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- 2021-04-23 发布
35．(2013江西景德镇二检)．【物理—选修3—5】（15分）
（1）（6分）如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，并用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠。
①这群氢原子能发出______种不同频率的光，其中有____种频率的光能使金属钠发生光电效应。
②金属钠发出的光电子的最大初动能_______eV。
（2）(9分）如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为M=3 kg的薄板和质量m=1kg的物块。现给薄板和物块相同的初速度v=4m/s朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，求
①当薄板的速度为2.4m/s时，物块的速度大小和方向。
②薄板和物块最终停止相对运动时，因摩擦而产生的热量。
35答案（1）① 3 2 ②9.60eV （每空2分）
（2）①取向左为正向，当薄板速度为v1=2.4m/s时，由动量守恒定律可得，
（M-m）v=Mv1＋mv2， （2分）
解得v2=0.8m/s， （1分） 方向向左 （1分）
②停止相对运动时，由动量守恒定律得，Mv-mv=（M+m）v′， （2分）
解得最终共同速度v′=2m/s，方向向左； （1分）
因摩擦而产生的热量J （2分）
3．(2013北京房山区期末) 一个氘核（）与一个氚核（）发生聚变，产生一个中子和一个新核，并出现质量亏损，则聚变过程
A．吸收能量，生成的新核为 B．放出能量，生成的新核为
C．吸收能量，生成的新核为 D．放出能量，生成的新核为
答案：D
6（2013北京东城期末）．如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A．B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是 （ ）
A．A开始运动时
B．A和B的速度相等时
C．B的速度等于零时
D．A的速度等于v时
答案：B
1.（2012无锡一中期中）．（选修模块3-5） （12分）
（1）下列说法中正确的是 。
A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应
B．原子核式结构模型是由汤姆逊在a粒子散射实验基础上提出的
C．放射性元素的半衰期是由核内自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态没有关系
D．用，射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的伤害
（2）北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核
射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右）．请写出铯137发生衰变的核反应方程：__ 。如果在该
反应过程中释放的核能为E，则该反应过程中质量亏损为 。（已知碘I为53号元素，钡Ba为56号元素）
（3）如图甲所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量mA=1kg。初始时刻B静止，A以一定的初速度向右运动，之后与B发生碰撞并一起运动，它们的位移一时间图象如图乙 所示（规定向右为位移的正方向），则物体B的质量为多少？
1（2013南京学情调研）. （选修模块3—5）（12分）
1答案（选修模块3—5）（12分）
（1）B D（4分，漏选得2分，不选、错选得0分）
（2）放出（2分）；（2分）
（3）设加速后航天器的速度大小为v，由动量守恒定律有
（2分）
解得（2分）
12C（2013南京、盐城一模）．(选修模块3－5)(12分)
（1）(4分)以下说法中正确的是（ ▲ ）
A．汤姆孙通过实验发现了质子
B．贝克勒尔通过实验发现了中子
C．卢瑟福通过实验提出了原子的核式结构模型
D．查德威克发现了天然发发射现象说明原子具有复杂结构
（2）(4分)2012年11月23日上午，舰载机歼-15在我国首艘航母“辽宁航”上成功起降。可控核反应堆是驱动航空母舰的理想设备，其工作原理是利用重核裂变反应释放出大量核能获得动力。是若干核反应的一种，其中n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X是 ▲ （选填“质子”、“中子”、“电子”），＝ ▲ 。
A
B
