2018_2019学年高中物理模块综合检测（二）粤教版选修.docx

模块综合检测(二)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得3分，选错或不答的得0分)1在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用下列说法符合历史事实的是()A查德威克第一次实现了原子核的人工转变并发现了质子B贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C卢瑟福通过粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子D汤姆生通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并求出了该粒子的比荷解析：卢瑟福第一次实现了原子核的人工转变并发现了质子，故A错误；贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现放射性元素，故B错误； 卢瑟福通过粒子散射实验证实了在原子的核式结构理论，故C错误； 汤姆生通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并求出了该粒子的比荷，故D正确答案：D2对爱因斯坦光电效应方程EkhW，下面的理解正确的有()A只要是用同种频率的光照射同一种金属，那么从金属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能EkB式中的W表示每个光电子从金属中飞出过程中克服金属中正电荷引力所做的功C逸出功W和极限频率0之间应满足关系式Wh0D光电子的最大初动能和入射光的频率成正比解析：根据光电效应方程EkmhW0知，同种频率的光照射同一种金属，从金属中逸出的所有光电子最大初动能Ek都相同，但初动能可能不同，故A错误；W表示逸出功，是每个电子从这种金属中飞出过程中，克服金属中正电荷引力所做的功的最小值，故B错误；根据光电效应方程EkmhW0知，当最大初动能为零时，入射频率即为极限频率，则有Wh0，故C正确；根据光电效应方程EkmhW0知，最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不是正比关系，故D错误答案：C3关于下列四幅图说法中错误的是()A原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的B光电效应实验说明了光具有粒子性C电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性D在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大解析：原子中的电子绕原子核高速运转时，在自己固定的轨道运转，只有当吸收一定的能量会向高能级跃迁，向外辐射一定的能量会向低能级跃迁答案：A4一群处于n4的激发态的氧原子，向低能级跃迁时，可能发射出的谱线为()A3B4条C5条 D6条解析：一群处于n4的激发态的氧原子，向低能级跃迁时，可能发射出的谱线为6(条)，故选D.答案：D5一只小船静止在湖面上，一个人从小船的一端走到另一端，以下说法正确的是(不计水的阻力)()A人受的冲量与船受的冲量相同B人向前走时，人与船的总动量不守恒C当人停止走动时，小船也停止后退D人向前走的速度一定大于小船后退的速度解析：A.人和船之间的相互作用力大小相等，作用时间相同，由冲量的定义IFt知，人受的冲量与船受的冲量大小相等，但方向相反，人受到的冲量与船受到的冲量不同，故A错误；B人与船组成的系统所受合力为零，人与船组成的系统动量守恒，人向前走时，人与船的总动量守恒，故B错误；C人与船组成的系统动量守恒，人与船系统的初动量为零，由动量守恒定律可知，在任一时刻系统的总动量都为零，当人停止走动时人的动量为零，船的动量也为零，船停止后退，故C正确；D人与船组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可知，人的动量与船的动量大小相等，但由于不知道人的质量与船的质量间的关系，无法判断人的速度与船的速度间的关系，故D错误答案：C614C是一种半衰期为5 730年的放射性同位素若考古工作者探测到某古木中14C的含量为原来的，则该古树死亡时间距今大约()A22 920年 B11 460年C5 730年 D2 865年解析：NN0，n0n0所以t11 460年答案：B7钍核(Th)具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤核(Pa)，同时伴随有射线产生，其方程为ThPaX.