1、第第 135 b 节节 选修模块选修模块 35（下）（下） 1. 2014 年物理海南卷年物理海南卷 17模块 3-5 试题（12分） （1） （4分）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 （2） （8分）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 c。求衰变前原子核的质量。 【答案】 （1）A
2、CD (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） （2） Mmc )qBR( )mM( 2 2 2 1 【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 R v mqvB 2 设衰变后新核的速度大小为 V，衰变前后动量守恒，有 mvMV 0 设衰变前原子核质量为 M0，衰变前后能量守恒，有 22222 0 2 1 2 1 mvmcMVMccM 解得 2 )( 1)( 2 2 0 Mmc qBR mMM 2.2014 年理综福建卷年理综福建卷 30物理-选修 3-5 （1）如图，放射性元素镭衰变过程中释放
3、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） A表示射线, 表示射线 B表示 射线，表示射线 C表示射线，表示射线 D表示 射线，表示射线 答案：C 解析：由于不带电，在电场中不偏转，不是射线，A错； 射线带负电，在电磁场中应该偏 转，和不是 射线而是射线，BD错；射线带正电，它在电场中向负极板偏转，在磁场中的偏 转情况由左手定则可知表示射线，表示 射线，选项 C正确。 （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，
4、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） A v0- v2 B v0+ v2 C 2 1 2 0 v m m v D )vv( m m v 20 1 2 0 答案： D 解析：火箭和卫星组成的系统在分离时，水平方向的动量守恒，规定初速度方向为正方向，有： 2211021 vmvmv )mm( 解得 )vv( m m vv 20 1 2 01 故选项 D 正确，A、B、C错误。 3.2013 年新课标年新课标 I 卷卷 35. 物理选修 3-5 (15分) (1)(6 分)一质子束入射到能止靶核上，产生如下核反应: P+X+n 式中 P 代表
5、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 。 (2)(9 分) 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 ， 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。 【答案】见解析 【解析】(1)发生核反应的方程1 271 1130 b a pAlXn 由质量数守恒和电荷数守恒得 1271 1130 v2 v0 v1 解得质子数 a=14,质量数 b=27,则中子数 c
6、=b-a=13 （2）设在发生碰撞前的瞬间，木块 A的速度大小为 v；在碰撞后的瞬间，A 和 B 的速度分别为 v1 和 v2.在碰撞过程中，由动量和能量守恒定律，得 22 2 12 111 (2 ) 222 mvmvm v （1） 12 2mvmvmv （2） 式中，以碰撞前木块 A 的速度方向为正。由（1）（2）式得 2 1 2 v v （3） 设碰撞后 A和 B 运动的距离分别为 d1和 d2，由动能定理得 2 11 1 2 mgdmv （4） 2 22 1 (2 )(2 ) 2 m gdm v （5） 按题意有 12 ddd （6） 设 A 的初速度为 v0,由动能定理得 22 0 1
7、1 22 mgdmvmv （7） 联立（2）（7）式，得 0 28 5 vgd （8） 4.2013 年新课标年新课标 II 卷卷 35物理选修 3-5(15 分) (1) (5 分)关于原子核的结合能，下列说法正确的是 (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(133 55Cs)的结合能小于铅原子核( 208 82Pb)的结合能 D比结合能越大，原子核
8、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 答案：ABC 解析：原子核的结合能等于核子结合成原子核所释放的能量，也等于将原子核分解成核子所需要 的最小能量，A正确；重核的比结合能比中等核小，因此重核衰变时释放能量，衰变产物的结合能之 和小球原来重核的结合能，B 项正确；原子核的结合能是该原子核的比结合能与核子数的乘积，虽然 銫原子核(133 55Cs)的比结合能稍大于铅原子核( 208 82Pb)的比结合能，但銫原子核( 133 55Cs)的核子数比铅原 子核( 208 82Pb)的核子数少得多，因此其结合能小，C项正确；比结合能越大，要将原子核分解成核子平
