高考物理试题分类汇编 3--5
【精品试卷】高考物理真题分项解析汇编(解析版)专题16动量(选修3-5)复习专用试卷
高中物理学习材料（精心收集**整理制作）1.（2013·福建卷）将静置在地面上，质量为M （含燃料）的火箭模型点火升空，在极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气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是 。
（填选项前的字母） A.M mv 0 B. m Mv 0 C. m M Mv -0 D. mM mv -02.（2013·天津卷）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“交棒”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3．（2013·上海卷）质量为M 的物块静止在光滑水平桌面上，质量为m 的子弹以水平速度v 0射入物块后，以水平速度2v 0/3射出。
则物块的速度为＿＿＿＿，此过程中损失的机械能为＿＿＿＿。
4.（2013·山东卷）如图所示，光滑水平轨道上放置长木板A （上表面粗糙）和滑块C ，滑块B 置于A 的左端，三者质量分别为kg 2=A m 、kg 1=B m 、kg 2=C m 。
开始时C 静止，A 、B 一起以s /m 5=0v 的速度匀速向右运动，A 与C 发生碰撞（时间极短）后C 向右运动，经过一段时间，A 、B 再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C 碰撞。
求A 与C 发生碰撞后瞬间A 的速度大小。
5.（2013·海南卷）如图所示，光滑水平面上有三个物块A、B和C，它们具有相同的质量，且位于同一直线上。
开始时，三个物块均静止，先让A以一定速度与B碰撞，碰后它们粘在一起，然后又一起与C碰撞并粘在一起，求前后两次碰撞中损失的动能之比。
2015年高考物理试题分类汇编选修3-5及答案解析word版
2015年高考物理试题分类汇编选修3-5及答案解析word 版目录动量与动量守恒 (1)波粒二象性 原子物理 (4)选修3-5汇总 (7)动量与动量守恒1.（15福建卷）如图，两滑块A 、B 在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A 的质量为m ，速度大小为2v o ，方向向右，滑块B 的质量为2m ，速度大小为v 0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是____________。
(填选项前的字母)A. A 和B 都向左运动B. A 和B 都向右运动C. A 静止，B 向右运动D. A 向左运动，B 向右运动答案 D2.（15重庆卷）高空作业须系安全带.如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h （可视为自由落体运动）.此后经历时间t 安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为mg + mg - mg +mg - 【答案】A【解析】试题分析：人下落h 高度为自由落体运动，由运动学公式22v gh =，可知v过程（取向上为正）由动量定理得()0()F mg t mv -=--，解得：F mg =，故选A 。
考点：本题考查运动学公式、动量定理。
3.（15新课标2卷）（10分）滑块a 、b 沿水平面上同一条直线发生碰撞；碰撞后两者粘在一起运动；经过一段时间后，从光滑路段进入粗糙路段。
两者的位置x 随时间t 变化的图像如图所示。
求：（ⅰ）滑块a 、b 的质量之比；（ⅱ）整个运动过程中，两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比。
【答案】（1）8121=m m ；（2）21=∆E W考点：动量守恒定律；能量守恒定律4.（15新课标1卷）波粒二象性 原子物理1.（15江苏卷）（1）波粒二象性时微观世界的基本特征，以下说法正确的有_______A ．光电效应现象揭示了光的粒子性B ．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C ．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D ．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波也相等（2）核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，23592U 是常用的核燃料。
高中物理选修3-5综合测试题含答案
高中物理选修3—5综合测试题一、 选择题1．天然放射现象的发现揭示了：（ ）A ．原子不可再分．B ．原子的核式结构．C ．原子核还可再分．D ．原子核由质子和中子组成． 2．下列说法正确的是（ ）A ．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应B ．利用卢瑟福的α粒子散射实验可以估算原子核的大小C ．玻尔理论是依据α粒子散射实验分析得出的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，电子的动能减小， 原子势能增大，总能量增大3．如图所示，用一束光照射光电管时，电流表A 中有一定读数，下列措施中有可能使电流表的示数增大的是（ ）A 增大入射光的频率B 增大入射光的强度C 滑片P 向右移动D 滑片P 向左移动 4、质量为m 的物体，在水平面上以加速度a 从静止开始运动，所受阻力是f ，经过时间t ，它的速度为V,在此过程中物体所受合外力的冲量是（ ）A.(ma+f )V/aB.mvC.matD.(ma-f )V/a5．用光子能量为E 的光束照射容器中的氢气，氢原子吸收光子后，能发射频率为ν1、ν2、ν3的三种光子，且ν1<ν2<ν3．入射光束中光子的能量应是 （ ） A ．hv 1 C ．h(v 2+v 3) B ．h(v 1+ν2) D ．h(v 1+v 2+v 3)6．如图6—2—4所示，质量为m 的A 小球以水平速度u 与静止的光滑水平面上质量为3m 的 小球B 正碰后，A 球的速率变为原来的一半，则碰后B 球的速度是(以u 方向为正方向)( )A ．B ．u -C ． D7．一个氢原子处于第3能级时，外面射来了一个波长为6.63×10－7m 的光子，下列说法正确的是A.氢原子不吸收这个光子，光子穿过氢原子B.氢原子被电离，电离后电子的动能是0.36evC.氢原子被电离,电离后电子动能为零D.氢原子吸收光子,但不电离8．放射性元素镭放射出α、β、γ三种射线．如果让它们处于匀强磁场中，则三种粒子在磁场中的轨迹正确的 [ ]9．如图所示，A 、B 两物体质量之比m A ︰m B ＝3︰2，原来静止在平板小车C 上，A 、B 间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则（ ）A ．若A 、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A 、B 组成系统的动量守恒 B ．若A 、B 与平板车上表面间的动摩擦因数不同，A 、B 、C 组成系统的动量不守恒 C ．若A 、B 所受的摩擦力大小相等，A 、B 、C 组成系统的动量守恒D ．若A 、B 所受的摩擦力大小不相等，A 、B 、C 组成系统的动量守恒 10．如图8—3—2所示，在光滑水平面上，有一质量为M ＝3 kg 的薄板和质量为m ＝1 kg 的物都以v ＝4 m ／s 的初速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，当薄板的速度为2．4 m ／s 时，物块的运动情况是( ) A.做加速运动 B ．做减速运动C ．做匀速运动D ．以上运动都可能 二、填空题11．如图是利用放射线自动控制铝板厚度的装置。
高中物理选修3-5模块(2017-2019)三年高考真题物理分类汇编 (含答案解析版)
动量1．（2019·江苏卷）质量为M 的小孩站在质量为m 的滑板上，小孩和滑板均处于静止状态，忽略滑板与地面间的摩擦．小孩沿水平方向跃离滑板，离开滑板时的速度大小为v ，此时滑板的速度大小为_________。
A ．m v M B ．M v m C ．m v m M + D ．Mv m M+ 【答案】B【解析】设滑板的速度为u ，小孩和滑板动量守恒得：0mu Mv =-，解得：Mu v m=，故B 正确。
2．（2018·新课标全国II 卷）高空坠物极易对行人造成伤害。
若一个50 g 的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的撞击时间约为2 ms ，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为 A ．10 N B ．102 N C ．103 ND ．104 N【答案】C【解析】设鸡蛋落地瞬间的速度为v ，每层楼的高度大约是3 m ，由动能定理可知：212mgh mv =，解得：22103251015m/s v gh ==⨯⨯⨯=，落地时受到自身的重力和地面的支持力，规定向上为正，由动量定理可知：()()0N mg t mv -=--，解得：1000N N ≈，根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为103 N ，故C 正确。
3．（2018·新课标全国I 卷）高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的均加速直线运动，在启动阶段列车的动能A ．与它所经历的时间成正比B ．与它的位移成正比C ．与它的速度成正比D ．与它的动量成正比 【答案】B【解析】根据初速度为零匀变速直线运动规律可知，在启动阶段，列车的速度与时间成正比，即v =at ，由动能公式E k =12mv 2，可知列车动能与速度的二次方成正比，与时间的二次方成正比，选项AC 错误；由v 2=2ax ，可知列车动能与位移x 成正比，选项B 正确；由动量公式p =mv ，可知列车动能E k =12mv 2=22pm，即与列车的动量二次方成正比，选项D 错误。
高中物理3-5测试题附答案3份
课时跟踪检测1一、单项选择题 1.导学号61691703如图所示甲、乙两种情况中，人用相同大小的恒定拉力拉绳子，使人和船A 均向右运动，经过相同的时间t ，图甲中船A 没有到岸，图乙中船A 没有与船B 相碰.则经过时间t ( )A.图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量小B.图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量大C.图甲中人对绳子拉力的冲量与图乙中人对绳子拉力的冲量一样大D.以上三种情况都有可能解析：选C 由题可知，两个力大小相等，作用时间相同，所以由I ＝F ·t 知，两冲量相等.2.导学号61691704如图所示，一枚火箭搭载着卫星以速率v 0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离.已知前部分的卫星质量为m 1，后部分的箭体质量为m 2，分离后箭体以速率v 2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v 1为( )A.v 0－v 2B.v 0＋v 2C.v 0－m 2m 1v 2D.v 0＋m 2m 1(v 0－v 2) 解析：选D 根据动量守恒定律(m 1＋m 2)v 0＝m 1v 1＋m 2v 2解得v 1＝v 0＋m 2m 1(v 0－v 2)，故A 、B 、C 错误，D 正确.3.导学号61691705冰壶运动深受观众喜爱，图(a)为2014年2月第22届索契冬奥会上中国队员投掷冰壶的镜头.在某次投掷中，冰壶甲运动一段时间后与对方静止的冰壶乙发生正碰，如图(b).若两冰壶质量相等，则碰后两冰壶最终停止的位置可能是( )解析：选B 两个质量相等的冰壶发生正碰，碰撞前后都在同一直线上，选项A 错误；碰后冰壶甲在冰壶乙的左边，选项C 错误；碰撞过程中系统的动能可能减小，也可能不变，但不能增大，所以选项B 正确，选项D 错误. 4.