物理选修 3-5 综合测试
一．不定向选择（共 12 题）
1．以下说法正确的是
（
）
A．X 射线是处于激发态的原子核辐射出的
B．增加入射光的强度，可以增加光电子的动能 C．放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加 1
D．当氢原子从 n=3 的状态跃迁到 n=2 的状态时，发射出光子，核外电子动能增加
2．有以下说法，其中正确的是：
（
）
A．当氢原子从 n=4 的状态跃迁到 n=2 的状态时，发射出光子
B．β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流
C．光电效应揭示了光的粒子性，而康普顿效应则反映了光的波动性
D．物质波是一种概率波，在微观物理学中可以用“轨迹”来描述粒子的运动
3．热辐射是指所有物体在一定的温度下都要向外辐射电磁波的现象．辐射强度指垂直于电磁波方向的单位面积在单位时间内所接收到的辐射能量．在研究同一物体于不同温度下向外辐射的电磁波的波长与其辐射强度的关系时，得到如图所示的图线：图中横轴λ表示电磁波的波长，纵轴 Mλ表示物体在不同温度下辐射电磁的强度，则由 Mλ—λ图线可知，同一物体
在不同温度下，将：
（
）
A．向外辐射相同波长的电磁波的辐射强度相同．
B．向外辐射的电磁波的波长范围是相同的．
C．向外辐射的最大辐射强度随温度升高而减小．
D．向外辐射的最大辐射强度的电磁波的波长向短波方向偏移．
4．下列说法正确的是
（ ）
Ａ．物质波既是一种电磁波，又是一种概率波
Ｂ．虽然我们用肉眼看不见黑暗中的人，但此人也向外发出热辐射，我们可用红外摄像
拍摄到此人
Ｃ．普通红光照射到某金属表面时，没有电子逸出；如改用红色激光照射该金属表面时，
就会有电子逸出
Ｄ．若γ光子与一个静止的自由电子发生作用，则γ光子被电子散射后波长会变大，速 度可能不变化
5．下列说法正确的是
（ ）
A．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型
B．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性
C．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
D．爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说
6．以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的有
( )
A．紫外线照射到金属锌板表面时能够光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌
板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大
B．康普顿效应揭示了光的粒子性
C．核子结合成原子核一定有质量亏损，释放出能量
D．用
7．美国物理学家康普顿在研究石墨对 X 射线的散射时，发现在散射的 X 射线中，除了与入
射波长
0 相同的成分外，还有波长大于
0 的成分，这个现象称为康普顿效应．关于康普
粒子轰击铍核（ 4 Be ），可以得到碳核（ 6 C ）和质子
912
顿效应，以下说法正确的是
（ ）
A．康普顿效应现象说明光具有波动性
B．康普顿效应现象说明光具有粒子性
C．当光子与晶体中的电子碰撞后，其能量增加
D．当光子与晶体中的电子碰撞后，其能量减少
8.有以下说法,其中不正确的是
( )
A．用如图所示两摆长相等的单摆验证动量守恒定律时，只要测量出两球碰撞前后摆起 的角度和两球的质量，就可以分析在两球的碰撞过程中总动量是否守恒 B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
C．对于某种金属，只要入射光的强度足够大，就会发生光电效应
D．原子核的半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关
9．氢原子光谱在可见光部分只有四条谱线，一条红色、一条蓝色、两条紫色，它们分别是
从n=3、4、5、6能级向n=2能级跃迁时产生的，则
（ ）
A．红色光谱是氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时产生的
B．蓝色光谱是氢原子从n=6能级或n=5能级向n=2能级跃迁时产生的
C．若从n=6能级向n=1能级跃迁时，则能够产生紫外线
D．若原子从 n=6 能级向 n=1 能级跃迁时所产生的辐射不能使某金属发生光电效应，则
原子从 n=6 能级向 n=2 能级跃迁时将可能使该金属发生光电效应
10.有以下说法, 其中正确的说法是
( )
A．原子核放出β粒子后，转变成的新核所对应的元素是原来的同位素
B．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核具有复杂的结构
C．光电效应实验揭示了光的粒子性
D．原子核的比结合能越大，表示原子核越稳定
11．下列说法正确的是
（ ）
A．x 射线是处于激发态的原子核辐射的
B．原子的核式结构是卢瑟福根据α粒子散射现象提出的
C．核子结合成原子核时要吸收能量
