【备战2014】高考物理复习 2013年模拟题汇编（2）专题十六 选修3-5

1 20142014 高考物理复习高考物理复习 20132013 届模拟题汇编 届模拟题汇编 2 2 专题十六 专题十六 选修选修 3 53 5 1 2013 江苏常州模拟 下列叙述中符合物理学史的是 A 爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说 B 麦克斯韦提出了光的电磁说 C 汤姆生发现了电子 并首先提出原子的核式结构模型 D 贝克勒尔通过对天然放射性的研究 发现了放射性元素钋 Po 和镭 Ra 答案 B 4 分 解析 1 爱因斯坦为解释光电效应现象提出了光子说 选项 A 错误 麦克斯韦提出了光的电 磁说 选项 B 正确 汤姆生发现了电子 卢瑟福根据 散射实验结果提出原子的核式结构模 型 选项 C 错误 居里夫人通过对天然放射性的研究 发现了放射性元素钋 Po 和镭 Ra 选项 D 错误 2 2013 江苏常州模拟 在某些恒星内部 3 个 粒子可以结合成一个C 核 已知C 核 12 6 12 6 的质量为 1 99302 10 26kg 粒子的质量为 6 64672 10 27kg 真空中光速 c 3 108m s 这个核反应方程是 这个反应中释放的核能为 结果保留一位 有效数字 3 He C 2 分 9 10 13 J 2 分 4 3 m s 4 分 4 2 12 6 2 解析 3 个 粒子结合成一个C 核 核反应方程是 3 He C 这个反应中释放的 12 6 4 2 12 6 核能为 E mc2 3 6 64672 10 27kg 1 99302 10 26kg 3 108m s 2 9 10 13 J 3 2013 江苏常州模拟 两磁铁各固定放在一辆小车上 小车能在水平面上无摩擦地沿同一 直线运动 已知甲车和磁铁的总质量为 0 5 kg 乙车和磁铁的总质量为 1 0 kg 两磁铁的 N 极相对 推动一下 使两车相向运动 某时刻甲的速率为 2 m s 乙的速率为 3 m s 方向与 甲相反 两车运动过程中始终未相碰 则两车最近时 乙的速度为多大 解析 两车最近时 二者速度相等 由动量守恒定律 m1v1 m2v2 m1 m2 v 解得 v 4 3 m s 4 4 6 分 20132013 河南三市联考 河南三市联考 下列关于近代物理知识的描述中 正确的是 填入正确选项前 2 的字母 选对一个给 3 3 分 选对两个给 4 4 分 选对 3 3 个给 6 6 分 每选错一个扣 3 3 分 最 低得分为 0 分 A A 当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出 则改用紫光照射也一定会有电子逸出 B B 处于 n n 3 3 能级状态的大量氢原子自发跃迁时 能发出 3 3 种频率的光子 C C 衰变中产生的 射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的 D D 在N He O X 核反应中 X X 是质子 这个反应过程叫 衰变 14 7 4 2 17 8 E E 比结合能越大 原子核中核子结合得越牢固 原子核越稳定 答案 ABE 解析 根据光电效应规律 当当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出 则改用 紫光照射也一定会有电子逸出 选项 A 正确 处于 n n 3 3 能级状态的大量氢原子自发跃迁时 能发出 2 1 3 3 种 频率的光子 选项 B 正确 衰变中产生的 射线实际上是原子核内的中子 转化为质子和电子 电子从原子核内发射出来而形成的 选项 C 错误 在N He O X 14 7 4 2 17 8 核反应中 X X 是质子 这个反应过程叫原子核人工转变 选项 D 错误 比结合能越大 原 子核中核子结合得越牢固 原子核越稳定 选项 E 正确 5 2013 宝鸡检测 某光波射到一逸出功为 W 的光电材料表面 所产生的光电子在垂直于磁 感应强度为 B 的匀强磁场中做圆周运动的最大半径为 r 设电子的质量为 m 带电量为 e 普朗克常量为 h 则该光波的频率为 A B W h 222 2 r e B mh C W h D W h 222 2 r e B mh 222 2 r e B mh 答案 C 解析 由 evB mv2 r 可得所产生的光电子的最大初动能 Ek mv2 由爱因 1 2 222 2 r e B m 斯坦光电效应方程 Ek h W 解得 W h 选项 C 正确 