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1、 走 向 高 考 高 考 物 理 总 复习人教实验版:选修 35 综合测试题 第 2 页 选修 35 综合测试题 本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分满分 100 分,考试时间 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,有的小题只有一个选项符合题目要求,有些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下面列出的是一些核反应方程:3015P3014SiX,94Be21H105BY,42He42He73LiZ.其中()AX 是质子,Y 是中子,Z 是正电子
2、 BX 是正电子,Y 是质子,Z 是中子 CX 是中子,Y 是正电子,Z 是质子 DX 是正电子,Y 是中子,Z 是质子 答案 D 解析 由电荷数守恒和质量数守恒规律可知,X 是正电子,Y是中子,Z 是质子,故 D 正确 2(2019上海模拟)用 粒子轰击铝核(2713Al),在变为磷核(3015P)的同时释放一个 x 粒子,磷核(3015P)具有放射性,它在衰变为硅核(3014Si)的同时释放一个 y 粒子,则 x 粒子和 y 粒子分别是()A质子和电子 B质子和正电子 第 3 页 C中子和电子 D中子和正电子 答案 D 解析 由核反应的质量数和电荷数守恒得42He2713Al3015P10
3、n,x 粒子为中子;3015P3014Si01e,y 是正电子,D 正确 3(2019乌鲁木齐模拟)下列说法正确的是()A.15 7N11H12 6C42He 是 衰变方程 B.42He2713Al3015P10n 是 衰变方程 C.11H21H32He 是核聚变反应方程 D.238 92U234 90Th42He 是核裂变反应方程 答案 C 解析 放射性元素的原子核发出 粒子,称之为 衰变,A 选项错误;衰变为10n11H 01e,B 选项错误;铀的裂变反应方程为:238 92U10n144 56Ba8936Kr310n,D 选项错误;C 选项正确 4如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上
4、,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块 木箱和小木块都具有一定的质量 现使木箱获得一个向右的初速度 v0,则()A小木块和木箱最终都将静止 B小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动 C小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动 D如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动 答案 B 第 4 页 解析 因系统所受合外力为零,根据系统动量守恒可知最终两个物体以相同的速度一起向右运动故 B 正确 5(2019太原模拟)下列说法正确的是()A太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应 B大量的氢原子从 n3 的能级向低能级跃迁时只会辐射两种不同频率的光 C一束单色光照射
5、到某种金属表面不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短 D发生光电效应时,入射光的光强一定,频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越少 答案 AD 解析 太阳辐射的能量主要是氢核的聚变,所以 A 正确;大量氢原子从 n3 的能级向低能级跃迁时,能发出 3 种不同频率的光,所以 B 不正确;一束单色光照射到金属表面不能发生光电效应,则说明这种光的频率太低,波长太长所以 C 不正确;发生光电效应时,当入射光的光强一定时,频率越高,光子数越少,则单位时间内逸出的光电子就少,所以答案 D 正确 6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
