高考物理分类解析14选修35 8页

十四选修3-5‎ ‎1.（2014 北京）14.质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3.当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是（c表示真空中的光速）‎ A.(m1+m2-m3)c B.(m1-m2-m3)c C.(m1+m2-m3)c2‎ D.（m1-m2-m3)c2‎ ‎14．【答案】C ‎【考点】质能亏损 ‎【解析】原子核反应经过裂变或聚变时，质量会发生亏损，损失的能量以能量的形式释放，根据质能方程可知释放的能量为：，C项正确。‎ ‎2.（2014 福建卷）30.[物理-选修3-5]（本题共有2小题，每小题6分，共12分。每小题只有一个选项符合题意）‎ ‎（1）如图，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是 。（填选项前的字母）‎ ‎（2）一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为 。（填选项前的字母）‎ ‎【答案】（1）C （2）D ‎【考点】天然放射现象 电场力 左手定则 动量守恒 ‎【解析】（1）因为射线不带电，所以电场和磁场对其都没有力的作用，②⑤表示射线，A错误；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代表射线，BD项错误，C项正确 ‎（2）箭、星分离过程可以认为动量守恒，解得；D项正确。‎ ‎3. （2014年 广东卷）18、在光电效应实验中，用频率为v的光照射光电管阴极，发 生了光电效应，下列说法正确的是 A．增大入射光的强度，光电流增大 B．减小入射光的强度，光电效应现象消失 C．改用频率小于v的光照射，一定不发生光电效应 D．改用频率大于v的光照射，光电子的最大初动能变大 ‎18.【答案】：AD ‎ ‎【解析】：‎ 增大入射光的强度，单位时间照射到单位面积的光电子数增加，则光电流增大，所以A正确 光电效应是否产生取决于照射光的频率而非照射光的强度，所以B错误。‎ 频率为的光照射光电管阴极，发生了光电效应，改用频率小于的光照射，可能发生光电效应,所以C错误。‎ ‎4. （2014 海南卷）17．模块3-5试题 ‎（1）在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能发生光电效应。对于这两个过程，下列四个物理过程中，一定不同的是 ‎ A．遏止电压 B．饱和光电流 C．光电子的最大初动能 D．逸出功 ‎5.（2014 海南卷）（2）一静止原子核发生α衰变，生成一α粒子及一新核，α粒子垂直进入磁感应强度大小为B的匀强磁场，其运动轨迹是半径为R的圆。已知α粒子的质量为m，电荷量为q；新核的质量为M；光在真空中的速度大小为c。求衰变前原子核的质量。‎ ‎17. 【答案】(1) ACD (4分。选对1个给2分，选对2个给3分，选对3个给4分:有选错的不给这4分）‎ ‎【解析】（2）设衰变产生的α粒子的速度大小为v，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得 设衰变后新核的速度大小为V，衰变前后动量守恒，有 设衰变前原子核质量为M0，衰变前后能量守恒，有 解得 ‎ ‎6. (2014 江苏卷）C. [选修3-5](12分)‎ ‎ (1)已知钙和钾的截止频率分别为7. 73×1014Hz和5. 44×1014Hz，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．波长 B．频率 C．能量 D．动量 ‎(2)氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤。它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一。其衰变方程是 。已知的半衰期约为3. 8天，则约经过 天，16 g的衰变后还剩1g。‎ ‎(3)牛顿的《自然哲学的数学原理》中记载，A、B两个玻璃球相碰，碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为15∶16。分离速度是指碰撞后B对A的速度，接近速度是指碰撞前A对B的速度。若上述过程是质量为2m的玻璃球A以速度v0碰撞质量为m的静止玻璃球B，且为对心碰撞，求碰撞后A、B的速度大小。‎ ‎12.C【答案】（1）A（2）（α ） 15.2 （3） ‎【考点】光电效应方程 德布罗意波 半衰期 动量守恒 ‎【解析】（1）根据光电效应方程；因为钙的截止频率较大，所以光电子的最大初动能较小，动量也较小，CD项错误；根据德布罗意波长可知从钙中逸出的光电子具有较大波长，A项错误；波长大的，频率小，B项错误。‎ ‎（2）根据核反应过程中电荷数守恒、质量数守恒可知生成物电荷数为2，质量数为4，即为α粒子。设半衰期为，半衰期的定义：，而n为发生半衰期的次数，；代入数据可得t=15.2天 ‎（3）设A、B球碰后速度分别为和 由动量守恒定律 且由题意知 解得 ‎7. （2014年全国卷1）35.[物理—选修3-5] (15分) (1) (6分)关于天然放射性，下列说法正确的是 。(填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分.