222 2 r e B mh 6 2013 宝鸡检测 红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体 利用其 中的铬离子产生激光 铬离子的能级如图所示 E1是基态 E2是亚稳态 E3是激发态 若 以脉冲氙灯发出波长为 1的绿光照射晶体 处于基态的铬 离子受激发跃迁到E3 然后自发跃迁到E2 释放波长为 2 3 的光子 处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光 这种激光的波长 为 A B 12 21 21 21 C D 21 21 21 12 答案 A 解析 由hc 1 hc 2 hc 解得 选项 C 正确 21 21 7 2013山西忻州一中检测 太阳内部持续不断地发生着4个质子 11H 聚变为1个氦核 24He 的热核反应 核反应方程是411H 24He 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 下列说法中正确的是 A 方程中的X表示中子 01n B 方程中的X表示正电子 10e C 这个核反应中质量亏损 m 4m1 m2 D 这个核反应中释放的核能 E 4m1 m2 2m3 c2 答案 BD解析 由核反应质量数守恒 电荷数守恒可推断出X为10e A错 B对 质量亏损 为 m 4m1 m2 2m3释放的核能为 E mc2 4m1 m2 2m3 c2 C错 D对 选BD 8 10分 如图所示 光滑水平桌面上有长L 2 m的挡板C 质量mC 5 kg 在其正中央并排 放着两个小滑块A和B mA 1 kg mB 3 kg 开始时三个物体都静止 在A B间放有少量 塑胶炸药 爆炸后A以6 m s速度水平向左运动 A B中任意一块与挡板C碰撞后 都粘在 一起 不计摩擦和碰撞时间 求 1 当两滑块A B都与挡板C碰撞后 C的速度是多大 2 A C碰撞过程中损失的机械能 解析 1 ABC系统动量守恒 0 mA mB mC vC 解得vC 0 2 A C碰撞后系统动量守恒 mA vA mA mC v 4 解得vC 1m s A C碰撞过程中损失的机械能 E mA vA2 mA mC v2 15J 1 2 1 2 9 2013 北京海淀期中 如图 8 所示 轻弹簧的一端固定在竖直墙上 质量为m的光滑弧形 槽静止放在光滑水平面上 弧形槽底端与水平面相切 一 个质量也为m的小物块从槽高h处开始自由下滑 下列说 法正确的是 A 在下滑过程中 物块的机械能守恒 B 在下滑过程中 物块和槽的动量守恒 C 物块被弹簧反弹后 做匀速直线运动 D 物块被弹簧反弹后 能回到槽高h处 9 答案 C 解析 在下滑过程中 物块和光滑弧形槽组成的系统机械能守恒 物块的机械能减小 选项 A 错误 在下滑过程中 物块和光滑弧形槽组成的系统水平方向不受力 水平方向动量 守恒 而竖直方向系统所受重力大于支持力 合外力不为零 系统动量不守恒 选项 B 错误 物块被弹簧反弹后 做匀速直线运动 不能回到槽高h处 选项 C 正确 D 错误 10 6 分 2013 宝鸡检测 已知U 有一种同位素 比U 核多 3 个中子 某时刻 235 92 235 92 有一个这样的同位素核由静止状态发生 衰变 放出的 粒子的速度大小为v0 试写出衰变的核反应方程 产生的新核的元素符号可用 Y 表示 衰变后的残核初速度大小为 答案 U Y He v v0 238 92 234 90 4 2 2 117 解析 设核子质量为 m 则 粒子质量为 4m 残核质量为 234m U 衰变 动量守恒 238 92 234mv 4m v0 解得v v0 2 117 图 8 h 5 11 9 分 2013 宝鸡检测 图中 轻弹簧的一端固定 另一端与滑块B相连 B静止在 水平导轨上 弹簧处在原长状态 另一质量与B相同滑块A 从导轨上的P点以某一初 速度向B滑行 当A滑过距离 1 l时 与B相碰 碰撞时间极短 碰后A B紧贴在一起运 动 但互不粘连 已知最后A恰好返回出发点P并停止 滑块A和B与导轨的滑动摩擦 因数都为 运动过程中弹簧最大形变量为 2 l 求A从P出发时的初速度 0 v 解析 令A B质量均为m A刚接触B时速度为 v1 碰前 由动能关系 有 22 011 11 22 mvmvmgl A B碰撞过程中动量守恒 令碰后A B共同运动的速度为v2 有mv1 2mv2 碰后A B先一起向左运动 接着A B一起被弹回 在弹簧恢复到原长时 设A B的共 同速度为v3 在这过程中 弹簧势能始末两态都为零 22 232 11 