(高中物理)高考物理备考(各地一模精选)选修35

【含详解】届高考物理备考〔年各地市一模精选〕：选修3-5
〔·市一模〕 (选修模块3－5)(8分)
38．〔1〕(2分)2012年11月23日上午，舰载机歼-15在我国首艘航母“航〞上成功起降．可控核反响堆是驱动航空母舰的理想设备，其工作原理是利用重核裂变反响释放出大量核能获得动
力．X Kr Ba n U 92
361415623592y ++→+是假设干核反响的一种，
其中n 为中子，X 为待求粒子，y 为X 的个数，那么X 是〔选填“质子〞、“中子〞或“电子〞〕，y ＝．
〔2〕(6分)一A 平面上质量为1kg 的另一大小相等的小球B 发生正碰，碰撞后它以0.2m/s 的速度反弹．求 〔1〕原来静止小球获得的速度大小； 〔2〕碰撞过程中损失的机械能． 【答案】见解析
【解析】〔1〕中子(1分)，2(2分) 〔2〕①由动量守恒定律得
//
111122
0m v m v m v +=+2分 代入数据得
/
2 1.1m/s v =1分
②碰撞过程中由能量守恒得
222111122111
222
E m v m v m v ''∆=
--1分 代入数据得损失的机械能
0.385J E ∆=1分
〔·市一模〕38．〔8分〕【物理一物理3-5】
〔1〕〔3分〕如图为氢原子能级图，现有一群处于n=3激发态的氢原子，那么这些原子 A ．能发出3种不同频率的光子 B ．发出的光子最小能量是0．66eV
C ．由n=3跃迁到n=2时发出的光子波长最长
D ．由n=3跃迁到n=l 时发出的光子频率最高
〔2〕〔5分〕如下列图，质量均为m 的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，质量为2m 的小明同学站在小车上用力向右迅速推出木箱后，小明和小车获得的速度大小为v ，，木箱在与右侧竖直墙壁发生碰撞后，以等大反向的速度反弹回来，最后木箱又被小明接住，求小明接住木箱后三者共同速度的大小． 【答案】见解析
【解析】〔1〕发出的光子最小能量是1.89eV. 〔·一模〕 17．［选修3-5］〔l0分〕
〔1〕核动力航母利用可控核裂变释放核能获得动力．核反响2351141929205636U n Ba Kr+X y +→+是假设干核反
响的一种，其中X 为待求粒子， y 为X 的个数，那么X 是▲〔选填“质子〞、“中子〞、“电子〞〕， y ＝▲.假设反响过程中释放的核能为E ，光在真空中的传播速度为c ，那么核反响的质量亏损表达式为▲. 〔2〕在如下列图的光滑水平面上，小明站在静止的小车上用力向右推静止的木箱，木箱最终以速度v 向右匀速运动．木箱的质量为m ，人与车
的质量
为2m ，木箱运动一段时间后与竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹回来后被小明接住．求： ①推出木箱后小明和小车一起运动的速度v 1的大小； ②小明接住木箱后三者一起运动的速度v 2的大小． 【答案】见解析
【解析】(1)中子〔1分〕 3〔1分〕 E/c 2
(1分)； 〔2〕解：①取向左为正方向，由动量守恒定律有 0=2mv 1- mv 〔2分〕 得12
v
v =
〔1分〕 ②小明接木箱的过程中动量守恒，有122(2)mv mv m m v +=+〔2分〕 解得
223
v v =
〔1分〕
〔·市一模〕38.〔8分〕【物理—物理3-5】
〔1〕氘核21H 和氚核3
1H 结合成氦核42He 的核反响方程如下：
①这个核反响称为_______________反响.
②要发生这样的核反响，需要将反响物质的温度加热到几百万开尔文.式中17.6MeV 是核反响中_____________〔选填“放出〞或“吸收〞〕的能量，核反响后生成物的总质量比核反响前物质的总质量____________〔选填“增加〞或“减少〞〕了__________kg.
〔2〕在光滑的水平面上，甲乙两物体的质量分别为m 1、m 2，它们分别沿东西方向的一直线相向运动，其中甲物体速度大小为6m/s ，乙物体速度大小为2m/s.碰撞后两物体都沿各自原方向的反方向运动，速度的大小都是4m/s.求：甲乙两物体的质量之比. 【答案】见解析 【解析】
〔·市一模〕39．(8分)【物理—物理3－5】〔l 〕一个质子和一个中子聚变结合成一个核，同时辐射一个光子。

质子、中子、核的质量分别为m 1、m 2、m 3，普朗克常量为h,真空中的光速为c 。

以下说法正确的选项是。

A ．核反响方程是113101H n H γ+→+
B ．聚变反响中的质量亏损123m m m m ∆=+-
C ．辐射出的光子的能量3122()E m m m c =--
D ．γ光子的波长3
122
()h
m m m c λ=
+- 〔2〕如下列图，光滑水平面上有带有
1
4
光滑圆弧轨道的滑块，其质量为2m ，一质量为m 的小球以速度v 0沿水平面滑上轨道，到达滑块最高点时，二者速度相同，求： ①二者的共同速度；
②该过程中小球的机械能损失。

【答案】见解析
【解析】〔1〕结合核反响方程满足质量数和电荷数守恒、爱因斯坦光电效应方程、质能方程可知BC 正确。

〔•市一模〕 38．〔8分〕【物理—物理3-5】 〔1〕以下说法正确的选项是___________。

a ．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反响
b ．卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，其核反响方程式是147N ＋42He →17181O H +
c ．21083Bi 的半衰期是5天，12g 21083Bi
d ．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能增大，原子总能量增大
〔2〕光滑水平面上有A 、B 、C 三物块，质量分别为 3m 、2 m 、 m ，速率分别为 v 、v 、2 v ，其速度方向如下列图．假设B 、C 物块碰撞后，粘合在一起，然后与 A 物块发生碰撞，碰后三物块粘合在一起，求最终三物块粘合在一起的共同速度． 【答案】见解析
〔1〕bc 〔漏选得2分〕〔4分〕。

a ．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反响，即核聚变反响；d ．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，类似电场力做负功，电子的动能减小。

