2022年高考物理选修3-5专题训练分析 .pdf
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1、1 物理选修 3-5 一、高考考点回忆年份内容要求题型分值备注2013 核反应方程、原子核的组成填空6 匀变速直线运动、动量守恒、动能定理计算9 2014 放射性、衰变、半衰期、放射性同位素选择6 自由落体、竖直上抛、动量守恒、能量守恒计算9 2015 光电效应、爱因斯坦光电效应方程填空5 动量守恒、机械能守恒、匀变速直线运动计算10 在考试大纲中选修3-5 涉及 7 个主题,但高考试题主要涉及:动量及守恒定律、原子结构、原子核、波粒二象性四个主题. 动量、动量守恒定律及其应用的能力要求仅限于一维空间中的级要求. 全国卷试题,这部分内容的题型以计算题为主,往往从一个物理状态经过一定的物理过程过
2、渡到另一物理状态,涉及其它力学知识的综合 . 复习时要注重分析物体之间的相互作用的过程;要针对某一过程确定状态,列出方程;要抓住典型问题,建立有效的解题模型. 近代物理都是能力级要求,题型以选择题和填空题为主,重点考查:光电效应及爱因斯坦光电效应方程、氢原子光谱、氢原子的能级结构及能级公式、核反应方程. 由于考查的范围和题型相对稳定,所以“回归教材” 、 “不避陈题”是高考命这部分试题时的一个公开的密秘. 二、例题精选 例 1 关于天然放射性,以下说法正确的选项是 . 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、和三种射线中,
3、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、和三种射线解析:只有原子序号超过83 的元素才都能发生衰变,A错误;放射性元素的半衰期决定于由原子核内部的结构,与外界温度及化学作用等无关,B 正确;放射性元素其放射性来自于原子核内部的,与其他元素形成化合物并没有改变其内部原子核结构所以仍具有放射性,C 正确;、和;三种射线中,射线能量最高,穿透能力最强,D正确;一个原子核在一次衰变中,要是衰变、要么是衰变,同时伴随着能量的释放,即射线, E错误 . 例 2 . 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别离
4、出钋Po和镭 Ra两种新元素 D卢瑟福通过粒子散射实验证实了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的偏转实验,发现了阴极射线是由带负电的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 12 页2 粒子组成的,并测出了该粒子的比荷解析:10-19C,A正确;贝克勒尔通过对天然放射性研究发现了中子, B 错误;居里夫妇从沥青铀矿中别离出了钋Po和镭 Ra两种新元素,C 正确;卢瑟福通过粒子散射实验,得出了原子的核式结构理论, D 错误;汤姆逊通过对阴极射线在电场及在磁场中偏转的实验,发现了阴极射线是由带负电的粒子组成,并测定
5、了粒子的比荷,E正确 . 例 3 :用频率1绿光照射一光电管,能产生光电流,假设要增大电子逸出时的最大初动能,应A增大绿光的照射强度 B增长绿光的照射时间 C改用频率12的红光照射D改用频率13的紫光照射 E增大加在光电管上的电压 解析 :光电效应的考题一般是应用光电效应的四条规律对有关现象进行判断和解释. 这四条规律是: 1每种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个极限频率才能产生光电效应. 2光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光频率的增大而增大. 3光电效应的发生几乎是瞬间的.4当入射光的频率大于极限频率时,光电流的强度与入射光的强度无关.对照这 4 条规律,很快就可以
6、判断, 五个选项只有D选项是正确的 . 用光电效应方程:Whmvm221来解释当然也很方便,但用它的前提条件仍然要掌握4 条规律,知道光电效应与时间无关;W是金属极限频率对用的逸出功. 例 4 : 用质子轰击锂核Li73生成两个粒子,已知质子、粒子、锂核的质量分别为Hm、m、Lim. 1 写 出 核 反 应 方 程 : . 2 该 核 反 应 的 质 量 亏 损m= .3该核反应释放的能量E . 解析 :核反应方程的书写,主要是遵守质量数守恒和核电荷数守恒. 所以,此题中的核反应方程为:HeLiH4273112. 爱因斯坦的相对论指出,物体的能量和质量之间存在着密切的关系,它们之间的关系为2m
7、cE,m是物体的质量,c是光在真空中的传播速度. 核子在结合成原子核时总质量减少,这种现象叫做质量亏损,用m表示, 即:后前mmm. 亏损的质量所释放出来的能量为2mc. 所以,该核反应的质量亏损为:m)mm(LiH2;释放的核能为:22cm)mm(LiH 例 5 光滑水平轨道上有三个木块A、B、C,质量分别为mA3m、mBmCm,开始时B、C均静止,A以初速度v0向右运动,A与B碰撞后分开,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: 1根据12nEEn可得1112242EEh,12122EhE,两式联立解得12142设A与B碰撞后,A的速度为vA,
8、B与C碰撞前B的速度为vB,B与C碰撞后粘在一起的速度为精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 12 页3 v,由动量守恒定律得:对A、B木块:mAv0mAvAmBvB对B、C木块:mBvBmBmCv由A与B间的距离保持不变可知:vAv联立式,代入数据得:065Bvv 例 6. 全如图,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:1两球a、b的质量之比;2两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的
9、最大动能之比 解析 : 1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:m2gL12m2v2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,以向左为正方向由动量守恒定律得m2vm1m2v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,由机械能守恒定律得12m1m2v2m1m2gL1cos联立式得:12111cosmm代入题给数据得:1221mm2两球在碰撞过程中的机械能损失是:Qm2gLm1m2gL1cos联立式,Q与碰前球b的最大动能EkEk12m2v2之比为:12k211cosmmQEm联立式,并代入
