2015年湖北高考物理考前必做試題四

湖北2015年高考物理考前必做試題四

　　2015年湖北高考生正在努力備考中，湖北高考網(wǎng)整理了2015年湖北高考物理考前必做試題，希望對(duì)大家的復(fù)習(xí)有幫助！

　　1.(2012·山東卷，38)(1)氫原子第n能級(jí)的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量.當(dāng)氫原子由第4能級(jí)躍遷到第2能級(jí)時(shí)，發(fā)出光子的頻率為ν1;若氫原子由第2能級(jí)躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為ν2，則=________.

　　(2)光滑水平軌道上有三個(gè)木塊A、B、C，質(zhì)量分別為mA=3m、mB=mC=m，開始時(shí)B、C均靜止，A以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，A與B碰撞后分開，B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，此后A與B間的距離保持不變.求B與C碰撞前B的速度大小.6-15-1

　　對(duì)B、C木塊：mBvB=(mB+mC)v

　　由A與B間的距離保持不變可知vA=v

　　聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得vB=v0.

　　答案　(1)　(2)v0

　　2.(2013·山東卷，38)(1)恒星向外輻射的能量來自其內(nèi)部發(fā)生的各種熱核反就，當(dāng)溫度達(dá)到108 K時(shí)，可以發(fā)生“氦燃燒”.

　　完成“氦燃燒”的核反應(yīng)方程：He+________→Be+γ.

　　Be是一種不穩(wěn)定的粒子，其半衰期為2.6×10-16 s.一定質(zhì)量的Be，經(jīng)7.8×10-16 s后所剩Be占開始時(shí)的________.

　　(2)如圖6-15-2所示，光滑水平軌道上放置長(zhǎng)板A(上表面粗糙)和滑塊C，滑塊B置于A的左端，三者質(zhì)量分別為mA=2 kg、mB=1 kg、mC=2 kg.開始時(shí)C靜止，A、B一起以v0=5 m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，A與C發(fā)生碰撞(時(shí)間極短)后C向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間，A、B再次達(dá)到共同速度一起向右運(yùn)動(dòng)，且恰好不再與C碰撞.求A與C發(fā)生碰撞后瞬間A的速度大小.

　　圖6-15-2

　　解析　(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知

　　He+He→Be+γ.

　　經(jīng)歷半衰期的次數(shù)n===3，故剩余的占開始時(shí)的()3=.

　　(2)因碰撞時(shí)間極短，A與C碰撞過程動(dòng)量守恒，設(shè)碰后瞬間A的速度為vA，C的速度為vC，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得

　　mAv0=mAvA+mCvC

　　A與B在摩擦力作用下達(dá)到共同速度，設(shè)共同速度為vAB，由動(dòng)量守恒定律得

　　mAvA+mBv0=(mA+mB)vAB

　　A與B達(dá)到共同速度后恰好不再與C碰撞，應(yīng)滿足

　　vAB=vC

　　聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得

　　vA=2 m/s

　　答案　(1)He　　(2)2 m/s

　　3. (2014·山東卷，39)(1)氫原子能級(jí)如圖6-15-3所示，當(dāng)氫原子從n=3躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長(zhǎng)為656 nm.以下判斷正確的是________.(雙選，填正確答案標(biāo)號(hào))

　　圖6-15-3a.氫原子從n=2躍遷到n=1的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長(zhǎng)大于656 nm

　　b.用波長(zhǎng)為325 nm的光照射，可使氫原子從n=1躍遷到n=2的能級(jí)

　　c.一群處于n=3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生3種譜線

　　d.用波長(zhǎng)為633 nm的光照射，不能使氫原子從n=2躍遷到n=3的能級(jí)

　　(2)光滑水平直軌道上兩滑塊A、B用橡皮筋連接，A的質(zhì)量為m.開始時(shí)橡皮筋松弛，B靜止， 給A向左的初速度v0.一段時(shí)間后，B與A同向運(yùn)動(dòng)發(fā)生碰撞并粘在一起.碰撞后的共同速度是碰撞前瞬間A的速度的兩倍，也是碰撞前瞬間B的速度的一半.求：

　　B的質(zhì)量;

　　碰撞過程中A、B系統(tǒng)機(jī)械能的損失.

