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1、高二物理人教版选修3-5同步测试本册综合能力测试题本卷分第卷(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，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(2012山东省实验中学高二检测)下列实验中，深入地揭示了光的粒子性一面的有()答案：AB解析：选项A为康普顿效应，选项B为光电效应，康普顿效应和光电效应都深入揭示了光的粒子性；选项C为粒子散射实验，未涉及光子，揭示了原子的核式结构；选项D为光的折射，揭示了
2、氢原子能级的不连续。2(2012泗水一中高二检测)如图所示，一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01s.下列说法正确的是()球棒对垒球的平均作用力大小为1260N球棒对垒球的平均作用力大小为360N球棒对垒球做的功为126J球棒对垒球做的功为36JABCD答案：A解析：设球棒对垒球的平均作用力为F，由动量定理得tm(vtv0)，取vt45m/s，则v025m/s，代入上式，得1260N，由动能定理得Wmvmv126J，故正确，选项A正确。3光子有能量，也有动量p，它也遵守有关动量的规律。如图
3、所示，真空中有一“”字形装置可绕通过横杆中点的竖直轴OO在水平面内灵活地转动，其中左边是圆形黑纸片，右边是和左边大小、质量均相同的圆形白纸片。当用平行白光垂直纸面向里照射这两个圆面时，关于此装置开始时转动情况(俯视)的下列说法中正确的是()A沿顺时针方向转动B沿逆时针方向转动C都有可能 D不会转动答案：B解析：由动量定理可知，白光垂直照射到白纸片上，反射能力较好，白光垂直照射到黑纸片上时，吸收性较好，白纸片受到的冲力约为黑纸片受到的冲力的两倍，故俯视看到装置开始逆时针方向转动。点评：本题告诉我们光子也具有动量，同时也满足动量的相关定律和定理，在解答的时候，可以应用相关的规律进行分析判断。4下列
4、哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子的()A射线探伤仪B利用含有放射性I的油，检测地下输油管的漏油情况C利用Co治疗肿瘤等疾病D把含有放射性元素的肥料施给农作物，用以检测确定农作物吸收养分的规律答案：BD解析：射线探伤仪利用了射线的贯穿能力，所以选项A错误。利用含有放射性I的油，可以记录油的运动踪迹，可以检查管道是否漏油，所以选项B正确。利用Co治疗肿瘤等疾病，利用了射线的贯穿能力和高能量，所以选项C错误。把含有放射性元素的肥料施给农作物，可以记录磷的踪迹，用以检测确定农作物吸收养分的规律，所以选项D正确。5红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光。铬离
5、子的能级图如图所示，E1是基态，E2是亚稳态，E3是激发态，若以脉冲氙灯发出的波长为1的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受到激发而跃迁到E3，然后自发地跃迁到E2，释放波长为2的光子，处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长为()A. B.C. D.答案：A解析：由题意知E3E1hE3E2hE2E1h由式解得，故A选项正确。6(2010辽宁大连双基测试)下列说法正确的是()A相同频率的光照射到不同的金属上，逸出功越大，出射的光电子最大初动能越小B钍核Th，衰变成镤核Pa，放出一个中子，并伴随着放出光子C根据玻尔理论，氢原子辐射出一个光子后能量减小，核外电子运动的加速度减
6、小D比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢靠，原子核越稳定答案：AD解析：钍核衰变的核反应方程式为ThPae，选项B错误；氢原子辐射出一个光子后能量减小，核外电子轨道半径减小，由a，核外电子运动的加速度增大，选项C错误；故只有选项A、D正确。7(2012青岛二模)静止的氡核Rn放出粒子后变为钋核Po ，粒子动能为E。若衰变放出的能量全部变为反冲核和粒子的动能。真空中的光速为c，则该反应中的质量亏损为()A. B0C. D.答案：C解析：由于动量守恒，反冲核和粒子的动量大小相等，由Ek，它们的动能之比为4218，因此衰变释放的总能量是E，由质能方程得质量亏损是。8月球土壤里大量存在着一种叫做“
7、氦3(He)”的化学元素，是热核聚变的重要原料。科学家初步估计月球上至少有100万吨氦3，如果相关技术研究成功，将为地球带来取之不尽的能源。关于氦3与氘核聚变，下列说法中正确的是()A核反应方程为HeHHeHB核反应生成物的质量将大于参加反应物质的质量C氦3(He)一个核子的结合能大于氦4(He)一个核子的结合能D氦3(He)与氘核发生聚变将放出能量答案：AD解析：氦3(He)与氘核聚变的核反应方程符合质量数与电荷数守恒，且聚变是放能反应。9一个静止在磁场中的放射性同位素原子核P，放出一个正电子后变成原子核Si，下列各图中近似反映正电子和Si核轨迹的图是()答案：B解析：把放出的正电子和衰变生
