(課改地區(qū)專用)高考物理總復(fù)習(xí) 模塊檢測 新人教版-新人教版高三物理試題

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1、模塊檢測 (時(shí)間:90分鐘 滿分:100分) 一、選擇題(本題共10小題,每小題4分,共40分。其中1~5題為單項(xiàng)選擇題,6~10題為多項(xiàng)選擇題) 1.在人類認(rèn)識(shí)原子與原子核結(jié)構(gòu)的過程中,符合物理學(xué)史的是(  ) A.查德威克通過研究陰極射線發(fā)現(xiàn)了電子 B.湯姆孫首先提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說 C.居里夫人首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象 D.盧瑟福通過原子核的人工轉(zhuǎn)變發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子 解析 湯姆孫研究陰極射線發(fā)現(xiàn)了電子,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;盧瑟福首先提出了原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;貝可勒爾首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。 答案 D 2.1966年,在地球的上空完成了用動(dòng)力學(xué)方法測質(zhì)

2、量的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí),用雙子星號宇宙飛船m1去接觸正在軌道上運(yùn)行的火箭組m2(后者的發(fā)動(dòng)機(jī)已熄火)。接觸以后,開動(dòng)雙子星號飛船的推進(jìn)器,使飛船和火箭組共同加速。推進(jìn)器的平均推力F=895 N,推進(jìn)器開動(dòng)時(shí)間Δt=7 s測出飛船和火箭組的速度變化Δv=0.91 m/s。已知雙子星號飛船的質(zhì)量m1=3 400 kg。由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出火箭組的質(zhì)量m2為(  ) A.3 400 kg B.3 485 kg C.6 265 kg D.6 885 kg 解析 根據(jù)動(dòng)量定理:FΔt=(m1+m2)Δv可求得m2≈3 485 kg。選項(xiàng)B正確。 答案 B 3.某同學(xué)做“測定玻璃的折射率”

3、實(shí)驗(yàn)時(shí),用他測得的多組入射角i與折射角r作出sin i-sin r圖像如圖1所示。下列說法中錯(cuò)誤的是(  ) 圖1 A.做實(shí)驗(yàn)時(shí),研究的是光線從空氣射入玻璃的折射現(xiàn)象 B.玻璃的折射率為0.67 C.玻璃的折射率為1.5 D.玻璃的臨界角的正弦值為0.67 解析 由sin i-sin r圖像可知,==1.5>1,而介質(zhì)的折射率都比真空(或空氣)的折射率大,故光是從空氣射入玻璃的,入射角為i,A項(xiàng)說法正確;由折射率定義知n=1.5,C項(xiàng)說法正確,B項(xiàng)說法錯(cuò)誤;由臨界角定義可知玻璃的臨界角的正弦值sin C==0.67,D項(xiàng)說法正確。 答案 B 4.如圖2所示,光滑水平面上有一

4、小車,小車上有一物體,用一細(xì)線將物體系于小車的A端,物體與小車A端之間有一壓縮的彈簧,某時(shí)刻線斷了,物體沿車滑動(dòng)到B端粘在B端的油泥上。則下述說法正確的是(  ) 圖2 A.若物體滑動(dòng)中不受摩擦力,則全過程機(jī)械能守恒 B.若物體滑動(dòng)中有摩擦力,則全過程系統(tǒng)動(dòng)量不守恒 C.小車的最終速度與斷線前相同 D.全過程系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 解析 物體滑動(dòng)中雖不受摩擦力,但物體與B端的油泥碰撞屬于完全非彈性碰撞,機(jī)械能有損失,選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤;選項(xiàng)B中,滑動(dòng)摩擦力是內(nèi)力,系統(tǒng)的合外力為零,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確。 答案 C 5.靜止的氡核Rn放出α粒子后變?yōu)獒暫薖o,α粒子動(dòng)能為E

