高中物理人教版5本册总复习总复习 市赛获奖

模块综合检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一个选项正确,7~10题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的不得分)1.我国女子短道速滑队在2023年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠。观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则()A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B.甲、乙的动量变化一定大小相等、方向相反C.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D.甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功解析:甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等,方向相反,选项A错误;甲、乙组成的系统动量守恒,动量变化量等大反向,选项B正确;甲、乙相互作用时,虽然她们之间的相互作用力始终大小相等,方向相反,但相互作用过程中,她们的对地位移不一定相同,所以甲的动能增加量不一定等于乙的动能减少量,那么甲对乙做的功就不一定等于乙对甲做的功,选项C、D错误。答案:B2.如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图,图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图,请问图乙中的检查是利用了哪种射线()A.α射线 B.β射线C.γ射线 D.三种射线都可以解析:由题图甲可知α射线和β射线都不能穿透钢板,γ射线的穿透力最强,可用来检查金属内部的伤痕,答案为C。答案:C3.如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始下滑,则()A.在以后的运动过程中,小球和槽的动量始终守恒B.在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C.被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,小球能回到槽高h处D.被弹簧反弹后,小球和槽都做速率不变的直线运动解析:小球在槽上运动时,由于小球受重力,故两物体组成的系统外力之和不为零,故动量不守恒,当小球与弹簧接触后,小球受外力,故动量不再守恒,故A错误;下滑过程中两物体都有水平方向的位移,而力是垂直于球面的,故力和位移夹角不垂直,故两力均做功,故B错误;小球脱离弧形槽时,水平方向动量守恒,可得两者速度大小相等,故小球脱离弧形槽后,槽向后做匀速运动,而小球被弹簧反弹后也做匀速运动,小球追不上弧形槽,故C错,D正确。答案:D4.氦氖激光器能产生三种波长的激光,其中两种波长分别为λ1=8μm,λ2=μm。已知波长为λ1的激光是氖原子在能级间隔为ΔE1=eV的两个能级之间跃迁产生的。用ΔE2表示产生波长为λ2的激光所对应的跃迁的能级间隔,则ΔE2的近似值为()eV eVeV eV解析:由跃迁公式得ΔE1=,ΔE2=,联立可得ΔE2=·ΔE1=eV,选项D对。答案:D5.关于对微观粒子的认识,下列说法中正确的是()A.粒子的位置和动量可以同时确定B.粒子的运动没有确定的轨迹C.单个粒子的运动没有规律D.粒子在某一时刻的加速度由该时刻粒子受到的合力决定解析:微观粒子具有波粒二象性,运动没有确定的轨迹,选项B正确;虽不能确定粒子出现在哪一位置,但可确定粒子在该点附近出现的概率,选项C错误;由不确定性关系知,粒子的位置和动量不能同时确定,选项A错误;微观粒子的运动不遵循牛顿运动定律,选项D错误。答案:B6.研究光电效应的电路如图所示。用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K),钠极板发射出的光电子被阳极A吸收,在电路中形成光电流。下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中,正确的是()解析:入射光的频率相同,则光电子的最大初动能相同,由-eU=-知,两种情况下遏止电压相同,故选项A、B错误;光电流的强度与入射光的强度成正比,所以强光的光电流比弱光的光电流大,故选项C正确,选项D错误。答案:C7.一束复色光从玻璃界面MN射向空气时分成a、b、c三束,如图所示,三束光相比较可以判定()A.在玻璃中c光束的速度最大B.在玻璃中a光束的速度最大光束的光子能量最大D.若b光束照射光电管恰能发生光电效应,那么c光束照射光电管时也一定能发生光电效应解析:从玻璃射入空气的光线,偏折大的频率高,故c光束的频率高,a光束的频率低,同时,频率高的光线在玻璃中的速度小,频率低的光线在玻璃中的速度大;光子的能量又取决于其频率,频率高的能量大。答案:BD8.如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线,普朗克常量h=×10-34J·s,由图可知()A.该金属的极限频率为×1014HzB.该金属的极限频率为×1014HzC.该图线的斜率表示普朗克常量D.该金属的逸出功为eV解析:由光电效应方程Ekm=hν-W知图线与横轴的交点为金属的极限频率,即ν0=×1014Hz,A对,B错;该图线的斜率为普朗克常量,C对;金属的逸出功W=hν0=eV≈eV,D错。答案:AC9.下列说法正确的是()A.玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B.可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C.天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D.观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同解析:卢瑟福的α粒子散射实验导致了原子的核式结构模型的建立,选项A错误;一些防伪设计是利用了紫外线能使许多物质发出荧光这一性质,选项B正确;天然放射线中的γ射线没有电性,不会在电场或磁场中发生偏转,选项C错误;根据多普勒效应可知选项D正确。答案:BD10.关于天然放射性,下列说法正确的是()A.所有元素都可能发生衰变B.放射性元素的半衰期与外界的温度无关C.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D.α、β和γ三种射线中,γ射线的穿透能力最强E.一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线解析:只有放射性元素才能发生衰变,A项错误;半衰期由原子核的内部自身的因素决定,与原子核所处的化学状态和外部条件无关,B、C两项正确;γ射线的穿透力最强,D项正确;原子核衰变时,不能同时放出α、β射线,E项错误。答案:BCD二、填空题(本题共2小题,每小题6分,共12分。请将正确的答案填在横线上)11.随着现代科学的发展,大量的科学发现促进了人们对原子、原子核的认识,下列有关原子、原子核的叙述正确的是(选填选项前的编号)。