9、均需要的能量越大，因此原子核越稳定，D错；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能最等 于该原子核的结合能，E错。中等难度。 (2) (10分)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 （弹簧左侧的挡板质最不计)。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， ()整个系统损失的机械能； ()弹簧被压缩到最短时的弹性势能。 解：()从 A 压缩弹簧到 A与 B 具有相同速度 1 v时，对 A、B 与弹簧组成
10、的系统，由动量守恒定律 得 01 2mmvv 此时 B与 C 发生完全非弹性碰撞，设碰撞后的瞬时速度为 2 v，损失的机械能为 E。对 B、C组 成的系统，由动量守恒和能量守恒定律得 12 2mmvv 22 12 11 (2 ) 22 mEm vv 联立式得 2 0 1 16 Emv ()由式可知 21 vv，A将继续压缩弹簧，直至 A、B、C三者速度相同，设此速度为 3 v，此时 弹簧被压缩至最短，其弹性势能为 P E。由动量守恒和能量守恒定律得 03 3mmvv A B C v0 p EvmEmv 2 3 2 0 )3( 2 1 2 1 联立式得 2 P0 13 48 Emv 5.2013
11、 年重庆卷年重庆卷 11 【选修 34】 （1） （6分）一列简谐波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距 6m，且这 两质点之间的波峰只有一个，则该简谐波可能的波长为 A4m、6m和 8m B6m、8m和 12m C4m、6m和 12m D4m、8m和 12m （2） （6分）利用半圆柱形玻璃，可减小激光束的 发散程度。在如图所示的光路中，A 为激光的出射点，O 为半圆柱形玻璃横截面的圆心，AO过半圆顶点。若某条 从 A 点发出的与 AO成 角的光线，以入射角 i入射到半 圆弧上，出射光线平行于 AO，求此玻璃的折射率。 答： （1）C （2） )(i i n sin sin
12、 解析： （1）由6 2 1 或6或6 2 3 ，解得4，6，12 （2） i n sin sin i )(i i n sin sin 6.2013年江苏卷年江苏卷12.C. 选修3-5(12 分) (1)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等,则它们的也相等. (A)速度 (B)动能 (C)动量 (D)总能量 (2)根据玻尔原子结构理论,氦离子(He+ )的能级图如题12C-1 图所 示. 电子处在n =3 轨道上比处在n =5 轨道上离氦核的距离 (选填“近”或“远”). 当大量He+处在n =4 的激发态时,由于跃迁 所发射的谱线有条. (3)如题12C-2 图所示,进行太空行走 的
13、宇航员A和B的质量分别为80kg和100 3 1 6 -2.18 -3.40 -13.6 E(eVn 4 0 -1.51 5 -6.04 2 -54.4 题12C-1图 He+ 题 12C-2 图 i O A kg,他们携手远离空间站,相对空间站的速度为0. 1 m/ s. A 将B向空间站方向轻推后,A 的速度变为0. 2 m/ s, 求此时B 的速度大小和方向. 答案：(1)C (2)近 6 (3) vB=0.02m/s 离开空间站方向 解析：(1)根据 h p 可知动量相等，故 A、B、D错，C对。 (2)量子数越大，轨道越远，电子处在 n=3轨道上比处在 n=5 轨道上离氦核的距离要近
14、 ；处在 n=4 的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有6 2 4 C条。 (3)根据动量守恒 0 () ABAABB mm Vm vm v 解得 vB=0.02m/s 离开空间站方向 7.2013 年山东卷年山东卷 38、 （8分） 【物理选修 35】 （1）恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应在，当温度达到 108K时，可以发生 “氦燃烧”。 完成“氦燃烧”的核反应方程：BeHe 8 4 4 2 _。 Be 8 4 是一种不稳定的粒子，其半衰期为s106 . 2 16 。一定质量的Be 8 4 经s108 . 7 16 后所剩 Be 8 4 占开始时的_。 答案：He 4 2 或
15、； 8 1 或 12.5%。 解析：半衰期计算公式: t mm 2 1 0 ；m为剩余质量；m0为原有质量；t为衰变时间；为半衰 期， 8 1 2 1 2 1 2 1 3 106 . 2 108 . 7 0 16 16 t m m 。 8.2013 年海南卷年海南卷 17模块 3-5 试题（12分） （1） （4分）原子核232 90 Th 具有天然放射性，它经过若干次衰变和 衰变后会变成新的原子核。 下列原子核中，有三种是232 90 Th 衰变过程中可以产生的，它们是 （填正确答案标号。选对 1个得 2 分，选对 2 个得 3 分.选对 3 个得 4 分;每选错 I个扣 2分，最低得分为
