1、選修3-5綜合測試題本卷分第I卷（選擇題）和第n卷（非選擇題）兩部分。滿分100分，考試時間90分鐘。第1卷（選擇題共40分）一、選擇題（共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第16題只有一項符合題目要求，第710題有多項符合題目要求。 全部選又的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。）1. （2015重慶理綜）如圖中曲線 a、b、c、d為氣泡室中某放射物發生衰變放出的部分粒子的徑跡，氣泡室中磁感應強度方向垂直于紙面向里.以下判斷可能正確的是A . a、b為3粒子的徑跡B. a、b為丫粒子的徑跡C. c、d為“粒子的徑跡D . c、d為3粒子的徑跡答案：D解析：丫射

2、線是不帶電的光子，在磁場中不偏轉，選項B錯誤。a粒子為氨核帶正電，由左手定則知向上偏轉，選項 A、C錯誤；3粒子是帶負電的電子，應向下偏轉，選項 D正確。2.兩球之間壓縮一根輕彈簧，靜置于光滑水平桌面上。已知A、B兩球質量分別為 2m和m。當用板擋住A球而只釋放B球時，B球被彈出落于距桌邊距離為 x的水平地面上，如圖所示。當用同樣的程度壓縮彈簧，取走 A左邊的擋板，將 A、B同時釋放，B球的落地點距桌邊的距離為 （）a. XB. V3x金喇£乙.3i ,6C. xD. 3 x:f答案：D1 一解析：當用板擋住小球 A而只釋放B球時，根據能重寸恒有：Ep = 2mv2,根據平拋運動規律

3、有：x = v0t。 當用同樣的程度壓縮彈簧，取走 A左邊的擋板，將 A、B同時釋放時，設 A、B的速度大小分別為 va和vb, 則根據動量守恒定律和能量守恒定律有：mvB-2mvA= 0, Ep=1 2mvA + mvB,解得vb=vo, B球的落地2 23點距桌邊的距離為 x' =vBt=W6x, D選項正確。 33 . （2014重慶理綜）碘131的半衰期約為8天。若某藥物含有質量為 m的碘131 ,經過32天后，該藥 物中碘131的含量大約還有（）A.B.m C.16D.m32答案：C解析：由半衰期公式得 m1 =（2）Tm=（2）m =送，故選項C正確。4 .研究光電效應規律

4、的實驗裝置如圖所示，以頻率為V的光照射光電管陰極 K時，有光電子產生。由于光電管K、A間加的是反向電壓， 光電子從陰極K發射后將向陽極 A做減速運動。光電流i由圖中電流計G測出，反向電壓 U由電壓表V測出，當電流計的示數恰好為零時，電壓表的示數稱為反向截止電壓U。在下列表示光電效應實驗規律的圖象中，錯誤的是（）反向電氏”和頻率 肥一定時，光中.都 ，光卸的要系A反向截止電壓乩 和頻率甘的美系V光四和頓率時定時洸曲陶與反向 電東門的關系1061坨胤J相卿率一定時， 光電池與產生光電子的 時間f的關系答案：B解析：反向電壓U和頻率一定時，發生光電效應產生的光電子數與光強成正比，則單位時間到達極A的

5、光電子數與光強也成正比，故光電流i與光強I成正比，A項正確；由動能定理，得一 qUo=0-Ekm,又因Ekm=hL W,所以U0=f可知截止電壓 U0與頻率V是線性關系，不是正比關系，故 B錯誤；光強I與頻率Y一定時，光電流i隨反向電壓的增大而減小，又據光電子動能大小的分布概率及發出后的方向 性，可知C項正確；由光電效應，知金屬中的電子對光子的吸收是十分迅速的，時間小于I。-9s,109s后，光強I和頻率Y 一定時，光電流恒定，故 D項正確。5 .質量為m的人站在質量為2m的平板小車上，以共同的速度在水平地面上沿直線前行，車所受地面 阻力的大小與車對地面壓力的大小成正比.當車速為V0時，人從車

