3-5 全册综合过关考核 测试题 word版含解析

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2019鲁科版高中物理选修3-5全册综合过关考核测试题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷
一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)


1.新发现的一种放射性元素X，它的氧化物X2O的半衰期为8天，X2O与F发生化学反应2X2O＋2F2＝4XF＋O2之后，经过16天后，则XF的半衰期和没衰变的占原来的比例(　　)
A． 4天
B． 8天
C．
D．
2.当一个中子和一个质子结合成氘核时，产生γ光子辐射，对这一实验事实，下列说法正确的是(　　)
A． 上述实验事实的核反应方程是：H＋γ→H＋n
B． 一个中子和一个质子结合成氘核时，要吸收一定的能量
C． γ光子的质量为零，氘核的质量等于中子与质子的质量之和
D． γ光子具有一定的能量，氘核的质量小于中子与质子的质量之和
3.法国物理学家德布罗意提出物质波的概念，任何一个运动着的物体，小到电子，大到行星、恒星都有一种波与之对应，波长为λ＝，p为物体运动的动量，h是普朗克常量．同样光也有具有粒子性，光子的动量为p＝.根据上述观点可以证明一个静止的自由电子如果完全吸收一个γ光子，会发生下列情况：设光子频率为ν，则光子能量E＝hν，光子动量p＝＝，被电子吸收后有hν＝mv2，＝mv，由以上两式可解得：v＝2c，电子的速度为两倍光速，显然这是不可能的．对此，下列分析、判断正确的是(　　)
A． 因为在微观世界动量守恒定律不适用，上述推理错误，所以电子可能完全吸收一个γ光子
B． 因为在微观世界能量守恒定律不适用，上述推理错误，所以电子可能完全吸收一个γ光子
C． 动量守恒定律、能量守恒定律是自然界中普遍适用的规律，所以唯一结论是电子不可能完全吸收一个γ光子
D． 以上分析、判断都不对
4.如图所示，完全相同的A、B两物块随足够长的水平传送带按图中所示方向匀速运动．A、B间夹有少量炸药，对A、B在炸药爆炸过程及随后的运动过程有下列说法，其中正确的是(　　)

A． 炸药爆炸后瞬间，A、B两物块速度方向一定相同
B． 炸药爆炸后瞬间，A、B两物块速度方向一定相反
C． 炸药爆炸过程中，A、B两物块组成的系统动量不守恒
D．A、B在炸药爆炸后至A、B相对传送带静止的过程中动量守恒
5.放在水平桌面上的物体质量为m，用一个大小为F的水平推力推它t秒，物体始终不动，那么t秒内，推力对物体的冲量大小是(　　)
A．F·t
B．mg·t
C． 0
D． 无法计算
6.放射性元素U衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成Bi，而Bi可以经一次衰变变成X (X代表某种元素)，也可以经一次衰变变成Tl，X和Tl最后都变成Pb，衰变路径如图所示．则(　　)

A．a＝82，b＝211
B．Bi→X是β衰变，Bi→Tl是α衰变
C．Bi→X是α衰变，Bi→Tl是β衰变
D．Tl经过一次α衰变变成Pb
7.如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量也为m的小物块从槽高h处开始自由下滑，下列说法正确的是(　　)

A． 在下滑过程中，物块的机械能守恒
B． 在下滑过程中，物块和槽的动量守恒
C． 物块被弹簧反弹后，做匀速直线运动
D． 物块被弹簧反弹后，能回到槽高h处
8.钍核(Th)具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤核(Pa)，同时伴随有γ射线产生，其方程为Th→Pa＋X.则X粒子为(　　)
A． 质子
B． 中子
C． α粒子
D． β粒子
9.利用光谱分析的方法能够鉴别物质和确定物质的组成成分，关于光谱分析，下列说法中正确的是(　　)
A． 利用高温物体的连续谱就可以鉴别其组成成分
B． 利用物质的线状谱就可以鉴别其组成成分
C． 高温物体发出的光通过某物质后的光谱上的暗线反映了高温物体的组成成分
D． 我们观察月亮射来的光谱，可以确定月亮的化学组成
10.一个质子与一个中子结合成一个氘核时释放2.2 MeV的能量，两个中子和两个质子结合成一个氦核时，释放28.3 MeV的能量．现在把两个中子和两个质子先结合成氘核，再把两个氘核结合成一个氦核，整个过程中释放的能量为(　　)
A． 不知氘核结合成氦核时释放的能量，无法判断
B． 29.3 MeV
C． 26.1 MeV
D． 28.3 MeV
11.如图所示，在光滑水平面上，有一质量为M＝3 kg的薄板和质量为m＝1 kg的物块．都以v＝4 m/s的初速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，当薄板的速度为2.4 m/s时，物块的运动情况是(　　)