选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)‎ ‎ A.所有元素都可能发生衰变 ‎ B.放射性元素的半衰期与外界的温度无关 ‎ C.放射性元萦与别的元紊形成化合物时仍具有放射性 ‎ D. 、和三种射线中，射线的穿透能力最强 ‎ E.一个原子核在一次衰变中可同时放出、和三种射线 ‎35.（1）答案：BCD【解析】只有原子序号超过83的元素才都能发生衰变，A错误；放射性元素的半衰期决定于由原子核内部的结构，与外界温度及化学作用等无关，B正确；放射性元素其放射性来自于原子核内部的，与其他元素形成化合物并没有改变其内部原子核结构所以仍具有放射性，C正确；α、β和γ；三种射线中，γ射线能量最高，穿透能力最强，D正确； 一个原子核在一次衰变中，要是α衰变、要么是β衰变，同时伴随着能量的释放，即γ射线，E错误。‎ ‎ 8. （2014年全国卷1） (2) (9分)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球距地面的高度b=0.8m，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 = 0.3s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球的速度恰为零。已知mB=3mA，重力加速度大小g=10m/s2，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失。求：‎ ‎(i)B球第一次到达地面时的速度；‎ ‎ (ii) P点距离地面的高度。‎ ‎35. （2）【答案】(i) 4m/s (ii) 0.75m ‎ ‎【解析】(i)设B球第一次到达地面时的速度大小为vB，由运动学公式有 ‎ vB = ①‎ 将h =0.8m代入上式，得 ‎ vB =4m/s ②‎ ‎(ii)设两球相碰前后，A球的速度大小分别为v1和v1′(v1′ =0)，B球的速度分别为v2和v2′，由运动学规律可得 ‎ v1 =gt ③‎ 由于碰撞时间极短，重力的作用可以忽略，两球相碰前后的动量守恒，总动能保持不变。规定向下的方向为正，有 ‎ mAv1+ mBv2 =mBv2′ ④‎ ‎ mAv+mBv=mB ⑤‎ 设B球与地面相碰后的速度大小为vB′，由运动学及碰撞的规律可得 ‎ vB′= vB ⑥‎ 设P点距地面的高度为h′，由运动学规律可得 ‎ h′ = ⑦‎ 联立②③④⑤⑥⑦式，并代入已知条件可得 ‎ h′ =0.75m ⑧‎ ‎.‎ ‎9.（2014年 全国卷2. 35．[物理——选修3-5]（15分）‎ ‎(1) ( 5分）在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是 。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）‎ ‎ A．密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值 ‎ ‎ B．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核 ‎ C．居里夫妇从沥青铀矿中分离出钋（Po）和镭（Ra）两种新元素 ‎ D．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子核内部存在质子 ‎ ‎ E．汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷 ‎【答案】 ACE ‎ ‎【命题立意】考察原子物理部分的物理学史知识。‎ ‎【解析】 密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值为1.6×10-19C，A正确；贝克勒尔通过对天然放射性研究发现了中子， B错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（Po）和镭（Ra）两种新元素，C正确；卢瑟福通过α粒子散射实验，得出了原子的核式结构理论， D错误；汤姆逊通过对阴极射线在电场及在磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测定了粒子的比荷，E正确。‎ 图(a)‎ 气垫导轨 光电门 遮光片 纸带 A B ‎10. （2014年 全国卷2 (2)（10分）现利用图(a)所示装置验证动量守恒定律。在图(a)中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器（图中未画出）的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计数器（未完全画出）可以记录遮光片通过光电门的时间。‎ ‎ 实验测得滑块A的质量m1=0.301kg，滑块B的质量m2=0.108kg，遮光片的宽度d=1.00cm；打点计时器所用交流电的频率f=50.0Hz。‎ 将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与B相碰。碰后光电计数器显示的时间为ΔtB=3.500ms，碰撞前后打出的纸带如图(b)所示。