高中物理鲁科版5本册总复习总复习

模块综合测评(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分．全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选或不答得0分．)1．篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以()A．减小球对手的冲量B．减小球的动量变化率C．减小球的动量变化量D．减小球的动能变化量【解析】由题可知球动量的变化量一定，当增大接球的时间时，由F＝eq\f(Δp,Δt)可知，可以减小球对手的作用力，即减小球的动量变化率，B正确．【答案】B2．关于近代物理，下列说法正确的是()【导学号：64772119】A．α射线是高速运动的氦原子B．核聚变反应方程eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n中，eq\o\al(1,0)n表示质子C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比D．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征【解析】α射线是氦核流，A错误.eq\o\al(1,0)n表示的是中子，B错误．由光电效应方程Ekm＝hν－W知Ekm与ν成线性关系，C错误．玻尔的量子化原子模型的实验基础：一是原子的稳定性，二是原子光谱的分立特征，故D正确．【答案】D3．下列说法正确的是()A．卢瑟福用实验得出原子核具有复杂的结构B．玻尔认为，氢原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的C．重核的裂变过程质量增大，轻核的聚变过程有质量亏损D．将放射性元素掺杂到其他稳定元素中，并降低其温度，该元素的半衰期改变【解析】关于原子核有复杂结构的信息最先来自于天然放射现象，A错误．中等大小的核的比结合能最大、核子平均质量最小，轻核聚变与重核裂变过程中都是释放能量，都发生质量亏损，C错误．半衰期是描述原子核衰变快慢的物理量，只取决于原子核内部结构，与其化学状态、物理状态无关，D错误．根据玻尔原子理论，知B正确．【答案】B4．质量为m的物体以速度v0从地面竖直向上抛(不计空气阻力)到落回地面，在此过程中()A．上升过程和下落过程中动量的变化量大小为mv0，但方向相反B．整个过程中重力的冲量为mv0C．整个过程中重力的冲量为0D．上升、下降过程冲量大小均为mv0，方向向下【解析】不计空气阻力时，物体以速度v0落向地面，上升过程和下降过程中动量变化量等于重力的冲量，大小均为mv0，方向竖直向下，重力的总冲量为2mv0，故D正确，A、B、C错误．【答案】D5．如图1所示，为氢原子能级图，现有大量氢原子从n＝4的能级发生跃迁，并发射光子照射一个钠光电管，其逸出功为eV，以下说法正确的是()图1A．氢原子只能发出4种不同频率的光B．能够让钠光电管发生光电效应现象的有4种光子C．为了增大钠光电管的光电流，可增大入射光的频率D．光电管发出的光电子与原子核发生β衰变时放出的电子都是来源于原子核内部【解析】由Ceq\o\al(2,4)＝6种知A错误；这六种光子能量依次为eV、eV、eV、eV、eV、eV，故能让钠光电管发生光电效应的光子有四种，B正确．要增大光电流，需增大单位时间内逸出的光电子数目，即增大入射光的强度，C错误．光电管中发出的电子是金属内自由电子获得足够能量逸出的，而β衰变放出的电子是原子核内中子转变为质子时产生的，D错误．【答案】B6．(多选)如图2所示是氢原子的能级图，大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n＝2能级跃迁时释放的光子，则()【导学号：64772072】图2A．6种光子中波长最长的是氢原子从n＝4激发态跃迁到基态时产生的B．6种光子中有2种属于巴耳末系C．使处于n＝4能级的氢原子电离至少要eV的能量D．在6种光子中，氢原子从n＝4能级跃迁到n＝1能级释放的光子康普顿效应最明显【解析】由Em－En＝heq\f(c,λ)，得6种光子中氢原子由n＝4跃迁到n＝1的能量差最大，波长最短，所以A项错误．由巴耳末系的定义，知在6种光子中只有氢原子从n＝4跃迁到n＝2和n＝3跃迁到n＝2释放的光子属于巴耳末系，B项正确．由E∞－E4＝0－(－eV)＝eV，知要使n＝4能级的氢原子电离至少需eV的能量，C项正确．在6种光子中，氢原子从n＝4能级跃迁到n＝1能级时释放的光子的能量最大，则光子的波长最短，康普顿效应最明显，故D项正确．【答案】BCD7．(多选)如图3所示，小车在光滑的水平面上向左运动，木块在小车的水平车板上水平向右运动，且未滑出小车，下列说法中正确的是()图3A．若小车的动量大于木块的动量，则木块先减速再加速后匀速B．若小车的动量大于木块的动量，则小车先减速再加速后匀速C．若小车的动量小于木块的动量，则木块先减速后匀速D．若小车的动量小于木块的动量，则小车先减速后匀速【解析】因水平面光滑，小车与木块组成的系统动量守恒，若小车的动量大于木块的动量，则总动量方向向左，最后小车和木块一起向左运动，小车先减速后匀速，木块先向右减速再向左加速，最后匀速，A正确，B错误；若小车动量小于木块动量，则最后两者一起向右运动，木块先减速后匀速，小车先向左减速，再向右加速，最后匀速运动，C正确，D错误．【答案】AC8．(多选)带有1/4光滑圆弧轨道，质量为M的滑车静止置于光滑水平面上，如图4所示，一质量也为M的小球以速度v0水平冲上滑车，到达某一高度后，小球又返回车的左端，则()图4A．小球以后将向左做平抛运动B．小球将做自由落体运动C．