第13章高考热点探究

高考热门研究
一、动量守恒定律的考察
1．一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从艇上以相对艇的速度u 水平川沿行进方向射
出一质量为m 的炮弹，不计水的阻力，则发炮后炮艇的速度v′知足以下各式中的哪一个
()
A ． Mv0＝ (M－ m) v′＋ mu
B． Mv0＝ (M－ m)v′＋ m( u＋ v0)
C． Mv0＝ (M－ m)v′＋ m( u－ v′ )
D． Mv0＝ (M－ m) v′＋ m( u＋ v′ )
2.(2011 海·南单科·19(2)) 一质量为 2m 的物体 P 静止于圆滑水平川面
上，其截面如图 1 所示．图中 ab 为粗拙的水平面，长度为L ； bc
为一圆滑斜面，斜面和水平面经过与ab 和 bc 均相切的长度可忽图 1
略的圆滑圆弧连结．现有一质量为m 的木块以大小为 v0的水平初速度从 a 点向左运动，在斜面上上涨的最大高度为h，返回后在抵达 a 点前与物体 P 相对静止．重力加快度为
g.求：
(1)木块在 ab 段遇到的摩擦力f；
(2)木块最后距 a 点的距离s.
3． (2010 ·东理综山·38(2)) 如图 2 所示，滑块A、C 质量
均为m，
3
、v2的速度沿圆滑
滑块 B 质量为 m.开始时 A、 B 分别以 v1
2
水平轨道向固定在右边的挡板运动，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．若原速率反弹， A 与 B 碰撞将粘合在一同．为使 B 能与挡板碰撞两次，系？
图 2
B与挡板碰撞将以v1、v2应知足什么关
二、原子与原子核
4． (2010 ·津理综天·2)以下对于原子和原子核的说法正确的选项是()
A ．β衰变现象说明电子是原子核的构成部分
B．玻尔理论的假定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高升而变短
D．比联合能越小表示原子核中的核子联合得越坚固
5． (2010 ·海单科上·1)卢瑟福提出了原子的核式构造模型，这一模型成立的基础是()
A ．α粒子的散射实验B．对阴极射线的研究
C．天然放射性现象的发现 D ．质子的发现
6．(2011 重·庆理综·16)核电站泄露的污染物中含有碘131 和铯 137.碘 131 的半衰期约为8 天，会开释β射线；铯 137 是铯 133 的同位素，半衰期约为30 年，发生衰变时会辐射γ射线．下列说法正确的选项是()
A ．碘 131 开释的β射线由氦核构成
B．铯 137 衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量
C．与铯 137 对比，碘131 衰更改慢
D．铯 133 和铯 137 含有同样的质子数
三、能级跃迁
7．(2011 ·川理综四·18)氢原子从能级m 跃迁到能级n 时辐射
红光的频次为
到能级 k 时汲取紫光的频次为ν，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级
2
则
A ．汲取光子的能量为
＋ hνhν12
B．辐射光子的能量为
＋ hνhν12
C．汲取光子的能量为
－ hνhν21
D．辐射光子的能量为
－ hν
hν21
ν1，从能级n 跃迁
k 跃迁到能级m，
()
四、质能方程与核反响方程
8． (2011 江·苏·12)(1) 以下描述两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，切合黑体辐射实验规律的是()
(2)依据玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量________(选填“越