‎ ‎1.91‎ 图(b)‎ ‎（cm）‎ ‎1.92‎ ‎1.93‎ ‎1.94‎ ‎3.25‎ ‎4.00‎ ‎4.02‎ ‎4.03‎ ‎4.05‎ 若实验允许的相对误差绝对值（）最大为5%，本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律？写出运算过程。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】按定义，物体运动的瞬时速度大小v为： ‎ 式中Δx为物块在很短的时间Δt内的位移，设纸带上打出相邻两点的时间间隔为ΔtA，则 ‎ ΔtA=1/f=0.02s ΔtA可视为很短 ‎ 设在A碰撞前后瞬时速度大小分别为v0和v1‎ ‎ 由图(b)所给数据可得：v0=2.00m/s v1=0.790m/s ‎ 设B碰撞后瞬时速度大小为v2‎ ‎ ‎ 设两滑块在碰撞前后的动量分别为P和，则 ‎ ‎ 两滑块在碰撞前后总动量相对误差的绝对值为 ‎ ‎ 联立各式代入数据得： ‎ 因此，本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律。‎ ‎11.(2014山东卷） 39.（12分）【物理－物理3－5】‎ ‎（1）氢原子能级如图，当氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长为656nm。以下判断正确的是________.（双选，填正确答案标号）‎ a、氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长大于656nm b、用波长为325nm的光照射，可使氢原子从跃迁到的能级 c、一群处于能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线 d、用波长为633nm的光照射，不能使氢原子从跃迁到的能级 ‎（2）如图，光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接，A的质量为m。开始时橡皮筋松驰，B静止，给A向左的初速度v0。一段时间后，B与A同向运动发生碰撞并粘在一起。碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍，也是碰撞前瞬间B的速度的一半。求：‎ ‎（ⅰ）B的质量;‎ ‎（ⅱ）碰撞过程中A、B系统机械能的损失。‎ ‎39、【答案】（1）cd（2）（i）（ii）‎ ‎【解析】（1）能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越大，波长越小，a错误；由可知，b错误，d正确；根据可知，辐射的光子频率最多3种c正确；正确选项cd。‎ ‎（2）解（i）以初速度的方向为正方向，设B的质量为，A、B碰撞后的共同速度为v，由题意知：碰撞前瞬间A的速度为，碰撞瞬间B的速度为2v，由动量守恒定律得 ‎ ①‎ 由①式得 ‎ ②‎ ‎（ii）从开始到碰撞后的全过程，由动量守恒定律得 ‎ ③‎ 设碰撞过程A、B系统机械能的损失为,则 ‎ ④‎ 联立②③④式得 ‎ ⑤‎ ‎12. (2014 天津卷）6.下列说法正确的是 A．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立 B．可利用某些物质在紫外线照射下发射出荧光来设计防伪措施 C．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转 D．观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同 ‎6．【答案】BD ‎【考点】物理学史、衰变、多普勒效应 ‎【解析】卢瑟福通过α散射实验提出了原子的核式结构，A项错误；紫外线具有荧光作用，可以用来设计防伪措施，B项正确；天然放射现象中有三种射线，其中γ射线不带电，在电磁场中均不偏转，C项错误；根据多普勒效应，当观察者与波源原理是，观察者接收到的频率小于波源发出的频率，D项正确 ‎13. （2014重庆卷）1．碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有 A．m/4 B．m/8 C．m/16 D．m/32‎ ‎【答案】C ‎【解析】根据原子核的衰变公式：，其中为半衰期的次数，故。选项C正确。‎ ‎14（2014重庆卷）4．一弹丸在飞行到距离地面5m高时仅有水平速度v=2m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3:1。不计质量损失，取重力加速度g=10m/s2。则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是 ‎【答案】B ‎【解析】弹丸水平飞行爆炸时，在水平方向系统动量守恒，设m乙=m，则m甲=3m，故爆炸前水平方向总动量P=(3m+m)v=8m。而爆炸后两弹片做平抛运动，由平抛运动规律：。选项A中：v甲=2.5m/s，v乙=0.5m/s(向左)，=3m×2.5+m×(-0.5)=7m，不满足动量守恒，A错误；选项B中：v甲=2.5m/s，v乙=0.5m/s，==3m×2.5+m×0.5=8m，满足动量守恒，B正确；选项C中：v甲=2m/s，v乙=1m/s，==3m×2+m×1=7m，不满足动量守恒，C错误；选项D中：v甲=2m/s，v乙=1m/s(向左)，==3m×2+m×（-1）=6m，不满足动量守恒，D错误。‎