考点14选修35模块.doc

圆学子梦想 铸金字品牌温馨提示： 此题库为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，点击右上角的关闭按钮可返回目录。考点14 选修3-5模块 1.（2010北京理综T20）如图，若轴表示时间，轴表示位置，则该图像反映了某质点做匀速直线运动时，位置与时间的关系。若令轴和轴分别表示其他的物理量，则该图像又可以反映在某种情况下，相应的物理量之间的关系。下列说法中正确的是（ ）A若轴表示时间，轴表示动能，则该图像可以反映某物体受恒定合外力作用做直线运动过程中，物体动能与时间的关系B若轴表示频率，轴表示动能，则该图像可以反映光电效应中，光电子最大初动能与入射光频率之间的关系C若轴表示时间，轴表示动量，则该图像可以反映某物体在沿运动方向的恒定合外力作用下，物体动量与时间的关系D若轴表示时间，轴表示感应电动势，则该图像可以反映静置于磁场中的某闭合回路，当磁感应强度随时间均匀增大时，闭合回路的感应电动势与时间的关系【命题立意】图像考查的角度及呈现方式均有创新，这些都体现了稳中有变、变中求新的命题思想。【思路点拨】找出纵轴表示的物理量与横轴表示的物理量之间的关系，从而做出判断。【规范解答】选C，由、可得，说明动能和时间的图像是抛物线，故A错误；根据光电效应方程，说明动能和时间是线性关系，图象在y轴上的截距为负值，故B错误；根据动量定理,则,说明动量和时间是线性关系，截距为初动量，故C正确；根据法拉第电磁感应定律，当磁感应强度随时间均匀增大时，闭合回路的感应电动势是一个定值而不随时间变化，故D错误。2.（2010北京理综T24）（20分）雨滴在穿过云层的过程中，不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结合为一体，其质量逐渐增大。现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始质量为，初速度为，下降距离后于静止的小水珠碰撞且合并，质量变为。此后每经过同样的距离后，雨滴均与静止的小水珠碰撞且合并，质量依次为、（设各质量为已知量）。不计空气阻力。（） 若不计重力，求第次碰撞后雨滴的速度；（） 若考虑重力的影响，求第次碰撞前、后雨滴的速度和；求第次碰撞后雨滴的动能。【命题立意】本题是一道力学综合题，涉及动量守恒定律、运动学公式等知识点，对考生的理解能力、推理能力、运用数学知识解决物理问题能力、分析综合能力等提出了更高的要求。该题入门容易，不同层次的学生可得到不同的分数，而要完全答对则需要考生具有较强的综合能力。【思路点拨】不计重力，碰撞前匀速运动，碰撞瞬间动量守恒；考虑重力的影响，雨滴下降过程中做匀加速运动，碰撞瞬间动量守恒，结合数学知识从特殊情况递推一般情况找出通项。【规范解答】（1）不计重力，全过程中动量守恒， 得 （2）若考虑重力的影响，雨滴下降过程中做加速度为g的匀加速运动，碰撞瞬间动量守恒a.1次碰撞前 第1次碰撞后 解得 b.第2次碰撞前 利用式化简得 第2次碰撞后，利用式得 同理，第3次碰撞后第n次碰撞后 动能 【答案】（1） （2）a b. 【类题拓展】动量守恒定律解决问题的灵活运用1.分析题意，明确研究对象。在分析相互作用的物体总动量是否守恒时，通常把这些被研究的物体称为系统。对于比较复杂的物理过程，要采用程序法对全过程进行分段分析，要明确在哪些阶段中，哪些物体发生相互作用，从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的。2.要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析，弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力，哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力。在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件，判断能否应用动量守恒。3.明确所研究的相互作用过程，确定过程的始、末状态，即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式。注意：在研究地面上物体间相互作用的过程时，各物体运动的速度均应取地球为参考系。4.规定正方向，确定初、末状态动量的正、负号。根据动量守恒定律列方程求解。3.（2010福建理综T29）（1）测年法是利用衰变规律对古生物进行年代测定的方法。若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻的质量，为t0时的质量。下面四幅图中能正确反映衰变规律的是 。