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2019年高考物理大二輪專題復(fù)習(xí) 考前增分練 選考部分 選修3-5 1．(xx福建30)如圖1所示，放射性元素鐳衰變過程中釋放出α、β、γ三種射線，分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，下列說法正確的是________(填選項(xiàng)前的字母)． 圖1 A．①表示γ射線，③表示α射線 B．②表示β射線，③表示α射線 C．④表示α射線，⑤表示γ射線 D．⑤表示β射線，⑥表示α射線 (2)如圖2所示，一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率v0進(jìn)入太空預(yù)定位置，由控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離．已知前部分的衛(wèi)星質(zhì)量為m1，后部分的箭體質(zhì)量為m2，分離后箭體以速率v2沿火箭原方向飛行，若忽略空氣阻力及分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化，則分離后衛(wèi)星的速率v1為________． 圖2 A．v0－v2 B．v0＋v2 C．v0－v2 D．v0＋(v0－v2) 答案　(1)C　(2)D 解析　(1)根據(jù)三種射線的偏轉(zhuǎn)軌跡可知①⑥表示β射線，②⑤表示γ射線，③④表示α射線．選項(xiàng)C正確． (2)根據(jù)動量守恒定律列方程求解． 對火箭和衛(wèi)星由動量守恒定律得 (m1＋m2)v0＝m2v2＋m1v1 解得v1＝＝v0＋(v0－v2)． 故選D. 2．(xx新課標(biāo)Ⅱ35)(1)在人類對微觀世界進(jìn)行探索的過程中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)起到了非常重要的作用．下列說法符合歷史事實(shí)的是________． A．密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測出了基本電荷的數(shù)值 B．貝克勒爾通過對天然放射現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核 C．居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙(Po)和鐳(Ra)兩種新元素 D．盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了在原子核內(nèi)部存在質(zhì)子 E．湯姆遜通過陰極射線在電場和磁場中偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成的，并測出了該粒子的比荷 (2)現(xiàn)利用圖3(a)所示的裝置驗(yàn)證動量守恒定律．在圖(a)中，氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個(gè)滑塊，滑塊A右側(cè)帶有一彈簧片，左側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)的紙帶相連；滑塊B左側(cè)也帶有一彈簧片，上面固定一遮光片，光電計(jì)時(shí)器(未完全畫出)可以記錄遮光片通過光電門的時(shí)間． 圖3 實(shí)驗(yàn)測得滑塊A的質(zhì)量m1＝0.310 kg，滑塊B的質(zhì)量m2＝0.108 kg，遮光片的寬度d＝1.00 cm；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率f＝50.0 Hz.將光電門固定在滑塊B的右側(cè)，啟動打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，給滑塊A一向右的初速度，使它與B相碰．碰后光電計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間為Δt0＝3.500 ms，碰撞前后打出的紙帶如圖(b)所示．若實(shí)驗(yàn)允許的相對誤差絕對值(100%)最大為5%，本實(shí)驗(yàn)是否在誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動量守恒定律？寫出運(yùn)算過程． 答案　(1)ACE　(2)見解析 解析　(1)密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了物體所帶的電荷量都是某一值的整數(shù)倍，測出了基本電荷的數(shù)值，選項(xiàng)A正確．