2016届高考物理复习系列(真题模拟)重组考点：实验阶段滚动练综合训练

课时考点35实验一探究单摆的运动，用单摆测定重力加速度

实验二测定玻璃的折射率

实验三用双缝干涉测量光的波长

||三年高考真题演练]|

1.（2014•安徽理综，14）在科学研究中，科学家常将未知现象同己

知现象进行比较，找出其共同点，进一步推测未知现象的特性和规律。

法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时，曾将扭秤的振动

周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关

系。已知单摆摆长为/,引力常量为G,地球质量为“，摆球到地心

的距离为心则单摆振动周期T与距离尸的关系式为（）

2.（2014•大纲全国卷，17）在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长

为589nm的光，在距双缝1.00m的屏上形成干涉图样。图样上相邻

两明纹中心间距为0.350cm,则双缝的间距为（）

A.2.06X10-7mB.2.06X10-4m

C.1.68X10-4mD.1.68X10-3m

3.[2014•江苏单科，某同学用单色光进行双缝干涉实验,

在屏上观察到题（甲）图所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到

的条纹如题（乙）图所示。他改变的实验条件可能是（）

rnrrm

（甲）

IJL1

（乙）

A.减小光源到单缝的距离

B.减小双缝之间的距离

C.减小双缝到光屏之间的距离

D.换用频率更高的单色光源

4.（2015•北京理综，21）

b-------■---------b'

图1

（1）”测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa'

和6ZZ分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图1所示。在玻璃砖的一侧

插上两枚大头针Pi和3,用“十”表示大头针的位置，然后在另一

侧透过玻璃成观察，并依次插上大头针R和。4。在插入和。4时'，应

使（）

A.鼻只挡住多的像

B.04只挡住的像

C.23同时挡住尸I、尸2的像

（2）用单摆测定重力加速度的实验装置如图2所示。

图2

①组装单摆时，应在下列器材中选用（选填选项前的字

母）。

A.长度为1m左右的细线

B.长度为30cm左右的细线

C.直径为1.8cm的塑料球

D.直径为1.8cm的铁球

②测出悬点O到小球球心的距离（摆长比及单摆完成n次全振动

所用的时间,,则重力加速度g=（用£、〃、，表示）。

③下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。

组次123

摆长Z/cm80.0090.00100.00

50次全振动时间t/s90.095.5100.5

振动周期77s1.801.91

重力加速度g/（m-s2）9.749.73

2

请计算出第3组实验中的T=s,g—m/so

④用多组实验数据做出好一£图象，也可以求出重力加速度g。

已知三位同学做出的好一£图线的示意图如图3中的a、b、c所示,

其中a和6平行，6和。都过原点，图线6对应的g值最接近当地重

力加速度的值。则相对于图线儿下列分析正确的是（）

图3

A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆

长L

B.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次

C.图线c对应的g值小于图线6对应的g值

⑤某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单

摆，如图4所示，由于家里只有一根量程为30cm的刻度尺，于是他

在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于

刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变。、A间细

线长度以改变摆长。实验中，当。、/间细线的长度分别为小时，

测得相应单摆的周期为7、T2O由此可得重力加速度g=（用

l\>I］、T\>72表示）。

图4

5.［2015•天津理综，9（2）］某同学利用单摆测量重力加速度。

①（多选）为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是（）

A.组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球

B.组装单摆须选用轻且不易伸长的细线

C.实验时须使摆球在同一竖直面内摆动

D.摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大

②如图所示

,在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约1m的单摆。实验时，

由于仅有量程为20cm、精度为1mm的钢板刻度尺，于是他先使摆

球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一

标记点，测出单摆的周期方；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩

短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记

点，并测出单摆的周期八；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记

点之间的距离△△用上述测量结果，写出重力加速度的表达式g=

6.（2013•安徽理综，21I）根据单摆周期公式可以

通过实验测量当地的重力加速度。如图甲所示，将细线的上端固定在

铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。

⑴用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图乙所示，读数为

________mm。

(2)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有o

a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些

b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的

c.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆

线相距平衡位置有较大的角度

d.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置大于5°,在释放摆球的同时

开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔△，即为单

摆周期7

e.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°,释放摆球，当摆

球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的

At

时间△/,则单摆周期丁=刀

7.[2014•江苏单科，12B(2)]在“探究单摆的周期与摆长的关系”

