（新课标）2010年高考物理 考点汇总 考点14 选修3-5模块

1 考点考点 1414 选修选修 3 53 5 模块模块 1 2010 北京理综 T20 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 A 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 B 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 C 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 D 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 命题立意 图像考查的角度及呈现方式均有创新 这些都体现了稳中有变 变中求新的命题思想 思路点拨 找出纵轴表示的物理量与横轴表示的物理量之间的关系 从而做出判断 规范解答 选 C 由atvv 0 maF 2 2 1 mvEK 可得 2 00 2 2 2 1 2 mvtFvt m F EK 说明动 能和时间的图像是抛物线 故 A 错误 根据光电效应方程WhE mK 说明动能和时间是线性关系 图像在 y 轴上的截距为负值 故 B 错误 根据动量定理 0 PPFt 则 0 PFtP 说明动量和时间是 线性关系 截距为初动量 故 C 正确 根据法拉第电磁感应定律 t nE 当磁感应强度随时间均匀增 大时 闭合回路的感应电动势是一个定值而不随时间变化 故 D 错误 2 2010 北京理综 T24 20 分 雨滴在穿过云层的过程中 不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结 合为一体 其质量逐渐增大 现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞 已知雨滴的初始质量为 0 m 初速度为 0 v 下降距离l后于静止的小水珠碰撞且合并 质量变为 1 m 此后每经过同样的距离l后 雨 滴均与静止的小水珠碰撞且合并 质量依次为 2 m 3 m n m 设各质量为已知量 不计空气阻力 若不计重力 求第n次碰撞后雨滴的速度 n v 若考虑重力的影响 2 求第 次碰撞前 后雨滴的速度 1 v和 1 v 求第 次碰撞后雨滴的动能 2 1 2 nn m v 命题立意 本 题是一道力学综合题 涉及动量守恒定律 运动学公式等知识点 对考生的理解能力 推理能力 运用数学知识解决物理问题能力 分析综合能力等提出了更高的要求 该题入门容易 不同 层次的学生可得到不同的分数 而要完全答对则需要考生具有较强的综合能力 思路点拨 不计重力 碰撞前匀速运动 碰撞瞬间动量守恒 考虑重力的影响 雨滴下降过程中做匀 加速运动 碰撞瞬间动量守恒 结合数学知识从特殊情况递推一般情况找出通项 规范解答 1 不计重力 全过程中动量守恒 nnv mvm 00 得 0 0 v m m v n n 2 若考虑重力的影响 雨滴下降过程中做加速度为 g 的匀加速运动 碰撞瞬间动量守恒 a 第 1 次碰撞前glvv2 2 0 2 1 glvv2 2 01 第 1 次碰撞后 1110 vmvm 解得glv m m v m m v2 2 0 1 0 1 1 0 1 b 第 2 次碰撞前 glvv2 2 1 2 2 利用 式化简得 22 222 001 20 2 11 mmm v v2g mm l 第 2 次碰撞后 利用 式得 22 2222 0011 220 2 222 mmmm v v v2g mmm l 同理 第 3 次碰撞后 222 222 0012 30 2 33 mmmm v v2g mm l 第n次碰撞后 n 1 2 i 222 0i 0 n0 2 nn m m v v2g mm l 动能 n 1 2222 nn00i i 0 n 11 m v m v2gm 22m l 答案 1 0 0 v m m n 2 a glv2 2 0 glv m m 2 2 0 1 0 b n 1 222 00i i 0 n 1 m v2gm 2m l 3 类题拓展 动量守恒定律解决问题的灵活运用 1 分析题意 明确研究对象 在分析相互作用的物体总动量是否守恒时 通常把这些被研究的物体称为 系统 对于比较复杂的物理过程 要采用程序法对全过程进行分段分析 要明确在哪些阶段中 哪些物 体发生相互作用 