全國(guó)卷物理3答案

1、 全國(guó)卷物理3-5真題 參考答案與試題解析一選擇題（共5小題）1（2015黑龍江模擬）在人類對(duì)微觀世界進(jìn)行探索的過(guò)程中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)起到了非常重要的作用下列說(shuō)法符合歷史事實(shí)的是（）A密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得了基本電荷的數(shù)值B貝克勒爾通過(guò)對(duì)天然放射性現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核C居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙（P0）和鐳（Ra）兩種新元素D盧瑟福通過(guò)a粒子散射實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了在原子核內(nèi)存在質(zhì)子E湯姆孫通過(guò)陰極射線在電場(chǎng)和在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成，并測(cè)出了該粒子的比荷【分析】本題是物理學(xué)史問(wèn)題，根據(jù)密立根、貝克勒爾、居里夫婦、盧瑟福、湯姆孫等人對(duì)物理學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)進(jìn)行解答【

2、解答】解：A、密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得了基本電荷的數(shù)值e1.6×1019C，故A正確；B、貝克勒爾通過(guò)對(duì)天然放射性現(xiàn)象的研究，證明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子中存在原子核，故B錯(cuò)誤；C、居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙（P0）和鐳（Ra）兩種新元素，故C正確；D、盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了原子是由原子核和核外電子組成的，而不能說(shuō)明原子核內(nèi)存在質(zhì)子，故D錯(cuò)誤；E、湯姆孫通過(guò)陰極射線在電場(chǎng)和在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成，并測(cè)出該粒子的比荷，故E正確故選：ACE【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是掌握原子物理學(xué)史，記牢著名科學(xué)家的物理學(xué)成就2（2014海南）在光電效

3、應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用同一種單色光，先后照射鋅和銀的表面，都能發(fā)生光電效應(yīng)對(duì)于這兩個(gè)過(guò)程，下列四個(gè)物理過(guò)程中，一定不同的是（）A遏止電壓B飽和光電流C光電子的最大初動(dòng)能D逸出功【分析】同一束光的光子能量相同，不同的金屬，逸出功不同，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hvW0判斷光電子最大初動(dòng)能的大小【解答】解：同一束光照射不同的金屬，一定相同的是入射光的光子能量，不同的金屬，逸出功不同，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hvW0知，最大初動(dòng)能不同，則遏止電壓不同；同一束光照射，光中的光子數(shù)目相等，所以飽和光電流是相同的故選：ACD【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道不同的金屬逸出功不同，以及掌握光電效應(yīng)方程Ekm=hvW03（201

4、4山東模擬）關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說(shuō)法正確的是（）A原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B一重原子核衰變成粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來(lái)重核的結(jié)合能C銫原子核（Cs）的結(jié)合能小于鉛原子核（Pb）的結(jié)合能D比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定E自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對(duì)應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能【分析】比結(jié)合能：原子核結(jié)合能對(duì)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，平均對(duì)每個(gè)核子所要添加的能量用于表示原子核結(jié)合松緊程度 結(jié)合能：兩個(gè)或幾個(gè)自由狀態(tài)的粒子結(jié)合在一起時(shí)釋放的能量自由原子結(jié)合為分子時(shí)放出的能量叫做化學(xué)結(jié)合能，分散的核子組成原子核

5、時(shí)放出的能量叫做原子核結(jié)合能【解答】解：A、原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，A正確；B、一重原子核衰變成粒子和另一原子核，要釋放能量，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來(lái)重核的結(jié)合能，故B正確；C、銫原子核與原子核都是中等質(zhì)量的原子核，銫原子核（Cs）的比結(jié)合能比鉛原子核（Pb）的比結(jié)合能略大，而鉛原子核中的核子數(shù)比銫原子核的核子數(shù)多一半，所以銫原子核（Cs）的結(jié)合能一定小于鉛原子核（Pb）的結(jié)合能，故C正確；D、比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，D錯(cuò)誤；E、自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對(duì)應(yīng)的能量等于該原子核的結(jié)合能，E錯(cuò)誤；故選：ABC【點(diǎn)評(píng)】本題考查了結(jié)合能和比結(jié)合能的

6、區(qū)別，注意兩個(gè)概念的聯(lián)系和應(yīng)用4（2013海南）原子核Th具有天然放射性，它經(jīng)過(guò)若干次衰變和衰變后會(huì)變成新的原子核下列原子核中，有三種是Th衰變過(guò)程中可以產(chǎn)生的，它們是（）APbBPbCPoDRaERa【分析】經(jīng)過(guò)衰變后，電荷數(shù)少2，質(zhì)量數(shù)少4，經(jīng)過(guò)衰變后，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)多1【解答】解：A、Pb與原子核Th相比，質(zhì)量數(shù)少28，知經(jīng)歷了7次衰變，電荷數(shù)少8，知經(jīng)歷了6次衰變故A正確B、因?yàn)樗プ冑|(zhì)量數(shù)不變，質(zhì)量數(shù)變化由衰變產(chǎn)生，則質(zhì)量數(shù)從232不可能變?yōu)?03故B錯(cuò)誤C、Po與原子核Th相比，質(zhì)量數(shù)少16知經(jīng)歷了4次衰變，電荷數(shù)少6，知經(jīng)歷了2次衰變故C正確D、Ra與原子核Th相比，質(zhì)量數(shù)少8

