第十六章综合检测
(本试卷共4页，满分为100分，考试时间90分钟)
第Ⅰ卷 选择题(共50分)
一、单项选择题(本大题6小题，每小题3分，共18分)每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，请把符合题意的选项写在题目后的括号内．
1．关于物体的动量，下列说法中正确的是( )
A．运动物体在任一时刻的动量方向，一定是该时刻的速度方向 B．物体的加速度不变，其动量一定不变 C．动量越大的物体，其速度一定越大 D．物体的动量越大，其惯性也越大 2．科学家们使两个带正电的重离子加速后沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞，试图用此模拟宇宙大爆炸初的情境．为了使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能，关键是设法使这两个重离子在碰撞前的瞬间具有( )
A．相同的速率 B．相同大小的动量 C．相同的动能 D．相同的质量
3．一艘小船的质量为M，船上站着一个质量为m的人，人和小船处于静止状态，水对船的阻力可以忽略不计．当人从船尾向船头方向走过距离d(相对于船)，小船后退的距离为( )
mdmdMdmdA. B. C. D. MM－mM＋mM＋m
4．如图16－1所示是一种弹射装置，弹丸的质量为m，底座的质量M＝3m，开始时均处于静止状态，当弹簧释放将弹丸以对地速度v发射出去后，底座反冲速度的大小为v/4，则摩擦力对底座的冲量为( )
图16－1
A．0 B．mv/4，方向向左
C．mv/4，方向向右 D．3mv/4，方向向左
5．质量分别为m1、m2的两个物体以相同的动量进入同一个水平面上，它们与水平面的动摩擦因数相同，它们的运动时间之比为 ( )
m1m22m2m1
A. B. C. D. 22m1m2
mm2216．如图16－2所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的1/4圆周轨道，圆心O在S的
正上方．在O和P两点各有一质量为m的小物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑．以下说法正确的是( )
图16－2
A．a比b先到达S，它们在S点的动量不相等 B．a与b同时到达S，它们在S点的动量不相等 C．a比b先到达S，它们在S点的动量相等 D．b比a先到达S，它们在S点的动量不相等
二、双项选择题(本大题8小题，每小题4分，共32分)每小题给出的四个选项中，只有两个选项符合题目要求，请把符合题意的选项写在题目后的括号内．
7．对同一质点，下面说法中正确的是( ) A．匀速圆周运动中，动量是不变的
B．匀速圆周运动中，在相等的时间内，动量的改变量相等
C．平抛运动、竖直上抛运动，在相等的时间内，动量的改变量相等 D．只要质点的速度不变，它的动量就一定不变
8．质量为1 kg的小球以4 m/s的速度与质量为2 kg的静止小球正碰，关于碰后的速度v1′和v2′，下面可能正确的有( )
4
A．v1′＝v2′＝ m/s B．v1′＝－1 m/s，v2′＝2.5 m/s
3
C．v1′＝1 m/s，v2′＝3 m/s D．v1′＝3 m/s，v2′＝0.5 m/s
9．如图16－3所示，把重物G压在纸带上，用一水平力缓慢拉动纸带，重物跟着一起运动，若迅速拉动纸带，纸带将会从重物下抽出，解释这些现象的正确说法是( )
图16－3
A．在缓慢拉动纸带时，重物和纸带间的摩擦力小 B．在迅速拉动时，纸带给重物的摩擦力小 C．在缓慢拉动时，纸带给重物的冲量大 D．在迅速拉动时，纸带给重物的冲量小
10．在光滑的水平面上，匀速向东行驶的小车上有两个小球被分别向东、向西同时抛出，抛出时两球的动量大小相等，则( )
A．两球抛出后，小车的速度增加 B．两球抛出后，小车的速度不变 C．两球抛出后，小车的速度减小
D．向西抛出的小球的动量变化比向东抛出的小球动量变化大
11．如图16－4所示，用弹簧片将放在小球下的垫片打飞出去时，可以看到小球正好落在下面的凹槽中，这是因为在垫片飞出的过程中( )
图16－4
A．摩擦力对小球作用时间很短 B．小球受到的摩擦力很小 C．小球受到的摩擦力的冲量很大 D．小球的动量变化几乎为零 12．关于喷气式飞机的飞行情况，以下判断正确的是( ) A．喷气式飞机能飞出大气层
B．每秒钟喷出一定量的气体时，喷气速度越大，飞机受到的推力越大
C．战斗开始前扔掉副油箱，在喷气情况相同时，可以飞得更快，操作更灵活 D．以上叙述都不正确
13．两个质量相等的物体在同一高度沿斜角不同的两个光滑斜面由静止开始自由下滑，在它们到达斜面底端过程中( )
A．重力的冲量相同 B．斜面弹力的冲量不同 C．斜面弹力的冲量均为零 D．合力的冲量不同
14．在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力F的作用下，经过时间t、通过位移l
后，动能变为Ek、动量变为p.以下说法正确的是( )
A．在F作用下，这个物体经过位移2l，其动量将等于2p B．在F作用下，这个物体经过时间2t，其动量将等于2p C．在F作用下，这个物体经过时间2t，其动能将等于2Ek D．在F作用下，这个物体经过位移2l，其动能将等于2Ek 第Ⅱ卷 非选择题(共50分)
三、非选择题(本大题共4小题，共50分)按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
15．(12分)某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，气垫导轨装置如图16－5甲表示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，如图乙所示，这样就大大减小因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．
(1)下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ②向气垫导轨通入压缩空气；
图16－5
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器越过弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；
④滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳； ⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；
⑥先________________________，然后______________，让滑块带动纸带一起运动； ⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出较理想的纸带如图16－6所示：
图16－6
⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为310 g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g．试完善实验步骤⑥的内容．
(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，计算可知，两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为________kg·m/s；两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为________kg·m/s(保留三位有效数字)．
(3)试说明(2)问中两结果不完全相等的主要原因是________________________．
16．(12分)如图16－7所示，质量为M的小船以速度v0行驶，船上有两个质量皆为m的小孩a和b，分别静止站在船头和船尾．现小孩a沿水平方向以速率v(相对于静止水面)向前跃入水中，然后小孩b沿水平方向以同一速率v(相对于静止水面)向后跃入水中．求小孩b跃出后小船的速度．
图16－7
17．(12分)一个士兵坐在皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量共120 kg.这个士兵用自动步在2 s时间内沿水平方向连续射出10发子弹，每发子弹质量10 g，子弹离开口时相对地面的速度都是800 m/s.射击前皮划艇是静止的．求连续射击后皮艇的速度是多大？
18．(14分)如图16－8所示，质量mA为4.0 kg的木板A放在水平面C上，木板与水平面间的动摩擦因数μ为0.24，木板右端放着质量mB为1.0 kg的小物块B(视为质点)，它们均处于静止状态．木板突然受到水平向右的12 N·s的瞬时冲量I作用开始运动，当小物块滑离木板时，木板的动能EkA为8.0 J，小物块的动能EkB为0.50 J，重力加速度取10 m/s2，求：
(1)瞬时冲量作用结束时木板速率v0； (2)木板的长度L.
图16－8
第十七章综合检测
(本试卷共4页，满分为100分，考试时间90分钟)
第Ⅰ卷 选择题(共50分)
一、单项选择题(本大题6小题，每小题3分，共18分)每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，请把符合题意的选项写在题目后的括号内．
1．下列说法正确的是( )
A．用分光镜观测光谱是利用光折射时的色散现象 B．用X光机透视人体是利用光电效应
C．光导纤维舆信号是利用光的干涉现象 D．门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象 2．下表给出了一些金属材料的逸出功. 材 料 铯 钙 镁 铍 钛 －3.0 4.3 5.9 6.2 6.6 逸出功(1019 J) 现用波长为400 nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种(普朗克
－
常量h＝6.6×1034 J·s，光速c＝3.0×108 m/s)( )
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
3
3．分别用波长为λ和λ的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1∶
4
2.以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为( )
1hc2hc34hλA. B. C.hcλ D. 2λ3λ45c
4．如图17－1所示，当开关S断开时，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零；闭合开关S，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60 V时，电流表读数为零．由此可知阴极材料的逸出功为( )
图17－1
A．1.9 eV B．0.6 eV C．2.5 eV D．3.1 eV
5．在自然界生态系统中，蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成食物链，在维持生态平衡方面发挥重要作用．蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的．假设老鼠的体温约37 ℃，它发出的最强的热辐射的波长为λm.根据热辐射理论，λm与辐射源的绝对温度T
－
的关系近似为Tλm＝2.90×103 m·K. 老鼠发出最强的热辐射的波长为( )
－5－－－
A．7.8×10 m B．9.4×106 m C．1.16×104 m D．9.7×108 m 6．一束绿光照射某金属发生了光电效应，下列说法中正确的是( ) A．若增加绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子数目不变 B．若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加 C．若改用紫光照射，则逸出光电子的最大初动能增加
D．若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子数目一定增加
二、双项选择题(本大题8小题，每小题4分，共32分)每小题给出的四个选项中，只有两个选项符合题目要求，请把符合题意的选项写在题目后的括号内．
7．下面说法正确的是( )
A．光子射到金属表面时，可能有电子发出 B．光子射到金属表面时，一定有电子发出 C．电子轰击金属表面时，可能有光子发出 D．电子轰击金属表面时，一定没有光子发出