从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的 2 要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析 弄清哪些是系统内物体之间相互作用的内力 哪些是系 统外物体对系统内物体作用的外力 在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件 判断能否应用动量守 恒 3 明确所研究的相互作用过程 确定过程的始 末状态 即系统内各个物体的初动量和末动量的值或表 达式 注意 在研究地面上物体间相互作用的过程时 各物体运动的速度均应取地球为参考系 4 规定正方向 确定初 末状态动量的正 负号 根据动量守恒定律列方程求解 3 2010 福建理综 T29 14C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法 若以横坐标 t表示时间 纵坐标m表示任意时刻14C的质量 0 m为t 0 时14C的质量 下面四幅图中能正确反映 14C 衰变规律的是 选填选项前的字母 命题立意 本题以古生物进行年代测定为背景 考查原子核的衰变规律 思路点拨 明确衰变规律是指数函数 规范解答 选 C 由公式 t mm 2 1 0 并结合数学知识可知C 答案正确 4 2010 福建理综 T29 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 选填选项前 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 4 命题立意 本题以木箱与小木块相互作用为背景 考查动量守恒定律 思路点拨 明确木箱与小木块之间的相互作用 小木块最终将相对木箱静止 规范解答 选 B 因系统受合外力为零 根据系统动量守恒可知最终两个物体以相同的速度一起向右运 动 故 B 正确 5 2010 广东理综 T18 关于核衰变和核反应的类型 下列表述正确的有 A HeThU 4 2 234 90 238 92 是 衰变 B HOHeN 1 1 17 8 4 2 14 7 是 衰变 C nHeHH 1 0 4 2 3 1 2 1 是轻核聚变 D eKrSe 0 1 82 36 82 34 2 是重核裂变 命题立意 本题主要考查核反应方程 思路点拨 解答本题时可按以下思路分析 规范解答 选 A C B 选项错误 这是卢瑟福发现质子的核反应 D 选项错误 这是 衰变 A C 选 项正确 6 2010 江苏物理卷 T12 12 分 1 研究光电效应电路如图所示 用频率相同 强度不同的光分别 照射密封真空管的钠极板 阴极 K 钠极板发射出的光电子被阳极 A 吸收 在电路中形成光电流 下列 光电流 I 与 A K 之间的电压 UAK的关系图像中 正确的是 2 钠金属中的电子吸收光子的能量 从金属表面逸出 这就是光电子 光电子从金属表面逸出的过程 中 其动量的大小 选填 增大 减小 或 不变 原因是 3 已知氢原子处在第一 第二激发态的能级分别为 3 4eV 和 1 51eV 金属钠的截止频率为 14 5 53 10 Hz 普朗克常量 h 34 6 63 10 J s 请通过计算判断 氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态 过程中发出的光照射金属钠板 能否发生光电效应 规范解答 1 选 C 由爱因斯坦光电效应方程WhEk 和动能定理 kC EeU 0 可得 e W e h UC 遏止电压 UC与入射光的频率有关 与光强无关 由发生光电效应规律可知 光电流与 光的强度有关 光越强 光电流越强 所以选项 C 正确 本题考查光电效应规律 四种核反 应的类型 衰变 轻核的聚变 重核的裂变 原子核的人工转变 5 2 钠金属中的电子吸收光子的能量 从金属表面逸出 由于光电子在从金属表面逸出的过程中 要受 到金属表面层中力的阻碍作用 或需要克服逸出功 所以在光电子从金属表面逸出的过程中 其动量的 大小减小 3 氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中 放出的光子能量为 32 EEE 代入数据得 1 89eEV 金属钠的逸出功 00 Whv 代入数据得3 2eEV 因为 0 EW 所以不能发生光电效 应 答案 1 C 2 减小 光电子从金属表面逸出过程中要受到金属表面层中力的阻碍作用 或 需要克服逸出功 3 不能发生光电效应 7 2010 山东理综 T38 8 分 