模块综合检测卷
(测试时间：50分钟 评价分值：100分)
一、单项选择题(本题共7小题，每题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)
1．(2014·上海卷)链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是(B)
A．质子 B．中子 C．β粒子 D．α粒子
解析：重核的裂变需要中子的轰击，在链式反应中，不断放出高速的中子使裂变可以不断进行下去，B项正确．
2．(2014·福建卷)如图，放射性元素镭衰变过程中释放α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法中正确的是(C)
A．① 表示γ射线，③ 表示α射线 B．② 表示β射线，③ 表示α射线
C．④ 表示α射线，⑤ 表示γ射线 D．⑤ 表示β射线，⑥ 表示α射线
解析：因为γ射线不带电，所以电场和磁场对其都没有力的作用，②⑤表示γ射线，A错误；β射线为电子流，带负电，受到电场力向左，受到洛伦兹力向右，①⑥代表β射线，B、D项错误，C项正确．
3．氢原子分能级示意图如图所示，不同色光的光子能量如下表所示.
色光
赤
橙
黄
绿
蓝—靛
紫
光子能量范围(eV)
1.61～2.00
2.00～2.07
2.07～2.14
2.14～2.53
2.53～2.76
2.76～3.10
处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为(A)
7
A．红、蓝靛 B．黄、绿 C．红、紫 D．蓝靛、紫
解析：如果激发态的氢原子处于第二能级，能够发出10.2 eV的光子，不属于可见光；如果激发态的氢原子处于第三能级，能够发出12.09 eV、10.2 eV、1.89 eV的三种光子，只有1.89 eV属于可见光；如果激发态的氢原子处于第四能级，能够发出12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV的六种光子，1.89 eV和2.55 eV属于可见光，1.89 eV的光子为红光，2.55 eV的光子为蓝—靛，A正确．
4．(2014·上海卷)不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是(B)
A．原子中心有一个很小的原子核 B．原子核是由质子和中子组成的
C．原子质量几乎全部集中在原子核内 D．原子的正电荷全部集中在原子核内
解析：卢瑟福通过α散射实验，发现绝大多数粒子发生了偏转，少数发生了大角度的偏转，极少数反向运动，说明原子几乎全部质量集中在核内；且和α粒子具有斥力，所以正电荷集中在核内；因为只有极少数反向运动，说明原子核很小；并不能说明原子核是由质子和中子组成的，B项正确．
5．铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：则a＋b可能是(D)
A． B．
C． D．
解析：核反应前后质量数和电荷数都守恒，A都不守恒，B质量数不守恒，C电荷数不守恒，D正确．
6．如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们相等的还有(C)
A．速度 B．动能 C．动量 D．总能量
解析：根据德布罗意波长公式λ＝，一个电子的德布罗意波长和一个中子的波长相等，则动量p亦相等，故选C.
7．(2014·北京卷)带电粒子a、b在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，
7
它们的动量大小相等，a运动的半径大于b运动的半径．若a、b的电荷量分别为，质量分别为，周期分别为.则一定有(A)
解析：粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：qvB＝m ，解得：r＝，由于mv、B相同，故r∝；
r∝，a运动的半径大于b运动的半径，故，故A正确；由于动量mv相同，但速度大小未知，故无法判断质量大小，故B错误；周期T＝，虽然知道a运动的半径大于b运动的半径，但不知道速度大小关系，故无法判断周期关系，故C错误；粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：qvB＝m故：＝，虽然知道a运动的半径大于b运动的半径，但不知道速度大小关系，故无法判断比荷关系，故D错误．
二、多项选择题(本题共3小题，每题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中有多个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分．)
8．下列说法正确的是(BC)
A．经一次α衰变后成为 B．核由两个中子和两个质子组成
C．温度升高不能改变放射性元素的周期 D．核反应方程应遵循质子数和中子数守恒
解析：经一次α衰变后，质量数为12，电荷数为4，故A错误；核由两个中子和两个质子组成，故B正确；放射性元素的周期与环境无关，故C正确；核反应方程的质量数和电荷数守恒，故D错误．
9．(2014·新课标全国卷Ⅰ)关于天然放射性，下列说法正确的是(BC)
A．所有元素都有可能发生衰变
B．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，半衰期与外界的温度无关
C．三种射线中，γ射线的穿透能力最强
D．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线