A． 做加速运动　　　　　　
B． 做减速运动
C． 做匀速运动
D． 以上运动都可能
12.高空“蹦极”是勇敢者的游戏．蹦极运动员将弹性长绳(质量忽略不计)的一端系在双脚上，另一端固定在高处的跳台上，运动员无初速度地从跳台上落下．若不计空气阻力，则(　　)

A． 弹性绳开始伸直时，运动员的速度最大
B． 从弹性绳开始伸直到最低点的过程中，运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和不断增大
C． 整个下落过程中，重力对运动员的冲量与弹性绳弹力对运动员的冲量相同
D． 整个下落过程中，重力对运动员所做的功等于运动员克服弹性绳弹力所做的功
13.中国科学技术大学研制成功了比较先进的HT－7型超导托卡马克．托卡马克(ToKamak)是研究受控核聚变的一种装置，这个词是torodal(环形的)，Kamera(真空室)，magnit(磁)的头两个字母以及Katushka(线圈)的第一个宇母组成的缩写词，根据以上信息，下述判断中肯定不正确的是(　　)
A． 核反应原理是氢的原子核在装置中聚变成氦核，同时释放出大量的能量，和太阳发光的原理类似
B． 线圈的作用是通电产生磁场使氘核等带电粒子在磁场中旋转而不逸出
C． 这种装置同我国秦山、大亚湾核电站所使用核装置核反应原理相同
D． 这种装置可以控制热核反应速度，使聚变能缓慢而稳定的释放
14.表格中是某种元素的计数率及放射时间的数据记录，从表中可以得出该元素的半衰期约为(　　)

A． 2.5 s
B． 3.5 s
C． 4.0 s
D． 7.0 s
15.在α粒子轰击金箔的散射实验中，α粒子可以表示为He ，He中的4和2分别表示(　　)
A． 4为核子数，2为中子数
B． 4为质子数和中子数之和，2为质子数
C． 4为核外电子数，2为中子数
D． 4为中子数，2为质子数
16.铀核裂变时，对于产生链式反应的重要因素，下列说法中正确的是(　　)
A． 铀块的质量是重要因素，与体积无关
B． 为了使铀235裂变的链式反应容易发生，最好直接利用裂变时产生的快中子
C． 若铀235的体积超过它的临界体积，裂变的链式反应就能够发生
D． 裂变能否发生链式反应与铀块的质量无关
17.历史上第一个发现电子的科学家是(　　)
A． 贝可勒尔
B． 道尔顿
C． 伦琴
D． 汤姆孙
18.质量为m的粒子原来的速度为v，现将粒子的速度增大为2v，则描述该粒子的物质波的波长将(粒子的质量保持不变)(　　)
A． 保持不变
B． 变为原来波长的两倍
C． 变为原来波长的一半
D． 变为原来波长的四倍
19.下列说法正确的是(　　 )
A． 光子与光电子是同一种粒子
B． 光子与物质微粒发生相互作用时，不仅遵循能量守恒，还遵循动量守恒
C． 光具有粒子性又具有波动性，这种波是概率波，不是电磁波
D． 宏观物体也有波动性，这种波就是机械波
20.一个静止的质量为M的不稳定原子核，当它放射出质量为m、速度为v的粒子后，原子核剩余部分的速度为(　　)
A． －v
B． －
C．
D． －
第II卷

二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)


21.一块足够长的木板质量2m，放在光滑的水平面上，如图所示．在木板上自左向右放有A、B两个完全相同的物块，两物块质量均为m，与木板间的动摩擦因数均为μ.开始时木板静止不动，A、B两物块的初速度分别为v0、2v0，方向如图所示．试求：

(1)木板能获的最大速度．
(2)A物块在整个运动过程中的最小速度．
22.如图所示，一辆砂车的总质量为M，静止于光滑的水平面上．一个质量为m的物体A以速度v落入砂车中，v与水平方向成θ角，求物体落入砂车后车的速度v′.

