【备战2022】高考物理复习 2022年模拟题汇编（2）专题十六 选修3-5

2022高考物理复习2022届模拟题汇编（2）专题十六选修3-51．（2022江苏常州模拟）下列叙述中符合物理学史的是()A、爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说B、麦克斯韦提出了光的电磁说C、汤姆生发现了电子，并首先提出原子的核式结构模型D、贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Po）和镭（Ra）答案：⑴B(4分)解析：(1)爱因斯坦为解释光电效应现象提出了光子说，选项A错误；麦克斯韦提出了光的电磁说，选项B正确；汤姆生发现了电子，卢瑟福根据α散射实验结果提出原子的核式结构模型，选项C错误；居里夫人通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Po）和镭（Ra），选项D错误。2.（2022江苏常州模拟）在某些恒星内部，3个α粒子可以结合成一个C核，已知C核的质量为1.99302×10-26kg，α粒子的质量为6.64672×10-27kg，真空中光速c=3×108m/s，这个核反应方程是，这个反应中释放的核能为（结果保留一位有效数字）。⑵3He→C(2分)9×10-13J(2分)⑶4/3m/s(4分)（2）解析：3个α粒子结合成一个C核，核反应方程是3He→C。这个反应中释放的核能为△E=△mc2=(3×6.64672×10-27kg-1.99302×10-26kg)×(3×108m/s)2=9×10-13J.3．（2022江苏常州模拟）两磁铁各固定放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动。已知甲车和磁铁的总质量为0.5kg，乙车和磁铁的总质量为1.0kg。两磁铁的N极相对。推动一下，使两车相向运动。某时刻甲的速率为2m/s，乙的速率为3m/s，方向与甲相反。两车运动过程中始终未相碰，则两车最近时，乙的速度为多大?解析：两车最近时，二者速度相等，由动量守恒定律，m1v1-m2v2=(m1+m2)v，解得v=-4/3m/s。4．(6分）（2022河南三市联考）下列关于近代物理知识的描述中，正确的是_______(填入正确选项前8\n的字母。选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分；每选错一个扣3分，最低得分为0分A.当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出，则改用紫光照射也一定会有电子逸出B.处于n=3能级状态的大量氢原子自发跃迁时，能发出3种频率的光子C.衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的D.在N+He→O+X核反应中，X是质子，这个反应过程叫α衰变E.比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定答案：ABE解析：根据光电效应规律，当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出，则改用紫光照射也一定会有电子逸出，选项A正确；处于n=3能级状态的大量氢原子自发跃迁时，能发出2+1=3种频率的光子，选项B正确；衰变中产生的β射线实际上是原子核内的中子转化为质子和电子，电子从原子核内发射出来而形成的，选项C错误；在N+He→O+X核反应中，X是质子，这个反应过程叫原子核人工转变，选项D错误；比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项E正确。5．（2022宝鸡检测）某光波射到一逸出功为W的光电材料表面，所产生的光电子在垂直于磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的最大半径为r，设电子的质量为m，带电量为e，普朗克常量为h，则该光波的频率为（）A．　　　　　　B．C．W/h+D．W/h-答案：C解析：由evB=mv2/r可得所产生的光电子的最大初动能Ek=mv2=。由爱因斯坦光电效应方程，Ek=hν-W，解得ν=W/h+，选项C正确。6．（2022宝鸡检测）红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光。铬离子的能级如图所示，E1是基态，E2是亚稳态，E3是激发态，若以脉冲氙灯发出波长为λ1的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受激发跃迁到E3，然后自发跃迁到E2，释放波长为λ2的光子，处于亚稳态E28\n的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长λ为（）A．B．C．D．答案：A解析：由hc/λ1=hc/λ2+hc/λ，解得λ=，选项C正确。7．（2022山西忻州一中检测）太阳内部持续不断地发生着4个质子(11H)聚变为1个氦核(24He)的热核反应，核反应方程是411H→24He＋2X，这个核反应释放出大量核能。已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、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(01n)B．方程中的X表示正电子(10e)C．这个核反应中质量亏损Δm＝4m1－m2D．这个核反应中释放的核能ΔE＝(4m1－m2－2m3)c2．答案　BD解析　由核反应质量数守恒、电荷数守恒可推断出X为10e，A错、B对；质量亏损为Δm＝4m1－m2－2m3释放的核能为ΔE＝Δmc2＝(4m1－m2－2m3)c2，C错、D对．选BD.8．（10分）如图所示，光滑水平桌面上有长L＝2m的挡板C，质量mC＝5kg，在其正中央并排放着两个小滑块A和B，mA＝1kg，mB＝3kg，开始时三个物体都静止。在A、B间放有少量塑胶炸药，爆炸后A以6m/s速度水平向左运动，A、B中任意一块与挡板C碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求：（1）当两滑块A、B都与挡板C碰撞后，C的速度是多大；（2）A、C碰撞过程中损失的机械能。