物理选修3-5高考真题

1 物理 选修 3 5 15 分 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 式中x是某种粒子 已知 2 1H 3 1H 4 2He x 2 1H 3 1H 和粒子x的质量分别为 2 0141u 3 0161u 4 0026u 和 1 0087u 1u 931 5MeV c2 c 是真空中的光速 由上述反应方程和数据可 4 2He 知 粒子x是 该反应释放出的能量为 MeV 结果保留 3 位有效数字 2 9 分 如图 小球 a b 用等长细线悬挂于同一固定点 O 让球 a 静止下垂 将球 b 向右拉起 使细线 水平 从静止释放球 b 两球碰后粘在一起向左摆动 此后细线与竖直方向之间的最大偏角为 60 忽略空 气阻力 求 i 两球 a b 的质量之比 ii 两球在碰撞过程中损失的机械能与球 b 在碰前的最大动能之比 2 235 92U 经过 m 次 a 衰变和 n 次 衰变 Pb 则 207 82 A m 7 n 3 B m 7 n 4 C m 14 n 9 D m 14 n 18 3 如图 大小相同的摆球 a 和 b 的质量分别为 m 和 3m 摆长相同 并排悬挂 平衡时两球刚好接触 现将摆球 a 向左边拉开一小角度 后释放 若两球的碰撞是弹性的 下列判断正确的是 A 第一次碰撞后的瞬间 两球的速度大小相等 B 第一次碰撞后的瞬间 两球的动量大小相等 C 第一次碰撞后 两球的最大摆角不相同 D 发生第二次碰撞时 两球在各自的平衡位置 4 一个氢旅子从n 3 能级跃迁到n 2 能级 该氢原子 A 放出光子 能量增加 B 放出光子 能量减少 C 吸收光子 能量增加 D 吸收光子 能量减少 5 约瑟夫森结 由超导体和绝缘体制成 若在结两端加一恒定电压U 则它会辐射频率为v的电磁波 且与U成正比 即v kU 已 知比例系数k仅与元电荷e的 2 倍和普朗克常量h有关 你可能不了解此现象为原理 但仍可运用物理学中常用的方法 在下列选项 中 推理判断比例系数k的值可能为 A B C D e h 2h e2 he2 he2 1 6 16 分 如图所示 水平地面上固定有高为 h 的平台 台面上有固定的光滑坡道 坡道顶端距台面高也为 h 坡道底端与台面相切 小球 A 从坡道顶端由静止开始滑下 到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小 球 B 发生碰撞 并粘连在一起 共同沿台面滑行并从台面边缘飞出 落地点与飞出点的水平距离恰好为台高 的一半 两球均可视为质点 忽略空气阻力 重力加速度为 g 求 1 小球 A 刚滑至水平台面的速度 VA 2 A B 两球的质量之比 ma mb 7 选修 3 5 12 分 1 如图所示是某原子的能级图 a b c 为原子跃迁所发出的三种波长的光 在下列该原子光谱的各选项中 谱 线从左向右的波长依次增大 则正确的是 2 一个中子与某原子核发生核反应 生成一个氘核 其核反应方程式为 该反应放出的能量为 Q 则氘核的比结合能 为 3 A B 两种光子的能量之比为 2 1 它们都能使某种金属发生光电效应 且所产生的光电子最大初动能分别为 EA EB 求 A B 两种 光子的动量之比和该金属的逸出功 a b O 8 物理 选修 3 5 本题共有两小题 每小题 6 分 共 12 分 每小题只有一个选项符合题意 1 关于近代物理 下列说法正确的是 填选项前的字母 A 射线是高速运动的氦原子 B 核聚变反应方程表示质子 C 从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比 D 玻尔将量子观念引入原子领域 其理论能够解释氦原子光谱的特征 2 如图 质量为 M 的小船在静止水面上以速率 V0 向右匀速行驶 一质量为 m 的救生员站在船尾 相对小船静止 若救生员以相对 水面速率 v 水平向左跃入水中 则救生员跃出后小船的速率为 填选项前的字母 A B C D v M m v 0 v M m v 0 00 vv M m v 00 vv M m v 9 8 分 物理 物理 3 5 1 氢原子第能级的能量为 其中为基态能量 当氢原子由第 4 能级跃迁到第 2 能级时 n 1 2n E E n 1 E 发出光子的频率为 若氢原子由第 2 能级跃迁到基态 发出光子的频率为 则 1 2 1 2 2 光滑水平轨道上有三个木块 A B C 质量分别为 开始时 B C 均静止 A 以初速度向右运动 A 3 A mm BC mmm 与 B 相撞后分开 B 又与 C 发生碰撞并粘在一起 此后 A 与 B 间的距离保持不变 求 B 与 C 碰撞前 B 的速度大小 10 1 4 分 产生光电效应时 关于逸出光电子的最大初动能 下列说法正确的是 填入正确选项前的字 k E 母 选对 1 个给 2 分 选对 2 个给 3 分 选对 3 个给 4 分 每选错 1 个扣 2 分 最低得分为 0 分 A 对于同种金属 与照射光的强度无关 k E B 对于同种金属 与照射光的波长成正比 k E C 对于同种金属 与照射光的时间成正比 k E D 对于同种金属 与照射光的频率成线性关系 k E E 对于不同种金属 若照射光频率不变 Ek与金属的逸出功成线性关系 2 8 分 一静止的核经衰变成为 释放出的总动能为 4 27MeV 问此衰变后核的动能为多少 MeV 保留 1 238 92U 234 90Th 234 90Th 位有效数字 11 1 在光电效应试验中 某金属的截止频率相应的波长为 该金属的逸出功为 