11-19年高考物理真题分专题汇编之专题115b.选修模块3-5(下).doc
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1、第第 135 b 节节 选修模块选修模块 35(下)(下) 1. 2014 年物理海南卷年物理海南卷 17模块 3-5 试题(12分) (1) (4分)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 (2) (8分)一静止原子核发生 衰变,生成一 粒子及一新核,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 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。 【答案】 (1)A
2、CD (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) (2) Mmc )qBR( )mM( 2 2 2 1 【解析】(2)设衰变产生的 粒子的速度大小为 v,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得 R v mqvB 2 设衰变后新核的速度大小为 V,衰变前后动量守恒,有 mvMV 0 设衰变前原子核质量为 M0,衰变前后能量守恒,有 22222 0 2 1 2 1 mvmcMVMccM 解得 2 )( 1)( 2 2 0 Mmc qBR mMM 2.2014 年理综福建卷年理综福建卷 30物理-选修 3-5 (1)如图,放射性元素镭衰变过程中释放
3、出 、 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) A表示射线, 表示射线 B表示 射线,表示射线 C表示射线,表示射线 D表示 射线,表示射线 答案:C 解析:由于不带电,在电场中不偏转,不是射线,A错; 射线带负电,在电磁场中应该偏 转,和不是 射线而是射线,BD错;射线带正电,它在电场中向负极板偏转,在磁场中的偏 转情况由左手定则可知表示射线,表示 射线,选项 C正确。 (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,
4、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) A v0- v2 B v0+ v2 C 2 1 2 0 v m m v D )vv( m m v 20 1 2 0 答案: D 解析:火箭和卫星组成的系统在分离时,水平方向的动量守恒,规定初速度方向为正方向,有: 2211021 vmvmv )mm( 解得 )vv( m m vv 20 1 2 01 故选项 D 正确,A、B、C错误。 3.2013 年新课标年新课标 I 卷卷 35. 物理选修 3-5 (15分) (1)(6 分)一质子束入射到能止靶核上,产生如下核反应: P+X+n 式中 P 代表
5、质子,n代表中子,X代表核反应产生的新核.由反应式可知,新核 X 的质子数 为 ,中子数为 。 (2)(9 分) 在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块 A和 B,两者相距为 d。现给 A 一初速度,使 A 与 B 发生弹性正碰,碰撞时间极短。当两木块都停止运动后,相距仍然为 d。已知两木块与桌面之间的动 摩擦因数均为 , B 的质量为 A的 2倍,重力加速度大小为 g。求 A的初速度的大小。 【答案】见解析 【解析】(1)发生核反应的方程1 271 1130 b a pAlXn 由质量数守恒和电荷数守恒得 1271 1130 v2 v0 v1 解得质子数 a=14,质量数 b=27,则中子数 c
6、=b-a=13 (2)设在发生碰撞前的瞬间,木块 A的速度大小为 v;在碰撞后的瞬间,A 和 B 的速度分别为 v1 和 v2.在碰撞过程中,由动量和能量守恒定律,得 22 2 12 111 (2 ) 222 mvmvm v (1) 12 2mvmvmv (2) 式中,以碰撞前木块 A 的速度方向为正。由(1)(2)式得 2 1 2 v v (3) 设碰撞后 A和 B 运动的距离分别为 d1和 d2,由动能定理得 2 11 1 2 mgdmv (4) 2 22 1 (2 )(2 ) 2 m gdm v (5) 按题意有 12 ddd (6) 设 A 的初速度为 v0,由动能定理得 22 0 1
7、1 22 mgdmvmv (7) 联立(2)(7)式,得 0 28 5 vgd (8) 4.2013 年新课标年新课标 II 卷卷 35物理选修 3-5(15 分) (1) (5 分)关于原子核的结合能,下列说法正确的是 (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原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 B一重原子核衰变成粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能 C铯原子核(133 55Cs)的结合能小于铅原子核( 208 82Pb)的结合能 D比结合能越大,原子核
