高考物理二轮复习专题十六碰撞与动量守恒近代物理初步课时作业新人教中学教育高考_中学教育-高考.pdf

学习好资料 欢迎下载 碰撞与动量守恒 近代物理初步 时间：45 分钟 一、单项选择题 1(2014江苏单科)已知钙和钾的截止频率分别为 7.731014 Hz和 5.441014 Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的()A波长 B 频率 C能量 D 动量 解析：由光电效应方程EkmhWhh0 钙的截止频率大，因此钙中逸出的光电子的最大初动能小，其动量p 2mEkm，故动量小，由 hp，可知波长较大，则频率较小，选项 A正确 答案：A 2(2015重庆卷)图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里以下判断可能正确的是()Aa、b为 粒子的径迹 Ba、b为 粒子的径迹 Cc、d为 粒子的径迹 Dc、d为 粒子的径迹 解析：由左手定则可知，a、b为带正电的粒子的径迹，c、d为带负电的粒子的径迹，又 粒子带正电，粒子带负电，粒子不带电，所以 D项正确 答案：D 3.学习好资料 欢迎下载 238 92U放射性衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成210 83Bi，而210 83Bi 可以经一次衰变变成210aX(X 代表某种元素)，也可以经一次衰变变成b81Ti，210aX和b81Ti 最后都变成206 82Pb，衰变路径如图所示，则图中()Aa82，b211 B是 衰变，是 衰变 C是 衰变，是 衰变 D.b81Ti 经过一次 衰变变成206 82Pb 解析：由210 83Bi 衰变为210aBi，质量数没有变化，所以是 衰变，根据该电荷数守恒同时可判断a84；由错误!Bi 衰变为错误!Ti，因为核电荷数减 2，可判断为 衰变，同时可判断b206，所以 A、C两项错误，B项正确.b81Ti 经过一次 衰变变成错误!Pb，D项错误 答案：B 二、多项选择题 4质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为.初始时小物块停在箱子的正中间，如图所示现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为()A.12mv2B.mMmMv2 C.12NmgLDNmgL 解析：由于水平面光滑，箱子和小物块组成的系统动量守恒，二者经多次碰撞后，保持相对静止，易判断两物体最终速度相等，设为u，由动量守恒定律得mv(mM)u，系统损失的动能为12mv212(mM)u212mMmMv2；系统损失的动能转化为内能QfxNmgL，故 B、D和在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子钙逸出的光电子具有较大的波长频率能量动量解析由光电效应方程钙的截止频率大因此钙中逸出的光电子的最大初动能小其动量故动量气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里以下判断可能正确的是为粒子的径迹为粒子的径迹为粒子的径迹为粒子的径迹解析由左手定则可知为带正电的粒子的径迹为带负电的粒子的径迹又粒子带正电粒子带负电粒子不带电所以项正素也可以经一次衰变变成和最后都变成衰变路径如图所示则图中是衰变是衰变是衰变是衰变经过一次衰变变成解析由衰变为质量数没有变化所以是衰变根据该电荷数守恒同时可判断由错误衰变为错误因为核电荷数减可判断为衰变同学习好资料 欢迎下载 正确，A、C错误 答案：BD 5(2014天津卷)下列说法正确的是()A玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立 B可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施 C天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转 D观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同 解析：玻尔对氢原子光谱的研究完善了核式结构模型，选项 A错误；紫外线有荧光效应，故 B选项正确；天然放射现象中的 射线不带电，在电场或磁场中不发生偏转，选项 C错误；观察者与波源互相远离，由多普勒效应可知接收到的频率变小，故选项 D正确 答案：BD 6太阳每年辐射到地球上的能量相当于 1 813 亿吨标准煤，是全世界年需能量总和的 5 000 倍，是地球上最大的能源 太阳内部有多种热核反应，其中的一个反应方程是：21H 31H 42He10n.