5、α。若衰變放出的能量全部變?yōu)榉礇_核和α粒子的動(dòng)能。真空中的光速為c,則該反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為(  ) A.· B.0 C.· D.· 解析 由于動(dòng)量守恒,反沖核和α粒子的動(dòng)量大小相等,由Ek=∝,它們的動(dòng)能之比為4∶218,因此衰變釋放的總能量是·Eα,由質(zhì)能方程得質(zhì)量虧損是·。 答案 C 6.實(shí)物粒子和光都具有波粒二象性,下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動(dòng)性的是(  ) A.電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)后可以形成干涉圖樣 B.β射線在云室中穿過會(huì)留下清晰的徑跡 C.人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu) D.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān),與入射光的強(qiáng)度無關(guān) 解析 電子

6、束通過雙縫實(shí)驗(yàn)后可以形成干涉圖樣,可以說明電子是一種波,故選項(xiàng)A正確;β射線在云室中穿過會(huì)留下清晰的徑跡??梢哉f明β射線是一種粒子,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)。中子衍射說明中子是一種波,故選項(xiàng)C正確;光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān),與入射光的強(qiáng)度無關(guān),說明光是一種粒子,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案 AC 7.如圖3所示,兩束單色光a、b從水面下射向A點(diǎn),光線經(jīng)折射后合成一束光c,則下列說法正確的是(  ) 圖3 A.用同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置分別以a、b光做實(shí)驗(yàn),a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條件間距 B.用a、b光分別做單縫衍射實(shí)驗(yàn)時(shí),它們的衍

7、射條紋寬度都是均勻的 C.在水中a光的速度比b光的速度小 D.從水射向空氣時(shí),a光的臨界角大于b光的臨界角 解析 由圖可知,單色光a的偏折程度小于b的偏折程度,所以a光的折射率小于b光的折射率,則a光的頻率小于b光的頻率,用同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置分別以a、b光做實(shí)驗(yàn),由于a光的波長比b光的長,所以a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距,故A正確;用a、b光分別做單縫衍射實(shí)驗(yàn)時(shí),它們的衍射條紋寬度是不均勻的,中央寬兩邊窄,故B錯(cuò)誤;由于a光的折射率小于b光的折射率,所以在水中a光的速度大于b光的速度,故C錯(cuò)誤;由于a光的折射率小于b光的折射率,由公式sin C=可得,在水中a光的臨界角大于

8、b光的臨界角,故D正確。 答案 AD 8.(2017·全國卷Ⅲ,19)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,分別用頻率為νa、νb的單色光a、b照射到同種金屬上,測得相應(yīng)的遏止電壓分別為Ua和Ub,光電子的最大初動(dòng)能分別為Eka和Ekb。h為普朗克常量。下列說法正確的是(  ) A.若νa>νb,則一定有Ua<Ub B.若νa>νb,則一定有Eka>Ekb C.若Ua<Ub,則一定有Eka<Ekb D.若νa>νb,則一定有hνa-Eka>hνb-Ekb 解析 由愛因斯坦光電效應(yīng)方程得Ekm=hν-W0,由動(dòng)能定理得Ekm=eU,若用a、b單色光照射同種金屬時(shí),逸出功W0相同。當(dāng)νa>νb時(shí),一定有

9、Eka>Ekb,Ua>Ub,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;若Ua<Ub,則一定有Eka<Ekb,故選項(xiàng)C正確;因逸出功相同,有W0= hνa- Eka= hνb- Ekb,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案 BC 9.如圖4為氫原子的能級示意圖,一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài),在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子,用這些光照射逸出功為2.49 eV的金屬鈉,下列說法正確的是(  ) 圖4 A.這群氫原子能發(fā)出3種頻率不同的光,其中從n=3躍遷到n=2所發(fā)出的光波長最長 B.這群氫原子能發(fā)出3種頻率不同的光,其中從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光頻率最小 C.金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能為9.60