1 大量氢原子处于不同能量激发态 发生跃迁时放出三种不同能量的光子 其能量值分别是 1 89eV 10 2eV 12 09eV 跃迁发生前这些原子分布在 个激发态能级上 其中最高能级的能量值是 eV 基态能量为 13 6eV 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 命题立意 主要考查能级 能级跃迁 玻尔原子模型 碰撞 动量守恒定律 运动学关系等知识点 思路点拨 解答本题 1 时可按以下思路分析 解答本题 2 时可按以下思路分析 规范解答 1 由于大量氢原子在处于不同能量激发态 发生跃迁时放出三种不同能量的光子 可知 氢原子能级图模型求能级差与题给信息对照 C 与 A 碰 A C 一起与 B 碰撞一次 B 与墙碰撞两次 6 氢原子处于最高能级是 n 3 跃迁发生前这些原子分布在 2 个激发态能级上 其中最高能级的能量值是 E3 1 51 eV 2 设向右为正方向 A 与 C 粘合在一起的共同速度为 v 由动量守恒定律得vmmv 2 1 为保证 B 碰挡板前 A 未能追上 B 应满足 2 vv 设 A B 碰后的共同速度为 v 由动量守恒定律得vmmvvm 2 7 2 3 2 2 为能使 B 能与挡板再次相碰应满足0 v 联立 式解得 212 25 1vvv 或 121 3 2 2 1 vvv 答案 1 2 1 51 2 212 25 1vvv 或 121 3 2 2 1 vvv 8 2010 天津理综 T2 下列关于原子和原子核的说法正确的是 A 衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B 玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化 C 放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 D 比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固 命题立意 本题以基础知识立意 主要考查学生对玻尔理论 核反应的实质 半衰期 结合能等知识 的掌握情况 思路点拨 解题时注意正确理解核反应的实质 影响半衰期的因素等 规范解答 选 B 衰变的实质是将原子核中的一个中子变成一个质子和一个电子 原子核是由中子 和质子组成 内部没有电子 A 错误 玻尔理论的基本假设说明电子在不同轨道上运动时 能量是不同的 即原子的能量是量子化的 B 正确 放射性元素的半衰期是由核内部自身的因素决定的 与原子所处的化 学状态和外部条件无关 不受温度的影响 C 错误 比结合能越大 表示原子核中核子结合的越牢固 原 子核越稳定 D 错误 9 2010 天津理综 T10 16 分 如图所示 小球 A 系在细线的一端 线的另一端固定在 O 点 O 点 到水平面的距离为 h 物块 B 质量是小球的 5 倍 置于粗糙的水平面上且位 于 O 点的正下方 物块与水平面间的动摩擦因数为 现拉动小球使线水平 伸直 小球由静止开始释放 运动到最低点时与物块发生正碰 碰撞时间极 7 短 反弹后上升至最高点时到水平面的距离为 h 16 小球与物块均视为质点 不计空气阻力 重力加速 度为 g 求物块在水平面上滑行的时间 t 命题立意 本题是一道力学综合题 涉及了机械能守恒定律 动量守恒定律 动量定理等多个定律内容 主要考查了学生综合运用物理知识分析问题的能力 思路点拨 应用机械能守恒求得 A 球与 B 物块碰前和碰后的速度 利用动量守恒定律求出碰后 B 的速 度 最后应用动量定理求出时间 规范解答 设小球的质量为 m 运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为 1 v 取小球运动到最低点重 力势能为零 根据机械能守恒定律 有 2 1 1 2 mghmv 得 1 2vgh 设碰撞后小球反弹的速度大小为 1 v 同理有 2 1 1 162 h mgmv 得 1 8 gh v 设碰撞后物块的速度大小为 2 v 取水平向右为正方向 根据动量守恒定律 有 112 5mvmvmv 得 2 8 gh v 物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小5Fmg 设物块在水平面上滑行的时间为t 根据动量定理 有 2 05Ftmv 得 2 4 gh t g 答案 2 4 gh t g 10 2010 新课标全国卷 T34 5 分 