6、的电极 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甲光对乙光的频率相同,且甲光的光强比乙光强 第 5 页 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 答案 AB 解析 当光照射到 K 极时,如果入射光的频率足够大(大于极限频率),就会从 K 极发射出光电子当反向电压增加到某一值时,电流表 A 中电流就会变为零此时 EkmeUC,式中 Ekm表示光电
7、子的最大初动能,e 为电子的电荷量,UC为遏止电压所以丙光的最大初动能较大,A 正确对于甲、乙两束频率相同的光来说,入射光强越大,单位时间内照射到单位面积的光子数越多,所以单位时间内发射的光子数越多因此甲光比乙光强所以 B 正确由于丙光产生的光电子的最大初动能较大,结合光电效应方程 EkhW0可知,丙光的频率较大而对甲、丙两束不同频率的光来说,光强相同是单位时间内照射到单位面积上的光子的总能量相等,由于丙光的光子频率较高,每个光子的能量较大,所以单位时间内照射到单位面积上的光子数就较少,所以单位时间内发射的光电子数就较少因此 D 错误由于光的吸收和辐射是一份一份的,只要光的频率足够大,发射光电
8、子几乎是瞬时的(109s),发射时间与光的频率无关因此 C 错误 第 6 页 7(2019深圳模拟)已知金属钾的逸出功为 2.22eV.氢原子的能级如图所示,一群处在 n3 能级的氢原子向低能级跃迁时,能够从金属钾的表面打出光电子的光波共有()A一种 B两种 C三种 D四种 答案 B 解析 由题意知,处于 n3 能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射的光子种类是nn123,即 3 到 2(光波的能量为 1.89eV),3到 1(光波能量为 12.09eV)和 2 到 1(光波能量为 10.2eV),金属钾的逸出功为 2.22eV,故能从金属钾表面打出光子的光波只有两种,B 选项正确 8有一条捕鱼小船
9、停靠在湖边码头,小船又窄又长(估计重一吨左右)一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量他进行了如下操作:首先将船平行于码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头停下,而后轻轻下船用卷尺测出船后退的距离 d,然后用卷尺测出船长L.已知他的自身质量为 m,渔船的质量为()A.mLdd B.mLdd C.mLd D.mLdL 答案 B 解析 如图所示,设该同学在 t 时间内从船尾走到船头,由动量守恒定 第 7 页 律知,人、船在该时间内的平均动量大小相等,即 ms人tMdt,又 s人Ld,得 MmLdd.9(2019天津十二区县模拟)一个 X 核与一个氚核结合成一个氦核时放出一个粒子 Y,由于质量亏损放出的
10、能量为 E,核反应方程是 X31H42HeY;Y 可以通过释放一个电子而转化为质子下列说法正确的是()AX 是氢的同位素 B.235 92U 可以俘获 Y 发生裂变反应 C核反应 X31H42HeY 中亏损的质量为Ec2 DX31H42HeY 是原子核的人工转变方程 答案 ABC 解析 由于 Y 释放一个电子转化为质子,可以判定 Y 是中子,根据 X 核与氚核的反应可判断 X 是氘核,故 A 正确;用中子轰击铀235 可发生裂变反应,故 B 正确;由质能方程 Emc2得 mE/c2,故 C 正确;X 核与氚核的反应在太阳内部可以发生,故 D 错误 10 如图所示,在光滑的水平面上,有一质量为
11、M3kg 的木板,木板上有质量为 m1kg 的物块 它们都以 v4m/s 的初速度反向运动,它们之间有摩擦,且木板足够长,当木板的速度为/s 时,物块的运动情况是()A做加速运动 B做减速运动 C做匀速运动 D以上运动都有可能 答案 A 第 8 页 解析 当木板速度为 v1/s 时,由动量守恒定律可得,MvmvMv1mv2,解得 v2/s,方向向左,可见物块已经向左匀加速运动,选项 A 正确 第卷(非选择题 共 60 分)二、填空题(共 3 小题,每小题 6 分,共 18 分把答案直接填在横线上)11(6 分)(2019信息卷)氦 3 是一种十分清洁、安全的能源,开发月壤中蕴藏丰富的氦 3 资
12、源,对人类社会今后的可持续发展具有深远意义研究发现在太阳内部两个氘核可聚变成氦 3,已知氘核的质量为 2.0136u,中子的质量为 1.0087u,32He 核质量为 3.0150u.若质量亏损 1u 释放的核能为931.5MeV,则两个氘核聚变成32He 核的核反应 方 程 为 _;上 述 反 应 中 释 放 的 核 能 为_ 答案(1)221H32He10 解析 由质量数守恒和电荷数守恒可得核反应方程为 221H32He10n;在核反应中质量亏损为 m2931.5MeV3.26MeV.12(6 分)在做“验证动量守恒定律”的实验中,小球的落点情况如图所示,入射球 A 与被碰球 B 的质量之