16、0分） A204 82 Pb B203 82 Pb C210 84 Po D224 88 Ra E226 88 Ra 答：ACD 解析：发生衰变是放出He 4 2 ，发生 衰变是放出电子e 0 1 ，根据质量数和电荷数守恒有，每发 生一次衰变质量数减少 4，电荷数减少 2，每发生一次 衰变质量数不变化，电荷数增加 1，由质量 数的变化可确定衰变的次数（必须是整数） ，进而可知 衰变的次数。逐一判断可知 ACD 符合要 求。 （2） （8分）如图，光滑水平面上有三个物块 A、B和 C，它们 具有相同的质量，且位于同一直线上。开始时，三个物块均静止， 先让 A以一定速度与 B碰撞，碰后它们粘在一起
17、，然后又一起与 C碰撞并粘在一起，求前后两次碰撞 中损失的动能之比。 答：3 解析：设三个物块 A、B和 C 的质量均为 m；A 与 B 碰撞前 A 的速度为 v，碰撞后的共同速度为 v1；A、B与 C碰撞后的共同速度为 v2。由动量守恒定律得 1 v )mm(mv 2 v )mmm(mv 设第一次碰撞中动能的损失为 E1，第二次碰撞中动能的损失为 E2，由能量守恒定律得 1 2 1 2 2 1 2 1 Ev )mm(mv 2 2 2 2 1 2 1 2 1 Ev )mmm(v )mm( 联立式，解得 3 2 1 E E （2）如图所示，光滑水平轨道上放置长板 A（上表面粗糙）和滑块 C，滑块
18、 B 置于 A的左端。三 者质量分别为 mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg。开始时 C静止，A、B一起以 v0=5m/s 的速度匀速向右运 动，A与 C 发生碰撞（时间极短）后 C 向右运 动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度 一起向右运动，且恰好不再与 C碰撞。求 A与 C发生碰撞后瞬间 A 的速度大小。 答案：2m/s 解析：因碰撞时间极短，A与 C 碰撞的过程动量守恒，设碰撞后瞬间 A的速度为 vA，C的速度为 vc，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mAv0=mAvA+mcvc A与 B 在摩擦力作用下达到共同速度，设共同速度为 vAB，由动量守恒定律得： mAvA+mBv0
19、=(mA+mB)vAB A B C A B C A与 B 达到共同速度后恰好不再与 C碰撞，应满足 vAB=vC 联立式，代入数据得： vA=2m/s 9.2013 年福建卷年福建卷 30物理选修 3-5（本题共有两小题，每小题 6分，共 12分。每小题只有一个符合题意） (1)在卢瑟福粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个 粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是_。 （填选图下方的字母） 答： C (2)将静置在地面上，质量为 M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度 v0竖直向下喷出质量为 m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影
20、响，则喷气结束时火箭模型 获得的速度大小是 。 （填选项前的字母） A 0 m v M B 0 M v m C 0 M v Mm D 0 m v Mm 答： D 解析：由动量守恒定律得0 0 mvVmM， 得 0 v mM m V 10. 2012 年理综新课标卷年理综新课标卷 35.物理选修 3-5 （1） （6 分）氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：2 1H+ 3 1H 4 2He+x ，式 中 x 是某种粒子。已知：2 1H、 3 1H、 4 2He和粒子 x的质量分别为 2.0141u、3.0161u、4.0026u 和 1.0087u； 1u=931.5MeV/
21、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） 答案： n 1 0（或中子） ， 17.6 解析：由质量守恒,电荷数守恒得, 粒子 x为中子, 根据质量数和电荷数守恒有 x 的电荷数为 0，质量 数为（2+3-4）=1，可知 x为中子。由爱因斯坦质能方程得: A B C D u.u.u.u.u.mmmmm nHe HH 0189000871002640161301412 3 1 2 1 MeV617.V17.60535MeMeV593101890 2 .u.mcE （2） （9 分）如图，小球 a、b 用等长细线悬