8．光电效应实验的装置如图17－2所示，则下列说法中正确的是( )
图17－2
A．用紫外光照射锌板，验电器指针会发生偏转 B．用红色光照射锌板，验电器指针会发生偏转
C．锌板带的是负电荷 D．使验电器指针发生偏转的是正电荷 9．下列关于光电效应的说法正确的是( )
A．金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能从金属表面逸出
B．如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应
C．发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大 D．由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应的入射光的最低频率也不同
10．某单色光照射某金属时不能产生光电效应，则下列措施中可能使该金属产生光电效应的是( )
A．延长光照时间 B．增大光的强度
C．换用波长较短的光照射 D．换用频率较高的光照射
11．对爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，下面的理解正确的有( )
A．用同种频率的光照射同一种金属，从金属中逸出的所有光电子的初动能Ek不一定相同
B．式中的W0表示每个光电子从金属中飞出过程中克服金属中正电荷引力所做的功 C．逸出功W0和极限频率ν0之间应满足关系式W＝hν0 D．光电子的最大初动能和入射光的频率成正比 12．根据物质波理论，下列说法中正确的是( ) A．微观粒子有波动性，宏观物体没有波动性 B．宏观物体和微观粒子都具有波动性
C．宏观物体的波动性不易被人观察到是因为它的波长太长 D．速度相同的质子和电子相比，电子的波动性更为明显
13．三种不同的入射光A、B、C分别射在三种不同的金属a、b、c表面，均恰能使金属中逸出光电子，若三种入射光的波长λA＞λB＞λC，则( )
A．用入射光A照射金属b和c，金属b和c均可发生光电效应现象 B．用入射光A和B照射金属c，均可使金属c发生光电效应现象 C．用入射光C照射金属a与b，金属a、b均可发生光电效应现象 D．用入射光B和C照射金属a，均可使金属a发生光电效应现象 14．下列关于光子的说法中正确的是( )
A．在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子 B．光子的能量由光强决定，光强大，每份光子的能量一定大 C．光子的能量由光频率决定，其能量与它的频率成正比 D．光子可以被电场加速
第Ⅱ卷 非选择题(共50分)
三、非选择题(本大题共4小题，共50分)按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
15．(12分)现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构．为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为d/n，其中n>1.已知普朗克常量h、电子质量m、和电子电荷量e，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为多大？
16．(12分)人们发现光电效应具有瞬时性和对各种金属都存在极限频率的规律．已知锌的逸出功为3.34 eV，用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为106 m/s，求该
－－
紫外线的波长．(电子质量me＝9.91×1031 kg，普朗克常量h＝6.63×1034 J·s)
17.(12分)已知金属铯的逸出功为1.9 eV，在光电效应实验中，要使铯表面发出的光电子的最大初动能为1.0 eV，入射光的波长应为多少？
18．(14分)电子和光一样具有波动性和粒子性，它表现出波动的性质，就像X射线穿过晶体时会产生衍射一样，这一类物质粒子的波动叫物质波．质量为m的电子以速度v运动时，
h－－
这种物质波的波长可表示为λ＝.已知电子质量m＝9.1×1031 kg，电子电荷量e＝1.6×1019
p－34
C，普朗克常量h＝6.63×10 J·s.
(1)计算具有100 eV动能的电子的动量p和波长λ；
(2)若一个静止的电子经2 500 V电压加速，求能量和这个电子动能相同的光子的波长，并求该光子的波长和这个电子的波长之比．
期中标准检测
(本试卷共4页，满分为100分，考试时间90分钟)
第Ⅰ卷 选择题(共50分)
一、单项选择题(本大题6小题，每小题3分，共18分)每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，请把符合题意的选项写在题目后的括号内．
1．金属板相连的验电器的铝箔原来是闭合的，现在让一束紫光经两狭缝后照射到金属板上，发现在金属板上形成明暗相间的条纹，同时，与金属板相连的验电器的铝箔张角打开，以上实验事实说明( )
A．光具有波粒二象性 B．验电器的铝箔带负电
C．金属上亮条纹是最宽最亮，其它亮条纹较暗较窄
D．若改用红光照射金属板，观察到验电器的铝箔张角则一定会变得更大
2．一个物体放到光滑的水平面上，初速度为0，先对它施一向东的外力F，历时1秒，随即把此力改为向西，大小不变，历时1秒，接着又把此力改为向东，大小不变历时1秒，如此反复，共历时1分钟，则( )
A．物体往返运动，1分末停在东侧 B．物体往返运动，1分末停在初始位置 C．物体往返运动，1分末速度方向向东 D．物体一直向东运动，1分末停止 3．红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的状况．地球大气中的水气(H2O)、二氧化碳(CO2)能强烈吸收某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收．图Z－1为水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况．由图Z－1可知，在该波段红外遥感大致能够接收到的波长范围为( )
图Z－1
