高考物理应用型、创新型试题赏析

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1、高考物理应用型、创新型试题赏析高考全国卷和各省市物理卷中出现了很多以考查学生应用所学物理知识和物理方法去分析解决新问题的能力来立意的好题，现分析如下。一、以原子的能级跃迁立意例1（全国理综湖南卷14）：现有1200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，n=1n=3n=4n=2400个400个400个200个200个200个400个则在此过程中发出的光子总数是多少？假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的。图1A．2200B．2000C．1200D．2400解析：1200个氢原子按题设进行跃迁发出光

2、子的情况如图1所示，即发出光子的总数为N=2200个，故选项A正确。例2（2004江苏物理10）若原子的某内层电子被电离形成空位，其它层的电子跃迁到该空位上时，会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来，此电磁辐射就是原子的特征X射线．内层空位的产生有多种机制，其中的一种称为内转换，即原子中处于激发态的核跃迁回基态时，将跃迁时释放的能量交给某一内层电子，使此内层电子电离而形成空位(被电离的电子称为内转换电子)．214Po的原子核从某一激发态回到基态时，可将能量E0=1.416MeV交给内层电子(如K、L、M层电子，K、L、M标记原子中最靠近核的三个电子层)使其电离．实验测得从214

3、Po原子的K、L、M层电离出的电子的动能分别为EK=1.323MeV、EL=1.399MeV、EM=1.412MeV．则可能发射的特征X射线的能量为（）A.0.013MeVB.0.017MeVC.0.076MeVD.0.093MeV解析：214Po的原子核从某一激发态回到基态时，若将能量E0=1.416MeV交给K层电子时，使K层电子电离后形成空位，L层或M电子层跃迁到K层时发出X射线的能量分别为若将能量E0=1.416MeV交给L层电子时，使L层电子电离后形成空位，M电子层跃迁到L层时发出X射线的能量为故正确选项为A、C。二、以地磁场立意例3（全国理综湖南卷19）：一直升飞机

4、停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B。直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图2所示。如果忽略a到转轴中心线的距离，用E表示每个叶片中的感应电动势，则（）BA．E＝πfl2B，且a点电势低于b点电势B．E＝2πfl2B，且a点电势低于b点电势C．E＝πfl2B，且a点电势高于b点电势D．E＝2πfl2B，且a点电势高于b点电势解析：螺旋桨叶片旋转切割磁感线产生感应图2电动势相当于电源，由右手定则可知，a相当电源的负极，b相当于电源的正极，即a点电势低

5、于b点电势。由于从叶片上各点的速度大小按的规律呈线性变化，由。综上分析可知，选项B正确。三、以中微子立意例4（2004江苏物理7）：雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子(ve)而获得了2002年度诺贝尔物理学奖．他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶．电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程式为已知核的质量为36.95658u，核的质量为36.95691u，的质量为0.00055u，1u质量对应的能量为931.5MeV．根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量（）A.0.82MeVB.0.31MeVC.1

6、.33MeVD.0.51MeV解析：核反应是一个质量增加的反应，反应中增加的质量是由中微子的能量转化而来的，则上述反应中电子中微子的最小能量为，故A选项正确。四、以历史上的重要物理实验立意图3例5（2004江苏物理17）：汤姆生用来测定电子的比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图3所示，真空管内的阴极K发出的电子(不计初速、重力和电子间的相互作用)经加速电压加速后，穿过A'中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平图3行极板P和P'间的区域．当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成了一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到O'点，(O'与O点

7、的竖直间距为d，水平间距可忽略不计．此时，在P和P'间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场．调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重新回到O点．已知极板水平方向的长度为L1，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为L2(如图所示)．(1)求打在荧光屏O点的电子速度的大小。(2)推导出电子的比荷的表达式解析：（1）当电子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，电子做匀速直线运动，亮点重新回复到中心O点，设电子的速度为，则……①得……②即……③（2）当极板间仅有偏转电场时，电子以速度进入后