10、eV D.金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能為11.11 eV 解析 這群氫原子能發(fā)出C=3種頻率不同的光,從n=3躍遷到n=2所發(fā)出的光子能量最小,頻率最低,波長最長,選項(xiàng)A正確;從n=3躍遷到n=1發(fā)出的光子能量最大,頻率最高,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;而ΔE=|E3-E1|=12.09 eV,照射到金屬鈉表面發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能Ek=ΔE-W0=9.60 eV,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。 答案 AC 10.如圖5所示,子彈水平射入放在光滑水平地面上靜止的木塊后不再穿出,此時(shí)木塊動(dòng)能增加了6 J,那么此過程產(chǎn)生的內(nèi)能可能為(  ) 圖5 A.10 J B.8 J C.6 J

11、 D.4 J 解析 設(shè)子彈的初速度為v0,射入木塊后子彈與木塊共同的速度為v,木塊的質(zhì)量為M,子彈的質(zhì)量為m。 根據(jù)動(dòng)量守恒定律得:mv0=(M+m)v,得:v= 木塊獲得的動(dòng)能為ΔEk=Mv2==· 系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為Q=mv-(M+m)v2= 可得 Q>ΔEk=6 J,故選項(xiàng)A、B正確。 答案 AB 二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2個(gè)小題,共14分) 11.(6分)在“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)中,裝置如圖6所示,兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為mA和mB。 圖6 (1)現(xiàn)有下列器材,為完成本實(shí)驗(yàn),哪些是必需的?________。 A.秒表 B.刻度尺 C.天平 D.圓規(guī) (2)如果

12、碰撞中動(dòng)量守恒,根據(jù)圖中各點(diǎn)間的距離,則下列式子可能成立的有________。 A.= B.= C.= D.= 解析 (1)由實(shí)驗(yàn)原理可知,需要測小球質(zhì)量,測OM、OP、ON距離,為準(zhǔn)確確定落點(diǎn),用圓規(guī)把多次實(shí)驗(yàn)的落點(diǎn)用盡可能小的圓圈起,把圓心作為落點(diǎn),所以需要天平、刻度尺、圓規(guī)。 (2)根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:mAOP=mAOM+mBON,即mAMP=mBON,選項(xiàng)A正確。 答案 (1)BCD (2)A 12.(8分)如圖7所示,這是工業(yè)生產(chǎn)中大部分光電控制設(shè)備用到的光控繼電器的示意圖,它由電源、光電管、放大器、電磁繼電器等幾部分組成。 圖7 (1)示意圖中,a端應(yīng)是

13、電源________極。 (2)光控繼電器的原理是:當(dāng)光照射光電管時(shí),_________________。 (3)當(dāng)用綠光照射光電管陰極K時(shí),可以發(fā)生光電效應(yīng),則________說法正確。 A.增大綠光照射強(qiáng)度,光電子的最大初動(dòng)能增大 B.增大綠光照射強(qiáng)度,電路中光電流增大 答案 (1)正 (2)陰極K發(fā)射電子,電路中產(chǎn)生電流,經(jīng)放大器放大的電流產(chǎn)生的磁場使鐵芯M磁化,將銜鐵N吸住。無光照射光電管時(shí),電路中無電流,N自動(dòng)離開M (3)B 三、計(jì)算題(本題共4個(gè)小題,共46分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 13.(10分)一群氫原子處于量子數(shù)n=4的能級狀

14、態(tài),氫原子的能級圖如圖8所示,則: 圖8 (1)氫原子可能發(fā)射幾種頻率的光子? (2)氫原子由n=4的能級躍遷到n=2能級時(shí)輻射光子的能量是多少電子伏? (3)用(2)中的光子照射下表中幾種金屬,哪些金屬能發(fā)生光電效應(yīng)?發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),發(fā)射光電子的最大初動(dòng)能是多少電子伏? 金屬 銫 鈣 鎂 鈦 逸出功W0/eV 1.9 2.7 3.7 4.1 解析 (1)可能發(fā)射6種頻率的光子。 (2)由玻爾的躍遷規(guī)律可得光子的能量為E=E4-E2,代入數(shù)據(jù)得E=2.55 eV。 (3)E只大于銫的逸出功,故光子只有照射銫金屬時(shí)才能發(fā)生光電效應(yīng)。根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程

