【成才之路】2021-2022学年高二人教版物理选修3-5习题：本册综合能力测试题Word版含答案.pdf

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1、本册综合力量测试题 本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分 100 分，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(山东师大附中 20222021 学年高二下学期检测)下面是历史上的几个有名试验的装置图，其中发觉电子的装置是()答案：A 解析：汤姆孙利用气体放电管争辩阴极射线，发觉了电子。2关于核反应方程21H31H42HeX，以下说法中正确的是(

2、)AX 是10n，该核反应属于聚变 BX 是11H，该核反应属于裂变 CX 是10n，该反应中的核燃料是当前核电站接受的核燃料 DX 是11H，该反应中的核燃料是当前核电站接受的核燃料 答案：A 解析：依据质量数守恒和电荷数守恒知 X 是10n，此核反应属于聚变，A 正确 B 错误。当前核电站接受的燃料是铀 235，C、D 错误。3.(广东省试验中学 20222021 学年高二下学期期中)A、B 两球之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上，A、B 两球质量分别为 2m 和 m。当用板拦住小球 A 而只释放 B 球时，B 球被弹出落于距桌边水平距离为 s 的水平地面上，如图所示，问当用同样的程

3、度压缩弹簧，取走 A 左边的挡板，将 A、B 同时释放，B 球的落地点距桌边的水平距离为()A.s3 B 3s C.6s3 D 6s 答案：C 解析：当用板拦住 A 球而只释放 B 球时，B 球做平抛运动，设高度为 h，则有 vBstsg2h，所以弹簧的弹性势能为 E12mv2Bms2g4h，当用同样的程度压缩弹簧，取走 A 左边的挡板，将 A、B 同时释放，由动量守恒定律可得：02mvAmvB，所以 vAvB12，因此 A 球与 B 球获得的动能之比 EkAEkB12，所以B 球获得动能为：Ekms2g6h，那么 B 球抛出初速度为 vBs2g3h，则平抛后落地水平位移为 xs2g3h2hg

4、6s3，故选 C。4.如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为 0的光照到阴极 K 时，电路中有光电流，则()A若换用波长为 1(10)的光照射阴极 K 时，电路肯定没有光电流 B若换用波长为 2(20频率 10，但它不肯定不能发生光电效应，A 错，用 2的光肯定能发生光电效应，但光电流由光强打算，因此光电流不肯定增大，B 错。变阻器滑动头 P 右滑，UAK增大，若滑动前已达饱和电流，那么光电流不增大，因此 C 错，若滑动头左滑 UAKnb，其光子能量 EaEb，当 a 光恰能逸出光电子，b 光则不能发生光电效应，选项 B 正确；由全反射学问 sinC1n知，临界角 CamB，不需要测小球的半

5、径。(2)若取小球平抛下落时间为一个单位，则只要满足 mAs2mAs1mBs3，便可验证动量守恒。(3)用最小的圆的圆心确定落点的平均位置，则 M、P、N 距 O 点的距离即为碰后各个球的水平射程：xOM14.45cm；xOP29.90cm，xON44.40cm，所以碰后 A 球的水平射程应为 xOM14.45cm；本试验的前提条件是两个球是对心碰撞，即要求碰撞前后的速度在两个球的球心连线方向上。由此可以选出答案为 C。碰撞前后的总动量比值为：p前p后mAxOPmAxOMmBxON1.02，考虑误差因素可取 1.011.02。三、论述计算题(共 4 小题，共 42 分。解答应写出必要的文字说明

6、、方程式和重要演算步骤，只写出最终答案不能得分，有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位)14(9 分)一群氢原子处于量子数 n4 的能级状态，氢原子的能级图如图所示，则：(1)氢原子可能放射几种频率的光子？(2)氢原子由量子数 n4 的能级跃迁到 n2 的能级时辐射光子的能量是多少电子伏？(3)用(2)中的光子照射下表中几种金属，哪些金属能发生光电效应？发生光电效应时，放射光电子的最大初动能是多大？金属 铯 钙 镁 钛 逸出功 W/eV 1.9 2.7 3.7 4.1 答案：(1)6 种(2)2.55eV(3)铯；0.65eV 解析：(1)可放射 6 种频率的光子(2)由玻尔的跃迁规律可

7、得光子的能量为 EE4E2，代入数据得 E2.55eV(3)E 只大于铯的逸出功，故光子只有照射铯金属上时才能发生光电效应。依据爱因斯坦的光电效应方程可得光电子的最大初动能为 EkmEW 代入数据得，Ekm0.65eV(或 1.01019J)15(10 分)一个质子和两个中子聚变为一个氚核，已知质子质量 mH1.007 3u，中子质量 mn1.008 7u，氚核质量 m3.018 0u。(1)写出聚变方程；(2)释放出的核能多大？(3)平均每个核子释放的能量是多大？答案：(1)11H210n31H(2)6.24MeV(3)2.08MeV 解析：(1)聚变方程11H210n 31H(2)质量亏损

8、 mmH2mnm(1.007 321.008 73.018 0)u0.006 7u 释放的核能 Emc20.006 7931.5MeV6.24MeV。(3)平均每个核子放出的能量为 EEn6.243MeV2.08MeV。16(11 分)(黄冈中学 20222021 学年高二下学期期中)如图所示，在光滑水平面上有一辆质量 M8kg的平板小车，车上有一个质量 m1.9kg 的木块，木块距小车左端 6m(木块可视为质点)，车与木块一起以 v1m/s 的速度水平向右匀速行驶，一颗质量 m00.1kg 的子弹以 v0179m/s 的初速度水平向左飞来，瞬间击中木块并留在其中，最终木块刚好不从车上掉下来。

9、求：(1)子弹射入木块后的共同速度 v1；(2)木块与平板车之间的动摩擦因数。(g10m/s2)答案：(1)v18m/s(2)0.54 解析：(1)设子弹射入木块后的共同速度为 v1，以水平向左为正，由动量守恒有：m0v0mv(mm0)v1 v18m/s(2)它们恰好不从小车上掉下来，则它们相对平板车滑行 s6m 时跟小车具有共同速度 v2，则由动量守恒有(mm0)v1Mv(mm0M)v2 解得 v20.8m/s 由能量守恒定律有：(mm0)gsmm0v212Mv22mm0Mv222 得 0.54。17(12 分)一个静止的氮核147N 俘获了一个速度为 2.3107m/s 的中子生成一个复核

10、 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 106m/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)依据计算推断 C 核是什么；(3)写出核反应方程。答案：(1)3106m/s(2)氦原子核 (3)14 7N10n 11 5B42He 解析：氮核吸取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，然后依据粒子在磁场中的运动状况就可以推断出新核的种类，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 依据衰变规律，可知 C 核的质量数为 141114 由此解得 vC3106m/s 再由带电粒子在洛伦兹力的作用下做圆周运动的学问 RmvBq可得：qBqcmBvBRCmCvCRB1110630431061152 qBqC7 将联立可得，qC2，而 mC4，则 C 核是氦原子核，核反应方程式是14 7N10n 115B42He