（3）(4分) 一质量为0.5kg的小球A以2.0m/s的速度和静止于光滑水平面上质量为1kg 的另一大小相等的小球B发生正碰，碰撞后它以0.2m
/s的速度反弹。求（1）原来静止小球获得的速度大小；（2）碰撞过程中损失的机械能。
12C答案：．(共12分)
（1）C (4分)
（2）中子 3 ；(各2分)
（3） ①用动量守恒定律 所以
②(4分)
12C(2013苏北三市一模).(选修模块3－5)（12分）
⑴ 下列说法中正确的是 ▲
A．光电效应现象说明光具有粒子性
B．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说
C．玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象
D．运动的宏观物体也具有波动性，其速度越大物质波的波长越大
∞
4
3
2
1
E/eV
-0.85
-1.51
-3.40
-13.6
n
0
⑵ 氢原子的能级图如图所示，一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁,能产生 ▲ 种不同频率的光子，其中频率最大的光子是从n=4的能级向n= ▲ 的能级跃迁所产生的。
⑶ 如图所示，质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，质量为2m的小明站在小车上用力向右迅速推出木箱，木箱相对于冰面的速度为v，接着木箱与右侧竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹后被小明接住，求小明接住木箱后三者共同速度的大小。
12C答案.(选修模块3－5)（12分）
⑴ AB (选对但不全的得2分)
⑵ 6 1 （各2分）
⑶取向左为正方向，根据动量守恒定律 有
推出木箱的过程： 1分
接住木箱的过程： 1分
解得 共同速度 2分
3（2013北京丰台期末）．下列说法正确的
A. Th→Pa+X 中的X是中子
B. +→+ 是α衰变
C. +→+ 是核聚变
D. →+2 是核裂变
答案：C
16（2013北京丰台期末）．（10分）在光滑的水平面上，一质量为mA=0.1kg的小球A，以8 m/s的初速度向右运动，与质量为mB=0.2kg的静止小球B发生弹性正碰。碰后小球B滑向与水平面相切、半径为R=0.5m的竖直放置的光滑半圆形轨道，且恰好能通过最高点N后水平抛出。g=10m/s2。求：
(1) 碰撞后小球B的速度大小；
(2) 小球B从轨道最低点M运动到最高点N的过程中所受合外力的冲量；
(3) 碰撞过程中系统的机械能损失。
16答案．(1)小球B恰好能通过圆形轨道最高点，有 ① （1分）
解得 m/s 方向向左 （1分）(没有方向不扣分)
小球B从轨道最低点C运动到最高点D的过程中机械能守恒，[来源:学.科.网]
有 ② （1分）
联立①②解得 m/s （1分）
(2)设向右为正方向，合外力对小球B的冲量为
=－（）N•s，方向向左（2分）
(3)碰撞过程中动量守恒，有
（2分）水平面光滑所以式中
解得－2 m/s， （1分）
碰撞过程中损失的机械能为= 0.5 J （1分）
1. （2013北京西城期末）（12分）如图所示，一质量M=1.0kg的砂摆，用轻绳悬于天花板上O点。另有一玩具枪能连续发射质量m=0.01kg，速度v=4.0m/s的小钢珠。现将砂摆拉离平衡位置，由高h=0.20m处无初速度释放，恰在砂摆向右摆到最低点时，玩具枪发射的第一颗小钢珠水平向左射入砂摆，二者在极短时间内达到共同速度。不计空气阻力，取g
=10m/s2。
（1）求第一颗小钢珠射入砂摆前的瞬间，砂摆的速度大小v0；[来源:学科网ZXXK]
（2）求第一颗小钢珠射入砂摆后的瞬间，砂摆的速度大小v1；
h
v
O
（3）第一颗小钢珠射入后，每当砂摆向左运动到最低点时，都有一颗同样的小钢珠水平向左射入砂摆，并留在砂摆中。当第n颗小钢珠射入后，砂摆能达到初始释放的高度h，求n。
20答案．（12分）解：
（1）砂摆从释放到最低点，由动能定理：
【2分】
解得： 【1分】
（2）小钢球打入砂摆过程，选向右为正方向，根据动量守恒定律：
【2分】
解得： 【1分】
（3）第2颗小钢球打入过程，选向左为正方向，根据动量守恒定律：
第3颗小钢球打入过程，同理
···
第n颗小钢球打入过程，同理
联立各式得： 【3分】
解得： 【1分】
当第n颗小钢球射入后，砂摆要能达到初始释放的位置，
砂摆速度满足：vnv0 【1分】
解得： 【1分】
所以，当第4颗小钢球射入砂摆后，砂摆能达到初始释放的高度。
R
60°
Q
P
M
m
