专题9动量守恒原子

1、专题九1. （2014 内蒙古包头测评）如图所示为卢瑟福和他的助手做a粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B C三个位置时，关于观察到的现象，下列说法中正确的是（）A. 相同时间内放在 A位置时观察到屏上的闪光次数最多B相同时间内放在 B位置时观察到屏上的闪光次数最少C. 相同时间内放在 C位置时观察到屏上的闪光次数最少D. 放在C位置时观察不到屏上有闪光答案AC解析19091911年，英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用a粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数a粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但有少数a粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°,

2、也就是说它们几乎被“撞” 了回来，则A、C正确。2 . （2014 河北石家庄质检）下列说法正确的是（）A. Th核发生一次a衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4B. 太阳辐射的能量最主要来自太阳内部的热核反应C. 若使放射性物质的温度升高，其半衰期可能变小D. 用14eV的光子照射处于基态的氢原子，可使其电离E. 光电管是基于光电效应的光电转换器件，可使光信号转换成电信号答案BDE解析因a衰变的本质是发生衰变的核中减少2个质子和2个中子形成氦核，所以一次a衰变，新核与原来的核相比，中子数减少了 2, A项错，太阳辐射的能量是太阳内部核 聚变产生的，所以 B项正确。半衰期由核内部自身

3、因素决定，与其他因素无关，所以C项错。因为氢原子基态的能量为一13.6eV ,所以用14eV光子照射一定能电离，D项正确。由光电管的工作原理可知 E项正确。3. （2014 湖北八校二联）关于原子与原子核，下列说法正确的有（）A. 卢瑟福提出的原子核式结构模型，可以解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征B. 玻尔的原子模型，成功引入了量子化假说C. 元素的放射性不受化学状态影响，说明射线来自原子核，且原子核内部是有结构的D. 比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定E. 对于相同质量的核燃料，轻核聚变和重核裂产生的能量是相同的答案BCD解析由玻尔的假说，可以解释原子的稳定性和原子光谱

4、的分立特征，则A错，B正确；放射性元素的半衰期只由核内部自身因素决定，与其所处的化学状态和外部条件没有关系，C正确；由结合能的定义可判断D正确；质量相同的核燃料，轻核聚变与重核裂变中的质量亏损不一定相同，由 E= A mS可知 E不一定相同，E错误。4. (2014 江西八校联考)如图所示是氢原子的能级图，大量处于n , .SQ 。打心起=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光:23.4子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n= 2能级跃迁时释放的光子，则()A. 6种光子中波长最长的是 n = 4激发态跃迁到基态时产生的B. 6种光子中有2种属于巴耳末系C. 使n =

5、4能级的氢原子电离至少要 0.85eV的能量D. 若从n = 2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，则从n= 3能级跃 迁到n = 2能级释放的光子也一定能使该板发生光电效应E. 在6种光子中，从n = 4能级跃迁到n= 1能级释放的光子康普顿效应最明显答案BCEc解析由E4 Ei= h丁，得6种光子中由n = 4到n= 1的能量差最大，波长最短，所以 入A项错误。由巴耳末系的定义， 知在6种光子中只有n= 4跃迁到n = 2和n = 3跃迁到n = 2释 放的光子属巴耳末系， B项正确。由E* E4= 0 ( 0.85eV) = 0.85eV，所以要使n= 4能级的氢原子电离至

6、少需 0.85eV的能量，C项正确。因为 E> Ei = 10.2eV = h v i, E已=1.89eV = h v 2，所以v 1> v 2,故D项错。在6种光子中，从n= 4能级跃迁到n = 1能级时释放的光子 的能量最大，则光子的波长最短，康普顿效应最明显，故E项正确。5. 如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为m= 2mA,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为 6kg m/s,运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为一4kg m/s，贝U ()A.左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2 :5B.左方是A 球,碰撞后A、B两

7、球速度大小之比为1 :10C.右方是A 球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2 :5D.右方是A 球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1 :10答案A解析由两球的动量都是 6kg m/s可知，运动方向都向右，且能够相碰，说明左方是质量小速度大的小球，故左方是 A球。碰后 A球的动量减少了 4kg m/s,即A球的动量为 2kg m/s，由动量守恒定律得 B球的动量为10kg m/s，则其速度比为 2 : 5,故选项A是正 确的。6. 如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m和m。图乙为它们碰撞前后的s t图象。已知 m= 0.1kg，由此可以判断（）A. 碰前m静止，m向右运

