2020年高考物理模拟新题精选分类解析（第3期）专题16 选修3-5 10页

‎2020年高考物理模拟新题精选分类解析（第3期）专题16 选修3-5 ‎ ‎1．（6分）(2020河北邯郸高三12月质检)下列说法正确的有 A．如果用紫光照射某种金属发生光电效应，改用绿光照射这种金属不一定发生光电效应 B．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一 C．由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能增大 D．原子核发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4‎ E．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后波长变长 ‎2．（9分）(2020河北邯郸高三12月质检)如图所示，水平地面上静止放置着物块B和C，相距L=‎1.0m。物块A以速度vＯ=‎10m/s沿水平方向与B正碰。碰撞后A和B立刻牢固地粘在一起向右运动，并再与C发生正碰，碰后瞬间C的速度v=‎‎2.0m ‎/s。已知A和B的质量均为m，C的质量为A质量的k倍，物块与地面的动摩擦因数μ=0.45。（设碰撞时间很短，A、B、C均可视为质点，取‎10m/s2）‎ ‎（i）计算与C碰撞前瞬间AB的速度；‎ ‎（ii）根据AB与C的碰撞过程分析k的取值范围，并讨论与C碰撞后AB的可能运动方向。‎ ‎（ii）设A、B与C碰后速度为，A、B与C碰撞的过程动量守恒 得：　　　 　 ④‎ 根据碰撞前后动能不增加，‎ 有 ⑤　‎ ‎④⑤式得 ⑥‎ 讨论如下：‎ 当时，碰后AB速度向右，且碰后A、B的速度必须满足，‎ 可得　 ⑦‎ 当时，，即与C碰撞后，AB停止 ⑧‎ 当时，，即B与C碰后向左运动 ⑨‎ ‎3.（4分）（2020甘肃嘉峪关检测）对聚变反应 ，下列说法中正确的是(     )‎ A．和是两种不同元素的原子核 B．和是氢的两种同位素的原子核 C．这个反应过程中有质量亏损 D．这个反应既是核反应，又是化学反应 ‎4．（8分）（2020甘肃嘉峪关检测）如图所示，A为一具有光滑曲面的固定轨道，轨道底端是水平的，质量M= ‎40kg小车B静止于轨道右侧，其板面与轨道底端靠近且在同一水平面上，一个质量m=‎20kg的物体C以‎2.0m/s的初速度从轨道顶滑下，冲上小车B后经一段时间与小车相对静止并继续一起运动.若轨道顶端与底端水平面的高度差h为‎0.8m，物体与小车板面间的动摩擦因数μ为0.40，小车与水平面间的摩擦忽略不计，（取g=‎10m/s2）求：‎ ‎①从物体冲上小车到与小车相对静止所用的时间；②物体冲上小车后相对于小车板面滑动的距离.‎ 解析：下滑过程机械能守恒∴         （ 1分）‎ 碰撞过程动量守恒 ‎∴  （2分）‎ ‎5（2020天星调研卷）已知氘核质量2.0136u，中子质量为1.0087u，He核质量为3.0150u。两个氘核聚变成He的核反应方程是__________________________________。上述核反应中释放的核能为_________ MeV。‎ ‎⑴【答案】2H→He +n （3分） 3.3（3分）‎ ‎【命题意图】 本题主要考查核反应方程、质能方程、核能计算等知识点，意在考查考生综合应用相关知识的能力。‎ ‎【解题思路】根据核反应遵循的质量数守恒和电荷数守恒可得，两个氘核聚变成He的核反应方程是2H→He +n。在核反应中质量亏损为Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.0150u= 0.0035u，所以释放的核能为ΔE=Δmc2=0.0035×931MeV=3.3MeV。‎ ‎【易错警示】解答本题的易错点主要有：一是把两个氘核聚变成He的核反应方程写成2H→He；二是没有明确1u对应能量931MeV ，把0.0035乘以光速二次方计算得出释放的核能；三是把0.0035u转化为以kg为单位计算造成计算错误。‎ ‎6（9分）（2020天星调研卷）如题图所示，半径为R的光滑圆形管道固定在竖直面内．直径略小于管道内径可视为质点的小球A、B质量分别为mA、mB，A球从管道最高处由静止开始沿管道下滑，与静止于管道最低处的B球相碰，碰后A、B球均能刚好达到与管道圆心O等高处。‎ ‎（1）求A球与B球碰撞前的速度和碰撞后B球的速度；‎ ‎（2）若已知mB =m，求两小球质量比值和碰撞过程中损失的机械能。