13、比为 MAMB32,则实验中碰撞结束时刻两球动量大小之比为 pApB_.答案 12 解析 考查碰撞中动量守恒表达式的应用实验中碰撞结束时刻的动量之比为pApBMAOMMBON32,55.14)12 13(6 分)(2019信息卷)某种紫外线波长为 300nm,该紫外线光 第 9 页 子的能量为_J1019J,则让该紫外线照射金属镁时逸出光电子的最大初动能为_J(普朗克常量 h1034Js)答案 10191020 解析 该紫外线光子的能量为 Ehhc1019J 据光电效应方程 EkmhW0,让该紫外线照射金属镁时逸出光电子的最大初动能为 Ekm1020J.三、论述计算题(共 4 小题,共 42
14、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,答案中必须明确写出数值和单位)14(10 分)(2019信息卷)爱因斯坦提出对光电效应的解释时,实验测量尚不精确,加上这种观点与以往的观点大相径庭,因此并未立即得到承认 后来美国物理学家密立根开始用精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量,这项工作成了爱因斯坦方程式在很小误差范围内的直接实验证据密立根的实验目的是:测量金属的遏止电压Uc.与入射光频率,由此计算普朗克常量 h,并与普朗克根据黑体辐射得出的 h 相比较,以检验爱因斯坦光电效应方程式的正确性如图所示是根据某次实验作出的 Uc1019C.试根据图
15、象求:(1)这种金属的截止频率 c;(2)普朗克常量 h.答案 10141034J s 解析(1)由爱因斯坦光电效应方程 hWEk得 hhceUc 变形得 Uche(c)第 10 页 由题图可知,Uc0 对应的频率即为截止频率 c,得 c1014Hz(2)题图中图线的斜率heUc1015Vs 代入电子电量计算得 h1034Js 15(10 分)在光滑的水平地面上静止着一质量 M的薄木板,一个质量 m的木块(可视为质点)以 v04m/s 的速度,从木板左端滑上,一段时间后,又从木板上滑下(不计木块滑下时的机械能损失),两物体仍沿直线继续向前运动,从木块与木板刚刚分离开始计时,经时间t3.0s,两
16、物体之间的距离增加了 s3m,已知木块与木板的动摩擦因数 0.4,求薄木板的长度 答案 解析 设木块与木板分离后速度分别为 v1、v2,由动量守恒定律得 mv0mv1Mv2 v1v2st 解得 v12m/s,v21m/s 由功能关系得 mgd12mv2012mv2112Mv22 代入数据解得 第 11 页 d 16(11 分)(2019信息卷)用动能为 Ek1的中子轰击静止的锂核(63Li),发生核反应,产生动能为 Ek2的氚核和一个 粒子,并放出能量为 E 的光子,已知氚和 粒子的运动方向相同,则(1)写出核反应方程式;(2)粒子具有的动能;(3)求上述反应中的质量亏损 答案(1)63Li1
17、0n31H42He(2)Ek1 3Ek224(3)EEk2Ek1c2 Ek1 3Ek224c2 解析(1)63Li10n31H42He(2)碰撞过程遵循动量守恒,则 mnvnmTvTmv 即 2mnEk1 2mTEk2 2mEk 解得 Ek Ek1 3Ek224(3)亏损的质量为 mEc2EEk2EkEk1c2 EEk2Ek1c2 Ek1 3Ek224c2 17(11 分)(2019信息卷)第 12 页 倾角为 的斜面固定在地面上,质量为 Mm 的物体 A 静止在斜面上,质量为 m 的物体 B 以某一速度向 A 运动,已知刚与 A 接触时,B 的速度为 v0,两者碰撞后迅速分开,设碰撞时间为 t 且极短(AB只能碰撞一次)碰撞后 A 获得的速度为v03,试求:(1)第一次碰后瞬间 B 的速度;(2)两物体第一次碰撞过程中的平均相互作用力的大小 答案(1)v06(2)5mv06t 解析(1)由题知,两物体碰撞时间极短,故内力远大于外力,故 A、B 组成的系统满足动量守恒定律设碰后瞬间 B 的速度为 v,取沿斜面向下为正方向,则有 mv0Mv03mv 解得 vv06(2)以 B 为研究对象,设 A 对 B 的平均作用力 F,则 由动量定理可得Ftmvmv0 解得 F5mv06t 故 A、B 间的平均相互作用力大小为5mv06t.
限制150内