（填选项前的字母）【命题立意】本题以古生物进行年代测定为背景，考查原子核的衰变规律【思路点拨】明确衰变规律是指数函数【规范解答】选C。由公式并结合数学知识可知C答案正确。4.（2010福建理综T29）（2）如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。木箱和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向右的初速度，则 。（填选项前的字母） A小木块和木箱最终都将静止 B小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动 C小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动 D如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动【命题立意】本题以木箱与小木块相互作用为背景，考查动量守恒定律【思路点拨】明确木箱与小木块之间的相互作用，小木块最终将相对木箱静止。【规范解答】选B。因系统受合外力为零，根据系统动量守恒可知最终两个物体以相同的速度一起向右运动，故B正确。5.（2010广东理综T18）关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有（ ）A 是衰变 B 是衰变 C 是轻核聚变 D 是重核裂变 【命题立意】本题主要考查核反应方程。【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：四种核反应的类型衰变、轻核的聚变、重核的裂变、原子核的人工转变卢瑟福发现质子的核反应查得威克发现中子的核反应 【规范解答】选AC。B选项错误，这是卢瑟福发现质子的核反应；D选项错误，这是衰变。AC选项正确。6.（2010江苏物理卷T12）（12分）(1)研究光电效应电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极K），钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列光电流I与A、K之间的电压的关系图象中，正确的是（ ） （2）钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子。光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小_(选填“增大、“减小”或“不变”)， 原因是_。（3）已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.4eV和-1.51eV， 金属钠的截止频率为Hz, 普朗克常量h=Js.请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应。【规范解答】（1）选C 由爱因斯坦光电效应方程和动能定理。可得，遏止电压UC与入射光的频率在关，与光强无关。由发生光电效应规律可知，光电流与光的强度有关，光越强，光电流越强。所以选项C正确。本题考查光电效应规律。（2）钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，由于光电子在从金属表面逸出过程中，要受到金属表面层中力的阻碍作用（或需要克服逸出功）。所以在光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小减小。（3）氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中，放出的光子能量为，带入数据的，金属钠的逸出功，带入数据得，因为，所以不能发生光电效应。【答案】（1）C （2）减小，光电子从金属表面逸出过程中要受到金属表面层中力的阻碍作用（或需要克服逸出功） （3）不能发生光电效应。7.（2010山东理综T38）（8分）（1）大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，其能量值分别是：189eV,102eV,1209eV。跃迁发生前这些原子分布在_个激发态能级上，其中最高能级的能量值是_eV（基态能量为-136eV）。（2）如图所示，滑块A、C质量均为m，滑块B质量为m。开始时A、B分别以的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动，现将C无初速地放在A上，并与A粘合不再分开，此时A与B相距较近，B与挡板相距足够远。若B与挡板碰撞将以原速率反弹，A与B碰撞将粘合在一起。为使B能与挡板碰撞两次，应满足什么关系？【命题立意】主要考查能级、能级跃迁、玻尔原子模型、碰撞、动量守恒定律、运动学关系等知识点。