1、模块标准测评(时间：90分钟满分：110分)题型选择题填空题计算题总分得分一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，错选的或不选的不得分)1(多选)下列说法正确的是()A随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都会增加；另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动B在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变短C根据海森伯提出的不确定性关系可知，不可能同时准确地测定微观粒子的位置和动量D物质波和光波都是概率波ACD解析依据黑体辐射的规律得选
2、项A正确；碰撞遵循动量守恒和能量守恒，光子散射后的能量减小，波长变长，选项B错误；对于微观粒子，牛顿运动定律不再适用，不可能同时准确确定粒子的位置和动量，选项C正确；物质波和光波都是概率波，选项D正确2图甲所示为氢原子的能级图，图乙所示为氢原子的光谱已知谱线a是氢原子从n4的能级跃迁到n2的能级时的辐射光，则谱线b是氢原子()A从n3的能级跃迁到n2的能级时的辐射光B从n5的能级跃迁到n2的能级时的辐射光C从n4的能级跃迁到n3的能级时的辐射光D从n4的能级跃迁到n2的能级时的辐射光B解析由氢原子光谱可得a谱线比b谱线波长长，由Eh得辐射a光谱对应能量应小于辐射b光谱对应能量由能级间跃迁知识可
3、知，选项B正确3(多选)如图所示，质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上其中弹簧两端分别与静止的滑块N和挡板P相连接，弹簧与挡板的质量均不计；滑块M以初速度v0向右运动，它与挡板P碰撞(不黏连)后开始压缩弹簧，最后，滑块N以速度v0向右运动在此过程中()AM的速度等于0时，弹簧的弹性势能最大BM与N具有相同的速度时，两滑块动能之和最小CM的速度为时，弹簧的长度最长DM的速度为时，弹簧的长度最短BD解析M、N两物体碰撞过程中动量守恒，当M与N具有相同的速度时，系统动能损失最大，损失的动能转化为弹簧的弹性势能，即弹簧弹性势能最大，选项A错误，B正确；M的速度为时，弹簧的压缩量最大，弹簧的长度最短，选
4、项D正确，C错误4如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑，则()A在以后的运动过程中，小球和槽的动量始终守恒B在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力终始不做功C被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动D被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，小球能回到槽高h处C解析小球下滑过程中，小球和槽组成的系统在水平方向动量守恒，相互作用力分别对小球和槽做正功，小球到达水平面后和槽的速率相等，故小球也不可能回到槽上，选项C正确，A、B、D均错误52006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过钙48轰击锎
5、249发生核反应，成功合成了第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素。实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子x，再连续经过3次衰变后，变成质量数为282的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子x是()A中子B质子 C电子D粒子A解析118号元素的质量数为297，三次衰变后电荷数由118变为112，因三次衰变减少的质量数为12，而由297变为282质量数少15，说明先放出的3个相同的粒子x是不带电的中子6(多选)关于核反应方程ThPaXE(E为释放出的核能，X为新生成粒子)，已知Th的半衰期为T，则下列说法正确的是()APa没有放射性BPa比Th少1个中子，X
6、粒子是从原子核中射出的，此核反应为衰变CN0个Th经2T时间因发生上述核反应而放出的核能为N0E(N0数值很大)DTh的比结合能为BC解析由质量数和核电荷数守恒可得X为e，故此核反应为衰变，选项B正确；经过2T时间，有N0个Th发生衰变，释放的核能为N0E，选项C正确；Pa仍具有放射性，选项A错误；E为Th发生衰变释放的核能小于Th的结合能，因此Th的比结合能大于，选项D错误. 7放射性元素92U衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成83Bi，而83Bi可以经一次衰变变成aX(X代表某种元素)，也可以经一次衰变变成 b81Tl，aX和 b81Tl最后都变成82Pb，衰变路径如图所示则()Aa