导学号61691706(2016·漳州模拟)解放军鱼雷快艇在南海海域附近执行任务，假设鱼雷快艇的总质量为M ，以速度v 前进，现沿快艇前进方向发射一颗质量为m 的鱼雷后，快艇速度减为原来的35，不计水的阻力，则鱼雷的发射速度为( )A.2M ＋3m 5mv B.2M 5m v C.4M －m 5m v D.4M 5mv 解析：选A 设快艇的速度方向为正方向；根据动量守恒定律有：M v ＝(M －m )35v ＋m v ′. 解得v ′＝ 2M ＋3m 5mv . 5.导学号61691707如图所示，带有光滑弧形轨道的小车质量为m ，放在光滑水平面上，一质量也为 m 的铁块，以速度v 沿轨道水平端向上滑去，至某一高度后再向下返回，则当铁块回到小车右端时，将( )A.以速度v 做平抛运动B.以小于v 的速度做平抛运动C.静止于车上D.自由下落解析：选D 设铁块回到小车右端时，铁块的速度为v 1，小车的速度为v 2，对小车和铁块组成的系统，由动量守恒：m v ＝m v 1＋m v 2，由机械能守恒：12m v 2＝12m v 12＋12m v 22，解得v 1＝0，v 2＝v ，故选项D 正确.二、多项选择题6.导学号61691708如图所示，将一个内、外侧均光滑的半圆形槽，置于光滑的水平面上，槽的左侧有一个竖直墙壁.现让一个小球自左端槽口A 的正上方从静止开始下落，与半圆形槽相切从点A 进入槽内，则以下说法中正确的是( )A.小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功B.小球在半圆形槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒C.小球从最低点向右侧最高点运动过程中，小球与槽组成的系统在水平方向动量守恒D.小球离开槽右侧最高点以后，将做竖直上抛运动解析：选BC 小球的机械能有一部分转移给了半圆形槽，因此除重力对小球做功外，半圆形槽对小球的弹力也对小球做了功(负功)，故选项A 错误.整个系统不存在机械能损失，故选项B 正确.当小球过槽的最低点后，槽就离开墙向右加速运动，系统水平方向不受外力作用，故选项C 正确.小球离开槽右侧最高点时，有一个随槽向右的水平分速度，小球飞出后做斜抛运动，故选项D 错误.7.导学号61691709质量都为m 的小球a 、b 、c 以相同的速度分别与另外三个质量都为M 的静止小球相碰后，a 球被反向弹回，b 球与被碰球粘合在一起仍沿原方向运动，c 球碰后静止，则下列说法正确的是( )A.m 一定小于MB.m 可能等于MC.b 球与质量为M 的球组成的系统损失的动能最大D.c 球与质量为M 的球组成的系统损失的动能最大解析：选AC 由a 球被反向弹回，可以确定三小球的质量m 一定小于M ；当两小球发生完全非弹性碰撞时损失的动能最大，b 球与被碰球粘合在一起，发生的是完全非弹性碰撞.8.导学号61691710质量为M 、内壁间距为L 的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m 的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间，如图所示.现给小物块一水平向右的初速度v ，小物块与箱壁碰撞N 次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止.设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为( )A.12m v 2B.mM 2(m ＋M )v 2C.12NμmgLD.NμmgL解析：选BD 由于水平面光滑，一方面，箱子和物块组成的系统动量守恒，二者经多次碰撞后，保持相对静止，易判断二者具有向右的共同速度v ′，根据动量守恒定律有m v＝(M ＋m )v ′，系统损失的动能为ΔE 1＝12m v 2－12(M ＋m )v ′2，可知B 正确；另一方面，系统损失的动能可由Q ＝ΔE k 且Q ＝μmg ·s 相对求得，由于小物块从中间向右出发，最终又回到箱子正中间，其间共发生N 次碰撞，则s 相对＝NL ，则选项D 也正确.三、非选择题9.导学号61691711(10分)在水平力F ＝30 N 的作用下，质量m ＝5 kg 的物体由静止开始沿水平面运动.已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，若F 作用6 s 后撤去，撤去F 后物体还能向前运动多长时间才停止？(g 取10 m/s 2)解析：解法一：用动量定理解，分段处理，选物体为研究对象，对于撤去F 前物体做匀加速运动的过程，受力情况如图甲所示，始态速度为零，终态速度为v ，取水平力F 的方向为正方向，根据动量定理有(F －μmg )t 1＝m v －0.对于撤去F 后，物体做匀减速运动的过程，受力情况如图乙所示，始态速度为v ，终态速度为零.根据动量定理有－μmgt 2＝0－m v .以上两式联立解得t 2＝F －μmg μmg tt 1＝30－0.2×5×100.2×5×10×6 s ＝12 s.解法二：用动量定理解，研究全过程.选物体作为研究对象，研究整个运动过程，这个过程中的初、末状态物体的速度都等于零.取水平力F 的方向为正方向，根据动量定理得(F －μmg )t 1＋(－μmg )t 2＝0解得t 2＝F －μmg μmg t 1＝30－0.2×5×100.2×5×10×6 s ＝12 s 答案：12 s10.导学号61691712(12分)(2014·天津卷)如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A ，质量m A ＝4 kg ，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计.可视为质点的物块B 置于A 的最右端，B 的质量m B ＝2 kg.现对A 施加一个水平向右的恒力F ＝10 N ，A 运动一段时间后，小车左端固定的挡板与B 发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A 、B 粘合在一起，共同在F 的作用下继续运动，碰撞后经时间t ＝0.6 s ，二者的速度达到v t ＝2 m/s.求：(1)A 开始运动时加速度a 的大小；(2)A 、B 碰撞后瞬间的共同速度v 的大小；(3)A 的上表面长度l .解析：(1)以A 为研究对象，由牛顿第二定律有F ＝m A a① 代入数据解得a ＝2.5 m/s 2 ②(2)对A 、B 碰撞后共同运动t ＝0.6 s 的过程，由动量定理得Ft ＝(m A ＋m B )v t －(m A ＋m B )v③代入数据解得v ＝1 m/s ④ (3)设A 、B 发生碰撞前，A 的速度为v A ，对A 、B 发生碰撞的过程，由动量守恒定律有 m A v A ＝(m A ＋m B )v ⑤ A 从开始运动到与B 发生碰撞前，由动能定理有Fl ＝12m A v 2A ⑥由④⑤⑥式，代入数据解得l ＝0.45 m答案：(1)2.5 m/s 2 (2)1 m/s (3)0.45 m11.导学号61691713(15分)(2015·枣庄一模)质量M ＝3.0 kg 的长木板置于光滑水平面上，木板左侧放置一质量m ＝1.0 kg 的木块，右侧固定一轻弹簧，处于原长状态，弹簧正下方部分的木板上表面光滑，其它部分的木板上表面粗糙，如图所示.现给木块v 0＝4.0 m/s 的初速度，使之向右运动，在木板与木块向右运动过程中，当木板和木块达到共速时，木板恰与墙壁相碰，碰撞过程时间极短，木板速度的方向改变，大小不变，最后木块恰好在木板的左端与木板相对静止.求：(1)木板与墙壁相碰时的速度v 1；(2)整个过程中弹簧所具有的弹性势能的最大值E pm .解析：(1)以木块与木板组成的系统为研究对象，从木块开始运动到两者速度相同的过程中，系统动量守恒，由动量守恒定律可得：m v 0＝(M ＋m )v 1，解得v 1＝1 m/s.(2)木板与墙壁碰后返回，木块压缩弹簧，当弹簧压缩到最短时，木块与木板速度相等，在此过程中两者组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可得：M v 1－m v 1＝(M ＋m )v 2，解得：v 2＝0.5 m/s ； 当弹簧压缩到最短时，弹簧弹性势能最大，由能量守恒定律可得：12m v 20＝12(M ＋m )v 22＋E pm ＋Q ，当木块到达木板最左端时两者速度相等，在此过程中，系统动量守恒， 由动量守恒定律可得：M v 1－m v 1＝(M ＋m )v 3，解得：v 3＝0.5 m/s ；从木块开始运动到木块再回到木板最左端的整个过程中，由能量守恒定律可得：12m v 20＝12(M ＋m )v 23＋2Q ， 解得：Q ＝3.75 J ，E pm ＝3.75 J ；答案：(1) 1 m/s (2) 3.75 J12.导学号61691714(15分)(2014·新课标Ⅰ)如图所示，质量分别为m A 、m B 的两个弹性小球A 、B 静止在地面上，B 球距地面的高度h ＝0.8 m ，A 球在B 球的正上方.先将B 球释放，经过一段时间后再将A 球释放.当A 球下落t ＝0.3 s 时，刚好与B 球在地面上方的P 点处相碰.碰撞时间极短，碰后瞬间A 球的速度恰为零.已知m B ＝3m A ，重力加速度大小g ＝10 m/s 2忽略空气阻力及碰撞中的动能损失.求：(1)B 球第一次到达地面时的速度；(2)P 点距离地面的高度.解析：(1)设B 球第一次到达地面时的速度大小为v B ，由运动学公式有v B ＝2gh①将h ＝0.8 m 代入上式，得v B ＝4 m/s ②(2)设两球相碰前后，A 球的速度大小分别为v 1和v 1′(v 1′＝0)，B 球的速度分别为v 2和v 2′.由运动学规律可知v 1＝gt ③由于碰撞时间极短，重力的作用可以忽略，两球相碰前后的动量守恒，总动能保持不变.规定向下的方向为正，有m A v 1＋m B v 2＝m B v 2′④ 12m A v 21＋12m B v 22＝12m B v 2′2 ⑤ 设B 球与地面相碰后的速度大小为v B ′，由运动学及碰撞的规律可得v B ′＝v B ⑥ 设P 点距地面的高度为 h ′，由运动学规律可知h ′＝v B ′2－v 222g ⑦联立②③④⑤⑥⑦式，并代入已知条件可得h ′＝0.75 m答案：(1)4 m/s (2)0.75 m课时跟踪检测2一、单项选择题 1.导学号61691728下列说法正确的是( )A.有的光是波，有的光是粒子B.光子与电子是同样的一种粒子C.光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著D.γ射线具有显著的粒子性，而不具有波动性解析：选C 从光的波粒二象性可知：光是具有波粒二象性的，只不过在有的情况下波动性显著，有的情况下粒子性显著.光的波长越长，越容易观察到其显示波动特征.光子是一种不带电的微观粒子，而电子是带负电的微观粒子，它们虽然都是微观粒子，但有本质区别，故上述选项中正确的是C. 2.导学号61691729根据爱因斯坦的“光子说”可知( )A.“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”B.光的波长越大，光子的能量越小C.一束单色光的能量可以连续变化D.只有光子数很多时，光才具有粒子性解析：选B 光子的能量由光的频率决定，波长越大，频率越小，能量越小.3.导学号61691730如图所示，用a 、b 两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现当a 光照射时验电器的指针偏转，b 光照射时指针未偏转，以下说法正确的是( )A.增大a 光的强度，验电器的指针偏角一定减小B.a 光照射金属板时验电器的金属小球带负电C.a 光在真空中的速度大于b 光在真空中的速度D.a 光在真空中的波长小于b 光在真空中的波长解析：选D 增大a 光的强度，从金属板飞出的光电子增多，金属板带电荷量增大，验电器的指针偏角一定增大，选项A 错误；a 光照射金属板时，光电子从金属板飞出，金属板带正电，验电器的金属小球带正电，选项B 错误；光在真空中的速度为c ，选项C 错误；经分析，a 光在真空中的频率大于b 光在真空中的频率，故a 光在真空中的波长小于b 光在真空中的波长，选项D 正确.4.