高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十三章 動(dòng)量 近代物理初步高頻考點(diǎn)真題驗(yàn)收全通關(guān)-人教版高三物理試題

第十三章高頻考點(diǎn)真題驗(yàn)收全通關(guān)高頻考點(diǎn)一：動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用1．(2011·福建高考)在光滑水平面上，一質(zhì)量為m、速度大小為v的A球與質(zhì)量為2m且靜止的B球碰撞后，A球的速度方向與碰撞前相反。則碰撞后BA．0.6v B．0.4vC．0.3v D．0.2v2．(2012·重慶高考)質(zhì)量為m的人站在質(zhì)量為2m的平板小車上，以共同的速度在水平地面上沿直線前行，車所受地面阻力的大小與車對地面壓力的大小成正比。當(dāng)車速為v0時(shí)，人從車上以相對于地面大小為v0的速度水平向后跳下。跳離瞬間地面阻力的沖量忽略不計(jì)，則能正確表示車運(yùn)動(dòng)的v-t圖1高頻考點(diǎn)二：能級(jí)躍遷與光電效應(yīng)3.(2012·江蘇高考)如圖2所示是某原子的能級(jí)圖，a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長的光。在下列該原子光譜的各選項(xiàng)中，譜線從左向右的波長依次增大，則正確的是()圖2圖34．(多選)(2010·天津高考)用同一光電管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng)，得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖4。則這兩種光()圖4A．照射該光電管時(shí)a光使其逸出的光電子最大初動(dòng)能大B．從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角大C．通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰條紋間距大D．通過同一玻璃三棱鏡時(shí)，a光的偏折程度大高頻考點(diǎn)三：三種射線與衰變規(guī)律5．(2012·上海高考)在軋制鋼板時(shí)需要?jiǎng)討B(tài)地監(jiān)測鋼板厚度，其檢測裝置由放射源、探測器等構(gòu)成，如圖5所示。該裝置中探測器接收到的是()圖5A．X射線 B．α射線C．β射線 D．γ射線6．(2012·大綱卷)eq\o\al(235,92)U經(jīng)過m次α衰變和n次β衰變，變成eq\o\al(207,82)Pb，則()A．m＝7，n＝3 B．m＝7，n＝4C．m＝14，n＝9 D．m＝14，n＝18高頻考點(diǎn)四：核反應(yīng)方程與核能7．(2013·重慶高考)鈾是常用的一種核燃料，若它的原子核發(fā)生了如下的裂變反應(yīng)：eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→a＋b＋2eq\o\al(1,0)n，則a＋b可能是()A.eq\o\al(140,54)Xe＋eq\o\al(93,36)Kr B.eq\o\al(141,56)Ba＋eq\o\al(92,36)KrC.eq\o\al(141,56)Ba＋eq\o\al(93,38)Sr D.eq\o\al(140,54)Xe＋eq\o\al(94,38)Sr8．(多選)(2013·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α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(eq\o\al(133,55)Cs)的結(jié)合能小于鉛原子核(eq\o\al(208,82)Pb)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(shí)，其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能高頻考點(diǎn)五：原子結(jié)構(gòu)與原子核的綜合問題9．(多選)(2014·天津高考)下列說法正確的是()A．玻爾對氫原子光譜的研究導(dǎo)致原子的核式結(jié)構(gòu)模型的建立B．可利用某些物質(zhì)在紫外線照射下發(fā)出熒光來設(shè)計(jì)防偽措施C．天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的射線都能在電場或磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)D．觀察者與波源互相遠(yuǎn)離時(shí)接收到波的頻率與波源頻率不同10．(2012·福建高考)關(guān)于近代物理，下列說法正確的是()A．α射線是高速運(yùn)動(dòng)的氦原子B．核聚變反應(yīng)方程eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n中，eq\o\al(1,0)n表示質(zhì)子C．從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能與照射光的頻率成正比D．玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域，其理論能夠解釋氫原子光譜的特征高頻考點(diǎn)六：動(dòng)量與能量的綜合應(yīng)用11．(2013·全國卷Ⅱ)如圖6，光滑水平直軌道上有三個(gè)質(zhì)量均為m的物塊A、B、C。B的左側(cè)固定一輕彈簧(彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計(jì))。設(shè)A以速度v0朝B運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧；當(dāng)A、B速度相等時(shí)，B與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。假設(shè)B和C碰撞過程時(shí)間極短。求從A開始?jí)嚎s彈簧直至與彈簧分離的過程中：圖6(1)整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能；(2)彈簧被壓縮到最短時(shí)的彈性勢能。12．(2012·全國卷)如圖7，小球a、b用等長細(xì)線懸掛于同一固定點(diǎn)O。