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1、高考熱點探究
一、動量守恒定律的考查
1.一炮艇總質(zhì)量為M,以速度v0勻速行駛,從艇上以相對艇的速度u水平地沿前進(jìn)方向射出一質(zhì)量為m的炮彈,不計水的阻力,則發(fā)炮后炮艇的速度v′滿足下列各式中的哪一個
( )
A.Mv0=(M-m)v′+mu
B.Mv0=(M-m)v′+m(u+v0)
C.Mv0=(M-m)v′+m(u-v′)
D.Mv0=(M-m)v′+m(u+v′)
圖1
2. (2020·海南單科·19(2))一質(zhì)量為2m的物體P靜止于光滑水平地面
上,其截面如圖1所示.圖中ab為粗糙的水平面,長度為L;bc
為一光滑斜面,斜面和水平面通
2、過與ab和bc均相切的長度可忽
略的光滑圓弧連接.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的木塊以大小為v0的水平初速度從a點向左運動,
在斜面上上升的最大高度為h,返回后在到達(dá)a點前與物體P相對靜止.重力加速度為
g.求:
(1)木塊在ab段受到的摩擦力f;
(2)木塊最后距a點的距離s.
圖2
3.(2020·山東理綜·38(2))如圖2所示,滑塊A、C質(zhì)量均為m,
滑塊B質(zhì)量為m.開始時A、B分別以v1、v2的速度沿光滑
水平軌道向固定在右側(cè)的擋板運動,現(xiàn)將C無初速地放在A上,并
與A粘合不再分開,此時A與B相距較近,B與擋板相距足夠遠(yuǎn).若B與擋板碰撞將以
原速率反彈,A與B碰撞將粘合
3、在一起.為使B能與擋板碰撞兩次,v1、v2應(yīng)滿足什么關(guān)系?
二、原子與原子核
4.(2020·天津理綜·2)下列關(guān)于原子和原子核的說法正確的是 ( )
A.β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分
B.玻爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化
C.放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短
D.比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固
5.(2020·上海單科·1)盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,這一模型建立的基礎(chǔ)是 ( )
A.α粒子的散射實驗 B.對陰極射線的研究
C.天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)
4、 D.質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)
6.(2020·重慶理綜·16)核電站泄漏的污染物中含有碘131和銫137.碘131的半衰期約為8天,會釋放β射線;銫137是銫133的同位素,半衰期約為30年,發(fā)生衰變時會輻射γ射線.下列說法正確的是 ( )
A.碘131釋放的β射線由氦核組成
B.銫137衰變時輻射出的γ光子能量小于可見光光子能量
C.與銫137相比,碘131衰變更慢
D.銫133和銫137含有相同的質(zhì)子數(shù)
三、能級躍遷
7.(2020·四川理綜·18)
5、氫原子從能級m躍遷到能級n時輻射紅光的頻率為ν1,從能級n躍遷到能級k時吸收紫光的頻率為ν2,已知普朗克常量為h,若氫原子從能級k躍遷到能級m,則
( )
A.吸收光子的能量為hν1+hν2
B.輻射光子的能量為hν1+hν2
C.吸收光子的能量為hν2-h(huán)ν1
D.輻射光子的能量為hν2-h(huán)ν1
四、質(zhì)能方程與核反應(yīng)方程
8.(2020·江蘇·12)(1)下列描繪兩種溫度下黑體輻射強度與波長關(guān)系的圖中,符合黑體輻射實驗規(guī)律的是
6、 ( )
(2)按照玻爾原子理論,氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn),氫原子的能量________(選填“越大”或“越小”).已知氫原子的基態(tài)能量為E1(E1<0),電子質(zhì)量為m,基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為ν的光子被電離后,電子速度大小為________(普朗克常量為h).
(3)有些核反應(yīng)過程是吸收能量的.例如,在X+N→O+H中,核反應(yīng)吸收的能量Q=[(mO+mH)-(mX+mN)]c2.在該核反應(yīng)方程中,X表示什么粒子?X粒子以動能Ek轟擊靜止的N核,若Ek=Q,則該核反
7、應(yīng)能否發(fā)生?請簡要說明理由.
解析 (3)根據(jù)公式v=
由題圖可知,撞前
vA= m/s=4 m/s,vB= 0(1分)
撞后vA′=vB′=v= m/s=1 m/s (1分)
則由mAvA=(mA+mB)v (1分)
解得:mB==3 kg (1分)
答案 (1)BD (2)Cs→Ba+e E/c2 (3)3 kg
試題分析
選修3-5部分的高考題在新課標(biāo)地區(qū)屬于中檔題,容易題.主要考查基本概念的辨析,基本規(guī)律的簡單應(yīng)用,物理情景一般較為單一,物理過程較少,物理計算除
8、少數(shù)題目外大都比較容易,所以本部分試題得分率較高.
命題特征
本部分試題在新課標(biāo)區(qū)多以拼盤式呈現(xiàn).一般第一問為選擇題,考查能級、原子核、核反應(yīng)等問題.第二問為計算題,多考查動量守恒,兩次或多次碰撞,有時涉及臨界問題.氫原子光譜、能級圖及躍遷、核反應(yīng)方程、半衰期,動量守恒為考查的重點.
知識鏈接
1.動量守恒定律:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′.
2.碰撞:(1)碰撞是指兩個或兩個以上的相對運動的物體相遇時,作用時間極短、而相互作用力很大的現(xiàn)象.(2)分類
彈性碰撞:碰撞過程中機械能守恒.
非彈性碰撞:碰撞過程中總機械能不守恒.
完全非彈性碰撞:碰撞后物體合為一個整體
9、,具有相同的速度.這種碰撞系統(tǒng)的機械能損失最大.
