动量守恒定律典型例题高考热点探究含答案

动量守恒定律典型例题高考热点探究一、动量守恒定律的考查.一炮艇总质量为M,以速度vo匀速行驶，从艇上以相对艇的速度 u水平地沿前进方向射出一质量为m的炮弹，不计水的阻力，则发炮后炮艇的速度v'满足下列各式中的哪一个( )Mvo=(M—m)v'+muMvo=(M—m)v'+m(u+vo)Mvo=(M—m)v'+m(u—v')Mvo=(M—m)v'+m(u+v')(2011海南单科19(2))—质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上，其截面如图1所示.图中ab为粗糙的水平面，长度为L;bc为一光滑斜面，斜面和水平面通过与 ab和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接.现有一质量为 m的木块以大小为vo的水平初速度从a点向左运动，在斜面上上升的最大高度为 h,返回后在到达a点前与物体P相对静止.重力加速度为g.求：(1)木块在ab段受到的摩擦力f;(2)木块最后距a点的距离s.(2010山东理综38(2))如图2所示，滑块A、C质量均为m,滑块B质量为m.开始时A、B分别以v1、v2的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动， 现将C无初速地放在A上，并B与挡板碰撞将以v1、v2应满足什么关与A粘合不再分开，此时A与B相距较近，B与挡板相距足勺原速率反弹，B与挡板碰撞将以v1、v2应满足什么关二、原子与原子核(2010天津理综2)下列关于原子和原子核的说法正确的是 (A.3衰变现象说明电子是原子核的组成部分B.玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D.比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固(2010上海单科1)卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是 ( )A.“粒子的散射实验B.对阴极射线的研究C.天然放射性现象的发现D.质子的发现(2011重庆理综16)核电站泄漏的污染物中含有碘 131和葩137.碘131的半衰期约为8天，会释放3射线；葩137是葩133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射丫射线.下列说法正确的是( )A.碘131释放的3射线由氨核组成B.葩137衰变时辐射出的 丫光子能量小于可见光光子能量C.与葩137相比，碘131衰变更慢D．铯 133和铯137含有相同的质子数三、能级跃迁（2011四川理综18）氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为 必,从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为 巴已知普朗克常量为h,若氢原子从能级k跃迁到能级m,则（）A.吸收光子的能量为hu+h2B.辐射光子的能量为 hu+h必C.吸收光子的能量为 h辿一hMD.辐射光子的能量为h辿—hv四、质能方程与核反应方程（2011江苏12）（1）下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是 （ ）（2）按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量 （选填“越大”或“越小”）.已知氢原子的基态能量为 E1（E1<0）,电子质量为 m,基态氢原子中的电子吸收一频率为 丫的光子被电离后，电子速度大小为（普朗克常量为h）.（3）有些核反应过程是吸收能量的. 例如，在X+N-O+H中，核反应吸收的能量 Q=［（mo+mH）—（mx+mN）］c2.在该核反应方程中，X表示什么粒子？ X粒子以动能Ek轰击静止的N核，若Ek=Q,则该核反应能否发生？请简要说明理由.解析（3）根据公式v=由题图可知，撞前va=m/s=4m/s,vb= 0（1分）TOC\o"1-5"\h\z撞后Va'=vb'=v=m/s=1m/s （1分）则由mAVA=（mA+mB）v （1分）解得：mB==3kg （1分）答案（1）BD （2）CsfBa+eE/c2（3）3kg试题分析选修 3－5部分的高考题在新课标地区属于中档题，容易题．主要考查基本概念的辨析，基本规律的简单应用，物理情景一般较为单一，物理过程较少，物理计算除少数题目外大都比较容易，所以本部分试题得分率较高．命题特征本部分试题在新课标区多以拼盘式呈现．一般第一问为选择题，考查能级、原子核、核反应等问题．第二问为计算题，多考查动量守恒，两次或多次碰撞，有时涉及临界问题．氢原子光谱、能级图及跃迁、核反应方程、半衰期，动量守恒为考查的重点．知识链接.动量守恒定律： m1v〔+m2v2=m1v1，+m2v2，.．碰撞： (1)碰撞是指两个或两个以上的相对运动的物体相遇时，作用时间极短、而相互作用力很大的现象． (2)分类弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒．非弹性碰撞：碰撞过程中总机械能不守恒．完全非弹性碰撞：碰撞后物体合为一个整体，具有相同的速度．这种碰撞系统的机械能损失最大．．玻尔的原子模型：(1)①轨道不连续；②能量不连续；③在各个定态中，原子稳定，不向外辐射能量. (2)能级：原子的各个不连续的能量值，叫做能级．．氢原子能级图及跃迁规律．．氢原子光谱．．天然放射现象及三种射线的比较．．原子核的衰变、半衰期．．核反应及反应方程式．．核能及计算 .．下列说法正确的是 ( )A.光电效应中的光电子是从原子核内部释放出来的B．天然的放射现象揭示了原子核结构的复杂性C.氢原子从高能级向低能级跃迁可以解释氢原子的发光现象D.根据“粒子散射实验，建立起原子的能级结构模型．下列说法中正确的是 ( )A．实物粒子只具有粒子性，不具有波动性B.卢瑟福通过 a粒子散射实现现象，提出了原子的核式结构模型C.光波是概率波，光子在前进和传播过程中，其位置和动量能够同时确定D.在工业和医疗中经常使用激光，是因为其光子的能量远大于 丫光子的能量．三个原子核 X、Y、Z，X核射出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成TOC\o"1-5"\h\zZ核并放出一个氦(He)，则下面说法正确的是 ( )A．X核比Z核多一个质子B．X核比Z核少一个中子C．X核的质量数比Z核质量数大 3D．X核与Z核的总电荷是 Y核电荷的3倍14C是一种半衰期为5730年的放射性同位素.若考古工作者探测到某古木中 14C的含量为原来的，则该古树死亡的时间距今大约( )A．22920年B．11460年C．5730年D．2865年(1)核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，但安全是核电站面临的非常严峻的问题.核泄漏中的钵(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，钵的危险性在于它对人体的毒性，与其他放射性相比钚这方面更强，一旦侵入人体，就会潜伏在人体肺部、骨骼等组织细胞

中，破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险.已知钵的一种同位素Pu的半衰期为24100年，其衰变方程为Pu—X+He+%下列有关说法正确的是( )X原子核中含有143个中子100个Pu经过24100年后一定还剩余50个C.由于衰变时释放巨大能量，根据 E=mc2,衰变过程总质量增加D.衰变发出的丫放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力-1.51(2)氢原子的光谱在可见光范围内有四条谱线，其中在靛-紫色区内的一条是处于量子数 n-1.51=4能级的氢原子跃迁到n=2的能级发出的，氢原子的能级如图4所示，已知普朗克常量h=6.63X1034Js,则该条谱线光子的能量为eV,该条谱线光子的频率为—Hz.(结果保留3位有效数字)(3)已知金属锄的极限频率为5.15X1014Hz,现用波长为5.0X107m的一束光照射金属锄，能否使金属锄发生光电效应？若能，请算出逸出光电子的最大初动能.(结果保留两位有效数字)(1)下列说法中错误的是( )A.卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为 He+N-O+HB.铀核裂变的核反应是U-Ba+Kr+2nC.质子、中子、“粒子的质量分别为m1、m2、m3,质子和中子结合成一个 a粒子，释放的能量是(2m1+2m2—m3)c2D.原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为 方的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为 灰的光子，已知%＞及那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为的光子(2)如图5所示，质量M=40g的靶盒A静止在光滑水平导轨上的。点，水平轻质弹簧一端拴在固定挡板P上，另一端与靶盒A连接.Q处有一固定的发射器B,它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为V0=50m/s,质量m=10g的弹丸.当弹丸打入靶盒后，便留在盒内.碰撞时间极短，不计空气阻力.问：弹丸进入靶f弹性势能为多少？(1)核泄漏物中的碘—131具有放射性，它在自发地进行 3衰变时，生成元素氤(元素符号为Xe),同时辐射出丫射线，请完成后面的核反应方程 I一++丫碘一131的半衰期为8天，经过32天(约为一个月)，其剩余的碘—131为原来的,所以在自然状态下，其辐射强度会较快减弱，不必恐慌.(2)甲、乙两冰球运动员为争抢冰球而迎面相撞，已知甲运动员的质量为 60kg,乙运动员的质量为70kg,接触前两运动员速度大小均为5m/s,冲撞后甲被撞回，速度大小为2m/s,问撞后乙的速度多大？方向如何？答案考题展示B(1)(2)L1.5V2<VlW2v2或V1