2010-2015年新課標(biāo)全國卷專題分類匯總——專題14：選修3-5

1、專題14:選修3-5 考情分析：原子物理主要考查光電效應(yīng)和原子核相關(guān)問題。動量主要考查利 用動量守恒定律和能量關(guān)系解決物塊的碰撞問題。 建議：除碰撞問題外，其它題目難度不大，要關(guān)注幾個?？键c(diǎn)。碰撞問題的 解題思路比較明確，注意機(jī)械能守恒定律的成立條件，有時還要用到動能定理。 如果把近幾年各地高考題瀏覽一遍，應(yīng)對高考應(yīng)該沒問題。 1、（ 2015年新課標(biāo)全國卷II）實(shí)物粒子和光都具有波粒二象性，下列事實(shí)中突出 體現(xiàn)波動性的是。 A電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)后可以形成干涉圖樣 B. B射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡 C. 人們利慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu) D. 人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu) E.

2、 光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng) 度無關(guān) 2、（2010年新課標(biāo)全國卷）用頻率為 v的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，在所 發(fā)射的光譜中僅能觀測到頻率分別為v、v、v的三條譜線，且vvv,則。 1 1 1 A .v vB . v= v+vC. v= v+v+vD . =+ V1 V2 V3 3、 （ 2014年新課標(biāo)全國卷II）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

3、了釙（Po）和鐳（Ra）兩種新元素 D. 盧瑟福通過a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. 湯姆孫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 4、 （2013年新課標(biāo)全國卷II）關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說法正確的是 。 A .原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 B. 一重原子核衰變成a粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原 來重核的結(jié)合能 C. 銫原子核（155Cs）的結(jié)合能小于鉛原子核（22Pb ）的結(jié)合能 D. 比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定 E. 自由核子組成原子核時，其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量大于該

4、原子核的結(jié)合能 5、 （2014年新課標(biāo)全國卷I）關(guān)于天然放射性，下列說法正確的是 。 A .所有元素都可能發(fā)生衰變 B. 放射性元素的半衰期與外界的溫度無關(guān) C. 放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性 D. a、B和丫三種射線中，丫射線的穿透能力最強(qiáng) E. 個原子核在一次衰變中可同時放出a B和丫三種射線 6（ 2011年新課標(biāo)全國卷）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為 也該金屬的逸出功為 。若用波長為（床小的單色光做實(shí)驗(yàn)，則其遏止 電壓為。已知電子的電荷量，真空中的光速和普朗克常量分別為e，c和 ho 7、（2015年新課標(biāo)全國卷I）在某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，得到的遏 制電

5、壓Uc與入射光的頻率v的關(guān)系如圖所示，若該直線的斜率 和截距分別為k和b,電子電荷量的絕對值為e,則普朗克常量 可表示為，所用材料的逸出功可表示為。 8、（2013年新課標(biāo)全國卷I） 一質(zhì)子束入射到靜止靶核上，產(chǎn)生如下核反應(yīng)： p+Al X+n式中p代表質(zhì)子，n代表中子，X代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核。由反應(yīng) 式可知，新核X的質(zhì)子數(shù)為，中子數(shù)為。 9、 （2012年新課標(biāo)全國卷）氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放出巨大的能量， 該 反應(yīng)方程為：2h +3H 2He+x，式中x是某種粒子。已知：2H、3h、4He和粒子x的 質(zhì)量分別為 2.014 1u 3.016 1u 4.002 6u 和 1.008 7

6、u; 1u= 931.5MeV/c2，c 是真 空中的光速。由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是 該反應(yīng)釋放出 的能量為MeV （結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。 簧分離的過程中 （i）整個系統(tǒng)損失的機(jī)械能； （ii）彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能 A g AW E c 10、 （2013年新課標(biāo)全國卷II）如圖，光滑水平直軌道上有三個質(zhì)量均為 m的物 塊A、B、Co B的左側(cè)固定一輕彈簧（彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計）。設(shè)A以速度 U朝B運(yùn)動，壓縮彈簧；當(dāng)A、B速度相等時，B與C恰好相碰并粘接在一起， 然后繼續(xù)運(yùn)動。假設(shè)B和C碰撞過程時間極短。求從 A開始壓縮彈簧直至與彈 11、（2011年新課標(biāo)全國卷）如圖

7、，A、B、C三個木塊的質(zhì)量均為 m。置于光滑 的水平面上，B、C之間有一輕質(zhì)彈簧，彈簧的兩端與木塊接觸而不固連，將彈 簧壓緊到不能再壓縮時用細(xì)線把 B和C緊連，使彈簧不能伸展，以至于B、C可 視為一個整體，現(xiàn)A以初速u沿B、C的連線方向朝B運(yùn)動，與B相碰并粘合 C與A，B分離，已知C離開彈 在一起，以后細(xì)線突然斷開，彈簧伸展，從而使 簧后的速度恰為u，求彈簧釋放的勢能。 12、（ 2015年新課標(biāo)全國卷I）如圖，在足夠長的光滑水平面上，物體 A、B、C 位于同一直線上，A位于B、C之間。A的質(zhì)量為m，B、C的質(zhì)量都為M，三 者都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)使A以某一速度向右運(yùn)動，求 m和M之間滿足什么條件