2 2 2 2 22 m vm vm gl 此后A B开始分离 A单独向右滑到P点停下 由功能关系有 2 31 1 2 mvmgl 由以上各式解得 012 1016 vgll 12 2013 北京四中摸底 质量为m的炮弹沿水平方向飞行 其动能为Ek 突然在空中 爆炸成质量相同的两块 其中一块向后飞去 动能为 另一块向前飞去 则向前的这块 2 k E 的动能为 A B C D 2 k E9 2 k E 9 4 k E 94 2 2 k E 答案 B 解析 设另一块动能为 E 则另一块动量 p 炮弹在空中爆炸 动量守恒 mE 解得 E 选项 B 正确 2 k mEmE k 2 mE9 2 k E 1313 9 9 分 20201313 河南三市联考 河南三市联考 一质量为 M MB B 6kg6kg 的木板 B B 静止于光滑水平面上 物 块 A A 质量MA 6kg 6kg 停在 B B 的左端 质量为 m 1kgm 1kg 的小球 6 用长为l 0 8m0 8m 的轻绳悬挂在固定点 O O 上 将轻绳拉直至水平位置后 静止释放小球 小 球在最低点与 A A 发生碰撞后反弹 反弹所能达到的最大高度 h 0 0 2m 2m 物块与小球可视为质 点 A A B B 达到共同速度后 A A 还在木板上 不计空气阻力 g g 取 10m 10m S S2 2 求从小球释放到 A A B B 达到共同速度的过程中 小球及 A A B B 组成的系统损失的机械能 解析 对于小球 运动中机械能守恒 则有 mgl mv12 mgh mv1 2 1 2 1 2 小球与 A 碰撞过程中 系统动量守恒 mv1 mv1 MAvA 物块 A 与木板 B 相互作用过程中 系统动量守恒 MAvA MA MB v共 小球及 AB 系统组成的系统损失的机械能为 E mgl mv1 2 MA MB v共 2 1 2 1 2 联立解得 E 4 5J 14 4 分 2013 黄冈月考 某同学用图 13 所示装置通过半径相同的 A B两球的碰撞来验证动量守恒定律 图中PQ是斜槽 QR为水平槽 实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下 落到位于 水平地面的记录纸上 留下痕迹 重复上述操作 10 次 再把B球放在 水平槽上靠近槽末端的地方 让A球仍从位置G由静止开始滚下 和 B球碰撞后 A B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹 重复这种操作 10 次 图中O点是 水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点 接着进行测量 验证 在以下选项中 哪些是本次实验必须进行的测量 填选项号 A 水平槽上不放 B 球时 测量A球落点位置到O点的距离 B A 球与 B 球碰撞后 测量A球和 B 球落点位置到O点的距离 C 测量A球或B球的直径 D 测量A球和B球的质量 或两球质量之比 E 测量G点相对于水平槽面的高度 答案 ABD 解析 由动量守恒定律得如果则和同方向 AAAABB m vm vm v AB mm A v B v 均为正 从同一高度做平抛运动飞行时间相同 得需要测量的物理量 AAAABB m sm sm s 有 水平槽上不放B球时 测量A球落点位置到O点的距离 A球与B球碰撞后 测量A球 和B求落点位置到O点的距离 测量A球和B球的质量 或两球质量之比 图 13 7 图 14 15 9 分 2013 黄冈月考 如图 14 所示 在光滑的水平面上有两块 并列放置的木块A与B 已知A的质量是 500 g B的质量是 300 g 有一质量为 80 g 的小铜块C 可视为质点 以 25 m s 的水平初速度开始 在A的表面滑动 铜块最后停在B上 B与C一起以 2 5 m s 的速度共 同前进 求 木块A最后的速度vA 小铜块C离开A时 小铜块C的速度vC 解析 C在A上滑动时 选A B C作为一个系统 其总动量守恒 则 mCv0 mCvC mA mB vA C滑到B上后A做匀速运动 再选B C作为一个系统 其总动量也守恒 则 mCvC mBvA mB mC vBC 也可以研究C在A B上面滑动的全过程 在整个过程中A B C组成系统的总动量守恒 则mCv0 mAvA mB mC vBC 把上述三个方程式中的任意两个联立求解即可得到vA 2 1 m s vC 4 m s 16 2013 湖北三校联考 如图 14 所示 坡道顶端距水平面高度为h 质量为m1的小物块 A从坡道顶端由静