2010年高考物理試卷匯編選修35

1、2010年高考物理試卷匯編（選修3-5）動(dòng)量、動(dòng)量守恒定律1、（全國卷）25小球A和B的質(zhì)量分別為mA 和 mB 且mAmB 在某高度處將A和B先后從靜止釋放。小球A與水平地面碰撞后向上彈回，在釋放處的下方與釋放初距離為H的地方恰好與正在下落的小球B發(fā)生正幢，設(shè)所有碰撞都是彈性的，碰撞事件極短。求小球A、B碰撞后B上升的最大高度。【答案】【解析】根據(jù)題意，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可知，小球A與B碰撞前的速度大小相等，設(shè)均為，由機(jī)械能守恒有 ks5u ks5u設(shè)小球A與B碰撞后的速度分別為和，以豎直向上方向?yàn)檎?，由?dòng)量守恒有 ks5u ks5u由于兩球碰撞過程中能量守恒，故 聯(lián)立ks5uks5u式得： ks

2、5u ks5u設(shè)小球B能上升的最大高度為h，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有ks5u 由式得ks5u 2、（北京卷）20如圖，若x軸表示時(shí)間，y軸表示位置，則該圖像反映了某質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，位置與時(shí)間的關(guān)系。若令x軸和y軸分別表示其它的物理量，則該圖像又可以反映在某種情況下，相應(yīng)的物理量之間的關(guān)系。下列說法中正確的是A.若x軸表示時(shí)間,y軸表示功能，則該圖像可以反映某物體受恒定合外力作用做直線運(yùn)動(dòng)過程中，物體動(dòng)能與時(shí)間的關(guān)系B.若x軸表示頻率，y軸表示動(dòng)能，則該圖像可以反映光電效應(yīng)中，光電子最大初動(dòng)能與入射光頻率之間的關(guān)系C.若x軸表示時(shí)間，y軸表示動(dòng)量，則該圖像可以反映某物在沿運(yùn)動(dòng)方向的恒定合外力作用下，

3、物體動(dòng)量與時(shí)間的關(guān)系D.若x軸表示時(shí)間，y軸表示感應(yīng)電動(dòng)勢，則該圖像可以反映靜置于磁場中的某閉合回路，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大時(shí)，增長合回路的感應(yīng)電動(dòng)勢與時(shí)間的關(guān)系【答案】C【解析】根據(jù)動(dòng)量定理PP0=Ft得P=P0+Ft說明動(dòng)量和時(shí)間是線性關(guān)系，縱截距為初動(dòng)量，C正確。結(jié)合得，說明動(dòng)能和時(shí)間是拋物線，A錯(cuò)誤。根據(jù)光電效應(yīng)方程，說明最大初動(dòng)能和入射光頻率是線性關(guān)系，但截距為負(fù)值，B錯(cuò)誤。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大時(shí)，增長合回路的磁通量均勻增大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律增長合回路的感應(yīng)電動(dòng)勢等于磁通量的變化率，是一個(gè)定值不隨時(shí)間變化，D錯(cuò)誤。3、（北京卷）24雨滴在穿過云層的過程中，不斷與漂浮在

4、云層中的小水珠相遇并結(jié)合為一體，其質(zhì)量逐漸增大?，F(xiàn)將上述過程簡化為沿豎直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始質(zhì)量為m0，初速度為v0，下降距離l后與靜止的小水珠碰撞且合并，質(zhì)量變?yōu)閙1。此后每經(jīng)過同樣的距離l后，雨滴均與靜止的小水珠碰撞且合并，質(zhì)量依次變?yōu)閙2、m3mn（設(shè)各質(zhì)量為已知量）。不計(jì)空氣阻力。（1）若不計(jì)重力，求第n次碰撞后雨滴的速度vn；（2）若考慮重力的影響，a.求第1次碰撞前、后雨滴的速度v1和vn；b.求第n次碰撞后雨滴的動(dòng)能；【答案】（1） （2）【解析】（1）不計(jì)重力，全過程中動(dòng)量守恒， 得：（2）若考慮重力的影響，雨滴下降過程中做加速度為g的勻加速運(yùn)動(dòng)，碰撞瞬間動(dòng)量守恒a