实验中，某同学准备好相关实验器材后，把单摆从平衡位置拉开一个

很小的角度后释放，同时按下秒表开始计时，当单摆再次回到释放位

置时停止计时，将记录的这段时间作为单摆的周期。以上操作中有不

妥之处，请对其中两处加以改正。

II两年模拟试题精练II

1.(2015•嘉兴期末)在“用单摆测定重力加速度”的实验中：

(1)下面所给器材中，选用哪些器材较好，请把所选用器材前的字

母依次填写在题后的横线上。

A.长1m左右的细线

B.长30cm左右的细线

C.直径2cm的铅球

D.直径2cm的铝球

E.秒表

F.时钟

G.最小刻度是厘米的直尺

H.最小刻度是毫米的直尺

所选用的器材是O

(2)实验时对摆线偏离竖直线的偏角要求是o

2.(2015•滁州市五校联考)某同学在做“用单摆测重力加速度”实

验中，先测得摆线长为101.00cm,摆球直径为2.00cm,然后用秒表

记录了单摆振动50次所用的时间为101.5so则

2

(1)他测得的重力加速度g=m/s0

(2)他测得的g值偏小，可能的原因是o(填选项前面的字

母)

A.测摆线长时摆线拉得过紧

B.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度

增加了

C.开始计时，秒表过迟按下

D.实验中误将49.5次全振动数为50次

3.(2014•松江区期中)在做“用单摆测定重力加速度”的实验时,

用摆长I和周期7计算重力加速度的公式是g=下。

甲乙

(1)如果已知摆球直径为2.00cm,让刻度尺的零点对准摆线的悬

点，摆线竖直下垂，如图甲所示，那么单摆摆长是m,如果

测定了40次全振动的时间如图乙中秒表所示，那么秒表读数是

s,单摆的振动周期是So

(2)如果测得的g值偏小，可能的原因是(填写代号)。

A.测摆长时，忘记了摆球的半径

B.摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了

C.开始计时时，秒表过早按下

D.实验中误将39次全振动次数记为40次

(3)某同学在实验中，测量6种不同摆长情况下单摆的振动周期，

记录表格如下：

//m0.40.50.80.91.01.2

77s1.261.421.791.902.002.20

f/s21.592.023.203.614.004.84

以/为横坐标、好为纵坐标，作出好一/图线，并利用此图线求重

力加速度g。

4.（2014•新沂市期末）

某校开展研究性学习，某研究小组根据光学知识，设计了一个测

液体折射率的仪器。如图所示，在一个圆盘上，过其圆心。作两条相

互垂直的直径8。、EF。在半径。4上，垂直盘面插上两枚大头针?、

匕并保持位置不变。每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，

而且总使得液面与直径8C相平，跖作为界面的法线，而后在图中右

上方区域观察多、巳，在圆周EC部分插上尸3，使R挡住4、。2的

像。同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样

只要根据R所插的位置，就可以直接读出液体折射率的值。

⑴若N/O9=30°,02与OC之间的夹角为30°,则。3处刻的

折射率的值为o

(2)图中。3、。4两处，对应折射率大的是o

(3)做/。的延长线交圆周于K,K处对应的折射率为o

5.(2014•宁波期中)在做“测定玻璃折射率的实验时：

(1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面ab和cd时不慎碰了

玻璃砖使它向M方向平移了一些，如图甲所示，其后的操作都正确。

但画光路图时，将折射点确定在ab和cd上,则测出的〃值将o

cdc'-d'

甲乙

(2)乙同学为了避免笔尖接触玻璃面,画出的a方和都比实际界

面向外侧平移了一些，如图乙所示，以后的操作均正确，画光路图时

将入射点和折射点都确定在a'b'^Wc'd'h,则所测出的〃值将o

(3)丙同学在操作和作图时均无失误，但所用玻璃砖的两个界面明

显不平行。这时测出的〃值将o

6.(2014•太原模拟)⑴如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”

实验中，光具座上放置的光学元件依次为①光源、②、

③、④、⑤遮光筒、⑥光屏。对于某种单色光，为

增加相邻亮纹(暗纹)间的距离，可采取或的方法。

①②③④⑤⑥

mi小千子----岳州—

(2)如果将灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成，这时可以去

掉的部件是(填数字代号)。

(3)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹，读

下手轮的读数如图甲所示。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第

10条亮条纹，读下手轮的读数如图乙所示。则相邻两亮条纹的间距是

________mm。

(4)如果已经量得双缝的间距是0.30mm、双缝和光屏之间的距离

是900mm,则待测光的波长是m。(取三位有效数字)。

7.(2015・湖北八校联考)在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,

请按照题目要求回答下列问题。

(1)图中甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是

(2)将下表中的光学元件放在图丙所示的光具座上组装成用双缝

干涉测光的波长的实验装置，并用此装置测量红光的波长。

川川uIn卡.