①卢瑟福α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构②天然放射现象表明原子核内部有电子③轻核聚变反应方程有HHen④氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级和从n=2能级跃迁到n=1能级,前者跃迁辐射出的光子波长比后者的长解析:卢瑟福α粒子散射实验说明的是原子内部的结构而不是原子核内部的结构,故①错;天然放射现象说明原子核具有复杂的结构,而不是内部有电子,故②错;氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级放出的光子能量大于从n=2能级跃迁到n=1能级放出的光子能量,故前者波长小于后者,即④错。由核反应规律可知③正确。答案:③12.气垫导轨工作时能够通过喷出的气体使滑块悬浮从而基本消除掉摩擦力的影响,因此成为重要的实验器材,气垫导轨和光电门、数字毫秒计配合使用能完成许多实验。现提供以下实验器材:(名称、图象、编号如图所示)利用以上实验器材还可以完成“验证动量守恒定律”的实验,为完成此实验,某同学将实验原理设定为m1v0=(m1+m2)v(1)针对此原理,我们应选择的器材编号为;

(2)在我们所选的器材中,器材对应原理中的m1(填写器材编号)。

解析:(1)题给原理是动量守恒,故应选择器材为ABC。(2)由题意知B对应原理中的m1。答案:(1)ABC(2)B三、计算题(本题共4小题,共48分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.(10分)光子的动量p与能量E的关系为p=。静止的原子核放出一个波长为λ的光子。已知普朗克常量为h,光在真空中传播的速度为c,求:(1)质量为M的反冲核的速度为多少?(2)反冲核运动时物质波的波长是多少?解析:(1)光子的动量为p,由动量守恒定律知反冲核的动量大小也为p。有p==Mv所以v=。(2)反冲核的物质波波长λ'==λ。答案:(1)(2)λ14.(12分)40kg的女孩骑自行车带30kg的男孩(如图所示),行驶速度m/s。自行车行驶时,男孩要从车上下来。(1)他知道如果直接跳下来,他可能会摔跤,为什么?(2)男孩要以最安全的方式下车,计算男孩安全下车的瞬间,女孩和自行车的速度。(3)以自行车和两个孩子为系统,试计算在男孩下车前、后整个系统的动能的值。如有不同,请解释。解析:(1)如果直接跳下来,人具有和自行车相同的速度,脚着地后,脚的速度为零,由于惯性,上身继续向前倾斜,因此他可能会摔跤。所以他下来时用力往前推自行车,这样他下车时可能不摔跤。(2)男孩最安全的下车方式是下车瞬间相对地的速度为零。男孩下车前后,对整体由动量守恒定律有(m1+m2+m3)v0=(m1+m2)v得v=4m/s(m1表示女孩质量,m2表示自行车质量,m3表示男孩质量)(3)男孩下车前系统的动能Ek=(m1+m2+m3)(40+10+30)×J=250J男孩下车后系统的动能Ek=(m1+m2)v2=(40+10)×42J=400J男孩下车时用力向前推自行车,对系统做了正功,使系统的动能增加了150J。答案:(1)由于惯性(2)4m/s(3)250J400J男孩下车时用力向前推自行车,对系统做了正功,使系统的动能增加了150J15.(13分)(1)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,被激发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多少?用这种光照射逸出功为eV的金属表面时,逸出的光电子的最大初动能是多少?(2)静止的Li核俘获一个速度v1=×104m/s的中子而发生核反应,生成两个新核。已知生成物中He的速度v2=×104m/s,其方向与反应前中子速度方向相同。①写出上述反应方程。②求另一生成物的速度。解析:(1)由=3可知n=3,故照射光的光子能量为E3-E1=eV由Ek=hν-W知Ek=eV=eV。(2)①核反应方程式为LinHHe②设中子、氦核、新核的质量分别为m1、m2、m3,它们的速度分别为v1、v2、v3,根据动量守恒有m1v1=m2v2+m3v3v3==-1×103m/s。负号说明新核运动方向与氦核相反。答案:(1)eVeV(2)LinHHe②1×103m/s运动方向与氦核相反16.(13分)某些建筑材料可产生放射性气体——氡,氡可以发生α或β衰变。如果人长期生活在氡浓度过高的环境中,那么氡会经过人的呼吸道沉积在肺部,并放出大量的射线,从而危害人体健康。原来静止的氡核Rn)发生一次α衰变生成新核钋(Po),并放出一个能量E0=MeV的光子。已知放出的α粒子动能Eα=MeV;忽