2013年高考物理试题分类汇编：16选修3--5

2013年高考物理试题分类汇编：3--51、(2013年新课标Ⅰ卷) 一质子束入射到能止靶核2713Al 上，产生如下核反应：2713P Al X n +→+式中P 代表质子，n 代表中子，X 代表核反应产生的新核.由反应式可知，新核X 的质子数为 ，中子数为 。

【答案】14 13【解析】发生核反应的方程12711130P Al X n b a +→+由质量数守恒和电荷数守恒得1＋27＝ｂ＋1 1＋13＝a ＋0解得质子数a =14,质量数b =27,则中子数c=b-a=132、(2013年新课标Ⅱ卷)关于原子核的结合能，下列说法正确的是( )A ．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B ．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C ．铯原子核(13355Cs )的结合能小于铅原子核(20882Pb )的结合能D ．比结合能越大，原子核越不稳定E ．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能最大于该原子核的结合能 【答案】(1)ABC【解析】原子核的结合能等于核子结合成原子核所释放的能量，也等于将原子核分解成核子所需要的最小能量，A 正确；重核的比结合能比中等核小，因此重核衰变时释放能量，衰变产物的结合能之和小球原来重核的结合能，B 项正确；原子核的结合能是该原子核的比结合能与核子数的乘积，虽然銫原子核(13355Cs )的比结合能稍大于铅原子核(20882Pb )的比结合能，但銫原子核(13355Cs )的核子数比铅原子核(20882Pb )的核子数少得多，因此其结合能小，C 项正确；比结合能越大，要将原子核分解成核子平均需要的能量越大，因此原子核越稳定，D 错；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能最等于该原子核的结合能，E 错。

中等难度。

3、(2013重庆理综) 铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：n 2nU 101023592++→+b a 则a +b 可能是A ．Kr Xe 933614054+B ．Kr Ba 923614156+C ．Sr Ba 933814156+D ．Sr Xe 943814054+【答案】D 4、(2013重庆理综) 如题3图所示，高速运动的α粒子被位于O 点的重原子核散射，实线表示α粒子运动的轨迹，M 、N 和Q 为轨迹上的三点，N 点离核最近，Q 点比M 点离核更远，则A ．α粒子在M 点的速率比在Q 点的大B ．三点中，α粒子在N 点的电势能最大C ．在重核产生的电场中，M 点的电势比Q 点的低D ．α粒子从M 点运动到Q 点，电场力对它做的总功为负功 【答案】B5、（2013年大纲卷）放射性元素（22286Rn ）经α衰变变成钋（21884Po ），半衰期约为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素22286Rn 的矿石，其原因是（ ）A ．目前地壳中的22286Rn 主要来自于其它放射性元素的衰变B ．在地球形成初期，地壳中的元素22286Rn 的含量足够多C ．当衰变产物21884Po 积累到一定量以后，21884Po 的增加会减慢22286Rn 的衰变进程D ．86222Rn 主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期 【答案】A6、(2013年北京理综) 以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子短时间内能吸收到一个光子而从金属表面逸出。

强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子电效应，这已被实验证实。

光电效应实验装置示意如图。

用频率为v 的普通光源照射阴极k ，没有发生光电效应，换同样频率为v 的强激光照射阴极k ，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U ，即将阴极k 接电源正极，阳极A 接电源负极，在kA 之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U ，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U 可能是下列的（其中W 为逸出功，h 为普朗克常量，e 为电子电量）A B C ．2U h W ν=- D 【答案】B【解析】由题意可知，用强激光照射发生光电效应时有k E nh W ν=-（n=2，3，4，5，6……），在kA 之间逐渐增大U ，当光电流恰好减小到零时，由动能定理可得0k eU E -=-，n=2，3，4，5，6……），对比各选项可知选B 。

7、235114489192056360U n Ba Kr 3n +→++，下列说法正确的有A ．上述裂变反应中伴随着中子放出B ．铀块体积对链式反应的发生无影响C ．铀核的链式反应可人工控制D ．铀核的半衰期会受到环境温度的影响 【答案】AC【解析】由核反应方程式可以看出该反应生成了3个中子，A 项错；铀块体积需达到临界体积才能发生链式反应，B 项错；铀核的链式反应可以通过控制棒进行人工控制，C 项对；放射性物质的半衰期是元素本身的属性，与外界物理环境和化学环境均无关，D 项错。