8、越不稳定 E自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能 答案:ABC 解析:原子核的结合能等于核子结合成原子核所释放的能量,也等于将原子核分解成核子所需要 的最小能量,A正确;重核的比结合能比中等核小,因此重核衰变时释放能量,衰变产物的结合能之 和小球原来重核的结合能,B 项正确;原子核的结合能是该原子核的比结合能与核子数的乘积,虽然 銫原子核(133 55Cs)的比结合能稍大于铅原子核( 208 82Pb)的比结合能,但銫原子核( 133 55Cs)的核子数比铅原 子核( 208 82Pb)的核子数少得多,因此其结合能小,C项正确;比结合能越大,要将原子核分解成核子平
9、均需要的能量越大,因此原子核越稳定,D错;自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能最等 于该原子核的结合能,E错。中等难度。 (2) (10分)如图,光滑水平直轨道上有三个质量均为 m 的物块 A、B、C。B的左侧固定一轻弹簧 (弹簧左侧的挡板质最不计)。设 A以速度 v0朝 B 运动,压缩弹簧;当 A、B速度相等时,B与 C恰好 相碰并粘接在一起,然后继续运动。假设 B 和 C碰撞过 程时间极短。求从 A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过 程中, ()整个系统损失的机械能; ()弹簧被压缩到最短时的弹性势能。 解:()从 A 压缩弹簧到 A与 B 具有相同速度 1 v时,对 A、B 与弹簧组成
10、的系统,由动量守恒定律 得 01 2mmvv 此时 B与 C 发生完全非弹性碰撞,设碰撞后的瞬时速度为 2 v,损失的机械能为 E。对 B、C组 成的系统,由动量守恒和能量守恒定律得 12 2mmvv 22 12 11 (2 ) 22 mEm vv 联立式得 2 0 1 16 Emv ()由式可知 21 vv,A将继续压缩弹簧,直至 A、B、C三者速度相同,设此速度为 3 v,此时 弹簧被压缩至最短,其弹性势能为 P E。由动量守恒和能量守恒定律得 03 3mmvv A B C v0 p EvmEmv 2 3 2 0 )3( 2 1 2 1 联立式得 2 P0 13 48 Emv 5.2013
11、 年重庆卷年重庆卷 11 【选修 34】 (1) (6分)一列简谐波沿直线传播,某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距 6m,且这 两质点之间的波峰只有一个,则该简谐波可能的波长为 A4m、6m和 8m B6m、8m和 12m C4m、6m和 12m D4m、8m和 12m (2) (6分)利用半圆柱形玻璃,可减小激光束的 发散程度。在如图所示的光路中,A 为激光的出射点,O 为半圆柱形玻璃横截面的圆心,AO过半圆顶点。若某条 从 A 点发出的与 AO成 角的光线,以入射角 i入射到半 圆弧上,出射光线平行于 AO,求此玻璃的折射率。 答: (1)C (2) )(i i n sin sin
12、 解析: (1)由6 2 1 或6或6 2 3 ,解得4,6,12 (2) i n sin sin i )(i i n sin sin 6.2013年江苏卷年江苏卷12.C. 选修3-5(12 分) (1)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等,则它们的也相等. (A)速度 (B)动能 (C)动量 (D)总能量 (2)根据玻尔原子结构理论,氦离子(He+ )的能级图如题12C-1 图所 示. 电子处在n =3 轨道上比处在n =5 轨道上离氦核的距离 (选填“近”或“远”). 当大量He+处在n =4 的激发态时,由于跃迁 所发射的谱线有条. (3)如题12C-2 图所示,进行太空行走 的
13、宇航员A和B的质量分别为80kg和100 3 1 6 -2.18 -3.40 -13.6 E(eVn 4 0 -1.51 5 -6.04 2 -54.4 题12C-1图 He+ 题 12C-2 图 i O A kg,他们携手远离空间站,相对空间站的速度为0. 1 m/ s. A 将B向空间站方向轻推后,A 的速度变为0. 2 m/ s, 求此时B 的速度大小和方向. 答案:(1)C (2)近 6 (3) vB=0.02m/s 离开空间站方向 解析:(1)根据 h p 可知动量相等,故 A、B、D错,C对。 (2)量子数越大,轨道越远,电子处在 n=3轨道上比处在 n=5 轨道上离氦核的距离要近
