【优化方案】高考物理二轮 碰撞与动量守恒　近代物理初步课时演练知能提升（含试题含详解）.doc

【优化方案】2014物理二轮课时演练知能提升：碰撞与动量守恒近代物理初步（含2013试题，含详解）1(2013高考福建卷)在卢瑟福粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是()解析：选c.金箔中的原子核与粒子都带正电，粒子接近原子核过程中受到斥力而不是引力作用，a、d错误；由原子核对粒子的斥力作用，及物体做曲线运动的条件，知曲线轨迹的凹侧应指向受力一方，选项b错，c对2(2013高考天津卷)下列说法正确的是()a原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律b射线、射线、射线都是高速运动的带电粒子流c氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子d发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关解析：选c.原子核发生衰变时有质量亏损，质量不守恒，选项a错射线是光子流，不是带电粒子流，选项b错氢原子从激发态向基态跃迁，辐射的光子能量hemen，即只能辐射特定频率的光子，c项正确光电效应的光电子动能ekhw，只与入射光频率有关，而与入射光强度无关，d项错误3(2013银川一中二模)下列说法正确的是()a根据玻尔理论，氢原子在辐射光子的同时，轨道也在连续地减小b放射性物质的温度升高，则半衰期减小c某放射性原子核经过2次衰变和一次衰变，核内质子数减少3个d根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小解析：选cd.根据玻尔理论，原子轨道是量子化的，是不连续的，a错；放射性物质的半衰期由其本身决定，与外界环境无关，b错；据衰变和衰变的实质，2次衰变放出2个he，一次衰变放出一个e，可知c正确；据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，由高能级到低能级，电势能减小，动能增大，d正确4(2013高考福建卷)将静置在地面上，质量为m(含燃料)的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是()a.v0b.v0c.v0 d.v0解析：选d.根据动量守恒定律mv0(mm)v，得vv0，选项d正确5在一个u原子核衰变为一个pb原子核的过程中，发生衰变的次数为()a6次 b10次c22次 d32次解析：选a.设原子核衰变过程中发生了n次衰变，m次衰变，由核衰变规律及衰变前后质量数守恒与电荷数守恒得4n238206，2nm9282，解得n8，m6，故a正确6(2013高考浙江自选模块)小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示已知普朗克常量h6.631034 js.(1)图甲中电极a为光电管的_(填“阴极”或“阳极”)；(2)实验中测得铷的遏止电压uc与入射光频率之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率c_hz，逸出功w0_j；(3)如果实验中入射光的频率7.001014hz，则产生的光电子的最大初动能ek_j.解析：(1)由光电管的结构知，a为阳极；(2)uc图象中横轴的截距表示截止频率c，逸出功w0hc；(3)由爱因斯坦的光电效应方程ekhw0，可求结果答案：(1)阳极(2)(5.125.18)1014(3.393.43)1019(3)(1.211.25)10197(2013高考江苏卷)(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_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)的能级图如图所示电子处在n3轨道上比处在n5轨道上离氦核的距离_(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离开空间站的方向8(1)下列说法正确的是_a根据emc2可知物体所具有的能量和它的质量之间存在着简单的正比关系b在单缝衍射实验中，假设只让一个光子通过单缝，则该光子不可能落在暗条纹处c一群氢原子从n3的激发态向较低能级跃迁，最多可放出两种频率的光子d已知能使某金属发生光电效应的极限频率为0，则当频率为20的单色光照射该金属时，光电子的最大初动能为2h0(2)如图，车厢的质量为m，长度为l，静止在光滑水平面上，质量为m的木块(可看成质点)以速度v0无摩擦地在车厢底板上向右运动，木块与前车壁碰撞后以速度向左运动，则再经过多长时间，木块将与后车壁相碰？解析：(1)根据emc2可知物体所具有的能量和它的质量之间存在着正比关系，a对；在单缝衍射实验中，假设只让一个光子通过单缝，则该光子所落位置是不确定的，b错；一群氢原子从n3的激发态向较低能级跃迁，最多可放出3种频率的光子，c错；能使某金属发生光电效应的极限频率为0，则当频率为20的单色光照射该金属时，光电子的最大初动能为ekm2h0h0h0，d错(2)木块和车厢组成的系统动量守恒设向右为正方向，碰后车厢的速度为vmv0mvm，得v，方向向右，设t时间后木块将与后车壁相碰，则：vttlt.答案：(1)a(2)9(1)关于原子核的结合能，下列说法正确的是 _a原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量b一重原子核衰变成粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能c铯原子核(cs)的结合能小于铅原子核(pb)的结合能d比结合能越大，原子核越不稳定e自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能(2)如图所示，光滑水平轨道上放置长板a(上表面粗糙)和滑块c，滑块b置于a的左端，三者质量分别为ma2 kg、mb1 kg，mc2 kg.开始时c静止，a、b一起以v05 m/s的速度匀速向右运动，a与c发生碰撞(时间极短)后c向右运动，经过一段时间，a、b再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与c发生碰撞求a与c碰撞后瞬间a的速度大小解析：(1)由原子核的结合能定义可知，原子核分解成自由核子时所需的最小能量为原子核的结合能，选项a正确；重原子核的核子平均质量大于轻原子核的平均质量，因此原子核衰变产物的结合能之和一定大于衰变前的结合能，选项b正确；铯原子核的核子数少，因此其结合能小，选项c正确；比结合能越大的原子核越稳定，选项d错误自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，选项e错误(2)因碰撞时间极短，a与c碰撞过程动量守恒，设碰后瞬间a的速度为va，c的速度为vc，以向右为正方向，由动量守恒定律得mav0mavamcvca与b在摩擦力作用下达到共同速度，设共同速度为vab，由动量守恒定律得mavambv0(mamb)vaba与b达到共同速度后恰好不再与c碰撞，应满足vabvc联立式，代入数据得va2 m/s.答案：(1)abc(2)2 m/s10(2013高考新课标全国卷)(1)一质子束入射到静止靶核al上，产生如下核反应：palxn式中p代表质子，n代表中子，x代表核反应产生的新核由反应式可知，新核x的质子数为_，中子数为_(2)在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块a和b，两者相距为d.现给a一初速度，使a与b发生弹性正碰，碰撞时间极短当两木块都停止运动后，相距仍然为d.已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为，b的质量为a的2倍，重力加速度大小为g.求a的初速度的大小解析：(1)从核反应发生时质子数和中子数守恒入手p为h，n为n，则x中a113014，z271127，则中子数为271413.(2)从碰撞时的能量和动量守恒入手，运用动能定理解决问题设在发生碰撞前的瞬间，木块a的速度大小为v；在碰撞后的瞬间，a和