2019-2020学年高中物理 本册学业质量标准检测（含解析）新人教版选修3-5

《2019-2020学年高中物理 本册学业质量标准检测（含解析）新人教版选修3-5》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年高中物理 本册学业质量标准检测（含解析）新人教版选修3-5（10页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、本册学业质量标准检测本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。第卷(选择题共40分)一、选择题(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16小题只有一个选项符合题目要求，第710小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全(如图)，这是由于(D)A人跳在沙坑的动量比跳在水泥地上小B人跳在沙坑的动量变化比跳在水泥地上小C人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上小D人跳在沙坑受到的冲力比跳在水泥地上小解析：人跳远从一定高度落下，落地前的速度一定，则初动量相同，落地后静止，末

2、动量一定，所以人下落过程的动量变化量p一定，因落在沙坑上作用的时间长，落在水泥地上作用时间短，根据动量定理Ftp，t长F小，故D对。2如图所示，甲、乙两人静止在光滑的冰面上，甲沿水平方向推了乙一下，结果两人向相反方向滑去。已知甲的质量为45 kg，乙的质量为50 kg。则下列判断正确的是(C)A甲的速率与乙的速率之比为910B甲的加速度大小与乙的加速度大小之比为910C甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为11D甲的动能与乙的动能之比为11解析：甲、乙系统动量守恒，根据Pmv得速度与质量成反比，甲、乙速度之比为109，A选项错误；甲、乙相互作用力大小相等，根据Fma得加速度与质量成反比，甲乙

3、加速度之比为109，B选项错误；甲、乙相互作用力相等，冲量大小也相等，C选项正确；根据2mEkP2得动量相同时，动能与质量成反比，甲、乙动能之比为109，D选项错误。3下列各种说法中错误的有(B)A普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说B一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的照射时间太短C在光的单缝衍射实验中，狭缝越窄，光子动量的不确定量越大D任何一个运动物体，无论是大到太阳、地球，还是小到电子、质子，都与一种波相对应，这就是物质波，物质波是概率波解析：普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说，故A正确；一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的频率小

4、于极限频率，故B错误；光的单缝衍射实验中，狭缝越窄，光子动量的不确定量越大，故C正确；任何一个运动物体，都与一种波相对应，这就是物质波，物质波是概率波，故D正确。4(2019浙江省杭州市西湖高中高二下学期月考)质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为.初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为(D)Amv2Bv2CNmgLDNmgL解析：箱子与物块组成的系统动量守恒，以物块的初速度方向

5、为正方向，由动量守恒定律得：mv(Mm)v，系统损失的动能：EKmv2(Mm)v2，联立解得：EK；故A、B错误；由于小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，可知小物块相对于箱子的路程大小为NL，N为小物块与箱子之间碰撞的次数，所以系统损失的动能还可以表示为：EKQNmgL，故C错误，D正确。5若用大写字母代表原子核，E经衰变成为F，再经衰变成为G，再经衰变成为H。上述系列衰变可记为下式：EFGH另一系列衰变如下：PQRS已知P和F是同位素，则(B)AQ和G是同位素，R和H是同位素BR和E是同位素，S和F是同位素CR和E是同位素，S和H是同位素DQ和E是同位素，R和F是同位素解析：由于P和F

6、是同位素，设它们的质子数为n，则其他各原子核的质子数可分别表示如下：n2EnFn1Gn1HnPn1Qn2RnS由此可以看出R和E是同位素，S和F是同位素，Q和G是同位素，B正确。6(2019江苏省盐城市高二下学期期末)关于下列四幅图说法正确的是(C)A玻尔原子理论的基本假设认为，电子绕核运行轨道的半径是任意的B光电效应产生的条件为：光强大于临界值C电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性D发现少数粒子发生了较大偏转，说明金原子质量大而且很坚硬解析：根据玻尔理论知道，电子的轨道不是任意的，电子有确定的轨道，且轨道是量子化的，故A错误；光电效应实验产生的条件为：光的频率大于极限频率，故B

7、错误；电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性，故C正确；粒子散射实验发现少数粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围，故D错误。7(2019福建省福州市八县(市)一中高二下学期期末联考)如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34 eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的规律认识正确的是(ABC)A用能量为14.0 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离B一群处于n4能级的氢原子向低能级跃迁所辐射的光中，有3种不同频率的光能使锌发生光电效应C一群处于n3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8.75 eVD用能

8、量为10.21 eV光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态解析：用能量为14.0 eV的光子照射，氢原子可以从基态跃迁到无穷远，多余的能量转化为电离后的动能，故A正确；一群处于n4能级的氢原子向基态跃迁时，辐射光子种类数目为6种，其中有3种光子能量大于3.34 eV，故B正确；一群处于n3能级的氢原子向基态跃迁时辐射光子最大能量为12.09 eV，克服逸出功后剩余的最大动能为8.75 eV，故C正确；当氢原子吸收的光子能量刚好等于能级差时，氢原子会跃迁到对应的高能级上去，由于没有任何一个高能级与基态的能级差等于10.21 eV，而且又不足以跃迁到无穷远发生电离，所以用能量为10.21 eV