3.玻爾的原子模型:
(1)①軌道不連續(xù);②能量不連續(xù);③在各個定態(tài)中,原子穩(wěn)定,不向外輻射能量.(2)能級:原子的各個不連續(xù)的能量值,叫做能級.
4.氫原子能級圖及躍遷規(guī)律.
5.氫原子光譜.
6.天然放射現(xiàn)象及三種射線的比較.
7.原子核的衰變、半衰期.
8.核反應(yīng)及反應(yīng)方程式.
9.核能及計算.
1.下列說法正確的是 ( )
A.光電效應(yīng)中的光電子是從原子核內(nèi)部釋放出來的
B.天然的放射現(xiàn)象揭示了原子核結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性
C.氫原子從高能級向低能級躍遷可以解釋氫原子的發(fā)光現(xiàn)象
D.根據(jù)α
10、粒子散射實驗,建立起原子的能級結(jié)構(gòu)模型
2.下列說法中正確的是 ( )
A.實物粒子只具有粒子性,不具有波動性
B.盧瑟福通過α粒子散射實現(xiàn)現(xiàn)象,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型
C.光波是概率波,光子在前進(jìn)和傳播過程中,其位置和動量能夠同時確定
D.在工業(yè)和醫(yī)療中經(jīng)常使用激光,是因為其光子的能量遠(yuǎn)大于γ光子的能量
3.三個原子核X、Y、Z,X核射出一個正電子后變?yōu)閅核,Y核與質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后生成Z核并放出一個氦(He),則下面說法正確的是
11、 ( )
A.X核比Z核多一個質(zhì)子
B.X核比Z核少一個中子
C.X核的質(zhì)量數(shù)比Z核質(zhì)量數(shù)大3
D.X核與Z核的總電荷是Y核電荷的3倍
4.14C是一種半衰期為5 730年的放射性同位素.若考古工作者探測到某古木中14C的含量為原來的,則該古樹死亡的時間距今大約 ( )
A.22 920年 B.11 460年
C.5 730年 D.2 865年
5.(1)核能
12、作為一種新能源在現(xiàn)代社會中已不可缺少,但安全是核電站面臨的非常嚴(yán)峻的問題.核泄漏中的钚(Pu)是一種具有放射性的超鈾元素,钚的危險性在于它對人體的毒性,與其他放射性相比钚這方面更強,一旦侵入人體,就會潛伏在人體肺部、骨骼等組織細(xì)胞中,破壞細(xì)胞基因,提高罹患癌癥的風(fēng)險.已知钚的一種同位素Pu的半衰期為24 100年,其衰變方程為Pu→X+He+γ,下列有關(guān)說法正確的是 ( )
A.X原子核中含有143個中子
B.100個Pu經(jīng)過24 100年后一定還剩余50個
C.由于衰變時釋放巨大能量,根據(jù)E=mc2,衰變過程總質(zhì)量增加
D.衰變發(fā)出的γ放射線是波長很短的光子,
13、具有很強的穿透能力
(2)氫原子的光譜在可見光范圍內(nèi)有四條譜線,其中在靛-紫色區(qū)
內(nèi)的一條是處于量子數(shù)n
=4能級的氫原子躍遷到n=2的能級發(fā)出的,氫原子的能級如
圖4圖4
所示,已知普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,則該條譜線光子
的能量為______ eV,該條譜線光子的頻率為____ Hz.(結(jié)果保留
3位有效數(shù)字)
(3)已知金屬銣的極限頻率為5.15×1014 Hz,現(xiàn)用波長為5.0×10-7 m
的一束光照射金屬銣,能否使金屬銣發(fā)生光電效應(yīng)?若能,請算出逸出光電子
的最大初動能.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
6.(1)下列說法中錯誤的是
14、 ( )
A.盧瑟福通過實驗發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子的核反應(yīng)方程為He+N→O+H
B.鈾核裂變的核反應(yīng)是U→Ba+Kr+2n
C.質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3,質(zhì)子和中子結(jié)合成一個α粒子,釋放的能量是(2m1+2m2-m3)c2
D.原子從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時發(fā)射波長為λ1的光子;原子從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時吸收波長為λ2的光子,已知λ1>λ2,那么原子從a能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時將要吸收波長為的光子
圖5
(2)如圖5所示,質(zhì)量M=40 g的靶盒A靜止在光滑水平
15、導(dǎo)軌上
的O點,水平輕質(zhì)彈簧一端拴在固定擋板P上,另一端與靶盒
A連接.Q處有一固定的發(fā)射器B,它可以瞄準(zhǔn)靶盒發(fā)射一顆
水平速度為v0=50 m/s,質(zhì)量m=10 g的彈丸.當(dāng)彈丸打入靶盒A
后,便留在盒內(nèi).碰撞時間極短,不計空氣阻力.問:彈丸進(jìn)入靶盒A后,彈簧的最大彈性勢能為多少?
7.(1)核泄漏物中的碘-131具有放射性,它在自發(fā)地進(jìn)行β衰變時,生成元素氙(元素符號為Xe),同時輻射出γ射線,請完成后面的核反應(yīng)方程I→____+____+γ.碘-131的半衰期為8天,經(jīng)過32天(約為一個月),其剩余的碘-131為原來的________,所以在自然狀態(tài)下,其輻射強度會較快減弱,不
16、必恐慌.
(2)甲、乙兩冰球運動員為爭搶冰球而迎面相撞,已知甲運動員的質(zhì)量為60 kg,乙運動員的質(zhì)量為70 kg,接觸前兩運動員速度大小均為5 m/s,沖撞后甲被撞回,速度大小為2 m/s,問撞后乙的速度多大?方向如何?
答案
考題展示
1.B
2.(1) (2)L
3.1.5v2