7、，知經(jīng)歷了2次衰變，電荷數(shù)少2，知經(jīng)歷了2次衰變故D正確E、Ra與原子核Th相比，質(zhì)量數(shù)少6，不是4的倍數(shù)故E錯(cuò)誤故選ACD【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道衰變、衰變實(shí)質(zhì)，抓住電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒分析5（2012海南）（模塊35）產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，關(guān)于逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek，下列說(shuō)法正確的是 （）A對(duì)于同種金屬，Ek與照射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)B對(duì)于同種金屬，Ek與照射光的波長(zhǎng)成正比C對(duì)于同種金屬，Ek與照射光的時(shí)間成正比D對(duì)于同種金屬，Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系E對(duì)于不同種金屬，若照射光頻率不變，Ek與金屬的逸出功成線性關(guān)系【分析】根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hvW0進(jìn)行分析【解答】解：A、光電子的最大初

8、動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)故A正確B、根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hvW0=，對(duì)于同種金屬，逸出功相同，知最大初動(dòng)能與入射光的波長(zhǎng)不成正比故B錯(cuò)誤C、最大初動(dòng)能與照射光的時(shí)間無(wú)關(guān)故C錯(cuò)誤D、根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hvW0知，同種金屬，逸出功相等，則最大初動(dòng)能與入射光的頻率成線性關(guān)系故D正確E、對(duì)于不同的金屬，逸出功不同，若照射光的頻率不變，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hvW0知，Ek與金屬的逸出功成線性關(guān)系故E正確故選ADE【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)方程Ekm=hvW0，知道最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度和照射時(shí)間無(wú)關(guān)二填空題（共6小題）6（2016廣東模擬）在某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，得到的遏止電壓Ue與

9、入射光的頻率v的關(guān)系如圖所示，若該直線的斜率和截距分別為k和b，電子電荷量的絕對(duì)值為e，則普朗克常量可表示為ek，所用材料的逸出功表示為eb【分析】由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程EK=hW去分析圖象中所包含的對(duì)解題有用的物理信息，圖象與縱軸和橫軸交點(diǎn)分別表示普朗克常量和金屬的極限頻率【解答】解：根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程EK=hW，任何一種金屬的逸出功W一定，說(shuō)明EK隨頻率f的變化而變化，且是線性關(guān)系（與y=ax+b類似），直線的斜率等于普朗克恒量，由于：EK=eUe所以：eUe=hW，由圖可得Ue=k+（b）其中b表示直線在y軸上的截距，整理得：h=ek；EK=hfW，EK=0時(shí)有h0W=0，所以逸出

10、功W=eb故答案為：ek，eb【點(diǎn)評(píng)】本題考查了愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程EK=hW，注意將有關(guān)的物理知識(shí)和數(shù)學(xué)的圖線聯(lián)系起來(lái)，培養(yǎng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理物體7（2015海南）氫原子基態(tài)的能量為E1=13.6eV大量氫原子處于某一激發(fā)態(tài)由這些氫原子可能發(fā)出的所有光子中，頻率最大的光子能量為0.96E1，頻率最小的光子的能量為0.31eV（保留2位有效數(shù)字），這些光子可具有10種不同的頻率【分析】能級(jí)間躍遷輻射的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，根據(jù)能級(jí)差的大小求出輻射的最小和最大光子能量，從而判斷哪個(gè)能級(jí)間躍遷輻射的光子頻率最大，波長(zhǎng)最短【解答】解：氫原子基態(tài)的能量為E1=13.6eV大量氫原子處于某一激發(fā)

11、態(tài)由這些氫原子可能發(fā)出的所有光子中，頻率最大的光子能量為0.96E1，即躍遷到最高能級(jí)能量E=0.04E1=0.544eV，即處在n=5能級(jí)；頻率最小的光子的能量為E=0.544eV（0.85eV）=0.31eV，根據(jù)=10，所以這些光子可具有10種不同的頻率故答案為：0.31；10【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道能級(jí)間躍遷滿足的規(guī)律，能級(jí)差越大，輻射的光子能量越大，光子頻率越大，波長(zhǎng)越小8（2015濟(jì)南二模）一質(zhì)子束入射到能止靶核AI上，產(chǎn)生如下核反應(yīng)：P+AIX+n式中p代表質(zhì)子，n代表中子，X代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核由反應(yīng)式可知，新核X的質(zhì)子數(shù)為14，中子數(shù)為13【分析】根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒

12、，得出新核的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)【解答】解：質(zhì)子的電荷數(shù)為1，質(zhì)量數(shù)為1，中子的電荷數(shù)為0，質(zhì)量數(shù)為1根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，X的質(zhì)子數(shù)為1+130=14，質(zhì)量數(shù)為1+271=27因?yàn)橘|(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和，則新核的中子數(shù)為2714=13故答案為：14 13【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道在核反應(yīng)方程中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，以及知道常見(jiàn)粒子的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)9（2014吉安二模）選修35氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應(yīng)方程為：H+HHe+x，式中x是某種粒子已知：HH、He和粒子x的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/