9、的光子照射，不能使处于基态的氢原子跃迁，故D错误。8下列说法中正确的是(AD)A卢瑟福通过实验发现了质子，其核反应方程为HeNOHB铀核裂变的核反应是：UBaKr2nC质子、中子、粒子的质量分别为m1、m2、m3。质子和中子结合成一个粒子，释放的能量是：(m1m2m3)c2D如图，原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为2的光子，已知12。那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为的光子解析：卢瑟福用粒子轰击氮核发现了质子，故A正确；B选项不是裂变反应，故B错误；质子和中子结合成一个粒子的核方程为：2H2nHe，故释放能量为：

10、(2m12m2m3)c2，故C错误；bc能级之间能量等于ac能级与ab能级之间能量之和，即有：，故从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为：3的光子，故D正确。9(2018北京临川育人学校高二下学期期中)关于下面四个装置说法正确的是(CD)A实验(A)可以说明粒子的贯穿本领很强B实验(B)现象可以用爱因斯坦的质能方程解释C(C)是利用射线来监控金属板厚度的变化D装置(D)进行的是核裂变反应解析：(A)图是粒子散射实验，不能说明粒子的贯穿本领很强。故A错误；(B)图是实验室光电效应的实验，该实验现象可以用爱因斯坦的光电效应方程解释，故B错误；(C)图，因为射线穿透能力较弱，金属板厚度的微小变

11、化会使穿过铝板的射线的强度发生较明显变化，即可以用射线控制金属板的厚度。故C正确；(D)装置是核反应堆的结构，进行的是核裂变反应，故D正确。10如图所示，国际原子能机构2007年2月15日公布核辐射警示新标志，新标志为黑框红底三角，内有一个辐射波标记、一个骷髅头标记和一个逃跑的人形。核辐射会向外释放三种射线：射线带正电，射线带负电，射线不带电。现有甲、乙两个原子核原来都静止在同一匀强磁场中，其中一个核放出一个粒子，另一个核放出一个粒子，得出如图所示的四条径迹，则(BD)A磁场的方向一定垂直于纸面向里B甲核放出的是粒子，乙核放出的是粒子Ca为粒子的径迹，d为粒子的径迹Db为粒子的径迹，c为粒子的

12、径迹解析：衰变过程中满足动量守恒，释放粒子与新核的动量大小相等，方向相反，根据带电粒子在磁场中的运动不难分析：若轨迹为外切圆，则为衰变；若轨迹为内切圆，则为衰变。由R知半径与电荷量成反比，故B、D正确。第卷(非选择题共60分)二、填空题(共2小题，共14分。把答案直接填在横线上)11(6分)如图所示，这是工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图，它由电源、光电管、放电器、电磁继电器等几部分组成。(1)示意图中，a端应是电源_正_极。(2)光控继电器的原理是：当光照射光电管时，_阴极K发射电子，电路中产生电流，经放大器放大的电流产生的磁场使铁芯M磁化，将衔铁N吸住。无光照射光电管时，

13、电路中无电流，N自动离开M_。(3)当用绿光照射光电管阴极K时，可以发生光电效应，则下列_B_说法正确。A增大绿光照射强度，光电子最大初动能增大B增大绿光照射强度，电路中光电流增大12(8分)(2019广东省实验中学高二下学期期中)为了验证“两小球碰撞过程中的动量守恒”，某同学用如图所示的装置进行了如下的操作：将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；将木板向右平移适当的距离固定，再使小球a从原固定点由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹P；把小球b静止放在斜槽轨道的水平

14、段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，和小球b相碰后，两小球撞到木板并在白纸上留下痕迹M和N；用天平测出a、b两个小球的质量分别为ma和mb，用刻度尺测量白纸上O点到M、P、N三点的距离分别为yM、yP和yN。根据上述实验，请回答下列问题：(1)为了减小实验误差，选择入射球ma、被碰球mb时，应该使ma_大于_mb。(填“大于”、“等于”、“小于”)(2)小球a下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果_不会_产生误差。(选填“会”或“不会”)(3)小球a和b发生碰撞后，小球b在图中白纸上撞击痕迹应是_M_点。(4)用本实验中所测得的物理量来验证两小球碰撞过程中动量守恒，其表达式为：

15、_。解析：(1)选择入射球ma、被碰球mb时，为防止入射球反弹，则应该使ma大于mb。(2)小球a下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，不会对实验结果产生误差，因为只要保证小球从静止释放到达最低点的速度相等即可，斜槽不一定需要光滑。(3)小球a和b发生碰撞后，小球b在图中白纸上撞击痕迹应是M点。(4)根据ygt2得t，若小球a不与小球b碰撞，平抛运动初速度vx，同理可得，小球a与b碰撞后，a的速度v1x，b的速度v2x，验证动量守恒的表达式为mavmav1mbv2，即。三、论述计算题(共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中

