物理-选修3-4和3-5检测题

1（选修3-4，3-5）两模块检测题一、选择题（每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得3分，选不全的得1分，有选错的或不答的得0分。）1．入射光照射到金属表面上发生了光电效应,若入射光的强度减弱,但频率保持不变,那么以下说法正确的是（）A．从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔明显增加B．逸出的光电子的最大初动能减小C．单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减少D．有可能不再产生光电效应2．仔细观察氢原子的光谱,发现它只有几条分离的不连续的亮线,其原因是（）A．观察时氢原子有时发光,有时不发光B．氢原子只能发出平行光C．氢原子辐射的光子的能量是不连续的,所以对应的光的频率也是不连续的D．氢原子发出的光互相干涉的结果3．假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300Hz，在汽车向你驶来又擦身而过的过程中，下列说法正确的是（）A．当汽车向你驶来时，听到喇叭声音的频率大于300HzB．当汽车向你驶来时，听到喇叭声音的频率小于300HzC．当汽车和你擦身而过后，听到喇叭声音的频率大于300HzD．当汽车和你擦身而过后，听到喇叭声音的频率小于300Hz4．如图1所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量大于乙的质量．当细线突然断开后，两物块都做简谐运动，在运动过程中（）A．甲的振幅大于乙的振幅B．甲的振幅小于乙的振幅C．甲的最大速度小于乙的最大速度D．甲的最大速度大于乙的最大速度5．下列叙述中符合物理学史的有（）A．麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，并通过实验证实了电磁波的存在B．托马斯·杨通过对光的干涉现象的研究，证实了光具有波动性C．玻尔通过对粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构学说D．贝克勒尔发现了天然放射现象，并预言原子核是由质子和中子组成的6．劲度系数为20N/cm的水平弹簧振子，它的振动图象如图2所示，在图中A点对应的时刻（）A．振子所受的弹力大小为5N，方向指向x轴的负方向B．振子的速度方向指向x轴的正方向C．在0～4s内振子作了1.75次全振动D．在0～4s内振子通过的路程为0.35cm，位移为零图2图1图127．如图3所示，A、B是颜色不同且彼此平行的两束单色光，当它们从空气射入水中时都发生折射.已知B光折射角大于A光的折射角，于是可以判定（）AB图3A．A光光子能量大B．在水中A的波长较长C．在水中B的光速小D．B光的频率大8．关于放射性同位素应用的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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，其结果一定是成为更优秀的品种D．用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9.如图4所示，甲、乙两小车能在光滑水平面上自由运动，两根磁铁分别固定在两车上，甲车与磁铁的总质量为1kg，乙车和磁铁的总质量为2kg，两磁铁的同名磁极相对时，推一下两车使它们相向运动，t时刻甲的速度为3m/s，乙的速度为2m/s，它们还没接触就分开了，则（）A.乙车开始反向时，甲车速度为0.5m/s，方向与原速度方向相反B.甲车开始反向时，乙的速度减为0.5m/s，方向不变C.两车距离最近时，速率相等，方向相反D.两车距离最近时，速率都为13m/s，方向都与t时刻乙车的运动方向相同10．如图5所示，在用单色光做双缝干涉实验时，若单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动，则()A．不再产生干涉条纹B．仍可产生干涉条纹，且中央亮纹P的位置不变C．仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向上移D．仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向下移11．如图6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（）A．λ1=λ2=λ3B．λ1=λ2+λ3C．32321D．3232112.一简谐横波在图7中x轴上传播，实线和虚线分别是t1时刻和t2时刻的波形图，已知t2-t1=1.0s.由图判断下列哪一个波速是不可能的（）v甲v乙甲乙图4S2S1S图5图6x/my/cmO12345-1-2图73A.1m/sB.3m/sC.5m/sD.10m/s13．红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光．铬离子的能级图如图8所示，E1是基态，E2是亚稳态，E3是激发态，若以脉冲氙灯发出的波长为λ1的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受到激发而跃迁到E3，然后自发地跃迁到E2，释放波长为λ2的光子，处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长为（）A．1221B．2121C．2121D．2112二、填空题（每小题4分，共20分。）14．一简谐横波在x轴上传播，波源振动周期T＝0.1s，在某一时刻的波形如图9所示，且此时a点向上运动，则波速为m／s，波向x轴传播。15．如图10所示，一束激光垂直照射在半球形玻璃砖的直径上，并过圆心O沿直线在球面上射出，玻璃砖的半径为R.当激光束向上平移距离d时，从A点垂直射入玻璃砖，恰好没有光线从球面上射出，则玻璃砖的折射率为n=______.AO图1016．雷达是利用电磁波来测定物体的位置和速度的设备，它可以向一定方向发射不连续的电磁波，当遇到障碍物时要发生反射．雷达在发射和接收电磁波时，在荧光屏上分别呈现出一个尖形波．某型号防空雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5×10－4s．