【步步高】2020年高考物理大一輪 第十三章 高考熱點(diǎn)探究 新人教版選修3-5（通用）

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1、高考熱點(diǎn)探究 一、動(dòng)量守恒定律的考查 1．一炮艇總質(zhì)量為M，以速度v0勻速行駛，從艇上以相對(duì)艇的速度u水平地沿前進(jìn)方向射出一質(zhì)量為m的炮彈，不計(jì)水的阻力，則發(fā)炮后炮艇的速度v′滿足下列各式中的哪一個(gè) (　　) A．Mv0＝(M－m)v′＋mu B．Mv0＝(M－m)v′＋m(u＋v0) C．Mv0＝(M－m)v′＋m(u－v′) D．Mv0＝(M－m)v′＋m(u＋v′) 圖1 2. (2020·海南單科·19(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1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

2、過(guò)與ab和bc均相切的長(zhǎng)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： (1)木塊在ab段受到的摩擦力f； (2)木塊最后距a點(diǎn)的距離s. 圖2 3．(2020·山東理綜·38(2))如圖2所示，滑塊A、C質(zhì)量均為m， 滑塊B質(zhì)量為m.開始時(shí)A、B分別以v1、v2的速度沿光滑 水平軌道向固定在右側(cè)的擋板運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將C無(wú)初速地放在A上，并 與A粘合不再分開，此時(shí)A與B相距較近，B與擋板相距足夠遠(yuǎn)．若B與擋板碰撞將以 原速率反彈，A與B碰撞將粘合

3、在一起．為使B能與擋板碰撞兩次，v1、v2應(yīng)滿足什么關(guān)系？ 二、原子與原子核 4．(2020·天津理綜·2)下列關(guān)于原子和原子核的說(shuō)法正確的是 (　　) A．β衰變現(xiàn)象說(shuō)明電子是原子核的組成部分 B．玻爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化 C．放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短 D．比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固 5．(2020·上海單科·1)盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，這一模型建立的基礎(chǔ)是 (　　) A．α粒子的散射實(shí)驗(yàn) B．對(duì)陰極射線的研究 C．天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)

4、 D．質(zhì)子的發(fā)現(xiàn) 6．(2020·重慶理綜·16)核電站泄漏的污染物中含有碘131和銫137.碘131的半衰期約為8天，會(huì)釋放β射線；銫137是銫133的同位素，半衰期約為30年，發(fā)生衰變時(shí)會(huì)輻射γ射線．下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．碘131釋放的β射線由氦核組成 B．銫137衰變時(shí)輻射出的γ光子能量小于可見光光子能量 C．與銫137相比，碘131衰變更慢 D．銫133和銫137含有相同的質(zhì)子數(shù) 三、能級(jí)躍遷 7．(2020·四川理綜·18)

5、氫原子從能級(jí)m躍遷到能級(jí)n時(shí)輻射紅光的頻率為ν1，從能級(jí)n躍遷到能級(jí)k時(shí)吸收紫光的頻率為ν2，已知普朗克常量為h，若氫原子從能級(jí)k躍遷到能級(jí)m，則 (　　) A．吸收光子的能量為hν1＋hν2 B．輻射光子的能量為hν1＋hν2 C．吸收光子的能量為hν2－h(huán)ν1 D．輻射光子的能量為hν2－h(huán)ν1 四、質(zhì)能方程與核反應(yīng)方程 8．(2020·江蘇·12)(1)下列描繪兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與波長(zhǎng)關(guān)系的圖中，符合黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律的是

6、 (　　) (2)按照玻爾原子理論，氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，氫原子的能量________(選填“越大”或“越小”)．已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1(E1<0)，電子質(zhì)量為m，基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為ν的光子被電離后，電子速度大小為________(普朗克常量為h)． (3)有些核反應(yīng)過(guò)程是吸收能量的．例如，在X＋N→O＋H中，核反應(yīng)吸收的能量Q＝[(mO＋mH)－(mX＋mN)]c2.在該核反應(yīng)方程中，X表示什么粒子？X粒子以動(dòng)能Ek轟擊靜止的N核，若Ek＝Q，則該核反