13、c2，c是真空中的光速由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是中子，該反應(yīng)釋放出的能量為17.6MeV（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【分析】由核電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)守恒可以判斷出x粒子是哪種粒子；先求出質(zhì)量虧損，然后由質(zhì)能方程可以求出釋放的能量【解答】解：由核電荷數(shù)守恒可知，x粒子的核電荷數(shù)為：1+12=0，由質(zhì)量數(shù)守恒可知，x粒子的質(zhì)量數(shù)為：2+34=1，則x粒子是或中子；核反應(yīng)過(guò)程中釋放的能量為E=mc2=17.6MeV；故答案為：中子；17.6【點(diǎn)評(píng)】應(yīng)用核電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)守恒、質(zhì)能方程是正確解題的關(guān)鍵10（2015克拉瑪依校級(jí)模擬）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長(zhǎng)為0，該金屬的逸出功為若用波長(zhǎng)

14、為（0）的單色光做該實(shí)驗(yàn)，則其遏止電壓為已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h【分析】逸出功W0=hc，根據(jù)該公式求出金屬逸出功的大小根據(jù)光電效應(yīng)方程，結(jié)合Ekm=eU求出遏止電壓的大小【解答】解：金屬的逸出功根據(jù)光電效應(yīng)方程知：，又Ekm=eU，則遏止電壓U=故答案為：，【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)方程，以及掌握最大初動(dòng)能與遏止電壓的關(guān)系11（2008海南）某考古隊(duì)發(fā)現(xiàn)一古生物骸骨考古專家根據(jù)骸骨中的含量推斷出了該生物死亡的年代已知此骸骨中的含量為活著的生物體中的，的半衰期為5730年該生物死亡時(shí)距今約11460年【分析】此骸骨中的含量為活著的生物體中的，說(shuō)明正好經(jīng)

15、過(guò)兩個(gè)半衰期時(shí)間【解答】解：該核剩下，說(shuō)明正好經(jīng)過(guò)兩個(gè)半衰期時(shí)間，故該生物死亡時(shí)距今約2×5730年=11460年 （11460或1.0×1041.2×104均可）故答案為：11460【點(diǎn)評(píng)】該題考查半衰期的相關(guān)計(jì)算，可以根據(jù)質(zhì)量關(guān)系：來(lái)計(jì)算該題中質(zhì)量關(guān)系，故非常簡(jiǎn)單，可以列出公式，也可以不列出公式三解答題（共16小題）12（2016棗莊校級(jí)模擬）如圖，在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上，物體A、B、C位于同一直線上，A點(diǎn)位于B、C之間，A的質(zhì)量為m，B、C的質(zhì)量都為M，三者均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)使A以某一速度向右運(yùn)動(dòng)，求m和M之間應(yīng)滿足什么條件，才能使A只與B、C各發(fā)生一次碰撞

16、設(shè)物體間的碰撞都是彈性的【分析】該題中A與C的碰撞過(guò)程以及A與B的碰撞的過(guò)程都是彈性碰撞，將動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律相結(jié)合即可正確解答【解答】解：A向右運(yùn)動(dòng)與C發(fā)生碰撞的過(guò)程中系統(tǒng)的動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒，選取向右為正方向，設(shè)開(kāi)始時(shí)A的速度為v0，第一次與C碰撞后C的速度為vC1，A的速度為vA1由動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律得：mv0=mvA1+MvC1 聯(lián)立得： 可知，只有mM時(shí)，A才能被反向彈回，才可能與B發(fā)生碰撞A與B碰撞后B的速度為vB1，A的速度為vA2由動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律，同理可得：= 根據(jù)題意要求A只與B、C各發(fā)生一次碰撞，應(yīng)有：vA2vC1 聯(lián)立得：m2+4mMM

17、20解得：，（另一解：舍去）所以m與M之間的關(guān)系應(yīng)滿足：答：m和M之間應(yīng)滿足，才能使A只與B、C各發(fā)生一次碰撞【點(diǎn)評(píng)】本題考查了水平方向的動(dòng)量守恒定律問(wèn)題，分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律即可正確解題13（2015海南）運(yùn)動(dòng)的原子核X放出粒子后變成靜止的原子核Y已知X、Y和粒子的質(zhì)量分別是M、m1和m2，真空中的光速為c，粒子的速度遠(yuǎn)小于光速求反應(yīng)后與反應(yīng)前的總動(dòng)能之差以及粒子的動(dòng)能【分析】反應(yīng)后與反應(yīng)前的總動(dòng)能之差等于產(chǎn)生的核能，根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程求解應(yīng)用動(dòng)量守恒和能量守恒定律，列式求解衰變后的各自動(dòng)能【解答】解：由于反應(yīng)后存在質(zhì)量虧損，所以反應(yīng)前后總動(dòng)能之差等于質(zhì)量虧