【思路点拨】解答本题（1）时可按以下思路分析：与题给信息对照求能级差氢原子能级图模型 解答本题（2）时可按以下思路分析：AC一起与B碰一次C与A碰B与墙碰两次 【规范解答】（1）由于大量氢原子在处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，可知氢原子处于最高能级是n=3，跃迁发生前这些原子分布在2个激发态能级上；其中最高能级的能量值是E3=-1.51。（2）设向右为正方向，A与C粘合在一起的共同速度为，由动量守恒定律得 为保证B碰挡板前A未能追上B，应满足 设A、B碰后的共同速度为，由动量守恒定律得 为能使B能与挡板再次相碰应满足 联立式解得或【答案】（1）2 -1.51 （2）或。8.（2010天津理综T2）下列关于原子和原子核的说法正确的是（ ）A衰变现象说明电子是原子核的组成部分B玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化C放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固【命题立意】本题以基础知识立意，主要考查学生对玻尔理论，核反应的实质，半衰期，结合能等知识的掌握情况。【思路点拨】解题时注意正确理解核反应的实质，影响半衰期的因素等。【规范解答】选B. 衰变的实质是将原子核中的一个中子变成一个质子和一个电子，原子核是由中子和质子组成，内部没有电子，B错误；玻尔理论的基本假设说明电子在不同轨道上运动时，能量是不同的，即原子的能量是量子化的，B正确；放射性元素的半衰期是由核内部自身的因素决定的，与原子所处的化学状态和外部条件无关，不受温度的影响，C错误；比结合能越大，表示原子核中核子结合的越牢固，原子核越稳定，D错误。9.（2010天津理综T10）（16分）如图所示，小球A系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到水平面的距离为h。物块B质量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方，物块与水平面间的动摩擦因数为。现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰（碰撞时间极短），反弹后上升至最高点时到水平面的距离为h/16。小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求物块在水平面上滑行的时间t。【命题立意】本题是一道力学综合题,涉及了机械能守恒定律，动量守恒定律，动量定理等多个定律内容，主要考查了学生综合运用物理知识分析问题的能力【思路点拨】应用机械能守恒求得A球与B球碰前和碰后的速度，利用动量守恒定律求出碰后B的速度，最后应用动量定理求出时间。【规范解答】设小球的质量为m，运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为，取小球运动到最低点重力势能为零，根据机械能守恒定律，有 得设碰撞后小球反弹的速度大小为，同理有 得 设碰撞后物块的速度大小为，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律，有 得 物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小 设物块在水平面上滑行的时间为，根据动量定理，有 得 【答案】10.（2010新课标全国卷T34）（1）（5分）用频率为0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为1、2、3的三条谱线，且321，则_。（填入正确选项前的字母）A. 01 B. 3=2+1 C. 0=1+2+3 D. 【命题立意】本题以氢原子受激跃迁辐射光立意命题，考查考生根据氢原子能级图求出辐射的光的频率和光谱条数。【思路点拨】解答本题可按以下思路分析：画氢原子能级图确定可能跃迁根据光谱线条数确定氢原子受激态【规范解答】选B。大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这说明氢原子受激跃迁到n=3的激发态，然后从n=3能级向低能级跃迁产生三个频率的光谱，根据能量守恒有：，解得：，故选项B正确。11.（2010新课标全国卷T34）（2）（10分）如图所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一竖直的墙。重物质量为木板质量的2倍，重物与木板间的动摩擦因数为。使木板与重物以共同的速度向右运动，某时刻木板与墙发生弹性碰撞，碰撞时间极短。求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间。