22、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 （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在碰前的最大动能之比。 答案 12 , 2 2 1 解析: （i）(1)设 b 球的质量为 m,a 球的质量为 M,则对 b球研究,由动能定理得: 0 2 1 2 mvmgl, glv2 a、b碰撞由动量守恒定律得: 1 )(vmMmv a、b整体向左运动,由动能定理得: 20 1 )( 2 1 0)60cos1 ()(vmMgmM glg
23、lv)60cos1 (2 0 1 联立解得: mMmglmMglm2)(2, 12 m M （ii）(2) a、b 碰撞过程中机械能的损失为: mM M mv mM m mvvmMmvE 2222 2 1 )1 ( 2 1 )( 2 1 2 1 1 2 22 2 12 ) 12( ) 12( 2 1 / ) 2 1 ( 22 mm m mM M mv mM M mv E E kb 11.2012年理综山东卷年理综山东卷 38 （8分） 【物理物理3-5】 （1）氢原子第n能级的能量为 2 1 n E En，其中E1为基态能量。当氢原子由第4能级跃迁到第2能级 a b O 时，发出光子的频率为v
24、1；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为v2，则 2 1 。 答：1/4 解析：根据跃迁公式 nm EEh，可得： 11 2 1 2 241 16 3 2 1 4 1 EEEEEh， 111 2 122 4 3 2 1 EEEEEh, 所以 4 1 2 1 。 （2）光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为mA=3m、mB= mC=m，开始时B、C均静 止，A以初速度v0向右运动，A与B相撞后分开，B又与C发 生碰 撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变。求B与C碰撞前B 的速度大小。 解析：设AB碰撞后，A的速度为，B与C碰撞前B的速度为，B与V碰撞后粘在一起的速度为，由动
25、 量守恒定律得 对A、B木块： mAv0= mA vA + mB vB 对B、C木块： mBvB=( mB + mC)v 由A与B间的距离保持不变可知 vA=v 联立式，代入数据得 0 5 6 vvB 12.2012 年物理江苏卷年物理江苏卷 12C. 选修 3-5 (12 分) (1)如图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_ (2)一个中子与某原子核发生核反应，生成一个氘核，其核反应方程式为_. 该反 应放出的能量为 Q，则氘核的比结合能为_ (3)A、B 两种光子的能量之比为 21，它们
26、都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最 c b a A a b c B b c a C a c b D v0 B C A 2 E2 1 E1 a c b 3 E3 大初动能分别为 EA、EB. 求 A、B 两种光子的动量之比和该金属的逸出功. 【答案】 （1）C （2）HHn 2 1 1 1 1 0 ； 2 Q （3）21 EA2EB 【解析】 （1）根据 mn EE c hh ，能量和频率依次增大的顺序是：b、c、a，所以波长依次 增大的是 a、c、b。 （2）核反应过程遵循质量数、电荷数守恒，因此HHn 2 1 1 1 1 0 ；比结合能即平均每个核子释放的 能量，两个核子结合放出
27、 Q 的能量，比结合能为Q 2. （3）21 EA 2EB光子能量hv，动量 h p ，且 c v ，得 c p ，则 A p： B p2:1 A 照射时，光电子的最大初动能 EA=A -W0 .同理 EB=B -W0. 解得 W0=EA-2EB 13.2012 年理综福建卷年理综福建卷 29. 物理-选修 3-5 （本题共有两小题，每小题 6分，共 12 分。每小题只有一个选项符合题意） （1）关于近代物理，下列说法正确的是_。 （填选项前的字母） A 射线是高速运动的氦原子 B.核聚变反应方程n 1 0 中，nHeHH 1 0 4 2 3 1 2 1 n 1 0 表示质子 C.从金属表面逸
28、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 （2）如图，质量为 M 的小船在静止水面上以速率 v0 向右匀速行驶，一质量为 m 的救生员站在船 尾，相对小船静止。若救生员以相对水面速率 v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为 _。 （填选项前的字母） )(.D)(.C .B.A 0000 00 vv M m vvv M m v v M m vv M m v 【答案】 （1）D ; ( 2)A 【解析】 (1) 射线是高速运动的氦原子核，答案 A错；n 1 0 是中子而不是质子；答案 B错；从光电效 应方程 逸 WhEK可知