导学号61691731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解析：选B 根据爱因斯坦光电效应方程E km ＝hν－W 0，由遏止电压定义可知，W 0＝hν0，E km ＝eU c ，结合题意与图象可以判断，W 0相同，U c1＞U c2，则三种色光的频率为ν甲＝ν乙＜ν丙，同时判断甲光对应光电子的最大初动能小于丙光对应光电子的最大初动能，A 、D 错误；由ν＝c λ知，λ甲＝λ乙＞λ丙，选项B 正确；同一光电管，截止频率相等，选项C 错误. 5.导学号61691732研究光电效应的电路如图所示.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U AK 的关系图象中，正确的是( )解析：选C 由于光的频率相同，所以对应的反向截止电压相同，选项A 、B 错误；发生光电效应时，在同样的加速电压下，光强度越大，逸出的光电子数目越多，形成的光电流越大，所以选项C 正确，D 错误. 6.导学号61691733(2013·北京卷)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只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，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实.光电效应实验装置示意图如图.用频率为ν的普通光源照射阴极K ，没有发生光电效应.换同样频率为ν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K 、A 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 为电子电荷量)( )A.U ＝hνe －W eB.U ＝2hνe －W eC.U ＝2hν－WD.U ＝5hν2e －W e解析：选B 由光电效应方程可知：nhν＝W ＋12m v 2m(n ＝2,3,4，…)①在减速电场中由动能定理得－eU ＝0－12m v 2m② 联立①②得：U ＝nhνe －W e(n ＝2,3,4，…)，选项B 正确. 二、多项选择题 7.导学号61691734(2016·陕西联考)下列说法中正确的是( )A.普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论B.大量的电子通过双缝后在屏上能形成明暗相间的条纹，这表明所有的电子都落在明条纹处C.电子和其他微观粒子，都具有波粒二象性D.光波是一种概率波，光的波动性是由于光子之间的相互作用引起的，这是光子自身的固有性质E.一束单色光照射到某种金属表面不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长解析：选ACE 普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，A 正确；不可能所有的电子都落在明条纹处，B 错误；所有粒子都具有波粒二象性，C 正确；波粒二象性是光的根本属性，与光子之间的相互作用无关，D 错误；每种金属都有发生光电效应的最小频率即极限频率，当光子的频率不小于极限频率时，才发生光电效应，故不发生光电效应是因为光的频率太小，波长太长，E 正确. 8.导学号61691735在探究光电效应现象时，某小组的同学分别用波长为λ、2λ的单色光照射某金属，逸出的光电子最大速度之比为2∶1，普朗克常量用h 表示，光在真空中的速度用c 表示.则A.光电子的最大初动能之比为2∶1B.该金属的截止频率为c 3λC.该金属的截止频率为c λD.用波长为52λ的单色光照射该金属时能发生光电效应 E.用波长为4λ的单色光照射该金属时不能发生光电效应解析：选BDE 由于两种单色光照射下，逸出的光电子的最大速度之比为2∶1，由E k ＝12m v 2可知，光电子的最大初动能之比为4∶1，选项A 错误；又由hν＝W ＋E k 知，h c λ＝W ＋12m v 21，h c 2λ＝W ＋12m v 22，又v 1＝2v 2，解得W ＝h c 3λ，则该金属的截止频率为c 3λ，选项B 正确，C 错误；光的波长小于或等于3λ时才能发生光电效应，选项D 、E 正确. 9.导学号61691736如图为用光照射锌板产生光电效应的装置示意图。
物理选修3-5高考真题汇编
1．[物理——选修3-5]（15分）（1）（6分）氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：21H+31H →42He+x ，式中x 是某种粒子。
已知：21H 、31H 、42He 和粒子x 的质量分别为2.0141u 、3.0161u 、4.0026u 和1.0087u ；1u=931.5MeV/c 2，c 是真空中的光速。
由上述反应方程和数据可知，粒子x 是__________，该反应释放出的能量为_________ MeV （结果保留3位有效数字） （2）（9分）如图，小球a 、b 用等长细线悬挂于同一固定点O 。
让球a 静止下垂，将球b 向右拉起，使细线水平。
从静止释放球b ，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°。
忽略空气阻力，求 （i ）两球a 、b 的质量之比；（ii ）两球在碰撞过程中损失的机械能与球b 在碰前的最大动能之比。
2.23592U经过m 次a 衰变和n 次β衰变20782Pb,则 （ ）A.m=7，n=3B.m=7,n=4C.m=14，n=9D.m=14,n=183.如图，大小相同的摆球a 和b 的质量分别为m 和3m ，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触，现将摆球a 向左边拉开一小角度后释放，若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是 （ ）A.第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等B.第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等C.第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同D.发生第二次碰撞时，两球在各自的平衡位置4、一个氢旅子从n =3能级跃迁到n =2能级，该氢原子 （ ） A 、放出光子，能量增加 B 、放出光子，能量减少C 、吸收光子，能量增加 D 、吸收光子，能量减少5、“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成，若在结两端加一恒定电压U ，则它会辐射频率为v 的电磁波，且与U 成正比，即v =kU ，已知比例系数k 仅与元电荷e 的2倍和普朗克常量h 有关。
物理选修3-5近代物理高考真题汇编(2015-2019年)(打印版)
物理选修3-5近代物理高考真题汇编（2015-2019年）编撰：王平平1.（2019·全国卷I·T14）氢原子能级示意图如图所示。
光子能量在1.63 eV ～3.10 eV 的光为可见光。
要使处于基态(n =1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子,最少应给氢原子提供的能量为 ( ) A.12.09 eV B.10.20 eV C.1.89 eV D.1.51 eV2.(2019·全国卷Ⅱ ·T15)太阳内部核反应的主要模式之一是质子-质子循环,循环的结果可表示为411H →24He+210e+2ν,已知 11H和 24He 的质量分别为m p =1.007 8 u 和m α=4.002 6 u,1 u=931 MeV/c 2,c 为光速。
在4个 11H 转变成1个 24He 的过程中,释放的能量约为 ( )A.8 MeVB.16 MeVC.26 MeVD.52 MeV3.(2019·天津高考 ·T6)我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破,等离子体中心电子温度首次达到1亿度,为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础。
下列关于聚变的说法正确的是( )A.核聚变比核裂变更为安全、清洁B.任何两个原子核都可以发生聚变C.两个轻核结合成质量较大的核,总质量较聚变前增加D.两个轻核结合成质量较大的核,核子的比结合能增加4.（2019·北京高考·T19）光电管是一种利用光照射产生电流的装置,当入射光照在管中金属板上时,可能形成光电流。
表中给出了6次实验的结果。
组 次入射光子的能量/eV相对光强光电流大小/mA 逸出光电子的最大动能/eV第 一 组 1 2 3 4.0 4.0 4.0 弱 中 强 29 43 60 0.9 0.9 0.9 第 二 组 4 5 66.0 6.0 6.0弱 中 强 27 40 552.9 2.9 2.9由表中数据得出的论断中不正确的是 ( ) A .两组实验采用了不同频率的入射光B .两组实验所用的金属板材质不同C .若入射光子的能量为5.0 eV,逸出光电子的最大动能为1.9 eVD .若入射光子的能量为5.0 eV,相对光强越强,光电流越大5.(2019·江苏高考·T12（2）)100年前,卢瑟福用α粒子轰击氮核打出了质子。
历年(2020-2023)全国高考物理真题分类(物理常识)汇编(附答案)
历年(2020-2023)全国高考物理真题分类(物理常识)汇编一、单选题1．（2023ꞏ辽宁ꞏ统考高考真题）安培通过实验研究，发现了电流之间相互作用力的规律。
若两段长度分别为1l ∆和2l ∆、电流大小分别为I 1和I ₂的平行直导线间距为r 时，相互作用力的大小可以表示为21221I I l l F k r ∆∆∆=。
比例系数k 的单位是（ ）A ．kgꞏm/（s²ꞏA ）B ．kgꞏm/（s²ꞏA²）C ．kgꞏm²/（s³ꞏA ）D ．kgꞏm²/（s³ꞏA³）2．（2023ꞏ浙江ꞏ高考真题）下列属于国际单位制中基本单位符号的是（ ）A ．JB ．KC ．WD ．Wb3．（2022ꞏ浙江ꞏ统考高考真题）下列属于力的单位是（ ）A ．2kg m/s ⋅B ．kg m/s ⋅C ．2kg m /s ⋅D ．2kg s/m ⋅4．（2021ꞏ海南ꞏ高考真题）公元前4世纪末，我国的《墨经》中提到“力，形之所以奋也”，意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。
力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示，正确的是（ ） A ．1kg m s -⋅⋅ B ．2kg m s -⋅⋅ C ．2Pa m ⋅ D ．1J m -⋅5．（2021ꞏ天津ꞏ高考真题）科学研究方法对物理学的发展意义深远，实验法、归纳法、演绎法、类比法、理想实验法等对揭示物理现象的本质十分重要。
下列哪个成果是运用理想实验法得到的（ ）A ．牛顿发现“万有引力定律”B ．库仑发现“库仑定律”C ．法拉第发现“电磁感应现象”D ．伽利略发现“力不是维持物体运动的原因”6．（2021ꞏ河北ꞏ高考真题）普朗克常量346.62610J s h -=⨯⋅，光速为c ，电子质量为e m ，则e h m c在国际单位制下的单位是（ ） A ．J/s B ．m C ．J m ⋅ D ．m/s7．（2020ꞏ浙江ꞏ高考真题）以下物理量为矢量，且单位是国际单位制基本单位的是（ ）A ．电流、AB ．位移、mC ．功、JD ．磁感应强度、T参考答案一、单选题1．（2023ꞏ辽宁ꞏ统考高考真题）安培通过实验研究，发现了电流之间相互作用力的规律。
高考物理试题分类汇编：十三、选修3-5
系列资料BY三好网汇编2016年高考物理试题分类汇编：选修3-51.（全国新课标I卷，35）（15分）（1）（5分）现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。
下列说法正确的是__________。
（填正确答案标号。
选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。
每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B．入射光的频率变高，饱和光电流变大C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生E．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关（2）（10分）某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中。