6、上以相對于地面大小為V。的速度水平向V t圖象為（）后跳下。跳離瞬間地面阻力的沖量忽略不計，則能正確表示車運動的答案：B解析：考查動量守恒定律的應用及圖象問題，解題的關鍵是注意動量的矢量性，規定初速度方向為正 方向，由動量守恒定律，有 3mvo=mvo+2mv,得v=2vo;由牛頓第二定律知，人跳離小車前后的加速度2v。，加速度與原來相等的勻減速運動，直到停止，故選B。相等，即在v-1圖象上兩線平行。綜上所述，人跳離車后，車將做以初速度A+ 1A. A- 14AC. A+ 1 2解析：設中子質量為m,則原子核質量為 Am,1由 mv= mv+ Amv2, 2mv,得c 1 C2= Qmv2+m

7、 Am v1 = “ vm+ Amr-rnf VA+1A a所以 Ii= k7> A 對。v1|A-17.（2015廣東省湛江一中高三模擬）用如圖所示的光電管研究光電效應的實驗中,用某種頻率的單色光 a照射光電管陰極K,電流計G的指針發生偏轉。而用另一頻率的單色光b照射光電管陰極 K時，電流計G的指針不發生偏轉，那么（）A. a光的頻率一定大于 b光的頻率B.只增加a光的強度可使通過電流計G的電流增大C.增加b光的強度可能使電流計G的指針發生偏轉嚴;光電管 至 Fl6 . （2014大綱全國卷）一中子與一質量數為 A（A>1）的原子核發生彈性正碰。若碰前原子核靜止，則碰撞前與碰撞后

8、中子的速率之比為A-1B, A+1A+ 1 2D.2A- 1答案：AD.用a光照射光電管陰極 K時通過電流計 G的電流是由d到c答案：AB解析：由于用單色光a照射光電管陰極 K,電流計G的指針發生偏轉，說明發生了光電效應，而用另一頻率的單色光b照射光電管陰極 K時，電流計G的指針不發生偏轉，說明 b光不能發生光電效應，即 a 光的頻率一定大于 b光的頻率；增加 a光的強度可使單位時間內逸出光電子的數量增加，則通過電流計 G 的電流增大；因為b光不能發生光電效應，所以即使增加b光的強度也不可能使電流計 G的指針發生偏轉； 用a光照射光電管陰極 K時通過電流計 G的電子的方向是由d到c,所以電流方

9、向是由 c到do選項A、B 正確。8. （2015河南安陽二模）下列五幅圖分別對應五種說法，其中正確的是（）根據“、& 丫射線的特點可知，射線 1是“射線，射線2是3射線，射線3是丫射線氫原子輻射出一個光子后，電勢能減小，總能量增大天然放射性元素的半衰期由原子核內部自身的因素決定，跟所處的化學狀態和外部條件無關D.施子彈的爆炸重核的裂變反應方程有235U + ln-154Ba + 39Kr+30nE.研究光電效應的電路圖用綠光照射 K時，電流表指針發生了偏轉，若改紫光照射，電流表的示數一定增大答案：ACD解析：三種射線的穿透本領不同，根據“、& 丫射線的特點可知，射線 1的穿透

10、本領最弱，是 “射線,射線3的穿透本領最強，是 丫射線，射線2是3射線，故A正確；一個氫原子放出光子，原子能量減小， 根據程=華，得1mv2 = ke（可知電子的動能增大，則電勢能減小，故 B錯誤；半衰期與其化學性質與化 學狀態無關，將放射性元素摻雜到其他穩定元素中，并降低其溫度，它的半衰期不變，故C正確；重核的裂變是重核俘獲一個慢中子后才能發生的，所以核反應方程有2925U+ln 1564Ba+86Kr + 30n,故D正確；光電流的大小與光子的數目有關，與頻率無關，故 E錯誤。9. （2014山東理綜）氫原子能級如圖，當氫原子從n=3躍遷到n= 2的能級時,光的波長為656nm。以下判斷正

11、確的是（）A.氫原子從n=2躍遷到n=1的能級時，輻射光的波長大于656nm10. 波長為325nm的光照射，可使氫原子從n= 1躍遷到n=2的能級C. 一群處于n=3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產生3種譜線D.用波長為633nm的光照射，不能使氫原子從n=2躍遷到n = 3的能級40工 531-5123.4113.6輻射答案：CD解析：氫原子從第2能級躍遷到第1能級的能量要大于從第 3能級躍遷到第2能級的能量，由E = h三知, 人能量越大，波長越小可得選項 A錯誤；波長325nm的光子能量為 E= h= 3.825eV,小于第1、2能級的能 量差，故不能使氫原子從第 1能級躍遷到第2能