甲乙丙

元件代号ABCDE

光白光光透红光的滤

元件名称双缝单缝

屏源光片

将白光光源。放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左

至右，表示各光学元件的排列顺序应为O（填写元件代号）

（3）已知该装置中双缝间距d=0.50mm,双缝到光屏的距离L=

0.50m,在光屏上得到的干涉图样如图甲所示，分划板在图中/位置

时游标卡尺如图乙所示，则其示数为mm；在B位置时游标

卡尺如图丙所示。由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光

的波长为mo

8.（2015•厦门联考）在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，实验

装置如图所示。

光源源光片单缝双缝——遮光筒才屏

AA

（i）某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实

验现象后，总结出以下几点：

A.灯丝与单缝和双缝必须平行放置

B.干涉条纹与双缝垂直

C.干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关

D.干涉条纹的间距与光的波长有关

以上几点中，你认为正确的是。

（2）当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的

示数如图甲所示，该读数为mmo

甲乙

(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，

如图乙所示。则在这种情况下来测量干涉条纹的间距时一，测量值

实际值。(填“大于”“小于”或“等于”)

课时考点36动量定理动量守恒定律及其应用

||三年高考真题演练|

1.（2015•重庆理综，3）高空作业须系安全带，如果质量为利的高

空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下

落的距离为力（可视为自由落体运动）。此后经历时间，安全带达到最大

伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人

的平均作用力大小为（）

A.{-\-mgB.t—mg

C.―D.一Y~~mg

2.[2015•福建理综，30（2）]

“〃/〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃

如图，两滑块/、8在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块/

的质量为m,速度大小为2%,方向向右，滑块3的质量为2根，速度

大小为。o,方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是（）

A.4和8都向左运动

B./和8都向右运动

C.A静止，B向右运动

D.A向左运动，B向右运动

3.（2014•大纲全国卷，21）一中子与一质量数为/（4>1）的原子核

发生弹性正碰。若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之

比为（）

Z+14-14/（4+1）2

A-JZ7TB-J+T0（/+i）2D.（.一］）2

4.（2014・重庆理综，4）一弹丸在飞行到距离地面5m高时仅有水

平速度。=2m/s,爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为

3：k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（）

乙甲疗、'、乙

CD

5.[2015•天津理综，9(1)]

如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，A球在水平面

上静止放置，3球向左运动与/球发生正碰，3球碰撞前、后的速率

之比为3：1,Z球垂直撞向挡板，碰后原速率返回。两球刚好不发生

第二次碰撞，/、B两球的质量之比为,/、8碰撞前、后两

球总动能之比为o

6.［2015•海南单科，17（2）］运动的原子核黄放出a粒子后变成静

止的原子核Y。已知X、Y和a粒子的质量分别是M、g和加2,真空

中的光速为c,a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a粒子的动能。

7.(2015•安徽理综，22)

一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的/点，距离Z点5m

的位置8处是一面墙，如图所示。物块以。o=9m/s的初速度从4点

沿方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s,碰后以6m/s

的速度反向运动直至静止。g取lOm/s?。

(1)求物块与地面间的动摩擦因数4；

(2)若碰撞时间为0.05s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的

大小F；

(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W.

8.[2015•新课标全国卷I,35(2)]如图，在足够长的光滑水平面

上，物体/、B、。位于同一直线上，/位于8、C之间。力的质量为

m,B、。的质量都为三者均处于静止状态。现使/以某一速度向

右运动，求m和〃之间应满足什么条件，才能使4只与8、C各发生

一次碰撞。设物体间的碰撞都是弹性的。

BA

9.[2015•山东理综，39（2）]

