高中物理模块综合检测新人教选修

高中物理模块综合检测新人教版选修高中物理模块综合检测新人教版选修PAGE高中物理模块综合检测新人教版选修模块综合检测(时间：60分钟，满分：100分)一、单项选择题(此题共6小题，每题6分，共36分．在每题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．以下说法正确的选项是()A．康普顿效应说明光拥有粒子性，电子的衍射实验说明粒子拥有颠簸性B．爱因斯坦发现了光电效应现象，而且提出光子说，成功解说了光电效应现象C．爱因斯坦的光电效应方程可以说明光子拥有动量D．康普顿效应表示光子只拥有能量解析：选A．康普顿效应说明光拥有粒子性，电子的衍射实验说明粒子拥有颠簸性，选项A正确；赫兹在研究电磁波时发现了光电效应现象，爱因斯坦提出光子说，成功解说了光电效应现象，选项B错误；爱因斯坦的光电效应方程不可以够说明光子拥有动量，选项C错误；康普顿效应表示光子除了拥有能量外还有动量，选项D错误．2.以以下图是某金属在光的照耀下，光电子的最大初动能Ek与入射光的波长的倒数(1/λ)的关系图象，由图象可知()A．图象中的λ0是产生光电效应的最小波长B．普朗克常量和光速的乘积hc＝Eλ0C．该金属的逸出功等于－ED．若入射光的波长为λ0/3，产生的光电子的最大初动能为3E解析：选B．图象中的λ0是产生光电效应的最大波长，选项A错误；依据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能Ek与入射光的波长的倒数eq\f(1,λ)的关系图象对应的函数关系式为Ek＝hceq\f(1,λ)－W，由图象可知Ek＝0时，hc＝Eλ0，选项B正确；由Ek＝hceq\f(1,λ)－W，并联合关系图象可得该金属的逸出功W＝E，选项C错误；若入射光的波长为eq\f(λ0,3)，由Ek＝hceq\f(1,λ)－W，解得Ek＝hceq\f(1,λ)－W＝3E－E＝2E，即产生的光电子的最大初动能为2E，选项D错误．3．如图甲所示，圆滑水平面上有P、Q两物块，它们在t＝4s时发生碰撞，图乙是二者的位移图象，已知物块P的质量为mP＝1kg，由此可知()A．碰撞前P的动量为16kg·m/sB．两物块的碰撞可能为弹性碰撞C．物块Q的质量为4kgD．两物块碰撞过程中P对Q作使劲的冲量是3N·s解析：选D．依据位移图象可知，碰撞前P的速度v0＝4m/s，碰撞前P的动量为p0＝mPv0＝4kg·m/s，选项A错误；依据位移图象，碰撞后二者速度同样，说明碰撞为完满非弹性碰撞，选项B错误；碰撞后，二者的共同速度v＝1m/s，由动量守恒定律，mPv0＝(mP＋mQ)v，解得mQ＝3kg，选项C错误；由动量定理，两物块碰撞过程中P对Q作使劲的冲量是I＝ΔpQ＝mQv＝3N·s，选项D正确．4．以下说法正确的选项是()A．由玻尔的原子模型可推知，氢原子处于激发态时，量子数越大，核外电子动能越大B．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的构造C．一个氢原子从n＝4的激发态跃迁到基态时，能辐射6种不同样频次的光子D．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外面条件有关解析：选B．由玻尔的原子模型可推知，氢原子处于激发态时，量子数越大，原子总能量越大，电子势能越大，核外电子动能越小，选项A错误；天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的构造，选项B正确；一个氢原子从n＝4的激发态跃迁到基态时，最多能辐射3种不同样频次的光子，选项C错误；放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外面条件均没关，选项D错误．5．经过百余年核物理的发展和进步，人们已经对原子核有了更进一步的认识，以下说法正确的选项是()A．两个质子之间，不论距离怎样，核力老是大于库仑力B．原子核的联合能大于使其完满分解成自由核子所需要的能量C．比联合能越大，原子核越坚固D．轻核聚变开释能量，可能没有质量损失解析：选C．当两个质子相距很近时，核力大于库仑力，而当大于必然距离时，核力小于库仑力，选项A错误；原子核的联合能等于使其完满分解成自由核子所需要的能量，选项B错误；比联合能越大，原子核越坚固，选项C正确；轻核聚变开释能量，必然有质量损失，选项D错误．6．以下说法正确的选项是()A．天然放射性元素eq\o\al(232,90)Th(钍)经过4次α衰变和8次β衰变变为eq\o\al(208,82)Pb(铅)B．