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江苏省2014届高三名校物理试题解析分项汇编(第01期) 专题15 选修3-5


江苏省物理单科卷有其特定的命题模板,无论是命题题型、考点分布、模型情景等,还 是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。 为了给江苏考区广大师生提供一套 专属自己的复习备考资料,物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。 本资料以江苏考区的最新名校试题为主, 借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对江苏考 区具有借鉴价值的典型题,优化组合,合理编排,极限命制。

专题 15
一、选择题。

选修 3-5(解析版)


1. 【2014?南京市高三开学学情调研】以下说法正确的是 A.汤姆生发现电子并提出了原子核式结构模型 B.查德威克通过实验证实了原子核内存在中子 C.放射性元素放出的 β 粒子就是原子的核外电子 D.比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定

2. 【2013?淮安市第一学期期中】关于下列四幅图的说法,正确的是



A.甲图为放射源放出的三种射线在磁场中运动的轨迹,射线 1 为 α 射线 B.乙图中,用紫外光灯照射与验电器相连的锌板,发现原来闭合的验电器指针张开,此时 锌板和验电器均带正电 C.丙图为 α 粒子散射实验示意图,卢瑟福根据此实验提出了原子的核式结构模型 D.丁图为核反应堆示意图,它是利用了铀核聚变反应所释放的能量 2.BC 解析:在图甲中根据左手定则和粒子偏转方向可知,沿轨迹 1 运动的射线带负电, 应为 β 射线,故选项 A 错误;当用紫外光灯照射与验电器相连的锌板,时由于用电器指针
1

张开,说明发生了光电效应现象,即有光电子逸出,锌板因失去电子而带正电,此时与其相 连的用电器上有部分电子移向锌板,两者都带正电,故选项 B 正确;丁图所示的核反应堆 示意图,是利用了铀核裂变反应释放能量,故选项 D 错误;选项 C 说法正确。 考点:本题主要考查了对三种射线特征、光电效应现象、卢瑟福 α 粒子散射实验、核反应堆 的掌握与理解问题。 3. 【2014?扬州市第一学期期中】在光电效应现象中,下列说法正确的是 A.对于某种金属,只要入射光的强度足够大,就会发生光电效应 B.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太长 C.光电效应揭示了光的粒子性 D.在能发生光电效应的情况下,当入射光的频率增大为原来的两倍,产生光电子的最大初 动能也增大为原来的两倍 ;

4.【2013· 重庆市六区 2013 届高三下期第二次学业调研抽测】下列说法中正确的是 A.重核裂变需要吸收能量 B.原子核
232 90

Th 经过6次 ? 衰变和4次 ? 衰变后成为原子核 208 82 Pb

C.用升温、加压或发生化学反应的方法可以改变放射性元素的半衰期 D. ? 射线比 ? 射线的穿透能力更强

5. 【2013·陕西五校高三第三次模拟考试】雷蒙德· 戴维斯因研究来自太阳的电子中微子(νe) 而获得了 2002 年度诺贝尔物理学奖。 他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满 615t 四 氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶.电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核, 其核反应方程式为
37 37 ve ?17 Cl ?18 Ar ? 0 ?1 e
37 0 已知 37 17 Cl 核的质量为 36.95658u, 18 Ar 核的质量为 36.95691u, ?1 e 的

2

质量为 0.00055u,1u 质量对应的能量为 931.5 MeV。根据以上数据,可以判断参与上述反 应的电子中微子的最小能量为 A.0.82 MeV B.0.31 MeV C.1.33 MeV D.0.51 MeV

6.【2014· 云南省昆明一中 2014 届高三上学期开学考试】 下列说法正确的是( A.汤姆孙发现了电子,表明原子具有核式结构 B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应 C.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短

)

D.将放射性元素掺杂到其他稳定元素中,并升高其温度,增加压强,它的半衰期也会相应发 生改变

7.【2014· 河北省唐山一中高三第一次调研考试】在匀强磁场中,有一个原来静止的 14 6 C 原子 核,它放出的粒子与反冲核的径迹是两个相内切的圆,圆的直径之比为 7:1,那么碳 14 的 衰变方程应为(
14 A. 14 6 C → 1 e+ 5 B 12 C. 14 6 C → 1 H+ 5 B