23.光滑水平面有两个物块A、B在同一直线上相向运动，A的速度为4 m/s，质量为2 kg，B的速度为2 m/s，二者碰后粘在一起沿A原来的方向运动，且速度大小变为1 m/s.求：
(1)B的质量；
(2)这一过程产生的内能．
24.铋210的半衰期是5天，10 g铋210经过10天后还剩下多少克？




答案解析
1.【答案】BD
【解析】放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身决定的，与外界的物理和化学状态无关，因此放射性元素X无论以什么样的状态存在，其半衰期不发生变化，故A错误，B正确；根据公式m＝M()可知，经过16天，还剩余原来的没有衰变，故C错误，D正确．
2.【答案】D
【解析】该核反应方程错误，A错误；聚变反应中有质量亏损要放出能量，B错误；聚变反应中亏损的质量转化为能量以光子的形式放出，氘核的质量小于中子与质子的质量之和，C错误，D正确．
3.【答案】C
【解析】动量守恒定律、能量守恒定律是自然界中普遍适用的规律，故选项C正确，选项A、B、D错误．
4.【答案】D
【解析】炸药爆炸后，A物块的速度是否反向，取决于炸药对A物块的冲量大小与A的初动量大小的关系，故A速度不一定反向，A、B错误；在炸药爆炸过程中及以后直至A、B相对静止的过程中，A、B所受摩擦力大小相等、方向相反，所以A、B组成的系统所受的合外力为零，满足动量守恒条件，C错误，D正确．
5.【答案】A
【解析】根据冲量的定义，冲量的大小是力与其作用时间的乘积，与重力无关，故A正确．
6.【答案】B
【解析】由Bi→X，质量数不变，说明发生的是β衰变，同时知a＝84.由Bi→Tl是核电荷数减2，说明发生的是α衰变，同时知b＝206，由Tl→Pb发生了一次β衰变，故选B.
7.【答案】C
【解析】　在下滑过程中，物块和光滑弧形槽组成的系统机械能守恒，物块的机械能减小，选项A错误．在下滑过程中，物块和光滑弧形槽组成的系统水平方向不受力，水平方向动量守恒；而竖直方向系统所受重力大于支持力，合外力不为零，系统动量不守恒，选项B错误．物块被弹簧反弹后，做匀速直线运动，不能回到槽高h处，选项C正确，D错误．
8.【答案】D
【解析】根据电荷数守恒可知，射线的电荷数：z＝90－91＝－1，结合质量数守恒知钍核衰变过程中放出了一个电子，即X为β粒子，故D正确．
9.【答案】B
【解析】由于高温物体的光谱包括了各种频率的光，与其组成成分无关，故A错误；某种物质发光的线状谱中的明线与某种原子发出的某频率的光有关，通过这些亮线与原子的特征谱线对照，即可确定物质的组成成分，B正确；高温物体发出的光通过物质后某些频率的光被吸收而形成暗线，这些暗线与所经物质有关，与高温物体无关，C错误；月亮反射到地面的光是太阳光谱，D项错误．
10.【答案】D
【解析】根据题意可知，两个中子和两个质子结合成一个氦核时，释放28.3 MeV的能量；当把两个中子和两个质子先结合成氘核，再把两个氘核结合成一个氦核，整个过程中释放的能量，即为两个中子和两个质子结合成一个氦核时，释放28.3 MeV的能量，故D正确，A、B、C错误．
11.【答案】A
【解析】开始阶段，m向左减速，M向右减速，根据系统的动量守恒定律得：当m的速度为零时，设此时M的速度为v1.规定向右为正方向，根据动量守恒定律得：(M－m)v＝Mv1，代入解得：v1＝2.67 m/s.
此后m将向右加速，M继续向右减速；当两者速度达到相同时，设共同速度为v2.规定向右为正方向，由动量守恒定律得：(M－m)v＝(M＋m)v2，代入解得：v2＝2 m/s.两者相对静止后，一起向右做匀速直线运动．由此可知当M的速度为2.4 m/s时，m处于向右加速过程中，故A正确．
12.【答案】D