7、應(yīng)能否發(fā)生？請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由． 解析　(3)根據(jù)公式v＝ 由題圖可知，撞前 vA＝ m/s＝4 m/s，vB＝ 0(1分) 撞后vA′＝vB′＝v＝ m/s＝1 m/s (1分) 則由mAvA＝(mA＋mB)v (1分) 解得：mB＝＝3 kg (1分) 答案　(1)BD　(2)Cs→Ba＋e　E/c2　(3)3 kg 試題分析 選修3－5部分的高考題在新課標(biāo)地區(qū)屬于中檔題，容易題．主要考查基本概念的辨析，基本規(guī)律的簡(jiǎn)單應(yīng)用，物理情景一般較為單一，物理過(guò)程較少，物理計(jì)算除

8、少數(shù)題目外大都比較容易，所以本部分試題得分率較高． 命題特征 本部分試題在新課標(biāo)區(qū)多以拼盤式呈現(xiàn)．一般第一問(wèn)為選擇題，考查能級(jí)、原子核、核反應(yīng)等問(wèn)題．第二問(wèn)為計(jì)算題，多考查動(dòng)量守恒，兩次或多次碰撞，有時(shí)涉及臨界問(wèn)題．氫原子光譜、能級(jí)圖及躍遷、核反應(yīng)方程、半衰期，動(dòng)量守恒為考查的重點(diǎn)． 知識(shí)鏈接 1．動(dòng)量守恒定律：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′. 2．碰撞：(1)碰撞是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體相遇時(shí)，作用時(shí)間極短、而相互作用力很大的現(xiàn)象．(2)分類 彈性碰撞：碰撞過(guò)程中機(jī)械能守恒． 非彈性碰撞：碰撞過(guò)程中總機(jī)械能不守恒． 完全非彈性碰撞：碰撞后物體合為一個(gè)整體

9、，具有相同的速度．這種碰撞系統(tǒng)的機(jī)械能損失最大． 3．玻爾的原子模型： (1)①軌道不連續(xù)；②能量不連續(xù)；③在各個(gè)定態(tài)中，原子穩(wěn)定，不向外輻射能量．(2)能級(jí)：原子的各個(gè)不連續(xù)的能量值，叫做能級(jí)． 4．氫原子能級(jí)圖及躍遷規(guī)律． 5．氫原子光譜． 6．天然放射現(xiàn)象及三種射線的比較． 7．原子核的衰變、半衰期． 8．核反應(yīng)及反應(yīng)方程式． 9．核能及計(jì)算. 1．下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．光電效應(yīng)中的光電子是從原子核內(nèi)部釋放出來(lái)的 B．天然的放射現(xiàn)象揭示了原子核結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性 C．氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷可以解釋氫原子的發(fā)光現(xiàn)象 D．根據(jù)α

10、粒子散射實(shí)驗(yàn)，建立起原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)模型 2．下列說(shuō)法中正確的是 (　　) A．實(shí)物粒子只具有粒子性，不具有波動(dòng)性 B．盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 C．光波是概率波，光子在前進(jìn)和傳播過(guò)程中，其位置和動(dòng)量能夠同時(shí)確定 D．在工業(yè)和醫(yī)療中經(jīng)常使用激光，是因?yàn)槠涔庾拥哪芰窟h(yuǎn)大于γ光子的能量 3．三個(gè)原子核X、Y、Z，X核射出一個(gè)正電子后變?yōu)閅核，Y核與質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后生成Z核并放出一個(gè)氦(He)，則下面說(shuō)法正確的是

11、 (　　) A．X核比Z核多一個(gè)質(zhì)子 B．X核比Z核少一個(gè)中子 C．X核的質(zhì)量數(shù)比Z核質(zhì)量數(shù)大3 D．X核與Z核的總電荷是Y核電荷的3倍 4．14C是一種半衰期為5 730年的放射性同位素．若考古工作者探測(cè)到某古木中14C的含量為原來(lái)的，則該古樹死亡的時(shí)間距今大約 (　　) A．22 920年 B．11 460年 C．5 730年 D．2 865年 5．(1)核能