大”或“越小” )．已知氢原子的基态能量为E1(E1<0) ，电子质量为m，基态氢原子中的电子汲取一频次为ν的光子被电离后，电子速度大小为________(普朗克常量为 h)．
(3)有些核反响过程是汲取能量的．比如，在X ＋147N→178O＋11H 中，核反响汲取的能量 Q
＝[( m O＋ m H)－( m X＋m N)]c2.在该核反响方程中， X 表示什么粒子？ X 粒子以动能 E k轰击静止的147N 核，若 E k＝Q，则该核反响可否发生？请简要说明原因．
分析(3) 依据公式 v＝
x
t 由题图可知，撞前
v A＝16
m/s＝ 4 m/s，v B＝0(1 分) 4
20－ 16
(1 分)
撞后 v A′＝ v B′＝ v＝m/s＝1 m/s
8－ 4
则由 m A v A＝ (m A＋ m B)v(1 分) m A v A－ m A v
＝ 3 kg(1 分)解得： m B＝
v
答案(1)BD (2) 13755Cs→13756Ba＋－10e E/c2(3)3 kg
试题剖析
选修 3－ 5 部分的高考题在新课标地域属于中档题，简单题．主要考察基本观点的辨析，
基本规律的简单应用，物理情形一般较为单调，物理过程较少，物理计算除少量题目外多数
比较简单，因此本部分试题得分率较高．
命题特点
本部分试题在新课标区多以拼盘式体现．一般第一问为选择题，考察能级、原子核、核
反响等问题．第二问为计算题，多考察动量守恒，两次或多次碰撞，有时波及临界问题．氢
原子光谱、能级图及跃迁、核反响方程、半衰期，动量守恒为考察的要点．
知识链接
1．动量守恒定律：m1v1＋ m2 v2＝m1v1′＋ m2v2′.
2 ．碰撞： (1) 碰撞是指两个或两个以上的相对运动的物体相遇时，作用时间极短、而
互相作使劲很大的现象． (2)分类
弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒．
非弹性碰撞：碰撞过程中总机械能不守恒．
完整非弹性碰撞：碰撞后物体合为一个整体，拥有同样的速度．这类碰撞系统的机械能损失
最大．
3．玻尔的原子模型：
(1) ①轨道不连续；② 能量不连续；③ 在各个定态中，原子稳固，不向外辐射能量．(2)能级：原子的各个不连续的能量值，叫做能级．
4．氢原子能级图及跃迁规律．
5．氢原子光谱．
6．天然放射现象及三种射线的比较．
7．原子核的衰变、半衰期．
8．核反响及反响方程式．
9．核能及计算.
1．以下说法正确的选项是() A．光电效应中的光电子是从原子核内部开释出来的
B．天然的放射现象揭露了原子核构造的复杂性
C．氢原子从高能级向低能级跃迁能够解说氢原子的发光现象
D．依据α粒子散射实验，成立起原子的能级构造模型
2．以下说法中正确的选项是() A．实物粒子只拥有粒子性，不拥有颠簸性
B．卢瑟福经过α粒子散射实现现象，提出了原子的核式构造模型
C．光波是概率波，光子在行进和流传过程中，其地点和动量能够同时确立
D．在工业和医疗中常常使用激光，是因为其光子的能量远大于γ光子的能量
3．三个原子核 X 、Y 、 Z， X 核射出一个正电子后变成Y 核， Y 核与质子发生核反响后生成Z 核并放出一个氦 (He)，则下边说法正确的选项是()
A ． X 核比 Z 核多一个质子
B． X 核比 Z 核少一此中子
C． X 核的质量数比 Z 核质量数大 3
D． X 核与 Z 核的总电荷是Y 核电荷的 3倍
4．14
年的放射性同位素．若考古工作者探测到某古木中
14
C 是一种半衰期为 5 730 C 的含量
为本来的1
，则该古树死亡的时间距今大概() 4
A．22 920 年B．11 460 年
C．5 730 年D．2 865 年
5． (1)核能作为一种新能源在现代社会中已不行缺乏，但安全部是核电站面对的特别严重的
问
题．核泄露中的钚(Pu)是一种拥有放射性的超铀元素，钚的危险性在于它对人体的毒性，
