《2017-2018学年高中创新设计物理粤教版选修3-5：模块检测1.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中创新设计物理粤教版选修3-5：模块检测1.docx（14页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、模块检测 (一)(时间： 90 分钟满分： 100 分 )一、选择题 (本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分其中 16 题为单项选择题，710 题为多项选择题 )1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
2、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答案D解析氢原子只吸收能量等于能级差的光子2红宝石激光器的工作原理是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子的能级图如图1 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
3、激光，这种激光的波长为 ()图 11212A. 21B.121221C. 12D. 12答案A第 1页c解析由题意知 E3E1h1cE3E2h2cE2E1h12由式解得，故 A 选项正确32019 年，日本发生 9 级地震，福岛第一核电站严重受损，大量放射性铯13755Cs131和碘 53I 进入大气和海水，造成对空气和海水的放射性污染下列说法正确的是A核反应堆中的核废料不再具有放射性， 对环境不会造成影响B铀核裂变的一种可能核反应是 23592U13755Cs9637Rb210nC放射性碘1311311310eI 发生 衰变的核反应方程为IXe1535354235D. 92U 裂变形式有多种
4、，每种裂变产物不同，质量亏损不同，但释放的核能相同答案C4.如图 2 所示，有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，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 ()图 2m Ldm L dA.dB.dmLm L dC. dD.L答案B解析设该同学在 t 时间内从船尾走到船头，由动量守恒定律知，人、船在该时间内的平均动量大小相等，s人d即 m t M t ，第 2页又 s 人Ld，得 Mm L d.d5如
5、图 3 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， 下述说法正确的是图 3A两滑块的动能之比EkAEkB 1 2B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WAWB 1 1答案A解析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；因为A ABBA BBAkp2kA kBmB 1mvm v，故 v vm m 12，C 项错误；由 E 得 EE ，2mmA 2A 项正确；由
6、W E 知 W W E E 12，D 项错误kABkA kB6静止的氡核222218Rn 放出 粒子后变为钋核Po，粒子动能为 E.若衰变放出8684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.4EB0218 c2222 ED.218 EC.22218 c222 c答案C2解析由于动量守恒，反冲核和粒子的动量大小相等，由 Ekp 1 ，它们的2m m222动能之比为4218，因此衰变释放的总能量是218E，由质能方程得质量亏损是222 E2 .218 c第 3页7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
7、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，揭示了氢原子能级的不连续8关于原子结构和原子核，下列说法中正确的是()A利用 粒子散射实验可以估算原子核的半径B利用 粒子散射实验可以估算核外电子的运动半径C原子的核式结构模型很好地解释了氢原子光谱的实验D处于激发态的氢原子放出光子后， 核外电子运动的动能将增大答案AD解析核外电子对粒子几乎没有什么阻挡作用，故无法估算核外电子的运动半径，选项 B 错误；玻尔的氢原子模型很好地解释了氢原子光谱的实验，选项C错误9物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学
8、认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是()A赫兹通过一系列实验， 证实了麦克斯韦关于光的电磁理论1417B查德威克用 离子轰击 7N 获得反冲核 8O，发现了中子C贝可勒尔发现天然放射性现象，说明原子核有复杂结构D卢瑟福通过对阴极射线的研究， 提出了原子核式结构模型答案AC解析赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，A 正确；查德威克用 粒子轰击铍核，产生中子和碳12 原子核， B 错误；贝可勒尔发现天然放射性现象，说明原子核有复杂结构，C 正确；卢瑟福通过对射线散射的研究提出了原子的核式结构模型，D 错误 .10如图 4 所示为一光电管的工作原理图，光电管能把光信号转变为电
9、信号，当第 4页有波长为0的光照射光电管的阴极K 时，电路中有电流通过灵敏电流计，则有图 4A若换用波长为 1(10)的光照射阴极时，电路中一定没有电流B若换用波长为 2(20)的光照射阴极时，电路中一定有电流C若换用波长为 3(30)的光照射阴极时，电路中可能有电流D将电源的极性反接后，电路中一定没有电流答案BC解析波长为0 的光能使金属发生光电效应，1 0，20，这两种光的频率大于波长为0的光的频率，都能产生光电流，所以A 错，B 对；由于 30，如果 3光的频率也大于极限频率，则电路中可能有电流， C 对；将电源的极性反接后，如果最大初动能EkeU0，电路中仍有电流， D 错二、填空题