若已知21H的质量为m1，31H的质量为m2，42He的质量为m3，10n 的质量为m4，则下列说法中正确的是()A.10n 是中子 B.21H和31H是两种不同元素的原子核 C.21H和31H在常温下就能够发生聚变 D这个反应释放的核能为 E(m1m2m3m4)c2 解析：10n 是中子很明显，故 A项对；21H和31H是同种元素 H的同位素，故 B项错；21H和31H必须在高温下才能发生聚变，即发生热核反应，故 C 项错；反应释放的核能为 E(m1m2m3m4)c2是正确的，故正确答案为 A、D两项 答案：AD 二、五选三型选择题 7(2014新课标全国卷)关于天然放射性，下列说法正确的是_ A所有元素都可能发生衰变 B放射性元素的半衰期与外界的温度无关 C放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性 D、和 三种射线中，射线的穿透能力最强 E一个原子核在一次衰变中可同时放出、和 三种射线 解析：原子序数大于或等于 83 的元素，都能发生衰变，而原子序数小于 83 的部分元素能发生衰变，故 A错放射性元素的衰变是原子核内部结构的变化，与核外电子的得失及环境温度无关，故 B、C项正确在、三种射线中，、为带电粒子，穿透本领较弱，射线不带电，具有较强的穿透本领，故 D项正确一个原子核不能同时发生 和 和在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子钙逸出的光电子具有较大的波长频率能量动量解析由光电效应方程钙的截止频率大因此钙中逸出的光电子的最大初动能小其动量故动量气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里以下判断可能正确的是为粒子的径迹为粒子的径迹为粒子的径迹为粒子的径迹解析由左手定则可知为带正电的粒子的径迹为带负电的粒子的径迹又粒子带正电粒子带负电粒子不带电所以项正素也可以经一次衰变变成和最后都变成衰变路径如图所示则图中是衰变是衰变是衰变是衰变经过一次衰变变成解析由衰变为质量数没有变化所以是衰变根据该电荷数守恒同时可判断由错误衰变为错误因为核电荷数减可判断为衰变同学习好资料 欢迎下载 衰变，故 E项错误 答案：BCD 8(2015新课标全国卷)实物粒子和光都具有波粒二象性 下列事实中突出体现波动性的是_ A电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样 B 射线在云室中穿过会留下清晰的径迹 C人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构 D人们利用电子显微镜观测物质的微观结构 E光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关 解析：衍射和干涉是波特有的现象，选项 A、C正确；光电效应体现了光的粒子性，选项E 错误；射线在云室中穿过，留下的径迹是粒子的轨迹，选项 B 错误；电子显微镜利用了电子的波动性来观测物质的微观结构，选项 D正确 答案：ACD 三、计算题 9(2015新课标全国卷)如图，在足够长的光滑水平面上，物体A、B、C位于同一直线上，A位于B、C之间A的质量为m，B、C的质量都为M，三者均处于静止状态现使A以某一速度向右运动，求m和M之间应满足什么条件，才能使A只与B、C各发生一次碰撞 设物体间的碰撞都是弹性的 解析：A向右运动与C发生第一次碰撞，碰撞过程中，系统的动量守恒、机械能守恒设速度方向向右为正，开始时A的速度为v0，第一次碰撞后C的速度为vC1，A的速度为vA1，由动量守恒定律和机械能守恒定律得 mv0mvA1MvC1 12mv2012mv2A112Mv2C1 联立式得 vA1mMmMv0 vC12mmMv0 如果mM，第一次碰撞后，A与C速度同向，且A的速度小于C的速度，不可能与B发生碰撞；如果mM，第一次碰撞后，A停止，C以A碰前的速度向右运动，A不可能与B发生碰撞；所以只需考虑mM的情况 和在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子钙逸出的光电子具有较大的波长频率能量动量解析由光电效应方程钙的截止频率大因此钙中逸出的光电子的最大初动能小其动量故动量气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里以下判断可能正确的是为粒子的径迹为粒子的径迹为粒子的径迹为粒子的径迹解析由左手定则可知为带正电的粒子的径迹为带负电的粒子的径迹又粒子带正电粒子带负电粒子不带电所以项正素也可以经一次衰变变成和最后都变成衰变路径如图所示则图中是衰变是衰变是衰变是衰变经过一次衰变变成解析由衰变为质量数没有变化所以是衰变根据该电荷数守恒同时可判断由错误衰变为错误因为核电荷数减可判断为衰变同学习好资料 欢迎下载 第一次碰撞后，A反向运动与B发生碰撞设与B发生碰撞后，A的速度为vA2，B的速度为vB1，同样有vA2mMmMvA1(mMmM)2v0 根据题意，要求A只与B、C各发生一次碰撞，应有vA2vC1 联立式得m24mMM20 解得m(52)M 另一解m(52)M舍去所以，m和M应满足的条件为(52)MmM.