全国卷物理3答案

1、 全国卷物理3-5真题 参考答案与试题解析一选择题（共5小题）1（2015黑龙江模拟）在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用下列说法符合历史事实的是（）A密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值B贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，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了钋（P0）和镭（Ra）两种新元素D卢瑟福通过a粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子E汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷【分析】本题是物理学史问题，根据密立根、贝克勒尔、居里夫妇、卢瑟福、汤姆孙等人对物理学发展的贡献进行解答【

2、解答】解：A、密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值e1.6×1019C，故A正确；B、贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，证明原子核有复杂结构，粒子散射实验说明原子中存在原子核，故B错误；C、居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（P0）和镭（Ra）两种新元素，故C正确；D、卢瑟福通过粒子散射实验，证实了原子是由原子核和核外电子组成的，而不能说明原子核内存在质子，故D错误；E、汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出该粒子的比荷，故E正确故选：ACE【点评】解决本题的关键是掌握原子物理学史，记牢著名科学家的物理学成就2（2014海南）在光电效

3、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【分析】同一束光的光子能量相同，不同的金属，逸出功不同，根据光电效应方程Ekm=hvW0判断光电子最大初动能的大小【解答】解：同一束光照射不同的金属，一定相同的是入射光的光子能量，不同的金属，逸出功不同，根据光电效应方程Ekm=hvW0知，最大初动能不同，则遏止电压不同；同一束光照射，光中的光子数目相等，所以饱和光电流是相同的故选：ACD【点评】解决本题的关键知道不同的金属逸出功不同，以及掌握光电效应方程Ekm=hvW03（201

4、4山东模拟）关于原子核的结合能，下列说法正确的是（）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（Cs）的结合能小于铅原子核（Pb）的结合能D比结合能越大，原子核越不稳定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【分析】比结合能：原子核结合能对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，平均对每个核子所要添加的能量用于表示原子核结合松紧程度 结合能：两个或几个自由状态的粒子结合在一起时释放的能量自由原子结合为分子时放出的能量叫做化学结合能，分散的核子组成原子核

5、时放出的能量叫做原子核结合能【解答】解：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，A正确；B、一重原子核衰变成粒子和另一原子核，要释放能量，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，故B正确；C、铯原子核与原子核都是中等质量的原子核，铯原子核（Cs）的比结合能比铅原子核（Pb）的比结合能略大，而铅原子核中的核子数比铯原子核的核子数多一半，所以铯原子核（Cs）的结合能一定小于铅原子核（Pb）的结合能，故C正确；D、比结合能越大，原子核越稳定，D错误；E、自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，E错误；故选：ABC【点评】本题考查了结合能和比结合能的

6、区别，注意两个概念的联系和应用4（2013海南）原子核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Th衰变过程中可以产生的，它们是（）APbBPbCPoDRaERa【分析】经过衰变后，电荷数少2，质量数少4，经过衰变后，质量数不变，电荷数多1【解答】解：A、Pb与原子核Th相比，质量数少28，知经历了7次衰变，电荷数少8，知经历了6次衰变故A正确B、因为衰变质量数不变，质量数变化由衰变产生，则质量数从232不可能变为203故B错误C、Po与原子核Th相比，质量数少16知经历了4次衰变，电荷数少6，知经历了2次衰变故C正确D、Ra与原子核Th相比，质量数少8

7、，知经历了2次衰变，电荷数少2，知经历了2次衰变故D正确E、Ra与原子核Th相比，质量数少6，不是4的倍数故E错误故选ACD【点评】解决本题的关键知道衰变、衰变实质，抓住电荷数守恒、质量数守恒分析5（2012海南）（模块35）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 （）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【分析】根据光电效应方程Ekm=hvW0进行分析【解答】解：A、光电子的最大初