貝克勒爾通過對天然放射現(xiàn)象的研究，明確了原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，選項(xiàng)B錯誤．居里夫婦通過對含鈾物質(zhì)的研究發(fā)現(xiàn)了釙(Po)和鐳(Ra)，選項(xiàng)C正確．盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了原子的核式結(jié)構(gòu)，選項(xiàng)D錯誤．湯姆遜通過陰極射線在電場和磁場中偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)，說明了陰極射線是帶負(fù)電的粒子，并測出了該粒子的比荷，選項(xiàng)E正確． (2)按定義，滑塊運(yùn)動的瞬時(shí)速度大小v為 v＝① 式中Δs為滑塊在很短時(shí)間Δt內(nèi)走過的路程 設(shè)紙帶上打出相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為ΔtA，則 ΔtA＝＝0.02 s② ΔtA可視為很短． 設(shè)滑塊A在碰撞前、后瞬時(shí)速度大小分別為v0、v1. 將②式和圖給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入①式可得v0＝2.00 m/s③ v1＝0.970 m/s④ 設(shè)滑塊B在碰撞后的速度大小為v2，由①式有 v2＝⑤ 代入題給的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得v2≈2.86 m/s⑥ 設(shè)兩滑塊在碰撞前、后的動量分別為p和p′，則 p＝m1v0⑦ p′＝m1v1＋m2v2⑧ 兩滑塊在碰撞前后總動量相對誤差的絕對值為 δp＝100%⑨ 聯(lián)立③④⑥⑦⑧⑨式并代入有關(guān)數(shù)據(jù)，得 δp≈1.7%<5%⑩ 因此，本實(shí)驗(yàn)在允許的誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動量守恒定律． 3．(xx山東菏澤一模)(1)根據(jù)玻爾理論，某原子的電子從能量為E的軌道躍遷到能量為E′的軌道，輻射出波長為λ的光，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，則E′等于________(填寫選項(xiàng)字母)． A．E－h(huán) B．E＋h C．E－h(huán) D．E＋h (2)如圖4所示，在光滑的水平桌面上有一長為L＝2 m的木板C，它的兩端各有一塊擋板，C的質(zhì)量為mC＝5 kg，在C的中央并排放著兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊A與B，其質(zhì)量分別為mA＝1 kg、mB＝4 kg，開始時(shí)A、B、C均處于靜止?fàn)顟B(tài)，并且A、B間夾有少許炸藥．炸藥爆炸使得A以vA＝6 m/s的速度水平向左運(yùn)動，不計(jì)一切摩擦，兩滑塊中任一塊與擋板碰撞后就與擋板合成一體，爆炸與碰撞時(shí)間不計(jì)，求： 圖4 ①當(dāng)兩滑塊都與擋板碰撞后，板C的速度多大？ ②從爆炸開始到兩個(gè)滑塊都與擋板碰撞為止，板C的位移多大？方向如何？ 答案　(1)C　(2)①0　②0.3 m，方向向左 解析　(2)炸藥爆炸，滑塊A與B分別獲得向左和向右的速度，由動量守恒可知，A的速度較大(A的質(zhì)量小)，A、B均做勻速運(yùn)動，A先與擋板相碰合成一體(滿足動量守恒)一起向左勻速運(yùn)動，最終B也與擋板相碰合成一體(滿足動量守恒)，整個(gè)過程滿足動量守恒． ①整個(gè)過程A、B、C系統(tǒng)動量守恒，有： 0＝(mA＋mB＋mC)v，所以v＝0. ②炸藥爆炸，A、B獲得的速度大小分別為vA、vB. 以向左為正方向，有：mAvA－mBvB＝0， 解得：vB＝1.5 m/s，方向向右， 同時(shí)A向左運(yùn)動，與擋板相撞并合成一體，共同速度大小為vAC， 由動量守恒，有：mAvA＝(mA＋mC)vAC， 解得：vAC＝1 m/s， 此過程持續(xù)的時(shí)間為：t1＝＝ s， 此后，設(shè)經(jīng)過t2時(shí)間B與擋板相撞并合成一體，則有： ＝vACt2＋vB(t1＋t2)， 解得：t2＝0.3 s， 所以，木板C的總位移為：xC＝vACt2＝0.3 m，方向向左． 4．(1)下列說法正確的是(　　) A．對黑體輻射的研究表明：隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的最大值向波長較長的方向移動 B．