因也闰囱

如图，三个质量相同的滑块/、B、C,间隔相等地静置于同一水

平直轨道上。现给滑块/向右的初速度内，一段时间后/与8发生碰

撞，碰后/、3分别以氤°、的速度向右运动，8再与。发生碰撞,

碰后8、。粘在一起向右运动。滑块/、8与轨道间的动摩擦因数为同

一恒定值。两次碰撞时间均极短。求3、C碰后瞬间共同速度的大小。

10.（2015•广东理综，36）如图所示，一条带有圆轨道的长轨道水

平固定，圆轨道竖直,底端分别与两侧的直轨道相切，半径火=0.5m,

物块力以。o=6m/s的速度滑入圆轨道，滑过最高点。，再沿圆轨道

滑出后，与直轨上。处静止的物块3碰撞，碰后粘在一起运动，。点

左侧轨道光滑，右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段长度都为

£=0.1m,物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为/、8的质量

均为〃2=1kg（重力加速度g取10m/s2；/、8视为质点，碰撞时间极

Q

B

(1)求4滑过。点时的速度大小。和受到的弹力大小F；

(2)若碰后最终停止在第左个粗糙段上，求人的数值；

(3)求碰后AB滑至第〃个(〃＜女)光滑段上的速度〃与n的关系式。

p#J--

、「08m

I

I

I

11.[2014•新课标全国卷I,35(2)]如图,质量分别为我、犯3的

两个弹性小球4、3静止在地面上方，3球距地面的高度/z=0.8m,A

球在8球的正上方。先将8球释放，经过一段时间后再将/球释放。

当力球下落1=0.3s时，刚好与3球在地面上方的尸点处相碰，碰撞

时间极短，碰后瞬间Z球的速度恰为零。已知加产3%，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

(1)3球第一次到达地面时的速度；

(2)尸点距离地面的高度。

12.[2014•新课标全国卷n,35⑵]现利用图(a)所示的装置验证动

量守恒定律。在图(a)中，气垫导轨上有/、8两个滑块，滑块/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)

可以记录遮光片通过光电门的时间。

细曲遮光片

5带\光电门

L

气垫导轨

图(a)

实验测得滑块/的质量〃4=0.310kg,滑块3的质量〃22=0.108

kg,遮光片的宽度d=1.00cm；打点计时器所用交流电的频率/=50.0

Hzo

将光电门固定在滑块3的右侧，启动打点计时器，给滑块4一向

右的初速度,使它与3相碰.碰后光电计时器显示的时间为△以=3.500

ms,碰撞前、后打出的纸带如图(b)所示。

.................................................(cm)•..•

19自.951.9在9，'3.254.004.024.03+4.05'

图(b)

若实验允许的相对误差绝对值(I碰撞霹需篝差|X100%)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。

II两年模拟试题精练II

一、选择题（本题共6小题，在每小题给出的选项中，只有一项符

合题目要求。）

1.（2015•漳州质检）质量为2kg的小车以2m/s的速度沿光滑的水

平面向右运动，若将质量为0.5kg的砂袋以3m/s的水平速度迎面扔

上小车，则砂袋与小车一起运动的速度的大小和方向是（）

A.1.0m/s,向右B.1.0m/s,向左

C.2.2m/s,向右D.2.2m/s,向左

2.（2015•福建泉州质检）甲、乙两物体在光滑水平面上沿同一直线

相向运动，甲、乙物体的速度大小3m/s和1m/s；碰撞后甲、乙两物

体都反向运动，速度大小均为2m/s。则甲、乙两物体质量之比为（）

甲乙甲乙

A.2：3B.2：5C.3：5D.5：3

AB

居M…就

3.（2015•福建福州一模）如图所示，光滑的水平面上，小球/以

速度内向右运动时与静止的小球B发生对心正碰,碰后A球的速率为

p3球的速率为冷,力、3两球的质量之比为（）

A.3：8B.3：5

C.2：3D.4：3

4.（2015•福建厦门质检）古时有“守株待兔”的寓言。假设兔子质

量约为2kg,以15m/s的速度奔跑，撞树后反弹的速度为1m/s,则

兔子受到撞击力的冲量大小为（

A.28N•sB.29N•s

C.31N•sD.32N•s

5.（2015•山东莱阳市高三月考）

如图所示，现有甲、乙两滑块，质量分别为3m和小，以相同的

速率。在光滑水平面上相向运动，发生碰撞。已知碰撞后，甲滑块静

止不动，贝M）

A.碰撞前总动量是

B.碰撞过程动量不守恒

C.碰撞后乙的速度大小为2。

D.碰撞属于非弹性碰撞

6.（2015•北京丰台一模）如图所示，两质量分别为%和m2的弹性

小球叠放在一起，从高度为力处自由落下，且力远大于两小球半径，

所有的碰撞都是完全弹性碰撞，且都发生在竖直方向。已知加2=3%，

则小球如反弹后能达到的高度为（）

A.hB.2h

C.3hD.4h

二、实验题（本题共1小题。按题目要求作答。）

7.（2015•北京朝阳区测试）在实验室里为了验证动量守恒定律，一

般采用如图甲、乙所示的两种装置:

入射小球入射小球

父、被碰小球，臂小球

重

垂

11iiti

线II*uII11

/n/n\rrnrnr/1I/'TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT

OOfWPNOMPN

甲乙

（1）若入射小球质量为加1，半径为口；被碰小球质量为加2，半径

为厂2，贝（1（）

A.加1>〃?2,r2B.〃21>加2,〃1<〃2

C.机1>加2，小=厂2D.m\<m2,r\=r2

（2）若采用图乙所示装置进行实验，以下所提供的测量工具中必需

的是。

A.直尺B.游标卡尺C.天平D.弹簧测力计E.秒表

（3）设入射小球的质量为mx,被碰小球的质量为m2,则在用图甲

所示装置进行实验时（尸为碰前入射小球落点的平均位置），所得“验

证动量守恒定律”的结论为（用装置图中的字母表示）

三'计算题（本题共5小题。解答时应写出必要的文字说明、方程

式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，

答案中必须写出数值和单位。）

8.（2015・新余市期末）

如图所示，在倾角。=30°、足够长的斜面上分别固定着相距L

=0.2m的/、8两个物体，它们的质量为kg,加8=3kg,与斜

面间动摩擦因数分别为％=¥和仰=坐。在t=0时刻同时撤去固定

两物体的外力后，4物体沿斜面向下运动，并与3物体发生弹性碰撞

2

(g=10m/s)o求：力与3第一次碰后瞬时3的速率？

9.(2015•景德镇市二检)如图所示，光滑平台上有两个刚性小球/

和B,质量分别为2m和3加，小球/以速度内向右运动并与静止的小

球B发生碰撞(碰撞过程不损失机械能)，小球B飞出平台后经时间t

刚好掉入装有沙子向左运动的小车中，小车与沙子的总质量为加，速

度为2°o,小车行驶的路面近似看做是光滑的，求：

(1)碰撞后小球4和小球3的速度;

(2)小球B掉入小车后的速度。

10.（2015•邯郸质检）

%

如图，质量分别为加1=1.0kg和加2=2.0kg的弹性小球a、b,用

轻绳紧紧的把它们捆在一起，使它们发生微小的形变。该系统以速度

PO=O.1Om/s沿光滑水平面向右做直线运动。某时刻轻绳突然自动断

开，断开后两球仍沿原直线运动。经过时间£=5.0s,测得两球相距s

=4.5m,求：

(1)刚分离时a、6两小球的速度大小。1、。2；

(2)两球分开过程中释放的弹性势能Epo

11.(2014•陕西五校一模)如图所示，光滑水平面上有一质量〃=

4.0kg的带有圆弧轨道的平板车，车的上表面是一段长£=1.5m的粗

糙水平轨道，水平轨道左侧连一半径火=0.25m的四分之一光滑圆弧

轨道，圆弧轨道与水平轨道在。点相切。现将一质量〃，=1.0kg的小

物块(可视为质点)从平板车的右端以水平向左的初速度加滑上平板

车，小物块与水平轨道间的动摩擦因数4=0.5,小物块恰能到达圆弧

轨道的最高点4。取g=10m/s2,求：

AO

IT"1

।-*-T|m

z/Z<z/////z//////////z/////y,///

(1)小物块滑上平板车的初速度麴的大小；

(2)小物块与车最终相对静止时，它距。点的距离。

12.(2014•云南名校统考)