18、損而釋放的核能，則根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程得Ek=（Mm1m2）c2；反應(yīng)過(guò)程中三個(gè)粒子組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則有 Mvx=m2v ；聯(lián)立解得粒子的動(dòng)能 =（Mm1m2）c2；答：反應(yīng)后與反應(yīng)前的總動(dòng)能之差為（Mm1m2）c2，粒子的動(dòng)能為（Mm1m2）c2【點(diǎn)評(píng)】本題考查了原子核的衰變，要掌握在核反應(yīng)過(guò)程中，遵循兩大守恒：動(dòng)量守恒和能量守恒，并能靈活運(yùn)用14（2014春海倫市校級(jí)期末）利用圖（a）所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律在圖（a）中，氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個(gè)滑塊，滑塊A右側(cè)帶有一彈簧片，左側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）的紙帶相連；滑塊B左側(cè)也帶有一彈簧片，上面固定一遮光片，光電計(jì)時(shí)器（未完全畫出）可

19、以記錄遮光片通過(guò)光電門的時(shí)間 實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑塊A質(zhì)量m1=0.310kg，滑塊B的質(zhì)量m2=0.108kg，遮光片的寬度d=1.00cm；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的交流電的頻率為f=50Hz將光電門固定在滑塊B的右側(cè)，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，給滑塊A一向右的初速度，使它與B相碰；碰后光電計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間為tB=3.500ms，碰撞前后打出的紙帶如圖（b）所示若實(shí)驗(yàn)允許的相對(duì)誤差絕對(duì)值（|×100%）最大為5%，本實(shí)驗(yàn)是否在誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律？寫出運(yùn)算過(guò)程【分析】根據(jù)圖示紙帶求出滑塊的速度，然后求出碰撞前后的動(dòng)量，根據(jù)題目要求判斷動(dòng)量是否守恒【解答】解：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔t=0.02s，由圖

20、（b）所示紙帶可知，碰撞前A的速度：vA=2m/s，碰撞后A的速度vA=0.97m/s，碰撞后B的速度：vB=2.86m/s，碰撞前后系統(tǒng)總動(dòng)量分別為：p=m1vA=0.31×2=0.62kgm/s，p=m1vA+m2vB=0.31×0.97+0.108×2.860.61kgm/s，絕對(duì)誤差：|×100%=|×100%1.6%5%，由此可知，在誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律答：在誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律，證明過(guò)程如上所述【點(diǎn)評(píng)】本題考查了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)，由紙帶求出滑塊速度是正確解題的關(guān)鍵、應(yīng)用動(dòng)量計(jì)算公式即可正確解題15（2014海南）

21、一靜止原子核發(fā)生衰變，生成一粒子及一新核，粒子垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡是半徑為R的圓已知粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q；新核的質(zhì)量為M；光在真空中的速度大小為c求衰變前原子核的質(zhì)量【分析】根據(jù)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中洛倫茲力提供向心力，求得粒子的速度，再結(jié)合動(dòng)量守恒定律和質(zhì)能方程即可求得衰變前原子核的質(zhì)量【解答】解：設(shè)衰變產(chǎn)生的粒子的速度大小為v，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得：設(shè)衰變后新核的速度大小為V，衰變前后動(dòng)量守恒，有：0=MVmv設(shè)衰變前原子核質(zhì)量為M0，衰變前后能量守恒，有：以上三式解得：答：衰變前原子核的質(zhì)量為【點(diǎn)評(píng)】該題將帶電粒子在磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)與動(dòng)量守恒定律

22、和質(zhì)能方程結(jié)合在一起，要理清它們之間的關(guān)系，確定要使用的公式16（2015湖南模擬）如圖，光滑水平直軌道上有三個(gè)質(zhì)量均為m的物塊A、B、C B的左側(cè)固定一輕彈簧（彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計(jì)）設(shè)A以速度v0朝B運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧；當(dāng)A、B速度相等時(shí)，B與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)假設(shè)B和C碰撞過(guò)程時(shí)間極短求從A開(kāi)始?jí)嚎s彈簧直至與彈簧分離的過(guò)程中（1）整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能；（2）彈簧被壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能【分析】（1）A、B接觸的過(guò)程中動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出當(dāng)AB速度相同時(shí)的速度大小，B與C接觸的瞬間，B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，求出碰撞瞬間BC的速度，根據(jù)能量守恒求出整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械

23、能（2）當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)速度相同時(shí)，彈簧壓縮到最短，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，求出三者共同的速度，A、B、C損失的機(jī)械能一部分轉(zhuǎn)化為B、C碰撞產(chǎn)生的內(nèi)能，一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，根據(jù)能量守恒求出彈簧被壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能【解答】解：（1）對(duì)A、B接觸的過(guò)程中，由動(dòng)量守恒定律得，mv0=2mv1，解得B與C接觸的瞬間，B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有：解得系統(tǒng)損失的機(jī)械能為=（2）當(dāng)A、B、C速度相同時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大根據(jù)動(dòng)量守恒定律得，mv0=3mv解得v=根據(jù)能量守恒定律得，彈簧的最大彈性勢(shì)能=答：（1）整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能為（2）彈簧被壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能為【點(diǎn)評(píng)】本題綜合考查了動(dòng)量守恒定律和能