5、. 第1次碰撞前 第1次碰撞后 b. 第2次碰撞前 利用化簡得： 第2次碰撞后 利用得： 同理，第3次碰撞后 第n次碰撞后 動(dòng)能 4、（新課標(biāo)卷）34（2）(10分)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(dòng)摩擦因數(shù)為。使木板與重物以共同的速度v0向右運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻木板與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)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(shí)間。設(shè)木板足夠長，重物始終在木板上。重力加速度為g?！敬鸢浮俊窘馕觥磕景宓谝淮闻c墻碰撞后，向左勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直到靜止，再反向向右勻加速直線運(yùn)動(dòng)直到與重物有共同速度，再往后是勻速直線運(yùn)動(dòng)

6、，直到第二次撞墻。 木板第一次與墻碰撞后，重物與木板相互作用直到有共同速度，動(dòng)量守恒，有： ，解得： 木板在第一個(gè)過程中，用動(dòng)量定理，有： 用動(dòng)能定理，有： 木板在第二個(gè)過程中，勻速直線運(yùn)動(dòng)，有： 木板從第一次與墻碰撞到再次碰撞所經(jīng)歷的時(shí)間t=t1+t2=+=5、（安徽卷）24如圖，ABD為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中AB段是水平的，BD段為半徑R=0.2m的半圓，兩段軌道相切于B點(diǎn)，整個(gè)軌道處在豎直向下的勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)大小E=5.0×103V/m。一不帶電的絕緣小球甲，以速度0沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng)，與靜止在B點(diǎn)帶正電的小球乙發(fā)生彈性碰撞。已知甲、乙兩球的質(zhì)量均為m=1.0

7、5;10-2kg，乙所帶電荷量q=2.0×10-5C，g取10m/s2。(水平軌道足夠長，甲、乙兩球可視為質(zhì)點(diǎn)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程無電荷轉(zhuǎn)移)（1）甲乙兩球碰撞后，乙恰能通過軌道的最高點(diǎn)D，求乙在軌道上的首次落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離；（2）在滿足(1)的條件下。求的甲的速度0；（3）若甲仍以速度0向右運(yùn)動(dòng)，增大甲的質(zhì)量，保持乙的質(zhì)量不變，求乙在軌道上的首次落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離范圍。AEBRDv0甲乙【答案】（1）0.4m （2） （3）【解析】（1）在乙恰能通過軌道的最高點(diǎn)的情況下，設(shè)乙到達(dá)最高點(diǎn)的速度為vD，乙離開D點(diǎn)到達(dá)水平軌道的時(shí)間為t，乙的落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為x，則 聯(lián)立得： （2）設(shè)碰撞后甲、

8、乙的速度分別為v甲、v乙，根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒定律有： 聯(lián)立得：v乙= v0 由動(dòng)能定理得： 聯(lián)立得： （3）設(shè)甲的質(zhì)量為M，碰撞后甲、乙的速度分別為vM、vm，根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒定律有： 聯(lián)立得： 由和，可得： 設(shè)乙球過D點(diǎn)的速度為，由動(dòng)能定理得 聯(lián)立得： 設(shè)乙在水平軌道上的落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為，則有： 聯(lián)立得：6、（海南卷）19 (2)在核反應(yīng)堆中，常用減速劑使快中子減速假設(shè)減速劑的原子核質(zhì)量是中子的倍中子與原子核的每次碰撞都可看成是彈性正碰設(shè)每次碰撞前原子核可認(rèn)為是靜止的，求次碰撞后中子速率與原速率之比【答案】【解析】設(shè)中子和作減速劑的物質(zhì)的原子核A的質(zhì)量分別為和，碰撞后速度分別

9、為和，碰撞前后的總動(dòng)量和總能量守恒，有式中為碰撞前中子速度，由題設(shè)由式得，經(jīng)1次碰撞后中子速率與原速率之比為經(jīng)N次碰撞后，中子速率與原速率之比為7、（福建卷）29（2）如圖所示，一個(gè)木箱原來靜止在光滑水平面上，木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個(gè)小木塊。木箱和小木塊都具有一定的質(zhì)量?，F(xiàn)使木箱獲得一個(gè)向右的初速度，則 。（填選項(xiàng)前的字母）KS*5U.C#A小木塊和木箱最終都將靜止B小木塊最終將相對木箱靜止，二者一起向右運(yùn)動(dòng)C小木塊在木箱內(nèi)壁將始終來回往復(fù)碰撞，而木箱一直向右運(yùn)動(dòng)D如果小木塊與木箱的左壁碰撞后相對木箱靜止，則二者將一起向左運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】系統(tǒng)不受外力，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，最終兩個(gè)物體以相同的

