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2012-2017年新课标全国卷专题分类汇总——专题14：选修3-5
2012-2017年新课标全国卷专题分类汇总——专题14：选修3-5

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专题14：选修3—5
考情分析：2017年首次变为必考部分，重要性大大增加。原子物理主要考查光电效应和原子核相关问题。动量主要考查利用动量守恒定律和能量关系解决物块的碰撞问题。
建议：除碰撞问题外，其它题目难度不大，要关注几个常考点。碰撞问题的解题思路比较明确,注意机械能守恒定律的成立条件，有时还要用到动能定理。如果把近几年各地高考题浏览一遍,应对高考应该没问题。
1、（2016年新课标全国卷I）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_______。
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、（2015年新课标全国卷II)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．人们利慢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
3、（2014年新课标全国卷II）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．汤姆孙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
4、（2014年新课标全国卷I）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
5、（2013年新课标全国卷II)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（）的结合能小于铅原子核（）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
6、(2017年新课标全国卷II)一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核,衰变方程为。下列说法正确的是
A．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能
B．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小
C．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间
D．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量
7、（2016年新课标全国卷III)一静止的铝原子核Al俘获一速度为1.0×107 m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核Si,下列说法正确的是_______。
A．核反应方程为p+Al→Si
B．核反应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105 m/s，方向与质子初速度的方向一致
8、（2016年新课标全国卷II）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．C→N+e B．P→S+e
C．U→Th+He D．N+He→O+H
E．U+n→Xe+Sr+2n F．H+H→He+n
9、（2017年新课标全国卷I）大科学工程“人造太阳"主要是将氚核聚变反应释放的能量用来发电，氚核聚变反应方程是,已知的质量为2。0136u,的质量为3。0150u，的质量为1.0087u，1u＝931MeV/c2。氚核聚变反应中释放的核能约为
A．3.7MeV B．3。3MeV C．2.7MeV D．0。93MeV
10、（2017年新课标全国卷III)（多选）在光电效应试验中，分别用频率为va、vb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb。为普朗克常量.下列说法正确的是
A．若va>vb，则一定有Ua<Ub B．若va>vb,则一定有Eka〉Ekb
C．若Ua<Ub，则一定有Eka<Ekb D．若va〉vb，则一定有hvaEka〉hvbEkb
11、（2015年新课标全国卷I)在某次光电效应实验中,得到的遏制电压Uc与入射光的频率ν的关系如图所示，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______.
12、（2013年新课标全国卷I）一质子束入射到静止靶核上，产生如下核反应：p+→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_______。
13、（2012年新课标全国卷)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：+→+x,式中x是某种粒子.已知：、、和粒子x的质量分别为2。014 1u、3.016 1u、4。002 6u和1。008 7u；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（结果保留3位有效数字）.
14、（2017年新课标全国卷III）(多选）一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动.F随时间t变化的图线如图所示，则
A．t=1s时物块的速率为1m/s
B．t=2s时物块的动量大小为4kg·m/s
C．t=3s时物块的动量大小为5kg·m/s
D．t=4s时物块的速度为零
15、（2017年新课标全国卷I）将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略）
A．30kg·m/s B．5。7×102 kg·m/s C．6.0×102 kg·m/s D．6.3×102 kg·m/s
16、（2016年新课标全国卷I）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ρ，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.

17、（2016年新课标全国卷II）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面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/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h=0。3 m(h小于斜面体的高度）.已知小孩与滑板的总质量为m1=30 kg，冰块的质量为m2=10 kg，小孩与滑板始终无相对运动。取重力加速度的大小g=10 m/s2。
(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？

18、（2013年新课标全国卷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。

19、（2016年新课标全国卷III）如图，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相距l，b与墙之间也相距l；a的质量为m，b的质量为m。两物块与地面间的动摩擦因数均相同，现使a以初速度v0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因数满足的条件。

20、（2015年新课标全国卷I）如图，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。

21、（2012年新课标全国卷）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
动能之比.
(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

22、（2013年新课标全国卷I)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。

23、（2015年新课标全国卷II）两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动，并发生碰撞；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。

24、（2014年新课标全国卷I）如图，质量分别为mA、mB的两个弹性小球A、B静止在地面上方,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=10m/s2，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失.求
（i)B球第一次到达地面时的速度；
(ii）P点距离地面的高度。

25、(2014年新课标全国卷II）现利用图（a)所示的装置验证动量守恒定律.在图甲中，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。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。碰后光电计时器显示的时间为ΔtB=3。500ms，碰撞前后打出的纸带如图(b）所示.

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.

答案：
1、ACE；2、ACD;3、ACE；4、BCD；5、ABC;6、B;7、ABE；8、C、AB、E、F； 9、B；10、BC；11、ek、eb；12、14，13;13、（或中子)，17。6；14、AB；15、A；16、（i）=ρS，（ii)h= 17、（i）20kg，（ii)不能；18、（i），（ii)；19、≤μ<；20、（－2)M≤m＜M；21、（i)=－1，（ii）=1－;22、；23、(i）m1：m2=1：8，（ii)W：ΔE=1：2；24、（i）4m/s，（ii）0。75 m；25、1.6％<5％.