24、量守恒定律，綜合性較強(qiáng)，關(guān)鍵合理地選擇研究的系統(tǒng)，運(yùn)用動(dòng)量守恒進(jìn)行求解17（2014和平區(qū)三模）在粗糙的水平桌面上有兩個(gè)靜止的木塊A和B，兩者相距為d現(xiàn)給A一初速度，使A與B發(fā)生彈性正碰，碰撞時(shí)間極短當(dāng)兩木塊都停止運(yùn)動(dòng)后，相距仍然為d已知兩木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，B的質(zhì)量為A的2倍，重力加速度大小為g求A的初速度的大小【分析】碰撞過(guò)程中A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，結(jié)合動(dòng)量守恒定律和動(dòng)能定理，抓住停止時(shí)相距的距離，表示出出碰撞后的A、B的速度，結(jié)合能量守恒定律求解【解答】解：設(shè)在發(fā)生碰撞前的瞬間，木塊A的速度大小為v；在碰撞后的瞬間，A和B的速度分別為v1和v2在碰撞過(guò)程中，由能量守恒定律

25、和動(dòng)量守恒定律得mv2=mv12+2mv22，mv=mv1+2mv2，式中，以碰撞前木塊A的速度方向?yàn)檎?lián)立解得：v1=v2設(shè)碰撞后A和B運(yùn)動(dòng)的距離分別為d1和d2，由動(dòng)能定理得 mgd1=mv12 （2m）gd2=2mv22按題意有：d=d2+d1設(shè)A的初速度大小為v0，由動(dòng)能定理得mgd=mv2mv02聯(lián)立解得：答：A的初速度的大小是【點(diǎn)評(píng)】本題綜合考查了動(dòng)量守恒定律、動(dòng)能定理、能量守恒定律，綜合性較強(qiáng)，對(duì)學(xué)生的能力要求較高，需加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練18（2013海南）如圖，光滑水平面上有三個(gè)物塊A、B和C，它們具有相同的質(zhì)量，且位于同一直線上開(kāi)始時(shí)，三個(gè)物塊均靜止，先讓A以一定速度與B碰撞，碰

26、后它們粘在一起，然后又一起與C碰撞并粘在一起，求前后兩次碰撞中損失的動(dòng)能之比【分析】碰撞過(guò)程遵守動(dòng)量守恒定律，由動(dòng)量守恒定律求出每次碰撞后共同體的速度，動(dòng)能的損失為碰撞前的動(dòng)能與碰撞后動(dòng)能之差【解答】解：設(shè)每個(gè)物體的質(zhì)量為m，A的初速度為v0取向右方向?yàn)檎较虻谝淮闻鲎策^(guò)程中，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，則有 mv02mv1=0，得v1=，動(dòng)能的損失為Ek1=第二次碰撞過(guò)程中，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，則有 2mv13mv2=0，得v2=，動(dòng)能的損失為Ek2=故前后兩次碰撞中損失的動(dòng)能之比Ek1：Ek2=3：1答：前后兩次碰撞中損失的動(dòng)能之比為3：1【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵要掌握碰撞過(guò)程的基本規(guī)律：系統(tǒng)的動(dòng)量守恒進(jìn)行分析和

27、計(jì)算19（2012瓊山區(qū)校級(jí)模擬）選修35如圖，小球a、b用等長(zhǎng)細(xì)線懸掛于同一固定點(diǎn)O讓球a靜止下垂，將球b向右拉起，使細(xì)線水平從靜止釋放球b，兩球碰后粘在一起向左擺動(dòng)，此后細(xì)線與豎直方向之間的最大偏角為60°忽略空氣阻力，求（i）兩球a、b的質(zhì)量之比；（ii）兩球在碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能與球b在碰前的最大動(dòng)能之比【分析】（1）b球下擺過(guò)程中，只有重力做功，由動(dòng)能定理可以求出碰前b球的速度；碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律列方程，兩球向左擺動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律或動(dòng)能定理列方程，解方程組可以求出兩球質(zhì)量之比（2）求出碰撞過(guò)程中機(jī)械能的損失，求出碰前b求的動(dòng)能，然后求

28、出能量之比【解答】解：（1）b球下擺過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：m2gL=m2v020，碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可得：m2v0=（m1+m2）v，兩球向左擺動(dòng)過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律得：（m1+m2）v2=（m1+m2）gL（1cos），解得：=（1）：1=（1）：1（2）兩球碰撞過(guò)程中損失是機(jī)械能：Q=m2gL（m1+m2）gL（1cos），碰前b球的最大動(dòng)能Eb=m2v02，=【1（1cos）】：1=（1）：1答：（i）兩球a、b的質(zhì)量之比為（1）：1（ii）兩球在碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能與球b在碰前的最大動(dòng)能之比為（1）：1【點(diǎn)評(píng)】小球小下擺或上擺過(guò)程中機(jī)械能守恒，碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，由

