模块综合检测
(满分：100分 时间：90分钟)
一、选择题(本题共10个小题，每小题5分，共50分．每小题至少有一个选项正确．) 1．(2013·德州高二检测)下列说法中正确的是( )
A．在原子核反应中，反应前后质子数、中子数、电子数都是守恒的 B．玻尔根据氢原子光谱分立的特性提出电子轨道和原子能量是量子化的 C．核力是强相互作用的一种表现，在原子核内核力比库仑力大得多 D．光电效应和α粒子散射实验都证明了原子核式结构模型
【解析】 天然放射性现象说明原子核内部具有复杂的结构，核反应过程质量数和电荷总数不变，但反应前后的质子数、中子数、电子数可能会发生变化，A项不正确；玻尔为解释氢原子光谱，提出了玻尔原子模型，即电子轨道的量子化和原子能量的量子化，B项正确；核力是原子核内的核子之间的强相互作用，核力是短程力，在原子核内比库仑力大得多，C项正确；α粒子散射实验证明了原子核式结构模型，而光电效应说明光的粒子性，D项不正确．
【答案】 BC
2．图1所示的四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是( )
(甲) (乙)
(丙) (丁)
图1
A．图(甲)：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一 B．图(乙)：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的
C．图(丙)：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D．图(丁)：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性
【解析】 图(甲)为黑体辐射的实验规律，为了解释这一实验规律，提出能量子概念，A选项正确；图(乙)为氢原子的能级图，氢原子处于不同能级间跃迁时辐射或吸收一定频率的光子，B选项是正确的；图(丙)是α粒子散射实验结果，证明了原子的核式结构，C项不正确；图(丁)是电子束通过铝箔后的衍射图样，说明了电子的波动性，D项不正确．
【答案】 AB
图2
3．如图2所示，竖直墙壁两侧固定着两轻质弹簧，水平面光滑，一弹性小球在两弹簧间往复运动，把小球和弹簧视为一个系统，则小球在运动过程中
( )
A．系统的动量守恒，动能守恒 B．系统的动量守恒，机械能守恒 C．系统的动量不守恒，机械能守恒 D．系统的动量不守恒，动能守恒
【解析】 小球与弹簧组成的系统在小球与弹簧作用的时间内受到了墙的作用力，故系统动量不守恒．系统只发生动能和弹性势能的相互转化，故机械能守恒，选项C正确．
【答案】 C
4．(2013·天津高考)下列说法正确的是( ) A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律 B．α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流 C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子 D．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关
【解析】 根据原子核的衰变规律、放射线的性质、玻尔理论和光电效应规律解决问题． 原子核发生衰变时遵守电荷数守恒和质量数守恒，而非质量守恒，选项A错误；α、β、γ射线的实质是高速运动的氦原子核、电子流和光子，选项B错误；根据玻尔理论，氢原子从激发态向基态跃迁时，只能辐射特定频率的光子，满足hν＝Em－E1，选项C正确；根据爱因斯坦光电效应方程Ekm＝hν—W知，光电子的动能与入射光的频率有关，选项D错误．
【答案】 C
5．正电子是电子的反粒子，它跟普通电子的电荷量相等，而电性相反，科学家设想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子构成的物质——反物质.1997年初和年底，欧洲和美国的科学研究机构先后宣布：他们分别制造出9个和7个反氢原子，这是人类探索反物质的一大进步．你推测反氢原子的结构是( )
A．由一个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成 B．由一个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成 C．由一个不带电的中子与一个带负电荷的电子构成 D．由一个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子构成
【解析】 氢原子是中性的，由一个质子和一个电子构成，其反氢原子也是中性的，应是由一个带负电的质子和一个带正电的电子构成的，B正确．
【答案】 B
6．光子的能量是hν，动量的大小为hν/c.如果一个静止的放射性元素的原子核在发生衰变时只发出一个γ光子．则衰变后的原子核( )
A．仍然静止