8、动能与入射光的强度无关故A正确B、根据光电效应方程Ekm=hvW0=，对于同种金属，逸出功相同，知最大初动能与入射光的波长不成正比故B错误C、最大初动能与照射光的时间无关故C错误D、根据光电效应方程Ekm=hvW0知，同种金属，逸出功相等，则最大初动能与入射光的频率成线性关系故D正确E、对于不同的金属，逸出功不同，若照射光的频率不变，根据光电效应方程Ekm=hvW0知，Ek与金属的逸出功成线性关系故E正确故选ADE【点评】解决本题的关键掌握光电效应方程Ekm=hvW0，知道最大初动能与入射光的强度和照射时间无关二填空题（共6小题）6（2016广东模拟）在某次光电效应实验中，得到的遏止电压Ue与

9、入射光的频率v的关系如图所示，若该直线的斜率和截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示为ek，所用材料的逸出功表示为eb【分析】由爱因斯坦光电效应方程EK=hW去分析图象中所包含的对解题有用的物理信息，图象与纵轴和横轴交点分别表示普朗克常量和金属的极限频率【解答】解：根据爱因斯坦光电效应方程EK=hW，任何一种金属的逸出功W一定，说明EK随频率f的变化而变化，且是线性关系（与y=ax+b类似），直线的斜率等于普朗克恒量，由于：EK=eUe所以：eUe=hW，由图可得Ue=k+（b）其中b表示直线在y轴上的截距，整理得：h=ek；EK=hfW，EK=0时有h0W=0，所以逸出

10、功W=eb故答案为：ek，eb【点评】本题考查了爱因斯坦光电效应方程EK=hW，注意将有关的物理知识和数学的图线联系起来，培养用数学知识解决物理物体7（2015海南）氢原子基态的能量为E1=13.6eV大量氢原子处于某一激发态由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为0.96E1，频率最小的光子的能量为0.31eV（保留2位有效数字），这些光子可具有10种不同的频率【分析】能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，根据能级差的大小求出辐射的最小和最大光子能量，从而判断哪个能级间跃迁辐射的光子频率最大，波长最短【解答】解：氢原子基态的能量为E1=13.6eV大量氢原子处于某一激发

11、态由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为0.96E1，即跃迁到最高能级能量E=0.04E1=0.544eV，即处在n=5能级；频率最小的光子的能量为E=0.544eV（0.85eV）=0.31eV，根据=10，所以这些光子可具有10种不同的频率故答案为：0.31；10【点评】解决本题的关键知道能级间跃迁满足的规律，能级差越大，辐射的光子能量越大，光子频率越大，波长越小8（2015济南二模）一质子束入射到能止靶核AI上，产生如下核反应：P+AIX+n式中p代表质子，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14，中子数为13【分析】根据电荷数守恒、质量数守恒

12、，得出新核的质子数和中子数【解答】解：质子的电荷数为1，质量数为1，中子的电荷数为0，质量数为1根据电荷数守恒、质量数守恒，X的质子数为1+130=14，质量数为1+271=27因为质量数等于质子数和中子数之和，则新核的中子数为2714=13故答案为：14 13【点评】解决本题的关键知道在核反应方程中电荷数守恒、质量数守恒，以及知道常见粒子的电荷数和质量数9（2014吉安二模）选修35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：H+HHe+x，式中x是某种粒子已知：HH、He和粒子x的质量分别为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应方程和数据可知，粒子x是中子，该反应释放出的能量为17.6MeV（结果保留3位有效数字）【分析】由核电荷数与质量数守恒可以判断出x粒子是哪种粒子；先求出质量亏损，然后由质能方程可以求出释放的能量【解答】解：由核电荷数守恒可知，x粒子的核电荷数为：1+12=0，由质量数守恒可知，x粒子的质量数为：2+34=1，则x粒子是或中子；核反应过程中释放的能量为E=mc2=17.6MeV；故答案为：中子；17.6【点评】应用核电荷数与质量数守恒、质能方程是正确解题的关键10（2015克拉玛依校级模拟）在光电效应实验中，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