α衰变产生的α射线穿透能力最强C．质子、中子、α粒子的质量分别是m1、m2、m3，质子和中子联合成一个α粒子，开释的能量是(2m1＋2m2－m3)c2D．由爱因斯坦质能方程可知，质量和能量可以互相转变解析：选C．天然放射性元素eq\o\al(232,90)Th(钍)衰变变为eq\o\al(208,82)Pb，依据质量数守恒和质子数守恒，需要经过n＝eq\f(232－208,4)＝6次α衰变、经过m＝2n－(90－82)＝4次β衰变，即天然放射性元素eq\o\al(232,90)Th(钍)经过6次α衰变和4次β衰变变为eq\o\al(208,82)Pb(铅)，选项A错误；α衰变产生的α射线电离能力最强，穿透能力最弱，选项B错误；质子和中子联合成一个α粒子，需要两个质子和两此中子，质量损失Δm＝2m1＋2m2－m3，由质能方程可知，开释的能量ΔE＝Δm·c2＝(2m1＋2m2－m3)c2，选项C正确；爱因斯坦质能方程但是反应了质量与能量之间的关系，质量和能量不可以够互相转变，选项D错误．二、多项选择题(此题共4小题，每题6分，共24分．在每题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全得3分，有错选或不答的得0分)7．滑块甲的质量为0.8kg，以大小为5.0m/s的速度向右运动时，与另一质量为1.0kg、以大小为3.0m/s的速度迎面而来的滑块乙相撞．碰撞后滑块甲恰巧静止．假定碰撞时间极短，以向右为正方向，以下说法正确的选项是()A．碰后乙的速度大小为2m/sB．碰撞过程中甲遇到的乙的作使劲的冲量大小为4.0N·sC．碰撞过程中乙动量的变化量为2.0kg·m/sD．碰撞过程中系统损失的机械能为14J解析：选BD．由动量守恒定律得m甲v甲－m乙v乙＝m乙v′乙，代入数据解得v′乙＝1.0m/s，选项A错误；碰撞过程中甲动量的变化量为Δp甲＝0－m甲Δv甲＝－4.0kg·m/s，由动量定理可得甲滑块遇到的乙的作使劲的冲量为I＝Δp甲＝－4.0N·s，选项B正确；碰撞过程中乙动量的变化量为Δp乙＝m乙v′乙－(－m乙v乙)＝4.0kg·m/s，选项C错误；由能量守恒定律得eq\f(1,2)m甲veq\o\al(2,甲)＋eq\f(1,2)m乙meq\o\al(2,乙)＝eq\f(1,2)m乙v′eq\o\al(2,乙)＋ΔE，代入数据解得ΔE＝14J，选项D正确．8.以以下图，用高压水枪喷出的强力水柱冲击右边的煤层．设水柱直径为D，水流速度为v，方向水平，水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度为零．高压水枪的质量为M，手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽视不计，已知水的密度为ρ.以下说法正确的选项是()A．高压水枪单位时间喷出的水的质量为ρvπD2B．高压水枪的功率为eq\f(1,8)ρπD2v3C．水柱对煤层的均匀冲力为eq\f(1,4)ρπD2v2D．手对高压水枪的作使劲水平向右解析：选BC．设Δt时间内，从水枪喷出的水的体积为ΔV，质量为Δm，则Δm＝ρΔV，ΔV＝SvΔt＝eq\f(1,4)πD2vΔt，单位时间喷出水的质量为eq\f(Δm,Δt)＝eq\f(1,4)ρvπD2，选项A错误；Δt时间内水枪喷出的水的动能Ek＝eq\f(1,2)Δmv2＝eq\f(1,8)ρπD2v3Δt，由动能定理知高压水枪在此时期对水做功为W＝Ek＝eq\f(1,8)ρπD2v3Δt，高压水枪的功率P＝eq\f(W,Δt)＝eq\f(1,8)ρπD2v3，选项B正确；考虑一个极短时间Δt′，在此时间内喷到煤层上水的质量为m，设煤层对水柱的作使劲为F，由动量定理，FΔt′＝mv，Δt′时间内冲到煤层水的质量m＝eq\f(1,4)ρπD2vΔt′，解得F＝eq\f(1,4)ρπD2v2，由牛顿第三定律可知，水柱对煤层的均匀冲力为F′＝F＝eq\f(1,4)ρπD2v2，选项C正确；当高压水枪向右喷出高压水流时，水流对高压水枪的作使劲向左，因为高压水枪有重力，依据均衡条件，手对高压水枪的作使劲方向斜向右上方，选项D错误．9．用图甲所示实验装置研究光电效应现象，分别用a、b、c三束光照耀光电管阴极，获得光电管两头的电压与相应的光电流的关系如图乙所示，此中a、c两束光照耀时对应的制止电压同样，均为Ucl，依据你所学的有关理论，以下阐述正确的选项是()A．a、c两束光的频次不同样，光强同样B．b光束的波长最短C．用a光束照耀时，光电管发出的光电子的最大初动能最大D．b光束光子的动量最大解析：选BD．