用频率为 0的光照射大量处于基态的氢原子 在所发射的光 谱中仅能观测到频率分别为 1 2 3的三条谱线 且 3 2 1 则 填入正确选项前的 字母 A 0 1 B 3 2 1 C 0 1 2 3 D 321 111 命题立意 本题以氢原子受激跃迁辐射光立意命题 考查考生根据氢原子能级图求出辐射的光的频率 和光谱条数 8 思路点拨 解答本题可按以下思路分析 规范解答 选 B 大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱 这说明氢原子受激跃迁到n 3 的激发态 然 后从n 3 能级向低能级跃迁产生三个频率的光谱 根据能量守恒有 1230 hhhh 解得 1230 故选项 B 正确 11 2010 新课标全国卷 T34 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 命题立意 本题以木板和重物系统以一定动量碰撞墙 反弹 再碰撞 再反弹 多过程直至静止于 墙壁处 考查考生对多过程问题的分析 求出待求物理量 思路点拨 解答本题可按以下思路分析 规范解答 木板第一次与墙碰撞后 木板的速度反向 大小不变 此后木板向左做匀减速直线运动 直到静止 再反向向右匀加速直线运动直到与重物达到共同速度v 再往后是匀速直线运动 直到第二 次碰撞墙 设木板的质量为m 重物的质量为 2m 取向右为动量的正向 由动量守恒得 vmmmvmv 2 2 00 设木板从第一次与墙碰撞到重物和木板具有共同速度v所用的时间为t1 对木板应用动量守恒定律得 2 01 vmmvmgt 由牛顿第二定律得mamg 2 式中 a 为木板的加速度 在达到共同速度v时 木板离墙的距离为 2 110 2 1 attvl 开始向右做匀速运动到第二次与墙碰撞的时间为 v l t 2 木板从第一次与墙碰撞到第二次碰撞所经历的时间为 21 ttt 画氢原子能级图确定能否跃迁根据光谱线条数确定氢原子受激态 木板运动经历了反弹减速至速度为零 反向加速 匀速 碰 撞墙 选用相应的规律解答 分析碰撞及反弹过程看木板和重物的运动情况重物一直向右减速 匀速 9 由以上各式得 g v t 3 4 0 答案 g v t 3 4 0 类题拓展 本题还可以用动量和能量的观点解答 另解 木板第一次与墙碰撞后 重物与木板相互作用直到达到共同速度v 由动量守恒得 vmmmvmv 2 2 00 解得 3 0 v v 木板在第一个过程中 用动量守恒定律 有 10 2 mgtvmmv 用动能定理 有 mgsmvmv2 2 1 2 1 2 0 2 木板在第二个过程中 匀速直线运动 有 2 vts 木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间t t1 t2 g v 3 2 0 g v 3 2 0 g v 3 4 0 答案 g v t 3 4 0 12 2010 浙江理综 T16 在光电效应实验中 飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条 光电流与电压之间的关系曲线 甲光 乙光 丙光 如图所示 则可判断出 A 甲光的频率大于乙光的频率 B 乙光的波长大于丙光的波长 C 乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率 D 甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能 命题立意 本题以光电效应实验为背景知识 将课本中相应的 光电流与电压的关系 图像作相应的改 编 体现高考紧扣实验和紧扣课本 主要考查学生对光电效应规律的理解 思路点拨 回忆 研究光电效应的电路图 搞清光电流与电压的关系 以及截止频率 遏止电压和光 电子最大初动能等概念 规范解答 选B 由图像甲光 乙光对应的遏止电压相等 且小于丙光对应的遏止电压 所以甲光和乙 光对应的光电子最大初动能相等且小于丙光的光电子最大初动能 故D项错误 根据爱因斯坦光电效应方 甲 乙 10 程 0 WhEK 知甲光和乙光的频率相等 且小于丙光的频率 故A错误 B正确 而截止频率是由金属决 定的与入射光无关 故C错误 13 2010 海南理综 T19 1 能量为 Ei的光子照射基态氢原子 刚好可使该原子中的电子成为自由电 子 这一能 i E 称为氢的电离能 现用一频率为 的光子从基态氢原子中击出了一电子 该电子在远离核 以后速度的大小为 用光子频率 电子质量m 氢原子的电离能 Ei和