14、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、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h【分析】逸出功W0=hc，根据该公式求出金属逸出功的大小根据光电效应方程，结合Ekm=eU求出遏止电压的大小【解答】解：金属的逸出功根据光电效应方程知：，又Ekm=eU，则遏止电压U=故答案为：，【点评】解决本题的关键掌握光电效应方程，以及掌握最大初动能与遏止电压的关系11（2008海南）某考古队发现一古生物骸骨考古专家根据骸骨中的含量推断出了该生物死亡的年代已知此骸骨中的含量为活着的生物体中的，的半衰期为5730年该生物死亡时距今约11460年【分析】此骸骨中的含量为活着的生物体中的，说明正好经

15、过两个半衰期时间【解答】解：该核剩下，说明正好经过两个半衰期时间，故该生物死亡时距今约2×5730年=11460年 （11460或1.0×1041.2×104均可）故答案为：11460【点评】该题考查半衰期的相关计算，可以根据质量关系：来计算该题中质量关系，故非常简单，可以列出公式，也可以不列出公式三解答题（共16小题）12（2016枣庄校级模拟）如图，在足够长的光滑水平面上，物体A、B、C位于同一直线上，A点位于B、C之间，A的质量为m，B、C的质量都为M，三者均处于静止状态，现使A以某一速度向右运动，求m和M之间应满足什么条件，才能使A只与B、C各发生一次碰撞

16、设物体间的碰撞都是弹性的【分析】该题中A与C的碰撞过程以及A与B的碰撞的过程都是弹性碰撞，将动量守恒定律与机械能守恒定律相结合即可正确解答【解答】解：A向右运动与C发生碰撞的过程中系统的动量守恒、机械能守恒，选取向右为正方向，设开始时A的速度为v0，第一次与C碰撞后C的速度为vC1，A的速度为vA1由动量守恒定律、机械能守恒定律得：mv0=mvA1+MvC1 联立得： 可知，只有mM时，A才能被反向弹回，才可能与B发生碰撞A与B碰撞后B的速度为vB1，A的速度为vA2由动量守恒定律、机械能守恒定律，同理可得：= 根据题意要求A只与B、C各发生一次碰撞，应有：vA2vC1 联立得：m2+4mMM

17、20解得：，（另一解：舍去）所以m与M之间的关系应满足：答：m和M之间应满足，才能使A只与B、C各发生一次碰撞【点评】本题考查了水平方向的动量守恒定律问题，分析清楚物体运动过程、应用动量守恒定律、能量守恒定律即可正确解题13（2015海南）运动的原子核X放出粒子后变成静止的原子核Y已知X、Y和粒子的质量分别是M、m1和m2，真空中的光速为c，粒子的速度远小于光速求反应后与反应前的总动能之差以及粒子的动能【分析】反应后与反应前的总动能之差等于产生的核能，根据爱因斯坦质能方程求解应用动量守恒和能量守恒定律，列式求解衰变后的各自动能【解答】解：由于反应后存在质量亏损，所以反应前后总动能之差等于质量亏

18、损而释放的核能，则根据爱因斯坦质能方程得Ek=（Mm1m2）c2；反应过程中三个粒子组成的系统动量守恒，则有 Mvx=m2v ；联立解得粒子的动能 =（Mm1m2）c2；答：反应后与反应前的总动能之差为（Mm1m2）c2，粒子的动能为（Mm1m2）c2【点评】本题考查了原子核的衰变，要掌握在核反应过程中，遵循两大守恒：动量守恒和能量守恒，并能灵活运用14（2014春海伦市校级期末）利用图（a）所示的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，上面固定一遮光片，光电计时器（未完全画出）可

