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1、1模块综合检测模块综合检测(时间：45 分钟 满分：100 分)一、单项选择题(本小题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分)1下列叙述中符合物理学史的有( )A汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子和质子的存在B卢瑟福通过对 粒子散射实验现象的分析，证实了原子是可以再分的C巴耳末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区的波长公式D玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说解析：选 C 汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，A 错；卢瑟福通过对 粒子散射实验现象的分析，得出了原子的核式结构模型，B 错；巴耳末根据氢原子光谱在可见光区的四条谱线得出巴耳末公式，C 对；玻尔的原子
2、模型是在核式结构模型的基础上提出的几条假设，并没有否定核式结构学说，D 错。2正电子发射计算机断层显像(PET)的基本原理是将放射性同位素8O 注入人体，参15与人体的代谢过程8O 在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对15光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图像，则根据 PET 原理判断下列表述不正确的是( )A.8O 在人体内衰变方程是8O7N 01e151515B正、负电子湮灭方程是ee20101C在 PET 中8O 主要用途是作为示踪原子15D在 PET 中8O 主要用途是参与人体的新陈代谢15解析：选 D 由质量数、电荷数守恒及题意知 A、B 对，显像的
3、原理是采集 光子，即注入人体内的8O 衰变放出正电子和人体内的负电子湮灭转化为 光子，因此8O 主要1515用途是作为示踪原子，故 C 对，D 错。3卢瑟福用 粒子轰击氮核发现质子。发现质子的核反应为7N He8O H。144 2171 1已知氮核质量为mN14.007 53 u，氧核的质量为mO17.004 54 u，氦核质量mHe4.003 87 u，质子(氢核)质量为mp1.008 15 u，(u 为质量单位，已知 1 u 对应的能量相当于931.5 MeV)对于这一核反应，下列说法正确的是( )A放出能量 0.001 29 MeVB吸收能量 0.001 29 MeVC放出能量 1.20
4、 MeVD吸收能量 1.20 MeV解析：选 D 质量亏损 mmNmHemOmp0.001 29 u，由质能方程得Emc21.20 MeV，故这一核反应是吸收能量的反应，吸收的能量为 1.20 MeV，D 项正确。24下列关于放射性现象的说法中，正确的是( )A原子核发生 衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了 4B原子核发生 衰变时，生成核与 粒子的总质量等于原来的原子核的质量C原子核发生 衰变时，生成核的质量数比原来的原子核的质量数多 1D单质的铀 238 与化合物中的铀 238 的半衰期是相同的解析：选 D 原子核发生 衰变时，生成的核与原来的原子核相比，中子数减少了2，A 错误
5、；因为出现质量亏损，故生成的核与 粒子的总质量小于原来的原子核的质量，B 错误；原子核发生 衰变时，生成核的质量数与原来的原子核的质量数相同，C 错误；放射性元素的半衰期由原子核的内部因素决定，跟元素的化学状态无关，所以单质的铀 238 与化合物中的铀 238 的半衰期是相同的，D 正确。5在科学技术研究中，关于原子定态、原子核变化的过程中，下列说法正确的是( )A采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期B由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子C从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力D原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量解析：选 B 半衰期是由原
6、子核内部的因素决定的，与放射性元素所处的物理、化学状态无关，选项 A 错误；由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子，选项 B 正确；从高空对地面进行遥感摄影是利用红外线良好的穿透能力，选项 C 错误；因为核子结合成原子核时，核力做功，要放出结合能，根据爱因斯坦质能方程，核子结合成原子核后，核的质量比核子结合前的质量和小，原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量，选项 D 错误。6在下列几种现象中，所选系统动量守恒的有( )A原来静止在光滑水平面上的车，从水平方向跳上一个人，人车为一系统B运动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和铅球为一系统C从高空自由落下的重物落在静止于
7、地面上的车厢中，以重物和车厢为一系统D光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一个物体沿斜面滑下，以物体和斜面为一系统解析：选 A A 选项所述系统，在水平方向所受的合外力为零，故水平方向动量守恒；B 选项叙述的系统，初动量为零，末动量不为零；C 选项中，末动量为零而初动量不为零；D 选项，在物体沿斜面下滑时，向下的动量增大。只有 A 对。7核磁共振成像(缩写为 MRI)是一种人体不接触放射线，对人体无损害，可进行人体多部位检查的医疗影像技术。基本原理是：外来电磁波满足一定条件时，可使处于强磁场中的人体内含量最多的氢原子吸收电磁波的能量，去掉外来电磁波后，吸收了能量的氢原子又把这部分能量以电磁波的形