) B. 14 6 C → 2 He+ 4 Be
14 D. 14 6 C → ?1 e+ 7 N

0

4

10

2

0

8.【2013· 重庆市三峡联盟 2013 届高三 4 月联考】仔细观察氢原子的光谱,发现它只有几条 分离的不连续的亮线,其原因是( ) A.氢原子只有几个能级 B.氢原子只能发出平行光 C.氢原子有时发光,有时不发光
3

D.氢原子辐射的光子的能量是不连续的,所以对应的光的频率也是不连续的 8.D 解析:根据玻尔理论可知,氢原子的能量不连续的,辐射的光子的能量是不连续的,

辐射的光子频率满足 h? ? Em ? En ,所以辐射的光子频率不连续.故 D 正确,A、B、C 错 误. 考点: 氢原子的能级公式和跃迁. 9.【2014· 江西省新余一中、宜春中学高三 9 月联考】下列说法中正确的是( A.采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期 B.由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子 C.从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力 D.原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量 )

二、填空题。 10. 【2014?南京市高三开学学情调研】 如图所示, 用某种频率的单色光 a 照射光电管阴极 K, 电流计 G 的指针发生偏转,而用另一频率的单色光 b 照射光电管阴极 K 时,电流计 G 的指 针不发生偏转,那么 a 光的频率 加 b 光的强度 b 光的频率(填“大于” 、 “等于”或“小于”),若增

(选填“会”或“不会”)使电流计 G 的指针发生偏转。

4

11. 【2013?淮安市第一学期期中】在水平放置的气垫导轨上,质量为 0.4kg、速度为 0.5m/s 的滑块甲与质量为 0.6kg、速度为 0.1m/s 的滑块乙迎面相撞,碰撞后滑块乙的速度大小变为 0.2m/s,此时滑块甲的速度大小为 m/s,方向与它原来速度方向 。

11.0.05,相同 解析:滑块甲乙系统在碰撞过程中水平方向动量守恒,根据动量守恒定律 有: m甲v甲0 + m乙v乙0 = m甲v甲 + m乙v乙 ,由题意知,两者迎面碰撞,说明两者初速度方向相反, 不妨假设甲的初速度方向为正方向, 又由于题目中只说明碰后乙的速度大小, 未说明碰后速 度方向, 但系统初始总动量方向与正方向相同, 因此碰后系统的总动量方向也应与正方向相 同,所以碰后乙的速度方向只能沿正方向,解得碰后甲的速度为: v甲 =0.05m/s,为正值, 即方向与它原来的方向相同。 考点:本题主要考查了动量守恒定律的应用问题。 12. 【2014?扬州市第一学期期中】在光滑水平面上,甲、乙两小滑块相向运动,已知甲的质 量 m1=0.6kg,乙的质量 m2=0.4kg,甲的速度大小 v1=0.8m/s,乙的速度大小 v2=0.5m/s, 两滑块想碰后粘在一起,则它们一起运动的速度大小为 方向相同(填“甲”或“乙”)。
甲 乙

m/s,方向与

碰前速度

13.【2013·辽师大附中 2013 届高三第三次模拟考试】某科学家提出年轻热星体中核聚变 的一种理论,其中的两个核反应方程为 1 H ? 6 C ? 7 N ? Q1 , 1 H ? 7 N ? 6 C ? X ? Q2 ,
1 12 13

1

15

12

方程中 Ql、Q2 表示释放的能量,相关的原子核质量见下表:

则 X 是________,Q2____Q1(填“大于” 、 “等于”或“小于” ) 。

5

13.

4 大于 2He,

解析:据核反应过程中,反应前后质量数和电荷数守恒,有 X 为 42He;据

ΔE=Δmc2, Δm 为质量亏损,C 为光速,经过计算 Δm1=0.0021u,Δm2=0.0053u,则可以知道 Q2>Q1。 考点:本题考查核反应过程中能量计算和守恒规律。 14.【2014· 山西省忻州一中、康杰中学等四校高三第一次联考】历史上第一次利用加速器
A 4 A 实现的核反应,是用加速后的质子1 1H 轰击静止的Z X,生成两个2He。上述核反应方程中的Z

X 核的质子数为 14.3,4

,中子数为



解析:据核反应前后质量数和电荷数守恒得:A=8-1=7,Z=4-1=3,而中子数等

于质量数减去电荷数:n=A-Z=7-3=4。 考点:本题考查核反应方程反应前后质量数电荷数守恒。 15. 【2013·河南省豫东、豫北十所名校高三毕业班阶段性测试】 氢原子第 n 能级的能量为

Ep ?

