人教版高中物理選修3-5全冊同步練習(xí)題及答案解析匯編

高中物理選修3-5模塊綜合測試題

本試卷分為第?卷(選擇題)和第?卷(非選擇題)兩部分～滿分100～考試時間60分鐘。

第?卷(選擇題 共40分)

一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一個選項正確，有的有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不選的得0分。)

1(關(guān)于α粒子的散射實驗，下述不正確的是( )

A(α粒子發(fā)生大角度散射的主要原因是原子中有正電荷

B(α粒子發(fā)生大角度散射的主要原因是原子中原子核的作用

C(只有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射的原因是原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量集中在一個很小的核上

D(相同條件下，換用原子序數(shù)越小的物質(zhì)做實驗，沿同一偏轉(zhuǎn)角散射的α粒子就越少

解析:原子顯電中性～而電子帶負電～所以原子中一定存在帶正電的物質(zhì)～但是湯姆孫的原子模型就不能解釋α粒子的散射現(xiàn)象～所以α粒子大角度散射的主要原因不能直接說是原子中正電荷的作用～而是正電荷集中在原子核中的原因～所以A選項錯誤～而B選項正確,只有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射的結(jié)果證明原子存在一個集中所有正電荷和幾乎所有質(zhì)量的很小的原子核～即C選項正確,使α粒子發(fā)生大角度散射的原因是受到原子核的庫侖斥力～所以為使散射實驗現(xiàn)象更明顯～應(yīng)采用原子序數(shù)大的金箔～若改用原子序數(shù)小的物質(zhì)做實驗～α粒子受到原子核的庫侖斥力小～ 發(fā)生大角度散射的α粒子少～所以D選項正確～所以題中選不正確的答案為A選項。

答案:A

2(放射性同位素鈷60能放出較強的γ射線，其強度容易控制，這使得γ射線得到廣泛應(yīng)用。下列選項中，屬于γ射線的應(yīng)用的是( )

A(醫(yī)學(xué)上制成γ刀，無需開顱即可治療腦腫瘤

B(機器運轉(zhuǎn)時常產(chǎn)生很多靜電，用γ射線照射機器可將電荷導(dǎo)入大地

C(鋁加工廠將接收到的γ射線信號輸入計算機，可對薄鋁板的厚度進行自動控制

D(用γ射線照射草莓、荔枝等水果，可延長保存期

解析:γ射線的電離作用很弱～不能使空氣電離成為導(dǎo)體～B錯誤,γ射線的穿透能力很強～薄鋁板的厚度變化時～接收到的信號強度變化很小～不能控制鋁板厚度～C錯誤。

答案:A、D

3(一質(zhì)量為m的運動員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)Δt時間，身體伸直并剛好離開地面，

1

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速度為v。在此過程中( )

12A(地面對他的沖量為mv，mgΔt，地面對他做的功為mv 2

B(地面對他的沖量為mv，mgΔt，地面對他做的功為零

12C(地面對他的沖量為mv，地面對他做的功為mv 2

D(地面對他的沖量為mv,mgΔt，地面對他做的功為零

解析:運動員受到兩個作用力:地面對他向上的作用力F和重力mg～根據(jù)動量定理有(F,mg)Δt,mv～所以地面對他的沖量為FΔt,mv，mgΔt～地面對他的作用力～因腳的位移為零～故做功為零～正確答案為B。

答案:B

4(光電效應(yīng)的實驗結(jié)論是:對于某種金屬( )

A(無論光強多強，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)

B(無論光的頻率多低，只要光照時間足夠長就能產(chǎn)生光電效應(yīng)

C(超過極限頻率的入射光強度越弱，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越小

D(超過極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越大

12mv,hν,W～解析:根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律可知A正確～B、C錯誤。根據(jù)光電效應(yīng)方程m2頻率ν越高～初動能就越大～D正確。

答案:A、D

,75(用波長為2.0×10 m的紫外線照射鎢的表面，釋放出來的光電子中最大的動能是

,19,3484.7×10 J。由此可知，鎢的極限頻率是(普朗克常量h,6.63×10 J?s，光速c,3.0×10 m/s，結(jié)果取兩位有效數(shù)字)( )

1414A(5.5×10 Hz B(7.9×10 Hz

1415C(9.8×10 Hz D(1.2×10 Hz

c解析:由愛因斯坦的光電方程h,E，W～而金屬的逸出功W,hν～由以上兩式得～km0λ

cEkm14鎢的極限頻率為:ν,,,7.9×10 Hz～B項正確。 0λh

答案:B

6(一炮艇在湖面上勻速行駛，突然從船頭和船尾同時向前和向后各發(fā)射一發(fā)炮彈，設(shè)兩炮彈的質(zhì)量相同，相對于地的速率相同，牽引力、阻力均不變，則船的動量和速度的變化情況是( )

A(動量不變，速度增大 B(動量變小，速度不變

C(動量增大，速度增大 D(動量增大，速度減小

解析:整個過程動量守恒～由于兩發(fā)炮彈的總動量為零～因而船的動量不變。又因為船

2

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發(fā)射炮彈后質(zhì)量減小～因此船的速度增大。

答案:A

7(為估算池中睡蓮葉面承受雨滴撞擊產(chǎn)生的平均壓強，小明在雨天將一圓柱形水杯置于露臺，測得1小時內(nèi)杯中水位上升了45 mm。查詢得知，當時雨滴豎直下落速度約為12 m/s，

3據(jù)此估算該壓強約為(設(shè)雨滴撞擊睡蓮葉后無反彈，不計雨滴重力，雨水的密度為1×10

3kg/m)( )

