2013高考物理 模擬新題特快專遞（第四期）專題十八 選修3-5

2013高考模擬新題特快專遞第四期18專題十八、選修3-51.（6分）（2013河南開封一模）下列說法正確的是A光子像其他粒子一樣，不但具有能量，也具有動量B玻爾認(rèn)為，原子中電子軌道是量子化的，能量也是量子化的C將由放射性元素組成的化合物進(jìn)行高溫分解，會改變放射性元素的半衰期D原子核的質(zhì)量大于組成它的核子的質(zhì)量之和，這個現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損答案：AB解析：光子像其他粒子一樣，不但具有能量，也具有動量，選項A正確；玻爾認(rèn)為，原子中電子軌道是量子化的，能量也是量子化的，選項B正確；將由放射性元素組成的化合物進(jìn)行高溫分解，不會改變放射性元素的半衰期，選項C錯誤；原子核的質(zhì)量小于組成它的核子的質(zhì)量之和，這個現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損，選項D錯誤。2.（2013江蘇蘇南四校聯(lián)考）如圖甲所示，光滑水平面上有A、B兩物塊，已知A物塊的質(zhì)量mA=1kg初始時刻B靜止，A以一定的初速度向右運動，之后與B發(fā)生碰撞并一起運動，它們的位移-時間圖象如圖乙所示（規(guī)定向右為位移的正方向），則物體B的質(zhì)量為多少？ABSOvA圖甲t/sS/m0481620BA圖乙A、B整體解析：根據(jù)公式錯誤！不能通過編輯域代碼創(chuàng)建對象。 由 圖可知，撞前 錯誤！不能通過編輯域代碼創(chuàng)建對象。 （1分）撞后 （1分）則由 錯誤！不能通過編輯域代碼創(chuàng)建對象。 （1分）解得： （1分）3.(2013江蘇宿遷一模)下列說法中正確的是 A光電效應(yīng)現(xiàn)象說明光具有粒子性B普朗克在研究黑體輻射問題時提出了能量子假說 C玻爾建立了量子理論，成功解釋了各種原子發(fā)光現(xiàn)象D運動的宏觀物體也具有波動性，其速度越大物質(zhì)波的波長越大答案：AB解析：光電效應(yīng)現(xiàn)象說明光具有粒子性，選項A正確；普朗克在研究黑體輻射問題時提出了能量子假說，選項B正確；玻爾把量子理論應(yīng)用到原子結(jié)構(gòu)，成功解釋了氫原子發(fā)光現(xiàn)象，選項C錯誤；運動的宏觀物體也具有波動性，其速度越大物質(zhì)波的波長越小，選項D錯誤?！?321E/eV-0.85-1.51-3.40-13.6n04.(2013江蘇宿遷一模) 氫原子的能級圖如圖所示，一群處于n=4能級的氫原子向較低能級躍遷,能產(chǎn)生 種不同頻率的光子，其中頻率最大的光子是從n=4的能級向n= 的能級躍遷所產(chǎn)生的。答案：6 1 解析：一群處于n=4能級的氫原子向較低能級躍遷,能產(chǎn)生3+2+1=6種不同頻率的光子，其中頻率最大的光子是從n=4的能級向n=1的能級躍遷所產(chǎn)生的。5.（2013陜西寶雞期末質(zhì)檢）以下關(guān)于近代物理學(xué)的說法中正確的是A光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電子的最大初動能與照射光的頻率成正比B氫原子的能級是不連續(xù)的，輻射光的能量也是不連續(xù)的 C光的干涉現(xiàn)象中，干涉亮條紋部分是光子到達(dá)幾率大的地方 D宏觀物體的物質(zhì)波波長非常小，極易觀察到它的波動性答案：BC解析：根據(jù)光電效應(yīng)方程，光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電子的最大初動能隨照射光的頻率的增大而增大，但不是成正比，選項A錯誤；氫原子的能級是不連續(xù)的，輻射光的能量也是不連續(xù)的，選項B正確；光的干涉現(xiàn)象中，干涉亮條紋部分是光子到達(dá)幾率大的地方，選項C正確；宏觀物體的物質(zhì)波波長非常小，極不易觀察到它的波動性，選項D錯誤。 