21(2013北京房山区期末) ．如下图所示，平板车P的质量为M，小物块Q的质量为m，大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平地面上．一不可伸长的轻质细绳长为R，一端悬于Q的正上方高为R处，另一端系一质量也为m的小球(大小不计)。今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角，由静止释放，小球到达最低点时与Q碰撞的时间极短，且无能量损失，已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍，Q与P之间的动摩擦因数为μ，M∶m＝4∶1，重力加速度为g。求：
（1）小球到达最低点与Q碰撞之前瞬间的速度是多大；
（2）小物块Q离开平板车时平板车的速度为多大；
（3）平板车P的长度为多少？
21答案. (1)小球由静止摆到最低点的过程中，有：mgR(1－cos 60°)＝mv，
∴v0＝ (3分)
(2)小球与物块Q相撞时，没有能量损失，动量守恒，机械能守恒，则：
mv0＝mv1＋mvQ，mv＝mv＋mv (2分)
可知二者交换速度：v1＝0，vQ＝v0＝ (1分)
Q在平板车上滑行的过程中，有：mvQ＝Mv＋m·2v (1分)
则小物块Q离开平板车时平板车的速度为：v＝vQ＝. (1分)
(3)由能的转化和守恒定律，知μmgl＝mv－Mv2－m(2v)2解得，l＝. (3分)
35（2013河北唐山期末）．[物理。一选修3-5]（15分）
I．（6分）根据玻尔理论，氢原子的核外电子由外层轨道跃迁到内层轨道后
A．原子的能量增加，系统的电势能减少
B．原子的能量增加，系统的电势能增加
C．原子的能量减少，核外电子的动能减少
D．原子的能量减少，核外电子的动能增加
E．原子系统的电势能减少，核外电子的动能增加
II．（9分）光滑水平面上A．B两小球向同一方向运动，B在前A在后，已知A的动量为PA=6kg·m/s，B的质量为mB=4kg，速度为vB=3 m/s，两球发生对心碰撞后，速度同为4m／s。求：
（1）A球的质量：
（2）如果碰后两球的速度不相同，求碰后B球可能的最大速度。
35答案．Ⅰ．DE（6分）
Ⅱ．解：⑴根据动量守恒得：
…………………………⑴
代入数值后可得; mA=0．5 kg………………………⑵
（2）如果两球发生弹性碰撞，则碰后B球获得的速度最大。设碰后两球的速度分别为
v1和v2，则：
………………………⑶
……………⑷
代入数值后解得：v2=5m/s………………………⑸
（1）（3）（4）（5）每式2分，（2）式1分。
35（2013河南平顶山期末）．【物理——选修3-5】（15分）
（1）（6分）一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列说法中正确的是:下列描述中正确的是 （选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分，每选错一个扣3分，最低得分为0分）
A．只增大入射光的频率，金属逸出功将减小
B．只延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将不变
C．只增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大
D．只增大入射光的频率，光电子逸出所经历的时间将缩短
E．只增大入射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目将增多
（2）（9分）如图所示，可视为质点的小木块A、B的质量均为m，放在一段粗糙程度相同的水平地面上，木块A、B间夹有一小块炸药(炸药的质量可以忽略不计)．让A、B以初速度v0一起从O点滑出，滑行一段距离后到达P点，速度变为v0/2，此时炸药爆炸使木块A、B脱离，发现木块B立即停在原位置，木块A继续沿水平方向前进．已知O、P两点间的距离为s，炸药爆炸时释放的化学能均全部转化为木块的动能，爆炸时间很短可以忽略不计，求：
(1)木块与水平地面的动摩擦因数μ；
(2)炸药爆炸时释放的化学能．
35答案、（1）BCE
（2）（2）解析：设木块与地面间的动摩擦因数为μ，炸药爆炸释放的化学能为E0
从O滑到P，对A、B，由动能定理得：
－μ·2mgs＝·2m2－·2mv（3分）
在P点爆炸，A、B动量守恒：2m＝mv（2分）
根据能量的转化与守恒：E0＋·2m＝mv2（2分）
解得：μ＝，E0＝mv. （2分）
答案：(1) (2)mv
13（2013广东广州1月调研）．两球在水平面上相向运动，发生正碰后都变为静止。可以肯定的是，碰前两球的
A．质量相等 B．动能相等
C．动量大小相等 D．速度大小相等
〖解析〗答案：C 本试题考查两个物体在一维空间的碰撞问题。根据碰撞后两球都静止可知，系统动量为零。即碰撞前两球的动量大小相等，方向相反。试题属于理解层次中容易题。
17. （2013广东茂名一模）在下列四个核反应方程中，和各代表某种粒子
① ②
③ ④
以下判断中正确的是（ ）
A.是质子 B.是质子 C.是质子 D.是质子
答案：BD