1、1十四选修 3-51.（2014 北京）14.质子、中子和氘核的质量分别为 m1、m 2和 m3.当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是（c 表示真空中的光速）A.(m1+m2-m3)cB.(m1-m2-m3)cC.(m1+m2-m3)c2D.（m 1-m2-m3)c214 【答案】C【考点】质能亏损【解析】原子核反应经过裂变或聚变时，质量会发生亏损，损失的能量以能量的形式释放，根据质能方程可知释放的能量为： ，C 项正确。2123()Emc2.（2014 福建卷）30.物理-选修 3-5（本题共有 2 小题，每小题 6 分，共 12 分。每小题只有一个选项符合题意）（1）如图，放射性
2、元素镭衰变过程中释放出 、 三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是 。 （填选项前的字母）（2）一枚火箭搭载着卫星以速率 v0 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 m1，后部分的箭体质量为 m2，分离后箭体以速率 v2 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 v1 为 。 （填选项前的字母）【答案】 （1）C （2）D【考点】天然放射现象 电场力 左手定则 动量守恒【解析】 （1）因为 射线不带电，所以电场和磁场对其都没有力的作用，表示 射线， A 错误； 射线为电子流，带负电，受到电场力向左，受到洛伦兹
3、力向右， 代表 射线， BD 项错误，C 项正确（2）箭、星分离过程可以认为动量守恒 ，解得12021()mvmv+=+；D 项正确。21001()mvv=+-23. （2014 年 广东卷）18、在光电效应实验中，用频率为 v 的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是A增大入射光的强度，光电流增大B减小入射光的强度，光电效应现象消失C改用频率小于 v 的光照射，一定不发生光电效应D改用频率大于 v 的光照射，光电子的最大初动能变大18.【答案】：AD 【解析】：增大入射光的强度，单位时间照射到单位面积的光电子数增加，则光电流增大，所以 A 正确光电效应是否产生取决于照射光的频率而
4、非照射光的强度，所以 B 错误。频率为 的光照射光电管阴极，发生了光电效应，改用频率小于 的光照射，可能发生光电 效应,所以 C 错误。4. （2014 海南卷）17模块 3-5 试题（1）在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能发生光电效应。对于这两个过程，下列四个物理过程中，一定不同的是 A遏止电压B饱和光电流C光电子的最大初动能D逸出功5.（2014 海南卷） （2）一静止原子核发生 衰变，生成一 粒子及一新核， 粒子垂直进入磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，其运动轨迹是半径为 R 的圆。已知 粒子的质量为 m，电荷量为 q；新核的质量为 M；光在真空中的速度大小为
5、c。求衰变前原子核的质量。17. 【答案】(1) ACD (4 分。选对 1 个给 2 分，选对 2 个给 3 分，选对 3 个给 4 分:有选错的不给这 4 分）【解析】 （2）设衰变产生的 粒子的速度大小为 v，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得RvmqB设衰变后新核的速度大小为 V，衰变前后动量守恒，有vMV0设衰变前原子核质量为 M0，衰变前后能量守恒，有 2220 11mvcc3解得 2)(1)(0MmcqBR6. (2014 江苏卷）C. 选修 3-5(12 分)(1)已知钙和钾的截止频率分别为7. 7310 14Hz和5. 4410 14Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效
6、应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的 。A波长 B频率 C能量 D动量(2)氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤。它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一。其衰变方程是 。已知2218864RnPo的半衰期约为3. 8天，则约经过 天，16 g的 衰变后还剩1g。26Rn(3)牛顿的自然哲学的数学原理中记载，A、B两个玻璃球相碰，碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为1516。分离速度是指碰撞后B对A 的速度，接近速度是指碰撞前A对B的速度。若上述过程是质量为2m的玻璃球A 以速度v 0碰撞质量为m的静止玻璃球B，