6.（10分）（2013陜西寶雞期末質(zhì)檢）質(zhì)量分別為m1=1kg，m2=3kg的小車A和B靜止在水平面上，小車A的右端水平連接一根輕彈簧，小車B以水平向左的初速度v0向A駛來，與輕彈簧相碰之后，小車A獲得的最大速度為v=6m/s，如果不計摩擦，也不計相互作用過程中機械能損失，求：小車B的初速度v0； A和B相互作用過程中，彈簧獲得的最大彈性勢能。解：由題意可得，當(dāng)A、B相互作用彈簧恢復(fù)到原長時A的速度達(dá)到最大，設(shè)此時B的速度為，所以：由動量守恒定律可得： （1）2分相互作用前后系統(tǒng)的總動能不變： （2）2分解得： 第一次彈簧壓縮到最短時，彈簧的彈性勢能最大，設(shè)此時A、B有相同的速度，根據(jù)動量守恒定律有： 此時彈簧的彈性勢能最大，等于系統(tǒng)動能的減少量： 解得： （6）AB7(4分) （2013江蘇南京鹽城一模）一質(zhì)量為0.5kg的小球A以2.0m/s的速度和靜止于光滑水平面上質(zhì)量為1kg 的另一大小相等的小球B發(fā)生正碰，碰撞后它以0.2m/s的速度反彈。求：（1）原來靜止小球獲得的速度大??；（2）碰撞過程中損失的機械能。解析： 用動量守恒定律 所以(4分)8. (2013江蘇宿遷一模)如圖所示，質(zhì)量均為m的小車與木箱緊挨著靜止在光滑的水平冰面上，質(zhì)量為2m的小明站在小車上用力向右迅速推出木箱，木箱相對于冰面的速度為v，接著木箱與右側(cè)豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞，反彈后被小明接住，求小明接住木箱后三者共同速度的大小。解析：取向左為正方向，根據(jù)動量守恒定律有 推出木箱的過程： 1分 接住木箱的過程：1分 解得共同速度2分9.（18分）（2013廣東茂名期末）如圖所示，五塊完全相同的長木板依次緊挨著放在水平地面上，每塊木板的長度L=0.5m，質(zhì)量m=0.6kg。在第一塊長木板的最左端放置一質(zhì)量M=0.98kg的小物塊。已知小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)，設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。一顆質(zhì)量為的子彈以水平速度擊中小物塊并立即與小物塊一起在長木板表面滑行，重力加速度g取。求：(1)小物塊滑至哪塊長木板時，長木板才開始在地面上滑動。(2)物塊在整個運動過程中相對出發(fā)點滑行的最大距離。解析：(1)設(shè)子彈的初速度為，子彈擊中小物塊后二者的共同速度為，由動量守恒定律 （2分） （1分）剛開始時，木板與地面的摩擦力大于小物塊與木板的摩擦力，木板不動。小物塊滑過一塊木板，木板與地面的摩擦力減小一個值。設(shè)當(dāng)物塊滑至第n塊木板時，木板與地面的摩擦力小于小物塊與木板的摩擦力，即 （2分）解得>4.3設(shè)物塊剛滑上第五塊木板時的速度為，每塊木板的長度為L，由動能定理解得所以物塊滑上第五塊木板時，木板才開始在地面上滑動。(2)物塊在第五塊木板表面做勻減速直線運動，木板做勻加速直線運動，設(shè)經(jīng)歷時間t，物塊與木板能獲得相同的速度， （1分） （1分） （1分） （1分）解得 （1分）在此過程中，物塊發(fā)生的位移為，由動能定理 （1分）解得 （1分）即物塊與木板獲得的共同速度，之后整體向前勻減速運動后靜止由動能定理 （1分）解得 （1分）所以物塊總共發(fā)生的位移 （1分）10（2013北京豐臺期末）在光滑的水平面上，一質(zhì)量為mA=0.1kg的小球A，以8 m/s的初速度向右運動，與質(zhì)量為mB=0.2kg的靜止小球B發(fā)生彈性正碰。