15、可得光電子的最大初動(dòng)能為Ekm=E-W0 代入數(shù)據(jù)得,Ekm=0.65 eV。 答案 (1)6種 (2)2.55 eV (3)銫 0.65 eV 14.(12分)一靜止的氡核(Rn)發(fā)生α衰變,放出一個(gè)速度為v0、質(zhì)量為m的α粒子和一個(gè)質(zhì)量為M的反沖核釙(Po),若氡核發(fā)生衰變時(shí),釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為α粒子和釙核的動(dòng)能。 (1)寫出衰變方程; (2)求出反沖核的速度大??; (3)求出這一衰變過程中虧損的質(zhì)量。 解析 (1)Rn―→Po+He (2)設(shè)釙核的反沖速度大小為v, 由動(dòng)量守恒定律有mv0-Mv=0,v= (3)衰變過程中產(chǎn)生的機(jī)械能ΔE=mv+Mv2=,ΔE=Δm

16、c2 產(chǎn)生這些機(jī)械能虧損的質(zhì)量Δm==。 答案 (1)Rn―→Po+He (2) (3) 15.(12分)如圖9所示,桌面上有一玻璃圓錐,圓錐的軸(圖中虛線)與桌面垂直,過軸線的截面為等邊三角形,此三角形的邊長為L,有一半徑為的圓柱形平行光束垂直于桌面入射到圓錐上,光束的中心軸與圓錐的軸重合,已知玻璃的折射率為,求: 圖9 (1)光在玻璃中的傳播速度; (2)光束在桌面上形成的光斑的面積。 解析  (1)由n=得,光在玻璃中的傳播速度v== m/s=×108 m/s。 (2)作出光路圖,如圖所示。由幾何知識(shí)得b光與AC成30°角,則入射角θ1=60°,根據(jù)折射定律有

17、n=,解得折射角θ2=30°。 由幾何關(guān)系及對稱性可知,AD=L,則DC=,EC=DC,故產(chǎn)生的光斑直徑為d=,面積S=πd2=。 答案 (1)×108 m/s (2) 16.(12分)如圖10所示,一質(zhì)量為2m的L形長木板靜止在光滑水平面上。木板右端豎直部分內(nèi)側(cè)有粘性物質(zhì),當(dāng)有其他物體與之接觸時(shí)即會(huì)粘在一起。某時(shí)刻有一質(zhì)量為m的物塊,以水平速度v0從L形長木板的左端滑上長木板。已知物塊與L形長木板的上表面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)它剛要與L形長木板右端豎直部分相碰時(shí),速度減為,碰后即粘在一起,求: 圖10 (1)物塊在L形長木板上的滑行時(shí)間及此時(shí)長木板在水平面上滑行的距離; (2)物塊與L形長木板右端豎直部分相碰過程中,長木板受到的沖量大小。 解析 (1)設(shè)物塊在L形長木板上的滑動(dòng)時(shí)間為t, 由動(dòng)量定理得-μmgt=m-mv0, 解得t= 物塊與L形長木板右端豎直部分相碰前系統(tǒng)動(dòng)量守恒 mv0=m+2mv1, 解得v1= 由動(dòng)能定理得μmgs=×2mv, 解得s= (3)物塊與L形長木板右端豎直部分相碰過程,系統(tǒng)動(dòng)量守恒mv0=3mv2 對長木板由動(dòng)量定理得I=2mv2-2mv1=。 答案 (1)  (2)

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