19、以记录遮光片通过光电门的时间 实验测得滑块A质量m1=0.310kg，滑块B的质量m2=0.108kg，遮光片的宽度d=1.00cm；打点计时器所用的交流电的频率为f=50Hz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；碰后光电计时器显示的时间为tB=3.500ms，碰撞前后打出的纸带如图（b）所示若实验允许的相对误差绝对值（|×100%）最大为5%，本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律？写出运算过程【分析】根据图示纸带求出滑块的速度，然后求出碰撞前后的动量，根据题目要求判断动量是否守恒【解答】解：打点计时器的打点时间间隔t=0.02s，由图

20、（b）所示纸带可知，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，碰撞前后系统总动量分别为：p=m1vA=0.31×2=0.62kgm/s，p=m1vA+m2vB=0.31×0.97+0.108×2.860.61kgm/s，绝对误差：|×100%=|×100%1.6%5%，由此可知，在误差范围内验证了动量守恒定律答：在误差范围内验证了动量守恒定律，证明过程如上所述【点评】本题考查了验证动量守恒定律实验，由纸带求出滑块速度是正确解题的关键、应用动量计算公式即可正确解题15（2014海南）

21、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【分析】根据带电粒子在匀强磁场中洛伦兹力提供向心力，求得粒子的速度，再结合动量守恒定律和质能方程即可求得衰变前原子核的质量【解答】解：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：设衰变后新核的速度大小为V，衰变前后动量守恒，有：0=MVmv设衰变前原子核质量为M0，衰变前后能量守恒，有：以上三式解得：答：衰变前原子核的质量为【点评】该题将带电粒子在磁场中的圆周运动与动量守恒定律

22、和质能方程结合在一起，要理清它们之间的关系，确定要使用的公式16（2015湖南模拟）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（弹簧左侧的挡板质量不计）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（1）整个系统损失的机械能；（2）弹簧被压缩到最短时的弹性势能【分析】（1）A、B接触的过程中动量守恒，根据动量守恒定律求出当AB速度相同时的速度大小，B与C接触的瞬间，B、C组成的系统动量守恒，求出碰撞瞬间BC的速度，根据能量守恒求出整个系统损失的机械

23、能（2）当整个系统速度相同时，弹簧压缩到最短，根据动量守恒定律，求出三者共同的速度，A、B、C损失的机械能一部分转化为B、C碰撞产生的内能，一部分转化为弹簧的弹性势能，根据能量守恒求出弹簧被压缩到最短时的弹性势能【解答】解：（1）对A、B接触的过程中，由动量守恒定律得，mv0=2mv1，解得B与C接触的瞬间，B、C组成的系统动量守恒，有：解得系统损失的机械能为=（2）当A、B、C速度相同时，弹簧的弹性势能最大根据动量守恒定律得，mv0=3mv解得v=根据能量守恒定律得，弹簧的最大弹性势能=答：（1）整个系统损失的机械能为（2）弹簧被压缩到最短时的弹性势能为【点评】本题综合考查了动量守恒定律和能

24、量守恒定律，综合性较强，关键合理地选择研究的系统，运用动量守恒进行求解17（2014和平区三模）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【分析】碰撞过程中A、B组成的系统动量守恒，结合动量守恒定律和动能定理，抓住停止时相距的距离，表示出出碰撞后的A、B的速度，结合能量守恒定律求解【解答】解：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，由能量守恒定律

25、和动量守恒定律得mv2=mv12+2mv22，mv=mv1+2mv2，式中，以碰撞前木块A的速度方向为正联立解得：v1=v2设碰撞后A和B运动的距离分别为d1和d2，由动能定理得 mgd1=mv12 （2m）gd2=2mv22按题意有：d=d2+d1设A的初速度大小为v0，由动能定理得mgd=mv2mv02联立解得：答：A的初速度的大小是【点评】本题综合考查了动量守恒定律、动能定理、能量守恒定律，综合性较强，对学生的能力要求较高，需加强这方面的训练18（2013海南）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

