新课标物理35高考真题汇编分析.docx

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新课标物理35高考真题汇编分析

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　·

【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Ek＝hν－W0和c＝λ0ν得：

W0＝h.若用波长为λ的单色光做实验，光电子的最大初动能Ek＝hν－W0＝h－h，设其截止电压为U，则eU＝Ek，解得：

U＝·.

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v0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v0，求弹簧释放的势能．

图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

3mv＝mv0①

设C离开弹簧时，A、B的速度大小为v1，由动量守恒得3mv＝2mv1＋mv0②

设弹簧的弹性势能为Ep，从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒，有

（3m）v2＋Ep＝（2m）v＋mv③

由①②③式得，弹簧所释放的势能为Ep＝mv④

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：

H＋H→He＋x，式中x是某种粒子．已知：

H、H、He和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u＝931.5MeV/c2，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]n（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＝Δmc2＝Δm×931.5MeV＝17.6MeV.

图13

35．

（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m2，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

m2gL＝m2v2①

式中g是重力加速度的大小．

设球a的质量为m1；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

m2v＝（m1＋m2）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

（m1＋m2）v′2＝（m1＋m2）gL（1－cosθ）③

联立①②③式得

＝－1④

代入题给数据得

＝－1⑤

（ⅱ）两球在碰撞过程中的机械能损失是

Q＝m2gL－（m1＋m2）gL（1－cosθ）⑥

联立①⑥式，Q与碰前球b的最大动能Ek（Ek＝m2v2）之比为

＝1－（1－cosθ）⑦

联立⑤⑦式，并代入题给数据得

＝1－⑧

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Al上，产生如下核反应：

p＋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________．

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v1和v2.在碰撞过程中，由能量和动量守恒定律，得

mv2＝mv＋（2m）v①

mv＝mv1＋（2m）v2②

式中，以碰撞前木块A的速度方向为正．由①②式得

v1＝－③

设碰撞后A和B运动的距离分别为d1和d2，由动能定理得

μmgd1＝mv④

μ（2m）gd2＝（2m）v⑤

按题意有　　d＝d1＋d2⑥

设A的初速度大小为v0，由动能定理得

μmgd＝mv－mv2⑦

联立②至⑦式，得　　v0＝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（Cs）的结合能小于铅原子核（Pb）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v0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v1时，对A、B与弹簧组成的系统，由动量守恒定律得

mv0＝2mv1　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v2，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

mv1＝2mv2　②

mv＝ΔE＋（2m）v　③

联立①②③式得

ΔE＝mv　④

（ⅱ）由②式可知v2＜v1，A将继续压缩弹簧，直至A、B、C三者速度相同，设此速度为v3，此时弹簧被压缩至最短，其弹性势能为Ep.由动量守恒和能量守恒定律得

mv0＝3mv3　⑤

mv－ΔE＝（3m）v＋Ep　⑥

联立④⑤⑥式得

Ep＝mv　⑦

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mA、mB的两个弹性小球A、B静止在地面上，B球距地面的高度h＝0.8m，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＝0.3s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mB＝3mA，重力加速度大小g取10m/s2，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vB，由运动学公式有

vB＝①

将h＝0.8m代入上式，得

v1＝4m/s.②

（ⅱ）设两球相碰前后，A球的速度大小分别为v1和v′1（v′1＝0），B球的速度分别为v2和v′2，由运动学规律可得

v1＝gt③

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

mAv1＋mBv2＝mBv′2④

mAv＋mBv＝mv′⑤

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＝vB⑥

设P点距地面的高度为h′，由运动学规律可得

h′＝⑦

联立②③④⑤⑥⑦式，并代入已知条件可得

h′＝0.75m．⑧

35．[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m1＝0.310kg，滑块B的质量m2＝0.108kg，遮光片的宽度d＝1.00cm；打点计时器所用交流电的频率f＝50.0Hz.

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ΔtB＝3.500ms，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（×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＝①

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ΔtA，则

ΔtA＝＝0.02s②

ΔtA可视为很短

设A在碰撞前、后时速度大小分别为v0，v1.将②式和图给实验数据代入①式得

v0＝2