　　解析　(1)根據(jù)氫原子的能級(jí)圖和能級(jí)躍遷規(guī)律，當(dāng)氫原子從n=2能級(jí)躍遷到n=1的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長(zhǎng)一定小于656 nm，因此a選項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)發(fā)生躍遷只能吸收和輻射一定頻率的光子，可知b選項(xiàng)錯(cuò)誤，d選項(xiàng)正確;一群處于n=3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)可以產(chǎn)生3種頻率的光子，所以c選項(xiàng)正確.

　　(2)以初速度v0的方向?yàn)檎较?，設(shè)B的質(zhì)量為mB，A、B碰撞后的共同速度為v，由題意知：碰撞前瞬間A的速度為，碰撞瞬間B的速度為2v，由動(dòng)量守恒定律得

　　m·+mB·2v=(m+mB)v

　　由式得mB=

　　
②從開始到碰撞后的全過程，由動(dòng)量守恒定律得

　　mv0=(m+mB)v

　　設(shè)碰撞過程A、B系統(tǒng)機(jī)械能的損失為ΔE，則

　　ΔE=m()2+mB(2v)2-(m+mB)v2

　　聯(lián)立式得ΔE=mv

　　答案　(1)cd　(2)　mv

　　4.(2014·新課標(biāo)全國(guó)卷，35)(1)(6分)關(guān)于天然放射性，下列說法正確的是________.(填正確答案標(biāo)號(hào).選對(duì)1個(gè)得3分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分.每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)

　　A.所有元素都可能發(fā)生衰變

　　B.放射性元素的半衰期與外界的溫度無關(guān)

　　C.放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性

　　D.α、β和γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)

　　E.一個(gè)原子核在一次衰變中可同時(shí)放出α、β和γ三種射線

　　(2)(9分)質(zhì)量分別為mA、mB的兩個(gè)彈性小球A、B靜止在地面上方，B球距離地面的高度h=0.8 m，A球在B球的正上方.先將B球釋放，經(jīng)過一段時(shí)間后再將A球釋放.當(dāng)A球下落t=0.3 s時(shí)，剛好與B球在地面上方的P點(diǎn)處相碰.碰撞時(shí)間極短，碰后瞬間A球的速度恰為零.已知mB=3mA，重力加速度大小g=10 m/s2，忽略空氣阻力及碰撞中的動(dòng)能損失.求：

　　B球第一次到達(dá)地面時(shí)的速度;

　　P點(diǎn)距離地面的高度.

　　解析　(1)只有原子序號(hào)超過83的元素才能發(fā)生衰變，選項(xiàng)A錯(cuò).半衰期由原子核內(nèi)部的結(jié)構(gòu)決定，與外界溫度無關(guān)，選項(xiàng)B對(duì).放射性來自于原子核內(nèi)部，與其形成的化合物無關(guān)，選項(xiàng)C對(duì).α、β、γ三種射線中，γ射線能量最高，穿透能力最強(qiáng)，選項(xiàng)D對(duì).一個(gè)原子核在一次衰變中要么是α衰變、要么是β衰變，同時(shí)伴隨γ射線的產(chǎn)生，選項(xiàng)E錯(cuò).

　　(2)設(shè)B球第一次到達(dá)地面時(shí)的速度大小為vB，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有

　　vB=

　　將h=0.8 m代入上式，得

　　vB=4 m/s

　　
②設(shè)兩球相碰前后，A球的速度大小分別為v1和v1′(v1′=0)，B球的速度分別為v2和v2′.由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得

　　v1=gt

　　由于碰撞時(shí)間極短，重力的作用可以忽略，兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，總動(dòng)能保持不變，規(guī)定向下的方向?yàn)檎?，?/p>

　　mAv1+mBv2=mBv2′

　　mAv+mBv=mBv2′2

　　設(shè)B球與地面相碰后的速度大小為vB′，由運(yùn)動(dòng)學(xué)及碰撞的規(guī)律可得

　　vB′=vB

　　設(shè)P點(diǎn)距地面的高度為h′，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得

　　h′=

　　聯(lián)立式，并代入已知條件可得

　　h′=0.75 m

　　答案　(1)BCD　(2)4 m/s　0.75 m

　　5. (2014·新課標(biāo)全國(guó)卷，35)(1)(5分)在人類對(duì)微觀世界進(jìn)行探索的過程中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)起到了非常重要的作用.下列說法符合歷史事實(shí)的是________.(填正確答案標(biāo)號(hào).選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)