29、最大初动能和入射光的频率成一次函数关系而非正比函数关系所以 C 错；正 v0 确答案选 D. (2)由动量守恒可知mvMvvMm 10 ， 解得小船的速度为)vv( M m vvx 00 ，答案 C正确。 14.2012 年物理海南卷年物理海南卷 19模块 3-5 试题（12 分） （1） （4分）产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能 Ek，下列说法正确的是 _(填入正确选项前的字母。选对 1 个给 2 分，选对 2个给 3分，选对 3 个给 4 分；每选错 1个扣 2分，最低得分为 0分)。 A.对于同种金属，Ek与照射光的强度无关 B.对于同种金属，Ek与照射光的波长成正比 C.对于
30、同种金属，Ek与照射光的时间成正比 D.对于同种金属，Ek与照射光的频率成线性关系 E.对于不同种金属，若照射光频率不变，Ek与金属的逸出功成线性关系 答： A D E （2） （8分）一静止的U 238 92 核经衰变成为Th 234 90 ，释放出的总动能为 4.27MeV。问此衰变后 Th 234 90 核的动能为多少 MeV（保留 1位有效数字）？ 解：据题意知，此衰变的衰变方程为HeThU 4 2 234 90 238 92 根据动量守恒定律得 ThThv mvm 0 式中，m 和 mTh分别为粒子和 Th 核的质量，v 和 vTh分别为粒子和 Th核的速度的大小，由 题设条件知 k
31、ThTh Evmvm 22 2 1 2 1 234 4 Th m m 式中 Ek=4.27MeV是粒子与 Th核的总动能。 由式得 k Th ThTh E mm m vm 2 2 1 衰变后Th 234 90 核的动能代入数据得MeV070 2 1 2 .vm ThTh 15.2011 年新课标版年新课标版 35物理选修 3-5 （15分） （6 分）在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为 0，该金属的逸出功为_。若 用波长为 （0）的单色光做该实验，则其遏止电压为_。已知电子的电荷量、真空中的光速和 布朗克常量分别为 e、c和 h。 （2）(9 分)如图，ABC三个木块的质量均为 m
32、，置于光滑的水平面上，B、C之间有一轻质弹簧， 弹簧的两端与木块接触而不固连，将弹簧压紧到不能再压 缩时用细线把 B和 C 紧连，使弹簧不能伸展，以至于 B、 C可视为一个整体。现 A以初速 v0沿 B、C 的连线方向朝 B 运动，与 B 相碰并粘合在一起，以后细线 突然断开，弹簧伸展，从而使 C与 A，B分离，已知 C 离开弹簧后的速度恰为 v0，求弹簧释放的势 能。 答： （1） 0 0 e hc ； （2） 2 0 3 1 mv 解析： （1）由 极限逸 hW和 c 得 0 c hW 逸 由爱因斯坦质能方程 逸 W c hEk和UeEk得 0 0 e hc U截止 （2）设碰后 A、B和
33、 C 的共同速度的大小为 v，由动量守恒得 0 3mvmv 设 C 离开弹簧时，A、B的速度大小为 v1，由动量守恒得 01 23mvmvmv 设弹簧的弹性势能为 Ep，从细线断开到 C与弹簧分开的过程中机械能守恒，有 2 0 2 1 2 2 1 )2( 2 1 )3( 2 1 mvvmEvm p 由式得弹簧所释放的势能为 2 0 3 1 mvEp 16.2011 年理综福建卷年理综福建卷 29. 物理选修 3-5（本题共有两个小题，每小题 6 分，共 12 分。每小题只 有一个选项符合题意） 爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得 1921年的诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光
34、电子的最大初动能 Ekm与入射 光频率 的关系如图所示，其中 0为极限频率。从图中可以确定的是 A B C O 0 Ekm _。 （填选项前的字母） A逸出功与 有关 BEkm与入射光强度成正比 C0时，会逸出光电子 D图中直线的斜率与普朗克常量有关 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_。 （题选项前的字母） A0.6v B0.4 v C0.3 v D 0.2 v 答： （1）D（2）A 【解析】 （1）光电子的最大初动能与入射光频率的关系是 Ekm = hvW，结合图象易判断
35、 D 正确。 （2）由碰撞中的动量守恒得 mv = 2mvBmvA，vA0，则 vB0.5v，故小于 0.5v 的值不可能有，A 正确。 17.2011 年海南卷年海南卷 19模块 3-5 试题（12 分） （1） （4分）2011 年 3月 11 日，日本发生九级大地震，造成福岛核电站的核泄漏事故。在泄露的 污染物中含有 131I和137Cs两种放射性核素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射。在下列四 个式子中，有两个能分别反映 131I和137Cs衰变过程，它们分别是_和_（填入正确选项 前的字母） 。131I和 137Cs 原子核中的中子数分别是_和_. AnBaX 1 0 731