答案：(52)MmM 10(2015山东卷)如图，三个质量相同的滑块A、B、C，间隔相等地静置于同一水平直轨道上现给滑块A向右的初速度v0，一段时间后A与B发生碰撞，碰后A、B分别以18v0、34v0的速度向右运动，B再与C发生碰撞，碰后B、C粘在一起向右运动滑块A、B与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值两次碰撞时间均极短求B、C碰后瞬间共同速度的大小 解析：设滑块质量为m，A与B碰撞前A的速度为vA，由题意知，碰后A的速度vA18v0，B的速度vB34v0，由动量守恒定律得mvAmvAmvB 设碰撞前A克服轨道阻力所做的功为WA，由功能关系得 WA12mv2012mv2A 设B与C碰撞前B的速度为vB，B克服轨道阻力所做的功为WB，由功能关系得 WB12mv2B12mv2B 据题意可知 WAWB 设B、C碰后瞬间共同速度的大小为v，由动量守恒定律得 mvB2mv 联立式，代入数据得 v2116v0.答案：2116v0 和在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子钙逸出的光电子具有较大的波长频率能量动量解析由光电效应方程钙的截止频率大因此钙中逸出的光电子的最大初动能小其动量故动量气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里以下判断可能正确的是为粒子的径迹为粒子的径迹为粒子的径迹为粒子的径迹解析由左手定则可知为带正电的粒子的径迹为带负电的粒子的径迹又粒子带正电粒子带负电粒子不带电所以项正素也可以经一次衰变变成和最后都变成衰变路径如图所示则图中是衰变是衰变是衰变是衰变经过一次衰变变成解析由衰变为质量数没有变化所以是衰变根据该电荷数守恒同时可判断由错误衰变为错误因为核电荷数减可判断为衰变同学习好资料 欢迎下载 11(2015江苏卷)(1)波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有_ A光电效应现象揭示了光的粒子性 B热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性 C黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释 D动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等(2)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，235 92U是核电站常用的核燃料.235 92U受一个中子轰击后裂变成144 56Ba和8936Kr 两部分，并产生_个中子要使链式反应发生，裂变物质的体积要_(选填“大于”或“小于”)它的临界体积 (3)取质子的质量mp1.672 61027 kg，中子的质量mn1.674 91027 kg，粒子的质量m6.646 71027kg，光速c3.0108 m/s.请计算 粒子的结合能(计算结果保留两位有效数字)解析：(1)光电效应说明光具有粒子性，选项 A正确；衍射是波的特点，说明光具有波动性，选项 B正确；黑体辐射的实验规律说明光具有粒子性，选项 C错误；动能相等的质子和电子，二者质量不同，德布罗意波长不相等，选项 D错误(2)根据质量数守恒可得，产生中子的数目为 2351144893；只有裂变物质的体积大于它的临界体积时才能发生裂变反应(3)组成 粒子的核子与 粒子的质量差 m2mp2mnm 结合能 Emc2 代入数据得 E4.31012J.答案：(1)AB(2)3 大于(3)4.31012J 和在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子钙逸出的光电子具有较大的波长频率能量动量解析由光电效应方程钙的截止频率大因此钙中逸出的光电子的最大初动能小其动量故动量气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里以下判断可能正确的是为粒子的径迹为粒子的径迹为粒子的径迹为粒子的径迹解析由左手定则可知为带正电的粒子的径迹为带负电的粒子的径迹又粒子带正电粒子带负电粒子不带电所以项正素也可以经一次衰变变成和最后都变成衰变路径如图所示则图中是衰变是衰变是衰变是衰变经过一次衰变变成解析由衰变为质量数没有变化所以是衰变根据该电荷数守恒同时可判断由错误衰变为错误因为核电荷数减可判断为衰变同