为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度0v 竖直向上喷出；玩具底部为平板（面积略大于S）；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开。
忽略空气阻力。
已知水的密度为 ，重力加速度大小为g，求：(i)喷泉单位时间内喷出的水的质量；(ii)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。
1/9不怕同桌是学霸？就怕同桌过寒假！寒假弯道超车，鸡年一鸣惊人！名师1对1免费约课：4000—176—333系列资料BY 三好网汇编2/9不怕同桌是学霸？就怕同桌过寒假！寒假弯道超车，鸡年一鸣惊人！名师1对1免费约课：4000—176—3332.（全国新课标II 卷，35）（15分）⑴（5分）在下列描述核过程的方程中，属于α衰变的是，属于β衰变的是，属于裂变的是，属于聚变的是．（填正确答案标号）A ．14140671C N +e -→B ．3232015161P S +e-→C ．238234492902U Th +He →D ．1441717281N +He O +H→E ．235114094192054380U +n Xe +Sr +2n→F ．32411120H +H He +n →⑵（10分）如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其前面的冰块均静止于冰面上．某时刻小孩将冰块以相对冰面3m /s 的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为0.3m h =（h 小于斜面体的高度）．已知小孩与滑板的总质量为130kg m =，冰块的质量为210kg m =，小孩与滑板始终无相对运动．取重力加速度的大小210m /s g =．（ⅰ）求斜面体的质量；（ⅱ）通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？系列资料BY 三好网汇编3/9不怕同桌是学霸？就怕同桌过寒假！寒假弯道超车，鸡年一鸣惊人！名师1对1免费约课：4000—176—3333.（全国新课标III 卷，35）（15分）（1）一静止的铝原子核2713Al 俘获一速度为71.010⨯m/s 的质子p 后，变为处于激发态的硅原子核2814Si ，下列说法正确的是_________（填正确的答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，没错选1个扣3分，最低得分为零分）A 、核反应方程为27281314p Al Si+→B 、核反应方程过程中系统动量守恒C 、核反应过程中系统能量不守恒D 、核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和E 、硅原子核速度的数量级为510m/s ，方向与质子初速度方向一致（2）、如图所示，水平地面上有两个静止的小物块a 和b ，其连线与墙垂直：a 和b系列资料BY 三好网汇编4/9不怕同桌是学霸？就怕同桌过寒假！寒假弯道超车，鸡年一鸣惊人！名师1对1免费约课：4000—176—333相距l ；b 与墙之间也相距l ；a 的质量为m ，b 的质量为34m ，两物块与地面间的动摩擦因数均相同，现使a 以初速度0v 向右滑动，此后a 与b 发生弹性碰撞，但b 没有与墙发生碰撞，重力加速度大小为g ，求物块与地面间的动摩擦力因数满足的条件。
高中物理选修35高考题分类
葛洲坝中学2013—2014学年第一学期高三物理总复习一轮练习3-5高中物理选修3-5高考题分类(原创)一、纯动量守恒问题（一）1.如图所示，甲乙两小孩各坐一辆冰撬，在水平冰面上游戏，甲和他乘的冰撬质量共为M=30kg，乙和他乘的冰撬质量也是30kg。
游戏时，甲推着一个质量m=15kg的箱子，共同以速度v0=2.0m/s滑行，乙以同样大的速度迎面而来，为了避免相撞甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住。
若不计冰面的摩擦。
求甲至少以多大的速度（相对地面）将箱子推出才能避免相撞。
2．两磁铁各放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动．已知甲车和磁铁的总质量为0.5 kg，乙车和磁铁的总质量为1.0 kg.两磁铁的N极相对，推动一下，使两车相向运动．某时刻甲车的速率为2 m/s，乙车的速率为3 m/s，方向与甲相反．两车运动过程中始终未相碰．求：(1)两车最近时，乙车的速度为多大？(2)甲车开始反向运动时，乙车的速度为多大？3.如图所示，质量分别为mA=0.5 kg、mB=0.4 kg的长板紧挨在一起静止在光滑的水平面上，质量为mC=0.1 kg的木块C以初速vC0=10 m/s滑上A板左端，最后C木块和B板相对静止时的共同速度vCB=1.5 m/s.求：（1）A板最后的速度vA；（2）C木块刚离开A板时的速度vC.第1 页共9 页葛洲坝中学2013—2014学年第一学期高三物理总复习一轮练习3-54、（2012山东卷）光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为mA=3m、mB= mC=m，开始时B、C均静止，A以初速度V0向右运动，A与B相撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变。
求B与C 碰撞前B的速度大小。
v0A B C5．(2008山东卷)（2）一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为M的盒子，如图1所示。
现给盒子—初速度v0，此后，盒子运动的v-t图象呈周期性变化，如图2所示。
高中物理选修3-5高考题分类(原创)315
高中物理选修3-5高考题分类(原创)一、纯动量守恒问题（一）1.如图所示，甲乙两小孩各坐一辆冰撬，在水平冰面上游戏，甲和他乘的冰撬质量共为M=30kg ，乙和他乘的冰撬质量也是30kg 。
游戏时，甲推着一个质量m=15kg 的箱子，共同以速度v 0=2.0m/s 滑行，乙以同样大的速度迎面而来，为了避免相撞甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住。
若不计冰面的摩擦。
求甲至少以多大的速度（相对地面）将箱子推出才能避免相撞。
2．两磁铁各放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动．已知甲车和磁铁的总质量为0.5 kg ，乙车和磁铁的总质量为1.0 kg.两磁铁的N 极相对，推动一下，使两车相向运动．某时刻甲车的速率为2 m/s ，乙车的速率为3 m/s ，方向与甲相反．两车运动过程中始终未相碰．求：(1)两车最近时，乙车的速度为多大？(2)甲车开始反向运动时，乙车的速度为多大？3.如图所示，质量分别为m A =0.5 kg 、m B =0.4 kg 的长板紧挨在一起静止在光滑的水平面上，质量为m C =0.1 kg 的木块C 以初速v C 0=10 m/s 滑上A 板左端，最后C 木块和B 板相对静止时的共同速度v CB =1.5 m/s.求：（1）A 板最后的速度v A ；（2）C 木块刚离开A 板时的速度v C .4、（2012山东卷）光滑水平轨道上有三个木块A 、B 、C ，质量分别为m A =3m 、m B = m C =m ，开始时B 、C 均静止，A 以初速度V 0向右运动，A 与B 相撞后分开，B 又与C 发生碰撞并粘在一起，此后A 与B 间的距离保持不变。
求B 与C 碰撞前B 的速度大小。
5．(2008山东卷)（2）一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为M 的盒子，如图1所示。
现给盒子—初速度v 0，此后，盒子运动的v-t 图象呈周期性变化，如图2所示。
请据此求盒内物体的质量。
高考物理总复习·人教实验版：选修3-5综合测试题
选修3－5综合测试题本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，考试时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．下面列出的是一些核反应方程：3015P―→3014Si＋X，94Be＋21H―→105B＋Y，42He＋42He―→73Li＋Z.其中()A．X是质子，Y是中子，Z是正电子B．X是正电子，Y是质子，Z是中子C．X是中子，Y是正电子，Z是质子D．X是正电子，Y是中子，Z是质子[答案] D[解析]由电荷数守恒和质量数守恒规律可知，X是正电子，Y 是中子，Z是质子，故D正确．2．(2012·上海模拟)用α粒子轰击铝核(2713Al)，在变为磷核(3015P)的同时释放一个x粒子，磷核(3015P)具有放射性，它在衰变为硅核(3014Si)的同时释放一个y粒子，则x粒子和y粒子分别是() A．质子和电子B．质子和正电子C．中子和电子D．中子和正电子[答案] D[解析]由核反应的质量数和电荷数守恒得42He＋2713Al→3015P＋10n，x粒子为中子；3015P→3014Si＋01e，y是正电子，D正确．3．(2012·乌鲁木齐模拟)下列说法正确的是()A.15 7N＋11H→12 6C＋42He是α衰变方程B.42He＋2713Al→3015P＋10n是β衰变方程C.11H＋21H→32He＋γ是核聚变反应方程D.238 92U→234 90Th＋42He是核裂变反应方程[答案] C[解析]放射性元素的原子核发出α粒子，称之为α衰变，A选项错误；β衰变为10n→11H＋ 0－1e，B选项错误；铀的裂变反应方程为：23892U＋10n→144 56Ba＋8936Kr＋310n，D选项错误；C选项正确．4．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v0，则()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[答案] B[解析]因系统所受合外力为零，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．(2012·太原模拟)下列说法正确的是()A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应B．大量的氢原子从n＝3的能级向低能级跃迁时只会辐射两种不同频率的光C．一束单色光照射到某种金属表面不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短D．发生光电效应时，入射光的光强一定，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越少[答案]AD[解析]太阳辐射的能量主要是氢核的聚变，所以A正确；大量氢原子从n＝3的能级向低能级跃迁时，能发出3种不同频率的光，所以B不正确；一束单色光照射到金属表面不能发生光电效应，则说明这种光的频率太低，波长太长．所以C不正确；发生光电效应时，当入射光的光强一定时，频率越高，光子数越少，则单位时间内逸出的光电子就少，所以答案D正确．6．如图1所示是研究光电效应的电路．某同学利用该装置在不同实验条件下得到了三条光电流I与A、K两极之间的电极U AK的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图2所示．则下列说法正确的是()A．甲光对应的光电子的最大初动能小于丙光对应的光电子的最大初动能B．甲光对乙光的频率相同，且甲光的光强比乙光强C．丙光的频率比甲、乙光的大，所以光子的能量较大，丙光照射到K极到电子从K极射出的时间间隔明显小于甲、乙光相应的时间间隔D．用强度相同的甲、丙光照射该光电管，则单位时间内逸出的光电子数相等[答案]AB[解析]当光照射到K极时，如果入射光的频率足够大(大于极限频率)，就会从K极发射出光电子．当反向电压增加到某一值时，电流表A中电流就会变为零．此时E km＝eU C，式中E km表示光电子的最大初动能，e为电子的电荷量，U C为遏止电压．所以丙光的最大初动能较大，A正确．对于甲、乙两束频率相同的光来说，入射光强越大，单位时间内照射到单位面积的光子数越多，所以单位时间内发射的光子数越多．