36、 651 BeXeX 0 1 311 452 CeBaX 0 1 731 653 DPXeX 1 1 311 454 （2） （8分）一质量为 2m的物体 P 静止于光滑水平地面上，其截面如图所示。图中 ab 为粗糙的 水平面，长度为 L；bc为一光滑斜面，斜面和水平面通 过与 ab和 bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接。现 有一质量为 m 的木块以大小为 v0的水平初速度从 a点向 左运动，在斜面上上升的最大高度为 h，返回后在到达 a 点前与物体 P相对静止。重力加速度为 g。求 （i）木块在 ab段受到的摩擦力 f； （ii）木块最后距 a 点的距离 s。 v0 c P b a 答：
37、（1）B、C； 78；82； （2） L ghv ghv s 3 6 2 0 2 0 【解析】 （1）由质量数和核电荷数守恒可以得出正确选项 B C， 131I和 137Cs原子核中的中子数分 别 78 和 82 （2） （i）设木块和物体 P共同速度为 v,两物体从开始到第一次到达共同速度过程由动量和能量守 恒得：vmmmv）（2 0 fLmghvmmmv 22 0 2 2 1 2 1 ）（ 由得： L )ghv(m f 3 3 2 0 （ii）木块返回与物体 P 第二次达到共同速度与第一次相同（动量守恒）全过程能量守恒得： )sL( fvmmmv22 2 1 2 1 22 0 ）（ 由得：
38、 L ghv ghv s 3 6 2 0 2 0 18.2011 年理综山东卷年理综山东卷 38 （8分）物理物理 3-5 碘 131核不稳定，会发生 衰变，其半衰变期为 8 天。 碘 131 核的衰变方程：I 131 53 _（衰变后的元素用 X 表示） 。 经过_天有 75%的碘 131核发生了衰变。 如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分 别为 10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为 2v0、 v0。为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为 m 的货物沿水平方向 抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度。（不计 水的阻力） 答案： （1）eX 0 1
39、- 131 54 ； 16； （2）4v0 解析：核衰变遵守电荷量和质量数守恒，所以eXI 0 1 - 131 54 131 53 根据半衰期概念，得 ,)(mm,)(mm tt 8 000 2 1 %25 2 1 即 剩 解得 t=16天。 （2）解析：设乙船上的人抛出货物的最小速度为 vmin，抛出货物后的速度为 v1，甲船上的人接到货 v0 2v0 甲 乙 物后速度为 v2，由动量守恒定律得： 12m v0=11m v1 - mvmin 10m 2v0 - mvmin =11m v2 为避免两船相撞应满足： v1= v2 联立式得：vmin= 4v0 19.2011 年物理江苏卷年物理江
40、苏卷 12.C （选修模块 35） （12 分） 下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是 A B C D 答：A 【解析】黑体辐射规律：随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加，另一方面， 辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，A图正确。 按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量_（选填“越大”或 “越小”） 。已知氢原子的基态能量为 E1（E10） ，电子质量为 m，基态氢原子中的电子吸收一频率为 的光子被电离后，电子速度大小为_（普朗克常量为 h） 。 答：越大； m )Eh( 1 2 【解析】根据 2 eV613 n . En 及
41、 0 2r nrn，越远，n 越大，En越大（注意 En为负值） 。电子动能 2 1 2 1 mvEhEk（注意 E1为负值） ，可解得： m )Eh( v 1 2 。 有些核反应过程是吸收能量的。例如在HONX 1 1 17 8 14 7 中，核反应吸收的能量 2 NXHO cmmmmQ，在该核反应方程中，X表示什么粒子？X粒子以动能 Ek轰击静止 的N 14 7 ，若 Ek=Q，则该核反应能否发生？请简要说明理由。 答： He 4 2 ；不能实现，因为不能同时满足能量守恒和动量守恒的要求。 辐射强度 O 1700k 1300k 辐射强度 O 1300k 1700k 辐射强度 O 1700k 1300k 辐射强度 O 1300k 1700k 【解析】根据核反应的质量数和电荷数守恒，可得：X 粒子的质量数为 4，电荷数为 2，是He 4 2 .