14、 ;处在 n=4 的激发态时,由于跃迁所发射的谱线有6 2 4 C条。 (3)根据动量守恒 0 () ABAABB mm Vm vm v 解得 vB=0.02m/s 离开空间站方向 7.2013 年山东卷年山东卷 38、 (8分) 【物理选修 35】 (1)恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应在,当温度达到 108K时,可以发生 “氦燃烧”。 完成“氦燃烧”的核反应方程:BeHe 8 4 4 2 _。 Be 8 4 是一种不稳定的粒子,其半衰期为s106 . 2 16 。一定质量的Be 8 4 经s108 . 7 16 后所剩 Be 8 4 占开始时的_。 答案:He 4 2 或
15、; 8 1 或 12.5%。 解析:半衰期计算公式: t mm 2 1 0 ;m为剩余质量;m0为原有质量;t为衰变时间;为半衰 期, 8 1 2 1 2 1 2 1 3 106 . 2 108 . 7 0 16 16 t m m 。 8.2013 年海南卷年海南卷 17模块 3-5 试题(12分) (1) (4分)原子核232 90 Th 具有天然放射性,它经过若干次衰变和 衰变后会变成新的原子核。 下列原子核中,有三种是232 90 Th 衰变过程中可以产生的,它们是 (填正确答案标号。选对 1个得 2 分,选对 2 个得 3 分.选对 3 个得 4 分;每选错 I个扣 2分,最低得分为
16、0分) A204 82 Pb B203 82 Pb C210 84 Po D224 88 Ra E226 88 Ra 答:ACD 解析:发生衰变是放出He 4 2 ,发生 衰变是放出电子e 0 1 ,根据质量数和电荷数守恒有,每发 生一次衰变质量数减少 4,电荷数减少 2,每发生一次 衰变质量数不变化,电荷数增加 1,由质量 数的变化可确定衰变的次数(必须是整数) ,进而可知 衰变的次数。逐一判断可知 ACD 符合要 求。 (2) (8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
17、,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。 答:3 解析:设三个物块 A、B和 C 的质量均为 m;A 与 B 碰撞前 A 的速度为 v,碰撞后的共同速度为 v1;A、B与 C碰撞后的共同速度为 v2。由动量守恒定律得 1 v )mm(mv 2 v )mmm(mv 设第一次碰撞中动能的损失为 E1,第二次碰撞中动能的损失为 E2,由能量守恒定律得 1 2 1 2 2 1 2 1 Ev )mm(mv 2 2 2 2 1 2 1 2 1 Ev )mmm(v )mm( 联立式,解得 3 2 1 E E (2)如图所示,光滑水平轨道上放置长板 A(上表面粗糙)和滑块 C,滑块
18、 B 置于 A的左端。三 者质量分别为 mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg。开始时 C静止,A、B一起以 v0=5m/s 的速度匀速向右运 动,A与 C 发生碰撞(时间极短)后 C 向右运 动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度 一起向右运动,且恰好不再与 C碰撞。求 A与 C发生碰撞后瞬间 A 的速度大小。 答案:2m/s 解析:因碰撞时间极短,A与 C 碰撞的过程动量守恒,设碰撞后瞬间 A的速度为 vA,C的速度为 vc,以向右为正方向,由动量守恒定律得:mAv0=mAvA+mcvc A与 B 在摩擦力作用下达到共同速度,设共同速度为 vAB,由动量守恒定律得: mAvA+mBv0
19、=(mA+mB)vAB A B C A B C A与 B 达到共同速度后恰好不再与 C碰撞,应满足 vAB=vC 联立式,代入数据得: vA=2m/s 9.2013 年福建卷年福建卷 30物理选修 3-5(本题共有两小题,每小题 6分,共 12分。每小题只有一个符合题意) (1)在卢瑟福粒子散射实验中,金箔中的原子核可以看作静止不动,下列各图画出的是其中两个 粒子经历金箔散射过程的径迹,其中正确的是_。 (填选图下方的字母) 答: C (2)将静置在地面上,质量为 M(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度 v0竖直向下喷出质量为 m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影
20、响,则喷气结束时火箭模型 获得的速度大小是 。 (填选项前的字母) A 0 m v M B 0 M v m C 0 M v Mm D 0 m v Mm 答: D 解析:由动量守恒定律得0 0 mvVmM, 得 0 v mM m V 10. 2012 年理综新课标卷年理综新课标卷 35.物理选修 3-5 (1) (6 分)氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量,该反应方程为:2 1H+ 3 1H 4 2He+x ,式 中 x 是某种粒子。已知:2 1H、 3 1H、 4 2He和粒子 x的质量分别为 2.0141u、3.0161u、4.0026u 和 1.0087u; 1u=931.5MeV/
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