高中物理：选修3-5全册检测题(含答案)

高中物理：选修3-5全册检测题（含答案）一、单项选择题1.(山东日照市上学期期末)竖直向上发射一物体(不计空气阻力),在物体上升的某一时刻突然炸裂为a、b两块,质量较小的a块速度方向与物体原来的速度方向相反,则()A.炸裂后瞬间,a块的速度一定比原来物体的速度小B.炸裂后瞬间,b块的速度方向一定与原来物体的速度方向相同C.炸裂后瞬间,b块的速度一定比原来物体的速度小D.炸裂过程中,b块的动量变化量大小一定小于a块的动量变化量大小2.(黑龙江齐齐哈尔市质检)如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视为质点,质量相等．Q与水平轻弹簧相连,开始Q静止,P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞．在整个过程中,弹簧具有的最大弹性势能等于()A．P的初动能B．P的初动能的eq\f(1,2)C．P的初动能的eq\f(1,3)D．P的初动能的eq\f(1,4)3.(湖北天门、仙桃等八市第二次联考)下列现象中,原子核结构发生了改变的是()A.氢气放电管发出可见光B.β衰变放出β粒子C.α粒子散射现象D.光电效应现象4.(辽宁沈阳市第一次质检)贝可勒尔在120年前首先发现了天然放射现象,如今原子核的放射性在众多领域中有着重要作用,下列属于放射性元素衰变的是()A.eq\o\al(238,

92)U→eq\o\al(234,

90)Th＋eq\o\al(4,2)HeB.eq\o\al(235,

92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(131,

53)I＋eq\o\al(103,

39)Y＋2eq\o\al(1,0)nC.eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)nD.eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n5.(山东泰安市模拟)如图,用光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光照射时,有光电流产生．则饱和光电流()A.与照射时间成正比B.与入射光的强度无关C.与入射光的强度成正比D.与两极间的电压成正比6.(山东潍坊市二模)四种金属的逸出功W0如表所示,以下说法正确的是()金属钙钠钾铷W0/eV3.202.292.252.13A.逸出功就是使电子脱离金属所做的功B.四种金属中,钙的极限频率最小C.若某种光照射钠时有光电子逸出,则照射钙时也一定有光电子逸出D.若某种光照射四种金属时均发生光电效应,则铷逸出光电子的最大初动能最大7.(江苏南京高三下学期第三次模拟)下列说法中正确的是()A.一个质子和一个中子结合成氘核,一定会释放出能量B.汤姆孙发现电子,揭示了原子核内部有复杂结构C.根据玻尔理论,电子没有确定轨道,只存在电子云D.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8.(江苏南京金陵中学、海安高级中学、南京外国语学校高三第四次模拟)下列判断中正确的是()A.核力是强相互作用的一种表现,原子核尺度内,核力比库仑力小B.比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定C.一个氢原子从n＝3的能级跃迁回基态,可能辐射三个光子D.金属的逸出功随入射光频率的增大而增大二、多项选择题9.如图所示,一个礼花弹竖直上升到最高点时炸裂成三块碎片,其中一块碎片首先沿竖直方向落至地面,另两块碎片稍后一些同时落至地面.则在礼花弹炸裂后的瞬间这三块碎片的运动方向不可能是()10.下列说法中正确的是()A.图甲中正确反映了黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与黑体的温度的关系B.图乙的放射性同位素应选择衰变时放出α粒子的同位素C.图丙中A、B两球质量相等,当A以速度v与静止的B发生正碰后,B的速度未必是vD.图丁中电子束通过铝箔产生的衍射图样,证实了物质波的存在11.(天津卷)如图所示,我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破,等离子体中心电子温度首次达到1亿摄氏度,为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础．下列关于聚变的说法正确的是()A.核聚变比核裂变更为安全、清洁B.任何两个原子核都可以发生聚变C.两个轻核结合成质量较大的核,总质量较聚变前增加D.两个轻核结合成质量较大的核,核子的比结合能增加12.(山东潍坊市模拟)关于原子物理知识,下列说法正确的是()A．升高放射性物质的温度,其半衰期变短B．发生光电效应现象时,增大入射光的频率,同一金属的逸出功变大C.eq\o\al(237,