此过程小球对小车做的功为eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,0)D．小球在弧形槽上上升的最大高度为veq\o\al(2,0)/2g【解析】小球上升到最高点时与小车相对静止，有共同速度v′，由动量守恒定律和机械能守恒定律有：Mv0＝2Mv′①eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,0)＝2×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)Mv′2))＋Mgh②联立①②得：h＝eq\f(v\o\al(2,0),4g)，故D错误．从小球滚上到滚下并离开小车，系统在水平方向上的动量守恒，由于无摩擦力做功，动能守恒，此过程类似于弹性碰撞，作用后两者交换速度，即小球速度变为零，开始做自由落体运动，故B、C对，A错．【答案】BC二、非选择题(本题共4小题，共52分．按题目要求作答)9．(10分)如图5所示“为探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图.【导学号：64772073】图5(1)因为下落高度相同的平抛小球(不计空气阻力)的飞行时间相同，所以我们在实验中可以用________作为时间单位．(2)本实验中，实验必须要求的条件是()A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端点的切线是水平的C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放D．入射球与被碰球满足ma>mb，ra＝rb(3)图中M、P、N分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置，则实验中要验证的关系是()A．ma·ON＝ma·OP＋mb·OMB．ma·OP＝ma·ON＋mb·OMC．ma·OP＝ma·OM＋mb·OND．ma·OM＝ma·OP＋mb·ON【解析】(1)在此实验装置中两球的飞行时间相同，实验中可用平抛时间作为时间单位，从而变比较速度大小为比较水平位移的大小．(2)此实验要求两小球平抛，所以应使斜槽末端点的切线是水平的，B对；要求碰撞时入射小球的速度不变，应使入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放即可，C对，A错；为使入射小球不返回且碰撞时为对心正碰，应使ma>mb且ra＝rb，D对．(3)实验中要验证mav1＝mav1′＋mbv′2，取平抛时间为时间单位，则变为maeq\f(OP,t)＝maeq\f(OM,t)＋mbeq\f(ON,t)，即maOP＝maOM＋mbON.【答案】(1)平抛时间(2)BCD(3)C10．(12分)氢原子的能级如图6所示．氢原子从n＝3能级向n＝1能级跃迁所放出的光子，恰能使某种金属产生光电效应，则该金属的截止频率为________Hz；用一群处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，产生的光电子最大初动能为________eV(普朗克常量A＝×10－34J·s，结果均保留2位有效数字)．图6【解析】原子从能级n＝3向n＝1跃迁所放出的光子的能量为eV－eV＝eV，因所放出的光子，恰能使某种金属产生光电效应，则有hν0＝eV，解得：ν0＝×1015Hz.当光子能量等于逸出功时，恰好发生光电效应，所以逸出功W0＝eV.从n＝4能级向n＝1跃迁所放出的光子能量最大，为hν＝eV－eV＝eV.根据光电效应方程得最大初动能Ekm＝hν－W0＝eV－eV＝eV.【答案】×101511．(14分)如图7所示为伦琴射线管的示意图，K为阴极钨丝，发射的电子初速度为零，A为对阴极(阳极)，当A、K间加直流电压U＝30kV时，电子被加速打到对阴极A上，使之发出伦琴射线，设电子的动能全部转化为伦琴射线的能量，试求：图7(1)电子到达对阴极的速度是多大？(2)由对阴极发出的伦琴射线的最短波长是多大？(3)若AK间的电流为10mA，那么每秒钟对阴极最多能辐射出多少个伦琴射线光子？(电子电量e＝－×10－19C，质量m＝×10－30kg，普朗克常量h＝×10－34J·s)【解析】(1)由动能定理得eq\f(1,2)mv2＝eU，所以v＝eq\r(\f(2eU,m))代入数据得：v＝×108m/s.(2)因为eq\f(1,2)mv2＝eU＝hν＝heq\f(c,λ)所以λ＝eq\f(hc,eU)＝×10－11m.(3)每个电子与对阴极碰撞后均能产生一个光子，则n＝eq\f(It,e)＝eq\f(10×10－3×1,×10－19)个＝×1016个．【答案】(1)×108m/s(2)×10－11m(3)×1016个12．(16分)如图8所示，甲车质量m1＝20kg，车上有质量M＝50kg的人，甲车(连同车上的人)从足够长的斜坡上高h＝m处由静止滑下，到水平面上后继续向前滑动．此时质量m2＝50kg的乙车正以v0＝m/s的速度迎面滑来，为了避免两车相撞，当两车相距适当距离时，人从甲车跳到乙车上，求人跳出甲车的水平速度(相对地面)应在什么范围以内？(不计地面和斜坡的摩擦，g取10m/s2.)【导学号：64772023】图8【解析】甲系统从高h处滑下，不计摩擦，滑到底端时的速度为v，根据机械能守恒定律得：(m1＋M)gh＝eq\f(1,2)(m1＋M)v2得：v＝eq\r(2gh)＝3m/s当甲、乙靠近时，为了避免相撞，人从甲车上跳到乙车上，若作用后甲、乙两车的速度相同，则人跳出的速度最小，由动量守恒列式，并规定向右为正方向，甲与人：(m1＋M)v＝Mvmin＋m1