A(0.15 Pa B(0.54 Pa

C(1.5 Pa D(5.4 Pa

,345×10解析:由題中1小時內(nèi)水位上升45 mm～可知每一秒鐘水位上升的高度:Δh, 3 600m～在t秒內(nèi)雨水對睡蓮葉面的沖量:I,Ft,mv,ρVv,ρ(SΔh)v～可得雨滴對睡蓮葉體底

F

面的壓強:p,,ρΔhv,0.15 Pa～故A正確。 S底

答案:A

8.研究光電效應(yīng)的電路如圖Z,1所示。用頻率相同、強度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流。下列光電流I與A、K之間的電壓U的關(guān)系圖像中，正確的是( ) AK

圖Z,1

解析:雖然入射光強度不同～但光的頻率相同～所以截止電壓相同,又因當入射光強時～單位時間逸出的光電子多～飽和光電流大～所以選C。

答案:C

9(下列說法正確的是( )

3

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151124A.7N，H―?C，He是α衰變方程 1 62

123B.H，H―?He，γ是核聚變反應(yīng)方程 112

2382344C.U―?Th，He是核裂變反應(yīng)方程 92 902

427301D.He，Al―?P，n是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程 213150

解析:核反應(yīng)類型分四種～核反應(yīng)的方程特點各有不同～衰變方程的左邊只有一個原子核～右邊出現(xiàn)α或β粒子。聚變方程的左邊是兩個輕核反應(yīng)～右邊是中等原子核。裂變方程的左邊是重核與中子反應(yīng)～右邊是中等原子核。人工核轉(zhuǎn)變方程的左邊是氦核與常見元素的原子核反應(yīng)～右邊也是常見元素的原子核～由此可知B、D兩選項正確。

答案:B、D

10.氫原子能級的示意圖如圖Z,2所示，大量氫原子從n,4的能級向n,2的能級躍遷時輻射出可見光a，從n,3的能級向n,2的能級躍遷時輻射出可見光b，則( )

圖Z,2

A(氫原子從高能級向低能級躍遷時可能會輻射出γ射線

B(氫原子從n,4的能級向n,3的能級躍遷時會輻射出紫外線

C(在水中傳播時，a光較b光的速度小

D(氫原子在n,2的能級時可吸收任意頻率的光而發(fā)生電離

解析:γ射線是從原子核內(nèi)部放出的～A錯誤,紫外線的光子能量比可見光的光子能量大～從n,4的能級向n,3的能級躍遷時放出的光子能量小于可見光的光子能量～B錯誤,

c因a光頻率大于b光頻率～在水中傳播時的折射率n>n～由波速v,～故vv～C正確,ababn

只有入射光的光子能量hν?|E|時～才可使n,2能級上的氫原子電離～D錯誤。 2

答案:C

第?卷(非選擇題 共60分)

二、填空題。(共4小題，每小題5分，共20分。把答案直接填寫在題中橫線上，不要求寫出演算過程。)

11((5分)鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子。光電子從金屬表面逸出的過程中，其動量的大小________(選填“增大”、“減小”或“不變”)，原因是

________________________________________________________________________。

答案:減小 光電子受到金屬表面層中力的阻礙作用(或需要克服逸出功)

4

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12((5分)激光器是一個特殊的光源，它發(fā)出的光便是激光。紅寶石激光器發(fā)射的激光是不連續(xù)的一道一道的閃光，每道閃光稱為一個光脈沖?，F(xiàn)有一紅寶石激光器，發(fā)射功率為

10,11P,1.0×10 W，所發(fā)射的每個光脈沖持續(xù)的時間為Δt,1.0×10 s，波長為793.4 nm，則每列光脈沖的長度l是________m，其中含有的能量子數(shù)N是________。

8,11,3解析:每列光脈沖的長度l,cΔt,3×10×1.0×10 m,3×10 m。

由光速公式c,λν～能量子公式ε,hν及能量關(guān)系PΔt,Nε得

,710,117.934×10×1.0×10×1.0×10λPΔt17N,,個?4.0×10個。 ,348hc6.626×10×3×10

,317答案:3×10 4.0×10個

111,,13((5分)氫原子光譜譜線波長遵循公式,R,，R為里德伯常量，賴曼系是從22,,mnλ

高能級向基態(tài)躍遷時產(chǎn)生的，巴耳末系是從高能級向第二能級躍遷時產(chǎn)生的，帕邢系是從高能級向第三能級躍遷時產(chǎn)生的，則各線系的第一條譜線的波長之比為________。

113,,解析:賴曼系的第一條譜線,R1,,R 2,,λ241

1115,,巴耳末系的第一條譜線,R,,R 22,,36λ232

1117,,帕邢系的第一條譜線,R,,R 22,,λ341443

436144故波長之比λ λ λ, ,35 189 540。 1233R5R7R

答案:35 189 540

14. (5分)在β衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗

1系統(tǒng)，利用中微子與水中H的核反應(yīng)，間接地證實了中微子的存在。 1

11 011(1)中微子與水中的H發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子(n)和正電子(e)，即中微子，H―?n，，10110

0e，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是________。(填寫選項前的字母) ，1

A(0和0 B(0和1

C(1和0 D(1和1

(2)上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以

0 0,31轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子(γ)，即e，e―?2γ。已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10 kg，反應(yīng)，,11

中產(chǎn)生的每個光子的能量約為________ J。正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子，原因是____________________。

解析:(1)由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒～可判斷中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)均為零。

2(2)正負電子相遇轉(zhuǎn)變?yōu)橐粚庾印赡芰渴睾愫唾|(zhì)能方程得2mc,2E e

2,31216,14故E,mc,9.1×10×3×10 J,8.2×10 J e

5