高中物理选修3-5综合测试题(1)(2)(3)有详细答案分解

-1-选修3-5综合测试题一1．下列说法中正确的是()A．为了解释光电效应规律，爱因斯坦提出了光子说B．在完成α粒子散射实验后，卢瑟福提出了原子的能级结构C．玛丽·居里首先发现了放射现象D．在原子核人工转变的实验中，查德威克发现了质子2．关于下面四个装置说法正确的是()A．图甲实验可以说明α粒子的贯穿本领很强B．图乙的实验现象可以用爱因斯坦的质能方程解释C．图丙是利用α射线来监控金属板厚度的变化D．图丁中进行的是聚变反应3．下列说法正确的是()A．汤姆孙提出了原子核式结构模型B．α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D．某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变，核内质子数减少3个E．放射性物质的温度升高，则半衰期减小4．斜向上抛出一个爆竹，到达最高点时(速度水平向东)立即爆炸成质量相等的三块，前面一块速度水平向东，后面一块速度水平向西，前、后两块的水平速度(相对地面)大小相等、方向相反。则以下说法中正确的是()A．爆炸后的瞬间，中间那块的速度大于爆炸前瞬间爆竹的速度B．爆炸后的瞬间，中间那块的速度可能水平向西C．爆炸后三块将同时落到水平地面上，并且落地时的动量相同-2-D．爆炸后的瞬间，中间那块的动能可能小于爆炸前的瞬间爆炸前的总动能5．天然放射现象中可产生α、β、γ三种射线。下列说法正确的是()A．β射线是由原子核外电子电离产生的B．23892U经过一次α衰变，变为23890ThC．α射线的穿透能力比γ射线穿透能力强D．放射性元素的半衰期随温度升高而减小6．一颗手榴弹以v0＝10m/s的水平速度在空中飞行。设它爆炸后炸裂为两块，小块质量为0.2kg，沿原方向以250m/s的速度飞去，那么，质量为0.4kg的大块在爆炸后速度大小和方向是()A．125m/s，与v0反向B．110m/s，与v0反向C．240m/s，与v0反向D．以上答案均不正确7．如图1所示是研究光电效应的电路。某同学利用该装置在不同实验条件下得到了三条光电流I与A、K两极之间的电压UAK的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图2所示。则下列说法正确的是()A．甲光对应的光电子的最大初动能小于丙光对应的光电子的最大初动能B．甲光与乙光的频率相同，且甲光的光强比乙光强C．丙光的频率比甲、乙光的大，所以光子的能量较大，丙光照射到K极到电子从K极射出的时间间隔明显小于甲、乙光相应的时间间隔D．用强度相同的甲、丙光照射该光电管，则单位时间内逸出的光电子数相等8．光滑水平地面上，A，B两物体质量都为m，A以速度v向右运动，B原来静止，左端有一轻弹簧，如图所示，当A撞上弹簧，弹簧被压缩最短时()A．A、B系统总动量仍然为mvB．A的动量变为零C．B的动量达到最大值D．A、B的速度相等9．(2014·沈阳模拟)如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34eV，那么对氢原于-3-在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是()A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应现象B．一群处于n＝3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出3种不同频率的光C．一群处于n＝3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eVD．用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原于跃迁到激发态10．轻核聚变比重核裂变能够释放更多的能量，若实现受控核聚变，且稳定地输出聚变能，人类将不再有“能源危机”。一个氘核(21H)和一个氚核(31H)聚变成一个新核并放出一个中子(10n)。(1)完成上述核聚变方程21H＋31H→________＋10n。(2)已知上述核聚变中质量亏损为Δm，真空中光速为c，则该核反应中所释放的能量为________。11．玻尔在卢瑟福的原子核式结构学说的基础上，提出具有量子特征的氢原子模型，其能级图如图所示。有一个发光管里装有大量处于第四能级的氢原子，利用这个发光管的光线照射金属钠的表面。已知金属钠的极限频率是5.53×1014Hz，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s,1eV＝1.6×10－19J。(1)发光管可能发射几种不同能量的光子？(2)发光管能使金属钠发生光电效应吗？(通过计算回答)(3)求出发光管照射金属钠所发射的光电子的最大初动能。-4-12．静止的63Li核俘获一个速度v1＝7.7×104m/s的中子而发生核反应，生成两个新核。已知生成物中42He的速度为v2＝2.0×104m/s，其方向与反应前中子的速度方向相同。(1)写出上述核反应方程。(2)求另一生成物的速度。13．如图所示，光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为mA＝2kg、mB＝1kg、mC＝2kg。开始时C静止，A、B一起以v0＝5m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。-5-选修3-5综合测试题二1．关于α、β、γ三种射线，下列说法正确的是()A．α射线是一种波长很短的电磁波B．γ射线是一种波长很短的电磁波C．β射线的电离能力最强D．γ射线的电离能力最强2．如图，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是________。(填选项前的字母)A．①表示γ射线，③表示α射线B．②表示β射线，③表示α射线C．④表示α射线，⑤表示γ射线D．⑤表示β射线，⑥表示α射线3．汞原子的能级如图，现有一束单色光照射到大量处于基态的汞原子上，汞原子只发出三种不同频率的单色光。关于入射光的能量，下列说法正确的是()A．等于4.9eVB．等于7.7eVC．等于8.8eVD．大于或等于10.4eV4．根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E的轨道跃迁到能量为E′的轨道，辐射出波长为λ的光，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则E′等于()A．E－hλcB．E＋hλcC．E－hcλD．E＋hcλ5．