一轻质弹簧竖直固定在地面上，上面连接一个质量为%=1kg的

物体，平衡时物体离地面0.9m,弹簧所具有的弹性势能为0.5J。现

在在距物体如正上方高为0.3m处有一个质量为加2=1kg的物体自

由下落后与弹簧上物体如碰撞立即合为一体，一起向下压缩弹簧。当

弹簧压缩量最大时，弹簧长为0.6m。求(g取10m/s?)：

(1)碰撞结束瞬间两物体的动能之和是多少？

(2)弹簧长为0.6m时弹簧的弹性势能大小？

课时考点37近代物理初步

||三年高考真题演练M

1.（2015•天津理综，1）物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是

建立在对事实观察的基础上。下列说法正确的是（）

A.天然放射现象说明原子核内部是有结构的

B.电子的发现使人们认识到原子具有核式结构

C.a粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的

D.密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的

2.[2015•福建理综，30（1）]下列有关原子结构和原子核的认识，

其中正确的是（）

A.丫射线是高速运动的电子流

B.氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大

C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变

D.2I083Bi的半衰期是5天，100克2i°83Bi经过10天后还剩下50

克

3.（2015•北京理综，17）

实验观察到，静止在匀强磁场中/点的原子核发生B衰变，衰变

产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意

如图，则（）

A.轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外

B.轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外

C.轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里

D.轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里

4.（2015•北京理综，14）下列核反应方程中，属于a衰变的是（）

A.号N+：Hef]O+；HB.^U^^Th+sHe

C.?H+?H-*2He+onD.2ioTh-*2^Pa+-?e

5.（2015•广东理综，18）（多选）科学家使用核反应获取僦，再利用

笊和晁的核反应获得能量，核反应方程分别为：X+Yf：He+；H+4.9

MeV和;H+；H-；He+X+17.6MeV,下列表述正确的有（）

A.X是中子

B.Y的质子数是3,中子数是6

C.两个核反应都没有质量亏损

D.笊和病的核反应是核聚变反应

6.[2015•山东理综，39（1）]（多选pC发生放射性衰变成为14N,

半衰期约5700年。已知植物存活期间，其体内l4C与12c的比例不变;

生命活动结束后，l4C的比例持续减少。现通过测量得知，某古木样

品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确

的是（）

A.该古木的年代距今约5700年

B.气、气、14c具有相同的中子数

C.14c衰变为的过程中放出B射线

D.增加样品测量环境的压强将加速l4C的衰变

7.[2015•新课标全国卷H,35（1）]（多选）实物粒子和光都具有波粒

二象性。下列事实中突出体现波动性的是（）

A.电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样

B.P射线在云室中穿过会留下清晰的径迹

C.人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构

D.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构

E.光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关,

与入射光的强度无关

8.[2014•新课标全国卷H,35（1）]（多选）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了针（P。）和镭（Ra）两种新元素

D.卢瑟福通过。粒子散射实验证实了在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偏转的实验，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

9.[2014•新课标全国卷I,35（1）]（多选）关于天然放射性，下列说

法正确的是（）

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.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性

D.。、口和了三种射线中，y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a、p和y三种射线

10.（2014•广东理综，18）（多选）在光电效应实验中，用频率为必

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.改用频率小于丫的光照射，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

11.[2014•江苏单科，12C（1）]已知钙和钾的截止频率分别为

7.73X10I4HZ和5.44X10I4HZ,在某种单色光的照射下两种金属均发

生光电效应，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

12.[2014•山东理综，39（1）]（多选）氢原子能级如图，当氢原子从

〃=3跃迁到〃=2的能级时，辐射光的波长为656nmo以下判断正确

的是（）

A.氢原子从”=2跃迁到”=1的能级时，辐射光的波长大于656

nm

B.用波长为325nm的光照射，可使氢原子从〃=1跃迁到〃=2

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〃

=3的能级

13.（2014•北京理综，14）质子、中子和笊核的质量分别为加、

加2和加3。当一个质子和一个中子结合成笊核时，释放的能量是（C表

示真空中的光速）（）

A.（〃力+加2—〃?3）CB.（加1—加2一m3）C

C.（加1+）2—m3）/D.（加1—m2—加3）C2

14.（2014•重庆理综，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

（）

m八mm—tn

AA-4B8C-16D-32

15.[2013•新课标全国卷II,35（1）]（多选）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a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.葩原子核（埸Cs）的结合能小于铅原子核（2%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