若用波长为 0 单色光做 0 实验 则其截止电压为 已知电子的电荷量 真空中的光速和布朗克常量分别为 e c 和 h 2 如图 ABC 三个木块的质量均为 m 置于光滑的水平面上 BC 之间有一轻质弹簧 弹簧的两端与木块接触可不固连 将弹簧压紧 到不能再压缩时用细线把 BC 紧连 使弹簧不能伸展 以至于 BC 可视为一个整体 现 A 以初速沿 BC 的连线方向朝 B 运动 与 B 相 0 碰并粘合在一起 以后细线突然断开 弹簧伸展 从而使 C 与 A B 分离 已知 C 离开弹簧后的速度恰为 求弹簧释放的势能 0 12 1 爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得 1921 年的诺贝尔物理学奖 某种 金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率 的关系如图所示 其中 0为极限频率 从图中可以 确定的是 填选项前的字母 A 逸出功与 有关 B Ekm于入射光强度成正比 C 0时 会逸出光电子 D 图中直线的斜率与普朗克常量有关 2 在光滑水平面上 一质量为m 速度大小为v的 A 球与质量为 2m静止的 B 球碰撞后 A 球的速度方向与碰撞前相反 则碰撞后 B 球的速度大小可能是 题选项前的字母 A 0 6v B 0 4 v C 0 3 v D 0 2 v 13 选修模块 3 5 12 分 下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中 符合黑体辐射规律的是 辐射强度 O 1700k 1300k 辐射强度 O 1300k 1700k 辐射强度 O 1700k 1300k 辐射强度 O 1300k 1700k A B C D 按照玻尔原子理论 氢原子中的电子离原子核越远 氢原子的能量 选填 越大 或 越小 已知氢原子的基态能 量为E1 E1 0 电子质量为m 基态氢原子中的电子吸收一频率为 的光子被电离后 电子速度大小为 普朗 克常量为h 有些核反应过程是吸收能量的 例如在中 核反应吸收的能量 在该核反HONX 1 1 17 8 14 7 2 NXHO cmmmmQ 应方程中 X 表示什么粒子 X 粒子以动能Ek轰击静止的 若Ek Q 则该核反应能否发生 请简要说明理由 N 14 7 14 卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构 正确反映实验结果的示意图是 15 用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应 可能使该金属产生光电效应的措施是 A 改用频率更小的紫外线照射 B 改用X射线照射 C 改用强度更大的原紫外线照射 D 延长原紫外线的照射时间 16 天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示 由此可推知 A 来自于原子核外的电子 B 的电离作用最强 是一种电磁波 C 的电离作用较强 是一种电磁波 D 的电离作用最弱 属于原子核内释放的光子 17 物理 选修 3 5 2 10 分 如图所示 光滑的水平地面上有一木板 其左端放有一重物 右方有一竖直的墙 重物质量为木板质量的 2 倍 重物与 木板间的动摩擦因数为 使木板与重物以共同的速度 0 v向右运动 某时刻木板与墙发生弹性碰撞 碰撞时间极短 求木板从第一次与 墙碰撞到再次碰撞所经历的时间 设木板足够长 重物始终在木板上 重力加速度为 g 18 如图 若 轴表示时间 轴表示位置 则该图像反映了某质点做匀速直线运动时 位置与时间的关系 若令 轴和 轴分别表 示其他的物理量 则该图像又可以反映在某种情况下 相应的物理量之间的关系 下列说法中正确的是 若 轴表示时间 轴表示动能 则该图像可以反映某物体受恒定合外力作用做直线运动过程中 物体动能与时间的关系 若 轴表示频率 轴表示动能 则该图像可以反映光电效应中 光电子最大初动能与入射光频率之间的关系 若 轴表示时间 轴表示动量 则该图像可以反映某物体在沿运动方向的恒定合外力作用下 物体动量与时间的关系 若 轴表示时间 轴表示感应电动势 则该图像可以反映静置于磁场中的某闭合回路 当磁感应强度随时间均匀增大时 闭合 回路的感应电动势与时间的关系 19 物理 物理 3 5 4 分 2 如图所示 滑块 A C 质量均为 m 滑块 B 质量为 3 2 m 开始时 A B 分别以 12 vv 的速度沿光滑 水平轨道向固定在右侧的挡板运动 现将 C 无初速地放在 A 上 并与 A 粘合不再分开 此时 A 与 B 相距较近 B 与挡板相距足够远 若 B 与挡板碰撞将以原速率反弹 A 与 B 碰撞将粘合在一起 为使 B 能与挡板碰撞两次 12 vv 应满足什么关系 20 物理选修 3 5 6 分 2 如图所示 一个木箱原来静止在光滑水平面上 木箱内粗糙的底板上放着一个小木块 木箱和小木块 都具有一定的质量 现使木箱获得一个向右的初速度 0 v 则 填选项前的字母 A 小木块和木箱最终都将静止 B 小木块最终将相对木箱静止 二者一起向右运动 C 小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞 而木箱一直向右运动 D 如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止 则二者将一起向左运动 21 16 分 如图所示 质量 m1 0 3 kg 的小车静止在光滑的水平面上 车长 L 15 