12、作為一種新能源在現(xiàn)代社會(huì)中已不可缺少，但安全是核電站面臨的非常嚴(yán)峻的問(wèn)題．核泄漏中的钚(Pu)是一種具有放射性的超鈾元素，钚的危險(xiǎn)性在于它對(duì)人體的毒性，與其他放射性相比钚這方面更強(qiáng)，一旦侵入人體，就會(huì)潛伏在人體肺部、骨骼等組織細(xì)胞中，破壞細(xì)胞基因，提高罹患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)．已知钚的一種同位素Pu的半衰期為24 100年，其衰變方程為Pu→X＋He＋γ，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 (　　) A．X原子核中含有143個(gè)中子 B．100個(gè)Pu經(jīng)過(guò)24 100年后一定還剩余50個(gè) C．由于衰變時(shí)釋放巨大能量，根據(jù)E＝mc2，衰變過(guò)程總質(zhì)量增加 D．衰變發(fā)出的γ放射線是波長(zhǎng)很短的光子，

13、具有很強(qiáng)的穿透能力 (2)氫原子的光譜在可見光范圍內(nèi)有四條譜線，其中在靛-紫色區(qū) 內(nèi)的一條是處于量子數(shù)n ＝4能級(jí)的氫原子躍遷到n＝2的能級(jí)發(fā)出的，氫原子的能級(jí)如 圖4圖4 所示，已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，則該條譜線光子 的能量為______ eV，該條譜線光子的頻率為____ Hz.(結(jié)果保留 3位有效數(shù)字) (3)已知金屬銣的極限頻率為5.15×1014 Hz，現(xiàn)用波長(zhǎng)為5.0×10－7 m 的一束光照射金屬銣，能否使金屬銣發(fā)生光電效應(yīng)？若能，請(qǐng)算出逸出光電子 的最大初動(dòng)能．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 6．(1)下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是

14、 (　　) A．盧瑟福通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子的核反應(yīng)方程為He＋N→O＋H B．鈾核裂變的核反應(yīng)是U→Ba＋Kr＋2n C．質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)α粒子，釋放的能量是(2m1＋2m2－m3)c2 D．原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到b能級(jí)狀態(tài)時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)為λ1的光子；原子從b能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)吸收波長(zhǎng)為λ2的光子，已知λ1>λ2，那么原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)將要吸收波長(zhǎng)為的光子 圖5 (2)如圖5所示，質(zhì)量M＝40 g的靶盒A靜止在光滑水平

15、導(dǎo)軌上 的O點(diǎn)，水平輕質(zhì)彈簧一端拴在固定擋板P上，另一端與靶盒 A連接．Q處有一固定的發(fā)射器B，它可以瞄準(zhǔn)靶盒發(fā)射一顆 水平速度為v0＝50 m/s，質(zhì)量m＝10 g的彈丸．當(dāng)彈丸打入靶盒A 后，便留在盒內(nèi)．碰撞時(shí)間極短，不計(jì)空氣阻力．問(wèn)：彈丸進(jìn)入靶盒A后，彈簧的最大彈性勢(shì)能為多少？ 7．(1)核泄漏物中的碘－131具有放射性，它在自發(fā)地進(jìn)行β衰變時(shí)，生成元素氙(元素符號(hào)為Xe)，同時(shí)輻射出γ射線，請(qǐng)完成后面的核反應(yīng)方程I→____＋____＋γ.碘－131的半衰期為8天，經(jīng)過(guò)32天(約為一個(gè)月)，其剩余的碘－131為原來(lái)的________，所以在自然狀態(tài)下，其輻射強(qiáng)度會(huì)較快減弱，不

16、必恐慌． (2)甲、乙兩冰球運(yùn)動(dòng)員為爭(zhēng)搶冰球而迎面相撞，已知甲運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為60 kg，乙運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為70 kg，接觸前兩運(yùn)動(dòng)員速度大小均為5 m/s，沖撞后甲被撞回，速度大小為2 m/s，問(wèn)撞后乙的速度多大？方向如何？ 答案 考題展示 1．B 2．(1)　(2)L 3．1.5v2