26、后它们粘在一起，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【分析】碰撞过程遵守动量守恒定律，由动量守恒定律求出每次碰撞后共同体的速度，动能的损失为碰撞前的动能与碰撞后动能之差【解答】解：设每个物体的质量为m，A的初速度为v0取向右方向为正方向第一次碰撞过程中，系统的动量守恒，则有 mv02mv1=0，得v1=，动能的损失为Ek1=第二次碰撞过程中，系统的动量守恒，则有 2mv13mv2=0，得v2=，动能的损失为Ek2=故前后两次碰撞中损失的动能之比Ek1：Ek2=3：1答：前后两次碰撞中损失的动能之比为3：1【点评】本题关键要掌握碰撞过程的基本规律：系统的动量守恒进行分析和

27、计算19（2012琼山区校级模拟）选修35如图，小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点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【分析】（1）b球下摆过程中，只有重力做功，由动能定理可以求出碰前b球的速度；碰撞过程中动量守恒，由动量守恒定律列方程，两球向左摆动过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律或动能定理列方程，解方程组可以求出两球质量之比（2）求出碰撞过程中机械能的损失，求出碰前b求的动能，然后求

28、出能量之比【解答】解：（1）b球下摆过程中，由动能定理得：m2gL=m2v020，碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律可得：m2v0=（m1+m2）v，两球向左摆动过程中，由机械能守恒定律得：（m1+m2）v2=（m1+m2）gL（1cos），解得：=（1）：1=（1）：1（2）两球碰撞过程中损失是机械能：Q=m2gL（m1+m2）gL（1cos），碰前b球的最大动能Eb=m2v02，=【1（1cos）】：1=（1）：1答：（i）两球a、b的质量之比为（1）：1（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为（1）：1【点评】小球小下摆或上摆过程中机械能守恒，碰撞过程中动量守恒，由

29、动能定理（或机械能守恒定律）、动量守恒定律即可正确解题20（2012海南）一静止的U核经衰变成为Th，释放出的总动能为4.27MeV问此衰变后Th核的动能为多少MeV（保留1位有效数字）？【分析】选择正确的研究对象根据动量守恒定律列出等式解决问题根据能量守恒列出等式求解问题【解答】解：据题意知，U核经衰变成为Th，根据却是守恒定律得0=MThvThMv 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EK=Mv2+MThvTh2 = 由式得，衰变后Th核的动能MThvTh2=0.07MeV答：衰变后Th核的动能为0.07MeV【点评】解决问题首先要

30、清楚研究对象的运动过程我们要清楚运动过程中能量的转化，以便从能量守恒角度解决问题把动量守恒和能量守恒结合起来列出等式求解是常见的问题21（2015克拉玛依校级模拟）如图，A、B、C三个木块的质量均为m，置于光滑的水平桌面上，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以初速度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分离已知离开弹簧后C的速度恰好为v0求弹簧释放的势能【分析】A与B、C碰撞过程中动量守恒，由动量守恒定律可以求出碰后三者的共同速度

31、；线断开，AB与C分离过程中动量守恒，由动量守恒定律可以列方程；在弹簧弹开过程中，系统机械能守恒，由机械能守恒定律可以列方程，解方程即可求出弹簧的弹性势能【解答】解：（1）设碰后A、B和C的共同速度的大小为v，由动量守恒定律得：mv0=3mv，设C离开弹簧时，A、B的速度大小为v1，由动量守恒得3mv=2mv1+mv0，解得：v1=0； （2）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（3m）v2+EP=（2m）v12+mv02，解得：EP=mv02 ；答：弹簧释放的势能为mv02【点评】分析清楚物体运动过程，熟练应用动量守恒定律、能量守恒定律即可正确解题22（20

32、11海南）（1）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B和C（填入正确选项前的字母）131I和137Cs原子核中的中子数分别是78和82AX156137Ba+01nBX254131Xe+10eCX356137Ba+10eDX454131Xe+11p（2）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