与其余放射性对比钚这方面更强，一旦侵入人体，就会潜藏在人体肺部、骨骼等组织细胞
中，损坏细胞基因，提升罹患癌症的风险．已知钚的一种同位素239
94Pu的半衰期为24 100
年，其衰变方程为2394
() 94Pu→X＋ 2He＋γ，以下相关说法正确的选
项是
A ． X 原子核中含有143 此中子
B． 100 个23994Pu 经过 24 100 年后必定还节余50 个
C．因为衰变时开释巨大能量，依据E＝ mc2，衰变过程总质量增添
D．衰变发出的γ放射线是波长很短的光子，拥有很强的穿透能力
(2)氢原子的光谱在可见光范围内有四条谱线，此中在靛- 紫色区
内的一条是处于量子数 n
＝4 能级的氢原子跃迁到n＝2 的能级发出的，氢原子的能级如
图 4 所示，已知普朗克常量h＝ 6.63× 10－34J·s，则该条谱线光
子图 4的能量为 ______ eV，该条谱线光子的频次为____ Hz.( 结果保存
3 位有效数字 )
(3)已知金属铷的极限频次为 5.15× 1014 Hz，现用波长为 5.0× 10－7 m
的一束光照耀金属铷，可否使金属铷发生光电效应？若能，请算出逸出光电子
的最大初动能． (结果保存两位有效数字)
6． (1)以下说法中错误的选项
是()
A ．卢瑟福经过实验发现了质子的核反响方程为414171 2He＋ 7N→8O＋1H
B．铀核裂变的核反响是235
→
141921 92U56Ba＋ 36Kr＋20 n
C．质子、中子、α粒子的质量分别
为m1、m2、m3，质子和中子联合成一个α粒子，开释的能量是 (2m1＋ 2m2－ m3)c2
D．原子从 a 能级状态跃迁到 b 能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从 b 能级状态跃迁到 c 能级状态时汲取波长为λ的光子，已知λ，那么原子从 a 能级状态跃迁到c
21>λ2
能级状态时将要汲取波长为λ1λ2的光子
－λ
λ12
(2) 如图 5 所示，质量 M ＝ 40 g 的靶盒 A 静止在圆滑水平导轨上
的 O 点，水平轻质弹簧一端拴在固定挡板P 上，另一端与靶盒
A 连结． Q 处有一固定的发射器B，它能够对准靶盒发射一颗图 5
水平速度为 v0＝ 50 m/s，质量 m＝ 10 g 的弹丸．当弹丸打入靶盒A
后，便留在盒内．碰撞时间极短，不计空气阻力．问：弹丸进入靶盒 A 后，弹簧的最大弹性势能为多少？
7． (1)核泄露物中的碘－ 131拥有放射性，它在自觉地进行β衰变时，生成元素氙(元素符号
为 Xe) ，同时辐射出γ射线，请达成后边的核反响方程
131
的半53I→____＋____＋γ碘.－131
衰期为 8 天，经过 32 天 (约为一个月 )，其节余的碘－ 131 为本来的 ________，因此在自然
状态下，其辐射强度会较快减弱，不用惊慌．
(2)甲、乙两冰球运动员为争抢冰球而迎面相撞，已知甲运动员的质量为60 kg，乙运动员的质量为70 kg，接触前两运动员速度大小均为 5 m/s，触犯后甲被撞回，速度大小为 2 m/s，问撞后乙的速度多大？方向怎样？
答案
考题展现
1． B
2
－ 3mgh (2)v
2
－ 6gh
L
2． (1)mv
3L
20
v 0－ 3gh
1 2
3． 1.5v 2<v 1≤ 2v 2 或 2v 1
≤v
2<
3v 1
4． B 5.A 6.D 7.D
8． (1)A
(2)越大
2(h ν＋ E 1 )
m
恒的要求
展望操练
1． BC 2.B 3.C
4.B
5． (1)AD
(2)2.55
6.15× 1014
(3)能
－ 20
5.6× 10 J
6． (1)B (2)2.5 J
131
1/16
7． (1) 54Xe －1e
4
(3)
2He ；不可以发生，因为不可以同时知足能量守恒和动量守
(2)1 m/s 方向与乙撞前 (或甲撞后 )的运动方向相反 (或与甲撞前的运动方向同样
)TP。