16.（2013•北京理综，20）以往我们认识的光电效应是单光子光电

效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸

出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金

属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为

可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实。

光电效应实验装置示意如图。用频率为v的普通光源照射阴

极K,没有发生光电效应。换用同样频率v的强激光照射阴极K,则

发生了光电效应；此时，若加上反向电压U,即将阴极K接电源正极,

阳极A接电源负极，在KA之间就形成了使光电子减速的电场。逐渐

增大U,光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电

压。可能是下列的（其中力为逸出功，〃为普朗克常量，e为电子电

量）（）

17.（2013•天津理综，1）下列说法正确的是（）

A.原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律

B.a射线、B射线、y射线都是高速运动的带电粒子流

C.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子

D.发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关

18.[2015•新课标全国卷I,35（1）]

在某次光电效应实验中，得到的遏止电压a与入射光的频率v

的关系如图所示。若该直线的斜率和截距分别为左和乩电子电荷量

的绝对值为e,则普朗克常量可表示为，所用材料的逸出功

可表示为o

19.（2015•江苏单科，12C）（多选）（1）波粒二象性是微观世界的基本

特征，以下说法正确的有（）

A.光电效应现象揭示了光的粒子性

B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性

C.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释

D.动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等

（2）核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，2氤J是

核电站常用的核燃料。2波5受一个中子轰击后裂变成党Ba和翁Kr两部

分，并产生个中子。要使链式反应发生，裂变物质的体积要

（选填“大于”或“小于”）它的临界体积。

(3)取质子的质量%=1.6726X10-27kg,中子的质量—=1.674

9X10-27kg,a粒子的质量小=6.6467X10-27kg,光速C=3.0X1()8

m/so请计算a粒子的结合能。(计算结果保留两位有效数字)

II两年模拟试题精练II

一、选择题（本题共10小题，在每小题给出的选项中，第1〜5题

只有一项符合题目要求，第6〜10题有多项符合题目要求。）

1.（2015•北京丰台区一模）已知天然放射现象放出a、|3、Y三种

射线。下列说法正确的是（）

A.a、6y三种射线分别是氯原子核、电子和中子

B.三种射线中a射线速度最快、p射线电离作用最强、y射线穿

透能力最强

C.a射线轰击氮原子核可以产生质子，核反应方程为犯e+号N

D.英国物理学家JJ汤姆孙最早用a射线完成著名的“a粒子散

射实验”并提出核式结构的原子模型

2.（2015・重庆名校联考）太阳内部持续不断地发生着4个质子（旧）

聚变为1个氨核&He）的热核反应，核反应方程是4|H-*lHe+2X,这

个核反应释放出大量核能。已知质子、氮核、X的质量分别为如、相、

m3,真空中的光速为c。下列说法中正确的是（）

A.方程中的X表示中子（纪）

B.方程中的X表示正电子（卜）

C.这个核反应中质量亏损△加=4〃?i—加2

D.这个核反应中释放的核能八七=（4%一加2—加3）C?

3.（2015•湖北孝感市高三质检）

n=4---------------0.85eV

n=3---------------1.51eV

几=2---------------3.40eV

a=l------------------13.60eV

下列说法正确的是（）

A.根据△£1=△加/可知，在核裂变过程中减少的质量转化成了

能量

B,太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变

C.卢瑟福首先发现了铀和含铀矿物的天然放射现象

D.由氢原子能级示意图知，处于基态的氢原子至少要吸收13.60

eV的能量才能发生电离

4.（2014•广东江门一模）典型的铀核裂变是生成钢和氯，同时放出

x个中子：

%U+]n->i嚣Ba+黑Kr+x：n,铀235质量为〃外，中子质量为m2，

钢144质量为g,第89的质量为加4。下列说法正确的是（）

A.该核反应类型属于人工转变

B.该反应放出能量（如一%加2—加3一加4）C°

C.X的值是3

D.该核反应比聚变反应对环境的污染较少

5.（2014,南通一模）

某同学采用如图所示的实验装置来研究光电效应现象。当用某单

色光照射光电管的阴极K时.，会发生光电效应现象。闭合开关S,在

阳极A和阴极K之间加上反向电压,通过调节滑动变阻器的滑片逐渐

增大电压，直至电流计中的电流恰好为零，此时电压表的电压值。称

为反向截止电压，根据反向截止电压可以计算出光电子的最大初动能

£kmo现分别用频率为也和吃的单色光照射阴极K,测量到反向截止

电压分别为5和5,设电子的质量为〃，，带电荷量为e,则下列关系

式中不正确的是（）

A.频率为口的光照射时光电子的最大初速度。=、/呼1

B.阴极K金属的逸出功%=加一如1

C.阴极C金属的极限频率；尸:^

U\一U?