则X粒子为()A质子 B中子C粒子 D粒子解析：根据电荷数守恒可知，射线的电荷数：z90911，结合质量数守恒知钍核衰变过程中放出了一个电子，即x为粒子，故D正确答案：D8一质量为m的铁锤，以速度v，竖直打在木桩上，经过t时间后停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是()Amgt B.C.mg D.mg解析：铁锤对木桩的作用力和木桩对铁锤的作用力大小相等，对铁锤分析可得受到重力和木桩的作用力，故根据动量定理可得(mgF)t0mv，解得Fmg，故铁锤对木桩的平均冲力的大小为mg，C正确答案：C9一自身质量为100 kg的小船静止在平静的湖面上，船长为6 m，一质量为50 kg的人从船尾走到船头，在此过程中船对岸的位移大小为(人行走前人、船均静止，水的阻力不计)()A2 m B3 mC4 m D0解析：船和人组成的系统，在水平方向上动量守恒，人在船上行进，船向后退，以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m人v人m船v船0，人从船头走到船尾，设船后退的位移大小为x，则人相对于岸的位移大小为Lx，则m人m船0，解得：x2 m，船向后退了2 m，故A正确答案：A10用豆粒模拟气体分子，可以模拟气体压强产生的原理. 如图所示，从距秤盘80 cm高度把1 000粒的豆粒连续均匀地倒在秤盘上，持续作用时间为1 s，豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半. 若每个豆粒只与秤盘碰撞一次，且碰撞时间极短(在豆粒与秤盘碰撞极短时间内，碰撞力远大于豆粒受到的重力)，已知1 000粒的豆粒的总质量为100 g. 则在碰撞过程中秤盘受到的压力大小约为()A0.2 N B0.6 NC1.0 N D1.6 N解析：豆粒从80 cm高处落下时速度为v1，根据自由落体运动规律得：v2gh，则v1 m/s4 m/s设向上为正方向，根据动量定理得： Ftmv2mv1 解得F N0.6 N，故B正确，ACD错误答案：B二、多项选择题(本大题共4小题，每小题4分，共16分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)11下列说法中正确的是()A康普顿效应说明了光子具有动量和能量B康普顿效应进一步证实了光的粒子性C黑体辐射规律是爱因斯坦提出的D普朗克提出能量量子假说解析：康普顿效应说明了光子具有动量和能量，故A正确；康普顿效应进一步证实了光的粒子性，故B正确；黑体辐射规律是普朗克提出的，故C错误；普朗克提出能量量子假说，故D正确答案：ABD12下列说法正确的是()A比结合能越大，原子中核子结合的越牢固，原子核越稳定B黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关C放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关D大量处于n4激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生4种不同频率的光子解析：比结合能是衡量原子核结构是否牢固的指标，它越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故A正确；根据黑体辐射实验的规律可知：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故B正确；放射性元素的半衰期是由核内自身的因素决定的，与原子所处的化学状态和外部条件无关，故C错误；大量处于n4激发态的氢原子向低能级跃进时，由C6知：最多可产生6种不同频率的光子，故D错误答案：AB13质量为m的物体在倾角为的光滑斜面顶端由静止释放，斜面高h，物体从斜面顶端滑到斜面底端过程中()A物体所受支持力的冲量为零B物体所受支持力的冲量方向垂直斜面向上C物体所受重力的冲量方向沿斜面向下D物体所受重力的冲量大小为解析：力与时间的乘积是力的冲量，物体沿斜面下滑过程，物体所受支持力垂直斜面向上，冲量Imgcos t大小不为零，方向垂直斜面向上，故A错误，B正确；恒力的冲量方向与力的方向相同，重力的冲量方向竖直向下，故C错误；由gsin t2 得物体下滑过程所用时间为： t，故重力的冲量大小Imgtmg，故D正确答案：BD14如图所示，质量为M的封闭箱内装有质量为m的物体以某一初速度向上竖直抛出，至最高点后又落回地面，箱运动过程受到的空气阻力大小与速度大小成正比则()A上升过程中，箱对物体的弹力逐渐减小B下落过程中，箱对物体的弹力始终为零C上升过程中箱受到的重力的平均功率大于下降过程中重力的平均功率D上升过程中箱受到的重力的冲量大小等于下降过程重力的冲量大小解析：上升过程中速度逐渐减小，因为空气阻力与速度大小成正比，所以阻力减小，对整体有(Mm)gf(Mm)a，则加速度逐渐减小，且大于g，对箱内物体有，mgNma，可知箱对物体的弹力逐渐减小，故A正确；下落过程中，速度增大，阻力增大，对整体有(Mm)gf(Mm)a，则加速度减小，且小于g，对箱内物体有，mgNma，可知箱对物体的弹力逐渐增加，但并不是始终为零，故B错误；因为上升阶段加速度大，所以所用时间短，根据P可知，上升过程中箱受到的重力的平均功率大于下降过程中重力的平均功率，故C对D错，故选A、C.