碰后小球B滑向與水平面相切、半徑為R=0.5m的豎直放置的光滑半圓形軌道，且恰好能通過最高點N后水平拋出。g=10m/s2。求：(1) 碰撞后小球B的速度大??；(2) 小球B從軌道最低點M運動到最高點N的過程中所受合外力的沖量；(3) 碰撞過程中系統(tǒng)的機械能損失。解析(1)小球B恰好能通過圓形軌道最高點，有 （1分） 解得 m/s方向向左 （1分）(沒有方向不扣分)小球B從軌道最低點C運動到最高點D的過程中機械能守恒，有 （1分）聯(lián)立解得 m/s （1分）(2)設(shè)向右為正方向，合外力對小球B的沖量為=（）Ns，方向向左（2分）(3)碰撞過程中動量守恒，有 （2分）水平面光滑所以式中解得2 m/s， （1分）碰撞過程中損失的機械能為= 0.5 J （1分）11（12分）（2013北京市西城區(qū)期末）如圖所示，一質(zhì)量M=1.0kg的砂擺，用輕繩懸于天花板上O點。另有一玩具槍能連續(xù)發(fā)射質(zhì)量m=0.01kg、速度v=4.0m/s的小鋼珠?，F(xiàn)將砂擺拉離平衡位置，由高h(yuǎn)=0.20m處無初速度釋放，恰在砂擺向右擺到最低點時，玩具槍發(fā)射的第一顆小鋼珠水平向左射入砂擺，二者在極短時間內(nèi)達(dá)到共同速度。不計空氣阻力，取g =10m/s2。（1）求第一顆小鋼珠射入砂擺前的瞬間，砂擺的速度大小v0；（2）求第一顆小鋼珠射入砂擺后的瞬間，砂擺的速度大小v1；hvO（3）第一顆小鋼珠射入后，每當(dāng)砂擺向左運動到最低點時，都有一顆同樣的小鋼珠水平向左射入砂擺，并留在砂擺中。當(dāng)?shù)趎顆小鋼珠射入后，砂擺能達(dá)到初始釋放的高度h，求n。解：（1）砂擺從釋放到最低點，由動能定理： 【2分】解得： 【1分】（2）小鋼球打入砂擺過程，由動量守恒定律，以右為正方向 【2分】解得： 【1分】（3）第2顆小鋼球打入過程，由動量守恒定律，以左為正方向 第3顆小鋼球打入過程，同理···第n顆小鋼球打入過程，同理聯(lián)立各式得： 【3分】解得： 【1分】當(dāng)?shù)趎顆小鋼球射入后，砂擺要能達(dá)到初始釋放的位置，砂擺速度滿足：vnv0 【1分】解得： 【1分】所以，當(dāng)?shù)?顆小鋼球射入砂擺后，砂擺能達(dá)到初始釋放的高度。12（10分）(2013北京朝陽區(qū)期末)如圖所示，LMN是豎直平面內(nèi)固定的光滑絕緣軌道，MN水平且足夠長，LM下端與MN相切。質(zhì)量為m的的帶正電小球B靜止在水平軌道上，質(zhì)量為2m的帶正電小球A從LM上距水平軌道高為h處由靜止釋放，在A球進(jìn)入水平軌道之前，由于A、B兩球相距較遠(yuǎn)，相互作用力可認(rèn)為是零，A球進(jìn)入水平軌道后，A、B兩球間相互作用視為靜電作用。帶電小球均可視為質(zhì)點。已知A、B兩球始終沒有接觸。重力加速度為g。求：（1）A、B兩球相距最近時，A球的速度v；（2）A、B兩球相距最近時，A、B兩球系統(tǒng)的電勢能EP；（3）A、B兩球最終的速度vA、vB的大小。ANMBLh解答：（1） 對A球下滑的過程，根據(jù)動能定理 當(dāng)A球進(jìn)入水平軌道后，A、B兩球組成的系統(tǒng)動量守恒，當(dāng)A、B相距最近時，兩球速度相等。所以有： （3分）（2） 根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律： （3分）（3）當(dāng)A、B相距最近之后，由于靜電斥力的相互作用，它們將會相互遠(yuǎn)離，當(dāng)它們相距足夠遠(yuǎn)時，它們之間的相互作用力可視為零，電勢能也視為零，它們就達(dá)到最終的速度，該過程中，A、B兩球組成的系統(tǒng)動量守恒、能量也守恒。得： （4分）