7、82，b211B83BiaX是衰变，83Bi b81Tl是衰变C83BiaX是衰变，83Bi b81Tl是衰变D b81Tl经过一次衰变变成82PbB解析由83BiaX，质量数不变，说明发生的是衰变，同时知a84.由83Bi b81Tl是核电荷数减2，说明发生的是衰变，同时知b206.由81Tl82Pb发生了一次衰变选项B正确8如图所示，质量分别为m和2m的A、B两物块用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A紧靠竖直墙现用力F向左缓慢推物体B压缩弹簧，当力F做功为W时，突然撤去力F，在A物体开始运动以后，弹簧弹性势能的最大值是()ABCDWA解析撤去F后系统机械能守恒，EW，A与B速度相同时弹簧弹性
8、势能最大，设最大弹性势能为Epm，此时EpmWEk；设此时速度为v，则有Ek3mv2；A刚离开墙面时W2mv，此时B的动量为p2mvB，再根据动量守恒得3mv2mvB，联立可得Epm，选项A正确9(多选)一个X核与一个氚核结合成一个氦核时放出一个粒子Y，由于质量亏损放出的能量为E，核反应方程是XHHeY；Y可以通过释放一个电子而转化为质子下列说法正确的是()AX是氢的同位素BU可以俘获Y发生裂变反应C核反应XHHeY中亏损的质量为DXHHeY是原子核的人工转变方程ABC解析由于Y释放一个电子转化为质子，可以判定Y是中子，根据X核与氚核的反应可判断X是氘核，选项A正确；用中子轰击铀235可发生裂
9、变反应，选项B正确；由质能方程Emc2得m，选项C正确；X核与氚核的反应在太阳内部可以发生，选项D错误10如图所示是光电管的使用原理图已知当有波长为0的光照射到阴极K上时，电路中有光电流，则()A若换用波长为1(10)的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流B若换用波长为2(20)的光照射阴极K时，电路中一定有光电流C增加电路中电源两极电压，电路中光电流一定增大D若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生B解析当有波长为0的光照射到阴极K上时，电路中有光电流，只有换用频率更大，也就是波长比0小的光照射到阴极K上才一定有光电流，选项A错误，B正确；电路中光电流大小由光电子数目决定，与电路中电源两极
10、电压无关，选项C错误；若将电源极性反接，光电子做减速运动，若接近A板时还没有减速到零，电路中就可能有光电流产生，选项D错误二、填空题(共2小题，共16分)11(8分)(1)如图所示为氢原子最低的四个能级，当氢原子在这些能级间跃迁时：有可能放出_种能量的光子；在哪两个能级间跃迁时，所放出光子波长最长？_，最长波长是_(2)某放射性元素经过6天后，只剩下没有衰变，它的半衰期是_天为估算某水库的库容，可取一瓶无毒的该放射性元素的水溶液，测得瓶内溶液每分钟衰变 8107次现将这瓶溶液倒入水库，8天后在水库中取水样1.0 m3(可认为溶液己均匀分布)，测得水样每分钟衰变20次由此可知水库中水的体积约为_
11、m3解析(1)N种6种氢原子由第4能级向第3能级跃迁时，能量差最小，辐射的光子波长最长由hE4E3得hE4E3，所以最长波长(2)放射性元素经过n个半衰期后，剩余的质量与原质量之间的关系n，n，解得T2天设水库中的水量为Q m3,8天后水库中所有放射性元素每分钟衰变的次数为20Q，放射性元素原有质量为m0,8天后剩余质量为m.则有，又mm0 ，联立解得Q2.5105 m3答案(1)6第4能级向第3能级跃迁(2)22.510512(8分)如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的但是，可以通过仅测量
12、_(填选项前的符号)，间接地解决这个问题A小球开始释放高度hB小球抛出点距地面的高度HC小球做平抛运动的射程(2)上图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复接下来要完成的必要步骤是_.(填选项前的符号)A用天平测量两个小球的质量m1、m2B测量小球m1开始释放高度hC测量抛出点距地面的高度HD分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE测量平抛射程OM，ON(3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式
13、可表示为_(用(2)中测量的量表示)；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为_(用(2)中测量的量表示)(4)经测定，m145.0 g，m27.5 g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1，则p1p1_11；若碰撞结束时m2的动量为p2，则p1p211_实验结果表明，碰撞前、后总动量的比值为_(5)有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大请你用(4)中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为_cm解析(1)由于本实验的碰撞是在同一高度，在空中运动时间相同，因而根据小球做平抛运动
