高三物理选修3-5综合测试题

高三物理选修3-5综合检测题

一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分）

1.人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程.卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献.他们的主要成绩，下列说法中正确的是（）

A．卢瑟福提出了原子的核式结构

B．查德威克发现了质子

C．卢瑟福把量子理论引入原子模型

D．玻尔提出自己的原子结构假说，成功的解释了氢原子光谱

2.在α粒子散射试验中，少数α粒子发生了大角度偏转，这些α粒子( )

A．一直受到重金属原子核的斥力作用

B．动能不断减小

C．电势能不断增大

D．出现大角度偏转是与电子碰撞的结果

【解析】α粒子一直受到斥力的作用，斥力先做负功后做正功，α粒子动能先减小后增大，势能先增大后减小.α粒子的质量远大于电子的质量，与电子碰后其运动状态基本不变.A项正确

3.某种放射性元素的半衰期为6天，则下列说法中正确的是（）

A．10个这种元素的原子，经过6天后还有5个没有发生衰变

B．当环境温度升高的时候，其半衰期缩短

C．这种元素以化合物形式存在的时候，其半衰期不变

D．半衰期有原子核内部自身的因素决定

【解析】半衰期跟原子所处的物理环境和化学状态无关，由原子核自身决定，D项正确.半衰期是根据统计规律的出来的，对几个原子核是来说没有意义.

4．（改编题）甲球与乙球相碰，甲球的速度减少了5m/s，乙球的速度增加了3m/s，则甲、

乙两球质量之比m 甲∶m 乙是（ ）

A 2∶1

B 3∶5

C 5∶3

D 1∶2

【解析】两个物体发生碰撞满足动量守恒时，一个物体动量的增量等于另一个物体动量的减小量，乙乙甲甲v m v m ?=?得m 甲∶m 乙=3∶5

5.科学研究表明，光子有能量也有动量，当光子与电子发生碰撞时，光子的一些能量转移给电子.假设光子与电子碰撞前的波长为λ，碰撞后的波长为λ'，则碰撞过程中（ ） A ． 能量守恒，动量守恒，且λ=λ' B ． 能量不守恒，动量不守恒，且λ=λ' C ． 能量守恒，动量守恒，且λ<λ' D ． 能量守恒，动量守恒，且λ>λ'

【解析】光子与电子的发生的是完全弹性碰撞，动量守恒，能量守恒.由于光子的能量转移给电子，能量减少，由hv E =，光子的频率减小，所以波长增大，C 项正确.

6．为了模拟宇宙大爆炸的情况，科学家们使两个带正电的重离子被加速后，沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞。若要使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能，应设法使离子在碰撞前的瞬间具有 ( )

A ．相同的速率

B ．相同的质量

C ．相同的动能

D ．大小相同的动量

7.如图40-5所示，带有斜面的小车A 静止于光滑水平面上，现B 以某一初速度冲上斜面，在冲到斜面最高点的过程中 （ ） A.若斜面光滑，系统动量守恒，系统机械能守恒 B.若斜面光滑，系统动量不守恒，系统机械能守恒

C.若斜面不光滑，系统水平方向动量守恒，系统机械能不守恒

D.若斜面不光滑，系统水平方向动量不守恒，系统机械能不守恒

【解析】若斜面光滑，因只有重力对系统做功和系统内的弹力对系统内物体做功，故系统机械能守恒，而无论斜面是否光滑，系统竖直方向动量均不守恒，但水平方向动量均守恒 8．“朝核危机”引起全球瞩目，其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆．重水堆核电

图40-5

站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239（23994

Pu ），这种钚239可由铀239

（

23992

U ）经过n 次β衰变而产生，则n 为 ( )

A ．2

B ．239

C ．145

D ．92

9．如图所示，表示发生光电效应的演示实验，那么下列选项中正确的是 ( ) A ．发生光电效应时，光电子是从K 极跑出来的 B ．灵敏电流计不显示读数，可能是因为入射光频率过低 C ．灵敏电流计不显示读数可能是因为它的灵敏度过低 D ．如果把电池接反，肯定不会发生光电效应了 9．AB