8、成物Si核看成一个系统，衰变过程中系统的动量守恒，放出的正电子的运动方向跟Si核的运动方向一定相反，且由于它们都带正电，在洛伦兹力作用下一定形成两个外切圆的轨迹，选项C、D错。因为由洛伦兹力提供向心力，即qvBm，所以半径r。衰变时，放出的正电子获得的动量大小与反冲核Si的动量大小相等，因此在同一个磁场中正电子和Si核做匀速圆周运动的半径与它们的电量成反比，即14，可见正电子运动形成的圆的半径较大。故选项B正确，选项A错误。10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
9、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。(1)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13.6eV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(2)人体内吸收了电磁波能量的氢原子会()A可能处于基态B可能处于激发态C一定电离成氢离子D一定处于激发态(3)吸收电磁波能量的氢原子
10、释放能量形成的核磁共振信号属于()A电信号，是电磁波谱B光信号，是吸收谱C光信号，是连续谱D光信号，是线状谱答案：(1)D(2)B(3)D解析：氢原子只吸收能量等于能级差的光子。氢原子释放能量是双电磁波方式，由于是原子光谱，所以是线状谱、发射光谱。第卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，共18分。把答案直接填在横线上)11(5分)人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程。请按要求回答下列问题。(1)卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献。请选择其中的两位，指出他们的主要成绩。_。_。(2)在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行
11、了深入研究，下图为三种射线在同一磁场中的运动轨迹，请从三种射线中任选一种，写出它的名称和一种用途。_答案：(1)卢瑟福提出了原子的核式结构模型；玻尔把量子理论引入原子模型，并成功解释了氢光谱规律；查德威克发现了中子(2)2为射线；利用射线的贯穿本领，工业用来探伤。解析：(1)卢瑟福提出了原子的核式结构模型(或其他成就)。玻尔把量子理论引入原子模型，并成功解释了氢光谱规律(或其他成就)。查德威克发现了中子(或其他成就)。(2)1为粒射线；利用射线的电离作用消除有害静电。或：2为射线；利用射线很强的贯穿本领，工业用来探伤。或：3为射线；利用射线自动控制铝板厚度。12(6分)如图所示，这是工业生产中
12、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_极。(2)光控继电器的原理是：当光照射光电管时，_。(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_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，电路中光电流增大答案：(1)正(2)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，电路中无电流，N自动离开M。(3)B13(7分)(2012诸城高三质检)如图所示，在橄榄球比赛中，一个质量为95kg的橄榄球前锋以5m/s的速度跑动，想
13、穿越防守队员到底线触地得分。就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名质量均为75kg的队员，一个速度为2m/s，另一个为4m/s，然后他们就扭在了一起。(1)他们碰撞后的共同速率是_(结果保留一位有效数字)。(2)在框中标出碰撞后他们动量的方向，并说明这名前锋能否得分：_。答案：(1)0.1m/s(2)能够得分解析：(1)设前锋运动员的质量为M1，两防守队员质量均为M2，速度分别为v1、v2、v3，碰撞后的速度为v，设v1方向为正方向由动量守恒定律得M1v1M2v2M2v3(M12M2)v代入数据解得v0.1m/s(2)因v0，故碰后总动量p的方向与pA方向相同，碰撞后的状态如图所示，即他们都过
14、了底线，该前锋能够得分。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、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(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)氢原子可能发射几种频率的光子？(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，发射光电子的最大初动能是多大？金属铯钙镁钛逸出功W/eV1.92.73.74.1答案：(1)6种(2)2.55eV(3)铯；0.65eV解析：(1)可发射6种频率的光子(2)由玻尔的跃迁规律