因此甲光比乙光强．所以B正确．由于丙光产生的光电子的最大初动能较大，结合光电效应方程E k＝hν－W0可知，丙光的频率较大．而对甲、丙两束不同频率的光来说，光强相同是单位时间内照射到单位面积上的光子的总能量相等，由于丙光的光子频率较高，每个光子的能量较大，所以单位时间内照射到单位面积上的光子数就较少，所以单位时间内发射的光电子数就较少．因此D错误．由于光的吸收和辐射是一份一份的，只要光的频率足够大，发射光电子几乎是瞬时的(10－9s)，发射时间与光的频率无关．因此C错误．7．(2012·深圳模拟)已知金属钾的逸出功为 2.22eV.氢原子的能级如图所示，一群处在n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，能够从金属钾的表面打出光电子的光波共有( )A ．一种B ．两种C ．三种D ．四种[答案] B[解析] 由题意知，处于n ＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射的光子种类是n (n －1)2＝3，即3到2(光波的能量为1.89eV)，3到1(光波能量为12.09eV)和2到1(光波能量为10.2eV)，金属钾的逸出功为2.22eV ，故能从金属钾表面打出光子的光波只有两种，B 选项正确．8．有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长(估计重一吨左右)．一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量．他进行了如下操作：首先将船平行于码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头停下，而后轻轻下船．用卷尺测出船后退的距离d ，然后用卷尺测出船长L .已知他的自身质量为m ，渔船的质量为( )A.m (L ＋d )dB.m (L －d )dC.mL dD.m (L ＋d )L [答案] B[解析]如图所示，设该同学在t 时间内从船尾走到船头，由动量守恒定律知，人、船在该时间内的平均动量大小相等，即m s 人t ＝M d t ，又s 人＝L －d ，得M ＝m (L －d )d.9．(2012·天津十二区县模拟)一个X 核与一个氚核结合成一个氦核时放出一个粒子Y ，由于质量亏损放出的能量为ΔE ，核反应方程是X ＋31H ―→42He ＋Y ；Y 可以通过释放一个电子而转化为质子．下列说法正确的是( )A ．X 是氢的同位素B.235 92U 可以俘获Y 发生裂变反应C ．核反应X ＋31H ―→42He ＋Y 中亏损的质量为ΔE c 2D ．X ＋31H →42He ＋Y 是原子核的人工转变方程[答案] ABC[解析] 由于Y 释放一个电子转化为质子，可以判定Y 是中子，根据X 核与氚核的反应可判断X 是氘核，故A 正确；用中子轰击铀235可发生裂变反应，故B正确；由质能方程ΔE＝mc2得m＝ΔE/c2，故C正确；X核与氚核的反应在太阳内部可以发生，故D错误．10．如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为M＝3kg的木板，木板上有质量为m＝1kg的物块．它们都以v＝4m/s的初速度反向运动，它们之间有摩擦，且木板足够长，当木板的速度为2.4m/s时，物块的运动情况是()A．做加速运动B．做减速运动C．做匀速运动D．以上运动都有可能[答案] A[解析]当木板速度为v1＝2.4m/s时，由动量守恒定律可得，M v－m v＝M v1＋m v2，解得v2＝0.8m/s，方向向左，可见物块已经向左匀加速运动，选项A正确．第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分．把答案直接填在横线上)11．(6分)(2012·信息卷)氦3是一种十分清洁、安全的能源，开发月壤中蕴藏丰富的氦3资源，对人类社会今后的可持续发展具有深远意义．研究发现在太阳内部两个氘核可聚变成氦3，已知氘核的质量为2.0136u，中子的质量为1.0087u，32He核质量为3.0150u.若质量亏损1u 释放的核能为＝931.5MeV ，则两个氘核聚变成32He 核的核反应方程为____________________；上述反应中释放的核能为__________________．[答案] (1)221H →32He ＋10n 3.26MeV[解析] 由质量数守恒和电荷数守恒可得核反应方程为221H →32He ＋10n ；在核反应中质量亏损为Δm ＝2×2.0136u －1.0087u －3.0150u ＝0.0035u ，所以释放的核能为0.0035×931.5MeV ＝3.26MeV .12．(6分)在做“验证动量守恒定律”的实验中，小球的落点情况如图所示，入射球A 与被碰球B 的质量之比为M A ∶M B ＝3∶2，则实验中碰撞结束时刻两球动量大小之比为p A ∶p B ＝________.[答案] 1∶2[解析] 考查碰撞中动量守恒表达式的应用．实验中碰撞结束时刻的动量之比为p A p B＝M A ·OM M B ·ON ＝32×18.3055.14＝12 13．(6分)(2012·信息卷)某种紫外线波长为300nm ，该紫外线光子的能量为________J ．金属镁的逸出功为5.9×10－19J ，则让该紫外线照射金属镁时逸出光电子的最大初动能为________J(普朗克常量h ＝6.63×10－34J·s)．[答案] 6.63×10－19 7.3×10－20[解析] 该紫外线光子的能量为E ＝hν＝h c λ＝6.63×10－19J据光电效应方程E km ＝hν－W 0，让该紫外线照射金属镁时逸出光电子的最大初动能为E km ＝7.3×10－20J.三、论述计算题(共4小题，共42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14．(10分)(2012·信息卷)爱因斯坦提出对光电效应的解释时，实验测量尚不精确，加上这种观点与以往的观点大相径庭，因此并未立即得到承认．后来美国物理学家密立根开始用精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量，这项工作成了爱因斯坦方程式在很小误差范围内的直接实验证据．密立根的实验目的是：测量金属的遏止电压U c .与入射光频率ν，由此计算普朗克常量h ，并与普朗克根据黑体辐射得出的h 相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程式的正确性．如图所示是根据某次实验作出的U c －ν图象，电子的电荷量为1.6×10－19C.试根据图象求：(1)这种金属的截止频率νc ；(2)普朗克常量h .[答案](1)4.27×1014Hz(2)6.30×10－34J· s[解析](1)由爱因斯坦光电效应方程hν＝W＋E k得hν＝hνc＋eU c变形得U c＝he(ν－νc)由题图可知，U c＝0对应的频率即为截止频率νc，得νc＝4.27×1014Hz(2)题图中图线的斜率he＝ΔU cΔν＝3.93×10－15V·s代入电子电量计算得h＝6.30×10－34J·s15．(10分)在光滑的水平地面上静止着一质量M＝0.4kg的薄木板，一个质量m＝0.2kg的木块(可视为质点)以v0＝4m/s的速度，从木板左端滑上，一段时间后，又从木板上滑下(不计木块滑下时的机械能损失)，两物体仍沿直线继续向前运动，从木块与木板刚刚分离开始计时，经时间t＝3.0s，两物体之间的距离增加了s＝3m，已知木块与木板的动摩擦因数μ＝0.4，求薄木板的长度．[答案] 1.25m[解析]设木块与木板分离后速度分别为v1、v2，由动量守恒定律得m v0＝m v1＋M v2v 1－v 2＝s t解得v 1＝2m/s ，v 2＝1m/s由功能关系得μmgd ＝12m v 20－12m v 21－12M v 22 代入数据解得d ＝1.25m16．(11分)(2012·信息卷)用动能为E k1的中子轰击静止的锂核(63Li) ，发生核反应，产生动能为E k2的氚核和一个α粒子，并放出能量为E 的光子，已知氚和α粒子的运动方向相同，则(1)写出核反应方程式；(2)α粒子具有的动能；(3)求上述反应中的质量亏损．[答案] (1)63Li ＋10n →31H ＋42He (2)(E k1－3E k2)24(3)E ＋E k2－E k1c 2＋(E k1－3E k2)24c 2[解析] (1)63Li ＋10n →31H ＋42He(2)碰撞过程遵循动量守恒，则 m n v n ＝m T v T ＋m αv α 即2m n E k1＝2m T E k2＋2m αE kα解得E kα＝(E k1－3E k2)24(3)亏损的质量为Δm ＝ΔE c 2＝E ＋E k2＋E kα－E k1c 2＝E ＋E k2＋E k1c 2＋(E k1－3E k2)24c 217．(11分)(2012·信息卷)倾角为θ的斜面固定在地面上，质量为M ＝2.5m 的物体A 静止在斜面上，质量为m 的物体B 以某一速度向A 运动，已知刚与A 接触时，B 的速度为v 0，两者碰撞后迅速分开，设碰撞时间为t 且极短(AB 只能碰撞一次)．碰撞后A 获得的速度为v 03，试求： (1)第一次碰后瞬间B 的速度；(2)两物体第一次碰撞过程中的平均相互作用力的大小．[答案] (1)v 06 (2)5m v 06t[解析] (1)由题知，两物体碰撞时间极短，故内力远大于外力，故A 、B 组成的系统满足动量守恒定律．设碰后瞬间B 的速度为v ，取沿斜面向下为正方向，则有m v 0＝M v 03＋m v 解得v ＝v 06(2)以B 为研究对象，设A 对B 的平均作用力F ，则 由动量定理可得－Ft ＝m v －m v 0解得F ＝5m v 06t故A 、B 间的平均相互作用力大小为5m v 06t.。
新课标物理3-5高考真题汇编
35．[2011·课标全国卷] O1(1)在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为________．若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做实验，则其遏止电压为________．已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e 、c 和h .【答案】h c λ0 hc e ·λ0－λλ0λ【解析】 截止频率即刚好发生光电效应的频率，此时光电子的最大初动能为零，由爱因斯坦光电效应方程E k ＝hν－W 0和c ＝λ0ν得：W 0＝h c λ0.若用波长为λ的单色光做实验，光电子的最大初动能E k ＝hν－W 0＝h c λ－h c λ0，设其截止电压为U ，则eU ＝E k ，解得：U ＝hc e ·λ0－λλ0λ. F3(2)如图1－17所示，A 、B 、C 三个木块的质量均为m ，置于光滑的水平面上，B 、C 之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连．将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B 和C 紧连，使弹簧不能伸展，以至于B 、C 可视为一个整体．现A 以初速v 0 沿B 、C 的连线方向朝B 运动，与B 相碰并粘合在一起．以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C 与A 、B 分离．已知C 离开弹簧后的速度恰为v 0 ，求弹簧释放的势能．1－17【解析】 设碰后A 、B 和C 的共同速度的大小为v ，由动量守恒得3m v ＝m v 0①设C 离开弹簧时，A 、B 的速度大小为v 1，由动量守恒得3m v ＝2m v 1＋m v 0②设弹簧的弹性势能为E p ，从细线断开到C 与弹簧分开的过程中机械能守恒，有12(3m )v 2＋E p ＝12(2m )v 21＋12m v 20③ 由①②③式得，弹簧所释放的势能为E p ＝13m v 20④ 35．O2(1)[2012·课标全国卷]氘核和氚核可发生热核聚变而释放出巨大的能量，该反应方程为：21H ＋31H →42He ＋x ，式中x 是某种粒子．已知：21H 、31H 、42He 和粒子x 的质量分别为2.0141 u 、3.0161 u 、4.0026 u 和1.0087 u ；1 u ＝931.5 MeV/c 2，c 是真空中的光速．