29、動(dòng)能定理（或機(jī)械能守恒定律）、動(dòng)量守恒定律即可正確解題20（2012海南）一靜止的U核經(jīng)衰變成為Th，釋放出的總動(dòng)能為4.27MeV問(wèn)此衰變后Th核的動(dòng)能為多少M(fèi)eV（保留1位有效數(shù)字）？【分析】選擇正確的研究對(duì)象根據(jù)動(dòng)量守恒定律列出等式解決問(wèn)題根據(jù)能量守恒列出等式求解問(wèn)題【解答】解：據(jù)題意知，U核經(jīng)衰變成為Th，根據(jù)卻是守恒定律得0=MThvThMv 式中，M和MTh分別為粒子和Th核的質(zhì)量，v和vTh分別為粒子和Th核的速度的大小由題設(shè)條件知EK=Mv2+MThvTh2 = 由式得，衰變后Th核的動(dòng)能MThvTh2=0.07MeV答：衰變后Th核的動(dòng)能為0.07MeV【點(diǎn)評(píng)】解決問(wèn)題首先要

30、清楚研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)過(guò)程我們要清楚運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化，以便從能量守恒角度解決問(wèn)題把動(dòng)量守恒和能量守恒結(jié)合起來(lái)列出等式求解是常見(jiàn)的問(wèn)題21（2015克拉瑪依校級(jí)模擬）如圖，A、B、C三個(gè)木塊的質(zhì)量均為m，置于光滑的水平桌面上，B、C之間有一輕質(zhì)彈簧，彈簧的兩端與木塊接觸而不固連將彈簧壓緊到不能再壓縮時(shí)用細(xì)線把B和C緊連，使彈簧不能伸展，以至于B、C可視為一個(gè)整體現(xiàn)A以初速度v0沿B、C的連線方向朝B運(yùn)動(dòng)，與B相碰并粘合在一起以后細(xì)線突然斷開(kāi)，彈簧伸展，從而使C與A、B分離已知離開(kāi)彈簧后C的速度恰好為v0求彈簧釋放的勢(shì)能【分析】A與B、C碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可以求出碰后三者的共同速度

31、；線斷開(kāi)，AB與C分離過(guò)程中動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可以列方程；在彈簧彈開(kāi)過(guò)程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律可以列方程，解方程即可求出彈簧的彈性勢(shì)能【解答】解：（1）設(shè)碰后A、B和C的共同速度的大小為v，由動(dòng)量守恒定律得：mv0=3mv，設(shè)C離開(kāi)彈簧時(shí)，A、B的速度大小為v1，由動(dòng)量守恒得3mv=2mv1+mv0，解得：v1=0； （2）設(shè)彈簧的彈性勢(shì)能為EP，從細(xì)線斷開(kāi)到C與彈簧分開(kāi)的過(guò)程中機(jī)械能守恒，有（3m）v2+EP=（2m）v12+mv02，解得：EP=mv02 ；答：彈簧釋放的勢(shì)能為mv02【點(diǎn)評(píng)】分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程，熟練應(yīng)用動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律即可正確解題22（20

32、11海南）（1）2011年3月11日，日本發(fā)生九級(jí)大地震，造成福島核電站的核泄漏事故在泄露的污染物中含有131I和137Cs兩種放射性核素，它們通過(guò)一系列衰變產(chǎn)生對(duì)人體有危害的輻射在下列四個(gè)式子中，有兩個(gè)能分別反映131I和137Cs衰變過(guò)程，它們分別是B和C（填入正確選項(xiàng)前的字母）131I和137Cs原子核中的中子數(shù)分別是78和82AX156137Ba+01nBX254131Xe+10eCX356137Ba+10eDX454131Xe+11p（2）一質(zhì)量為2m的物體P靜止于光滑水平地面上，其截面如圖所示圖中ab為粗糙的水平面，長(zhǎng)度為L(zhǎng)；bc為一光滑斜面，斜面和水平面通過(guò)與ab和bc均相切的長(zhǎng)

33、度可忽略的光滑圓弧連接現(xiàn)有一質(zhì)量為m的木塊以大小為v0的水平初速度從a點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)，在斜面上上升的最大高度為h，返回后在到達(dá)a點(diǎn)前與物體P相對(duì)靜止重力加速度為g求：（i）木塊在ab段受到的摩擦力f；（ii）木塊最后距a點(diǎn)的距離s【分析】（1）根據(jù)放射性元素原子核衰變的本質(zhì)和質(zhì)量數(shù)、核電荷數(shù)守恒規(guī)律得到正確答案（2）欲求摩擦力f，首先根據(jù)動(dòng)量守恒得到最后共同速度然后根據(jù)能量守恒定律得到摩擦力做的功，從而求出摩擦力f和 木塊最后距a點(diǎn)的距離s【解答】解：（1）原子核的衰變有2種，即衰變、衰變其中衰變產(chǎn)生離子，衰變產(chǎn)生離子即電子只有B、C是衰變反應(yīng)， 并且產(chǎn)生的是電子即屬于衰變，正確選項(xiàng) B和C；再由

