人教版高中物理選修3-5全冊(cè)同步練習(xí)題及答案解析匯編

高中物理選修3-5模塊綜合測(cè)試題

本試卷分為第?卷(選擇題)和第?卷(非選擇題)兩部分～滿分100～考試時(shí)間60分鐘。

第?卷(選擇題 共40分)

一,、選擇題(本題共10小題,，每小題4分，共40分,。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確,，全部選對(duì)的得4分,，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不選的得0分,。)

1(關(guān)于α粒子的散射實(shí)驗(yàn),，下述不正確的是( )

A(α粒子發(fā)生大角度散射的主要原因是原子中有正電荷

B(α粒子發(fā)生大角度散射的主要原因是原子中原子核的作用

C(只有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射的原因是原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上

D(相同條件下，換用原子序數(shù)越小的物質(zhì)做實(shí)驗(yàn),，沿同一偏轉(zhuǎn)角散射的α粒子就越少

解析:原子顯電中性～而電子帶負(fù)電～所以原子中一定存在帶正電的物質(zhì)～但是湯姆孫的原子模型就不能解釋α粒子的散射現(xiàn)象～所以α粒子大角度散射的主要原因不能直接說(shuō)是原子中正電荷的作用～而是正電荷集中在原子核中的原因～所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤～而B選項(xiàng)正確,只有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射的結(jié)果證明原子存在一個(gè)集中所有正電荷和幾乎所有質(zhì)量的很小的原子核～即C選項(xiàng)正確,使α粒子發(fā)生大角度散射的原因是受到原子核的庫(kù)侖斥力～所以為使散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯～應(yīng)采用原子序數(shù)大的金箔～若改用原子序數(shù)小的物質(zhì)做實(shí)驗(yàn)～α粒子受到原子核的庫(kù)侖斥力小～ 發(fā)生大角度散射的α粒子少～所以D選項(xiàng)正確～所以題中選不正確的答案為A選項(xiàng),。

答案:A

2(放射性同位素鈷60能放出較強(qiáng)的γ射線，其強(qiáng)度容易控制,，這使得γ射線得到廣泛應(yīng)用,。下列選項(xiàng)中，屬于γ射線的應(yīng)用的是( )

A(醫(yī)學(xué)上制成γ刀,，無(wú)需開(kāi)顱即可治療腦腫瘤

B(機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)常產(chǎn)生很多靜電,，用γ射線照射機(jī)器可將電荷導(dǎo)入大地

C(鋁加工廠將接收到的γ射線信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)，可對(duì)薄鋁板的厚度進(jìn)行自動(dòng)控制

D(用γ射線照射草莓,、荔枝等水果,，可延長(zhǎng)保存期

解析:γ射線的電離作用很弱～不能使空氣電離成為導(dǎo)體～B錯(cuò)誤,γ射線的穿透能力很強(qiáng)～薄鋁板的厚度變化時(shí)～接收到的信號(hào)強(qiáng)度變化很小～不能控制鋁板厚度～C錯(cuò)誤。

答案:A,、D

3(一質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從下蹲狀態(tài)向上起跳,，經(jīng)Δt時(shí)間，身體伸直并剛好離開(kāi)地面,，

1

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速度為v,。在此過(guò)程中( )

12A(地面對(duì)他的沖量為mv，mgΔt，地面對(duì)他做的功為mv 2

B(地面對(duì)他的沖量為mv,，mgΔt,，地面對(duì)他做的功為零

12C(地面對(duì)他的沖量為mv，地面對(duì)他做的功為mv 2

D(地面對(duì)他的沖量為mv,mgΔt,，地面對(duì)他做的功為零

解析:運(yùn)動(dòng)員受到兩個(gè)作用力:地面對(duì)他向上的作用力F和重力mg～根據(jù)動(dòng)量定理有(F,mg)Δt,mv～所以地面對(duì)他的沖量為FΔt,mv,，mgΔt～地面對(duì)他的作用力～因腳的位移為零～故做功為零～正確答案為B。

答案:B

4(光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:對(duì)于某種金屬( )

A(無(wú)論光強(qiáng)多強(qiáng),，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)

B(無(wú)論光的頻率多低,，只要光照時(shí)間足夠長(zhǎng)就能產(chǎn)生光電效應(yīng)