解析：（1）ABC系统动量守恒，0=(mA+mB+mC)vC解得vC=0.（2）A、C碰撞后系统动量守恒，mAvA=(mA+mC)v解得vC=1m/s。8\nA、C碰撞过程中损失的机械能△E=mAvA2=(mA+mC)v2=15J。图8h9．（2022北京海淀期中）如图8所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量也为m的小物块从槽高h处开始自由下滑，下列说法正确的是（）A．在下滑过程中，物块的机械能守恒B．在下滑过程中，物块和槽的动量守恒C．物块被弹簧反弹后，做匀速直线运动D．物块被弹簧反弹后，能回到槽高h处9.【答案】：C【解析】：在下滑过程中，物块和光滑弧形槽组成的系统机械能守恒，物块的机械能减小，选项A错误；在下滑过程中，物块和光滑弧形槽组成的系统水平方向不受力，水平方向动量守恒；而竖直方向系统所受重力大于支持力，合外力不为零，系统动量不守恒，选项B错误；物块被弹簧反弹后，做匀速直线运动，不能回到槽高h处，选项C正确D错误。10（6分）（2022宝鸡检测）已知U有一种同位素，比U核多3个中子。某时刻，有一个这样的同位素核由静止状态发生α衰变，放出的α粒子的速度大小为v0。①试写出衰变的核反应方程___________________（产生的新核的元素符号可用Y表示）；②衰变后的残核初速度大小为_______________答案：①U→Y+He；②v=v0解析：设核子质量为m，则α粒子质量为4m，残核质量为234m，U衰变，动量守恒，234mv=4mv0。解得v=v0。11（9分）（2022宝鸡检测）图中，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块B相连，B静止在水平导轨上，弹簧处在原长状态。另一质量与B相同滑块A，从导轨上的P点以某一初速度向B滑行，当A滑过距离时，与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B8\n紧贴在一起运动，但互不粘连。已知最后A恰好返回出发点P并停止。滑块A和B与导轨的滑动摩擦因数都为，运动过程中弹簧最大形变量为，求A从P出发时的初速度。解析：令A、B质量均为m，A刚接触B时速度为v1（碰前），由动能关系，有A、B碰撞过程中动量守恒，令碰后A、B共同运动的速度为v2，有mv1=2mv2碰后A、B先一起向左运动，接着A、B一起被弹回，在弹簧恢复到原长时，设A、B的共同速度为v3，在这过程中，弹簧势能始末两态都为零．此后A、B开始分离，A单独向右滑到P点停下，由功能关系有由以上各式解得。12．（2022北京四中摸底）质量为m的炮弹沿水平方向飞行，其动能为Ek，突然在空中爆炸成质量相同的两块，其中一块向后飞去，动能为，另一块向前飞去，则向前的这块的动能为（）A．B．C．D．答案：B解析：设另一块动能为E，则另一块动量p=炮弹在空中爆炸，动量守恒，=-，解得E=，选项B正确。13(9分）（2022河南三市联考）一质量为MB=6kg的木板B静止于光滑水平面上，物块A质量MA=6kg，停在B的左端。质量为m=1kg的小球用长为l=0.8m的轻绳悬挂在固定点O上。将轻绳拉直至水平位置后，静止释放小球，小球在最低点与A发生碰撞后反弹，反弹所能达到的最大高度h=0.2m.物块与小球可视为质点，A、B达到共同速度后A8\n还在木板上，不计空气阻力，g取10m/S2。求从小球释放到A、B达到共同速度的过程中，小球及A、B组成的系统损失的机械能。解析：对于小球，运动中机械能守恒，则有，mgl=mv12，mgh=mv1’2，小球与A碰撞过程中，系统动量守恒，mv1=-mv1’+MAvA，物块A与木板B相互作用过程中，系统动量守恒，MAvA=(MA+MB)v共，小球及AB系统组成的系统损失的机械能为△E=mgl-mv1’2-(MA+MB)v共，2，联立解得：△E=4.5J。图1314（4分）（2022黄冈月考）某同学用图13所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，接着进行测量、验证。在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？（填选项号）A、水平槽上不放B球时，测量A球落点位置到O点的距离B、A球与B球碰撞后，测量A球和B球落点位置到O点的距离C、测量A球或B球的直径D、测量A球和B球的质量（或两球质量之比）E、测量G点相对于水平槽面的高度答案：ABD【解析】由动量守恒定律得如果则和同方向，均为正。从同一高度做平抛运动飞行时间相同，得需要测量的物理量有：水平槽上不放B球时，测量A球落点位置到O点的距离；A球与B球碰撞后，测量A球和B求落点位置到O点的距离；测量A球和B球的质量（或两球质量之比）。图1415（9分）（2022黄冈月考）如图14所示，在光滑的水平面上有两块并列放置的木块A与B，已知A的质量是500g，B的质量是300g8\n，有一质量为80g的小铜块C(可视为质点)以25m/s的水平初速度开始在A的表面滑动.铜块最后停在B上，B与C一起以2.5m/s的速度共同前进.求：①木块A最后的速度vA′；②小铜块C离开A时，小铜块C的速度vC′.【解析】C在A上滑动时，选A、B、C作为一个系统，其总动量守恒，则：mCv0＝mCvC′＋(mA＋mB)vA′C滑到B上后A做匀速运动，再选B、C作为一个系统，其总动量也守恒，则mCvC′＋mBvA′＝(mB＋mC)vBC也可以研究C在A、B上面滑动的全过程，在整个过程中A、B、C组成系统的总动量守恒，则mCv0＝mAvA′＋(mB＋mC)vBC把上述三个方程式中的任意两个联立求解即可得到vA′＝2.1m/s，vC′＝4m/s。16（2022湖北三校联考）如图14所示，坡道顶端距水平面高度为h，质量为m1的小物块A从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端与质量为m2的档板B相连，弹簧处于原长时，B恰好位于滑道的末端O点。A与B碰撞时间极短，碰撞后结合在一起共同压缩弹簧。已知在OM段A、B与水平面间的动摩擦因数为μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g，求　①物块A在档板B碰撞前瞬间的速度v的大小；　②弹簧最大压缩量为d时的弹性势能。（2）解析：（1）由机械能守恒定律，有（2分）①得：②（1分）（2）AB在碰撞的过程中内力远大于外力，由动量守恒，有③（1分）8\n8