E1 , 其中 E1 为基态能量。 当氢原子由第 4 能级跃迁到基态时, 发出光子的频率为 v1; n2

当氢原子由第 2 能级跃迁到基态时,发出光子的频率为 v2,则

v1 = v2



16. 【2014·河南省六市高中毕业班第二次联考】 氢原子的能级如图所示。氢原子从 n=3 能级向 n=l 能级跃迁所放出的光子,恰能使某种金属产生光电效应,则该金属的截止频率为 ____Hz;用一群处 n=4 能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属,产生的光电 子最大初动能为____ eV(普朗克常量 h=6.63× 10-34J'· s,结果均保留 2 位有效数字) 。

6

三、计算题。 17. 【2014?南京市高三开学学情调研】如图所示,质量分别为 m1 和 m2 的两个小球在光滑的 水平面上分别以速度 v1、v2 同向运动并发生对心碰撞,碰撞后 m2 被右侧墙壁原速率弹回, 又与 m1 相碰,碰后两球都静止,求:两球第一次碰撞后 m1 的速度。

17.v′1=

m1v1 ? m2v2 2m1

18. 【2013?淮安市第一学期期中】 一静止的铀核 232 92 U(原子质量为 232.0372u)放出一个带电粒 子(原子质量为 4.0026u)后衰变成钍核 228 90 Th(原子质量为 228.0287u)。 ①该过程的衰变方程为 ;

②求该衰变过程中放出的核能(1u 相当于 931MeV,结果保留 2 位有效数字)。

7

19. 【2014· 河北省唐山一中高三第一次调研考试】如图所示,光滑水平面上有带有 1/4 光滑 圆弧轨道的滑块,其质量为 M ,一质量为 m 的小球,以速度 v 0 沿平面滑上轨道,并从轨道 上端飞出,问小球上升到离水平面多高处?

20. 【2013·河南省商丘市高三三模】如图所示,在固定的光滑水平杆 (杆足够长)上,套有 一个质量为 m=0.5 kg 的光滑金属圆环, 轻绳一端拴在环上, 另一端系着一个质量为 M=1.98kg 的木块,现有一质量为 m0=20g 的子弹以 v0=100m/s 的水平速度射入木块并留在木块中(不计 空气阻力和子弹与木块作用的时间,g 取 10m/s2),求: ①圆环、木块和子弹这个系统损失的机械能; ②木块所能达到的最大高度.

8

20. (1)99J(2)0.01m 解析: ①子弹射入木块过程,动量守恒,则有

m0 v0 ? (m0 ? M )v

v=1m/s

机械能只在该过程有损失,损失的机械能为

?E ?

1 1 2 m0 v0 ? (m0 ? M )v 2 ? 99 J 2 2

②木块(含子弹)在向上摆动过程中,木块(含子弹)和圆环水平方向动量守恒,则有:

(m0 ? M )v ? (m0 ? M ? m)v ?

v? ? 0.8m / s

1 1 根据机械能守恒定律有 (m0 ? M )v 2 ? (m0 ? M ? m)v? 2 ? (m0 ? M ) gh 2 2
联立解得 h=0.01m 考点:此题考查了动量守恒定律及机械能守恒定律。 21.【2013·湖北省华中师大附中高三期中检测】 (9 分) 如图,质量为 m 的小船甲在静止 在水面上,一质量为 m/3 的人站在船尾。另一相同小船乙以速率 v0 从后方驶来,为避免两 船相撞,人从船尾以相对小船甲的速率 v 水平向后跃到乙船,求速率 v 至少为多大才能避免 两船相撞。

21.

12 v0 7

9

22.【2013· 甘肃省高三第三次模拟】 ( 10 分)如图所示,一质量为 M=1.2kg 的物块静止在 桌面边缘,桌面离水平地面的高度为 h=1.8m。一质量为 m=20g 的子弹以水平速度 v0= 100m/s 射入物块,在很短的时间内以水平速度穿出。已知物块落地点离桌面边缘的水平距 离 x 为 0.9m,取重力加速度 g=10m/s2,求子弹穿出物块时速度 v 的大小。

22.60m/s 解析:

10


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