電子的衍射圖樣表明實(shí)物粒子也具有波動性 C．β射線是原子核外電子高速運(yùn)動形成的 D．氫原子從n＝3能級躍遷到n＝1能級和從n＝2能級躍遷到n＝1能級，前者躍遷輻射出的光子波長比后者的短 (2)1896年法國物理學(xué)家貝克勒爾在對含鈾的礦物進(jìn)行研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，從而揭開了原子核的秘密．靜止的鈾核U發(fā)生α衰變后，生成新核Th并釋放出γ光子．已知鈾的質(zhì)量為m1，α粒子的質(zhì)量為m2，Th核的質(zhì)量為m3，并測得α粒子的速度為v.(已知光在真空中的傳播速度為c) ①寫出核反應(yīng)方程式并求出此反應(yīng)過程中釋放的核能； ②求出反應(yīng)后Th核的速度大?。? 答案　(1)BD　(2)①U→Th＋He(或U→Th＋He＋γ)　(m1－m2－m3)c2?、趘(v也算對) 解析　(2)①U→Th＋He(或U→Th＋He＋γ) 根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2得 ΔE＝(m1－m2－m3)c2. ②根據(jù)動量守恒定律：m2v－m3vTh＝0 Th核的速度為：vTh＝v(v也算對)． 5．(1)下列說法中正確的是________． A．α粒子散射實(shí)驗(yàn)是盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù) B．光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量外還具有動量 C．根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，氫原子的電勢能增大，核外電子的運(yùn)動速度減小 D．正負(fù)電子對湮滅技術(shù)是一項(xiàng)較新的核物理技術(shù)．一對正負(fù)電子對湮滅后生成光子的事實(shí)說明質(zhì)量守恒定律是有適用范圍的 E.Bi的半衰期是5天，12 g Bi經(jīng)過15天后還有1.5 g未衰變 圖5 (2)如圖5所示，質(zhì)量均為m的小車與木箱緊挨著靜止在光滑的水平冰面上，質(zhì)量為2m的小明同學(xué)站在小車上用力向右迅速推出木箱后，木箱相對于冰面運(yùn)動的速度大小為v，木箱與右側(cè)豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞，反彈后被小明接住，求整個(gè)過程中小明對木箱做的功． 答案　(1)ABE　(2)mv2 解析　(1)氫原子輻射出一個(gè)光子后，能量減小，軌道半徑減小，根據(jù)k＝m知，核外電子的速度增大，動能增大，則電勢能減小，C錯誤；湮滅之后生成的光子雖然沒有靜質(zhì)量，但是它有能量，所以有動質(zhì)量，靜質(zhì)量雖不守恒，但質(zhì)量是守恒的，因?yàn)槟芰渴鞘睾愕模愿鶕?jù)愛因斯坦的質(zhì)能關(guān)系，跟能量相聯(lián)系的質(zhì)量也是守恒的，D錯誤．故選A、B、E. (2)取向左為正方向，根據(jù)動量守恒 推出木箱的過程：0＝(m＋2m)v1－mv 接住木箱的過程：mv＋(m＋2m)v1＝(m＋m＋2m)v2 設(shè)人對木箱做的功為W，對木箱利用動能定理得： W＝mv 聯(lián)立以上方程得W＝mv2. 6．(1)一群氫原子處于量子數(shù)n＝4能級狀態(tài)，氫原子的能級圖如圖6所示，氫原子可能發(fā)射________種頻率的光子；氫原子由量子數(shù)n＝4的能級躍遷到n＝2的能級時(shí)輻射光子的能量是________ eV；用n＝4的能級躍遷到n＝2的能級時(shí)輻射的光子照射下表中幾種金屬，金屬________能發(fā)生光電效應(yīng)． 幾種金屬的逸出功 圖6 金屬 銫 鈣 鎂 鈦 逸出功W/eV 1.9 2.7 3.7 4.1 (2)如圖7所示，用輕彈簧相連的質(zhì)量均為2 kg的A、B兩物塊靜止在光滑的水平地面上，質(zhì)量為4 kg的物塊C以v＝6 m/s的速度向左運(yùn)動，B與C碰撞后，立即粘在一起運(yùn)動．求：在彈簧壓縮到最短的過程中， 圖7 ①彈簧最大的彈性勢能為多大？ ②彈簧對A的沖量是多大？ 答案　(1)6　2.55　銫　(2)①12 J　②6 kgm/s 解析　(2)①B與C碰后mCv＝(mC＋mB)v1 A、B、C三者共速時(shí)(mC＋mB)v1＝(mA＋mB＋mC)v2 則彈簧的最大彈性勢能為 Ep＝(mC＋mB)v－(mA＋mB＋mC)v 代入數(shù)據(jù)可得，Ep＝12 J. ②由動量定理可得，I＝mAv2－0 所以I＝6 kgm/s. 7．