8、式释放出来，形成核磁共振信号。由于人体内各种组织所含氢原3子数量不同，或同种组织正常与病变时所含氢原子数量不同，释放的能量亦不同，将这种能量信号通过计算机转换成图像，就可以用来诊断疾病。关于人体内氢原子吸收的电磁波能量，正确的是( )A任何频率的电磁波氢原子均可吸收B频率足够高的电磁波氢原子才吸收C能量大于 13.6 eV 的光子氢原子才能吸收D氢原子只能吸收某些频率的电磁波解析：选 D 氢原子只吸收能量等于能级差的某些频率的电磁波，D 正确。8.如图所示，在光滑水平面上，有质量分别为 2m和m的A、B两滑块，它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧(弹簧与A、B不拴连)，由于被一根细绳(未画出
9、)拉着而处于静止状态。当剪断细绳，在两滑块脱离弹簧之后，下述说法正确的是( )A两滑块的动能之比EkAEkB12B两滑块的动量大小之比pApB21C两滑块的速度大小之比vAvB21D弹簧对两滑块做功之比WAWB11解析：选 A 根据动量守恒定律知，两滑块脱离弹簧后动量大小相等，B 项错误；mAvAmBvB，故vAvBmBmA12，C 项错误；由Ek得EkAEkB ，A 项正确；p2 2mmB mA1 2由WEk知WAWBEkAEkB12，D 项错误。二、多项选择题(本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分)9由于放射性元素93Np 的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，只是在使用237
10、人工的方法制造后才被发现。已知93Np 经过一系列 衰变和 衰变后变成83Bi，237209下列论断中正确的是( )A.83Bi 的原子核比93Np 的原子核少 28 个中子209237B.83Bi 的原子核比93Np 的原子核少 18 个中子209237C衰变过程中共发生了 7 次 衰变和 4 次 衰变D衰变过程中共发生了 4 次 衰变和 7 次 衰变解析：选 BC 83Bi 的中子数为 20983126，93Np 的中子数为20923723793144，83Bi 的原子核比93Np 的原子核少 18 个中子，A 错，B 对；衰变过程209237中共发生了 衰变的次数为7， 衰变的次数是 2
11、7(9383)4，C 对，D237209 4错。10光电效应实验中，下列表述正确的是( )A光照时间越长光电流越大4B入射光足够强就可以有光电流C遏止电压与入射光的频率有关D入射光频率大于极限频率时才能产生光电子解析：选 CD 由爱因斯坦光电效应方程知，只有当入射光频率大于极限频率时才能产生光电子，光电流几乎是瞬时产生的，其大小与光强有关，与光照时间长短无关，易知eUcEkhW0(其中Uc为遏止电压，Ek为光电子的最大初动能，W0为逸出功，为入射光的频率)。由以上分析知，A、B 错误，C、D 正确。11下列说法正确的是( )A 射线与 射线一样都是电磁波，但 射线的穿透本领远比 射线弱B玻尔将
12、量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征C氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时氢原子的能量减少D在原子核中，比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固解析：选 BC 射线不是电磁波，但 射线的穿透本领远比 射线弱，故 A 错误；玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功解释了氢原子光谱的实验规律，故 B 正确；氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，轨道半径减小，原子能量减少，故 C 正确；在原子核中，比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，故 D 错误。12某实验室工作人员，用初速度为v00.09c(c
13、为真空中的光速)的 粒子，轰击静止在匀强磁场中的钠原子核Na，产生了质子。若某次碰撞可看做对心正碰，碰后新核的2311运动方向与 粒子的初速度方向相同，质子的运动方向与新核运动方向相反，它们在垂直于磁场的平面内分别做匀速圆周运动。通过分析轨迹半径，可得出新核与质子的速度大小之比为 110，已知质子质量为m。则( )A该核反应方程是 HeNaMg H4 2231126121 1B该核反应方程是 HeNaMg n4 2231126121 0C质子的速度约为 0.225cD质子的速度为 0.09c解析：选 AC 由质量数守恒和电荷数守恒得： HeNaMg H。又因 粒子、4 2231126121 1
14、新核的质量分别为 4m、26m，设质子的速率为v，因为 粒子与钠原子核发生对心正碰，由动量守恒定律得：4mv026mmv，解得：v0.225c。A、C 正确。v 10三、非选择题(本题共 4 小题，共 52 分)13(10 分)如图所示的装置中，质量为mA的钢球A用细线悬挂于5O点，质量为mB的钢球B放在离地面高度为h的小支柱N上。O点到A球球心的距离为l。使悬线在A球释放前伸直，且线与竖直方向的夹角为，A球释放后摆动到最低点时恰与B球相碰，碰撞后，A球把轻质指示针OC推移到与竖直方向的夹角为处，B球落到地面上，地面上铺一张盖有复写纸的白纸D。保持角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个B
15、球的落点。(1)图中x应是B球初始位置到_的水平距离。(2)为了探究碰撞中的不变量，应测得_等物理量(用字母表示)。 (3)用测得的物理量表示：mAvA_；mAvA_；mBvB_。解析：(1)小球A在碰撞前后摆动，满足机械能守恒。小球B在碰撞后做平抛运动，则x应为B球的平均落点到初始位置的水平距离。(2)要得到碰撞前后的mv，要测量mA、mB、l、h、x等。(3)对A，由机械能守恒得mAgl(1cos )mAv，1 22A则mAvAmA。2gl1cos 碰后对A，有mAgl(1cos )mAvA2，1 2则mAvAmA。2glcos 碰后B做平抛运动，有xvBt，hgt2，所以mBvBmBx 。1 2g 2h答案：(1)B球平均落点 (2)mA、mB、l、h、x(3)mA2gl1cos mA mBx 2gl1cos g 2h14(12 分)处于n3 能级的氢原子能够自发地向低能级跃迁，则(1)跃迁过程中电子动能和原子能量如何变化？(2)可能辐射的光子波长是多少？(普朗克常量h6.631034 Js)解析：(1)电子向低能级跃迁时，从外轨道进入内轨道，半径变小，由于，则