〔2〕由动量守恒定律：3mv +2mv -m2v =6m 'v ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅〔2分〕 解得：2
'=
v
v ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅〔1分〕 方向向右 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅〔1分〕 〔•市一模〕38．〔8分〕【物理——物理3-5】
〔1〕在以下四个核反响方程中，x 1、x 2、x 3和x 4各代表某种粒子 以下判断中正确的选项是 A ．x 1是电子
B ．x 2是质子
C ．x 3是中子
D ．x 4是中子
〔2〕如下列图，质量均为m 的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，质量为2m 的小明站在小
车上用力向右迅速推出木箱，木箱相对于冰面的速度为v ，接着木箱与右侧竖直墙壁发 生弹性碰撞，反弹后被小明接住，求小明接住木箱后三者共同运动时速度的大小。

【答案】见解析 【解析】
〔•市一模〕 38．〔8分〕【物理——物理3-5】
(1)原子核聚变可望给人类未来提供丰富洁净的能源。

当氘等离子体被加热到适当高 温时,氘核参与的几种聚变反响可能发生，放出能量。

这几种反响的总效果可以表示为 ①该反响方程中的k= ,d=； ②质量亏损为 kg.
(2)如下列图．一辆质量M=3kg 的小车A 静止在光滑的水平面
上，将一轻质弹簧城压越缩并锁定，此时弹簧的弹性势能为6p E J ， 质量m=1kg 的光滑小球B 紧挨轻弹簧右端静止放置。

解除轻弹簧的锁 定．小球B 被弹出并脱离弹簧，求小球脱离弹簧时小车的速度大小。

【答案】见解析
【解析】〔1〕根据核反响方程满足质量数守恒和电荷数守恒可解答。

〔·市一模〕38．〔8分〕【物理】物理3-5
〔1〕年2月12日朝鲜进行了第三次核试验,韩美情报部门通过氙〔Xe 〕和氪〔Kr 〕等放射性气体，判断出朝鲜使用的核原料是铀〔U 〕还是钚〔Pu 〕，假设核实验的核原料是
U 235
92
，那么
①完成核反响方程式 ．
②本次核试验释放的能量大约相当于7000吨 TNT 当量，铀核的质量为235.043 9 u ，中子质量为1.008 7
u ，锶〔Sr 〕核的质量为89.907 7 u ，氙〔Xe 〕核的质量为135.907 2 u ，1 u 相当于931.5 MeV 的能量，
求一个
U 235
92
原子裂变释放的能量
．
〔2〕在某次军事演习中，载有鱼雷的快艇总质量为M，以速度υ 匀速前进，现沿快艇前进的反方向发射一颗质量为m 的鱼雷后，快艇速度增为原来的倍，假设不计水的阻力，求鱼雷相对静水的发射速度为多大？
【答案】见解析
【解析】〔1〕①根据电荷数守恒和质量数守恒可得：n10
10
②该反响的质量亏损是：
Δm=235.0439 u+1.0087 u—89.9077 u—135.9072 u—10×1.0087 u=0.1507 u
根据爱因斯坦方程ΔE = Δm c2 MeV =140.4 MeV
〔2〕取快艇初速度的方向为正方向，由动量守恒定律得：
M v = ( M – m ) 4
3
v— m v、.v、=
m
mv
Mv
3
4-
评分标准：〔1〕问5分，〔2〕问3分．共8分．
〔·市一模〕38.(8分)【物理—物理3-5】
(1)“轨道电子俘获〞是放射性同位素衰变的一种形式，即原子核俘获一个核外电子，核内一个质子变为中子，原子核衰变成一个新核，并且放出一个中微子(其质量小于电子质量且不带电)。

假设一个静止的原子核发生“轨道电子俘获〞(电子的初动量可不计)，那么
A．生成的新核与衰变前的原子核质量数相同
B．生成新核的核电荷数增加
C．生成的新核与衰变前的原子核互为同位素
D．生成的新核与中微子的动量大小相等
(2)对于两个质量相同的物体发生速度在同一直线上的弹性碰撞过程，可以简化为如下模型：在光滑水平面上，物体A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相同的物体B以速度υ向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B
始终沿同一直线运动。

设物体的质量均为m=2kg，开始时A静止在光滑水平面上某点，B以速度
υ=2．0m ／s从远处沿该直线向A运动，如下列图，求：何时A、B组成的系统动能损失最大?此时损失的动能为多
少?
【答案】见解析
【解析】〔1〕AD 〔3分〕质子与中子的质量数相同，所以发生“轨道电子俘获〞后新核与原核质量数相同，A 正确；新核质子数减少，故核电荷数减少，B 错；新核与原核质子数不同，不能称它们互为同位素，C 错；以静止原子核及被俘获电子为系统，系统动量守恒，系统初动量为零，所以生成的新核与中微子的动量大小相等，方向相反，D 正确．
〔2〕由运动分析可知当二者的速度相等时，弹簧的长度最短，弹性势能最大，动能损失最多 〔1分〕
由动量守恒定律得02m m =v v 〔2分〕
所以0
1.02
=
=v v m/s 〔1分〕 那么系统动能的减小量为022
11(2)222
k E m m ∆=-⨯=v v J 〔1分〕。