答案：AC三、非选择题(本题共4小题，共54分把答案填在题中的横线上或按题目要求作答解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分答案中必须明确写出数值和单位)15(12分)氢原子基态能量E113.6 eV，电子绕核运动半径r10.531010 m，En，rnn2r1.求氢原子处于n4激发态时(电子的质量m0.91030 kg)(1)原子系统具有的能量；(2)电子在轨道上运动的动能；(3)电子具有的电势能；(4)向低能级跃迁辐射的光子频率最多有多少种？其中最低频率的光子的能量为多少(保留两位有效数字)?解析：(1)E40.85 eV.(2)因为r442r1且km，所以动能Ek4mv2J1.361019 J0.85 eV.(3)由于E4Ek4EP4所以电势能EP4E4Ek41.7 eV.(4)最多有六种从n43；32；21；42；41；31.能级差最小的是n4n3，所以辐射的光子能量为：EhE4E30.66 eV.答案：(1)0.85 eV(2)0.85 eV(3)1.7 eV(4)6种0.66 eV16(12分)(1)在光电效应实验中，先后用两束光照射同一个光电管，若实验所得光电流I与光电管两端所加电压U间的关系曲线如图所示，则下列说法中正确的是()Aa光频率大于b光频率Ba光波长大于b光波长Ca光强度高于b光强度Da光照射光电管时产生光电子的最大初动能较大(2)已知氢原子的基态能量为E1(E10)，激发态能量EnE1，其中n2，3，已知普朗克常量为h，真空中光速为c，吸收波长为_的光子能使氢原子从基态跃迁到n2的激发态；此激发态原子中的电子再吸收一个频率为的光子被电离后，电子的动能为_(3)一个初速度为v0的氧核(O)自发衰变成一个氮核(N)和另外一个粒子，并释放出一定能量已知氧核的质量为m0，氮核的质量为m1，速度为v1，方向与氧核方向相同，粒子的质量为m2，若不计光子的动量，写出该核反应的方程式并求出粒子的速度v2大小解析：(1)截止电压相同，所以频率相同，A错误；频率相同，波长相同，B错误；a的饱和电流大于b的饱和电流，则a中的光强大于b中的光强，C正确； 根据EkhW可得产生光电子的最大初动能一样大，D错误，故选C.(2)根据公式Eh可得，此激发态原子中的电子再吸收一个频率为的光子被电离后，电子的动能为EkE1hh.(3)方程式为：ONe，由动量守恒得：m0v0m1v1m2v2，解得：v2.答案：(1)C(2)h(3)ONev217(12分)若U俘获一个中子裂变成Sr及Xe两种新核，且三种原子核的质量分别为235.043 9 u、89.907 7 u和135.907 2 u，中子质量为1.008 7 u(1 u1.660 61027 kg，1 u相当于931.50 MeV)(1)写出铀核裂变的核反应方程；(2)求9.2 kg纯铀235完全裂变所释放的能量(阿伏加德罗常数NA6.031023 mol1，计算结果保留两位有效数字)解析：(1)根据核反应的质量数与质子数守恒，生成物中的中子个数：n23519013610则核反应方程为： UnSrXe10n (2)因为一个铀核裂变的质量亏损为m(235.043 91.008 7) u(89.907 7135.907 2101.008 7) u0.150 7 u所以Em931.50.150 7931.5 MeV140.38 MeV92 kg纯铀235完全裂变所释放的能量是： E6.031023140.38 MeV3.31027 MeV答案：UnSrXe10n(2)3.31027 MeV18(18分)(1)下列说法正确的是()A卢瑟福通过粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型B在很多核反应中，由于有核能的释放，所以才会有质量的亏损C对放射性物质施加压力，其半衰期将减少D入射光的频率如果低于某金属的截止频率，即使增加该入射光的强度，也不能使该金属发生光电效应E康普顿效应不仅表明了光子具有能量，还表明了光子具有动量(2)如图所示为氢原子的能级图，n为量子数在氢原子核外电子由量子数为 2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将_(选填“吸收”“放出”)光子若该光子恰能使某金属产生光电效应，则一群处于量子数为4的激发态的氢原子在向基态跃迁的过程中，有_种频率的光子能使该金属产生光电效应(3)如图所示，一质量m10.48 kg的平板小车静止在光滑的水平轨道上车顶右端放一质量m20.2 kg的小物块，小物块可视为质点现有一质量m00.02 kg的子弹以水平速度v0200 m/s射中小车左端，并留在车中，最终小物块以5 m/s的速度与小车脱离子弹与车相互作用时间极短g取10 m/s2.求： 子弹刚刚射入小车时，小