10．如图40-3所示，为富兰克(Franck)—赫兹(Hertz) 实验装置示意图，其中夫兰克－赫兹管内含有水银蒸气．1914年，夫兰克与赫兹用实验观察热电子被加速穿透汞蒸气时，到达回路阳极的热电子流大小的起伏变化，以验证汞原子内的电子能态是量子化的．图40-4所示为实验结果电流与电压的关系．下列有关此实验的叙述正确的是（ ） A ．图中甲乙之间为原子吸收电子能量， 使得电流降低 B ．富兰克-赫兹管中汞原子的电离能为 eV C ．富兰克-赫兹管中电子由右向左运动 D ．可验证原子具不连续能量稳定态

图40-3

图40-4

可变电压

电

流（mA ）

电压（V ）

10．AD 【解析】电子的定向移动形成电流，甲、乙之间的电流突然减小，说明电子的速度减小，即其能量减小，只有是被汞原子吸收的结果，A 项正确． 的能量只对应汞原子低能级之间的一次跃迁，而不是其电离能．从左图的电路可知，电子从左右两个阴极向之间阳极运动．从图可知，电流随电压是起伏变化的，即汞原子吸收电子的能量而跃迁是不连续的，D 项正确．

二、填空题（本题共3小题，共18分）

11.如图38-4所示，两个可以看做质点的小球A 、B ,它们的质量分别为m 1和m 2，用一根长为L 的不可伸长轻绳连接，开始时处在同一水平面，首先释放B 球，则绳子突然绷紧时A 、B 一起运动的速度为________________. 11．

2

122m m gL

m + 【解析】当绳子刚伸直时B 球的速度gL v 2=，在绳子绷

紧的瞬间，系统的内力远大于外力，满足动量守恒的条件.由动量守恒

()v m v m m 2210+='+，解得2

12

2m m gL

m v +='

12．原子处于基态时最稳定，处于较高能级时会自发地向低能级跃迁，如图39-1所示为氢原子的能级图，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种不同频率的色光．则照射氢原子的单色光的光子能量为___________________eV.

12. 12.09eV 【解析】发出三种不同频率的色光，发射光子平率的种数满足()2

1-=

n n N ，

图38-4

1 2

3 4 ∞ n

－

－

－ － 0 E /eV

图39-1

说明原子是从n=3的能级发生的跃迁.则受照射时吸收的能量为13E E E -=?=.

13.质量为m =0.10 kg 的小钢球以v 0=2.0 m/s 的水平速度抛出，下落h =0.6 m 时撞击一钢板，撞后速度恰好反向，则钢板与水平面的夹角θ=_______.刚要撞击钢板时小球的动量大小为_______.(取g =10 m/s 2

)

° 0.4kg ·m/s 【解析】小球撞击后速度恰好反向，说明撞击前速度与钢板垂直. 利用平抛运动规律可求得此时竖直方向的速度为32m/s, 小球与钢板撞击前的速度大小

v =2v 0=4m/s,钢板与水平面的夹角θ=30°，其动量的大小为p =mv =0.4kg ·m/s.

三、计算题（本题共4小题，共42分）

14．物理学家们普遍相信太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应。根据

这一理论，在太阳内部4个氢核（11H ）转化成1个氦核（42He ）和2个正电子（0

1e ）并放出能量。已知质子质量m p ＝，α粒子的质量m α＝，电子的质量m e ＝，1u 的质量对应 MeV 的能量，

（1）写出该热核反应方程；

（2）一次这样的热核反应过程中释放出多少兆电子伏的能量（结果保留两位有效数字） 14、（1）41

1H →4

2He ＋20

1e （2）25eV

15．一群氢原子处于量子数n =4能级状态，氢原子的能级图如图所示，则： （1）氢原子可能发射几种频率的光子

（2）氢原子由量子数n ＝4的能级跃迁到n ＝2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏 （3）用（2）中的光子照射下表中几种金属，哪些金属能发生光电

效应发生光电效应时，发射光电子的最大初动能是多大

几种金属的逸出功

15、（1）6种（2） eV （3） eV

金属 铯 钙 镁 钛 逸出功W/eV

1．9

2．7

3．7

4．1

16．质量为m 的跳水运动员在高台上以初速度v 竖直向一跳起，经时间t 1后入水，入水后又经过时间t 2到达水中最底点，若不计空气阻力，求运动员在水中受到的平均阻力最大为多少

16、)1(2

1t t mg

17．质量为m 的人站在光滑冰面上，靠着墙推一质量为M 的木箱，可使木箱获得最大速度为

v ，如果人不靠墙，站在冰面上用同样的功推木箱，如果m ∶M ＝4∶5，则木箱获得的最

大速度是多少 17、32

v