2012高考试题分类汇编

2012高考试题分类汇编——选修3-51.（安徽）24．（20分）如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=2kg的小物块A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带始终以u=2m/s的速率逆时针转动。装置的右边是一光滑的曲面，质量m=1kg的小物块B从其上距水平台面h=1.0m处由静止释放。已知物块B与传送带之间的摩擦因数μ=0.2，l=1.0m。设物块A、B中间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态。取g=10m/s2。（1）求物块B与物块A第一次碰撞前速度大小；（2）通过计算说明物块B与物块A第一次碰撞后能否运动到右边曲面上？（3）如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定，而当他们再次碰撞前锁定被解除，试求出物块B第n次碰撞后的运动速度大小。【答案】（1）4m/s（2）不能（3）1()3nv【解析】（1）设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v0由机械能守恒知2012mghmv①02vgh②设物块B在传送带上滑动过程中因受摩擦力所产生的加速度大小为amgma③设物块B通过传送带后运动速度大小为v，有2202vval④结合②③④式解得v=4m/s⑤由于vu=2m/s，所以v=4m/s即为物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小（2）设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为V、v1，取向右为正方向，由弹性碰撞知1mvmvMV⑥2221111222mvmvMV⑦解得114/33vvms⑧即碰撞后物块B在水平台面向右匀速运动设物块B在传送带上向右运动的最大位移为l，则2102val⑨419lmm⑩所以物块B不能通过传送带运动到右边的曲面上（3）当物块B在传送带上向右运动的速度为零时，将会沿传送带向左加速。可以判断，物块B运动到左边台面是的速度大小为v1，继而与物块A发生第二次碰撞。设第二次碰撞后物块B速度大小为v2，同上计算可知22111()33vvv○11物块B与物块A第三次碰撞、第四次碰撞……，碰撞后物块B的速度大小依次为33211()33vvv44311()33vvv……○12则第n次碰撞后物块B的速度大小为1()3nnvv○132.（北京）13．一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级，该氢原子A．放出光子，能量增加B．放出光子，能量减少C．吸收光子，能量增加D．吸收光子，能量减少【答案】B3.（北京）20．“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成．若在结两端加恒定电压U，则它会辐射频率为ν的电磁波，且ν与U成正比，即ν=kU．已知比例系数k仅与元电荷的2倍和普朗克常数h有关，你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理比例系数的值可能为A．2heB．2ehC．2heD．12he【答案】B4.（大纲卷）15．23592U经过m次α衰变和n次β衰变20782Pb,则A．m=7，n=3B．m=7，n=4C．m=14，n=9D．m=14，n=18【答案】B5.（大纲卷）21．如图，大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触，现将摆球a向左边拉开一小角度后释放，若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是A．第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等B．第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等C．第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同D．发生第二次碰撞时，两球在各自的平衡位置【答案】A、D6.（福建）29．(1)关于近代物理，下列说法正确的是______。(填选项前的字母)A．α射线是高速运动的氦原子B．核聚变反应方程12H＋13H―→24He＋01n中，01n表示质子C．从金属表面逸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【答案】D(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)A．v0＋mMvB．v0－mMvC.v0＋mM(v0＋v)D．v0＋mM(v0－v)【答案】Cv07.（广东）18．能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一。下列释放核能的反应方程，表述正确的有A．32411120HHHen是核聚变反应B．32411120HHHen是β衰变C．2351144891920543803UnBaKrn是核裂变反应D．2351140941920543802UnXeSrn是α衰变【答案】A、C8.（广东）36．（18分）图18（a）所示的装置中，小物块A、B质量均为m，水平面上PQ段长为l，与物块间的动摩擦因数为μ，其余段光滑。初始时，挡板上的轻质弹簧处于原长；长为r的连杆位于图中虚线位置；A紧靠滑杆（A、B间距大于2r）。随后，连杆以角速度ω匀速转动，带动滑杆作水平运动，滑杆的速度-时间图像如图18（b）所示。A在滑杆推动下运动，并在脱离滑杆后与静止的B发生完全非弹性碰撞。（1）求A脱离滑杆时的速度uo，及A与B碰撞过程的机械能损失ΔE。（2）如果AB不能与弹簧相碰，设AB从P点到运动停止所用的时间为t1，求ω得取值范围，及t1与ω的关系式。