由上述反应方程和数据可知，粒子x 是______，该反应释放出的能量为________MeV(保留3位有效数字)．35．(1)[答案] 10n(或中子) 17.6[解析] 由质量数守恒和电荷数守恒可知，粒子x 是中子．由质能方程可得ΔE ＝Δmc 2＝Δm ×931.5 MeV ＝17.6 MeV .图1335．(2)F3[2012·课标全国卷]如图，小球a 、b 用等长细线悬挂于同一固定点O .让球a 静止下垂，将球b 向右拉起，使细线水平．从静止释放球b ，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°.忽略空气阻力，求：(ⅰ)两球a 、b 的质量之比；(ⅱ)两球在碰撞过程中损失的机械能与球b 在碰前的最大动能之比．35．(2)[解析] (ⅰ)设球b 的质量为m 2，细线长为L ，球b 下落至最低点、但未与球a 相碰时的速率为v ，由机械能守恒定律得m 2gL ＝12m 2v 2① 式中g 是重力加速度的大小．设球a 的质量为m 1；在两球碰后的瞬间，两球共同速度为v ′，以向左为正．由动量守恒定律得m 2v ＝(m 1＋m 2)v ′②设两球共同向左运动到最高处时，细线与竖直方向的夹角为θ，由机械能守恒定律得 12(m 1＋m 2)v ′2＝(m 1＋m 2)gL (1－cos θ)③ 联立①②③式得m 1m 2＝11－cos θ－1④ 代入题给数据得m 1m 2＝2－1⑤ (ⅱ)两球在碰撞过程中的机械能损失是Q ＝m 2gL －(m 1＋m 2)gL (1－cos θ)⑥联立①⑥式，Q 与碰前球b 的最大动能E k (E k ＝12m 2v 2)之比为 Q E k ＝1－m 1＋m 2m 2(1－cos θ)⑦ 联立⑤⑦式，并代入题给数据得Q E k ＝1－22⑧ 35．[物理——选修3－5](15分)O2[2013·新课标全国卷Ⅰ](1)一质子束入射到静止靶核2713Al 上，产生如下核反应：p ＋2713Al →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 ________．35．(1)14 13[解析]由电荷数守恒可知，新核的质子数为1＋13＝14；根据质量数守恒可知，新核的中子数为1＋27－1－14＝13.35．O2[2013·新课标全国卷Ⅰ] (2)在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A 和B ，两者相距为d .现给A 一初速度，使A 与B 发生弹性正碰，碰撞时间极短．当两木块都停止运动后，相距仍然为d .已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ，B 的质量为A 的2倍，重力加速度大小为g .求A 的初速度的大小．35．(2)[解析]设在发生碰撞前的瞬间，木块A 的速度大小为v ；在碰撞后的瞬间，A 和B 的速度分别为v 1和v 2.在碰撞过程中，由能量和动量守恒定律，得12m v 2＝12m v 21＋12(2m )v 22① m v ＝m v 1＋(2m )v 2②式中，以碰撞前木块A 的速度方向为正．由①②式得v 1＝－v 22③ 设碰撞后A 和B 运动的距离分别为d 1和d 2，由动能定理得μmgd 1＝12m v 21④μ(2m )gd 2＝12(2m )v 22⑤按题意有 d ＝d 1＋d 2⑥设A 的初速度大小为v 0，由动能定理得μmgd ＝12m v 20－12m v 2⑦ 联立②至⑦式，得 v 0＝285μgd ⑧ 35．[物理——选修3－5](15分)O2[2013·新课标全国卷Ⅱ](1)(5分)关于原子核的结合能，下列说法正确的是________(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分)．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 (133 55Cs)的结合能小于铅原子核(208 82Pb)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量大于该原子核的结合能35．(1)ABC [解析] 根据结合能的概念，将原子核分解成自由核子所需要的最小能量等于结合能，A 正确；结合能越大，原子核越稳定，重核衰变放出能量，转化为结合能更大的衰变产物，B 正确；组成原子核的核子越多，它的结合能越高，故铯原子核的结合能小于铅原子核的结合能，C 正确；比结合能是指原子核结合能对其中所有核子的平均值，亦即若把原子核全部拆成自由核子，平均对每个核子所要添加的能量，所以比结合能越大，原子核越牢固，D 错误；自由核子组成原子核时，放出的能量与组成的原子核的结合能相等，E 错误．35．O2[2013·新课标全国卷Ⅱ] 如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m 的物块A 、B 、C .B 的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)．设A 以速度v 0朝B 运动，压缩弹簧；当A 、B 速度相等时，B 与C 恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动．假设B 和C 碰撞过程时间极短．求从A 开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中，(ⅰ)整个系统损失的机械能；(ⅱ)弹簧被压缩到最短时的弹性势能．35．(2)[解析] (ⅰ)从A 压缩弹簧到A 与B 具有相同速度v 1时，对A 、B 与弹簧组成的系统，由动量守恒定律得m v 0＝2m v 1 ①此时B 与C 发生完全非弹性碰撞，设碰撞后的瞬时速度为v 2，损失的机械能为ΔE .对B 、C 组成的系统，由动量守恒和能量守恒定律得m v 1＝2m v 2 ②12m v 21＝ΔE ＋12(2m )v 22 ③ 联立①②③式得ΔE ＝116m v 20④ (ⅱ)由②式可知v 2＜v 1，A 将继续压缩弹簧，直至A 、B 、C 三者速度相同，设此速度为v 3，此时弹簧被压缩至最短，其弹性势能为E p .由动量守恒和能量守恒定律得m v 0＝3m v 3 ⑤12m v 20－ΔE ＝12(3m )v 23＋E p ⑥ 联立④⑤⑥式得E p ＝1348m v 20⑦ 35．[物理——选修3－5][2014·新课标全国卷Ⅰ] (1)O2关于天然放射性，下列说法正确的是________．A ．所有元素都可能发生衰变B ．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C ．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D ．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强E ．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线35．(1)BCD [解析] 本题考查了原子核的衰变．原子序数大于83的元素才可以发生衰变，原子序数小于83的元素有的可以发生衰变，有的不可以发生衰变，A 错误；放射性元素的半衰期与元素所处的物理 、化学状态无关，B 、C 正确；三种射线α、β、γ穿透能力依次增强，D 正确；原子核发生α或β衰变时常常伴随着γ光子的产生，但同一原子核不会同时发生α衰变和β衰变，E 错误．(2)F3如图所示，质量分别为m A 、m B 的两个弹性小球A 、B 静止在地面上，B 球距地面的高度h ＝0.8 m ，A 球在B 球的正上方，先将B 球释放，经过一段时间后再将A 球释放，当A 球下落t ＝0.3 s 时，刚好与B 球在地面上方的P 点处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间A 球的速度恰为零，已知m B ＝3m A ，重力加速度大小g 取10 m/s 2，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失．求：(1)B 球第一次到过地面时的速度；(2)P 点距离地面的高度．(2)解：(ⅰ)设B 球第一次到达地面时的速度大小为v B ，由运动学公式有v B ＝2gh ①将h ＝0.8 m 代入上式，得v 1＝4 m/s.②(ⅱ)设两球相碰前后，A 球的速度大小分别为v 1和v ′1(v ′1＝0)，B 球的速度分别为v 2和v ′2，由运动学规律可得v 1＝gt ③由于碰撞时间极短，重力的作用可以忽略，两球相碰前后的动量守恒，总动能保持不变，规定向下的方向为正，有m A v 1＋m B v 2＝m B v ′2④12m A v 21＋12m B v 22＝12m v ′22⑤ 设B 球与地面相碰后速度大小为v ′B ，由运动学及碰撞的规律可得v ′B ＝v B ⑥设P 点距地面的高度为h ′，由运动学规律可得h ′＝v ′2B －v 222g⑦ 联立②③④⑤⑥⑦式，并代入已知条件可得h ′＝0.75 m ．⑧35．[2014·新课标Ⅱ卷] [物理——选修3－5](1)在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是________．A ．密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值B ．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C ．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po )和镭(Ra )两种新元素D ．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子E ．汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷(2)现利用图(a )所示的装置验证动量守恒定律．在图(a )中，气垫导轨上有A 、B 两个滑块，滑块A 右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B 左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间．图(a )实验测得滑块A 的质量m 1＝0.310 kg ，滑块B 的质量m 2＝0.108 kg ，遮光片的宽度d ＝1.00 cm ；打点计时器所用交流电的频率f ＝50.0 Hz .将光电门固定在滑块B 的右侧，启动打点计时器，给滑块A 一向右的初速度，使它与B 相碰．碰后光电计时显示的时间为Δt ＝3.500 ms ，碰撞前后打出的纸带如图(b )所示．图(b )若实验允许的相对误差绝对值(⎪⎪⎪⎪⎪⎪碰撞前后总动量之差碰前总动量×100%)最大为5%，本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律？写出运算过程．35．[答案] (1)ACE (2)略[解析] (1)密立根通过油滴实验测出了基本电荷的电量，A 项正确；卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型，发现了原子中心有一个核，B 、D 两项错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋和镭两种新元素，并因此获得了诺贝尔奖，C 项正确；汤姆逊通过研究阴极射线，发现了电子，并测出了电子的比荷，E 项正确．(2)按定义，物块运动的瞬间时速度大小v 为v ＝Δs Δt① 式中Δs 为物块在短时间Δt 内走过的路程．设纸带上打出相邻两点的时间间隔为Δt A ，则Δt A ＝1f ＝0.02 s ②Δt A 可视为很短设A 在碰撞前、后时速度大小分别为v 0，v 1.将②式和图给实验数据代入①式得v 0＝2.00 m /s ③v 2＝0.970 m /s ④设B 在碰撞后的速度大小为v 2，由①式得v 2＝d Δt B ⑤ 代入题给实验数据得v 2＝2.86 m /s ⑥设两滑块在碰撞前、后的总动量分别为p 和p′则p ＝m 1v 0⑦p ′＝m 1v 1＋m 2v 2⑧两滑块在碰撞前后总动量相对误差的绝对值为δp ＝⎪⎪⎪⎪p －p′p ×100%⑨联立③④⑥⑦⑧⑨式并代入有关数据，得δp ＝1.7%<5%⑩因此，本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律．