江苏省2015届高三物理第六次联考试题(选修3-5)

-1-江苏大联考2015届高三联考·物理试卷考生注意:1.本试卷共100分。考试时间90分钟。2.答题前,考生务必将密封线内的项目填写清楚。3.请将试卷答案填在试卷后面的答题卷上。4.交卷时,可根据需要在加注“”标志的夹缝处进行裁剪。5.本试卷主要考试内容:选修3-5。第Ⅰ卷(选择题共32分)一、不定项选择题(共8小题,每小题4分,共32分。)1.下列有关射线的说法中正确的是A.因为β射线的穿透能力比较强,所以可以用β射线来检测金属板的厚度B.因为γ射线的电离本领较强,所以其通过气体时很容易把气体分子中的电子剥离C.α、β射线在磁场中均能发生偏转,而γ射线在磁场中不发生偏转D.α、β射线对身体有坏处,γ射线对身体有好处2.关于光电效应,下列说法正确的是A.极限频率越大的金属材料逸出功越大B.只要光照射的时间足够长,任何金属都能产生光电效应C.无论光强多强,只要光的频率小于金属的极限频率就不能产生光电效应D.入射光的光强一定时,频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多3.在人类对微观世界进行探索的过程中,科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是A.汤姆逊通过油滴实验测出了基本电荷的数值B.原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量C.由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子D.一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线4.氢原子的部分能级如图所示,大量处于n=2激发态的氢原子从一束单一频率的光中吸收了能量后,跃迁到某较高激发态,再向低能级跃迁时,可以发出10种不同频率的光子,则下列说法中正确的是-2-A.跃迁到的高激发态n=10B.从n=5跃迁到n=1产生的光子能量最大C.从n=5跃迁到n=4产生的光子能量最小D.从n=5跃迁到n=3产生的光子能量大于从n=3跃迁到n=2产生的光子能量5.质量分别为ma、mb、mc的小球a、b、c以相同的速度分别与另外三个质量都为M的静止小球相碰后,a球被反向弹回,b球与被碰球粘合在一起仍沿原方向运动,c球碰后静止,则下列说法正确的是A.ma一定小于MB.mc一定等于MC.b球与质量为M的球组成的系统碰撞过程机械能可能守恒D.c球与质量为M的球组成的系统碰撞过程损失的动能最大6.钴60Co)是金属元素钴的放射性同位素之一,其半衰期为5.27年。它会通过β衰变放出能量高达315keV的高速电子衰变为镍60,同时会放出两束γ射线,其能量分别为1.17MeV及1.33MeV。钴60的应用非常广泛,几乎遍及各行各业。在农业上,常用于辐射育种、食品辐射保藏与保鲜等;在工业上,常用于无损探伤、辐射消毒、辐射加工、辐射处理废物以及自动控制等;在医学上,常用于癌和肿瘤的放射治疗。关于钴60,下列说法正确的是A.衰变方程为CoNieB.钴60衰变过程中不会有质量亏损C.钴60可以作为示踪原子研究人体对药物的吸收D.10g钴60经过15.81年还剩下1.25g钴607.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A.卢瑟福α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构B.天然放射现象表明原子核内部有电子C.在所有核反应中,质量数和电荷数均守恒D.重核的裂变和轻核的聚变都会有质量亏损,都会产生巨大的能量8.在光电效应实验中,某同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示。则可判断出-3-A.三种光中,甲光的频率最大B.乙光的波长等于甲光的波长C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能第Ⅱ卷(非选择题共68分)二、填空题(5小题,共32分)9.(6分)在光滑水平面上,质量为2m的滑块A以速度v碰撞质量为m的静止滑块B,碰撞后A、B的速度方向相同,它们的总动量为,若滑块B获得的速度为v0,则碰撞后滑块A的速度为。10.(6分)在核反应n+XHHe+ΔE过程中,X是未知核。由核反应知识可以确定X核为。若n、X核H和He的静止质量分别为m1、mX、m3和m4,则ΔE的值为(光速用c表示)。11.(6分)回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用,有力地推动了现代科学技术的发展。当今医学影像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”,它在医疗诊断中,常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子。碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得,同时还产生另一粒子。该核反应方程为。若碳11的半衰期τ为20min,1g碳11经2.0h剩余碳11的质量为g。(结果保留两位有效数字)12.(6分)用α粒子轰击铝核Al),产生磷核P)和X粒子,磷核P)具有放射性,它衰变后变成硅核Si)和Y粒子,则X粒子是,Y粒子是。13.(8分)如图所示,在倾角为θ的斜面上,有一个质量是m的小滑块沿斜面向上滑动,经过时间t1,速度为零后又下滑,经过时间t2,回到斜面底端。滑块在运动过程中,受到的摩擦力大小始终是Ff,在整个运动过程中,摩擦力对滑块的总冲量大小为,方向是;合力对滑块的总冲量大小为,方向是。-4-三、计算题(4小题,每小题9分,共36分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。)14.(9分)起跳摸高是学生常进行的一项活动。某中学生身高为1.70m,质量为60kg。他站立举臂,手指摸到的高度为2.10m。在一次摸高测试中,如果他先下蹲,再用力蹬地向上跳起,同时举臂,离地后手指摸到的高度为2.30m。设他从蹬地到离开地面所用的时间为0.3s,不计空气阻力,g取10m/s2。求:(1)他跳起刚离地时的速度大小。(2)上跳过程中,他对地面平均压力的大小。15.(9分)如图所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的距离为h。