A．2.5～3.5 μm B．4～4.5 μm C．5～7 μm D．8～13 μm 4．为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水上升了45 mm.查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为12 m/s.据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103 kg/m3)( )
A．0.15 Pa B．0. Pa C．1.5 Pa D．5.4 Pa
5．2008年9月25日21时10分，我国成功发射了“神舟七号”宇宙飞船，实现了我国航天技术的又一突破．为了拍摄飞船的外部影像，航天员在太空释放了一个伴飞小卫星，通过一个“弹簧”装置给伴飞小卫星一个速度增量，小卫星的速度比“神七”飞船快，两者会越来越远，直到保持在一个大致距离上．伴飞小卫星是一个边长40厘米的立方体，大概有一颗篮球般大小，伴飞小卫星虽然小，但它具有姿态的调整、测控、数据传输等功能．将飞船的运动轨道近似为圆形，忽略飞船与伴飞小卫星之间的万有引力，则伴飞小卫星在远离飞船的过程中( )
A．速度增大 B．加速度增大
C．受地球万有引力增大 D．机械能不变
6.如图Z－2所示，光滑水平面上有两个大小相同的钢球A、B，A球的质量大于B球的质量．开始时A球以一定的速度向右运动，B球处于静止状态．两球碰撞后均向右运动．设碰前A球的德布罗意波长为λ，碰后A、B两球的德布罗意波长分别为λ2和λ3，则下列关系正确的是( )
图Z－2
A．λ1＝λ2＝λ3 B．λ1＝λ2＋λ3
λ2λ3λ2λ3C．λ1＝ D．λ1＝ λ2－λ3λ2＋λ3
二、双项选择题(本大题8小题，每小题4分，共32分)每小题给出的四个选项中，只有两个选项符合题目要求，请把符合题意的选项写在题目后的括号内．
7．下列运动过程中，在任意相等时间内，物体动量对时间的变化率相等的是( ) A．匀速圆周运动 B．自由落体运动 C．平抛运动 D．变速直线运动
8．光电管能把光信号转变为电信号，当有波长为λ0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( )
A．若换用波长为λ1(λ1＜λ0)的光照射阴极时，电路中一定没有电流 B．若换用波长为λ2(λ2＜λ0)的光照射阴极时，电路中一定有电流 C．若换用波长为λ3(λ3＞λ0)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
9．美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象称为康普顿效应．关于康普顿效应，以下说法正确的是( )
A．康普顿效应现象说明光具有波动性 B．康普顿效应现象说明光具有粒子性
C．当光子与晶体中电子碰撞后，其能量增加 D．当光子与晶体中电子碰撞后，其能量减少
10．农民在精选谷种时，常用一种叫“风车”的农具进行分选．在同一风力作用下，谷种和瘪谷(空壳)谷粒都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，如图Z－3所示．对这一现象，下列分析正确的是( )
图Z－3
A．M处是谷种，N处为瘪谷
B．谷种质量大，惯性大，飞得远些
C．谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度小些 D．谷种和瘪谷在竖直方向做自由落体运动
11．为了观察晶体的原子排列，可以采用下列方法：(1)用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜成像；(2)利用X射线或中子束得到晶体的衍射图样，进而分析出晶体的原子排列．下列分析中正确的是( )
A．电子显微镜所利用的电子的物质波波长比原子尺寸小得多 B．电子显微镜中电子束运动的速度应很小
C．要获得晶体的X射线衍射图样，X射线波长要远小于原子的尺寸 D．中子的物质波的波长可以与原子尺寸相当
hν
12．频率为ν的光子，具有能量hν、动量.将这个光子打在处于静止状态的电子上，光
c
子将偏离原运动方向，这种现象称光子的散射．下列关于光子散射说法中正确的是( )
A．光子改变原来的运动方向，且传播速度变小
B．光子由于在与电子碰撞中获得能量，因而频率增大
C．由于受到电子碰撞，散射后的光子波长大于入射光子的波长 D．由于受到电子碰撞，散射后的光子频率小于入射光子的频率
13．物体A的质量是B的2倍，中间有一压缩的弹簧，放在光滑的水平面上，由静止同时放开后一小段时间内( )
A．A的速率是B的一半 B．A的动量大于B的动量 C．A受的力大于B受的力 D．总动量为零
14．如图Z－4所示，水平平板车A静止在光滑水平面上，物体B以某一水平初速度v0
滑向A的另一端，A与B之间存在摩擦，A车足够长，则A达到速度最大时( )
图Z－4
A．B在A上滑动 B．B和A的速度相等 C．B的速度变化 D．A、B间无摩擦力 第Ⅱ卷 非选择题(共50分)
三、非选择题(本大题共4小题，共50分)按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
15．(12分)为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．质量为0.3 kg的A球以速度8 m/ s 跟静止在桌面上质量为0.1 kg的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9 m/s , A球的速度变为5 m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想：
猜想1：碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．这个猜想________(填“成立”或“不成立”)；
猜想2：碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．这个猜想________(填“成立”或“不成立”)．通过计算可以知道B球所增加的________与 A 球所减少的________相等．
－－