D.普朗克常量力=八一一5）

巧一也

6.（2015•广东梅州一模）下列说法正确的是（）

A,黑Raf2煦Rn+^He是a衰变

B.汩+汨-*犯e+；n是聚变

C.2&U+：）n-喟Xe+黑Sr+2M是衰变

D・斤Na-&Mg+_?e是裂变

7.（2015•陕西五校一模）以下有关近代物理内容的若干叙述，正确

的是（）

A.紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大

紫外线的照射强度时.，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之

增大

B.质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损，释放出能量

C.有10个放射性元素的原子核，当有5个原子核发生衰变所需

的时间就是该放射性元素的半衰期

D.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一

定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动能增大

8.（2015•新余市期末）在光电效应实验中，两个实验小组分别在各

自的实验室，约定用相同频率的单色光，分别照射锌和银的表面，结

果都能发生光电效应，如图甲，并记录相关数据。对于这两组实验，

下列判断正确的是（）

A.饱和光电流一定不同

B.因为材料不同逸出功不同，所以遏止电压&不同

C.光电子的最大初动能不同

D.因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同

E.分别用不同频率的光照射之后绘制图象。为照射光频

率，图乙为其中一小组绘制的图象），图象的斜率可能不同

9.（2015•景德镇市二检）下列说法正确的是（）

A.卢瑟福通过a粒子散射实验提出了原子的核式结构模型

B.结合能越大，原子核结构一定越稳定

C.如果使用某种频率的光不能使某金属发生光电效应，则需增

大入射光的光照强度才行

D.发生B衰变时，元素原子核的质量数不变，电荷数增加1

E.在相同速率情况下，利用质子流比利用电子流制造的显微镜

将有更高的分辨率

10.（2015•贵州七校联考）下列几幅图的有关说法中正确的是

（）

A.原子中的电子绕核运转B.a粒子散射实验

验电器锌板紫外光灯

T丁

C.光电效应实聆DXI射线在磁场中偏转E.链式反应示意图

A.原子中的电子绕原子核高速运转时,运行轨道的半径不是任

意的

B.发现少数a粒子发生了较大偏转，因为原子的质量绝大部分

集中在很小空间范围内

C.光电效应实验和康普顿效应实验说明了光具有粒子性

D.射线甲由a粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷

E.链式反应属于重核的裂变

二'非选择题（本题共2小题。解答时应写出必要的文字说明、方

程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，

答案中必须写出数值和单位。)

11.(2014・洛阳重点中学联考)两个动能均为1MeV的笊核发生正

面碰撞，引起如下反应：；H+汨一:H+；H。已知笊核的质量为2.0136

u,晁核的质量为3.0156u,笈核的质量为1.0073u,1原子质量单位

(u)相当于931.5MeVo

(1)此核反应中放出的能量△£1为多少兆电子伏特？

(2)若放出的能量全部变为新生核的动能，则新生的笈核所具有的

动能为多少兆电子伏特？

12.(2014•山西康杰中学高三二模)玻尔在卢瑟福的原子核式结构

学说的基础上，提出具有量子特征的氢原子模型，其能级图如图所示。

有一个发光管里装有大量处于第四能级的氢原子，利用这个发光管的

光线照射金属钠的表面。已知金属钠的极限频率是5.53X1()14Hz,普

朗克常量力=6.63X10-34J・s,1eV=1.6X10-I9Jo

nE/eV

二--------

3-----------------------------------1.51

2-----------------------------------3.4

1-----------------------------------13.6

(1)发光管可能发射几种不同能量的光子？

(2)发光管能使金属钠发生光电效应吗？(通过计算回答)

(3)求出发光管照射金属钠所发射的光电子的最大初动能。

滚动提升练（这是单页眉，请据需要手工删加）

滚动提升练（九）

一、选择题（本题共8小题，在每小题给出的四个选项中，第1〜

4题只有一项符合题目要求，第5〜8题有多项符合题目要求。）

1.（2015•陕西五校一模）下列有关物理学思想方法的说法中不正确

的是（）

A.建立“质点”、“点电荷”概念用的是理想模型法

B.建立“速度”、“加速度”、“电场强度”、“磁感应强度”

概念用的是比值定义法

C.建立交变电流电压、电流的“有效值”概念用的是微元法

D.探究“加速度与力、质量的关系”用的是控制变量法