12、級，選項B錯誤；從第3能級向低能級躍遷時可以發出 3種不同頻率的光，選項 C正確；波長633nm的光子能量為E= hc= 1.96eV,小于第2、3能級的能量差，故 入不能使氫原子從第 2能級躍遷到第3能級，選項D正確。10. 如圖所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線（直線與橫軸的交點坐標4.27,與縱軸交點坐標 0.5）。由圖可知（）A.該金屬的截止頻率為 4.27X1014HzB.該金屬的截止頻率為5.5X1014HzC.該圖線的斜率表示普朗克常量D.該金屬的逸出功為 0.5eV答案：AC解析：圖線在橫軸上的截距為截止頻率，A正確、B錯誤；由光電效應方程

13、Ek=hL Wo,可知圖線的斜率為普朗克常量，C正確；金屬的逸出功為:Wo=hk 6.63 *1106 T27* 1014eV=1.77eV , D 錯誤。第n卷（非選擇題 共60分）二、填空題（共3小題，共18分。把答案直接填在橫線上 ）11. （8分）（2015濟寧*II擬）某同學用如圖所示裝置探究A、B兩球在碰撞中動量是否守恒。該同學利用平拋運動測量兩球碰撞前后的速度，實驗裝置和具體做法如下。圖中PQ是斜槽，QR為水平槽。實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滑下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復上述操作10次，得到10個落點痕跡。再把 B球放在水平槽上靠近槽末端的地方

14、，讓A球仍從位置G由靜止開始滑下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡。重復這種操作10次，并畫出實驗中A、B兩小球落點的平均位置。圖中。點是水平槽末端 R在記錄紙上的垂直投影點。其中米尺水平放置，且平行于G、R、。所在的豎直平面，米尺的零點與。點對齊。（1）為了使兩球碰撞為一維碰撞，所選兩球的直徑關系為 A球的直徑（選填“大于” “等于”或“小于” ）B球的直徑；為減小實驗誤差，在兩球碰撞后使A球不反彈，所選用的兩小球質量關系應為mA mB（選填“小于” “大于”或“等于”）。（2）在以下選項中，哪些是本次實3必須進行的測量？答： （填選項號）。A .水平槽上未放 B球時，

15、測量A球落點位置到 。點的距離B . A球與B球碰撞后，測量 A球與B球落點位置到 O點的距離C. A球和B球在空中飛行的時間D.測量G點相對于水平槽面的高度（3）已知mA和mB, E、F、J是實驗中小球落點的平均位置，請你根據該同學實驗中所選小球和實驗的 記錄紙判斷，A球沒有碰撞B球時的落點是 點（在E、F、J三個落點中選填），A球與B球碰撞后A 球的落點是 點（在E、F、J三個落點中選填）。該同學通過實驗數據說明在實驗中A、B兩球碰撞中動量守恒，請你用圖中的字母寫出該同學判斷動量守恒的表達式是9m 10 2。3040 s。60 70 部 90 10)Jluidjj山iuhoh 1 I II

16、 uhu山hL 山山 1山iil11n 1山11 uuJuul .片 工 V 1?答案：（1）等于大于(2)A、B (3)F E mAOF= mAOE+mBOJ解析：（1）為使兩球碰撞為一維碰撞，兩球直徑應相等，為使入射球不反彈，入射球質量應大于被碰球 質量，即mA大于mB。（2）因為用A、B球飛出的距離代表飛行速度，故 A、B項是必須進行的測量。A球、B球在空中的飛行時間相同，不必測量，C項錯。A球的平拋速度用距離代表，D項不必測量。（3）由實驗過程可知，A球單獨飛行時的落點為 F, A、B球碰后，A球的落點是E點，驗證動量守恒的 表達式是 mAOF=mAOE+mBOJ12. （6分）如圖所

17、示是研究光電管產生的電流的電路圖，A、K是光電管的兩個電極，已知該光電管陰極的極限頻率為 刈。現將頻率為 大于 的光照射在陰極上，則:（1）是陰極，陰極材料的逸出功等于 。（2）加在A、K間的正向電壓為 U時，到達陽極的光電子的最大動能為 ,將A、K間的正向電 壓從零開始逐漸增加，電流表的示數的變化情況是 。為了阻止光電子到達陽極，在 A、K間應加上U反=的反向電壓。（4）下列方法一定能夠增加飽和光電流的是 。A .照射光頻率不變，增加光強B.照射光強度不變，增加光的頻率C.增加A、K電極間的電壓D .減小A、K電極間的電壓答案：（1）K h V0 （2）hL hw+eU 逐漸增大，直至保持不