33、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【分析】（1）根据放射性元素原子核衰变的本质和质量数、核电荷数守恒规律得到正确答案（2）欲求摩擦力f，首先根据动量守恒得到最后共同速度然后根据能量守恒定律得到摩擦力做的功，从而求出摩擦力f和 木块最后距a点的距离s【解答】解：（1）原子核的衰变有2种，即衰变、衰变其中衰变产生离子，衰变产生离子即电子只有B、C是衰变反应， 并且产生的是电子即属于衰变，正确选项 B和C；再由

34、质量数和核电荷数守恒可以得出131I原子核中的中子数为：13153=78；137Cs原子核中的中子数为；13755=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：mv0=（m+2m）v由得：（ii）设木块最后离a端距离s，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：由得：答：（1）由质量数和核电荷数守恒可以得出正确选项 B和C；中子数为78和82 （2）木块在ab段受到的摩擦力，木块最后距a点的距离【点评】本题（1）考查了核衰变的本质和规律（2）考查了动量守恒和能量守恒定律关键是正确写出动量守恒和能量守恒的方

35、程是一道中档次题23（2010湖南）（1）用频率为v0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为v1、v2、v3的三条谱线，且v3v2v1，则B（填入正确选项前的字母）Av0v1 Bv3=v2+v1 Cv0=v1+v2+v3 D.（2）如图所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一竖直的墙重物质量为木板质量的2倍，重物与木板间的动摩擦因数为使木板与重物以共同的速度v0向右运动，某时刻木板与墙发生弹性碰撞，碰撞时间极短求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间设木板足够长，重物始终在木板上重力加速度为g【分析】（1）、根据波尔理论的第二个内容跃迁的知识解

36、答，原子从一种定态跃迁到另一种定态时，会辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两定态的能量差决定即：hv=EmEn，可知有h3=h1+h2（2）、从木板第一次与墙碰撞到第二次碰撞，要分为两个过程，一是从第一次碰撞到重物与木板具有共同速度时二是从具有共同速度到第二次与墙碰撞第一个过程应用动量守恒和动量定理可求出第一过程所经历的时间t1，第二个过程是匀速直线运动的过程，由运动学公式求出第二过程所用的时间【解答】解：（1）、当用频率为0的光照射处于基态的氢原子时，由所发射的光谱中仅能观测到三种频率的谱线可知，这三种频率的光子应是氢原子从第3能级向低能级跃迁过程中所辐射的，由能量特点可知，3=1+2

37、，选项B正确选项ACD错误故答案为B（2）、第一次与墙碰撞后，木板的速度反向，大小不变，此后木板向左做匀减速运动，重物向右做匀减速运动，最后木板和重物达到共同的速度v设木板的质量为m，重物的质量为2m，取向右为动量的正向，由动量守恒得：2mv0mv0=3mv设从第一次与墙碰撞到重物和木板具有共同速度v所用的时间为t1，对木板应用动量定理得：2mgt1=mvm（v0）设重物与木板有相对运动时的加速度为a，由牛顿第二定律得：2mg=ma在达到共同速度v时，木板离墙的距离l为：开始向右做匀速运动到第二次与墙碰撞的时间为：从第一次碰撞到第二次碰撞所经过的时间为：t=t1+t2由以上各式得答：木板从第一

38、次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间为【点评】（1）在玻尔模型中，原子的可能状态是不连续的各状态对应的能量也是不连续的从一个较高的能及跃迁到一个较低的能级，就会释放一个一定能量的光子光子的能量是这两个定态能量的差值（2）对于“板块模型”，对相互作用过程的板、块系统，可运用动量守恒定律列式然后隔离板、块，若涉及相互作用时间，可对其分别运用动量定理或牛顿第二定律及匀变速直线运动规律列式；若不涉及时间只涉及位移（路程），可对其分别运用动能定理列式24（2010海南）（1）能量为Ei的光子照射基态氢原子，刚好可使该原子中的电子成为自由电子这一能 Ei称为氢的电离能现用一频率为的光子从基态氢原子中击出了一电