m 现有质量 m2 0 2 kg 可视为质点的物块 以水平向右的速度 v0 2 m s 从左端滑上小车 最后在车面上 某处与小车保持相对静止 物块与车面间的动摩擦因数 0 5 取 g 10 m s2 求 1 物块在车面上滑行的时间 t 2 要使物块不从小车右端滑出 物块滑上小车左端的速度 v 0不超过多少 22 氢原子能级的示意图如图所示 大量氢原子从 n 4 的能级向 n 2 的能级跃迁时辐射出可见光 a 从 n 3 的能级向 n 2 的能级跃 迁时辐射出可见光 b 则 A 氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出射线 B 氢原子从 n 4 的能级向 n 3 的能级跃迁时会辐射出紫外线 C 在水中传播时 a 光较 b 光的速度小 D 氢原子在 n 2 的能级时可吸收任意频率的光而发生电离 23 8 分 物理 物理 3 1 历史中在利用加速器实现的核反应 是用加速后动能为 0 5MeV 的质子 1 1H 轰击静止的 X 生成两个动能均为 8 9MeV 的 4 2 He 1MeV 1 6 13J 上述核反应方程为 质量亏损为 kg 2 如图所示 光滑水平面轨道上有三个木块 A B C 质量分别为 mB mc 2m mA m A B用细绳连接 中间有一压缩的弹簧 弹簧与滑块不栓接 开始时 0 v A B以共同速度v0运动 C静止 某时刻细绳突然断开 A B被弹开 然后B又与C发生碰撞并粘在一起 最终三滑块速度恰好相同 求B与C碰撞前B的速度 24 中子和质子结合成氘核时 质量亏损 m 相应的能量 E mc2 2 2MeV 是氘核的结合能 下列说法正确的是 A 用能量小于 2 2MeV 的光子照射静止氘核时 氘核不能分解为一个质子和一个中子 B 用能量等于 2 2MeV 的光子照射静止氘核时 氘核可能分解为一个质子和一个中子 它们的动能之和为零 C 用能量大于 2 2MeV 的光子照射静止氘核时 氘核可能分解为一个质子和一个中子 它们的动能之和为零 D 用能量大于 2 2MeV 的光子照射静止氘核时 氘核可能分解为一个质子和一个中子 它们的动能之和不为零 25 一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核 同时辐射一个光子 已知质子 中子 氘核的质量分别为m1 m2 m3 普朗克常量为 h 真空中的光速为 c 下列说法正确的是 A 核反应方程是 H nH B 聚变反应中的质量亏损 1 m2 m1 1 1 1 0 3 1 mm C 辐射出的 光子的能量 E m3 m1 m2 c D 光子的波长 2 123 h mmmc 26 选修模块3 5 12分 1 下列实验中 深入地揭示了光的粒子性一面的有 2 场强为E 方向竖直向上的匀强电场中有两小球A B 它们的质量分别为m m 电量分别为q q A B两球由静止释放 重 力加速度为g 则小球A和 组成的系统动量守恒应满足的关系式为 3 约里奥 居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖 他们发现的放射性元素衰变成的同时放出另一种粒 P 30 15 iS 30 14 子 这种粒子是 是的同位素 被广泛应用于生物示踪技术 1mg随时间衰变的关系如图所示 请估算4 mg P 32 15 P 30 15 P 32 15 的经多少天的衰变后还剩0 25 mg P 32 15 27 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 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 每选错一个扣 3 分 最低得分为 0 分 A 所有元素都有可能发生衰变 B 放射性元素的半衰期与外界的温度无关 C 放射性元素与别的元素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 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 球距离地面的高度 h 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 球的速度恰好为零 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 1 B 球第一次到达地面时的速度 2 P 点距离地面的高度 29 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 的质盘为 A 的 2 倍 重力加速度大小为 g 求 A 的 初速度的大小 30 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 I 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 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 的结合能小于铅原子核 的结合能 133 55Cs 208 82Pb D 比结合能越大 原子核越不稳定 自由核子组成原子核时 其质量亏损所对应的能最大于该原子核的结合能 2 10 分 如图 光滑水平直轨道上有三个质童均为 m 的物块 B C B 的左侧固定一轻弹簧 弹簧左侧的挡板质量不计 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