34、質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒可以得出131I原子核中的中子數(shù)為：13153=78；137Cs原子核中的中子數(shù)為；13755=82（2）（i）設(shè)木塊和物體P共同速度為v，兩物體從開(kāi)始到第一次到達(dá)共同速度過(guò)程由動(dòng)量和能量守恒得：mv0=（m+2m）v由得：（ii）設(shè)木塊最后離a端距離s，木塊返回與物體P第二次達(dá)到共同速度與第一次相同（動(dòng)量守恒）全過(guò)程能量守恒得：由得：答：（1）由質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒可以得出正確選項(xiàng) B和C；中子數(shù)為78和82 （2）木塊在ab段受到的摩擦力，木塊最后距a點(diǎn)的距離【點(diǎn)評(píng)】本題（1）考查了核衰變的本質(zhì)和規(guī)律（2）考查了動(dòng)量守恒和能量守恒定律關(guān)鍵是正確寫出動(dòng)量守恒和能量守恒的方

35、程是一道中檔次題23（2010湖南）（1）用頻率為v0的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，在所發(fā)射的光譜中僅能觀測(cè)到頻率分別為v1、v2、v3的三條譜線，且v3v2v1，則B（填入正確選項(xiàng)前的字母）Av0v1 Bv3=v2+v1 Cv0=v1+v2+v3 D.（2）如圖所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一豎直的墻重物質(zhì)量為木板質(zhì)量的2倍，重物與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為使木板與重物以共同的速度v0向右運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻木板與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短求木板從第一次與墻碰撞到再次碰撞所經(jīng)歷的時(shí)間設(shè)木板足夠長(zhǎng)，重物始終在木板上重力加速度為g【分析】（1）、根據(jù)波爾理論的第二個(gè)內(nèi)容躍遷的知識(shí)解

36、答，原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，會(huì)輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩定態(tài)的能量差決定即：hv=EmEn，可知有h3=h1+h2（2）、從木板第一次與墻碰撞到第二次碰撞，要分為兩個(gè)過(guò)程，一是從第一次碰撞到重物與木板具有共同速度時(shí)二是從具有共同速度到第二次與墻碰撞第一個(gè)過(guò)程應(yīng)用動(dòng)量守恒和動(dòng)量定理可求出第一過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間t1，第二個(gè)過(guò)程是勻速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出第二過(guò)程所用的時(shí)間【解答】解：（1）、當(dāng)用頻率為0的光照射處于基態(tài)的氫原子時(shí)，由所發(fā)射的光譜中僅能觀測(cè)到三種頻率的譜線可知，這三種頻率的光子應(yīng)是氫原子從第3能級(jí)向低能級(jí)躍遷過(guò)程中所輻射的，由能量特點(diǎn)可知，3=1+2

37、，選項(xiàng)B正確選項(xiàng)ACD錯(cuò)誤故答案為B（2）、第一次與墻碰撞后，木板的速度反向，大小不變，此后木板向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，重物向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，最后木板和重物達(dá)到共同的速度v設(shè)木板的質(zhì)量為m，重物的質(zhì)量為2m，取向右為動(dòng)量的正向，由動(dòng)量守恒得：2mv0mv0=3mv設(shè)從第一次與墻碰撞到重物和木板具有共同速度v所用的時(shí)間為t1，對(duì)木板應(yīng)用動(dòng)量定理得：2mgt1=mvm（v0）設(shè)重物與木板有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為a，由牛頓第二定律得：2mg=ma在達(dá)到共同速度v時(shí)，木板離墻的距離l為：開(kāi)始向右做勻速運(yùn)動(dòng)到第二次與墻碰撞的時(shí)間為：從第一次碰撞到第二次碰撞所經(jīng)過(guò)的時(shí)間為：t=t1+t2由以上各式得答：木板從第一

38、次與墻碰撞到再次碰撞所經(jīng)歷的時(shí)間為【點(diǎn)評(píng)】（1）在玻爾模型中，原子的可能狀態(tài)是不連續(xù)的各狀態(tài)對(duì)應(yīng)的能量也是不連續(xù)的從一個(gè)較高的能及躍遷到一個(gè)較低的能級(jí)，就會(huì)釋放一個(gè)一定能量的光子光子的能量是這兩個(gè)定態(tài)能量的差值（2）對(duì)于“板塊模型”，對(duì)相互作用過(guò)程的板、塊系統(tǒng)，可運(yùn)用動(dòng)量守恒定律列式然后隔離板、塊，若涉及相互作用時(shí)間，可對(duì)其分別運(yùn)用動(dòng)量定理或牛頓第二定律及勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律列式；若不涉及時(shí)間只涉及位移（路程），可對(duì)其分別運(yùn)用動(dòng)能定理列式24（2010海南）（1）能量為Ei的光子照射基態(tài)氫原子，剛好可使該原子中的電子成為自由電子這一能 Ei稱為氫的電離能現(xiàn)用一頻率為的光子從基態(tài)氫原子中擊出了一電