14、的射程就可知道碰撞后速度的大小之比，所以选C(2)本实验必须用天平测量两个小球的质量m1、m2，分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N和测量平抛射程OM，ON，故选ADE(3)由于m1v1m2v2m1v，且v1、v2、v，所以m1OMm2ONm1OP若碰撞是弹性碰撞，根据机械能守恒有m1vm2vm1v2，所以m1OM2m2ON2m1OP2(4)由于；1.007所以为14；2.9；11.01(5)当两个球发生完全弹性碰撞时，被碰小球m2平抛运动射程ON有最大值弹性碰撞中动量守恒m1v1m2v2m1v，机械能守恒m1vm2vm1v2，解得v2v，所以ONmOP44.8 cm.被碰小球m2平
15、抛运动射程ON的最大值为76.8 cm答案(1)C(2)ADE(或DEA或DAE)(3)m1OMm2ONm1OP，m1OM2m2ON2m1OP2(4)142.911.01(5)76.8三、计算题(本题共4小题，共54分，解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)13(10分)在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速率v0向右运动，在小球A的前方O点有一质量为m2的小球B处于静止状态，如图所示小球A与小球B发生正碰后小球A、B均向右运动小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，PQ1.5PO.假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的，求两小球质量之比解析从
16、两小球碰撞后到它们再次相遇，小球A和B的速度大小保持不变根据它们通过的路程，可知小球B和小球A在碰撞后的速度大小之比为41设碰撞后小球A和B的速度分别为v1和v2，在碰撞过程中动量守恒，碰撞前后动能相等，则有m1v0m1v1m2v2，m1vm1vm2v，利用4，可解出2答案见解析14(12分)波长0.71的伦琴射线使金箔发射光电子，光电子在磁感应强度为B的匀强磁场中做半径为r的匀速圆周运动，已知rB1.88104 mT试求：(1)光电子的最大初动能；(2)金属的逸出功；(3)该电子的物质波的波长解析(1)光电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力evBm，所以v，电子的最大初动能Ekmv
17、24.971016 J3.1103 eV(2)入射光光子的能量hh1.75104 eV，根据爱因斯坦光电效应方程得金属的逸出功W0hEk1.44104 eV(3)物质波的波长为2.21011 m答案(1)3.1109 eV(2)1.44104 eV(3)2.21011 m15(14分)利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电，这就是核电站核电站消耗的“燃料”很少，但功率却很大，目前，核能发电技术已经成熟，我国已具备了发展核电的基本条件(1)核反应堆中的“燃料”是U，完成下面的核反应方程式：UnSrXe10n；(2)一座100万千瓦的核电站，每年需要多少吨浓缩铀？已知铀核的质量为
18、235.043 9 u，中子质量为1.008 7 u，锶(Sr)核的质量为89.907 7 u，氙(Xe)核的质量为135.907 2 u,1 u1.661027 kg，浓缩铀中铀235的含量占2%；(3)同样功率(100万千瓦)的火力发电站，每年要消耗多少吨标准煤？(已知标准煤的热值为2.93104 kJ/kg)(4)为了防止铀核裂变产物放出的各种射线对人体的危害和对环境的污染，需采取哪些措施？(举两种)解析(1)根据电荷数守恒和质量数守恒可得质量数为136，电荷数为38反应方程式为UnSrXen(2)该反应的质量亏损是m235.043 9 u1.008 7 u89.907 7 u135.9
19、07 2 u101.008 7 u0.150 7 u根据爱因斯坦质能方程Emc20.150 71.661027(3108)2 J231011 J核电站每年放出的热量QPt1.01093.610324365 J3.21016 J则由题意知QENA，m kg27104 kg27 t(3)根据煤的燃烧值计算可得出消耗煤的质量为 kg1.1106 t(4)核反应堆外面需要修建很厚的水泥保护层，用来屏蔽射线；对放射性废料，要装入特制的容器，埋入地层深处进行处理答案见解析16(18分)如图所示，质量为M的平板小车静止在光滑的水平地面上，小车左端放一个质量为m的木块，车的右端固定一个轻质弹簧现给木块一个水平向右的瞬时冲量I，木块便沿小车向右滑行，在与弹簧相碰后又沿原路返回，并且恰好能到达小车的左端试求：(1)木块返回到小车左端时小车的动能；(2)弹簧获得的最大弹性势能解析(1)选小车和木块为研究对象由于木块受到冲量I之后系统水平方向不受外力作用，系统动量守恒，设系统的末速度为v，则I(Mm)v小车的动能为EkMv2(2)当弹簧具有最大弹性势能时，小车和木块具有共同的速度，设为v0.设木块从小车左端运动到弹簧弹性势能最大的过程中，摩擦生热Wf，在此过程中，由能量守恒得m2EpWf(Mm)2，当木板返回到小车最左端时，由能量守恒得m22Wf(Mm)2联立解得Ep答案(1)(2)