7、且为对心碰撞，求碰撞后A、B的速度大小。12.C【答案】 （1）A（2） （ ） 15.2 （3） 42eH01748v32【考点】光电效应方程 德布罗意波 半衰期 动量守恒【解析】 （1）根据光电效应方程 ；因为钙的截止频率较大，所以光电子的最0kEh=-大初动能较小，动量也较小，CD 项错误；根据德布罗意波长 可知从钙中逸出的光电hP=子具有较大波长，A 项错误；波长大的，频率小， B 项错误。（2）根据核反应过程中电荷数守恒、质量数守恒可知生成物电荷数为 2，质量数为 4，即为 粒子。设半衰期为 ，半衰期的定义： ，而 n 为发生半衰期的次数，01()2m=剩；代入数据可得 t=15.2
8、 天tn=（3）设 A、B 球碰后速度分别为 和1v2由动量守恒定律 且由题意知02mv=+21056v-=解得 10748v2031447. （2014 年全国卷 1）35.物理选修 3-5 (15 分) (1) (6 分)关于天然放射性，下列说法正确的是 。(填正确答案标号。选对 1 个得 3 分，选对 2 个得 4 分.选对 3 个得 6 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分)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.放射性元萦与别的元紊形成化合物时仍具有放射性D. 、 和 三种射线中， 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 、 和
9、 三种射线35.（1）答案：BCD 【解析 】只有原子序号超过 83 的元素才都能发生衰变，A 错误；放射性元素的半衰期决定于由原子核内部的结构，与外界温度及化学作用等无关，B 正确；放射性元素其放射性来自于原子核内部的，与其他元素形成化合物并没有改变其内部原子核结构所以仍具有放射性，C 正确；、 和 ；三种射线中， 射线能量最高，穿透能力最强，D正确； 一个原子核在一次衰变中，要是 衰变、要么是 衰变，同时伴随着能量的释放，即 射线，E 错误。8. （2014 年全国卷 1） (2) (9 分) 如图，质量分别为 mA、m B 的两个弹性小球 A、B 静止在地面上方，B 球距地面的高度 b=
10、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。35. （2） 【答案】(i) 4m/s (ii) 0.75m【解析】(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 = 2gh将 h =0.8m 代入上式，得vB =4m/s (ii)设两球相碰前后，A 球
11、的速度大小分别为 v1 和 v1(v1 =0)，B 球的速度分别为 v2 和v2，由运动学规律可得v1 =gt 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5mAv1+ mBv2 =mBv2 mAv + mBv = mB 12设 B 球与地面相碰后的速度大小为 vB，由运动学及碰撞的规律可得vB= vB 设 P 点距地面的高度为 h，由运动学规律可得h = 2g联立式，并代入已知条件可得h =0.75m .9.（2014 年 全国卷 2. 35物理选修 3-5（15 分）(1) ( 5 分）在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了
12、非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是 。 （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钋（Po）和镭（ Ra）两种新元素D卢瑟福通过 粒子散射实验证实了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的偏转实验，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【答案】 ACE 【命题立意】考察原子物理部分的物理学史知识。【解析】 密立根通过油滴实验测出了基本
13、电荷的数值为 1.610-19C，A 正确；贝克勒尔通过对天然放射性研究发现了中子， B 错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（Po ）和镭（Ra）两种新元素，C 正确；卢瑟福通过 粒子散射实验，得出了原子的核式结构理论， D 错误；汤姆逊通过对阴极射线在电场及在磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测定了粒子的比荷，E 正确。10. （2014 年 全国卷 2 (2)（10 分）现利用图(a)所示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
14、光片，光电计数器（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=0.301kg，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。碰后光电计数器显示的时间为 tB=3.500ms，碰撞前后打出的纸带如图(b)所示。图(a) 气垫导轨光电门遮光片纸带A B61.91图(b)（cm）1.92 1.93 1.94 3.25 4.00 4.02 4.03 4.05若实验允许的相对误差绝对值（ ）最大为 5%，本实验