16．(12分)已知电子质量为9.11×1031 kg，电子电荷量为1.6×1019 C，电子经电势差为U＝220 V的电场加速，在v (1)从物块滑上木板到两者达到共同速度时，木板与墙碰撞的次数及所用的时间； (2)达到共同速度时木板右端与墙之间的距离． 图Z－5 18．(14分)图Z－6中有一个竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有一劲度系数为k的轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为m的薄滑块，圆筒内壁涂有一层新型智能材料——ER流体，它对滑块的阻力可调．起初，滑块静止，ER流体对其阻力为0，弹簧的长度为L，现有一质量也为m的物体从距地面2L处自由落下，与滑块碰撞后粘在一起向下运动．为保证 2mg 滑块做匀减速运动，且当下移距离为时速度减为0，ER流体对滑块的阻力须随滑块下移 k 而变，忽略空气阻力．试求： (1)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能； (2)滑块向下运动过程中加速度的大小； (3)滑块下移距离d时ER流体对滑块阻力的大小． 图Z－6 第十八章综合检测 (本试卷共4页，满分为100分，考试时间90分钟) 第Ⅰ卷 选择题(共50分) 一、单项选择题(本大题6小题，每小题3分，共18分)每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，请把符合题意的选项写在题目后的括号内． 1．光子能量为E的一束光照射容器中的氢(设氢原子处于n＝3的能级)，氢原子吸收光子后，能发出频率为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5、ν6的六种光谱线，且ν1＜ν2＜ν3＜ν4＜ν5＜ν6，则E等于( ) A．hν1 B．hν6 C．h(ν6－hν1) D．h(ν1＋ν2＋ν3＋ν4＋ν5＋ν6) 2．氢原子从n＝4的激发态直接跃迁到n＝2的激发态时，发出蓝色光，则当氢原子从n＝5的激发态直接跃迁到n＝2的激发态时，可能发出的是( ) A．红外线 B．红光 C．紫光 D．γ射线 3．氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为E1＝－.4 eV，氦离子能级的示意图如图18－1所示．在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是( ) A．40.8 eV B．43.2 eV C．51.0 eV D．.4 eV 图18－1 4．下列说法正确的是( ) A．卢瑟福提出“枣糕”原子模型 B．汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构 C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短 D．按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增加 5．设氢原子的核外电子从高能级b向低能级a跃迁时，电子动能的增量ΔEk＝Eka－Ekb，电势能增量ΔEp＝Epa－Epb，则下列表述正确的是( ) A．ΔEk>0、ΔEp<0，ΔEk＋ΔEp＝0 B．ΔEk<0、ΔEp>0，ΔEk＋ΔEp＝0 C．ΔEk>0、ΔEp<0，ΔEk＋ΔEp>0 D．ΔEk>0、ΔEp<0，ΔEk＋ΔEp<0 6．氢原子第一能级是－13.6 eV，第二能级是－3.4 eV，第三能级是－1.51 eV.如果一个处于基态的氢原子受到一个能量为11 eV的光子的照射，则这个氢原子( ) A．吸收这个光子，跃迁到第二能级，放出多余的能量 B．吸收这个光子，跃迁到比第二能级能量稍高的状态 C．吸收这个光子，跃迁到比第二能级能量稍低的状态 D．不吸收这个光子 二、双项选择题(本大题8小题，每小题4分，共32分)每小题给出的四个选项中，只有两个选项符合题目要求，请把符合题意的选项写在题目后的括号内． 7．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列符合历史事实的是( ) A．牛顿总结出了万有引力定律并测出了万有引力常量 B．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究发现了原子的核式结构 C．奥斯特发现电流的磁效应 D．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子 8．在金属中存在大量的价电子(可理解为原子的最外层电子)，价电子在原子核和核外的其他电子产生的电场中运动．电子在金属外部时的电势能比它在金属内部作为价电子时的电势能大，前后两者的电势能差值称为势垒，用符号V表示．价电子就像被关在深为V的方箱里的粒子，这个方箱叫做势阱，价电子在势阱内运动具有动能，但动能的取值是不连续的，价电子处于最高能级时的动能称为费米能，用Ef表示．用红宝石激光器向金属发射频率为ν的光子，具有费米能的电子如果吸收了一个频率为ν的光子而跳出势阱，则( ) A．具有费米能的电子跳出势阱时的动能Ek＝hν－V－Ef B．具有费米能的电子跳出势阱时的动能Ek＝hν－V＋Ef C．若增大激光器的发光强度，具有费米能的电子跳出势阱时的动能增大 D．若增大激光器的发光强度，具有费米能的电子跳出势阱时的动能不变 9．若原子的某内层电子被电离形成空位，其它层的电子跃迁到该空位上时，会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来，此电磁辐射就是原子的特征X射线．内层空位的产生有多种机制，其中一种称为内转换，即原子中处于激发态的核跃迁回基态时，将跃迁时释放的能量交给某一内层电子，使此内层电子电离而形成空位(被电离的电子称为内转换电子).214Po的原子核从某一激发态回到基态时，可将能量E0＝1.416 MeV交给内层电子(如K、L、M层电子，K、L、M标记原子中最靠近核的三个电子层)使其电离，实验测得从214Po原子的K、L、M层电离出的电子的动能分别为EK＝1.323 MeV、EL＝1.399 MeV、EM＝1.412 MeV.则可能发射的特征X射线的能量为( ) A．0.013 MeV B．0.017 MeV C．0.076 MeV D．0.093 MeV 10．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出( ) A．