C(超過(guò)極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越小

D(超過(guò)極限頻率的入射光頻率越高,，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大

12mv,hν,W～解析:根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律可知A正確～B,、C錯(cuò)誤。根據(jù)光電效應(yīng)方程m2頻率ν越高～初動(dòng)能就越大～D正確,。

答案:A,、D

,75(用波長(zhǎng)為2.0×10 m的紫外線照射鎢的表面，釋放出來(lái)的光電子中最大的動(dòng)能是

,19,3484.7×10 J,。由此可知,，鎢的極限頻率是(普朗克常量h,6.63×10 J?s，光速c,3.0×10 m/s,，結(jié)果取兩位有效數(shù)字)( )

1414A(5.5×10 Hz B(7.9×10 Hz

1415C(9.8×10 Hz D(1.2×10 Hz

c解析:由愛(ài)因斯坦的光電方程h,E,，W～而金屬的逸出功W,hν～由以上兩式得～km0λ

cEkm14鎢的極限頻率為:ν,,,7.9×10 Hz～B項(xiàng)正確。 0λh

答案:B

6(一炮艇在湖面上勻速行駛,，突然從船頭和船尾同時(shí)向前和向后各發(fā)射一發(fā)炮彈,，設(shè)兩炮彈的質(zhì)量相同，相對(duì)于地的速率相同,，牽引力,、阻力均不變，則船的動(dòng)量和速度的變化情況是( )

A(動(dòng)量不變,，速度增大 B(動(dòng)量變小，速度不變

C(動(dòng)量增大,，速度增大 D(動(dòng)量增大,，速度減小

解析:整個(gè)過(guò)程動(dòng)量守恒～由于兩發(fā)炮彈的總動(dòng)量為零～因而船的動(dòng)量不變。又因?yàn)榇?/span>

2

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發(fā)射炮彈后質(zhì)量減小～因此船的速度增大,。

答案:A

7(為估算池中睡蓮葉面承受雨滴撞擊產(chǎn)生的平均壓強(qiáng),，小明在雨天將一圓柱形水杯置于露臺(tái)，測(cè)得1小時(shí)內(nèi)杯中水位上升了45 mm,。查詢得知,，當(dāng)時(shí)雨滴豎直下落速度約為12 m/s，

3據(jù)此估算該壓強(qiáng)約為(設(shè)雨滴撞擊睡蓮葉后無(wú)反彈，不計(jì)雨滴重力,，雨水的密度為1×10

3kg/m)( )

A(0.15 Pa B(0.54 Pa

C(1.5 Pa D(5.4 Pa

,345×10解析:由題中1小時(shí)內(nèi)水位上升45 mm～可知每一秒鐘水位上升的高度:Δh, 3 600m～在t秒內(nèi)雨水對(duì)睡蓮葉面的沖量:I,Ft,mv,ρVv,ρ(SΔh)v～可得雨滴對(duì)睡蓮葉體底

F

面的壓強(qiáng):p,,ρΔhv,0.15 Pa～故A正確,。 S底

答案:A

8.研究光電效應(yīng)的電路如圖Z,1所示。用頻率相同,、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K),，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽(yáng)極A吸收，在電路中形成光電流,。下列光電流I與A,、K之間的電壓U的關(guān)系圖像中，正確的是( ) AK

圖Z,1

解析:雖然入射光強(qiáng)度不同～但光的頻率相同～所以截止電壓相同,又因當(dāng)入射光強(qiáng)時(shí)～單位時(shí)間逸出的光電子多～飽和光電流大～所以選C,。

答案:C

9(下列說(shuō)法正確的是( )

3

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151124A.7N,，H―?C,，He是α衰變方程 1 62

123B.H，H―?He,，γ是核聚變反應(yīng)方程 112

2382344C.U―?Th,，He是核裂變反應(yīng)方程 92 902

427301D.He,，Al―?P,，n是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程 213150

解析:核反應(yīng)類型分四種～核反應(yīng)的方程特點(diǎn)各有不同～衰變方程的左邊只有一個(gè)原子核～右邊出現(xiàn)α或β粒子,。聚變方程的左邊是兩個(gè)輕核反應(yīng)～右邊是中等原子核。裂變方程的左邊是重核與中子反應(yīng)～右邊是中等原子核,。人工核轉(zhuǎn)變方程的左邊是氦核與常見(jiàn)元素的原子核反應(yīng)～右邊也是常見(jiàn)元素的原子核～由此可知B,、D兩選項(xiàng)正確。

