2015届高考物理二轮专题训练专练23选修3-5(含答案解析).doc

专练23 选修3－5　 1．(2014·高考冲刺卷四) (1)(6分)下列说法正确的是________．(填正确选项标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分) A．光子不但具有能量，也具有动量 B．玻尔认为，氢原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的 C．将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期 D．原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损 E．质量数大的原子核，其比结合能不一定大 (2)(9分)铝的逸出功为W0＝6.72×10－19 J，用波长λ＝200 nm的光照射不带电的铝箔，发生光电效应，此时铝箔表面带________(选填“正”或“负”)电．若用铝箔制作光电管，仍用该光照射此光电管，已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，则它的遏止电压为________V(结果保留两位有效数字)． 在水平气垫导轨上有两个静止的滑块A、B，给A一个初速度v0，使A与B发生正碰，碰撞后A的速度为0.5v0，B的速度为1.5v0，且方向都与A初速度方向相同．求A和B质量之间的关系． 解析　(2)根据光电效应可知，铝箔表面逸出电子，使得表面带正电，根据爱因斯坦的光电方程eUc＝h－W0，代入数据解得遏止电压Uc＝2.0 V．(5分) 由动量守恒定律mAv1＋0＝mAv1′＋mBv2′(2分) 代入数据得mA＝3mB(2分) 答案　(1)ABE　(2)正　2.0　mA＝3mB 2．(2014·高考冲刺卷六) (1)(6分)已知 U有一种同位素核比 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.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)；衰变后的新核速度大小为________． (2)(9分 )如图1所示，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相同的滑块A，从导轨上的P点以某一初速度向B运动，当A滑过距离l1时，与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B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与导轨的动摩擦因数都为μ，运动过程中弹簧最大形变量为l2，求滑块A从P点出发时的初速度v0.(取重力加速度为g) 图1 解析　(1)设核子质量为m，则α粒子质量为4m，产生的新核质量为234m，U衰变，由动量守恒有234mv＝4mv0，解得v＝v0. (2)令A、B质量均为m，A刚接触B时速度为v1(碰前)，由功能关系，mv－mv＝μmgl1(2分) 碰撞过程中动量守恒，令碰后瞬间A、B共同运动的速度为v2 根据动量守恒定律，mv1＝2mv2(2分) 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，在这一过程中，弹簧的弹性势能在始末状态都为零．根据动能定理得， (2m)v－(2m)v＝μ(2m)g(2l2)(2分) 此后A、B分离，A单独向右滑到P点停下 由功能关系得mv＝μmgl1(2分) 联立各式解得v0＝(1分) 答案　(1)U→Y＋He　v0 (2) 3．(2014·高考冲刺卷七) (1)(6分)如图2所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n＝3能级的激发态，在向较低能级跃迁的过程中能向外发出三种频率不同的光，其中从n＝3能级跃迁到n＝2能级所发出的光波长________(填“最长”或“最短”)，用这些光照射逸出功为2.49 eV的金属钠，金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为________eV. 图2 (2)(9分)如图3所示，在光滑的水平面上有一质量为m、长度为L的小车，小车左端有一质量也为m、可视为质点的物块．小车的右壁固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧(弹簧长度与车长相比可忽略)，物块与小车间动摩擦因数为μ，整个系统处于静止状态．现在给物块一个水平向右的初速度v0，物块刚好能与小车右壁的弹簧接触，接触瞬间弹簧锁定解除，当物块再次回到左端时与小车相对静止(重力加速度为g)．求： 图3 物块的初速度v0； 弹簧处于锁定状态时具有的弹性势能Ep. 解析　(1)由于能级n＝3和n＝2的能量差最小，故辐射的光子频率最小，波长最长； 由爱因斯坦光电效应方程，hν＝E＋W， 其中hν＝－1.51 eV－(－13.60 eV)＝12.09 eV， 代入可解得E＝9.60 eV. (2)由动量守恒定律得：mv0＝2mv(2分) 由能量关系有mv－(2m)v2＝μmgL(2分) 解得：v0＝2(1分) 物块和小车最终速度为v1，由动量守恒定律得： mv0＝2mv1(1分) 由能量关系有mv－(2m)v＋Ep＝2μmgL(2分) 解得：Ep＝μmgL(1分) 答