39、子，该电子在远离核以后速度的大小为（用光子频率、电子质量m、氢原子的电离能Ei和普朗克常量h表示）（2）在核反应堆中，常用减速剂使快中子减速假设减速剂的原子核质量是中子的k倍中子与原子核的每次碰撞都可看成是弹性正碰设每次碰撞前原子核可认为是静止的，求N次碰撞后中子速率与原速率之比【分析】（1）题中电子远离原子核的过程中要克服原子核对电子的库仑力引力所做的功，而氢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，另一方面转化为电离后的电子的动能，故本题利用能量守恒可以解得（2）题考查弹性正碰的性质：动量守恒和动能守恒，无论多少次碰撞都满足这个关系【解答】解：（1）由题意可知氢的电离能实际上等

40、于电子从基态向外跃迁直到电离的过程中克服核的引力所做的功，频率为的光子的能量为h，故用该光子照射处于基态的氢原子时氢原子获得的能量为h，要使处于基态的氢原子刚好电离，则在该电子远离核的过程中核的引力对电子所做的功为E1，由能量守恒得，故电子远离核以后的速度为（2）设中子和作减速剂的物质的原子核A的质量分别为mn和mA，碰撞前中子速度为vn，碰撞后速度分别为vn和vA，由于发生弹性正碰，故碰撞前后水平向动量守恒，故有mnvn=mnvn+mAvA由于发生弹性正碰，故碰撞过程中动能守恒，可得由题设知mA=kmn经1次碰撞后中子速率与原速率之比为同理可得经N次碰撞后，中子速率与原速率之比为【点评】（1

41、）题目难度较大，需要理解能量转化的方向，这是解题的关键（2）考查弹性碰撞的特点，唯一增加的难度是多次碰撞，但只要把握住一点：无论多少次正碰，都满足动量守恒和动能守恒，这样题目便迎刃而解25（2009宁夏）物理选修35（1）关于光电效应，下列说法正确的是A（填入选项前的字母，有填错的不得分）A极限频率越大的金属材料逸出功越大B只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出逸出功越小 D入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越少（2）两个质量分别为M1和M2的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上A和B的倾斜面都是光滑曲面，

42、曲面下端与水平相切，如图所示一质量为m的物体块位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h物块从静止开始滑下，然后又滑上劈B求物块在B上能够达到的是大高度【分析】（1）金属材料逸出功W=hc，与极限频率成正比发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率，根据光电效应方程可知最大初动能与入射光频率的关系（2）物块从A上下滑过程中，物块与A组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒，根据两大守恒定律求出物块滑离A后速度的大小物块滑上B的过程中，当两个物体的速度相同时，物块在B上上升到最大高度，由物块和B组成的系统机械能守恒，水平方向动量也守恒，即可求得物块在B上能够达到的最大高度【解答】解：（1）A、根据W

43、=hc知，极限频率越大的金属材料逸出功越大故A正确B、发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率，与入射光照射的时间无关故B错误C、根据光电效应方程Ek=hW知，光电子的最大初动能与入射光的频率和逸出功两个因素有关，光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出逸出功不一定越小，也可能是因为入射光的频率高的缘故故C错误D、光的强度影响的是单位时间发出光电子数目，与入射光的强度无关故D错误故选A（2）设物块到达劈A的底端时，物块和A的速度大小分别为v和V，由机械能守恒和动量守恒得mgh=mv2+ M1Vmv=0 解得，v=设物块在劈B上达到的最大高度为H，此时物块和B的共同速度大小为V'，对物块与B组成的系统，由机械能守恒和水平方向动量守恒得 mgH+=mv2 mv=（M2+m）V'联立得 H=故答案为：（1）A（2）物块在B上能够达到的是大高度为