　　A.密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出了基本電荷的數(shù)值

　　B.貝克勒爾通過對(duì)天然放射現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核

　　C.居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙(Po)和鐳(Ra)兩種新元素

　　D.盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了在原子核內(nèi)部存在質(zhì)子

　　E.湯姆遜通過陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成的，并測(cè)出了該粒子的比荷

　　(2)(10分)現(xiàn)利用圖6-15-6所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.在圖中，氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個(gè)滑塊，滑塊A右側(cè)帶有一彈簧片，左側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)的紙帶相連;滑塊B左側(cè)也帶有一彈簧片，上面固定一遮光片，光電計(jì)時(shí)器(未完全畫出)可以記錄遮光片通過光電門的時(shí)間.

　　實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑塊A的質(zhì)量m1=0.310 kg，滑塊B的質(zhì)量m2=0.108 kg，遮光片的寬度d=1.00 cm;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率f=50.0 Hz.

　　將光電門固定在滑塊B的右側(cè)，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，給滑塊A一向右的初速度，使它與B相碰.碰后光電計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間為ΔtB=3.500 ms，碰撞前后打出的紙帶

　　若實(shí)驗(yàn)允許的相對(duì)誤差絕對(duì)值(||×100%)最大為5%，本實(shí)驗(yàn)是否在誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律?寫出運(yùn)算過程.

　　解析　(1)密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出了基本電荷的數(shù)值為1.6×10-19 C，選項(xiàng)A正確;貝克勒爾通過對(duì)天然放射性研究發(fā)現(xiàn)了放射性元素，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙(Po)和鐳(Ra)兩種新元素，選項(xiàng)C正確;盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)，得出了原子的核式結(jié)構(gòu)理論，選項(xiàng)D錯(cuò)誤;湯姆遜通過對(duì)陰極射線在電場(chǎng)及在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成，并測(cè)定了粒子的比荷，選項(xiàng)E正確.

　　(2)按定義，物體運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度大小為v則v=

　　式中Δs為物塊在很短時(shí)間Δt內(nèi)走過的路程，設(shè)紙帶上打出相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為ΔtA，則

　　ΔtA==0.02 s

　　ΔtA可視為很短，設(shè)在A碰撞前后瞬時(shí)速度大小分別為v0、v1，將式和圖給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入式可得：

　　v0= m/s=2.00 m/s

　　v1= m/s=0.970 m/s

　　設(shè)B在碰撞后的速度大小為v2，由式有

　　v2=

　　代入題所給的數(shù)據(jù)可得：v2=2.86 m/s

　　設(shè)兩滑塊在碰撞前后的動(dòng)量分別為p和p′，則

　　p=m1v0

　　p′=m1v1+m2v2

　　兩滑塊在碰撞前后總動(dòng)量相對(duì)誤差的絕對(duì)值為

　　δγ=||×100%

　　聯(lián)立式并代入有關(guān)數(shù)據(jù)，可得：

　　δγ=1.7%<5%

　　因此，本實(shí)驗(yàn)在允許的誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律.

　　答案　(1)ACE　(2)見解析

　　從近幾年山東卷來看，本專題考查的題型及知識(shí)內(nèi)容都比較穩(wěn)定.從題型看，試題一大一小的組合題型.小題是填空題或選擇題，大題是計(jì)算題.從知識(shí)內(nèi)容上看，小題考查的主要有：玻爾理論、核反應(yīng)及核能，大題均為動(dòng)量守恒或動(dòng)量守恒與能量守恒相結(jié)合的題目.