【答案】D8、(2013年福建理综) 在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是____。

（填选图下方的字母）【答案】 C【解析】 α粒子带正电，原子核也带正电，根据同种电荷相互排斥，α粒子受到的是斥力作用，且指向曲线的内侧，C 对。

9、(2013年福建理综) 将静置在地面上，质量为M （含燃料）的火箭模型点火升空，在及短时间内以相对地面的速度v 0竖直向下喷出质量为m 的炽热气体。

忽略喷气过程重力和空A B C D 【答案】 DD 对。

10、(2013年天津理综) 下列说法正确的是A ．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B ．α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C ．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D ．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关 【答案】C【解析】原子在发生衰变时遵守电荷守恒和质量数守恒规律，质量有亏损，故选项A 错误；α射线是氦原子核，β射线是高速电子流，γ射线是电磁波，所以选项B 错误；氢原子从能量较高的激发态向能量较低的激发态（基态）跃迁时，由m nhv E E =-知，发出光子的频率由两个能级差决定，所以氢原子从激发态向基态跃迁时只能辐射特定频率的光子，故选项C 正确；由爱因斯坦光电效应方程k E hv W =-可知，发生光电效应时光子电子的最大初动能与入射光的频率有光，与入射光的强度无关，故选项D 错误。

11、(2013年天津理综)我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000m 接力三连冠。

观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交捧”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。

在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则 A ．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量 B ．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反 C ．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D ．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功 【答案】B【解析】甲、乙运动员相互作用时，根据作用力与反作用力的特点，力的大小相等，作用时间也相等，所以冲量的大小相等，但冲量是矢量，它们的方向相反，故选项A 错误；在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则由甲与乙构成的系统动量守恒，由动量守恒定律可知，甲、乙动量变化量大小相等，方向相反，故选项B 正确；甲乙互相作用时是非弹性碰撞，所以机械能会有损失，所以甲的动能增加量和乙的动能的减小量不相等，所以选项C 错误；根据选项C 可知，甲、乙的动能增加量与减小量不相等，所以由动能定理可知，甲对乙做功的绝对值和乙对甲做的功的绝对值不相等，所以选项D 错误。

12、(2013重庆理综)在一种新的“子母球”表演中，让同一竖直线上的小球A 和小球B ，从距水平地面的高度为ph （p ＞1）和h 的地方同时由静止释放，如题9图所示。

球A 的质量为m ，球B 的质量为3m 。

设所有碰撞都是弹性碰撞，重力加速度大小为g ，忽略球的直径、空气阻力及碰撞时间。

（1）求球B 第一次落地时球A 的速度大小；（2）若球B 在第一次上升过程中就能与球A 相碰，求p 的取值范围；（3）在（2）情形下，要使球A 第一次碰后能到达比其释放点更高的位置，求p应满足的条件。

【答案】（1）A 球的速率（2）1<P<5 （3）1<P<313、（2013年上海物理）在一个23892U 原子核衰变为一个20682Pb 原子核的过程中，发生β衰变的次数为(A)6次(B)10次(C)22次(D)32次 【答案】A【解析】 一个23892U 原子核衰变为一个20682Pb 原子核的过程中，发生α衰变的次数为（238-206）÷4=8次，发生β衰变的次数为2×8-(92-82)=6次，选项A 正确。

14、（2013年上海物理）当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时 (A)锌板带负电(B)有正离子从锌板逸出题9图(C)有电子从锌板逸出(D)锌板会吸附空气中的正离子 【答案】C【解析】当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，有电子从锌板逸出，锌板带正电，选项C 正确ABD 错误。

15、(2013年江苏物理) 如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的_______也相等。

A ．速度B ．动能C ．动量D ．总能量 【答案】C16、(2013年江苏物理)根据玻尔原子结构理论，氦离子（He +）的能级图如题12C-1图所示。

电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离_______ （选填“近”或“远”）。

当大量He +处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有_______条。

【答案】近 6 17、(2013年江苏物理) 如题12C-2图所示，进行太空行走的宇航员A 和B 的质量分别为80kg 和100kg ，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1m/ s 。

A 将B 向空间站方向轻推后，A 的速度变为0.2m/ s ，求此时B 的速度大小和方向。

【答案】根据动量守恒0()A B A A B B m m V m v m v +=+解得 0.02m/s B v =， 离开空间站方向18、(2013年江苏物理)水平面上，一白球与一静止的灰球碰撞，两球质量相等。

碰撞过程的频闪照片如图所示，据此可推断，碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的 A ．30% B ．50% C ．70% D ．90% 【答案】A19、(2013年海南物理) 原子核23290Th 具有天然放射性，它经过若干次α衰变和β衰变后会变成新的原子核。