解析：有些原子核不稳定，可以自发地衰变，但不是所有元素都可能发生衰变，
7
故A错误；放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度无关，放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故B正确；一个原子核在一次衰变中只能放出α、β和γ三种射线中的一种，α、β和γ三种射线，γ射线的穿透力最强，电离能力最弱，故C正确，D错误．
10．以下说法中正确的是(BD)
A．在核电站中利用石墨、重水和普通水来控制链式反应速度
B．中等大小的核的比结合能最大，因此这些核最稳定
C．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性
D．物质波是一种概率波，在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子的运动
解析： 在核电站中，通过控制棒(一般用石墨棒)吸收中子多少来控制反应速度，故A错误；比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定．中等大小的核的比结合能最大，所以这些核是最稳定的，故B正确；宏观物体的物质波波长非常小，很难观察到它的波动性，故C错误；物质波是概率波，不可预知其某时刻的位置，故在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子的运动，故D正确．
三、非选择题(本大题3小题，共54分．按题目要求作答．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．)
11．(4分) 已知钙和钾的截止频率分别为7.73×Hz和5.44×Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的（A）．
A．波长 B．频率 C．能量 D．动量
解析：两种金属的截止频率不同，则它们的逸出功也不同，由W＝hν0可知截止频率大的，逸出功也大．由Ek＝hν－W可知，用同样的单色光照射，钙逸出的光电子的最大初动能较小，由p＝知，其动量也较小，根据物质波p＝知，其波长较长．
12．(14分)如图，光滑水平面上有三个物块A、B和C，它们具有相同的质量，且位于同一直线上．开始时，三个物块均静止，先让A以一定速度与B碰撞，碰后它们粘在一起，然后又一起与C碰撞并粘在一起，求前后两次碰撞中损失的动能之比。
解析：设三个物块的质量均为m；A与B碰撞前A的速度为v，碰撞后共同速度为；A、B与C碰撞后的共同速度为.由动量守恒定律得：
.
7
设第一次碰撞中动能的损失为，设第二次碰撞中动能的损失为，由能量守恒定律得：
答案： 3
13．(18分)(2014·新课标全国卷Ⅰ)如图，质量分别为mA、mB的两个弹性小球A、B静止在地面上方，B球距离地面的高度h＝0.8 m，A球在B球的正上方．先将B球释放，经过一段时间后再将A球释放．当A球下落t＝0.3 s时，刚好与B球在地面上方的P点处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间A球的速度恰好为零．已知mB＝3mA，重力加速度大小g＝10 m/s2，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失．求：
(1)B球第一次到达地面时的速度；
(2)P点距离地面的高度．
解析：(1)B球释放后做自由落体运动，根据自由落体运动位移速度公式得：
①
(2)设P点距离地面的高度为h′，碰撞前后，A球的速度分别为，B球的速度分别为，由运动学规律可得：
7
②
由于碰撞时间极短，两球碰撞前后动量守恒，动能守恒，规定向下的方向为正，则：
，(碰后A球速度为0)③
，④
又知，⑤
由运动学及碰撞的规律可得B球与地面碰撞前后的速度大小相等，即碰撞后速度大小为4 m/s.则由运动学规律可得，⑥
联立①～⑥式可得h′＝0.75 m.
答案：(1)B球第一次到达地面时的速度为4 m/s
(2)P点距离地面的高度为0.75 m.
14．(18分) 如图所示，在厚铅板A表面上放有一放射源M，它可向各个方向射出相同速率的质量为m、电量为q的β粒子(重力可忽略不计)．为了测出β粒子从放射源M射出的速率，可在金属网B与A板之间加电压U(A板电势低)，使β粒子经A板与金属网B之间的匀强电场加速后穿过金属网B撞到荧光屏C上发出荧光，现发现荧光屏C上有半径为R的圆形亮斑，知道A、B间的距离为D，和B、C间距离为L.
(1)从什么方向射出的β粒子到达荧光屏C时离圆形亮斑的中心最远．
(2)求出β粒子从放射源M射出的速率．
解析：(1)沿A板平行射出的粒子到达荧光屏C时离圆形亮斑中心最远．
(2)沿A板平行射出的粒子，到达荧光屏C时离圆形亮斑中心的距离为R，粒子在电场中运动时间为t1，
则：粒子在AB间沿电场方向做匀加速直线运动，位移为：d＝at21，
根据牛顿第二定律，加速度为：a＝，
7
由以上二式得：.
粒子在BC间沿水平方向是匀速直线运动，运动时间为，
则：匀速运动的速度为在电场中加速的末速度为：，
匀速运动的位移为：，
所以：.
在垂直于电场方向(平行于极板方向)上一直以初速度v做匀速运动，有：
，
则：
答案：(1)沿A板平行射出的粒子到达荧光屏C时离圆形亮斑中心最远
(2)β粒子从放射源M射出的速率为
7
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