8、动B. 碰后m和m都向右运动C. m = 0.3kgD. 碰撞过程中系统损失了 0.4J的机械能答案AC解析由图乙可以看出，碰前m的位移随时间均匀增加,m的位移不变，可知 m静止,m向右运动，故 A是正确的。碰后一个位移增大，一个位移减小，说明运动方向不一致，即B错误。由图乙可以算出碰前 m的速度vi = 4m/s，碰后的速度 vi'= 2m/s，碰前m的速度 v =0,碰后的速度 V2= 2m/s，由动量守恒 mvi+ mV2= mvi'+ mV2z，计算得 m= 0.3kg，故1 2 1 2 1 2C是正确的。碰撞过程中系统损失的机械能 E= qmw -mv1, rm

9、9; = 0。因此D是错误的。7 .在光电效应现象中，若某金属的截止波长为入0，已知真空中的光速和普朗克常量分别为c和h,该金属的逸出功为多少？若用波长为入（入 入°）的单色光做实验，则光电子的最大初动能为多少？答案he/入0 he/入he/入0解析逸出功等于波长为入0的光子的能量即 W0= he/ 入 0若用波长为 入的单色光做实验，由爱因斯坦光电效应方程可得，最大初动能Ek= he/入he/ 入 08. （1）下列说法中正确的有。A. 光电效应实验中，只要入射光足够强，就能产生光电流B. 卢瑟福的a粒子散射实验结果表明电子是原子的组成部分，原子不可再分的观念被 打破D. 放射性元

10、素的半衰期由其原子核内部结构决定，与外界因素无关E. 氢原子从高能级向低能级跃迁时，放出光子，电势能减少(2)科学家用质子轰击锂核的实验来验证“爱因斯坦质能方程”，已知质子轰击锂核7Li能产生两个 a 粒子，mi= 7.016u , mH= 1.0078u , mHe= 4.0026u,1u 相当于 931.5MeV,则此核 反应的方程式为 ，此核反应释放的核能为 MeV(保留3位有效数字)。答案(1)CDE (2) 1H+ 3Li f2；He 17.3解析(1)在光电效应实验中，若照射光的频率小于极限频率，无论光照时间多长，光照强度多大，都不能产生光电流，A错；汤姆孙发现电子，打破了原子不可

11、再分的观念，B错；丫射线是原子核受激发而产生的，C对；放射性元素的半衰期与温度以及化合状态等无关，由核本身的性质决定，D对；氢原子从高能级向低能级跃迁时，放出光子，电势能减少，E对。(2)由题意及质量数和电荷数守恒知核反应方程式为1H+】Li i2；He,此核反应中的质量亏损为 mi= m+ mii 2me= 0.0186U，此核反应释放的核能为17.3MeV。9 .如图所示，一质量为 2m的小球A用长为L= 0.5m的轻绳与悬点0相连，0点离地面的 高为L,在O点正下方的光滑地面上放置一质量为 m的小球B,将A球放置在与O点等高的位 置，且将绳拉直， A B O在同一个竖直平面内，现将小球

12、A由静止释放，求 A、B球碰撞后， B球可能获得的最大速度。答案4T2gL解析(1)A球下落过程中，由机械能守恒有：1 22mgL= x 2mv)当两球发生弹性碰撞后，B球获得的速度最大2mv0 = 2mv+ mv>1 2 1 2 1 2x 2mv0 = x 2mv + mv>2 2 2解得：V2= 3 v2gL10. (2014 宁夏银川一中一模)如图所示，在光滑水平面上有一块长为L的木板B,其上表面粗糙，在其左端有一个光滑的圆弧槽C与长木板接触但不连接，圆弧槽的下端与木板的V0上表面相平，B C静止在水平面上。现有很小的滑块A以初速度V。从右端滑上B并以？的速(1)木板B上表面

13、的动摩擦因数1：圆弧槽C的半径Ro4答案5v2门 v216gL 64g解析由于水平面光滑,A与B C组成的系统动量守恒，有:1mv = mvo） + 2mv1 2 1 1 2 1 2 又 口 mgL= 2mvo ?m（2vo） 2mv1解得：5v2 卩=16gL(2)当A滑上C, B与C分离，A C间发生相互作用。A到达最高点时两者的速度相等，AC组成的系统水平方向动量守恒，有：1m(2vo) + mz= (m+ m)V211 2 1 2 1 2又尹（尹）+ §mv= 2（2m）v 2+ mgR解得：R=藹11. (2014 湖北八校二联)如图，在水平地面上有两物块甲和乙，它们的质量分别为2mm甲与地面间无摩擦，乙与地面间的动摩擦因数为卩。现让甲物块以速度 vo向着静止的乙运动并发生正碰，试求:T乙2mm(1) 甲与乙第一次碰撞过程中系统的最小动能；(2) 若甲在乙刚停下来时恰好与乙发生第二次碰撞，则在第一次碰撞中系统损失了多少机械能？ 2 2 1 2 答案(1)；mvo ：mv34解析(1)碰撞过程中系统动能最小时，为两物体