B．沿着与光子运动方向相同的方向运动 C．沿着与光子运动方向相反的方向运动 D．可以向任何方向运动
【解析】 放射性元素发生衰变时除满足质量数、电荷数守恒外还需满足动量守恒，因此一个静止的放射性元素的原子核发出一个γ光子后，衰变后的原子核必沿着与光子运动方向相反的方向运动．故C正确．
【答案】 C
7．下列说法正确的是( ) A．光的频率越低，其粒子性越显著
B．光波不同于宏观概念中的那种连续的波，它是表明大量光子运动规律的一种概率波 C．物质波理论告诉我们，任何运动的微观粒子都具有波粒二象性 D．在光的单缝衍射实验中，狭缝变窄，光子动量的不确定量变大
【解析】 光的频率越高，粒子性越显著；A错．光波不同于宏观概念中的波，它是一种概率波，B正确；任何运动的微观粒子都对应一定的波长，都具有波粒二象性，C正确；在光的单缝衍射实验中，狭缝变窄，位置不确定量变小，由Δx·Δp≥，则光子动量的
4π不确定量变大，D正确．
【答案】 BCD
8．氢原子能级示意图如图3所示，一群原处于n＝4能级的氢原子回到n＝1的过程中( )
h
图3
A．放出三种频率不同的光子 B．放出六种频率不同的光子
C．放出的光子的最大能量为12.75 eV，最小能量是0.66 eV D．放出的光能够使逸出功为13.0 eV的金属发生光电效应
【解析】 氢原子由高能级跃迁到低能级时会辐射光子，由n＝4能级回到n＝1的过程中会放出6种频率的光子，选项A错，B正确；而光子的能量等于跃迁的两能级间的能量的差值，最小为n＝4跃迁到n＝3时，为0.66 eV；最大为n＝4跃迁到n＝1时，为12.75 eV，选项C正确；发生光电效应的条件是入射光子的能量大于金属的逸出功，所以选项D错误．
【答案】 BC
9．甲的质量为50 kg，乙的质量为25 kg，两人在溜冰场的水平冰面上，开始时都是静止的．两人互推后，甲、乙反向直线运动，甲的速率为0.1 m/s，乙的速率为0.2 m/s.假设互推的时间为0.01 s，忽略摩擦力及空气阻力，则下列叙述哪一项正确( )
A．甲、乙所受的平均堆力均为500 N，方向相反 B．甲、乙所受的平均堆力均为250 N，方向相反
C．甲受的平均推力500 N，乙受的平均推力250 N，方向相反 D．甲受的平均堆力250 N，乙受的平均堆力500 N，方向相反
【解析】 对甲应用动量定理得：F甲·Δt＝m甲v甲－0，解得：F甲＝500 N，由牛顿第三定律可知，乙对甲的推力也为500 N，方向与F甲相反，故A正确．
【答案】 A
10．一个人在地面上立定跳远的最好成绩是x，假设他站立在船头要跳上距离在L远的平台上，水对船的阻力不计，如图4，则( )
图4
A．只要L 【解析】 若立定跳远时，人离地时速度为v，如题图从船上起跳时，人离船时速度为 v′，船的速度为v船′，由能量守恒E＝mv2知，E＝mv′2＋mv′2船，所以v′ 的距离变小，所以B正确． 1 21212 【答案】 B 二、非选择题(本题共6小题，共50分．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．) 11．(8分)如图5所示，在验证碰撞中动量守恒的实验中，实验要证明的是动量守恒定律的成立，即m1v1＝m1v1′＋m2v2′. 图5 (1)按这一公式的要求，需测量两小球的质量和它们碰撞后的水平速度，但实验中我们只需测量两小球的质量和飞行的水平距离．这是由于小球碰撞后做________运动，各球下落高度相同，因而它们的________也是相同的，可用小球飞行的水平距离来代表小球的水平速度． (2)实验时，质量分别为m1、m2的球半径大小均为r，且都已知，要完成这个实验，必须补充的测量工具还有________． (3)由于偶然因素的存在，重复操作时小球落点不完全重合是正常的，落点(如P点)的确定办法是________． (4)用图中的符号来表示A、B两小球碰撞过程中动量守恒的表达式是______________________． (5)两球质量应满足m1________m2. 【解析】 两小球做平抛运动的抛出点位置是不相同的，入射小球做平抛运动的抛出点在斜槽的末端，被碰小球做平抛运动的抛出点位置在支柱上，两者相距2r. 两小球做平抛运动，运动时间相同，在动量守恒式子m1v0＝m1v1′＋m2v2′两边同乘以飞行时间，即有m1x0＝m1x1′＋m2x2′.式中x0＝OP，x1′＝OM，x2′＝ON－2r，所以有m1·OP＝m1·OM＋ m2(ON－2r)．为了防止入射小球碰撞后反弹造成误差，入射小球的质量应大于被碰小球的 质量． 【答案】 (1)平抛 飞行时间 (2)毫米刻度尺 (3)用半径尽量小的圆把多次落点圈住，这个圆的圆心就是小球落点的平均位置 (4)m1·OP＝m1·OM＋m2(ON－2r) (5)大于 12．(8分)德布罗意认为：任何一个运动着的物体，都有着一种波与它对应，波长是λ＝，式中p是运动着的物体的动量，h是普朗克常量．已知某种紫光的波长是440 nm，若 hp
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