质量是小球的2倍的物块B,置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方,物块B与水平面间的动摩擦因数为μ。现拉动小球使线水平伸直,由静止开始释放小球,运动到最低点时与物块发生弹性正碰。小球与物块均视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g。求:(1)碰撞后小球A的速度大小。(2)物块B在水平面上滑行的时间t。16.(9分)如图所示,一质量m1=0.6kg的小车静止在光滑的水平面上,现有一质量m2=0.3kg的物块,以水平向右的速度v0=6m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数μ=0.4,取g=10m/s2。求:(1)物块与小车的共同速度v。(2)物块在车面上滑行的时间t。(3)从物块滑上小车到与小车保持相对静止的这个运动过程中,产生的内能E。-5-17.(9分)如图所示,质量为M的小车在光滑的水平面上以速度v0向右做匀速直线运动,一个质量为m的小球从高h处自由下落,与小车碰撞后反弹上升的高度仍为h。设M≫m,发生碰撞时弹力FN≫mg,小球与车之间的动摩擦因数为μ,求:(1)小球弹起时的竖直速度。(2)小球弹起时的水平速度。2015届高三联考·物理试卷参考答案1.C解析:α射线的电离本领比较强,可以用α射线使气体带电,γ射线的穿透本领比较强,α、β都带电,所以在磁场中能发生偏转,γ射线不带电,所以在磁场中不发生偏转,所有射线对健康的身体都有坏处,选项C正确。2.AC解析:逸出功W=hν0,所以极限频率越大的金属材料逸出功越大,无论光强多强,只要光的频率小于金属的极限频率就不能产生光电效应,入射光的光强一定时,频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越少,选项A、C正确。3.C解析:密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值为1.6×10-19C,选项A错误;原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量,选项B错误;由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子,选项C正确;一个原子核在一次衰变中不可能同时放出α、β和γ三种射线,选项D错误。4.BC解析:能发出10种不同频率的光子的最高激发态n=5,由公式hν=Em-En可知从n=5跃迁到n=1产生的光子能量最大,从n=5跃迁到n=4产生的光子能量最小,选项B、C正确。5.A解析:由公式v1'=v1可知,如果碰后a球被反向弹回,则有Mma,c球与质量为M的小球碰撞过程如果机械能不守恒,则mc不一定等于M,mb与M发生完全非弹性碰撞,机械能不守恒,选项A正确。6.D解析:根据质量数守恒及电荷数守恒,可判断选项A错误;所有衰变都会有质量亏损,选项B错误;钴60半衰期太长,且衰变放出的高能粒子对人体伤害太大,不能作为药品的示踪原子,选项C错误;10g钴60经过15.81年,即经历3个半衰期,所以还剩下1.25g钴60,选项D正确。7.CD解析:卢瑟福的α粒子散射实验说明了原子应该具有核式结构,选项A错误;天然放射现象放射出的β射线是高速运动的电子流,是由原子核中的中子变成质子后产生的,选项B错误;在所有核反应中,质量数和电荷数均守恒,选项C正确;重核的裂变和轻核的聚变都会有质量亏损,都会产生巨大的能量,选项D正确。8.B解析:由图可知,甲、乙两光对应的反向截止电压均为Uc2,由爱因斯坦光电效应方程Ekm=hν-W逸及eUc=Ekm可知甲、乙两光频率相同,且均小于丙光频率,选项A错误、B正确;截止频率由光电管决定,选项C错误;甲光频率小,则甲光对应光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能,选项D错误。9.2mv(3分)v-v0(3分)10Li(3分)(m1+mX-m3-m4)c2(3分)11.147NH→116CHe(3分)0.016(3分)12.中子(3分)正电子(3分)13.Ff(t2-t1)沿斜面向上mgsinθ(t1+t2)+Ff(t1-t2)沿斜面向下(每空2分)14.解:(1)跳起后重心升高h=2.30m-2.10m=0.20m(1分)-6-根据机械能守恒定律,有:mv2=mgh(2分)解得:v==2m/s。(1分)(2)由动量定理:(F-mg)t=mv-0(3分)即F=+mg将数据代入上式可得F=1.0×103N(1分)根据牛顿第三定律可知:人对地面的平均压力F'=1.0×103N。(1分)15.解:(1)设小球的质量为m,运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为v1,碰撞前、后的动量和机械能都守恒,则有:mgh=m(1分)mv1=mv1'+2mv2'(1分)m=mv1'2+×2mv2'2(1分)解得:v1'=-(1分)v2'=(1分)物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小F=2μmg(1分)设物块在水平面上滑行的时间为t,根据动量定理,有-Ft=0-2mv2'(2分)解得:t=。(1分)16.解:(1)以水平向右为正方向,根据动量守恒定律有:m2v0=v(2分)解得:v==2m/s。(1分)(2)设物块与车面间的滑动摩擦力为F,对小车应用动量定理有:Ft=m1v-0(2分)其中:F=μm2g(1分)解得:t=1s。(1分)(3)根据能量守恒定律得:E=m2-(m1+m2)v2(1分)代入数据解得:E=3.6J。(1分)17.解:(1)因为小球与小车碰撞后反弹上升的高度仍为h,则有:=2gh(2分)解得:v1=。(1分)(2)小球的水平速度是小车对它的摩擦力作用引起的,若小球在离开小车之前水平方向上的速度就已经达到了v0,则摩擦力消失,小球在水平方向上的速度不再增大;若小球在离开小车之前在水平方向的速度小于v0,则小球与桌面作用过程就是一直被加速的①小球离开小车之前已经与小车达到共同速度v,则水平方向上动量守恒,有:Mv0=(M+m)v(2分)由于M≫m所以v=v0(1分)②小球离开小车之前始终未与小车达到共同速度,则对小球应用动量定理,水平方向上有Fμt=mv'(1分)竖直方向上有:FNt=2mv1=2m(1分)又Fμ=μFN解得:v'=2μ。(1分)