2011年高考试题分类汇编选修3-5（2011新课标理综）353-5 （15分）（6分）在光电效应试验中，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、真空中的光速和布朗克常量分别为e、c和h。答案：解析：由和得由爱因斯坦质能方程和得（2011新课标理综）ABC（9分）如图，A、B、C三个木块的质量均为m。置于光滑的水平面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触可不固连。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C离开弹簧后的速度恰为v0。求弹簧释放的势能。答案：解析：设碰后A、B和C的共同速度的大小为v，由动量守恒得 设C离开弹簧时，A、B的速度大小为，由动量守恒得 设弹簧的弹性势能为，从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒，有 由式得弹簧所释放的势能为 （2011天津理综）1下列能揭示原子具有核式结构的实验是A光电效应实验B伦琴射线的发现C粒子散射实验D氢原子光谱的发现答案：C解析：光电效应实验说明光具有粒子性，A错误；x射线（伦琴射线）的发现是19世纪末20世纪初物理学的三大发现（x射线1896年、放射线1896年、电子1897年）之一，这一发现标志着现代物理学的产生，B错误；氢原子光谱的发现解释了原子的稳定性以及原子光谱的分立特征，D错误； 卢瑟福的粒子散射实验揭示原子具有核式结构，C正确。（2011天津理综）10（16分）如图所示，圆管构成的半圆形竖直轨道固定在水平地面上，轨道半径为R，MN为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球A以某一初速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距N为2R。重力加速度为g，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求：（1）粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t；（2）小球A冲进轨道时速度v的大小。答案：（1） （2）解析：（1）粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动，竖直方向分运动为自由落体运动，有解得（2）设球A的质量为m，碰撞前速度大小为v1，把球A冲进轨道最低点时的重力势能定为0，由机械能守恒定律知 设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为v2，由动量守恒定律知 飞出轨道后做平抛运动，水平方向分运动为匀速直线运动，有 综合式得 （2011山东理综）（8分）【物理-物理3-5】(1)碘131核不稳定，会发生衰变，其半衰变期为8天。碘131核的衰变方程： _（衰变后的元素用X表示）。经过_天有75%的碘131核发生了衰变。答案： 16解析：核衰变遵守电荷量和质量数守恒，所以 根据半衰期概念，得 即 解得t=16天。 （2011山东理综） (2)如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为2v0、v0。为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度。（不计水的阻力）答案：4v0解析：设乙船上的人抛出货物的最小速度为，抛出货物后的速度为，甲船上的人接到货物后速度为，由动量守恒定律得： 为避免两船相撞应满足： 联立式得： （2011甘肃理综）18.已知氢原子的基态能量为E，激发态能量，其中n=2,3。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为 A. B. C. D. 解析：原子从n=2跃迁到+所以故：选C（2011甘肃理综）vL20质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为。初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，井与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为 A B C DNmgL答案：BD解析：系统动量守恒，相当于完全非弹性碰撞，两物体最终速度相等设为u由动量守恒得：mv=(m+M)u ，系统损失的动能为：，B正确：碰撞N次后恰又回到箱子正中间，小物块和箱子底板间的相对滑动距离d=NL，而摩擦生热Q=fd=NmgL，系统损失的动能转化为内能，D正确。（2011甘肃理综）m2mmmm26（20分）装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击。通过对一下简化模型的计算可以粗略说明其原因。质量为2m、厚度为2d的钢板静止在水平光滑桌面上。质量为m的子弹以某一速度垂直射向该钢板，刚好能将钢板射穿。现把钢板分成厚度均为d、质量均为m的相同两块，间隔一段距离水平放置，如图所示。若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板，穿出后再射向第二块钢板，求子弹射入第二块钢板的深度。设子弹在钢板中受到的阻力为恒力，且两块钢板不会发生碰撞。不计重力影响。答案：解析：设子弹初速度为v0，射入厚度为2d的钢板后，最终钢板和子弹的共同速度为V。由动量守恒得 解得 此过程中动能的损失为 解得 分成两块钢板后，设子弹穿过第一块钢板时两者的速度为别为v1和V1，由动量守恒得 因为子弹在钢板中受到的阻力为恒力，射穿第一块钢板的动能损失为，由能量守恒得 联立式，且考虑到v1必须大于V1，得 设子弹射入第二块钢板并留在其中后两者的共同速度为V2，由动量守恒得 损失的动能为 联立式得 因为子弹在钢板中受到的阻力为恒力，由式可得，射入第二块钢板的深度x为 19（2011海南）.模块3-5试题（12分）（1）（4分）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_和_（填入正确选项前的字母）。131I和137Cs原子核中的中子数分别是_和_.A.X1 B.X2 C.X3 D.X4解析：由质量数和核电荷数守恒可以得出正确选项 B C 78 82（2）（8分）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。解析：（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： 由得：（ii）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：1（2011天津）下列能揭示原子具有核式结构的实验是A光电效应实验B伦琴射线的发现C粒子散射实验D氢原子光谱的发现【解析】：物理学史、常识考查题，简单题，其中光电效应实验说明光具有粒子性，A选项错误；X射线（伦琴射线）的发现是19世纪末20世纪初物理学的三大发现（X射线1896年、放射线1896年、电子1897年）之一，这一发现标志着现代物理学的产生，B选项错误；氢原子光谱的发现解释了原子的稳定性以及原子光谱的分立特征，D选项错误；所以选择C。【答案】：C2（2011上海）卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是答案：D3（2011上海）用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是(A)改用频率更小的紫外线照射 (B)改用X射线照射(C)改用强度更大的原紫外线照射 (D)延长原紫外线的照射时间答案：B9（2011上海）天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知(A)来自于原子核外的电子(B)的电离作用最强，是一种电磁波(C)的电离作用较强，是一种电磁波(D)的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子17（2011上海）.用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图(a)、(b)、(c)所示的图像，则(A)图像(a)表明光具有粒子性(B)图像(c)表明光具有波动性(C)用紫外光观察不到类似的图像(D)实验表明光是一种概率波答案：ABD13（201北京）表示放射性元素碘131（）衰变的方程是A B C D答案：B21(2011北京)（2）如图2，用碰撞实验器可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量_ (填选项前的符号)，间接地解决这个问题。A 小球开始释放高度h B小球抛出点距地面的高度HC小球做平抛运动的射程图2中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是_。(填选项前的符号)A用天平测量两个小球的质量ml、m2 B测量小球m1开始释放高度h C测量抛出点距地面的高度HD分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N E测量平抛射程OM，ON若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可