10、速度一起向右運(yùn)動(dòng)，B正確。8、（山東卷）38（2）如圖所示，滑塊質(zhì)量均為，滑塊質(zhì)量為。開始時(shí)分別以的速度沿光滑水平軌道向固定在右側(cè)的擋板運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將無初速地放在上，并與粘合不再分開，此時(shí)與相距較近，與擋板碰撞將以原速率反彈，與碰撞將粘合在一起。為使能與擋板碰撞兩次，應(yīng)滿足什么關(guān)系？【答案】【解析】A與C粘合在一起，由動(dòng)量守恒定律得 再與B碰撞時(shí)，要達(dá)到題目要求，需 聯(lián)立解得9、（廣東卷）35如圖15所示，一條軌道固定在豎直平面內(nèi)，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde段是以O(shè)為圓心、R為半徑的一小段圓弧?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的物塊A和B緊靠在一起，靜止于b處，A的質(zhì)量是B的3倍。兩物塊在足夠大的內(nèi)力作用

11、下突然分離，分別向左、右始終沿軌道運(yùn)動(dòng)。B到b點(diǎn)時(shí)速度沿水平方向，此時(shí)軌道對B的支持力大小等于B所受重力的3/4，A與ab段的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度g，求：（1） 物塊B在d點(diǎn)的速度大小;（2） 物塊A滑行的距離s【答案】（1）（2）【解析】（1）B在d點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有： 解得：（2）B從b到d過程，只有重力做功，機(jī)械能守恒有：AB分離過程動(dòng)量守恒有：A勻減速直線運(yùn)動(dòng)，用動(dòng)能定理得，聯(lián)立，解得：近代物理初步1、（全國卷）14原子核經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵樱^而經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵雍?，再?jīng)放射性衰變變?yōu)樵雍?。放射性衰變、和依次?A衰變、衷變和衰變 B衰變、衷變和衰變 C衰變、衰變和衰變

12、D衰變、衰變和衰變【答案】A【解析】，質(zhì)量數(shù)少4,電荷數(shù)少2，說明為衰變。,質(zhì)子數(shù)加1，說明為衰變，中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子。，質(zhì)子數(shù)加1，說明為衰變，中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子。2、（全國卷）14原子核與氘核反應(yīng)生成一個(gè)粒子和一個(gè)質(zhì)子。由此可知 AA=2，Z=1 B. A=2，Z=2 C. A=3，Z=3 D. A=3，Z=2【答案】D【解析】核反應(yīng)方程為，應(yīng)用質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)的守恒A+2=4+1，Z+1=2+1，解得A=3，Z=2，選項(xiàng)D正確。3、（新課標(biāo)卷）34（1）(5分)用頻率為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的三條譜線，且，則 。(填入正確選項(xiàng)前的字母)A B C D.【

13、答案】B【解析】大量氫原子躍遷時(shí)只有三個(gè)頻率的光譜，這說明是從n=3能級向低能級躍遷，根據(jù)能量守恒有，解得：，選項(xiàng)B正確4、（北京卷）13屬于狹義相對論基本假設(shè)的是：在不同參考系中，A.真空中光速不變 B.時(shí)間間隔具有相對性C.物體的質(zhì)量不變 D.物體的能量與質(zhì)量成正比【答案】A【解析】狹義相對論兩個(gè)基本假設(shè)：相對性原理、光速不變原理。光速不變原理：真空中的光速c是對任何慣性參照系都適用的普適常量 A正確。5、（北京卷）15太陽因核聚變釋放出巨大的能量，同時(shí)其質(zhì)量不斷減少。太陽每秒鐘輻射出的能量約為4×1026 J，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，太陽每秒鐘減少的質(zhì)量最接近A.1036 kgB

14、.1018 kgC.1013 kgD.109 kg【答案】D【解析】根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程，選項(xiàng)D正確6、（上海物理）1盧瑟福提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型。這一模型建立的基礎(chǔ)是（）（A）a粒子的散射實(shí)驗(yàn)（B）對陰極射線的研究（C）天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)（D）質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)【答案】A.【解析】盧瑟福根據(jù)粒子的散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型：原子核聚集了原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量，電子在核外繞核運(yùn)轉(zhuǎn)。7、（上海物理）4現(xiàn)已建成的核電站發(fā)電的能量來自于（）（A）天然放射性元素放出的能量（B）人工放射性同位素放出的能量（C）重核裂變放出的能量（D）化學(xué)反應(yīng)放出的能量【答案】C【解析】核電站發(fā)電的能量來