10、(本题共 2 小题，共 12 分)11(6 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了深入研究，图 5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_第 5页_.图 5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，用来工业探伤解析(2)
11、1 为 射线；利用 射线的电离作用消除有害静电2 为 射线；利用 射线很强的贯穿本领，用来工业探伤3 为 射线；利用 射线自动控制铝板厚度12(6 分 )如图 6 所示，这是工业生产中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图 6(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
12、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)B第 6页三、计算题 (本题共 4 小题，共 48 分)13(10 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7 所示，则：图 7(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)2.55 eV (3)铯；
13、0.65 eV解析(1)可发射 C42 6 种频率的光子(2)由玻尔的跃迁规律可得光子的能量为EE E ，代入数据得 E2.55 eV42(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根据爱因斯坦的光电效应方程可得光电子的最大初动能为EkmEW019J)代入数据得， Ekm0.65 eV(或 1.0 1014(12 分)如图 8 所示，一质量为 2m 的 L 形长木板静止在光滑的水平面木板右端竖起部分内侧有粘性物质， 当有其它物体与之接触时即会粘在一起 某一时刻有一质量为 m 的物块，以水平速度 v0 从 L 形长木板的左端滑上木板已知物块与 L 形长木板的上表面的动摩
14、擦因数为 ，当它刚要与 L 形长木板右端竖起部v0分相碰时，速度减为2 ，碰后即粘在一起求：图 8(1)物块在 L 形长木板上的滑行时间及此时木板在地面上滑行的距离？(2)物块与 L 形长木板右端竖起部分相碰过程中，长木板受到的冲量大小v02mv0v0答案(1)t2g s16 g (2)6第 7页解析(1)设物块在 L 形长木板上的滑行时间为t，v0由动量定理得： mgt m mv02v0得 t 2g物块与 L 形长木板右端竖起部分相碰前系统动量守恒：v0mv0 m 2mv12v0解得： v1 4设此时木板在地面上滑行的距离为s，12由动能定理得： mgs 22mv 12v0得 s.(2)物块
15、与 L 形长木板右端竖起部分相碰系统动量守恒mv03mv2对长木板由动量定理得：mv0I2mv2 2mv1 615(12 分)如图 9 所示，光滑水平地面上停放着甲、乙两辆相同的平板车，一根轻绳跨过乙车的定滑轮 (不计定滑轮的质量和摩擦)，绳的一端与甲车相连，另一端被甲车上的人拉在手中，已知每辆车和人的质量均为30 kg，两车间的距离足够远，现在人用力拉绳，两车开始相向运动，人与甲车保持相对静止，当乙车的速度为 0.5 m/s 时，停止拉绳，求：(1)人在拉绳过程中做了多少功？(2)若人停止拉绳后，为避免两车相撞，人至少以多大速度从甲车跳到乙车才能使两车不发生碰撞？图 9答案(1)5.625
16、J(2)0.5 m/s第 8页解析(1)设甲、乙两车和人的质量分别为m 甲、m 乙和 m 人，停止拉绳时甲车的速度为 v 甲，乙车的速度为v 乙 ，取甲车的运动方向为正方向，由动量守恒定律得(m 甲m 人 )v 甲m 乙 v 乙0，解得 v 甲 0.25 m/s由功能关系可知，人拉绳过程中做的功等于系统动能的增加量W1 m2(m甲212人)v甲2m 乙 v乙5.625 J(2)设人跳离甲车时人的速度为v 人，取 v 人的方向为正方向，人离开甲车前后由动量守恒定律得(m 甲m 人 )v 甲m 甲 v 甲 m 人 v 人人跳到乙车时： m 人 v 人m 乙 v 乙 (m 人m 乙)v 乙要使两车恰
17、好不发生碰撞，需满足v 甲 v 乙解得 v 人0.5 m/s即当人跳离甲车的速度至少为0.5 m/s 时，两车才不会发生碰撞16(14 分)山东海阳核电站规划建设两台 125 万千瓦的 AP1000 三代核电机组，如果铀 235 在中子的轰击下裂变为 9038Sr 和 13654Xe，质量 mU235.043 9 u，mn 1.0087 u，mSr89.907 7 u，mXe 135.907 2 u(计算结果在小数点后保留一位有效数字 )(1)写出裂变方程；(2)求出一个铀核裂变放出的能量；(3)若铀矿石的浓度为3 %，一期工程建成后，一年将消耗多少吨铀矿石？答案2351901361(1) 920 38 540UnSrXe10 n(2)140.3 MeV(3)45.7 t解析(2)裂变过程的质量亏损mmU n Sr Xen，mmm10m0.150 7 u第 9页释放的能量Emc20.150 7 931 MeV140.3 MeV.(3)核电站一年的发电量EPt21251073652460 60 J 7.8841016 J，由 m3 %AE，得 mEME N EMNA E3 % N7.8841016235 3 %6.02 1023140.31061.61019 g第 10 页