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(dòng)，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：圖7(1)兩球a、b的質(zhì)量之比；(2)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(dòng)能之比。答案1．選A兩球在碰撞的過程中動(dòng)量守恒，有mv＝2mvB－mvA，又vA＞0，故vB＞0.5v，選項(xiàng)A正確。2．選B車與人以共同初速度在與壓力成正比的阻力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，a＝μg，當(dāng)車速為v0時(shí)，人以相對于地面v0的速度向后跳出，不考慮跳出時(shí)地面阻力的沖量，則跳出過程動(dòng)量守恒，有(2m＋m)v0＝－mv0＋2mv，v＝2v0，故車的速度突變?yōu)?v03．選C根據(jù)玻爾的原子躍遷公式heq\f(c,λ)＝Em－En可知，兩個(gè)能級(jí)間的能量差值越大，輻射光的波長越短，從圖中可看出，能量差值最大的是E3－E1，輻射光的波長a最短，能量差值最小的是E3－E2，輻射光的波長b最長，所以譜線從左向右的波長依次增大的是a、c、b，C正確。4．選BC由E＝hν知，光的頻率是光電子最大初動(dòng)能的決定因素，a光的頻率小，折射率小，臨界角大，在光的干涉實(shí)驗(yàn)中，若保持雙縫間距離、縫與屏間距離都不變，用b光和a光分別做實(shí)驗(yàn)得出的干涉條紋，可以看出b光的條紋間距比a光的小，B、C正確。5．選D天然放射線有α射線、β射線、γ射線，γ射線穿透本領(lǐng)最強(qiáng)，α射線和β射線不能穿透厚鋼板，所以只有D正確。6．選B原子核每發(fā)生一次α衰變，質(zhì)量數(shù)減少4，核電荷數(shù)減少2；每發(fā)生一次β衰變，質(zhì)量數(shù)不變，核電荷數(shù)增加1。比較兩種原子核，質(zhì)量數(shù)減少28，即發(fā)生了7次α衰變；核電荷數(shù)應(yīng)減少14，而核電荷數(shù)減少10，說明發(fā)生了4次β衰變，B項(xiàng)正確。7．選D核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，通過核反應(yīng)前后的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)相等不難得出A、B、C錯(cuò)誤；D項(xiàng)正確。8．選ABC比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量等于該原子核的結(jié)合能，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。9．選BD盧瑟福對α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究導(dǎo)致原子的核式結(jié)構(gòu)的建立，A項(xiàng)錯(cuò)誤；紫外線有熒光作用，因此可以利用某些物質(zhì)在紫外線照射下能發(fā)出熒光進(jìn)行防偽設(shè)計(jì)，B項(xiàng)正確；天然放射現(xiàn)象中γ光子不帶電，在電場、磁場中不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，觀察者與波源相互遠(yuǎn)離時(shí)，觀察者接收到的波的頻率比波源處實(shí)際發(fā)出的頻率低，D項(xiàng)正確。10．選Dα射線是氦核流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。eq\o\al(1,0)n表示中子，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。玻爾理論的成功之處就是引入量子化的理論解釋氫原子光譜，選項(xiàng)D正確。11．解析：(1)從A壓縮彈簧到A與B具有相同速度v1時(shí)，對A、B與彈簧組成的系統(tǒng)，動(dòng)量守恒，有mv0＝2mv1①此時(shí)B與C發(fā)生完全非彈性碰撞，設(shè)碰撞后的瞬時(shí)速度為v2，損失的機(jī)械能為ΔE，對B、C組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒和能量守恒得mv1＝2mv2②eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＝ΔE＋eq\f(1,2)(2m)veq\o\al(2,2)③聯(lián)立①②③式，得ΔE＝eq\f(1,16)mveq\o\al(2,0)④(2)由②式可知，v2<v1，A將繼續(xù)壓縮彈簧，直至A、B、C三者速度相同，設(shè)此速度為v3，此時(shí)彈簧被壓縮到最短，其彈性勢能為Ep，由動(dòng)量守恒和能量守恒得：mv0＝3mv3⑤Ep＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－ΔE－eq\f(1,2)(3m)veq\o\al(2,3)聯(lián)立④⑤⑥式得Ep＝eq\f(13,48)mveq\o\al(2,0)。答案：(1)eq\f(1,16)mveq\o\al(2,0)(2)eq\f(13,48)mveq\o\al(2,0)12．解析：(1)設(shè)球b的質(zhì)量為m2，細(xì)線長為L，球b下落至最低點(diǎn)，但未與球a相碰時(shí)的速率為v，由機(jī)械能守恒定律得m2gL＝eq\f(1,2)m2v2①式中g(shù)為重力加速度的大小。設(shè)球a的質(zhì)量為m1，在兩球碰后的瞬間，兩球的共同速度為v′，以向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律得m2v＝(m1＋m2)v′②設(shè)兩球共同向左運(yùn)動(dòng)到最高處時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，由機(jī)械能守恒定律得eq\f(1,2)(m1＋m2)v′2＝(m1＋m2)gL(1－cosθ)③聯(lián)立①②③式得eq\f(m1,m2)＝eq\f(1,\r(1－cosθ))－1④代入題給數(shù)據(jù)得eq\f(m1,m2)＝eq\r(2)－1。⑤(2)兩球