依据如图乙所示光电管两头的电压与相应的光电流的关系可知，a、c两束光的制止电压同样，说明频次同样，a、c两束光产生的饱和光电流不同样，说明光强不同样，选项A错误；用b光束照耀时对应的制止电压较大，说明b光束的频次较大，则b光束的波长最短，选项B正确；因为a、c两束光的频次同样，用a、c光束照耀时，光电管发出的光电子的最大初动能同样，选项C错误；b光束的频次较大，能量较大，b光束光子的动量最大，选项D正确．10.圆滑水平面上有一静止木块，质量为m的子弹水平射入木块后未穿出，子弹与木块运动的速度图象以以下图．由此可知()A．木块质量可能是2mB．子弹进入木块的深度为eq\f(v0t0,2)C．木块所受子弹的冲量为eq\f(1,2)mv0D．子弹射入木块过程中产生的内能为eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)解析：选BC．设木块质量为M，由动量守恒定律，mv0＝(m＋M)eq\f(v0,2)，解得M＝m，选项A错误；依据速度—时间图线与坐标轴围成的面积表示位移可知，子弹进入木块的深度为d＝v0t0·eq\f(1,2)＝eq\f(v0t0,2)，选项B正确；由动量定理，木块所受子弹的冲量为I＝Meq\f(v0,2)＝eq\f(mv0,2)，选项C正确；由能量守恒定律，子弹射入木块过程中产生的内能为ΔE＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)(m＋M)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v0,2)))eq\s\up12(2)＝eq\f(1,4)mveq\o\al(2,0)，选项D错误．三、非选择题(此题共3小题，共40分．解答时应写出必需的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不可以得分．有数值计算的题，答案中必然明确写出数值和单位)11．(12分)如图甲所示，质量M＝2kg的木板以初速度v0＝5m/s在圆滑的水平面上运动，质量m＝0.5kg的滑块落在木板的右端没有弹起，最后恰巧没掉下来，从滑块落到木板上开始计时，二者的速度—时间图象如图乙所示，g取10m/s2，求：(1)滑块与木板间的动摩擦因数μ；(2)木板的长度L和系统产生的内能Q.解析：(1)由图乙知，t＝2s末二者达到共同速度，设共同速度为v对滑块，由动量定理得μmgt＝mv－0对木板和滑块构成的系统，水平方向动量守恒，由动量守恒定律得Mv0＝(M＋m)v联立解得μ＝0.2.(2)2s内木板的位移x1＝eq\f(v0＋v,2)t＝9m滑块的位移x2＝eq\f(v,2)t＝4m木板的长度L＝x1－x2＝5m系统产生的内能Q＝μmgL＝5J.答案：(1)0.2(2)5m5J12．(12分)以以下图为氢原子的能级图，氢原子从n＝4向n＝2能级跃迁所放出的光子恰能使某种金属发生光电效应，求：(1)该金属的截止频次是多少？(2)用一群n＝5能级的氢原子向低能级跃迁时所放出的光子照耀该金属，产生的光电子的最大动能为多少？(普朗克常量为h＝6.63×10－34J·s，结果保存三位有效数字)解析：依据玻尔理论，E4－E2＝hν，ν＝6.15×1014Hz，从n＝5向n＝1能级跃迁所放出的光子照耀该金属时产生的光电子的动能最大，由爱因斯坦光电效应方程，Ek＝(E5－E1)＝hν，得Ek≈10.5eV.答案：(1)6.15×1014Hz(2)10.5eV13．(16分)以以下图，有界的匀强磁场磁感觉强度为B＝0.05T，磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左界限．在磁场A处放一个放射源，内装eq\o\al(226,88)Ra，放出某种放射线后衰变为eq\o\al(222,86)Rn.(1)写出上述衰变方程．(2)若A处距磁场界限MN的距离OA＝1.0m时，放在MN左边边沿的粒子接收器接收到垂直于界限MN方向射出的质量较小的粒子，此时接收器距过OA的直线1.0m．求一个静止eq\o\al(226,88)Ra核衰变过程中开释的核能有多少？(取1u＝1.6×10－27kg，e＝1.6×10－19C，结果保存三位有效数字)解析：(1)eq\o\al(226,88)Ra比eq\o\al(222,86)Rn电荷数多2个，质量数多4个，则该衰变为α衰变，方程为eq\o\al(226,88)Ra→eq\o\al(222,86)Rn＋eq\o\al(4,2)He.(2)衰变过程中开释的α粒子在磁场中做匀速圆周运动，半径R＝1.0m，由2evB＝e