如图所示为氢原子的能级结构示意图，一群氢原子处于n＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，用这些光子照射逸出功为2.49eV的金属钠。下列说法正确的是()A．这群氢原子能辐射出三种不同频率的光，其中从n＝3能级跃迁到n＝2能级所发出的光波长最短B．这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减少，电势能增加C．能发生光电效应的光有三种D．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.60eV6．关于光电效应，下列说法正确的是()A．爱因斯坦用光子说成功解释了光电效应-6-B．入射光的频率低于极限频率就不能发生光电效应C．光电子的最大初动能与入射光的强度成正比D．光电子的最大初动能与入射光频率成正比7．23892U的衰变方程为23892U→23490Th＋42He，其衰变曲线如图，T为半衰期，则()A．23892U发生的是α衰变B．23892U发生的是β衰变C．k＝3D．k＝48．下列关于近代物理知识的说法正确的是()A．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了2个B．β射线是原子核外的电子电离形成的电子流，它具有较强的穿透能力C．含有10个原子核的放射性元素，经过一个半衰期，一定有5个原子核发生衰变D．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时氢原子的电势能减少，电子的动能增加9．在实验室内较精准地测量到的双β衰变事例是在1987年公布的，在进行了7960小时的实验后，以68%的置信度认出8234Se发生的36个双β衰变事例，已知静止的8234Se发生双β衰变时，将释放出两个电子和两个中微子(中微子的质量数和电荷数都为零)，同时转变成一个新核X，则X核的中子数为________；若衰变过程释放的核能是E，真空中的光速为c，则衰变过程的质量亏损是________。10．2011年3月11日，日本福岛核电站发生核泄漏事故，其中铯137(13735Cs)对环境的影响最大，其半衰期约为30年。(1)请写出铯137(13735Cs)发生β衰变的核反应方程________〔已知53号元素是碘(Ⅰ)，56号元素是钡(Ba)〕。(2)若在该反应过程中释放的核能为E，则该反应过程中质量亏损为________(真空中的光速为c)。(3)泄漏出的铯137约要到公元________年才会有87.5%的原子核发生衰变。11．在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实-7-验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中11H的核反应，间接地证实了中微子的存在。(1)中微子与水中的11H发生核反应，产生中子(10n)和正电子(0＋1e)，即：中微子＋11H→10n＋0＋1e可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是______。(填写选项前的字母)A．0和0B．0和1C．1和0D．1和1(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子(γ)，即0＋1e＋0－1e→2γ已知正电子和电子的质量都为9.1×10－31kg，反应中产生的每个光子的能量约为________J。正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是______________________。(3)试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。12．云室处于一个垂直纸面向外的匀强磁场中，一静止的原子核AZX在云室中发生了一次衰变，其衰变产物在磁场中运动的圆轨迹如图所示。已知新核Y的质量为M，粒子的质量为m，衰变后粒子的速度大小为v，假设原子核衰变时释放的能量都转化为粒子和新核的动能。(1)试写出核衰变方程；(2)求原子核衰变时释放的能量。13．已知氢原子基态的电子轨道半径r1＝0.53×10－10m，基态的能级值E1＝－13.6eV。(1)求电子在n＝1的轨道上运转形成的等效电流；(2)有一群氢原子处于量子数n＝3的激发态，画一个能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几种光谱线；(3)计算这几条光谱线中最长的波长。-8-选修3-5综合测试题三1、一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力与分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为()A．v0－v2B．v0＋v2C．v0－m2m1v2D．v0＋m2m1(v0－v2)2、如图所示，光滑的水平面上，小球A以速度v0向右运动时与静止的小球B发生对心正碰，碰后A球的速率为v03，B球的速率为v02，A、B两球的质量之比为()A．38B．35C．23D．433、古时有“守株待兔”的寓言．假设兔子质量约为2kg，以15m/s的速度奔跑，撞树后反弹的速度为1m/s，则兔子受到撞击力的冲量大小为()A．28N·sB．29N·sC．31N·sD．32N·s4、关于物体的动量，下列说法中正确的是()A．物体的动量越大，其惯性也越大B．同一物体的动量越大，其速度一定越大C．物体的加速度不变，其动量一定不变D．运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向5、卢瑟福的α粒子散射实验的结果（）A.证明了质子的存在B.证明了原子核是由质子和中子组成的C.说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上D.说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动6、氢原子的核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道时，可能发生的情况有（）A.放出光子，电子动能减少，原子势能增加B.放出光子，电子动能增加，原子势能减少C.吸收光子，电子动能减少，原子势能增加D.吸收光子，电子动能增加，原子势能减少-9-7、欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是（）A.用10.2eV的光子照射B.用11eV的光子照射C.用14eV的光子照射D.用11eV的电子照射E.用13.07eV的光子照射，可观测到氢原