15、自于重核的裂變，選項(xiàng)C正確。8、（上海物理）8某放射性元素經(jīng)過114天有7/8的原子核發(fā)生了衰變，該元素的半衰期為（）（A）11.4天（B）7.6天（C）5.7天（D）3.8天【答案】D【解析】根據(jù)，因?yàn)樘?，所以天，選項(xiàng)D正確。9、（江蘇卷）12C（1）研究光電效應(yīng)電路如圖所示，用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板（陰極K），鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流。下列光電流I與AK之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中，正確的是 （2）鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子。光電子從金屬表面逸出的過程中，其動(dòng)量的大小_(選填“增大、“減小”或“不變”)，

16、 原因是_。（3）已知?dú)湓犹幵诘谝?、第二激發(fā)態(tài)的能級分別為-3.4eV和-1.51eV， 金屬鈉的截止頻率為5.53×1014Hz, 普朗克常量h=6.63×10-34Js.請通過計(jì)算判斷，氫原子從第二激發(fā)態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)過程中發(fā)出的光照射金屬鈉板， 能否發(fā)生光電效應(yīng)?！敬鸢浮浚?）C（2）減??；光電子受到金屬表面層中力的阻礙作用（或需要克服逸出功）（3）氫原子放出的光子能量EE3E2，代人數(shù)據(jù)得：E =1 89eV，金屬鈉的逸出功W0=h0，代人數(shù)據(jù)得W02.3 eV，因?yàn)镋W0，所以不能發(fā)生光電效應(yīng)?！窘馕觥浚?）雖然I強(qiáng)>I弱，但截止電壓相等，選項(xiàng)C正確（2

17、）減??；光電子受到金屬表面層中力的阻礙作用（或需要克服逸出功）（3）氫原子放出的光子能量EE3E2，代人數(shù)據(jù)得：E =1 89eV，金屬鈉的逸出功W0=h0，代人數(shù)據(jù)得W02.3 eV，因?yàn)镋W0，所以不能發(fā)生光電效應(yīng)。10、（海南卷）19(1)能量為的光子照射基態(tài)氫原子，剛好可使該原子中的電子成為自由電子這一能 稱為氫的電離能現(xiàn)用一頻率為的光子從基態(tài)氫原子中擊出了一電子，該電子在遠(yuǎn)離核以后速度的大小為_（用光子頻率、電子質(zhì)量、氫原子的電離能和普朗克常量表示）?！敬鸢浮?【解析】由能量守恒得 ，解得電子速度為。11、（重慶卷）19氫原子部分能級的示意圖如題19圖所示，不同色光的光子能量如下所示

18、：色光光子能量范圍（）紅橙黃綠藍(lán)靛紫1.61-2.002.002.072.072.142.142.532.532.762.763.10處于某激發(fā)態(tài)的氫原子，發(fā)射的光的譜線在可見光范圍內(nèi)僅有2條，其顏色分別為A， 紅、藍(lán)、靛B， 黃、綠C， 紅、紫D， 藍(lán)靛、紫【答案】A 【解析】根據(jù)，可知A選項(xiàng)正確。12、（四川卷）15下列說法正確的是 A粒子大角度散射表明粒子很難進(jìn)入原子內(nèi)部B氫原子躍遷發(fā)出的光從空氣射入水時(shí)可能發(fā)生全反射C裂變反應(yīng)有質(zhì)量虧損，質(zhì)量數(shù)不守恒D射線是一種波長很短的電磁波【答案】D【解析】粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明大多數(shù)粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明穿過了原子，少數(shù)粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明無法穿過原子核，A錯(cuò)誤。光只有從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)才可能發(fā)生全反射，空氣和水比較水是光密介質(zhì)，B錯(cuò)誤。裂變反應(yīng)有質(zhì)量虧損是由于核子的平均密度變化引起的，但核子的總數(shù)不變，即質(zhì)量數(shù)守恒，C錯(cuò)誤。射線是頻率很大、波長很短的電磁波，D正確。13、（廣東卷）18關(guān)于核衰變和核