‎ ‎（4）碰撞前系统动能Ek0=mAv2=2(+1)mgR，‎ 碰撞后系统动能Ek=mAvA2+mvB2=(mA+m)gR=(+2)mgR,‎ 碰撞过程中损失的机械能△E= Ek0-Ek=2(+1)mgR-(+2)mgR=mgR。（3分）‎ ‎7.（6分）（2020天星调研卷）太阳内部持续不断地发生着4个质子(H)聚变为1个氦核(He)的热核反应，核反应方程是4H→He＋2X，这个核反应释放出大量核能。已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c。方程中的X表示 ；这个核反应中质量亏损Δm＝ ；这个核反应中释放的核能ΔE＝ 。‎ ‎（1）答案：正电子e；（2分） 4 m1-m2-2m3；（2分） (4 m1-m2-2m3)c2。（2分）‎ 图甲 图乙 ‎8（2020天星调研卷）如图甲所示，质量M=‎0.‎‎040kg的靶盒A静止在光滑水平导轨上的O点，水平轻质弹簧一端栓在固定挡板P上，另一端与靶盒A连接。Q处有一固定的发射器B，它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为v0=‎50m／s，质量m=‎0.‎‎010kg的弹丸，当弹丸打入靶盒A后，便留在盒内，碰撞时间极短。已知弹簧的弹性势能可表示为Ep=kx2，弹簧的弹力随弹簧长度x变化的图象如图乙所示，不计空气阻力。求：‎ ‎①弹丸打入靶盒A过程中弹丸损失的机械能。‎ ‎②弹丸进入靶盒A后，靶盒A的最大位移。‎ ‎【解题思路】：①弹丸打入靶盒A过程，由动量守恒定律 mv0=(M+m)v，‎ 解得：v=‎10m/s。（2分）‎ 弹丸损失的机械能：△E= mv02- mv2=m(v02- v2)=12J。（2分）‎ ‎② 靶盒A的速度减为零时，弹簧的弹性势能最大，由系统机械能守恒得 Ep= (M+m)v2=2.5J，（2分）‎ ‎9. （2020天星调研卷）核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设。核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险。已知钚的一种同位素Pu的半衰期为24100年，其衰变方程为Pu→X+He+γ，下列有关说法正确的是（ ）‎ A、 X原子核中含有92个中子。‎ B、 ‎100个Pu经过24100年后一定还剩余50个。‎ C、 由于衰变时释放巨大能量，根据E=mc2，衰变过程总质量增加。‎ D、 衰变发出的放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力。‎ ‎10（2020天星调研卷）.在军事训练中，一战士从岸上以‎2m/s的速度跳到一条向他缓缓飘来、速度是‎0.5m/s的小船上，然后去执行任务，已知战士质量为‎60kg，小船的质量是‎140kg，该战士上船后又跑了几步，最终停在船上，不计水的阻力，则 A．战士跳到小船到最终停在船上的过程，战士和小船的总动量守恒 B．战士跳到小船到最终停在船上的过程，战士和小船的总机械能守恒 C．战士最终停在船上后速度为零 D．战士跳到小船到最终停在船上的过程动量变化大小为‎105 kg·m/s ‎11 （2020天星调研卷）下列说法正确的是 A．原子核内部某个质子转变为中子和电子，产生的电子从原子核中发射出来，这就是β衰变 B．比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定吸收核能 C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动速度减小。‎ D．研制核武器的钚239（Pu）可由铀239（U）经过2次β衰变而产生，‎ ‎【思维拓展】原子物理部分需要知道的知识点多，要理解掌握。‎ ‎12. 质量为‎2kg的足够长平板车Q上表面水平，原来静止在光滑水平面上，平板车左端静止着一块质量为‎2kg的物体P，一颗质量为‎0.01kg的子弹以‎700m/s的速度水v0‎ PA QB 平瞬间射穿P后，速度变为‎100m/s，若P、Q之间的动摩擦因数为0.5，则 A． 由于P、Q之间不光滑，子弹瞬间射穿P的过程，子弹和物体P组成的系统，动量不守恒 B． 子弹瞬间射穿P的过程，子弹和物体P组成的系统，动量守恒，能量守恒 C． 子弹瞬间射穿P的过程，子弹和物体P组成的系统，动量守恒，能量不守恒 D． 子弹瞬间射穿P后，P的速度为3m/s