2010-2015年新課標(biāo)全國(guó)卷專(zhuān)題分類(lèi)匯總——專(zhuān)題14：選修3-5

1、專(zhuān)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(wèn)題。動(dòng)量主要考查利 用動(dòng)量守恒定律和能量關(guān)系解決物塊的碰撞問(wèn)題。 建議：除碰撞問(wèn)題外，其它題目難度不大，要關(guān)注幾個(gè)常考點(diǎn)。碰撞問(wèn)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(shí)還要用到動(dòng)能定理。 如果把近幾年各地高考題瀏覽一遍，應(yīng)對(duì)高考應(yīng)該沒(méi)問(wèn)題。 1、（ 2015年新課標(biāo)全國(guó)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(dòng)性的是。 A電子束通過(guò)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(guò)會(huì)留下清晰的徑跡 C. 人們利慢中子衍射來(lái)研究晶體的結(jié)構(gòu) D. 人們利用電子顯微鏡觀測(cè)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(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng) 度無(wú)關(guān) 2、（2010年新課標(biāo)全國(guó)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(cè)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(guó)卷II）在人類(lèi)對(duì)微觀世界進(jìn)行探索的過(guò)程中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)起 到了非常重要的作用。下列說(shuō)法符合歷史事實(shí)的是 。 A .密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出了基本電荷的數(shù)值 B. 貝克勒爾通過(guò)對(duì)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(guò)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(guò)陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)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(cè)出了該粒子的比荷 4、 （2013年新課標(biāo)全國(guó)卷II）關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說(shuō)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(lái)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(shí)，其質(zhì)量虧損所對(duì)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(guó)卷I）關(guān)于天然放射性，下列說(shuō)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(wú)關(guān) C. 放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)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(gè)原子核在一次衰變中可同時(shí)放出a B和丫三種射線 6（ 2011年新課標(biāo)全國(guó)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(zhǎng)為 也該金屬的逸出功為 。若用波長(zhǎng)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(guó)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(duì)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(guó)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(guó)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(guò)程中 （i）整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能； （ii）彈簧被壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能 A g AW E c 10、 （2013年新課標(biāo)全國(guó)卷II）如圖，光滑水平直軌道上有三個(gè)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(jì)）。設(shè)A以速度 U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(guò)程時(shí)間極短。求從 A開(kāi)始?jí)嚎s彈簧直至與彈 11、（2011年新課標(biāo)全國(guó)卷）如圖

7、，A、B、C三個(gè)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(shí)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(gè)整體，現(xiàn)A以初速u(mài)沿B、C的連線方向朝B運(yùn)動(dòng)，與B相碰并粘合 C與A，B分離，已知C離開(kāi)彈 在一起，以后細(xì)線突然斷開(kāi)，彈簧伸展，從而使 簧后的速度恰為u，求彈簧釋放的勢(shì)能。 12、（ 2015年新課標(biāo)全國(guó)卷I）如圖，在足夠長(zhǎng)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(dòng)，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(guó)卷）如圖，小球a、b用等長(zhǎng)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(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I （i）兩球a、b的質(zhì)量之比；a - （ii ）兩球在碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能與球 b在碰前的最大 動(dòng)能之比。 14、（ 2013年新課標(biāo)全國(guó)卷I）在粗糙的水平桌面上有兩個(gè)靜止的木塊 A和B， 兩者相距為d。現(xiàn)給A 一初速度，使A與B發(fā)生彈性正碰，碰撞時(shí)間極短。當(dāng) 兩木塊都停止運(yùn)動(dòng)后，相距仍然為 d。

9、已知兩木塊與桌面之間的動(dòng)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(guó)卷II）兩滑塊a、b沿水平 面上同一條直線運(yùn)動(dòng)，并發(fā)生碰撞；碰撞后兩者粘 在一起運(yùn)動(dòng)；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，從光滑路段進(jìn)入粗 糙路段。兩者的位置x隨時(shí)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(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)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(guó)卷I）如圖，質(zhì)量分別為 mA、mB的 兩個(gè)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(guò)一段時(shí) 間后再將A球釋放。當(dāng)A球下落t=0.3s時(shí)，岡収子與B球在 地面上方的P點(diǎn)處相碰，碰撞時(shí)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(dòng)能損失。求 （i）B球第一次到達(dá)地面時(shí)的速度； （ii）P點(diǎn)距離地面的高度。 17、（2010年新課標(biāo)全國(guó)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(dòng) 摩擦因數(shù)為*使木板與重物以共同的速度 u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(zhǎng)，重

11、物始終在木板上。重力加速度為 紙帶遮弋 電門(mén) 1 I 圖（a） 氣墊導(dǎo)軌 18、（2014年新課標(biāo)全國(guó)卷II）現(xiàn)利用圖（a） 所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。在圖甲中，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(huà) 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(huà)出）可以記錄遮光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間。 實(shí)驗(yàn)測(cè)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(jì)時(shí)器所用交流電的頻率 f=50.0Hz。 將光電門(mén)固定在滑塊B的右側(cè)，啟動(dòng)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 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(duì)誤差絕對(duì)值（1碰撞碰前總動(dòng)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(dòng)量守恒定律？寫(xiě)出運(yùn)算過(guò)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(xiě)為 0 2 e 2 2e 2 2 也可）；7、ek、一eb; 8、14、13; 9、On （或中子