2016年三维设计物理一轮复习第十三章高频考点真题验收全通关.doc

第十三章高频考点真题验收全通关
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高频考点一：动量守恒定律的应用
1．(2011·福建高考)在光滑水平面上，一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m且静止的B球碰撞后，A球的速度方向与碰撞前相反。则碰撞后B球的速度大小可能是(　　)
A．0.6v　　　　　　 B．0.4v
C．0.3v D．0.2v
2．(2012·重庆高考)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v0时，人从车上以相对于地面大小为v0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v­t图像为(　　)

图1

高频考点二：能级跃迁与光电效应

3. (2012·江苏高考)如图2所示是某原子的能级图，a、b、c为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，则正确的是(　　)

图2

图3
4．(多选) (2010·天津高考)用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图4。则这两种光(　　)

图4
A．照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大
B．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大
C．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大
D．通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大
高频考点三：三种射线与衰变规律
5．(2012·上海高考)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5所示。该装置中探测器接收到的是(　　)

图5
A．X射线　　　　　　　　　 B．α射线
C．β射线 D．γ射线
6．(2012·大纲卷)U经过m次α衰变和n次β衰变，变成Pb，则(　　)
A．m＝7，n＝3　　　　　　 B．m＝7，n＝4
C．m＝14，n＝9 D．m＝14，n＝18

高频考点四：核反应方程与核能
7．(2013·重庆高考)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：U＋n→a＋b＋2n，则a＋b可能是(　　)
A.Xe＋Kr B.Ba＋Kr
C.Ba＋Sr D.Xe＋Sr
8．(多选)(2013·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(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

高频考点五：原子结构与原子核的综合问题
9．(多选)(2014·天津高考)下列说法正确的是(　　)
A．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立
B．可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施
C．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转
D．观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同
10．(2012·福建高考)关于近代物理，下列说法正确的是(　　)
A．α射线是高速运动的氦原子
B．核聚变反应方程H＋H―→He＋n中，n表示质子
C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比
D．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征

高频考点六：动量与能量的综合应用
11．(2013·全国卷Ⅱ)如图6，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：

图6
(1)整个系统损失的机械能；
(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。

12．(2012·全国卷)如图7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：

图7
(1)两球a、b的质量之比；
(2)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．选A　两球在碰撞的过程中动量守恒，有mv＝2mvB－mvA，又vA＞0，故vB＞0.5v，选项A正确。
2．选B　车与人以共同初速度在与压力成正比的阻力作用下做匀减速运动，a＝μg，当车速为v0时，人以相对于地面v0的速度向后跳出，不考虑跳出时地面阻力的冲量，则跳出过程动量守恒，有(2m＋m)v0＝－mv0＋2mv，v＝2v0，故车的速度突变为2v0，之后车在摩擦力作用下仍做匀减速直线运动，加速度不变，只有选项B正确。
3．选C　根据玻尔的原子跃迁公式h＝Em－En可知，两个能级间的能量差值越大，辐射光的波长越短，从图中可看出，能量差值最大的是E3－E1，辐射光的波长a最短，能量差值最小的是E3－E2，辐射光的波长b最长，所以谱线从左向右的波长依次增大的是a、c、b，C正确。
4．选BC　由E＝hν知，光的频率是光电子最大初动能的决定因素，a光的频率小，折射率小，临界角大，在光的干涉实验中，若保持双缝间距离、缝与屏间距离都不变，用b光和a光分别做实验得出的干涉条纹，可以看出b光的条纹间距比a光的小，B、C正确。
5．选D　天然放射线有α射线、β射线、γ射线，γ射线穿透本领最强，α射线和β射线不能穿透厚钢板，所以只有D正确。
6．选B　原子核每发生一次α衰变，质量数减少4，核电荷数减少2；每发生一次β衰变，质量数不变，核电荷数增加1。比较两种原子核，质量数减少28，即发生了7次α衰变；核电荷数应减少14，而核电荷数减少10，说明发生了4次β衰变，B项正确。
7．选D　核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，通过核反应前后的质量数和电荷数相等不难得出A、B、C错误；D项正确。
8．选ABC　比结合能越大，原子核越稳定，选项D错误。自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，选项E错误。
9．选BD　卢瑟福对α粒子散射实验的研究导致原子的核式结构的建立，A项错误；紫外线有荧光作用，因此可以利用某些物质在紫外线照射下能发出荧光进行防伪设计，B项正确；天然放射现象中γ光子不带电，在电场、磁场中不会发生偏转，C项错误；根据多普勒效应可知，观察者与波源相互远离时，观察者接收到的波的频率比波源处实际发出的频率低，D项正确。
10．选D　α射线是氦核流，选项A错误。n表示中子，选项B错误。根据光电效应方程Ek＝hν－W0，选项C错误。玻尔理论的成功之处就是引入量子化的理论解释氢原子光谱，选项D正确。
11．解析：(1)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，动量守恒，有mv0＝2mv1①
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得
mv1＝2mv2②
mv＝ΔE＋(2m)v③
联立①②③式，得ΔE＝mv④
(2)由②式可知，v2
12．解析：(1)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为重力加速度的大小。设球a的质量为m1，在两球碰后的瞬间，两球的共同速度为v′，以向左为正方向，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－cos θ)③
联立①②③式得＝－1④
代入题给数据得＝－1。⑤
(2)两球在碰撞过程中的机械能损失为
Q＝m2gL－(m1＋m2)gL(1－cos θ)⑥
联立①⑥式，Q与碰前球b的最大动能Ek(Ek＝m2v2)之比为
＝1－(1－cos θ)⑦
联立⑤⑦式，并代入题给数据得
＝1－。⑧
答案：(1)－1　(2)1－