（3）如果AB能与弹簧相碰，但不能返回到P点左侧，设每次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为Ep，求ω的取值范围，及Ep与ω的关系式（弹簧始终在弹性限度内）。【解】（1）由题知，A脱离滑杆时的速度uo=ωr设A、B碰后的速度为v1，由动量守恒定律muo=2mv1A与B碰撞过程损失的机械能220111222Emumv解得2218Emr（2）AB不能与弹簧相碰，设AB在PQ上运动的加速度大小为a，由牛顿第二定律及运动学规律22mgmav1=at1112vxt由题知xl联立解得140lrt12rtg图18滑槽t挡板v0BArlPQ滑杆销钉连杆(a)vOr-rπωt2πω3πω4πω(b)（3）AB能与弹簧相碰211222mglmv不能返回道P点左侧2112222mglmv解得224glglrrAB在的Q点速度为v2，AB碰后到达Q点过程，由动能定理22211122222mglmvmvAB与弹簧接触到压缩最短过程，由能量守恒22122pEmv解得22(8)4pmrglE9.（海南）19．模块3-5试题（12分）（1）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与照射光的波长成反比C．对于同种金属，Ek与光照射的时间成正比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【答案】ADE（2）一静止的U23892核经衰变成为Th23490核，释放出的总动能为4.27MeV。问此衰变后Th23490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238234492902UThHe，根据动量守恒定律得ThThmvmv①式中，mα和mTh分别为α粒子和Th核的质量，vα和vTh分别为α粒子和Th核的速度的大小。由题设条件知221122ThThkmvmvE②4234Thmm③由①②③式得：212ThThkThmmvEmm④代入数据得，衰变后23490Th核的动能210.072ThThmvMeV⑤10.（江苏）C．［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二种波长的光．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2:l，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为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）112011nHH；2Q（3）光子能量h，动量hp，且c得pc，则:2:1ABppA照射时，光电子的最大初动能0AAEW。同理，0BBEW解得02ABWEE11.（课标卷）35．[物理——选修3-5]（15分）（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：21H+31H→42He+x，式中x是某种粒子。已知：21H、31H、42He和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/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】10n（或中子）17.6（2）（9分）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。【解】（i）设球b的质量为m2，细线长为L，球b下落至最低点、但未与球a相碰时的速率为v，由机械能守恒定律得22212mgLmv①式中g是重力加速度的大小。设球a的质量为m1；在两球碰后的瞬间，两球共同速度为v，以向左为正。由动量守恒定律得212()mvmmv②设两球共同向左运动到最高处时，细线与竖直方向的夹角为θ，由机械能守恒定律得3E32E21E1acbcaAacbBcbaCabcDbabO212121()()(1cos)2mmvmmgL③联立①②③式得12111cosmm④代入题给数据得1221mm⑤（ii）两球在碰撞过程中的机械能损失是212()(1cos)QmgLmmgL⑥联立①⑥式，Q与碰前球b的最大动能221()2kkEEmv之比为1221(1cos)kmmQEm⑦联立⑤⑦式，并代入题给数据得212kQE⑧12.（山东）38．（8分）【物理—物理3-5】(1)氢原子第n能级的能量为En=E1n2，其中E1为基态能量。当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为ν1；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为ν2，则ν1ν2=________。【答案】14(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】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，由动量守恒定律得对A、B木块：0AAABBmvmvmv①对B、C木块：()BBBCmvmmv②由A与B间的距离保持不变可知Avv③联立①②③式，代入数据得065Bvv④13.（上海2分）1．在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初ABCv0动能取决于入射光的（）A．频率B．强度C．照射时间D．光子数目【答案】A14.（上海2分）3．与原子核内部变化有关的现象是（）A．电离现象B．光电效应现象C．天然放射现象D．粒子散射现象【答案】C15.（上海）4．根据爱因斯坦的“光子说”可知（）A．“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”B．光的波长越大，光子的能量越小C．一束单色光的能量可以连续变化D．只有光子数很多时，光才具有粒子性【答案】B16.（上海）5．在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度，其检测装置由放射源、探测器等