1、模块综合测评(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选或不答得0分)1篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以()A减小球对手的冲量B减小球的动量变化率C减小球的动量变化量D减小球的动能变化量【解析】由题可知球动量的变化量一定，当增大接球的时间时，由F可知，可以减小球对手的作用力，即减小球的动量变化率，B正确【答案】B2关于近代物理，下列说法正确的是() 【导学号：64772119】A射线是高速运动的氦原子B核聚变反应方程HHHen中，n表示质子C从金属表面逸出的光
2、电子的最大初动能与照射光的频率成正比D玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征【解析】射线是氦核流，A错误.n表示的是中子，B错误由光电效应方程EkmhW知Ekm与成线性关系，C错误玻尔的量子化原子模型的实验基础：一是原子的稳定性，二是原子光谱的分立特征，故D正确【答案】D3下列说法正确的是()A卢瑟福用实验得出原子核具有复杂的结构B玻尔认为，氢原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的C重核的裂变过程质量增大，轻核的聚变过程有质量亏损D将放射性元素掺杂到其他稳定元素中，并降低其温度，该元素的半衰期改变【解析】关于原子核有复杂结构的信息最先来自于天然放射现象，A错误中等大小的
3、核的比结合能最大、核子平均质量最小，轻核聚变与重核裂变过程中都是释放能量，都发生质量亏损，C错误半衰期是描述原子核衰变快慢的物理量，只取决于原子核内部结构，与其化学状态、物理状态无关，D错误根据玻尔原子理论，知B正确【答案】B4质量为m的物体以速度v0从地面竖直向上抛(不计空气阻力)到落回地面，在此过程中()A上升过程和下落过程中动量的变化量大小为mv0，但方向相反B整个过程中重力的冲量为mv0C整个过程中重力的冲量为0D上升、下降过程冲量大小均为mv0，方向向下【解析】不计空气阻力时，物体以速度v0落向地面，上升过程和下降过程中动量变化量等于重力的冲量，大小均为mv0，方向竖直向下，重力的总
4、冲量为2mv0，故D正确，A、B、C错误【答案】D5如图1所示，为氢原子能级图，现有大量氢原子从n4的能级发生跃迁，并发射光子照射一个钠光电管，其逸出功为2.29 eV，以下说法正确的是()图1A氢原子只能发出4种不同频率的光B能够让钠光电管发生光电效应现象的有4种光子C为了增大钠光电管的光电流，可增大入射光的频率D光电管发出的光电子与原子核发生衰变时放出的电子都是来源于原子核内部【解析】由C6种知A错误；这六种光子能量依次为12.75 eV、12.09 eV、10.20 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV，故能让钠光电管发生光电效应的光子有四种，B正确要增大光电流，需增大单
5、位时间内逸出的光电子数目，即增大入射光的强度，C错误光电管中发出的电子是金属内自由电子获得足够能量逸出的，而衰变放出的电子是原子核内中子转变为质子时产生的，D错误【答案】B6(多选)如图2所示是氢原子的能级图，大量处于n4激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n2能级跃迁时释放的光子，则() 【导学号：64772072】图2A6种光子中波长最长的是氢原子从n4激发态跃迁到基态时产生的B6种光子中有2种属于巴耳末系C使处于n4能级的氢原子电离至少要0.85 eV的能量D在6种光子中，氢原子从n4能级跃迁到n1能级释放的光子康普顿效应最明显
6、【解析】由EmEnh，得6种光子中氢原子由n4跃迁到n1的能量差最大，波长最短，所以A项错误由巴耳末系的定义，知在6种光子中只有氢原子从n4跃迁到n2和n3跃迁到n2释放的光子属于巴耳末系，B项正确由EE40(0.85 eV)0.85 eV，知要使n4能级的氢原子电离至少需0.85 eV的能量，C项正确在6种光子中，氢原子从n4能级跃迁到n1能级时释放的光子的能量最大，则光子的波长最短，康普顿效应最明显，故D项正确【答案】BCD7(多选)如图3所示，小车在光滑的水平面上向左运动，木块在小车的水平车板上水平向右运动，且未滑出小车，下列说法中正确的是()图3A若小车的动量大于木块的动量，则木块先减
7、速再加速后匀速B若小车的动量大于木块的动量，则小车先减速再加速后匀速C若小车的动量小于木块的动量，则木块先减速后匀速D若小车的动量小于木块的动量，则小车先减速后匀速【解析】因水平面光滑，小车与木块组成的系统动量守恒，若小车的动量大于木块的动量，则总动量方向向左，最后小车和木块一起向左运动，小车先减速后匀速，木块先向右减速再向左加速，最后匀速，A正确，B错误；若小车动量小于木块动量，则最后两者一起向右运动，木块先减速后匀速，小车先向左减速，再向右加速，最后匀速运动，C正确，D错误【答案】AC8(多选)带有1/4光滑圆弧轨道，质量为M的滑车静止置于光滑水平面上，如图4所示，一质量也为M的小球以速度