93)Np经过7次α衰变和4次β衰变后变成eq\o\al(209,

83)BiD．根据玻尔理论,氢原子向低能级跃迁时只放出符合两能级能量差的光子三、简答题13.某同学欲采用课本上介绍的气垫导轨和光电计时器等器材进行“验证动量守恒定律”的实验．实验装置如图所示,下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨和光电门,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平；②测得A和B两滑块上遮光片的宽度均为d；③得到A、B两滑块(包含遮光片)的质量m1、m2；④向气垫导轨通入压缩空气；⑤利用气垫导轨左右的弹射装置,使滑块A、B分别向右和向左运动,测出滑块A、B在碰撞前经过光电门过程中挡光时间分别为Δt1和Δt2；⑥观察发现滑块A、B碰撞后通过粘胶粘合在一起,运动方向与滑块B碰撞前运动方向相同,此后滑块A再次经过光电门a时挡光时间为Δt.试解答下列问题：(1)碰撞前A滑块的速度大小为________,碰撞前B滑块的速度大小为________．(2)为了验证碰撞中动量守恒,需要验证的关系式是：____________________________(用题中物理量表示)．14.如图为氢原子的能级图,大量处于n＝4激发态的氢原子跃迁时,发出______种频率不同的光子。若用其中频率最大的光照射到逸出功为2.75eV的光电管上,则加在该光电管上的遏止电压为________V。四、计算题15.在冰壶比赛中,冰壶甲以速度v1正碰静止的冰壶乙,碰后冰壶甲的速度变为v2,方向不变。已知冰壶质量均为m,碰撞过程时间为t,求：（1）正碰后冰壶乙的速度v；（2）碰撞过程中冰壶乙受到的平均作用力大小F。16.(江苏南京市高三一模)质量为0.2kg的小球以6m/s的速度竖直向下落至水平地面,经0.2s后,再以4m/s的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,g取10m/s2.求：（1）小球与地面碰撞前后的动量变化；（2）小球受到地面的平均作用力大小．17.(常州市高三年级第一次模拟)用频率为ν0的光照射某种金属发生光电效应,测出光电流i随电压U的变化图象如图6所示,已知普朗克常量为h,电子的带电量为e,求：图6（1）照射在金属表面上的这束光的最小功率P；（2）该金属的极限频率νc。18.(红桥中学一调)2014年5月10日南京发生放射源铱－192丢失事件,铱－192化学符号是Ir,原子序数77,半衰期为74天.铱－192通过β衰变放出γ射线,γ射线可以穿透10～100mm厚钢板.设衰变产生的新核用X表示,写出铱－192的衰变方程；若现有1g铱－192,经过148天有g铱－192发生衰变.参考答案一、单项选择题1.【答案】B【解析】在炸裂过程中,由于重力远小于内力,系统的动量守恒,炸裂后瞬间,a的速度大小不能确定,可能小于、等于,也可能大于原来物体的速度,故A错误；以竖直向上为正方向,根据动量守恒定律有：(ma＋mb)v0＝ma(－va)＋mbvb,解得：vb＝eq\f(ma＋mbv0＋mava,mb)>v0,b块的速度方向一定与原来物体的速度方向相同,故C错误,B正确；由动量守恒可知,炸裂过程中,b块的动量变化量大小一定等于a块的动量变化量大小,故D错误．2.【答案】B3.【答案】B【解析】氢气放电管发出可见光是原子从较高能级跃迁至较低能级的结果,是由于原子核外电子运动产生的,与原子核内部变化无关,故A错误；β衰变放出β粒子是原子核内一个中子转变为一个质子和一个电子,所以导致原子核结构发生了改变,故B正确；α粒子散射实验表明原子具有核式结构,故C错误；光电效应是原子核外电子吸收光子能量逃逸出来的现象,跟原子核内部变化无关,故D错误．4.【答案】A【解析】A选项的反应释放出α粒子,属于α衰变,故A正确；B选项属于重核裂变,故B错误；C选项属于轻核聚变,故C错误；D选项是原子核的人工转变,不是放射性衰变,故D错误．5.【答案】C【解析】当某种频率的光入射到金属上能发生光电效应时,饱和光电流的大小只与入射光的强度有关,且与入射光的强度成正比,与光照时间以及光电管两极间的电压无关．6.