10、题给数据得:k212QE 例 7 . 一静止的23892U核经衰变成为2349023490Th 核的动能为多少MeV(保留 1 位有效数字 )? 解析 : 此题将动量守恒定律与原子核物理结合在一起,以计算题的形式出来. 据题意知,此衰变的衰变方程为:23892U23490Th42He 根据动量守恒定律得:mvmThvTh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12mv212mThv2ThEk2344Thmm精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 12 页4 式中Ek4.2
11、7 MeV 是粒子与Th 核的总动能由式得:12mThv2thThmmmEk代入数据得,衰变后23490Th核的动能:12mThv2Th0.07 MeV 三、试题选编一、选择题 ( 在所给的5 个选项中,有3 项是符合题目要求的. 选对一个给3 分,选对两个给4 分,选对 3 个给 5 分有选错的得0 分) 1关于天然放射性,以下说法正确的选项是D. 、和三种射线中,射线的穿透能力最强、和三种射线2产生光电效应时,关于逸出光电子的最大初动能Ek,以下说法正确的选项是_ 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
12、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,假设照射光频率不变,Ek与金属的逸出功成线性关系3原子核23290Th 具有天然放射性,它经过假设干次衰变和衰变后会变成新的原子核. 以下原子核中,有三种是23290Th衰变过程中可以产生的,它们是A20482Pb B20382Pb C21684Po D22488Ra E22688Ra 4氢原子能级如图1 所示,当氢原子从3n跃迁到2nA氢原子从2n跃迁到1n的能级时,辐射光的波长大于656nm B氢原子从2n跃迁到1n的能级时,辐射光的波长小于656nm C用波长为325nm的光照射,可使氢原子从1n跃迁到2n的能级D一群处于3n能
13、级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3 种谱线E 用 波 长 为633nm 的光 照 射 , 不 能 使 氢 原 子从2n跃 迁 到3n的 能 级图 1 5关于原子核的结合能,以下说法正确的选项是_ 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13355Cs的结合能小于铅原子核20882Pb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6在光电效应实验中,用同一种单色光,先后照射锌和银的外表,都能发生光电效应. 对于这两个过程,以下四个物
14、理过程中,一定不同的是1234eVE /085.051.14.36 .13neVE/精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 12 页5 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 E发生光电效应的时间7. 关于光谱,以下说法正确的选项是A炽热的液体发射连续光谱 B发射光谱一定是连续光谱C明线光谱和暗线光谱都可用于对物质成份进行分析D太阳光谱中的暗线说明太阳上缺少与这些暗线相对应的元素E氢原子光谱不连续的原因是其辐射或吸收光子的能量不连续8正电子发射电脑断层显象PET 的基本原理是:将放射性同位素O158注入人体,O1
15、58在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇而湮灭转化为一对光子,被探测器探测到,经电脑处理后产生清晰的图象. 根据 PET的原理,以下选项正确的选项是AO158的衰变的方程式是:eNO01157158 B 正负电子湮灭方程式是:2ee0101C在 PET中,O158的半衰期随压强的增大而变短. D在 PET中,O158的主要用途是作为示踪原子E在 PET中,O158的主要用途是参与人体的代谢过程9我国科学家研制“两弹”所涉及到的基本核反应方程有:1nXeSrnU101365490381023592k2nHeHH10423121d关于这两个方程的以下说法,正确的选项是A方程 1属于衰变 B
16、方程 1属于重核裂变C方程 2属于轻核聚变 D方程 1中k=10,方程 2中d=1 E方程 1中k= 6,方程 2中d=1 10据新华社报道,由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置又称“人造太阳” “人造太阳”的说法正确的选项是A “人造太阳”的核反应是轻核聚变 B “人造太阳”的核反应方程是23411120HHHenC “人造太阳”的核反应方程是235114192192056360UnBaKr3 nD “人造太阳”释放的能量大小的计算公式是2mcEE. “人造太阳”核能大小的计算公式是221mcE二、填空题将答案填写在横线上,每题6 分11在某次光电效应实验中,得到的遏制电压U
17、c与入射光的频率的关系如下图,假设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,所用材料的逸出功可表示为 . 12碘 131 核不稳定,会发生衰变,其半衰期为8 天精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 12 页6 碘 131 核的衰变方程:13153I _( 衰变后的元素用X表示 ) 经过 _天有 75% 的碘 131 核发生了衰变13氘核和氚核可发生热核聚变而释放出巨大的能量,该反应方程为:234112HHHex ,式中 x是某种粒子已知:21H、31H、42He和粒子 x 的质量分别为2.0
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