39、子，該電子在遠(yuǎn)離核以后速度的大小為（用光子頻率、電子質(zhì)量m、氫原子的電離能Ei和普朗克常量h表示）（2）在核反應(yīng)堆中，常用減速劑使快中子減速假設(shè)減速劑的原子核質(zhì)量是中子的k倍中子與原子核的每次碰撞都可看成是彈性正碰設(shè)每次碰撞前原子核可認(rèn)為是靜止的，求N次碰撞后中子速率與原速率之比【分析】（1）題中電子遠(yuǎn)離原子核的過(guò)程中要克服原子核對(duì)電子的庫(kù)侖力引力所做的功，而氫原子吸收光子后能量增多，增多的能量一方面克服引力做功，另一方面轉(zhuǎn)化為電離后的電子的動(dòng)能，故本題利用能量守恒可以解得（2）題考查彈性正碰的性質(zhì)：動(dòng)量守恒和動(dòng)能守恒，無(wú)論多少次碰撞都滿足這個(gè)關(guān)系【解答】解：（1）由題意可知?dú)涞碾婋x能實(shí)際上等

40、于電子從基態(tài)向外躍遷直到電離的過(guò)程中克服核的引力所做的功，頻率為的光子的能量為h，故用該光子照射處于基態(tài)的氫原子時(shí)氫原子獲得的能量為h，要使處于基態(tài)的氫原子剛好電離，則在該電子遠(yuǎn)離核的過(guò)程中核的引力對(duì)電子所做的功為E1，由能量守恒得，故電子遠(yuǎn)離核以后的速度為（2）設(shè)中子和作減速劑的物質(zhì)的原子核A的質(zhì)量分別為mn和mA，碰撞前中子速度為vn，碰撞后速度分別為vn和vA，由于發(fā)生彈性正碰，故碰撞前后水平向動(dòng)量守恒，故有mnvn=mnvn+mAvA由于發(fā)生彈性正碰，故碰撞過(guò)程中動(dòng)能守恒，可得由題設(shè)知mA=kmn經(jīng)1次碰撞后中子速率與原速率之比為同理可得經(jīng)N次碰撞后，中子速率與原速率之比為【點(diǎn)評(píng)】（1

41、）題目難度較大，需要理解能量轉(zhuǎn)化的方向，這是解題的關(guān)鍵（2）考查彈性碰撞的特點(diǎn)，唯一增加的難度是多次碰撞，但只要把握住一點(diǎn)：無(wú)論多少次正碰，都滿足動(dòng)量守恒和動(dòng)能守恒，這樣題目便迎刃而解25（2009寧夏）物理選修35（1）關(guān)于光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是A（填入選項(xiàng)前的字母，有填錯(cuò)的不得分）A極限頻率越大的金屬材料逸出功越大B只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng)，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)C從金屬表面出來(lái)的光電子的最大初動(dòng)能越大，這種金屬的逸出逸出功越小 D入射光的光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越少（2）兩個(gè)質(zhì)量分別為M1和M2的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上A和B的傾斜面都是光滑曲面，

42、曲面下端與水平相切，如圖所示一質(zhì)量為m的物體塊位于劈A的傾斜面上，距水平面的高度為h物塊從靜止開(kāi)始滑下，然后又滑上劈B求物塊在B上能夠達(dá)到的是大高度【分析】（1）金屬材料逸出功W=hc，與極限頻率成正比發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于極限頻率，根據(jù)光電效應(yīng)方程可知最大初動(dòng)能與入射光頻率的關(guān)系（2）物塊從A上下滑過(guò)程中，物塊與A組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，水平方向動(dòng)量守恒，根據(jù)兩大守恒定律求出物塊滑離A后速度的大小物塊滑上B的過(guò)程中，當(dāng)兩個(gè)物體的速度相同時(shí)，物塊在B上上升到最大高度，由物塊和B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，水平方向動(dòng)量也守恒，即可求得物塊在B上能夠達(dá)到的最大高度【解答】解：（1）A、根據(jù)W

43、=hc知，極限頻率越大的金屬材料逸出功越大故A正確B、發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于極限頻率，與入射光照射的時(shí)間無(wú)關(guān)故B錯(cuò)誤C、根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hW知，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率和逸出功兩個(gè)因素有關(guān)，光電子的最大初動(dòng)能越大，這種金屬的逸出逸出功不一定越小，也可能是因?yàn)槿肷涔獾念l率高的緣故故C錯(cuò)誤D、光的強(qiáng)度影響的是單位時(shí)間發(fā)出光電子數(shù)目，與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)故D錯(cuò)誤故選A（2）設(shè)物塊到達(dá)劈A的底端時(shí)，物塊和A的速度大小分別為v和V，由機(jī)械能守恒和動(dòng)量守恒得mgh=mv2+ M1Vmv=0 解得，v=設(shè)物塊在劈B上達(dá)到的最大高度為H，此時(shí)物塊和B的共同速度大小為V'，對(duì)物塊與B組成的系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒和水平方向動(dòng)量守恒得 mgH+=mv2 mv=（M2+m）V'聯(lián)立得 H=故答案為：（1）A（2）物塊在B上能夠達(dá)到的是大高度為