【答案】D【解析】逸出功是每个电子从这种金属中飞出过程中,克服金属中正电荷引力所做的功的最小值,故选项A错误；四种金属中,钙的逸出功最大,根据W0＝hνc可知,极限频率最大,选项B错误；因钙的逸出功大于钠的逸出功,则若某种光照射钠时有光电子逸出,则照射钙时不一定有光电子逸出,选项C错误；若某种光照射四种金属时均发生光电效应,因铷的逸出功最小,则铷逸出光电子的最大初动能最大,选项D正确．7.【答案】A【解析】核子结合成原子核时一定释放核能,所以一个质子和一个中子结合成氘核一定会释放出能量,A正确；汤姆孙发现电子,揭示了电子是原子的组成部分,B错误；根据玻尔理论,电子的轨道是确定,即定态,C错误；氢原子只有吸收能量等于两能级能量之差的光子才能发生跃迁,轨道半径是不连续的,D错误。8.【答案】B【解析】核力是强相互作用的一种表现,原子核尺度内,核力比库仑力大的多,A错误；比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定,B正确；一个氢原子从n＝3的能级跃迁回基态,可能辐射二个光子,C错误；金属的逸出功与入射光频率无关,与金属的性质有关,D错误。二、多项选择题9.【答案】ABC【解析】礼花弹炸裂的瞬间动量守恒,因炸裂前的总动量为零,则炸裂后总动量为零,因一块碎片沿竖直方向先落地,可知其速度方向竖直向下,则礼花弹炸裂后的瞬间这三块碎片的运动方向可能是D.10.【答案】CD【解析】黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与黑体的温度的关系是：温度越高,峰值向短波平移,所以1700K的峰值应在1300K的左侧,A错误；α粒子的穿透能力很弱,甚至不能穿过一张纸片,B错误；图丙中A、B两球质量相等,只有当A以速度v与静止的B发生弹性正碰后,B的速度才是v,C正确；图丁中电子束通过铝箔产生的衍射图样,证实了物质波的存在,D正确。11.【答案】AD【解析】与核裂变相比轻核聚变更为安全、清洁,A正确；自然界中最容易发生的聚变反应是氢的同位素氘与氚的聚变,不是任意两个原子核都能发生核聚变,B错误；两个轻核发生聚变结合成质量较大的核时,放出巨大的能量,根据E＝mc2可知,聚变反应中存在质量亏损,则总质量较聚变前减少,C错误；两个轻核结合成质量较大的核的过程中要释放能量,核子的平均质量减少,所以核子的比结合能增加,D正确．12.【答案】CD【解析】半衰期与温度无关,即升高放射性物质的温度,其半衰期不会发生变化,故A错误；金属的逸出功由金属材料决定,与入射光的频率无关,故B错误；设需要经过x次α衰变和y次β衰变,根据质量数守恒和电荷数守恒有：93＝2x－y＋83,4x＝237－209,所以解得：x＝7,y＝4,故C正确；根据玻尔理论,氢原子向低能级跃迁时只放出符合两能级能量差的光子,D正确．三、简答题13.【答案】(1)eq\f(d,Δt1)eq\f(d,Δt2)(2)eq\f(m2,Δt2)－eq\f(m1,Δt1)＝eq\f(m1＋m2,Δt)【解析】(1)碰撞前A滑块的速度大小为vA＝eq\f(d,Δt1),碰撞前B滑块的速度大小为vB＝eq\f(d,Δt2).(2)为了验证碰撞中动量守恒,需要验证关系式m2vB－m1vA＝(m2＋m1)v,其中碰后的共同速度大小为v＝eq\f(d,Δt),代入可得：eq\f(m2,Δt2)－eq\f(m1,Δt1)＝eq\f(m1＋m2,Δt).14.【答案】610四、计算题15.【答案】①v1－v2②eq\f(m（v1－v2）,t)【解析】①由动量守恒定律有mv1＝mv2＋mv,解得v＝v1－v2。②冰壶乙在碰撞过程由动量定理有Ft＝mv－0,解得F＝eq\f(m（v1－v2）,t)。16.【答案】（1）2kg·m/s,方向竖直向上（2）12N【解析】(1)小球与地面碰撞前后的动量变化Δp＝mv2－m(－v1),解得Δp＝2kg·m/s,方向竖直向上．(2)对小球,由动量定理有(F－mg)Δt＝Δp,解得F＝12N.17.【答案】①eq\f(I0,e)hν0②eq\f(hν0－eUc,h)【解析】①由图可知饱和光电流为I0,则单位时间内产生的光电子个数n＝eq\f(I0,e)。照射到金属上的光子数为N＝eq\f(I0,e),则这束光照射在金属表面上的功率P＝Nhν0＝eq\f(I0,e)hν0。②由图可知金属的遏止电压为Uc,则光电子的最大初动能Ekm＝eUc,由光电效应方程Ek