设木板足够长，重物始终在木板上。重力加速度为g。 【命题立意】本题以木板和重物系统以一定动量碰撞墙、反弹、再碰撞、再反弹多过程直至静止于墙壁处，考查考生对多过程问题的分析，求出待求物理量。【思路点拨】解答本题可按以下思路分析：木板运动经历了反弹减速至速度为零、反向加速、匀速、碰撞墙选用相应的规律解答分析碰撞及反弹过程看木板和重物的运动情况重物一直向右减速、匀速【规范解答】木板第一次与墙碰撞后，木板的速度反向，大小不变，此后木板向左做匀减速直线运动，直到静止，再反向向右匀加速直线运动直到与重物达到共同速度v，再往后是匀速直线运动，直到第二次碰撞墙。设木板的质量为m，重物的质量为2m，取向右为动量的正向，由动量守恒得 设木板从第一次与墙碰撞到重物和木板具有共同速度v所用的时间为t1，对木板应用动量定理得 由牛顿第二定律得 式中a为木板的加速度。在达到共同速度v时，木板离墙的距离l为 开始向右作匀速运动到第二次与墙碰撞的时间为 木板从第一次与墙碰撞到第二次碰撞所经历的时间为 由以上各式得： 【答案】【类题拓展】本题还可以用动量和能量的观点解答另解：木板第一次与墙碰撞后，重物与木板相互作用直到达到共同速度v，由动量守恒得： 解得：木板在第一个过程中，用动量定理，有： 用动能定理，有： 木板在第二个过程中，匀速直线运动，有： 木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间t=t1+t2=+= 【答案】12.（2010浙江理综T16） 在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示。则可判断出（ ）A甲光的频率大于乙光的频率B乙光的波长大于丙光的波长C乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率甲乙D甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能【命题立意】本题以光电效应实验为背景知识,将课本中相应的“光电流与电压的关系”图象作相应的改编，体现高考紧扣实验和紧扣课本，主要考查学生对光电效应规律的理解。【思路点拨】回忆“研究光电效应的电路图”搞清光电流与电压的关系，以及截止频率、遏止电压和光电子最大初动能等概念。【规范解答】选B，由图象知甲光、乙光对应的遏止电压相等，且小于丙光对应的遏止电压，所以甲光和乙光对应的光电子最大初动能相等且小于丙光的光电子最大初动能，故D项错误；根据爱因斯坦光电效应方程知甲光和乙光的频率相等，且小于丙光的频率，故A错误、B正确；而截止频率是由金属决定的与入射光无关，故C错误。13.（2010.海南理综T19）(1)能量为的光子照射基态氢原子，刚好可使该原子中的电子成为自由电子这一能 称为氢的电离能现用一频率为的光子从基态氢原子中击出了一电子，该电子在远离核以后速度的大小为_（用光子频率、电子质量、氢原子的电离能和普朗克常量表示）。【命题立意】考查波尔理论氢原子发光的知识【思路点拨】根据能量守恒，电子的动能等于入射光子的能量减去氢的电离能【规范解答】由能量守恒得 ，解得电子速度为。(2)在核反应堆中，常用减速剂使快中子减速假设减速剂的原子核质量是中子的倍中子与原子核的每次碰撞都可看成是弹性正碰设每次碰撞前原子核可认为是静止的，求次碰撞后中子速率与原速率之比【命题立意】以中子与原子核的碰撞为载体，考查完全弹性碰撞规律应用【思路点拨】中子与原子核的碰撞为完全弹性碰撞，完全弹性碰撞遵循的基本规律是动量守恒与动能守恒【规范解答】设中子和作减速剂的物质的原子核A的质量分别为和，碰撞后速度分别为和，碰撞前后的总动量和总能量守恒，有式中为碰撞前中子速度，由题设解得，经1次碰撞后中子速率与原速率之比为经N次碰撞后，中子速率与原速率之比为【类题拓展】碰撞的特点及分类碰撞过程时间极短，所以内力总是大于外力，动量必守恒。碰撞一般分为压缩阶段和恢复阶段两个过程。在压缩阶段中物体的动能转化为其他形式的能量，而在恢复阶段中其他形式的能量转化为动能。碰撞可以分为以下几类：完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞和非完全弹性碰撞。在完全弹性碰撞中，动量守恒，动能守恒。在完全非弹性碰撞动量守恒，两个物体粘在一起，动能损失最大。非完全弹性碰撞，动量守恒，动能有损失，但比完全非弹性碰撞情况下动能损失要少。 如果一个小球追击另一小球发生碰撞一般要满足这样条件，要追得上，即入射小球的速度要大于被碰小球的速度，这是碰撞发生的前提。不会发生二次追碰。碰撞前后系统的动能不增加。碰撞过程动量守恒。ks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5u- 11 -