原子的核式结构模型 B．原子的正电荷都集中在一个很小的核里 C．电子是原子的组成部分 D．原子核是由质子和电子组成的 11．关于氢原子能级的跃迁，下列叙述中正确的是( ) A．用波长为60 nm的伦琴射线照射，可使处于基态的氢原子电离出自由电子 B．用能量为10.3 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 C．用能量为11.0 eV的自由电子轰击，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 D．用能量为12.5 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 12．玻尔的原子理论的主要内容有( ) A．原子的轨道是量子化的 B．原子的能量是量子化的 C．电子的轨道是量子化的 D．电子的能量是量子化的 13．下列叙述中正确的是( ) A．卢瑟福通过α粒子散射实验提出原子核式结构 B．电子的发现使人们认识到原子核有复杂的结构 C．巴耳末公式适用于所有原子光谱 D．光电效应放出的粒子与阴极射线中是同一种粒子 14．2005年被联合国定为“世界物理年”，以表彰爱因斯坦对科学的贡献．爱因斯坦对物理学的贡献有( ) A．创立“相对论” B．发现“X射线” C．提出“光子说” D．建立“原子核式模型” 第Ⅱ卷 非选择题(共50分) 三、非选择题(本大题共4小题，共50分)按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位． 15．(13分)氢原子的电子轨道半径与能级遵循rn＝n2r1，En＝E1/n2，其中E1＝－13.6 eV，将氢原子电离，就是从外部给电子以能量，使其从基态或激发态脱离原子核的束缚，而成为自由电子，问： (1)若要使n＝2激发态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射该氢原子？ (2)若用波长为200 nm的紫外线照射处于n＝2激发态的氢原子，则电子飞到离核无穷远 处时速度多大？ －－ (电子电量e＝1.6×1019 C，电子质量me＝0.91×1030 kg) 16．(12分)用粒子轰击原子可使其从基态跃迁到激发态，设原子基态和激发态的能量差为ΔE，现分别用电子和质子轰击质量为M的静止原子，试问欲使上述跃迁发生，所需的最小动能是否相等？对你的回答给出相应的分析和计算． 17．(13分)氢原子中质子不动，电子绕质子做匀速圆周运动的半径为r，电子动量大小 h mv与半径r的乘积mvr等于，h为普朗克常量．如果把电子换成μ子绕质子做匀速圆周运 2π h 动，μ子带电量与电子相同、质量约为电子的210倍，μ子动量大小与半径的乘积也等于，2π 求μ子的轨道半径r′. 20 18．(12分)一速度为v的高速α粒子(42He)与同方向运动的氖核(10Ne)发生弹性正碰，碰后α粒子恰好静止．求碰撞前后氖核的速度(不计相对论修正)． 第十九章综合检测 (本试卷共4页，满分为100分，考试时间90分钟) 第Ⅰ卷 选择题(共50分) 一、单项选择题(本大题6小题，每小题3分，共18分)每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，请把符合题意的选项写在题目后的括号内． 1．一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子．已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法正确的是( ) 113 A．核反应方程是1H＋0n―→1H＋γ B．聚变反应中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m3 h C．辐射出的γ光子的能量E＝(m3－m1－m2)c D．γ光子的波长λ＝ m1＋m2－m3c2218 2．一个氡核 22286Rn衰变成钋核 84Po并放出一个粒子，其半衰期为3.8天.1 g氡经过7.6 218 天衰变掉氡的质量以及 22286Rn衰变成 84Po的过程放出的粒子是( ) A．0.25 g，α粒子 B．0.75 g，α粒子 C．0.25 g，β粒子 D．0.75 g，β粒子 3．关于天然放射现象，下列说法正确的是( ) A．放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期 B．放射性物质放出的射线中，α粒子动能很大，因此贯穿物质的本领很强 C．当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生β衰变 D．放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出γ射线 4．据媒体报道，叛逃英国的俄罗斯前特工利特维年科在伦敦离奇身亡．英国警方调查认 210 为毒杀利特维年科的是超级毒药——放射性元素钋( 21084Po). 84Po的半衰期为138天，α衰变生 210 成稳定的铅(206 82Pb)，经过276天，100 g 84Po已衰变的质量为( ) A．25 g B．50 g C．75 g D．100 g 5．下列说法正确的是( ) A．当氢原子从n＝2的状态跃迁到n＝6的状态时，发射出光子 B．放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变需要的时间 C．同一元素的两种同位素的原子核具有相同的核子数 D．一个中子与一个质子结合成氘核时吸收能量 6．硼10俘获1个α粒子，生成氮13，放出x粒子，而氮13是不稳定的，它放出y粒子变成碳13，那么x粒子和y粒子分别是( ) A．中子和正电子 B．中子和电子 C．质子和正电子 D．质子和中子 二、双项选择题(本大题8小题，每小题4分，共32分)每小题给出的四个选项中，只有两个选项符合题目要求，请把符合题意的选项写在题目后的括号内． 7．某原子核的衰变过程是A――→B――→C，符号――→表示放出一个β粒子，――→表示放出一个α粒子，下列说法中正确的是( ) A．核C比核B的中子数少2 B．核C比核A的质量数少5 C．原子核为A的中性原子的电子数比原子核为B的中性原子的电子数多1 D．核C比核A的质子数少1 8．