18、變（3）” （4）Ae13. （4分）（2014浙江自選模塊）玻爾氫原子模型成功解釋了氫原子光譜的實驗規律，氫原子能級圖如圖所示。當氫原子從 n= 4的能級躍遷到n= 2的能級時，輻射出頻率為 Hz的光子。用該頻率的光照 射逸出功為2.25eV的鉀表面，產生的光電子的最大初動能為 eV。（電子電量e=1.60X 10 19c,普 朗克常量 h= 6.63 X 10 34j s）MV31.5123.4fl113.60答案：6.2 X1014 0.30解析：氫原子從n=4的能級躍遷到n = 2的能級時，釋放出光子的能量為E= 0.85eV( 3.40eV)=2.55eV,由h尸E解得光子的頻率 k

19、6.2X 1014Hz。用此光照射逸出功為2.25eV的鉀時，由光電效應方程知，產生光電子的最大初動能為Ek=hLW=(2.55 2.25)eV= 0.30eV。三、論述計算題(共4小題，共42分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最 后答案不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位)14. (10分)(2014大綱版全國卷)冰球運動員甲的質量為 80.0kg。當他以5.0m/s的速度向前運動時，與 另一質量為100kg、速度為3.0m/s的迎面而來的運動員乙相撞。碰后甲恰好靜止。假設碰撞時間極短，求：(1)碰后乙的速度的大小；(2)碰撞中總機械能的損失。答案：

20、(1)1.0m/s (2)1400J解析：(1)設運動員甲、乙的質量分別為m、M,碰撞前的速度大小分別為v、V,碰撞后乙的速度大小為V',取運動員甲速度方向為正方向，由動量守恒定律得mv- MV = MV'代入數據得V' =1.0m/s(2)設碰撞過程中總機械能的損失為AE,應有1-1 12mv2 + 2MV2 = 2MV，2+AE聯立式，代入數據得正= 1400J15. (10分)(2014天津理綜)如圖所示，水平地面上靜止放置一輛小車A,質量mA= 4kg,上表面光滑，小車與地面間的摩擦力極小，可以忽略不計。可視為質點的物塊B置于A的最右端，B的質量mB=2kgo現

21、對A施加一個水平向右的恒力F=10N, A運動一段時間后，小車左端固定的擋板與B發生碰撞，碰撞時間極短，碰后 A、B粘合在一起，共同在 F的作用下繼續運動，碰撞后經時間t=0.6s,二者的速度達到 vt= 2m/s。求(1)A開始運動時加速度 a的大小；(2)A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大小；(3)A的上表面長度l。答案：(1)2.5m/s2 (2)1m/s (3)0.45m解析：(1)以A為研究對象，由牛頓第二定律有F = mAa 代入數據得a= 2.5m/s2(2)對A、B碰撞后共同運動t= 0.6s的過程，由動量定理得Ft=(mA+mB)vt (mA+mB)v代入數據解得v=1m/s(

22、3)設A、B發生碰撞前，A的速度為va,對A、B發生碰撞的過程，由動量守恒定律有mAVA= (mA+mB)vA從開始運動到與 B發生碰撞前，由動能定理有1 2Fl = 2mAvA由式，代入數據解得l= 0.45m16. (10分)如圖甲所示是研究光電效應規律的光電管。用波長入=0.50科的勺綠光照射陰極 K,實驗測得流過表的電流I與AK之間的電勢差 Uak滿足如圖乙所示規律， 取h= 6.63X 10-34J s。結合圖象，求：(結 果保留兩位有效數字)甲乙(1)每秒鐘陰極發射的光電子數和光電子飛出陰極K時的最大動能。A,陰極每秒鐘發射的光電子的個數Ekm=hh不，代入數據得 九=0.66國入？0w(2)該陰極材料的極限波長。答案：(1)4.0X1012個 9.6X 10 20j (2)0.66 pm解析：(1)光電流達到飽和時，陰極發射的光電子全部到達陽極Im 0.64X 10 6 人I,人n=W = 1.6X10 19 10*光電子的最大初動能為：Ekm=eU0= 1.6X 1019cx