【创新设计】（山东专用）高考物理二轮专题辅导训练 专题6 第15讲 热点一 有关原子核的知识与动量守恒定律的组合（含解析）.doc

【创新设计】（山东专用）2015高考物理二轮专题辅导训练 专题6 第15讲 热点一有关原子核的知识与动量守恒定律的组合（含解析）热点一有关原子核的知识与动量守恒定律的组合1(1)下列说法中正确的是_(双选，填正确答案标号)a放射性元素的半衰期随温度和压强的变化而变化b比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定c衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子而产生的d原子核的衰变是原子核在其他粒子的轰击下而发生的(2)如图6158所示，水平地面上静止放置一辆小车a，质量ma4 kg，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计可视为质点的物块b置于a的最右端，b的质量mb2 kg.现对a施加一个水平向右的恒力 f10 n，a运动一段时间后，小车左端固定的挡板与b发生碰撞，碰撞时间极短，碰后a、b粘合在一起，共同在f的作用下继续运动，碰撞后经时间t0.6 s，二者的速度达到vt2 m/s.求：图6158a开始运动时加速度a的大小；a、b碰撞后瞬间的共同速度v的大小；a的上表面长度l.解析(1)放射性元素的半衰期是它们的固有特性，不会随外部因素(如温度、压强)的变化而变化，选项a错误；比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，b正确；衰变发生时，原子核内的中子转化成质子，并且释放出一个电子，选项c正确；原子核的衰变是自发进行的，不需要其他粒子的轰击，选项d错误(2)以a为研究对象，由牛顿第二定律得fmaa代入数据解得：a2.5 m/s2对a、b碰撞后共同运动t0.6 s的过程中，由动量定理得ft(mamb)vt(mamb)v代入数据解得：v1 m/s设a、b发生碰撞前，a的速度为va，对a、b发生碰撞的过程，由动量守恒定律有：mava(mamb)v从开始运动到与b发生碰撞前，由动能定理得：flmav联立式，代入数据解得：l0.45 m答案(1)bc(2)2.5 m/s21 m/s0.45 m2(1)辽宁号航母建设成功后，下一步我国将建设核动力航母，核动力航母利用可控核裂变释放核能获得动力，核反应unbakryx是若干核反应中的一种，其中x为待求粒子，y为x的个数，则x是_(填“质子”、“中子”或“电子”)，y_.若反应过程中释放的核能为e，光在真空中的传播速度为c，则核反应的质量亏损表达式为_(2)静止放在光滑水平面上的小车左端有光滑圆弧滑道ab，与水平滑道相切于b点，水平滑道上的bc部分粗糙，小车右端固定一个轻弹簧p，整个滑道质量为m1，如图6159所示现让质量为m2的滑块(可视为质点)自a点由静止释放，滑块滑过bc后与小车右端弹簧碰撞，第一次被弹簧弹回后没有再滑上圆弧滑道已知粗糙水平滑道bc长l1.0 m，滑块与bc间的动摩擦因数0.15，m12m2，重力加速度取g10 m/s2.求：图6159光滑圆弧滑道ab的半径大小范围；整个过程中小车可能获得的最大速度解析(1)结合质量数守恒和电荷数守恒可知y3，x是中子，由质能方程emc2可知m(2)在滑块与小车相互作用的整个过程中，水平方向上系统不受外力，动量守恒，因此当滑块被弹簧弹回后应停在bc段，此时系统总动量为零，速度为零由能量守恒得：m2grm2gs0其中滑块在bc段滑动的路程s应满足ls2l解得0.15 mr0.30 m由动量守恒可知，滑块速度最大时，小车速度最大，所以滑块第一次滑到b点时小车具有最大速度，而当半径r0.30 m时小车能获得的速度最大m2v2m1v10m2grm2vm1v代入m12m2，r0.30 m解得v11 m/s答案(1)中子3(2)0.15 mr0.30 m1 m/s3(2014潍坊3月模拟)(1)下列关于近代物理知识的说法正确的是_(双选，填正确答案标号)a发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了2个b射线是原子核外的电子电离形成的电子流，它具有较强的穿透能力c含有10个原子核的放射性元素，经过一个半衰期，一定有5个原子核发生衰变d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，同时氢原子的电势能减小，电子的动能增大(2)如61510所示，图61510一个质量为m50 kg的运动员和质量为m10 kg的木箱静止在光滑水平面上，从某时刻开始，运动员以v03 m/s的速度向墙方向推出箱子，箱子与右侧墙壁发生完全弹性碰撞后返回，当运动员接到箱子后，再次重复上述过程，每次运动员均以v03 m/s的速度向墙方向推出箱子求：运动员第一次接到木箱后的速度大小；运动员最多能够推出木箱几次？解析(1)发生衰变时，质量数少4，电荷数少2，生成物与原来的原子核相比，中子数减少了2个，a项正确；射线是原子核内的一个中子生成一个电子和质子而成，b项错误；半衰期是对大量粒子的统计规律，对少数原子核不适用，c项错误；氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，多余的能量以光子的形式释放，电子离原子核近了，静电力做正功、动能增大电势能减少，d项正确(2)取水平向左为正方向，由系统动量守恒定律得第一次推出箱子过程：mv1mv00第一次接住箱子过程：mv1mv0(mm)v1解得v11 m/s；第二次推出箱子过程：(mm)v1mv2mv0第二次接住箱子过程：mv2mv0(mm)v2解得v2同理可得第n次接住时获得的速度为vnn(n1,2,3，)当vnnv0时，运动员不能接住箱子解得n3，则运动员最多能够推出箱子3次答案(1)ad(2)1 m/s3次(1)动量和能量结合作为一个不变的主题，一直是高考考查的主方向，分析时确定初、末状态的动量和能量，根据能量守恒定律和动