答案:B,、D

10.氫原子能級(jí)的示意圖如圖Z,2所示,，大量氫原子從n,4的能級(jí)向n,2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見(jiàn)光a，從n,3的能級(jí)向n,2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見(jiàn)光b,，則( )

圖Z,2

A(氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)可能會(huì)輻射出γ射線

B(氫原子從n,4的能級(jí)向n,3的能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)輻射出紫外線

C(在水中傳播時(shí),，a光較b光的速度小

D(氫原子在n,2的能級(jí)時(shí)可吸收任意頻率的光而發(fā)生電離

解析:γ射線是從原子核內(nèi)部放出的～A錯(cuò)誤,紫外線的光子能量比可見(jiàn)光的光子能量大～從n,4的能級(jí)向n,3的能級(jí)躍遷時(shí)放出的光子能量小于可見(jiàn)光的光子能量～B錯(cuò)誤,

c因a光頻率大于b光頻率～在水中傳播時(shí)的折射率n>n～由波速v,～故vv～C正確,ababn

只有入射光的光子能量hν?|E|時(shí)～才可使n,2能級(jí)上的氫原子電離～D錯(cuò)誤,。 2

答案:C

第?卷(非選擇題 共60分)

二,、填空題。(共4小題，每小題5分,，共20分,。把答案直接填寫在題中橫線上,，不要求寫出演算過(guò)程,。)

11((5分)鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子。光電子從金屬表面逸出的過(guò)程中，其動(dòng)量的大小________(選填“增大”,、“減小”或“不變”),，原因是

________________________________________________________________________,。

答案:減小 光電子受到金屬表面層中力的阻礙作用(或需要克服逸出功)

4

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12((5分)激光器是一個(gè)特殊的光源,，它發(fā)出的光便是激光,。紅寶石激光器發(fā)射的激光是不連續(xù)的一道一道的閃光，每道閃光稱為一個(gè)光脈沖。現(xiàn)有一紅寶石激光器,，發(fā)射功率為

10,11P,1.0×10 W,，所發(fā)射的每個(gè)光脈沖持續(xù)的時(shí)間為Δt,1.0×10 s,，波長(zhǎng)為793.4 nm,，則每列光脈沖的長(zhǎng)度l是________m，其中含有的能量子數(shù)N是________。

8,11,3解析:每列光脈沖的長(zhǎng)度l,cΔt,3×10×1.0×10 m,3×10 m,。

由光速公式c,λν～能量子公式ε,hν及能量關(guān)系PΔt,Nε得

,710,117.934×10×1.0×10×1.0×10λPΔt17N,,個(gè)?4.0×10個(gè),。 ,348hc6.626×10×3×10

,317答案:3×10 4.0×10個(gè)

111,,13((5分)氫原子光譜譜線波長(zhǎng)遵循公式,R,,，R為里德伯常量，賴曼系是從22,,mnλ

高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)產(chǎn)生的,，巴耳末系是從高能級(jí)向第二能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的,，帕邢系是從高能級(jí)向第三能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的，則各線系的第一條譜線的波長(zhǎng)之比為________,。

113,,解析:賴曼系的第一條譜線,R1,,R 2,,λ241

1115,,巴耳末系的第一條譜線,R,,R 22,,36λ232

1117,,帕邢系的第一條譜線,R,,R 22,,λ341443

436144故波長(zhǎng)之比λ λ λ, ,35 189 540,。 1233R5R7R

答案:35 189 540

14. (5分)在β衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別,，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè),。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)

1系統(tǒng),，利用中微子與水中H的核反應(yīng),，間接地證實(shí)了中微子的存在。 1

11 011(1)中微子與水中的H發(fā)生核反應(yīng),，產(chǎn)生中子(n)和正電子(e),，即中微子，H―?n,，,，10110

0e，可以判定,，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是________,。(填寫選項(xiàng)前的字母) ，1

A(0和0 B(0和1

C(1和0 D(1和1

(2)上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇,，與電子形成幾乎靜止的整體后,，可以

0 0,31轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子(γ)，即e,，e―?2γ,。已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10 kg，反應(yīng),，,11

中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為________ J,。正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子，原因是____________________,。

解析:(1)由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒～可判斷中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)均為零,。

2(2)正負(fù)電子相遇轉(zhuǎn)變?yōu)橐粚?duì)光子～由能量守恒和質(zhì)能方程得2mc,2E e

2,31216,14故E,mc,9.1×10×3×10 J,8.2×10 J e

5