8、v0水平冲上滑车，到达某一高度后，小球又返回车的左端，则()图4A小球以后将向左做平抛运动B小球将做自由落体运动C此过程小球对小车做的功为MvD小球在弧形槽上上升的最大高度为v/2g【解析】小球上升到最高点时与小车相对静止，有共同速度v，由动量守恒定律和机械能守恒定律有：Mv02MvMv2Mgh联立得：h，故D错误从小球滚上到滚下并离开小车，系统在水平方向上的动量守恒，由于无摩擦力做功，动能守恒，此过程类似于弹性碰撞，作用后两者交换速度，即小球速度变为零，开始做自由落体运动，故B、C对，A错【答案】BC二、非选择题(本题共4小题，共52分按题目要求作答)9(10分)如图5所示“为探究碰撞中的不
9、变量”的实验装置示意图. 【导学号：64772073】图5(1)因为下落高度相同的平抛小球(不计空气阻力)的飞行时间相同，所以我们在实验中可以用_作为时间单位(2)本实验中，实验必须要求的条件是()A斜槽轨道必须是光滑的B斜槽轨道末端点的切线是水平的C入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放D入射球与被碰球满足mamb，rarb(3)图中M、P、N分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置，则实验中要验证的关系是()AmaONmaOPmbOMBmaOPmaONmbOMCmaOPmaOMmbONDmaOMmaOPmbON【解析】(1)在此实验装置中两球的飞行时间相同，实验中可用平抛时间作为时间单
10、位，从而变比较速度大小为比较水平位移的大小(2)此实验要求两小球平抛，所以应使斜槽末端点的切线是水平的，B对；要求碰撞时入射小球的速度不变，应使入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放即可，C对，A错；为使入射小球不返回且碰撞时为对心正碰，应使mamb且rarb，D对(3)实验中要验证mav1mav1mbv2，取平抛时间为时间单位，则变为mamamb，即maOPmaOMmbON.【答案】(1)平抛时间(2)BCD(3)C10(12分)氢原子的能级如图6所示氢原子从n3能级向n1能级跃迁所放出的光子，恰能使某种金属产生光电效应，则该金属的截止频率为_Hz；用一群处于n4能级的氢原子向低能级跃迁
11、时所发出的光照射该金属，产生的光电子最大初动能为_eV(普朗克常量A6.631034Js，结果均保留2位有效数字)图6【解析】原子从能级n3向n1跃迁所放出的光子的能量为13.6 eV1.51 eV12.09 eV，因所放出的光子，恰能使某种金属产生光电效应，则有h012.09 eV，解得：02.91015 Hz.当光子能量等于逸出功时，恰好发生光电效应，所以逸出功W012.09 eV.从n4能级向n1跃迁所放出的光子能量最大，为h13.6 eV0.85 eV12.75 eV.根据光电效应方程得最大初动能EkmhW012.75 eV12.09 eV0.66 eV.【答案】2.910150.66
12、11(14分)如图7所示为伦琴射线管的示意图，K为阴极钨丝，发射的电子初速度为零，A为对阴极(阳极)，当A、K间加直流电压U30 kV时，电子被加速打到对阴极A上，使之发出伦琴射线，设电子的动能全部转化为伦琴射线的能量，试求：图7(1)电子到达对阴极的速度是多大？(2)由对阴极发出的伦琴射线的最短波长是多大？(3)若AK间的电流为10 mA，那么每秒钟对阴极最多能辐射出多少个伦琴射线光子？(电子电量e1.61019 C，质量m0.911030 kg，普朗克常量h6.631034 Js)【解析】(1)由动能定理得mv2eU，所以v代入数据得：v1.0108 m/s.(2)因为mv2eUhh所以4
13、.11011 m.(3)每个电子与对阴极碰撞后均能产生一个光子，则n个6.251016个【答案】(1)1.0108 m/s(2)4.11011 m(3)6.251016个12(16分)如图8所示，甲车质量m120 kg，车上有质量M50 kg的人，甲车(连同车上的人)从足够长的斜坡上高h0.45 m处由静止滑下，到水平面上后继续向前滑动此时质量m250 kg的乙车正以v01.8 m/s的速度迎面滑来，为了避免两车相撞，当两车相距适当距离时，人从甲车跳到乙车上，求人跳出甲车的水平速度(相对地面)应在什么范围以内？(不计地面和斜坡的摩擦，g取10 m/s2.) 【导学号：64772022】图8【解
14、析】甲系统从高h处滑下，不计摩擦，滑到底端时的速度为v，根据机械能守恒定律得：(m1M)gh(m1M)v2得：v3 m/s当甲、乙靠近时，为了避免相撞，人从甲车上跳到乙车上，若作用后甲、乙两车的速度相同，则人跳出的速度最小，由动量守恒列式，并规定向右为正方向，甲与人：(m1M)vMvminm1v，乙与人：Mvminm2v0(Mm2)v解上述方程可得vmin3.8 m/s.若人跳出甲车后，甲车反向速度大小为v甲，人跳到乙车后与乙车的共同速度为v乙，当v甲v乙时甲车爬上斜面再返回，仍能和乙车相撞，要不相撞，必须v乙v甲，当v甲v乙时，人跳出的速度最大，设为vmax.甲与人：(m1M)vMvmaxm1v甲，乙与人：Mvmaxm2v0(Mm2)v乙，把v甲v乙代入解得：vmax4.8 m/s所以人跳出甲车的水平速度范围是3.84.8 m/s.【答案】3.84.8 m/s