16、必须明确写出数值和单位)13(10分)(2019天津一中高二下学期期末)太阳帆飞船是利用太阳光的压力进行太空飞行的航天器，由于太阳光具有连续不断、方向固定等特点，借助太阳帆为动力的航天器无须携带任何燃料。在太阳光光子的撞击下，航天器的飞行速度会不断增加，并最终飞抵距地球非常遥远的天体。现有一艘质量为m的太阳帆飞船在太空中运行，其帆面与太阳光垂直。设帆能90%地反射太阳光，帆的面积为S，且单位面积上每秒接受到的太阳辐射能量E0，已知太阳辐射的光子的波长绝大多数集中在波长为2107 m1105 m波段，计算时可取其平均波长为0，且不计太阳光反射时频率的发化。已知普朗克常量h，求(1)每秒钟射到帆面

17、的光子数为多少？(2)由于光子作用，飞船得到的加速度为多少？答案：(1)(2)解析：(1)每秒光照射到帆面上的能量：EE0S，光子能量：hh，所以每秒射到帆面上的光子数：N，解得：N。(2)每个光子的动量p，光射到帆面被反弹，由动量定理，且光能90%的反射太阳光，有：Ft2Ntp90%解得：F对飞船，由牛顿第二定律，有：Fma，解得：a。14(11分)已知氘核的质量为2.013 6 u，中子的质量为1.008 7 u，He核的质量为3.015 0 u。两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成He并放出一个中子，释放的核能也全部转化为机械能。(质量亏损为1u时，释放的能量为931.5 MeV。除了计算质

18、量亏损外，He的质量可以认为是中子的3倍)(1)写出该核反应的反应方程式。(2)该核反应释放的核能是多少？(3)若测得反应后生成中子的动能是3.12 MeV，则反应前每个氘核的动能是多少 MeV?答案：(1)2HHen(2)3.26 MeV(3)0.45 MeV解析：(1)核反应方程为2HHen。(2)质量亏损为m2.013 6 u23.015 u1.008 7 u0.003 5 u。则释放的核能为Emc20.003 5931.5 MeV3.26 MeV。(3)设中子和He核的质量分别为m1、m2，速度分别为v1、v2，反应前每个氘核的动能为E0，反应后中子和He核的动能分别为E1、E2。根据

19、动量守恒得m1v1m2v20，所以。由Emv2得()2，即E23.12 MeV1.04 MeV，由能量转化和守恒定律得E1E22E0E，代入数据得E00.45 MeV。15(12分)(2019福建省龙海二中高二下学期月考)如图所示，质量为m22 kg和m33 kg的物体静止放在光滑水平面上，两者之间有压缩着的轻弹簧(与m2、m3不拴接)。质量为m11 kg的物体以速度v09 m/s向右冲来，为防止冲撞，释放弹簧将m3物体发射出去，m3与m1碰撞后粘合在一起。试求：(1)m3的速度至少为多大，才能使以后m3和m2不发生碰撞？(2)为保证m3和m2恰好不发生碰撞，弹簧的弹性势能至少为多大？答案：(

20、1)1 m/s(2)3.75 J解析：(1)设m3发射出去的速度为v1，m2的速度为v2，以向右的方向为正方向，对m2、m3，由动量守恒定律得：m2v2m3v10。只要m1和m3碰后速度不大于v2，则m3和m2就不会再发生碰撞，m3和m2恰好不相撞时，两者速度相等对m1、m3，由动量守恒定律得：m1v0m3v1(m1m3)v2，解得：v11 m/s，v21.5 m/s，即弹簧将m3发射出去的速度至少为1 m/s。(2)对m2、m3及弹簧，由机械能守恒定律得：Epm3vm2v3.75 J。16(13分)(2019天津一中高二下学期期末)一个静止的氮核 N俘获了一个速度为2.3107 m/s的中子

21、生成一个复核A，A又衰变成B、C两个新核，设B、C的速度方向与中子方向相同，B的质量是中子的11倍，速度是106 m/s，B、C在同一磁场中做圆周运动的半径之比RBRC1130，求：(1)C核的速度大小；(2)根据计算判断C核是什么；(3)写出核反应方程。答案：(1)3106 m/s(2)氦原子核(3)NnBHe解析：氮核吸收了一个中子变成复核不稳定，发生衰变，整个过程中，中子、氮核以及两个新核组成的系统，在反应过程前后都不受外界的干扰，所以整个系统在俘获与衰变过程中动量均守恒，利用这一点，可求出C核的速度，然后根据粒子在磁场中的运动情况就可以判断出新核的种类，写出核反应方程。氮核俘获中子到衰变成B、C两个新核的过程中动量守恒mnvnmBvBmCvC根据衰变规律，可知C核的质量数为141114由此解得vC3106 m/s再由带电粒子在洛伦兹力的作用下做圆周运动的知识R可得：qBqC7将联立可得，qC2，而mC4，则C核是氦原子核，核反应方程式是NnBHe- 10 -