D．放射性元素发生β衰变时，新核的化学性质不变
12．下列说法中，不正确的是
（ ）
A．普朗克在研究黑体辐射问题中提出了能量子假说 B．康普顿效应说明光子有动量，即光具有有粒子性
C．玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象
D．天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构
二．填空题（共 3 题）
1．气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，
使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C 和 D 的气垫导轨以及滑块 A 和 B 来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：
A．用天平分别测出滑块 A、B 的质量 mA、mB；
B．调整气垫导轨，使导轨处于水平；
C
A
B
C．在 A 和 B 间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销
锁定，静止地放置在气垫导轨上；
D．用刻度尺测出 A 的左端至 C 板的距离 L1．
E．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块 A、B 运动时间的计时器开始工作．当A、B 滑块分别碰撞 C、D 挡板时停止计时，记下 A、B 分别到达 C、D 的运动时间 t1
和 t2．
D
本实验中还应测量的物理量是____________________，利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是____________________．
2．现用下列几种能量的光子照射一个处于基态的氢原子，A：、B：、C：，则能被氢原子吸
收的光子是_______（填序号），氢原子吸收该光子后在向低能级跃迁时最多可能产生
_______种频率的光子．
3．如图所示是使用光电管的原理图．当频率为 v 的可见光照射到阴极 K 上时，电流表
中有电流通过．
①当变阻器的滑动端 P 向 将会减小．
滑动时（填“左”或“右”），通过电流表的电流
②当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为 U，则光电子的 最大初动能为
（已知电子电荷量为 e）．
③如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的 最大初动能将________
（填“增加”、“减小”或“不变”）．
三．解答题（共 3 题）
1．一静止的质量为 M 的铀核（ 92U ）发生α衰变转变成钍核（Th），放出的α粒子速度为
238
v0、质量为 m．假设铀核发生衰变时，释放的能量全部转化为α粒子和钍核的动能．
（1）写出衰变方程；
（2）求出衰变过程中释放的核能。
2．a、b 两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的 s-t 图象如图所示，若 a 球的质 量 ma=1kg，则 b 球的质量 mb 等于多少?
E3．氢原子能级公式： E n1
2 ， E1 频率的光子？其中最低频率等于多少？ n=4 的定态时，可放出几种
．一群氢原子在
物理答案
13. a = (s2-2s1) / T 或 a = (s3-2s2+ s1) / T 14.（1）实验步骤排列： C B D A E F （2）① F-x 图线如右下图。 ②曲线的函数式为 F =
22
或 a = (s3-s2-s1) / 2T；vc = (s3-s1) / 2T
2
③函数表达式中的常数为弹簧的劲度系数，表示使弹簧每伸长或压缩 （1cm）所需的拉力，大小为 。
15. 思路解析：（1）m=5t=5000kg
由牛顿第二定律得：“飞机”所需的动力
F=ma=5000N （2）起飞所需时间 t=v/a=150s 答案：
（1）5000N（2）150s
16. 思路解析：（1）工件的加速度 a=v/t
FN
（2）设工件的质量为 m，则由牛顿第二定律得µmg＝ µmg ma
mg
：
所以动摩擦因素 µ=
ma
mg g gt
a
v
v 工件匀速距离 （3）工件加速距离 x t x
v 2t 2vt
2
1
2
所以工件从左端到达右端通过的距离 x x1
x2
v
答案：（1）v/t（2） （3）
g t
17. 解：在反应时间内，汽车作匀速运动，运动的距离 s1=vt 设刹车时汽车的加速度的大小为 a，汽车的质量为 m，有 f = ma
① ②
v 自刹车到停下，汽车运动的距离 s2
2
③
2a
所求距离 s=s1+s2 ④ 代入数值解得
s=
⑤
18.如图，A 表示爆炸处，O 表示观测者所在处，h 表示云层下表面的高度，用 t1 表示爆炸声 直接传到 O 处所经时间，则有 d=v t1
①
用 t2 表示爆炸声经云层反射到达 O 处所在经时间，因为入射角等于反射角，故有
2
③
d
2
2
2
h
vt2
②
已知 t2- t1=Δt
h
h
1
v t
联立①、②、③，可得
2
2
2dv t
④
O
d
A
代入数值得 h 10 m ⑤
3