15、是10%碰 撞 前 后 总 动 量 之 差碰 前 总 动 量 否在误差范围内验证了动量守恒定律？写出运算过程。【答案】【解析】按定义，物体运动的瞬时速度大小 v 为： xt式中 x 为物块在很短的时间 t 内的位移，设纸带上打出相邻两点的时间间隔为tA，则tA=1/f=0.02s tA 可视为很短设在 A 碰撞前后瞬时速度大小分别为 v0 和 v1由图(b)所给数据可得：v 0=2.00m/s v1=0.790m/s设 B 碰撞后瞬时速度大小为 v22.56/Bdmst设两滑块在碰撞前后的动量分别为 P 和 ，则102Pv两滑块在碰撞前后总动量相对误差的绝对值为%r联立各式代入数据得： 1.7
16、5r因此，本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律。11.(2014 山东卷） 39.（12 分） 【物理物理 35】（1）氢原子能级如图，当氢原子从 n跃迁到 2的能级时，辐射光的波长为 656nm。以下判断正确的是_.（双选，填正确答案标号）a、氢原子从 2n跃迁到 1的能级时，辐射光的波长大于 656nmb、用波长为 325nm 的光照射，可使氢原子从 1跃迁到 n的能级c、一群处于 3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生 3种谱线d、用波长为 633nm 的光照射，不能使氢原子从 2跃迁到3n的能级（2）如图，光滑水平直轨道上两滑块 A、B 用橡皮筋连接，A 的质量为 m。开始时橡皮
17、筋松驰，B 静止，给 A 向左的初速度 v0。一段时间后，B 与 A 同向运动发生碰撞并粘在一起。碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间 A 的速度的两倍，也是碰撞前瞬间 B 的速度的一半。求：（）B 的质量;（）碰撞过程中 A、B 系统机械能的损失。1234085.146.3neVE/AB0vm739、 【答案】 （1）cd （2） （ i） 2Bm（ii） 2016Ev【解析】 （1）能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越大，波长越小，a 错误；由 mnh可知，b 错误，d 正确；根据 23=C可知，辐射的光子频率最多 3 种 c 正确；正确选项 cd。（2）解（
18、i）以初速度 0v的方向为正方向，设 B 的质量为 Bm，A、B 碰撞后的共同速度为v，由题意知：碰撞前瞬间 A 的速度为 2v，碰撞瞬间 B 的速度为 2v，由动量守恒定律得()2BBmv由式得 B（ii）从开始到碰撞后的全过程，由动量守恒定律得 0()Bmvv设碰撞过程 A、B 系统机械能的损失为 E,则22211=()()()BEmv联立式得 206mv12. (2014 天津卷）6.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射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
19、的频率与波源频率不同6 【答案】BD【考点】物理学史、衰变、多普勒效应【解析】卢瑟福通过 散射实验提出了原子的核式结构，A 项错误；紫外线具有荧光作用，可以用来设计防伪措施，B 项正确；天然放射现象中有三种射线，其中 射线不带电，在电磁场中均不偏转，C 项错误；根据多普勒效应，当观察者与波源原理是，观察者接收到的频率小于波源发出的频率，D 项正确13. （2014 重庆卷）1碘 131 的半衰期约为 8 天，若某药物含有质量为 m 的碘 131，经过32 天后，该药物中碘 131 的含量大约还有Am/4 Bm/8 Cm /16 Dm /32【答案】C【解析】根据原子核的衰变公式： ，其中 为半
20、衰期的次数，故1()2n剩 3248tT8。选项 C 正确。16m剩14（2014 重庆卷）4一弹丸在飞行到距离地面 5m 高时仅有水平速度 v=2m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为 3:1。不计质量损失，取重力加速度 g=10m/s2。则 下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是【答案】B【解析】弹丸水平飞行爆炸时，在水平方向系统动量守恒，设 m 乙 =m，则 m 甲 =3m，故爆炸前水平方向总动量 P=(3m+m)v=8m。而爆炸后两弹片做平抛运动，由平抛运动规律：。选项 A 中：v 甲 =2.5m/s，v 乙 =0.5m/s(向左)， =3m2.5+m(-0.5)21 = hgtxvtt甲 甲 乙 乙， ， P=7m，不满足动量守恒，A 错误；选项 B 中：v 甲 =2.5m/s，v 乙=0.5m/s， =3m2.5+m0.5=8m，满足动量守恒， B 正确；选项 C 中：v 甲 =2m/s，v 乙P=1m/s， =3m2+m1=7m，不满足动量守恒，C 错误；选项 D 中：v 甲 =2m/s，v 乙=1m/s(向左)， =3m2+m（-1）=6m，不满足动量守恒，D 错误。
