高中物理人教版5本册总复习总复习 高质作品

模块综合测评(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的4个选项中，第1～4题只有一个选项符合要求，第5～8题有多个选项符合要求．全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)1．下列说法正确的是()\o\al(14,6)C的半衰期会随着周围环境温度的变化而改变B．爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说C．处于n＝3能级状态的大量氢原子自发跃迁时，能发出3种频率的光子D．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了光子说【解析】元素的半衰期由原子核内部因素决定，与外界温度无关；爱因斯坦为解释光电效应提出了光子说；处于n＝3能级状态的大量氢原子自发跃迁时，能发出3种频率的光子；普朗克为了解释黑体辐射，提出了能量子假说．【答案】C2．根据玻尔理论，下列说法正确的是()A．原子处于定态时，虽然电子做变速运动，但并不向外辐射能量B．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，电势能的减少量等于动能的增加量C．氢原子可以吸收小于使氢原子电离能量的任意能量的光子，因而轨道半径可以连续增大D．电子没有确定轨道，只存在电子云【解析】根据玻尔理论中的定态假设可知，原子处于定态时，不向外辐射能量，A项正确；氢原子发生跃迁辐射光子，减少的电势能一部分转化为电子的动能，另一部分转化为光子能量辐射出去，B错误；氢原子只能吸收等于能级差的能量的光子，轨道半径也是一系列不连续的特定值，C、D项错．【答案】A3．下列四幅图的有关说法中正确的是()ABCDA．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．发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小的空间范围 C．光电效应实验说明了光具有波动性D．射线甲由α粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷【解析】根据玻尔理论可以知道，电子绕原子核运动过程中是沿着特定轨道半径运动的，A错；根据卢瑟福的α粒子散射实验现象，可以知道B对；光电效应表明了光的粒子性，C错；根据左手定则可以判断射线甲带负电，D错．【答案】B4．根据玻尔原子结构理论，氦离子(He＋)的能级图如图1所示．当某个He＋处在n＝4的激发态时，由于跃迁所释放的光子最多有()【导学号：54472264】图1A．1 B．2个C．3个 D．6个【解析】本题研究是某个He＋，若从n＝4到n＝1能级跃迁，则只放出一个光子；若从n＝4能级跃迁到n＝2能级，可以从n＝2能级跃迁到n＝1能级，则有2个光子放出；同理，若从n＝4能级先跃迁到n＝3能级，则还可从n＝3能级向n＝2能级跃迁，也可从n＝2能级向n＝1能级跃迁，则放出3个光子，C项正确．【答案】C5．恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应．核反应方程为eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(8,4)Be＋γ.以下说法正确的是()图2A．该核反应为聚变反应B．热核反应中有质量亏损C．热核反应会放出巨大能量D．由于核反应中质量数守恒，所以质量也是守恒的【解析】该核反应为聚变反应，故A正确；核反应中的裂变和聚变，都会有质量亏损，都会放出巨大的能量，故B、C正确；核反应中质量数守恒，质量不守恒，故D错误．【答案】ABC6．由于放射性元素eq\o\al(237,93)Np的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现．已知eq\o\al(237,93)Np经过一系列α衰变和β衰变后变成eq\o\al(209,83)Bi，下列判断中正确的是()【导学号：54472102】\o\al(209,83)Bi的原子核比eq\o\al(239,93)Np的原子核少28个中子\o\al(209,93)Bi的原子核比eq\o\al(237,93)Np的原子核少18个中子C．衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变D．衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变【解析】eq\o\al(209,83)Bi的中子数为209－83＝126，eq\o\al(237,93)Np的中子数为237－93＝144，eq\o\al(209,83)Bi的原子核比eq\o\al(237,93)Np的原子核少144－126＝18个中子，A错误、B正确；衰变过程中共发生的α衰变的次数为eq\f(237－209,4)＝7次，β衰变的次数是2×7－(93－83)＝4次，C正确、D错误．【答案】BC7．下列说法正确的是()A．方程式eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He是重核裂变反应方程B．光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性C．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的D．德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想【解析】eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He是衰变反应，不是重核裂变反应方程；故A错误；光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性，故B正确；β衰变所释放的电子，是原子核内的中子转化成质子和电子时所产生的，故C错误；德布罗意首先提出了物质波的猜想，之后电子衍射实验证实了他的猜想，故D正确．【答案】BD8．下列说法正确的是()\o\al(232,90)Th经过6次α衰变和4次β衰变后，成为稳定的原子核eq\o\al(208,82)PbB．发现中子的核反应方程为eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋eq\o\al(1,0)nC．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱D．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子能量减小【解析】eq\o\al(232,90)Th经过6次α衰变和4次β衰变后，质量数是：m＝232－6×4＝208，电荷数：z＝90－2×6＋4＝82，成为稳定的原子核eq\o\al(208,82)Pb.