【三维设计】高考物理二轮复习 碰撞与动量守恒 近代物理初步课时达标自测（含试题含详解）.doc

【三维设计】2014年高考物理二轮复习 碰撞与动量守恒 近代物理初步课时达标自测（含2013试题，含详解）1(2013重庆高考)铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：unab2n，则ab可能是()a.xekrb.bakrc.basr d.xesr解析：选d本题考查核反应方程，意在考查考生对基础知识的掌握情况。核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，通过核反应前后的质量数和电荷数相等不难得出a、b、c错误，d项正确。2(2013郑州模拟)下列四幅图的有关说法中正确的是()图1a图中，若两球质量相等，碰后m2的速度一定不大于vb图中，射线甲由粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷c图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，遏止电压uc越大d图中，链式反应属于重核的裂变解析：选ad当两球发生弹性碰撞时所获得的速度最大为v，a正确；由左手定则可知，甲是由粒子组成的，带一个单位负电荷，b错误；由图可知，遏止电压uc与入射光强度无关，c错误；链式反应属于重核裂变，d正确。3(2013北京高考)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实。图2光电效应实验装置示意如图2。用频率为的普通光源照射阴极k，没有发生光电效应。换用同样频率的强激光照射阴极k，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压u，即将阴极k接电源正极，阳极a接电源负极，在ka之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大u，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压u可能是下列的(其中w为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电荷量)au bucu2hw du解析：选b本题考查光电效应知识，意在考查考生对光电效应规律的正确理解和应用能力。用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应。由题意知最大初动能ekeu，根据光电效应方程有：nhwekweu(n2)，得：u(n2)，则b项正确，其他选项错误。4(2013长安模拟)如图3为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同颜色的光。关于这些光下列说法正确的是()图3a由n4能级跃迁到n1能级产生的光子能量最大b由n2能级跃迁到n1能级产生的光子频率最小c这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光d用n2能级跃迁到n1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 ev的金属铂能发生光电效应解析：选ad由n4能级跃迁到n1能级产生的光子能量e10.85(13.6) ev12.75 ev，为跃迁时产生光子能量的最大值，a正确。由n4向n3能级跃迁时，产生的光子能量最小，频率也最小，b错。这些氢原子跃迁时共可辐射出6种不同频率的光，c错。从n2能级跃迁到n1能级辐射出的光子能量为10.2 ev，大于金属铂的逸出功(6.34 ev)，故能发生光电效应，d正确。5(2013江苏高考) (1)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的_大小也相等。a速度b动能c动量 d总能量(2)根据玻尔原子结构理论，氦离子(he)的能级图如图4所示。电子处在n3轨道上比处在n5轨道上离氦核的距离_ 图4(选填“近”或“远”)。当大量he处在n4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有_条。(3)如图5所示，进行太空行走的宇航员a和b的质量分别为80 kg和100 kg，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1 m/s。a将b向空间站方向轻推后，a的速度变为0.2 m/s，求此时b的速度大小和方向。图5解析：(1)根据，知电子和中子的动量大小相等，选项c正确。(2)根据玻尔理论rnn2r1可知电子处在n3的轨道上比处在n5的轨道上离氦核的距离近。大量he处在n4的激发态时，发射的谱线有6条。(3)根据动量守恒定律，(mamb)v0mavambvb，代入数值解得vb0.02 m/s，离开空间站方向。答案：(1)c(2)近6(3)0.02 m/s离开空间站方向6(2013泰安质检)(1)氘核和氚核h结合成氦核he的核反应方程如下：hhhe n17.6 mev这个核反应称为_。要发生这样的核反应，需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文。式中17.6 mev是核反应中_(选填“放出”或“吸收”)的能量，核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量_(选填“增加”或“减少”)了_ kg。(2)如图6(a)所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车系一穿过打点计时器的纸带，当甲、乙两车同时受到水平向右的瞬时冲量时，随即启动打点计时器，甲车运动一段距离后，与向右匀速运动的乙车发生正碰并粘在一起运动。图(b)所示的纸带记录了碰撞前甲车和碰撞后两车运动情况，已知甲、乙两车的质量比m甲m乙32，电源频率为50 hz。求：碰撞前乙车的速度大小。图6解析：(1)此核反应称为聚变反应。式中的17.6 mev是核反应过程中放出的能量，由emc2可知，此反应过程中反应后的总质量比反应前减少了m kg3.11029 kg。(2)由纸带可求出碰前甲车的速度v甲0.6 m/s碰后的共同速度v0.4 m/s。由动量守恒定律得：m甲v甲m乙v乙(m甲m乙)v解得v乙0.1 m/s。答案：(1)聚变反应放出减少3.11029(2)0.1 m/s7(2013怀化模拟)(1)入射光线照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么以下说法中正确的是_。(填入选项前的字母，有填错的不得分)a从光照到金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加b逸出的光电子的最大初动能减小c单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小d有可能不发生光电效应(2)在光滑的水平面上，一质量为ma0.1 kg的小球a，以8 m/s的初速度向右运动，与质量为mb0.2 kg的静止小球b发生正碰。碰后小球b滑向与水平面相切、半径为r0.5 m的竖直放置的光滑半圆形轨道，且恰好能通过最高点n后水平抛出。g10 m/s2。求：碰撞后小球b的速度大小； 图7碰撞过程中系统损失的机械能。解析：(1)只要入射光的频率不变，光电效应一定发生，光电子的最大初动能也不变，b、d错误；单位时间内逸出的光电子数目随入射光强度的减弱而减小，c正确；只要能发射光电子，从光照到金属表面到发出光电子的时间间隔几乎不变，a错误。(2)小球b恰好能通过圆形轨道最高点，有mbgmb解得vn m/s小球b从轨道最低点m运动到最高点n的过程中机械能守恒，有mbv2mbgrmbv联立以上两式解得vm5 m/s碰撞过程中动量守恒，有mav0mavambvb水平面光滑所以式中vbvm解得va2 m/s，碰撞过程中损失的机械能为emavmavmbv0.5 j答案：(1)c(2)5 m/s0.5 j8(2013揭阳模拟)如图8所示，一滑板b静止在水平面上，上表面所在平面与固定于竖直平面内、半径为r的1/4圆形光滑轨道相切于q点。一物块a从圆形轨道与圆心等高的p点无初速度释放，当物块经过q点滑上滑板之后即刻受到大小f2mg、水平向左的恒力持续作用。已知物块、滑板的质量均为m，物块与滑板间的动摩擦因数13，滑板与水平面间的动摩擦因数2，物块可视为质点，重力加速度取g。图8(1)求物块滑到q点的速度大小；(2)简单分析判断物块在滑板上滑行过程中，滑板是否滑动；(3)为使物块不从滑板上滑离，滑板至少多长？解析：(1)物块a从p点运动到q点的过程中，由动能定理有：mgrmv0解得：v1(2)物块与滑板间的滑动摩擦力ff11mg3mg滑板与水平面间的滑动摩擦力f