【解析】当运动员的加速度等于零时速度最大，此时弹性绳弹力等于重力，A错误；运动员在运动的过程中，重力势能、动能、弹性势能三者之和保持不变，从弹性绳开始伸直到最低点的过程中，动能先增大后减小，故运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大，B错误；根据动量定理知IG＋IF＝0，故重力对运动员的冲量与弹性绳弹力对运动员的冲量不相同，一正一负，C错误；根据能量守恒可知整个下落过程中，减少的重力势能全部转化为弹性势能，D正确．
13.【答案】C
【解析】轻核聚变是把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应称聚变反应，又称为热核反应．它需要极大的压强和极高的温度．原因是自持的核聚变反应必须在极高的压力和温度下进行，故A正确；线圈的作用是通电产生磁场使氘核等带电粒子在磁场中旋转而不逸出，故B正确；目前核电站是利用核裂变释放能量发电，故C错误；当等离子体的温度达到几千万度甚至几亿度时，原子核就可以克服斥力聚合在一起，如果同时还有足够的密度和足够长的热能约束时间，这种聚变反应就可以稳定地持续进行，故D正确．
14.【答案】B
【解析】根据半衰期公式：m余＝m原()可知：经过一个周期，有半数发生衰变，在0时刻，有1 280个，7 s时刻，仍有317个没有衰变，由数据可知，元素发生2次衰变，所以即半衰期为3.5 s，故A、C、D错误，B正确．
15.【答案】B
【解析】根据He所表示的物理意义，原子核的质子数决定核外电子数，原子核的电荷数就是核内的质子数，也就是这种元素的原子序数．原子核的质量数就是核内质子数和中子数之和，即为核内的核子数.He符号的左下角表示的是质子数或核外电子数，即为2,He符号左上角表示的是核子数，即为4，故选项B正确．
16.【答案】C
【解析】要发生链式反应必须使铀块体积(或质量)大于临界体积(或临界质量)，故A、D错，C对；铀235俘获慢中子发生裂变的概率大，快中子使铀235发生裂变的几率小，故B错．
17.【答案】D
【解析】贝可勒尔发现了天然放射现象，道尔顿提出了原子论，伦琴发现了X射线，汤姆孙发现了电子．
18.【答案】C
【解析】质量为m的粒子运动速度为v，其动量p＝mv，
所以对应的物质波的波长为λ＝，现将粒子的速度增大为2v，则描述该粒子的物质波的波长将变为原来波长的一半．
19.【答案】B
【解析】光子是光，光电子是光打出的电子，A错误；能量守恒和动量守恒是自然界的基本规律，光子与物质微粒发生相互作用时，也要遵循，B正确；光具有粒子性又具有波动性，这种波是概率波，也是电磁波，C错误；宏观物体是物质波，D错误．
20.【答案】B
【解析】以原子核为一系统，放射过程中由动量守恒定律：(M－m)v′＋mv＝0，得v′＝－.
21.【答案】(1)v0　(2)
【解析】(1)当A、B和木板速度相同时，木板的速度最大，对三者组成的系统运用动量守恒定律得，
mv0＋m·2v0＝(m＋m＋2m)v
解得v＝v0
(2)A、B做匀减速直线运动的加速度a＝＝μg
A、B都滑动时，木板的加速度a′＝＝μg.
因为A的初速度小，A与木板先达到共同速度，当A与木板达到共同速度后，以后再与木板一起做匀加速直线运动，可知，A与木板速度相同时，速度最小．
则v0－at＝a′t
解得t＝，
则最小速度vmin＝v0－at＝
22.【答案】，方向水平向右
【解析】物体和车作用时总动量不守恒，而水平面光滑，系统在水平方向上动量守恒，即mvcosθ＝(M＋m)v′，得v′＝，方向水平向右．
23.【答案】(1) 2 kg　(2) 18 J
【解析】(1)设A、B两物块的质量分别为mA、mB，碰前速度为vA、vB，碰后共同速度为v，以A物块的运动方向为正方向，由碰撞过程动量守恒有：
mAvA－mBvB＝(mA＋mB)v，
解得mB＝2 kg.
(2)碰撞过程产生的内能为Q＝ΔEk＝mAv＋mBv－(mA＋mB)v2＝×2×42J＋×2×22J－×(2＋2)×12J＝18 J.
24.【答案】2.5 g
【解析】由半衰期计算公式m＝M()得
m＝10×()g＝2.5 g.