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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.人類認識原子結構和開發(fā)利用原子能經歷了十分曲折的過程.盧瑟福、玻爾、查德威克等
科學家在原子結構或原子核的研究方面做出了卓越的貢獻.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構
B. 查德威克發(fā)現了質子
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構假說,成功的解釋了氫原子光譜
2.在
a
粒子散射試驗中,少數
a
粒子發(fā)生了大角度偏轉,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
出現大角度偏轉是與電子碰撞的結果
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,經過 6 天后還有 5 個沒有發(fā)生衰變
B. 當環(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、兩球質量之比 m ∶m 是〔 〕
甲 乙
A2∶1B3∶5C5∶3D1∶2
5.科學研究明確,光子有能量也有動量,當光子與電子發(fā)生碰撞時,光子的一些能量轉移給
電子.假設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。假設要使碰撞前的動能盡可能多地轉化為內能,應設法使離子在 碰撞前的瞬間具有( )
A.一樣的速率 B.一樣的質量
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 B 以某一初速度沖上斜面,在沖 到斜面最高點的過程中 〔 〕
A.假設斜面光滑,系統(tǒng)動量守恒,系統(tǒng)機械能守恒
B.假設斜面光滑,系統(tǒng)動量不守恒,系統(tǒng)機械能守恒
C.假設斜面不光滑,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出可供研制核武器的钚 239〔 Pu〕,這種钚 239 可由鈾 239
94
〔 U〕經過 n 次 β 衰變而產生,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)生光電效應時,光電子是從 K 極跑出來的
B.靈敏電流計不顯示讀數,可能是因為入射光頻率過低
C.靈敏電流計不顯示讀數可能是因為它的靈
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,以驗證汞原子內的電子能態(tài)是量子化的.圖4所示為實驗 結果電流與電壓的關系.如下有關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,兩個可以看做質點的小球A、B,它們的質量分別為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,現讓一束單色光照射到大量
8、處于基態(tài)(量子數 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.物理學家們普遍相信太陽發(fā)光是由于其內部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反響。根據
這一理論,在太陽內部 4 個氫核〔 H〕轉化成 1 個氦核〔 He〕和 2 個正電子〔 e〕并
1 2 1
放出能量。質子質量 m =1.0073u,α粒子的質量 m =4.0015u,電子的質量 m =0.0005u,
p α e
1u 的質量對應 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?〔結果保存
10、兩位有效數字〕
15.一群氫原子處于量子數 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 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?發(fā)生光電效應時,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,經時間 t 后入水,入水后
1
又經過時間 t 到達水中最底點,假設不計空氣阻力,求運動員在水中受到的平均阻力最
2
大為多少?
17.質量為 m 的人站在光滑冰面上,靠著墻推一質量為 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粒子的質量遠大于電子的質量,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)境和化學狀態(tài)無關,由原子核自身決定,D項正確. 半衰期是根據統(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】假設斜面光滑,因只有重力對系統(tǒng)做功和系統(tǒng)內的彈力對系統(tǒng)內物體做功,
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果,A 項正確.4.9eV 的能量只對應汞原子
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)
的內力遠大于外力,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