故A正确；发现中子的核反应方程是eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋eq\o\al(1,0)n，故B正确；γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故C正确；根据波尔理论可知，核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，氢原子的电势能增大，核外电子遵循：keq\f(e2,r2)＝eq\f(mv2,r)，据此可知电子的动能减小；再据能级与半径的关系可知，原子的能量随半径的增大而增大，故D错误．【答案】ABC二、非选择题(本题共5小题，共52分．按题目要求作答．)9．(8分)若在做“验证动量守恒定律”的实验中，称得入射小球1的质量m1＝15g，被碰小球2的质量m2＝10g，由实验得出它们在碰撞前后的位移—时间图线如图3所示，则由图可知，入射小球在碰前的动量是________g·cm/s，入射小球在碰后的动量是________g·cm/s，被碰小球的动量是______g·cm/s，由此可得出的结论是__________________________________．【导学号：54472265】图3【解析】由题图知碰前p1＝m1v1＝m1eq\f(Δx1,Δt1)＝1500g·cm/s碰后p1′＝m1eq\f(Δx1′,Δt1′)＝750g·cm/sp2′＝m2eq\f(Δx2′,Δt2′)＝750g·cm/s.由此可得出的结论是两小球碰撞前后的动量守恒．【答案】1500750750两小球碰撞前后的动量守恒10．(8分)用半径相同的两个小球A、B的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意图如图4所示，斜槽与水平槽圆滑连接．实验时先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹，再把B球静置于水平槽边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹．记录纸上的O点是重垂线所指的位置，若测得各落点痕迹到O点距离：OM＝cm，OP＝cm，ON＝cm，并知A、B两球的质量比为2∶1，则未放B球时A球落地点是记录纸上的________点，系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p′的百分误差eq\f(|p－p′|,p)×100%＝________%(结果保留一位有效数字).【导学号：54472266】图4【解析】M、N分别是碰后两球的落地点的位置，P是碰前A球的落地点的位置，碰前系统的总动量可等效表示为p＝mA·OP，碰后系统的总动量可等效表示为p′＝mA·OM＋mB·ON，则其百分误差eq\f(|p－p′|,p)＝eq\f(|mA·OP－mA·OM＋mB·ON|,mA·OP)≈2%.【答案】P211．(12分)(1)大多数核反应释放核能，而有的需要吸收一定的能量才能发生核反应，比如：X＋eq\o\al(14,7)N→eq\o\al(17,)8O＋eq\o\al(1,1)H中，X粒子，eq\o\al(14,7)N、eq\o\al(17,8)O、eq\o\al(1,1)H的质量分别为mX、mN、mO、mH，由爱因斯坦质能方程可知该反应需要吸收的能量为Q＝[(mO＋mH)－(mX＋mN)]c2，反应方程式中的X粒子为________，如果用动能为Ek＝Q的X粒子轰击速度为0的eq\o\al(14,7)N，该反应________发生(填“能”或“不能”)，其理由是________．(2)氚(eq\o\al(3,1)H)是最简单的放射性原子核，夜光手表即是利用氚核衰变产生的β射线激发荧光物质发光．氚核发生β衰变过程中除了产生β粒子和新核外，还会放出不带电且几乎没有静止质量的反中微子eq\x\to(ν)e.在某次实验中测得一静止的氚核发生β衰变后，产生的反中微子和β粒子的运动方向在一条直线上，设反中微子的动量为p1，β粒子的动量为p2.求：①氚发生β衰变的衰变方程．②产生新核的动量．【导学号：54472103】【解析】(1)由核反应过程中电荷数守恒和质量数守恒可得X为eq\o\al(4,2)He；假设该反应能发生，根据爱因斯坦质能方程ΔE＝mc2知，在此反中将吸收能量，eq\o\al(4,2)He粒子的动能将全部被吸收，生成物的质量将增加，所以生成物的速度为0，故生成物的动量为0，而反应物的动量不为0，违背了动量守恒定律，故该反应不能发生．(2)①根据质量数与电荷数守恒，则氚发生β衰变的衰变方程：eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(0,－1)e＋eq\o\al(3,2)He＋eq\x\to(ν)e②衰变过程中动量守恒，0＝p1＋p2＋p所以新核的动量大小为p＝－p1－p2【答案】(1)α粒子(或eq\o\al(4,2)He)不能违背了动量守恒定律(2)①eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(0,－1)e＋eq\o\al(3,2)He＋eq\x\to(ν)e②－p1－p212．(12分)如图5所示，一个半径为R、内侧光滑的圆形轨道平放于光滑水平面上并被固定，其圆心为O.有a、b两个可视为质点的小球，分别静止靠在轨道内侧直径AB的两端，两球质量分别为ma＝4m和mb＝m.现给a球一个沿轨道切线方向的水平初速度v0，使其从A向B运动并与b球发生弹性碰撞，已知两球碰撞时间极短，求两球第一次碰撞和第二次碰撞之间的时间间隔.【导学号：54472104】图5【解析】a球与b球在B点第一次相碰，以逆时针方向为正方向，设第一次碰后a、b的速度分别为va和vb，由弹性碰撞规律得：mav0＝mava＋mbvbeq\f(1,2)maveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)maveq\o\al(2,a)＋eq\f(1,2)mbveq\o\al(2,b)解得vb＝eq\f(2ma,ma＋mb)v0＝eq\f(8,5)v0va＝eq\f(3,5)v0va和vb均为正值，表明碰后两球运动方向相同(都朝逆时针方向)到第二次碰前，设时间间隔为Δt，有：(vb－va)·Δt＝2πR，则Δt＝eq\f(2πR,v0).【答案】eq\f(2πR,v0)13．(12分)如图6所示，一质量为2m的L形长木板静止在光滑水平面上．木板右端竖起部分内侧有粘性物质，当有其他物体与之接触时即会粘在一起．某一时刻有一质量为m的物块，以水平速度v0从L形长木板的左端滑上长木板．已知物块与L形长木板的上表面的动摩擦因数为μ，当它刚要与L形长木板右端竖起部分相碰时，速度减为eq\f(v0,2)，碰后即粘在一起，求：图6(1)物块在L形长木板上的滑行时间及此时长木板在地面上滑行的距离；(2)物块与L形长木板右端竖起部分相碰过程中，长木板受到的冲量大小.【导学号：54472269】【解析】(1)设物块在L形长木板上的滑行时间为t，由动量定理得：－μmgt＝me