8、 才能使A只與B、C各發(fā)生一次碰撞。設(shè)物體間的碰撞都是彈性的。 13、（2012年新課標(biāo)全國卷）如圖，小球a、b用等長細(xì)線懸 ；一 掛于同一固定點(diǎn)0。讓球a靜止下垂，將球b向右拉起，使 細(xì)線水平。從靜止釋放球b,兩球碰后粘在一起向左擺動， 此后細(xì)線與豎直方向之間的最大偏角為 60忽略空氣阻力， 求I （i）兩球a、b的質(zhì)量之比；a - （ii ）兩球在碰撞過程中損失的機(jī)械能與球 b在碰前的最大 動能之比。 14、（ 2013年新課標(biāo)全國卷I）在粗糙的水平桌面上有兩個靜止的木塊 A和B， 兩者相距為d?，F(xiàn)給A 一初速度，使A與B發(fā)生彈性正碰，碰撞時間極短。當(dāng) 兩木塊都停止運(yùn)動后，相距仍然為 d。

9、已知兩木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)均為 仏B的質(zhì)量為A的2倍，重力加速度大小為g。求A的初速度的大小。 15、（2015年新課標(biāo)全國卷II）兩滑塊a、b沿水平 面上同一條直線運(yùn)動，并發(fā)生碰撞；碰撞后兩者粘 在一起運(yùn)動；經(jīng)過一段時間后，從光滑路段進(jìn)入粗 糙路段。兩者的位置x隨時間t變化的圖像如圖所 示。求 （i）滑塊a、b的質(zhì)量之比； （ii）整個運(yùn)動過程中，兩滑塊克服摩擦力做的功與因碰撞而損失的機(jī)械能之比。 AO 4. p;* 16、（2014年新課標(biāo)全國卷I）如圖，質(zhì)量分別為 mA、mB的 兩個彈性小球 A、B靜止在地面上方，B球距地面的高度 h=0.8m，A球在B球的正上方。先將B球釋放，經(jīng)

10、過一段時 間后再將A球釋放。當(dāng)A球下落t=0.3s時，岡収子與B球在 地面上方的P點(diǎn)處相碰，碰撞時間極短，碰后瞬間 A球的速 度恰為零。已知 mB=3mA，重力加速度大小g=10m/s2，忽略 空氣阻力及碰撞中的動能損失。求 （i）B球第一次到達(dá)地面時的速度； （ii）P點(diǎn)距離地面的高度。 17、（2010年新課標(biāo)全國卷）如圖所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放 有一重物，右方有一豎直的墻。重物質(zhì)量為木板質(zhì)量的2倍，重物與木板間的動 摩擦因數(shù)為*使木板與重物以共同的速度 u向右運(yùn)動，某時刻木板與墻發(fā)生彈 性碰撞，碰撞時間極短。求木板從第一次與墻碰撞到再次碰撞所經(jīng)歷的時間。設(shè) 木板足夠長，重

11、物始終在木板上。重力加速度為 紙帶遮弋 電門 1 I 圖（a） 氣墊導(dǎo)軌 18、（2014年新課標(biāo)全國卷II）現(xiàn)利用圖（a） 所示的裝置驗(yàn)證動量守恒定律。在圖甲中，氣 墊導(dǎo)軌上有A、B兩個滑塊，滑塊A右側(cè)帶 有一彈簧片，左側(cè)與打點(diǎn)計時器（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，光電計時器（未完全 畫出）可以記錄遮光片通過光電門的時間。 實(shí)驗(yàn)測得滑塊A的質(zhì)量mi=0.310kg,滑塊B 的質(zhì)量m2=0.108kg，遮光片的寬度 d=1.00cm;打點(diǎn)計時器所用交流電的頻率 f=50.0Hz。 將光電門固定在滑塊B的右側(cè)，啟動打點(diǎn)計時器，給滑塊 A 一向右的初速度， 使它與B相碰。碰后光電計時器顯示的時間為 AtB=3.500ms,碰撞前后打出的紙 帶如圖（b）所示。 (cm) 聲 1.91 1.92 1.1,94 3.254.004.024.034.05 圖（b） 若實(shí)驗(yàn)允許的相對誤差絕對值（1碰撞碰前總動量之差I(lǐng) X 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、ACD ; 2、B; 0.8; 3、ACE; 4、ABC ; 5、BCD; 6、 he he b 入 ,hc 2-右 、一(寫為 0 2 e 2 2e 2 2 也可）；7、ek、一eb; 8、14、13; 9、On （或中子