图1-1335．[物理—选修3－5][2015·全国卷Ⅰ] (1)O1在某次光电效应实验中，得到的遏止电压U c 与入射光的频率ν的关系如图1-13所示．若该直线的斜率和截距分别为k 和b ，电子电荷量的绝对值为e ，则普朗克常量可表示为__________________，所用材料的逸出功可表示为________________．(2)F3如图1-14，在足够长的光滑水平面上，物体A 、B 、C 位于同一直线上，A 位于B 、C 之间．A 的质量为m ，B 、C 的质量都为M ，三者都处于静止状态．现使A 以某一速度向右运动，求m 和M 之间应满足什么条件，才能使A 只与B 、C 各发生一次碰撞．设物体间的碰撞都是弹性的．图1-1435．(1)ek －eb[解析] 在光电效应现象中，入射光子能量为hν，这些能量的一部分用于克服逸出功W 0，多余的能量转化为电子的最大初动能，由动能定理得eU c ＝h ν－W 0，整理得U c ＝h e ν－W 0e.图线斜率k ＝h e，所以普朗克常量h ＝ek ；截距为b ，即eb ＝－W 0，所以逸出功W 0＝－eb . (2)(5－2)M ≤m <M[解析] A 向右运动与C 发生第一次碰撞，碰撞过程中，系统的动量守恒、机械能守恒．设速度方向向右为正，开始时A 的速度为v 0，第一次碰撞后C 的速度为v C 1，A 的速度为v A 1.由动量守恒定律和机械能守恒定律得m v 0＝m v A 1＋M v C 1①12m v 20＝12m v 2A 1＋12M v 2C 1② 联立①②式得v A 1＝m －M m ＋M v 0③ v C 1＝2m m ＋M v 0④ 如果m >M ，第一次碰撞后，A 与C 速度同向，且A 的速度小于C 的速度，不可能与B 发生碰撞；如果m ＝M ，第一次碰撞后，A 停止，C 以A 碰前的速度向右运动，A 不可能与B 发生碰撞；所以只需考虑m <M 的情况．第一次碰撞后，A 反向运动与B 发生碰撞．设与B 发生碰撞后，A 的速度为v A 2，B 的速度为v B 1，同样有v A 2＝m －M m ＋M v A 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫m －M m ＋M 2v 0⑤ 根据题意，要求A 只与B 、C 各发生一次碰撞，应有v A 2≤v C 1⑥联立④⑤⑥式得m 2＋4mM －M 2≥0⑦解得m ≥(5－2)M ⑧另一解m ≤－(5＋2)M 舍去．所以，m 和M 应满足的条件为 (5－2)M ≤m <M ⑨35．[2015·全国卷Ⅱ] [物理选修3－5](1)O1实物粒子和光都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是________．A ．电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样B ．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C ．人们利用中子衍射来研究晶体的结构D ．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构E ．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关[答案] ACD(2)F3滑块a 、b 沿水平面上同一条直线发生碰撞；碰撞后两者粘在一起运动；经过一段时间后，从光滑路段进入粗糙路段．两者的位置x 随时间t 变化的图像如图1-13所示．求：(ⅰ)滑块a 、b 的质量之比；(ⅱ)整个运动过程中，两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比．图1-13[答案] (i)1∶8 (ii)1∶2[解析] (i)设a 、b 的质量分别为m 1、m 2，a 、b 碰撞前的速度为v 1、v 2.由题给图像得 v 1＝－2 m/s ①v 2＝1 m/s ②a 、b 发生完全非弹性碰撞，碰撞后两滑块的共同速度为v .由题给图像得 v ＝23m/s ③ 由动量守恒定律得m 1v 1＋m 2v 2＝(m 1＋m 2)v ④联立①②③④式得m 1∶m 2＝1∶8⑤(ii)由能量守恒定律得，两滑块因碰撞而损失的机械能为ΔE ＝12m 1v 21＋12m 2v 22－12(m 1＋m 2)v 2⑥ 由图像可知，两滑块最后停止运动．由动能定理得，两滑块克服摩擦力所做的功为W ＝12(m 1＋m 2)v 2⑦ 联立⑥⑦式，并代入题给数据得W ∶ΔE ＝1∶2⑧。
物理3-5高考题集
历年高考物理3-5部分在光滑的水平面上，质量为m 1的小球A 以速率v 0向右运动。
在小球的前方O 点处有一质量为m 2的小球B 处于静止状态，如图所示。
小球A 与小球B 发生正碰后小球A 、B 均向右运动。
小球B 被在Q 点处的墙壁弹回后与小球A 在P 点相遇，PQ ＝1.5PO 。
假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的，求两小球质量之比m 1/m 2。
解：从两小球碰撞后到它们再次相遇，小球A 和B 的速度大小保持不变，根据它们通过的路程，可知小球B 和小球A 在碰撞后的速度大小之比为4∶1两球碰撞过程有：101122m v m v m v =+ 222101122111222m v m v m v =+ 解得：122m m = 33．[选修3-5]（15分） ⑴（6分）天然放射性元素Pu 23994经过____次α衰变和____次β衰变，最后变成铅的同位素____。
（填入铅的三种同位素Pb 20682、Pb 20782、Pb 20482中的一种）⑵（9分）某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律。
图中两摆摆长相同，悬挂于同一高度，A 、B 两摆球均很小，质量之比为1∶2。
当两摆球均处于自由静止状态时，其侧面刚好接触。
向右上方拉动B 球使其摆线伸直并与竖直方向成45º角，然后将其由静止释放。
结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角为30º。
若本实验允许的最大误差为±4%，此实验是否成功地验证了动量守恒定律？33．⑴8，4，Pb 20782 ⑵是。
36．[物理——选修3-5]（15分）⑴（5分）关于光电效应，下列说法正确的是 （填入选项前的字母，有填错的不得分）A ．极限频率越大的金属材料逸出功越大B ．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C ．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D ．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多⑵（10分）两个质量分别为M 1和M 2的劈A 和B ，高度相同，放在A 和B 的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平相切，如图所示。
(完整版)2019年高考物理试题分类汇编：选修3-5专题
2019年高考物理试题分类汇编：3--51．（ 2018 上海卷）．与原子核内部变化相关的现象是（（ A）电离现象（B）光电效应现象）（C）天然放射现象（D）粒子散射现象答案： C2．（ 2018 上海卷）．依据爱因斯坦的“光子说”可知（）（A）“光子说”实质就是牛顿的“微粒说”（B）光的波长越大，光子的能量越小（C）一束单色光的能量能够连续变化（D）只有光子数好多时，光才拥有粒子性答案： B，轧辊放射源3．（ 2018 上海卷）．在轧制钢板时需要动向地监测钢板厚度，其检测装置由放射源、探测器等组成，如下图。
该装置中探测器探测器接收到的是（）（ A）X 射线（B）射线（C）射线（D）射线答案： D，4．（ 2018 上海卷）．某种元素拥有多种同位素，反应这些同位素的质量数A与中子数 N关系的是图（）A A A AO N O N O N O N（A）（B）（C）（D）答案： B5．（ 2018 天津卷）．以下说法中正确的选项是（）A．采纳物理或化学方法能够有效地改变放射性元素的半衰期B．由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子C．从高空对地面进行遥感拍照是利用紫外线优秀的穿透能力D．原子和所含核子独自存在时的总质量小于该原子核的质量分析：半衰期是原子的物理属性，不可以采纳物理或化学方法改变；高空遥感是用红外线的；因为核子联合为原子核时能量增添必定存在质量损失；氢原子从高能量的激发态跃迁到低能量的基态时放出能量，因此放出光子。
答案B。
6． (2018全国理综).23592 U经过m次a 衰变和n 次β衰变20782 Pb,则A.m=7，n=3B.m=7 n=4C.m=14 n=9D. m=14 n=18【分析】质量数减少为：4m=235-207=28,m=7. 核电荷数减少为：2m-n=92-82=10,n=4【答案】 B7． (2018 全国理综 ). 如图，大小同样的摆球 a 和 b 的质量分别为m和 3m，摆长同样，并排悬挂，均衡时两球恰好接触，现将摆球 a 向左侧拉开一小角度后释放，若两球的碰撞是弹性的，以下判断正确的A.第一次碰撞后的瞬时，两球的速度大小相等B.第一次碰撞后的瞬时，两球的动量大小相等C.第一次碰撞后，两球的最大摆角不同样D.发生第二次碰撞时，两球在各自的均衡地点【解析】根据碰撞动量守恒定律和动能守恒得 m1v1 m1v1 ' m2v2 ' ，1m1v121m1 v1 '21m1v2 ' 2，且 m1 m ， m23m 解得 v1 'm1m2 v11v1，222m1m222m1v1112mgh mgR(1 cos) ，知v2 'm2v1，因此A正确，B错误；依据mvm122第一次碰撞后，两球的最大摆角同样， C错误；依据单摆的等时性， D 正确。
物理选修3-5高考真题
1．[物理——选修3-5]（15分）（1）（6分）氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：21H+31H →42He+x ，式中x 是某种粒子。
已知：21H 、31H 、42He 和粒子x 的质量分别为2.0141u 、3.0161u 、4.0026u 和1.0087u ；1u=931.5MeV/c 2，c 是真空中的光速。
由上述反应方程和数据可知，粒子x 是__________，该反应释放出的能量为_________ MeV （结果保留3位有效数字）（2）（9分）如图，小球a 、b 用等长细线悬挂于同一固定点O 。
让球a 静止下垂，将球b 向右拉起，使细线水平。
从静止释放球b ，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°。
忽略空气阻力，求（i ）两球a 、b 的质量之比；（ii ）两球在碰撞过程中损失的机械能与球b 在碰前的最大动能之比。
2. 23592U 经过m 次a 衰变和n 次β衰变20782Pb,则 （ ） A.m=7，n=3 B.m=7,n=4 C.m=14，n=9 D.m=14,n=183.如图，大小相同的摆球a 和b 的质量分别为m 和3m ，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触，现将摆球a 向左边拉开一小角度后释放，若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是 （ ）A.第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等B.第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等C.第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同D.发生第二次碰撞时，两球在各自的平衡位置 4、一个氢旅子从n =3能级跃迁到n =2能级，该氢原子 （ ） A 、放出光子，能量增加 B 、放出光子，能量减少C 、吸收光子，能量增加 D 、吸收光子，能量减少5、“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成，若在结两端加一恒定电压U ，则它会辐射频率为v 的电磁波，且与U 成正比，即v =kU ，已知比例系数k 仅与元电荷e 的2倍和普朗克常量h 有关。