(1)下列說法正確的是________． A．光子像其他粒子一樣，不但具有能量，也具有動量 B．玻爾認(rèn)為，原子中電子軌道是量子化的，能量也是量子化的 C．經(jīng)典物理學(xué)不能解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征 D．原子核的質(zhì)量大于組成它的核子的質(zhì)量之和，這個(gè)現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損 (2)如圖8所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線(直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)4.27，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)0.5)．由圖可知普朗克常量為________ Js，金屬的截止頻率為________ Hz(已知1 eV＝1.6010－19 J，均保留兩位有效數(shù)字)． 圖8 (3)如圖9所示，質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小球在光滑水平面上分別以速度v1、v2同向運(yùn)動，并發(fā)生對心碰撞，碰后m2被右側(cè)墻壁原速彈回，又與m1碰撞，再一次碰撞后兩球都靜止．求第一次碰后m1球速度的大?。? 圖9 答案　(1)ABC　(2)6.510－34　4.31014 (3) 解析　(1)光子像其他粒子一樣，不但具有能量，也具有動量，故A正確；玻爾原子模型：電子的軌道是量子化，原子的能量是量子化，所以他提出能量量子化，故B正確；經(jīng)典物理學(xué)不能解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征，C正確；原子核的質(zhì)量小于組成它的核子的質(zhì)量之和，這個(gè)現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損，故D錯誤． (2)根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0，Ekm－ν圖象的斜率是普朗克常量h，由圖可知h＝6.510－34 Js；橫軸的截距大小等于截止頻率，由圖知該金屬的截止頻率為4.31014 Hz. (3)設(shè)兩個(gè)小球第一次碰后速度的大小分別為v1′和v2′， 由動量守恒定律得：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′ 兩個(gè)小球再一次碰撞，m1v1′－m2v2′＝0 得：v1′＝. 8．(1)完成核反應(yīng)方程：Th→Pa＋________，Th衰變?yōu)镻a的半衰期是1.2分鐘，則64克Th經(jīng)過6分鐘還有________克尚未衰變． (2)如圖10，輕彈簧的一端固定，另一端與滑塊B相連，B靜止在水平面上的O點(diǎn)，此時(shí)彈簧處于原長．另一質(zhì)量與B相同的滑塊A從P點(diǎn)以初速度v0向B滑行，當(dāng)A滑過距離l時(shí)，與B相碰．碰撞時(shí)間極短，碰后A、B粘在一起運(yùn)動．設(shè)滑塊A和B均可視為質(zhì)點(diǎn)，與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)均為μ.重力加速度為g.求： 圖10 ①碰后瞬間，A、B共同的速度大?。? ②若A、B壓縮彈簧后恰能返回到O點(diǎn)并停止，求彈簧的最大壓縮量． 答案　(1)e　2　(2)①?、冢? 解析　(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得：粒子的質(zhì)量數(shù)為零，電荷數(shù)為－1，所以該粒子為電子e；Th剩余質(zhì)量為M′＝M()n，經(jīng)過6分鐘，即經(jīng)過了5個(gè)半衰期，即n＝5，代入數(shù)據(jù)得：還有2克沒有發(fā)生衰變． (2)①設(shè)A、B質(zhì)量均為m，A剛接觸B時(shí)的速度為v1，碰后瞬間共同的速度為v2， 以A為研究對象，從P到O，由功能關(guān)系 μmgl＝mv－mv 以A、B為研究對象，碰撞瞬間，由動量守恒定律得mv1＝2mv2 解得v2＝ . ②碰后A、B由O點(diǎn)向左運(yùn)動，又返回到O點(diǎn)，設(shè)彈簧的最大壓縮量為x， 由功能關(guān)系可得μ(2mg)2x＝(2m)v 解得x＝－.