现在雷达正在跟踪一个匀速移动的目标，某时刻在雷达监视屏上显示的雷达波形如图11所示，30s后在同一方向上监视屏显示的雷达波形如图12所示．已知雷达监视屏上相邻刻线间表示的时间间隔为10－4s，电磁波在空气中的传播速度3×108m/s，则被监视目标的移动速度为m/s。17．一个静止的放射性原子核发生天然衰变时，在匀强磁场中得到内切圆的两条径迹，如图13所示.若两圆半径之比为44∶1，则发生的是衰变；轨迹2是的径迹；该放射性元素的原子序数是。图11图12图8a图94××××××××××××××××B21图1318.如图14所示，质量为1kg的小物块以5m/s的初速度滑上一块原来静止在水平面上的木板，木板质量为4kg，木板与水平面间的动摩擦因数为0.02，经时间2s后，小物块从木板另一端以1m/s相对于地的速度滑出，g=10m/s2，则这一过程中木板的位移s=;系统在此过程中因摩擦增加的内能Q=.三、计算题（共41分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。）19．中子、质子、氘核D的质量分别为mn、mp、mD.现用光子能量为E的r射线照射静止氘核，使之分解。用核符号写出上述核反应方程，若分解后的中子、质子的动能相等，则中子的动能是多少？20．一单摆的摆长为L，摆球质量为m，原来静止，在一个水平冲量I作用下开始摆动。此后，每当摆球经过平衡位置时，使给它一个与其速度方向一致的冲量I。求摆球经过多长时间后，其摆线与竖直方向夹角可以达到？（不计阻力，所施冲量时间极短，5）21．如图15所示，一列向右传播的简谐横波，波速大小为0.6m/s，P质点的横坐标x=0.96m。从图中状态开始计时，求：（1）P点刚开始振动时，振动方向如何？（2）经过多长时间，P点第一次达到波谷？（3）经过多长时间，P点第二次达到波峰？图15v0图14522．如图16所示，一块足够长的木板，放在光滑水平面上，在木板上自左向右放有序号是1、2、3、…、n的木块，所有木块的质量均为m，与木板间的动摩擦因数均为μ，木板的质量与所有木块的总质量相等。在t=0时刻木板静止，第l、2、3、…、n号木块的初速度分别为vo、2vo、3vo、…、nvo，方向都向右。最终所有木块与木板以共同速度匀速运动。试求：⑴所有木块与木板一起匀速运动的速度vn⑵从t=0到所有木块与木板共同匀速运动经历的时间t⑶第(n-1)号木块在整个运动过程中的最小速度vn-123．氢原子处于基态时，原子能量E1=-13.6eV，已知电子电量e=1.6×10-19C，电子质量m=0.91×10-30kg，氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r1=0.53×10-10m.（1）若要使处于n=2的氢原子电离，至少要用频率多大的电磁波照射氢原子？（2）氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流，则氢原子处于n=2的激发态时，核外电子运动的等效电流多大？（3）若已知钠的极限频率为6.00×1014Hz，今用一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光谱照射钠，试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应？12nv02v0nv0图166参考答案一、选择题1．C解析:由光电效应的基本规律知,光的频率不变,逸出的光电子的最大初动能不变;入射光的强度减弱,单位时间内照射到金属上的光子数减少,因而单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减少;只要入射光的频率大于金属的极限频率,就能产生光电效应,并且是瞬时的,不会因入射光的强度减弱而延长时间.ABD错,C对.2．C解析:本题考查玻尔原子理论.由玻尔原子理论知正确选项为C.3．AD解析：由多普勒效应可知，声源与观察者相对靠近过程中，观察者接收到的频率增大；相对观察者远离过程中，观察者接收到的频率减小．4．C解析：由题意知，在细线未断之前，两个弹簧受的弹力是相等的，所以当细线断开后，甲、乙两物体做简谐运动的振幅是相等的，A、B均错；两物体在平衡位置时速度最大，此时的动能等于弹簧刚释放时的弹性势能，所以两物体的最大动能是相等的，则质量大的速度小，D错，C对．5．B解析：麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，A错；卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构学说，C错；预言原子核是由质子和中子组成的是卢瑟福，并由查德威克证实，D错.6．AB解析：由图可知A在t轴上方，位移x=0.25cm，所以弹力F=-kx=-5N，即弹力大小为5N，方向指向x轴负方向，选项A正确；振子离开平衡位置向x轴的正方向运动，选项B正确．t=0、t=4s时刻振子的位移都是最大，且都在t轴的上方，在0～4s内完成两次全振动，选项C错误．由于t=0时刻和t=4s时刻振子都在最大位移处，所以在0～4s内振子的位移为零，又由于振幅为0.5cm，在0～4s内振子完成了2次全振动，所以在这段时间内振子通过的路程为2×4×0.50cm=4cm，故选项D错误．7．A解析：本题考查光的折射及光的波长和频率.由图知在水中A光折射率大于B光折射率，则A光频率大于B光频率，选项D错；由E=hν及v=nc知A光光子能量大，B光在水中的速度大，选项A对C错；在水中的波长为λ=n0，由于A光在真空中的波长λ0小于B光在真空中的波长，其折射率又大于B光的折射率，所以A光在水中的波长较小，选项B错.所以本题正确选项为A.8．D解析：利用放射线消除有害静电是利用射线的电离性，使空气分子电离成倒替，将静电泄出；射线对人体细胞伤害太大，因此不能用来人体透视，在用于治疗肿瘤时要严格控制剂量；DNA变异并不一定都是有益的，也有时发生变害的一面．9．BD解析：乙车开始反向时，乙车速度为0，由动量守恒定律知A错；甲车开始反向时，甲车速度为0，由动量守恒定律知B正确；两车距离最近时，速度相等，由动量守恒定律知D正确。10．B解析：本实验中单缝S的作用是形成频率一定的线光源，双缝S1、S2的作用是形成相干光源，稍微移动S后，没有改变传到双缝的光的频率，由S1、S2射出的仍是相干光，由双缝S1、S2发出的光到达屏上P点的光程差仍为零，故中央亮纹位置不变。11．D