元素除天然的外，还可以通过合成的方法获得新的人造元素，如1996年德国的达姆 208 施特重离子研究所就合成了一种新的人造元素，它是由70并立即30Zn撞入一个 82Pb的原子核，释放出一个中子后而形成的，则该新元素的( ) A．原子序数为113 B．原子序数为112 C．中子数为165 D．核子数为278 9．一个中子和一个质子相结合生成一个氘核，若它们的质量分别是m1、m2、m3，则( ) A．由于反应前后质量数不变，所以m1＋m2＝m3，反应前后没有能量变化 B．由于反应时释放出了能量，所以m1＋m2>m3 C．由于反应在高温高压下进行，从而吸收能量，所以m1＋m2 α β α D．反应时放出的能量为(m1＋m2－m3)c2(其中c是真空中的光速) 10. 在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图19－1中a、b所示，由图可以判定( ) 图19－1 A．该核发生的是α衰变 B．该核发生的是β衰变 C．磁场方向一定是垂直纸面向里 D．磁场方向向里还是向外不能判定 11．贫铀弹是从金属铀中提炼铀235以后的副产品，其主要成分是铀238.贫铀贯穿力是常规的9倍，杀伤力极大而且残留物可长期危害环境，下列关于其残留物长期危害环境的理由正确的是( ) A．爆炸后的弹片存在放射性，对环境产生长期危害 B．爆炸后弹片不会对人体产生危害，对环境产生长期危害 C．铀238的衰变速度很快 D．铀的半衰期很长 12．爱因斯坦提出了质能方程，提示了质量与能量的关系，关于质能方程，下列说法正确的是( ) A．质量和能量可以相互转化 B．当物体向外释放能量时，其质量必定减少，且减少的质量Δm与释放的能量ΔE满足ΔE＝Δmc2 C．物质的核能可用mc2表示 D．mc2是物体能够放出能量的总和 13．用质子轰击锂核(73Li)生成两个α粒子，以此进行有名的验证爱因斯坦质能方程的实验．已知质子的初动能是0.6 MeV，质子、α粒子和锂核的质量分别是1.007 3 u、4.001 5 u和7.016 0 u．已知1 u相当于931.5 MeV，则下列叙述中正确的是( ) A．此反应过程质量减少0.010 3 u B．生成的两个α粒子的动能之和是18.3 MeV，与实验相符 C．核反应中释放的能量是18.9 MeV，与实验相符 D．若生成的两个α粒子的动能之和是19.5 MeV，与实验相符 14．下面关于β射线的说法正确的是( ) A．它是高速电子流 B．β粒子是放射出来的原子核的内层电子 C．β粒子是从原子核中放射出来的 D．它的电离作用比较弱，但它的穿透能力很强，能穿透几厘米厚的铅板 第Ⅱ卷 非选择题(共50分) 三、非选择题(本大题共4小题，共50分)按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位． 15．(12分)已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2，经过t＝T1·T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等，求它们原来的质量之比． 16．(12分)为确定爱因斯坦的质能方程ΔE＝Δmc2的正确性，设计了如下实验：用动能 7 为E1＝0.6 MeV的质子轰击静止的锂核3Li，生成两个α粒子，测得两个α粒子的动能之和为E2＝19.9 MeV，求： (1)写出该反应方程； (2)通过计算说明ΔE＝Δmc2正确．(已知质子、α粒子、锂核的质量分别取mp＝1.007 3 u、mα＝4.001 5 u、mLi＝7.016 0 u) 17．(12分)实验室核反应源产生一未知粒子，它与静止的氢核正碰，测出碰后氢核的速度是3.3×107 m/s；它与静止的氮核正碰，测出碰后氮核的速度是4.7×106 m/s.上述碰撞都是弹性碰撞，求未知粒子的质量数． 18．(14分)一个铀核衰变为钍核时释放出一个α粒子．已知铀核的质量为3.853 131× －25－－ 10 kg，钍核的质量为3.786 567×1025 kg，α粒子的质量为6.6 72×1027 kg. (1)在这个衰变过程中释放出的能量等于多少焦？(结果保留两位有效数字) (2)设上述衰变是在一边界为圆形的半径R＝0.2 m的匀强磁场中发生的，且衰变前铀核静止于圆心，衰变过程中释放出的能量都转化为动能．欲使衰变产物钍核和α粒子均不飞出磁场，则该磁场的磁感应强度B至少多大？ 期末标准检测 (本试卷共4页，满分为100分，考试时间90分钟) 第Ⅰ卷 选择题(共50分) 一、单项选择题(本大题6小题，每小题3分，共18分)每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，请把符合题意的选项写在题目后的括号内． 234234 1.238之后234Pa处于高能级，它向低能级跃迁时辐射一个 92U衰变成 90Th， 90Th衰变成 91Pa， 粒子．在这个过程中，前两次衰变放出的粒子和最后辐射的粒子依次是( ) A．α粒子、β粒子、γ光子 B．α粒子、γ光子、β粒子 C．β粒子、γ光子、中子 D．γ光子、电子、α粒子 2．“朝核危机”引起全球瞩目，其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆．重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239( 239这种钚239可由铀239( 23994Pu)，92U)经过n次β衰变而产生，则n为( ) A.2 B．239 C．145 D.92 3．如图M－1所示，物块A、B静止在光滑水平面上，且mA>mB，现用大小相等的两个力F和F′分别作用在A和B上，使A、B沿一条直线相向运动，然后又先后撤去这两个力，使这两个力对物体做的功相同，接着两物体碰撞并合为一体后，它们( ) 图M－1 A．可能停止运动 B．一定向右运动 C．可能向左运动 D．仍运动，但运动方向不能确定 4．当两个中子和两个质子结合成一个α粒子时，放出28.30 MeV的能量，当三个α粒子结合成一个碳核时，放出7.26 MeV的能量，则当6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放的能量为( ) A．21.04 MeV B．35.56 MeV C．92.16 MeV D．77. MeV 5．