【创新设计】（浙江专用）高考物理二轮复习 专题提升训练 第14讲 动量守恒定律 原子结构和原子核(1).doc

第14讲动量守恒定律原子结构和原子核1(1)如图71412所示，用a、b两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现当a光照射时验电器的指针偏转，b光照射时指针未偏转，以下说法正确的是()图71412a增大a光的强度，验电器的指针偏角一定减小ba光照射金属板时验电器的金属小球带负电ca光在真空中的波长小于b光在真空中的波长d若a光是氢原子从n4的能级向n1的能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子从n5的能级向n2的能级跃迁时产生的(2)静止的锂核li俘获一个速度为8.0106 m/s的中子，发生核反应后若只产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核he，它的速度大小是8.0106 m/s，方向与反应前的中子速度方向相同完成此核反应的方程式；求反应后产生的另一个粒子的速度大小和方向；通过计算说明此反应过程中是否发生了质量亏损解析(1)增大a光的强度，从金属板飞出的光电子增多，金属板带电荷量增大，验电器的指针偏角一定增大，选项a错误；a光照射金属板时，光电子从金属板飞出，金属板带正电，验电器的金属小球带正电，选项b错误；经分析，a光在真空中的频率大于b光在真空中的频率，故a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长，选项c正确；氢原子跃迁，因为|e4e1|e5e2|，故选项d正确(2)核反应方程式为linheh.用v1、v2和v3分别表示中子(n)、氦核(he)和氚核(h)的速度，以中子的速度方向为正方向，根据动量守恒定律有：m1v1m2v2m3v3，代入数据，解得：v38.0106 m/s即反应后生成的氚核的速度大小为8.0106 m/s，方向与反应前中子的速度方向相反反应前粒子的总动能为ek1m1v反应后粒子的总动能为ek2m2vm3v经过计算可知ek2ek1，故反应中发生了质量亏损答案(1)cd(2)linheh8.0106 m/s方向与反应前中子的速度方向相反发生了质量亏损2(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71413，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？图71413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，则该光子落在的位置是不确定的，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)3(1)研究光电效应时，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极k)，钠极板发射出的光电子被阳极a吸收，在电路中形成光电流光电流i与a、k之间的电压uak的关系，如图71414所示根据遏止电压(图中的uc)可以推算出的量是_图71414a钠发生光电效应的极限频率b钠在这种频率的光照射下的最大初动能c钠在其它任何频率的光照射下的最大初动能d钠发生光电效应的逸出功(2)溜冰场上a、b两人分别坐在两辆碰碰车上沿同一直线相向运动，a的质量是40 kg，他推着一个质量是10 kg的滑块向前运动，速率是3 m/s；b的质量是50 kg，速率是1 m/s，为了避免两车相撞，a将滑块推出去，滑块后被b接住碰碰车质量都是20 kg，求滑块被a推出去的最小速率解析(2)为了避免两车相撞，作用后两车速度方向相同，且vavb时，推出滑块的速度最小，两车作用前后动量守恒(mam0m)va(mbm0)vb(ma2m0mbm)v，代入数据解得共同速度v1 m/sa将滑块推出前后动量守恒(mam0m)va(mam0)vmv0代入数据解得滑块被a推出去的最小速率v015 m/s.答案(1)b(2)15 m/s4(1)已知氢原子的能级为：e113.60 ev，e23.40 ev，e31.51 ev，e40.85 ev，现用光子能量介于10.0012.70 ev之间的某单色光去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法中正确的是_a该照射光的光子可能会被处于基态的氢原子吸收b该照射光的光子一定会被吸收c若可以吸收该光子，则可判断激发后的氢原子发射不同能量的光子最多有3种d若可以吸收该光子，则可判断激发后的氢原子发射不同能量的光子最多有6种(2)如图71415所示，ab为一光滑水平横杆，杆上套一质量为m的圆环，环上系一长为l质量不计的细绳，细绳的另一端拴一个质量为m的小球，现将细绳拉直，且与ab平行，由静止释放小球，则图71415当细绳与ab成角时，圆环移动的距离是多少？若在横杆上立一挡板，与环的初位置相距多远时才不致使圆环在运动过程中与挡板相碰？解析(1)用10.0012.70 ev的光照射基态的氢原子，当光子能量ee3e112.09 ev时，将跃迁到n3的激发态，则选项a正确；原子只能吸收特定的能量值，选项b错误；若氢原子最多可跃迁至n3的激发态，可以发射光子的种类为3，则选项c正确，d错误(2)ms1ms20s1s2llcos 解得s2当圆环运动到最右侧速度为零时，小球应运动到最左边同初始位置等高，且速度为零ms1ms20s1s22ls2答案(1)ac(2)5(1)从物理学的角度来看，以下说法正确的是()a福岛核电站的爆炸是高温高压作用下产生的氢气发生了核聚变b核污染主要是指核反应过程中会放出一些放射性同位素能长时期存在于周围环境中c核辐射主要是指核反应过程中所释放出的射线、射线和射线d防化人员所穿的防化服主要是防止射线、射线对人体的伤害(2)如图71416所示，木块a的质量ma1 kg，足够长的木板b质量mb4 kg，质量mc4 kg的木块c置于木板b上，水平面光滑，b、c之间有摩擦现使a以v012 m/s 的初速度向右运动，与b碰撞后以4 m/s的速度弹回(取g10 m/s2)图71416求b运动过程中的最大速度的大小碰撞后c在b上滑行了2 m，求b、c之间的动摩擦因数解析(1)氢气爆炸是化学反应，不是核反应，a错误；核污染主要是放射性污染，其产生的射线、射线、射线对人体都有伤害，b、c正确；防化服主要是防止危险性化学物品和腐蚀性物质对人体的伤害，d错误(2)a与b碰后瞬间，b的速度最大取a、b系统为研究对象，a、b系统动量守恒(取向右为正方向)，有：mav00mavambvb代入数据得：vb4 m/s.设b、c最终以共同速度v运动，取b、c系统为研究对象，b、c系统动量守恒，有：mbvb0(mbmc)v代入数据得：v2 m/s又mcglmbv(mbmc)v2得0.2答案(1)bc(2)4 m/s0.26. (1)u是一种放射性元素，其能发生一系列放射性衰变，衰变过程如图71417所示请写出两过程的衰变方程：图71417_；_.(2)如图71418所示，两个完全相同的可视为质点的物块a和b，靠在一起静止在水平面上但不粘连，质量均为m.o点左侧水平面光滑、右侧水平面粗糙，a、b与粗糙水平面间的动摩擦因数均为.一颗质量为m、速度为v0的子弹水平穿过a后进入b，最后停在b中，其共同速度为v，子弹与b到达o点前已相对静止求：图71418子弹穿过a时的速度；a、b两物块停止运动时它们之间的距离解析(2)