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（A ） （B ） （C ） （D ）2012年高考物理试题分类汇编：3--51．（2012上海卷）．与原子核内部变化有关的现象是（ ）（A ）电离现象（B ）光电效应现象（C ）天然放射现象 （D ）α粒子散射现象答案：C2．（2012上海卷）．根据爱因斯坦的“光子说”可知（ ）（A ）“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”（B ）光的波长越大，光子的能量越小 （C ）一束单色光的能量可以连续变化（D ）只有光子数很多时，光才具有粒子性 答案：B ，3．（2012上海卷）．在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度，其检测装置由放射源、探测器等构成，如图所示。
该装置中探测器接收到的是（）（A ）X 射线 （B ）α射线（C ）β射线（D ）γ射线答案：D ，4．（2012上海卷）．某种元素具有多种同位素，反映这些同位素的质量数A 与中子数N 关系的是图（）答案：B 5．（2012天津卷）．下列说法中正确的是（ ）A ．采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期B ．由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子C ．从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力D ．原子和所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量解析：半衰期是原子的物理属性，不能采用物理或化学方法改变；高空遥感是用红外线的；由于核子结合为原子核时能量增加必然存在质量亏损；氢原子从高能量的激发态跃迁到低能量的基态时放出能量，所以放出光子。
答案B 。
6．(2012全国理综). 23592U 经过m 次a 衰变和n 次β衰变Pb 20782,则 A.m=7，n=3 B.m=7 n=4 C.m=14 n=9 D. m=14 n=18【解析】质量数减少为：4m=235-207=28,m=7.核电荷数减少为：2m-n=92-82=10,n=4 【答案】B7．(2012全国理综).如图，大小相同的摆球a 和b 的质量分别为m 和3m ，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触，现将摆球a 向左边拉开一小角度后释放，若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的A.第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等B.第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等C.第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同D.发生第二次碰撞时，两球在各自的平衡位置【解析】根据碰撞动量守恒定律和动能守恒得''221111v m v m v m +=，221211211'21'2121v m v m v m +=，且m m =1，m m 32=解得112121121'v v m m m m v -=+-=，112112212'v v m m m v =+=，所以A 正确，B 错误；根据)cos 1(212θ-==mgR mgh mv ，知第一次碰撞后，两球的最大摆角θ相同，C 错误；根据单摆的等时性，D 正确。
【答案】AD8．（2012广东卷）.能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一，下列释放核能的反应方程，表述正确的有A. 32411120H H He n +→+是核聚变反应 B. 32411120H H He n +→+是β衰变C. 2351140941920543802U n Xe Sr n +→++是核裂变反应 D ．2351140941920543802U n Xe Sr n +→++是α衰变答案：AC9．（2012北京高考卷）．一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级，该氢原子 A ．放出光子，能量增加 B ．放出光子，能量减少 C ．吸收光子，能量增加 D ．吸收光子，能量减少 答案：B10．（2012山东卷）.（8分）【物理—物理3-5】 （1）氢原子第n 能级的能量为12n E E n =，其中1E 为基态能量。
当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为1ν；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为2ν，则12νν= 。
（2）光滑水平轨道上有三个木块A 、B 、C ，质量分别为3A m m =、B C m m m ==，开始时B 、C 均静止，A 以初速度向右运动，A 与B 相撞后分开，B 又与C 发生碰撞并粘在一起，此后A 与B 间的距离保持不变。
求B 与C 碰撞前B 的速度大小。
38．（1）14（2）设A 与B 碰撞后，A 的速度为，B 与C 碰撞前B 的速度为，B 与V 碰撞后粘在一起的速度为，由动量守恒定律得 对A 、B 木块：0A A A B Bm v m v m v =+○1 对B 、C 木块：()B BB C m v m m v=+○2 由A 与B 间的距离保持不变可知A v v=○3 联立○1○2○3式，代入数据得065B v v = ○411．（2012四川卷）．如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子 A ．从n =4能级跃迁到n =3能级比从n =3能级跃迁到n =2能级辐射出电磁波的波长长B ．从n =5能级跃迁到n =l 能级比从n =5能级跃迁到n =4能级辐射出电磁波的速度大C ．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的D ．从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量 答案：A12．（2012天津卷）.（1）质量为0.2kg 的小球竖直向下以6m/s 的速度落至水平地面，再以4m/s 的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为 kg. m/s ，若小球与地面的作用时间为0.2s ，则小球受到地面的平均作用力大小为 N（取g=10m/s 2）9（1）解析：取竖直向上为正方向则初动量为负末动量为正，动量变化为2)2.06(2.04=⨯--⨯=-'=∆p p p kgm/s12102.02.02=⨯+=+∆=mg t p F N13．（2012上海卷）．6027Co 发生一次β衰变后变为Ni ，其衰变方程为___________在该衰变过程中还发妯频率为ν1、ν2的两个光子，其总能量为___________。
答案： 6027Co →6028Ni ＋ 0－1e ，h （ν1＋ν2），14．A （2012上海卷）．A 、B 两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A 质量为5kg ，速度大小为10m/s ，B 质量为2kg ，速度大小为5m/s ，它们的总动量大小为_________kgm/s ；两者相碰后，A 沿原方向运动，速度大小为4m/s ，则B 的速度大小为_________m/s 。
答案：40，10，15．(2012全国新课标).[物理——选修3-5]（15分）（1）（6分）氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：21H+31H →42He+x ，式中x 是某种粒子。
已知：21H 、31H 、42He 和粒子x 的质量分别为2.0141u 、3.0161u 、4.0026u和1.0087u ；1u=931.5MeV/c 2，c 是真空中的光速。
由上述反应方程和数据可知，粒子x 是__________，该反应释放出的能量为_________ MeV （结果保留3位有效数字） （2）（9分）如图，小球a 、b 用等长细线悬挂于同一固定点O 。
让球a 静止下垂，将球b 向右拉起，使细线水平。
从静止释放球b ，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°。
忽略空气阻力，求（i ）两球a 、b 的质量之比；（ii ）两球在碰撞过程中损失的机械能与球b 在碰前的最大动能之比。
[答案]（1）10n (或中子)，17.6 （2）12-, 221-[解析]C （2012江苏卷）．（选修模块3－5）（12分）（1）如图所示为某原子的能级图，a 、b 、c 这原子跃迁所发出的三种波长的光，在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，测正确的是_________(2)一个中子与某原子核发生核反应，生成一个氘核，其核反应方程式为________________.该反应放出的能量为Q ，则氘核的比结合能为_________(3)A 、B 两种光子的能量之比为2：1，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为E A 、E B ，求A 、B 两种光子的动量之比和该金属的逸出功。
12C(3-5) 【解析】根据m n E E chh -==λν，能量和频率依次增大的顺序是：b 、c 、a ，所以波长依次增大的是a 、c 、b 。
【答案】（1）C（2）H H n 211110→+；2Q（3）光子能量hv =ε，动量λhp =，且λcv =，得cp ε=，则A p ：=B p 2:1A 照射时，光电子的最大初动能O A A W E -=ε.同理OB B W E -=ε.解得B A o E E W 2-=17（2012重庆卷）．质量为m 的人站在质量为2m 的平板小车上，以共同的速度在水平地面上沿直线前行，车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比。
当车速为v 0时，人从车上以相对于地面大小为v 0的速度水平向后跳下。
跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计，则能正确表示车运动的v －t 图象为答案：B19（2012重庆卷）．以下是物理学史上3个著名的核反应方程x+73Li →2y y+147N → x+178O y+94Be →z+126Cx 、y 和z 是三种不同的粒子，其中z 是A ．α粒子B ．质子C ．中子D ．电子 答案：C19（2012海南卷）.模块3-5试题（12分）（1）（4分）2011年3月11日，日本发生九级大地震，造成福岛核电站的核泄漏事故。
在泄露的污染物中含有131I 和137Cs 两种放射性核素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射。
在下列四个式子中，有两个能分别反映131I 和137Cs 衰变过程，它们分别是_______和__________（填入正确选项前的字母）。
131I 和137Cs 原子核中的中子数分别是________和_______.A.X 1→1371560Ba n + B.X 2→1310541Xe e -+ C.X 3→13756Ba +01e - D.X 4→13154Xe +11p解析：由质量数和核电荷数守恒可以得出正确选项 B C 78 82（2）（8分）一质量为2m 的物体P 静止于光滑水平地面上，其截面如图所示。
图中ab 为粗糙的水平面，长度为L ；bc 为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab 和bc 均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接。
现有一质量为m 的木块以大小为v 0的水平初速度从a 点向左运动，在斜面上上升的最大高度为h ，返回后在到达a 点前与物体P 相对静止。