一只小球沿光滑水平面运动，垂直撞到竖直墙上．小球撞墙前后的动量变化量为Δp，动能变化量为ΔE，关于Δp和ΔE有下列说法：①若Δp最大，则ΔE也最大；②若Δp最大，则ΔE一定最小；③若Δp最小，则ΔE也最小；④若Δp最小，则ΔE一定最大．以上说法中正确的是( ) A．①③ B．②④ C.①④ D.②③ 6．月球上特有的能源材料32He，总共大约有100万吨，这是由于太阳风里带有大量中子 3 打入月球表面的X粒子中，形成2He，月球表面稀薄气体里，每立方厘米中有数个32He分子， 33 收集这些2He可以在月球上建立2He发电站，其中X粒子应该为( ) 431 A.52He B．42He C．32He D．21H 二、双项选择题(本大题8小题，每小题4分，共32分)每小题给出的四个选项中，只有两个选项符合题目要求，请把符合题意的选项写在题目后的括号内． 7．关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的有( ) A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到了消除有害静电的目的 B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视 C．用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，但DNA变异并不一定都是有益的 D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的伤害 8．下列说法正确的是( ) A．康普顿效应和电子的衍射现象说明粒子的波动性 B．α粒子散射实验可以用来确定原子核电荷量和估算原子核半径 C．氢原子辐射出一个光子后能量减小，核外电子的运动加速度减小 D．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定 9．下列说法中不正确的是( ) A．康普顿效应说明光子具有动量 B．量子力学的提出否定了经典力学 C．盖革—米勒计数器检测射线时既能计数，又可以区分射线种类 D．光电效应与双缝干涉现象表明光的波动性 10．对于基态氢原子，下列说法正确的是( ) A．它能吸收10.2 eV的光子 B．它能吸收11 eV的光子 C．它能吸收14 eV的光子 D．它不能只吸收具有11 eV动能的电子的部分动能 11．光子具有动量，太阳光照射在物体上有压力，彗星的尾巴就是太阳的光压形成的．彗星在绕太阳运转的过程中有时彗尾长，有时彗尾短，下列说法正确的是( ) A．彗星离太阳较近时，光压大，彗尾长 B．彗星离太阳较近时，光压小，彗尾短 C．彗星离太阳较远时，光压小，彗尾短 D．彗星离太阳较远时，光压大，彗尾长 12．下列说法中正确的是( ) A．一群氢原子处于n＝3的激发态向较低能级跃迁，最多可放出二种频率的光子 B．由于每种原子都有自己的特征谱线，故可以根据原子光谱来鉴别物质 C．实际上，原子中的电子没有确定的轨道，但在空间各处出现的概率具有一定的规律 D．α粒子散射实验揭示了原子的可能能量状态是不连续的 13．由原子核的衰变规律可知( ) A．放射性元素一次衰变就同时产生α射线和β射线 B．放射性元素发生β衰变，产生的新核的化学性质不变 C．放射性元素衰变的快慢跟它所处的物理、化学状态无关 D．放射性元素发生正电子衰变时，产生的新核质量数不变，核电荷数减少1 14．金属钠的逸出功为2.48 eV，则下列各色光中，能使钠发生光电效应的有( ) － A．波长为6.5×107 m的红光 B．频率为5.5×1014 Hz的红光 － C．波长为4.8×107 m的蓝光 D．频率为7.5×1014 Hz的紫光 第Ⅱ卷 非选择题(共50分) 三、非选择题(本大题共4小题，共50分)按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位． 15．(12分)人们常说“水滴石穿”，请你根据下面提供的信息，估算出水对石头的冲击力的大小．一瀑布落差为h＝20 m，水流量为Q＝0.10 m3/s，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，水在最高点和落至石头上后的速度都认为是零．(落在石头上的水立即流走，在讨论石头对水的作用时可以不考虑水的重力，g取10 m/s2) 16．(12分)如图M－2所示，在边长为a的等边三角形bcd所围区域内有磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，某一时刻静止于b点处的原子核X发生α衰变，α粒子沿bc方向射入磁场，经磁场偏转后恰好由d射出且与cd边相切．已知α粒子质量为m，电荷量为2e，剩余核的质量为M，衰变过程中释放的核能全部转化为动能，求原子核X的质量． 图M－2 17.(12分)2005年7月4日13时52分，美国宇航局“深度撞击”号探测器释放的撞击器“击中”目标——坦普尔1号彗星，这次撞击只能使该彗星自身的运行速度出现0.000 1 mm/s的改变．探测器上所携带的总质量达370 kg的彗星“撞击器”将以每小时38 000 km的速度径直撞向彗星的彗核部分，撞击彗星后“撞击器”融化消失．问：根据以上数据，估算一下彗星的质量是多少？(结果保留一位有效数字) 18．(14分)如图M－3所示，在倾角为θ＝37°的足够长的固定斜面上，物体A和小车B正沿着斜面上滑，A的质量为mA＝0.50 kg，B的质量为mB＝0.25 kg，A始终受到沿斜面向上的恒力F的作用．当A追上B时，A的速度为vA＝1.8 m/s，方向沿斜面向上，B的速度恰好为零，A、B相碰，相互作用时间极短，相互作用力很大，碰撞后的瞬间，A的速度变为v1＝0.6 m/s，方向沿斜面向上．再经T＝0.6 s，A的速度大小变为v2＝1.8 m/s，在这一段时间内A、B没有再次相碰．已知A与斜面间的动摩擦因数μ＝0.15，B与斜面间的摩擦力不计，已知：sin 37°＝0.6，重力加速度g取10 m/s2，求： (1)A、B第一次碰撞后B的速度； (2)恒力F的大小． 图M－3 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容
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