________eV. n ∞ 4 3 2  E/eV 0 －0.85 －1.51 －3.4 1  3 / 7  －13.6 圖 6 0 1 4 13.質(zhì)量為 m=0.10 kg 的小鋼球以 v =2.0 m/s 的水平速度拋出，下落 h=0.6 m 時撞擊一鋼板， 0 撞后速度恰好反向，如此鋼板與水平面的夾角θ=_______.剛要撞擊鋼板時小球

9、的動量大小 為_______.(取 g=10 m/s2) 三、計算題〔此題共4小題，共42分〕 14．物理學(xué)家們普遍相信太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反響。根據(jù) 這一理論，在太陽內(nèi)部 4 個氫核〔 H〕轉(zhuǎn)化成 1 個氦核〔 He〕和 2 個正電子〔 e〕并 1 2 1 放出能量。質(zhì)子質(zhì)量 m ＝1.0073u，α粒子的質(zhì)量 m ＝4.0015u，電子的質(zhì)量 m ＝0.0005u， p α e 1u 的質(zhì)量對應(yīng) 931.5MeV 的能量， 〔1〕寫出該熱核反響方程； 〔2〕一次這樣的熱核反響過程中釋放出多少兆電子伏的能量?〔結(jié)果保存

10、兩位有效數(shù)字〕 15．一群氫原子處于量子數(shù) n=4 能級狀態(tài)，氫原子的能級圖如下列圖，如此： 〔1〕氫原子可能發(fā)射幾種頻率的光子？ 〔2〕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？ 〔3〕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大？ 金屬 逸出功 W/eV  銫 1．9  鈣 2．7  鎂 3．7  鈦 4．1 幾種金屬的逸出功 4 / 7 16．質(zhì)量為 m 的跳水運

11、動員在高臺上以初速度 v 豎直向一跳起，經(jīng)時間 t 后入水，入水后 1 又經(jīng)過時間 t 到達(dá)水中最底點，假設(shè)不計空氣阻力，求運動員在水中受到的平均阻力最 2 大為多少? 17．質(zhì)量為 m 的人站在光滑冰面上，靠著墻推一質(zhì)量為 M 的木箱，可使木箱獲得最大速度為 v，如果人不靠墻，站在冰面上用同樣的功推木箱，如果 m∶M＝4∶5，如此木箱獲得的 最大速度是多少？ 參考答案 一、選擇題〔此題共10小題，每題4分，共40分〕 1、AD 2、A 【解析】  a  粒子一直受到斥力的作用，斥力先做負(fù)功后做正功，a  粒子動能先減

12、小后 增大，勢能先增大后減小. a粒子的質(zhì)量遠(yuǎn)大于電子的質(zhì)量，與電子碰后其運動狀態(tài)根本不 變.A 項正確 3、D 【解析】半衰期跟原子所處的物理環(huán)境和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，由原子核自身決定，D項正確. 半衰期是根據(jù)統(tǒng)計規(guī)律的出來的，對幾個原子核是來說沒有意義. 5 / 7 0 4、B 【解析】兩個物體發(fā)生碰撞滿足動量守恒時，一個物體動量的增量等于另一個物體動 量的減小量，  m Dv 甲 甲  =m Dv 乙 乙  得 m ∶m =3∶5 甲 乙 5、C 【解析】光子與電子的發(fā)生的是完全彈性碰撞，動量守恒，能量守恒.由

13、于光子的能量 轉(zhuǎn)移給電子，能量減少，由  E =hv  ，光子的頻率減小，所以波長增大，C 項正確. 6、D 7、BC 【解析】假設(shè)斜面光滑，因只有重力對系統(tǒng)做功和系統(tǒng)內(nèi)的彈力對系統(tǒng)內(nèi)物體做功， 故系統(tǒng)機械能守恒，而無論斜面是否光滑，系統(tǒng)豎直方向動量均不守恒，但水平方向動量均 守恒 8、A 9、AB 10、AD 【解析】電子的定向移動形成電流，甲、乙之間的電流突然減小，說明電子的速度 減小，即其能量減小，只有是被汞原子吸收的結(jié)果，A 項正確．4.9eV 的能量只對應(yīng)汞原子 低能級之間的一次躍遷，而不是其電離能．從左圖的電

14、路可知，電子從左右兩個陰極向之間 陽極運動．從圖可知，電流隨電壓是起伏變化的，即汞原子吸收電子的能量而躍遷是不連續(xù) 的，D 項正確． 二、填空題〔此題共3小題，共18分〕 11、  m 2 gL 2 m +m 1 2  【解析】當(dāng)繩子剛伸直時 B 球的速度  v = 2 gL  ，在繩子繃緊的瞬間，系統(tǒng) 的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，滿足動量守恒的條件 . 由動量守恒 (m+m )v￠=0+mv 1 2 2  ，解得 m 2 gL v ￠= 2 m +m 1 2 12、 12.09eV 【解析】發(fā)出三種不同頻率

15、的色光，發(fā)射光子平率的種數(shù)滿足  N =  n(n-1) 2  ， 說明原子是從 n=3 的能級發(fā)生的躍遷.如此受照射時吸收的能量為  DE =E -E 3 1  =12.09eV. 13、30°0.4kg·m/s 【解析】小球撞擊后速度恰好反向，說明撞擊前速度與鋼板垂直. 利 用平拋運動規(guī)律可求得此時豎直方向的速度為  2 3  m/s, 小球與鋼板撞擊前的速度大小 v=2v =4m/s,鋼板與水平面的夾角θ=30°，其動量的大小為 p=mv =0.4kg·m/s. 6 / 7 2 三、計算題〔此題共4小題，共42分〕 14、〔1〕4  1 1  H→  4 2  He＋2  0 1  e 〔2〕25eV 15、〔1〕6 種〔2〕2.55 eV〔3〕0.65 eV 16、 mg (1  t t  1 2  ) 17、 v 3 7 / 7