2022年高考物理深化复习命题热点提分专题碰撞与动量守恒近代物理初步.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 1. 卢瑟福利用学习好资料欢迎下载 专题 16 碰撞与动量守恒近代物理初步粒子轰击金箔的试验讨论原子结构,正确反映试验结果的示意图是答案D 解析试验结果是：离金原子核远的 粒子偏转角度小,离金原子核近的粒子偏转角度大,正对金原子核的 粒子被返回,故A、 B、C错误, D正确 . 2. 多项 有关原子结构,以下说法正确选项 A. 玻尔原子模型能很好地说明氢原子光谱B. 卢瑟福核式结构模型可以很好地说明原子的稳固性C.玻尔提出的原子模型,否定了卢瑟福的原子核式结构学说D.卢瑟福的 粒子散射试验否定了汤姆孙关于原子结构的“ 枣糕模型”n 2 能级时,

2、辐射出的光的波长为656nm.答案AD 3. 多项 氢原子能级图如图1 所示,当氢原子从n3 能级跃迁到以下判定正确选项 图 1 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载 A. 氢原子从 n2 能级跃迁到n1 能级时,辐射出的光的波长大于656nm B. 用波长为 325nm的光照耀,可使氢原子从n1 能级跃迁到n2 能级C.一群处于 n3 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3 种谱线D.用波长为 633nm的光照耀,不能使氢原子从n2 能级跃迁到n3 能级答案CD 4. 多项 如图 2 是氢原子的能

3、级图,一群氢原子处于n3 能级,以下说法中正确选项图 2 A. 这群氢原子跃迁时能够发出 3 种不同频率的波B. 这群氢原子发出的光子中,能量最大为 10.2eV C.从 n3 能级跃迁到 n2 能级时发出的光波长最长D.这群氢原子能够吸取任意光子的能量而向更高能级跃迁答案 AC 2解析 依据 C 33 知,这群氢原子能够发出 3 种不同频率的光子 . 故 A 正确 . 由 n3 能级跃迁到 n1 能级,辐射的光子能量最大, E13.6eV 1.51eV 12.09eV. 故 B 错误 . 从 n3 能级跃迁到 n2 能级辐射的光子能量最小,频率最小,就波长最长,故两能级的能级差,故 D错误

4、. 5. 以下说法正确选项 C正确 . 一群处于 n 3 的氢原子发生跃迁,吸取的能量必需等于A. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应B.238 92 U234 90 Th4 2He是核裂变反应方程n2 能级,该氢原子放出光子,能量增加C.一个氢原子从n3 能级跃迁到D.将放射性元素的温度降低,它的半衰期会发生转变名师归纳总结 答案A 234 90 Th4 2He是 衰变 . 故 B 错误 . 一解析太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应,故A 正确；238 92 U个氢原子从n3 能级跃迁到n2 能级,该氢原子放出光子,能量减小少. 故 C错误 . 元素的半衰期由原子核内部因素打算,

5、与所处的化学状态以及物理环境无关. 故 D错误 . 第 2 页,共 14 页6. 多项 关于核衰变和核反应的类型,以下表述正确的有 A.238 92 U234 90 Th4 2He是 衰变- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载B 错误； CB.14 7 N4 2H17 8 O1 1H是 衰变C.2 1H3 1H4 2He1 0n 是轻核聚变D.82 34Se82 036Kr21e 是重核裂变答案AC 解析A 中由于有 粒子放出,故为衰变,选项A 正确； B 是原子核的人工转变方程,选项是轻核聚变方程,选项C正确； D中放射出电子,是 衰变

6、方程,选项D错误 . 7. 多项 以下说法正确选项 A. 当氢原子从n3 能级跃迁到n1 能级时,要吸取光子B. 蓝光照耀到某金属板表面时能够产生光电效应,就换用强度较低的紫光照耀也可发生C.原子序数大于 83 的原子核都具有放射性235 1 141 92D.核反应：92 U0n56 Ba36KraX中 X 为中子, a3 答案 BCD 解析 氢原子从 n3 能级跃迁到 n1 能级时,要放出光子,A 错；紫光的频率比蓝光大,因此蓝光照耀到某金属板表面时能够产生光电效应,紫光也可以,B对；原子序数大于 83 的原子核都具有放射性,C对,依据核电荷数和质量数守恒可知 D正确,所以此题挑选 B、C、

7、 D. 8. 以下说法正确选项 A. 采纳物理或化学方法可以有效地转变放射性元素的半衰期B. 由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子C.从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透才能D.原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量答案B m1、m2 和 m3. 当一个质子和一个中子结合成氘核时,释放的能量是 c 表示9. 质子、中子和氘核的质量分别为真空中的光速 2,选项 C正确 . A. m1m2m3 cB. m1m2m3 c2 C. m1m2m3 c2 D. m1m2m3 c答案C 解析由质能方程 E mc 2,其中 mm1m2m3,可得 E m1m2m3 c10.

8、多项 光电效应的试验结论是：对于某种金属 A. 无论光强多强,只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B. 无论光的频率多低,只要光照时间足够长就能产生光电效应名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载C.超过极限频率的入射光强度越弱,所产生的光电子的最大初动能就越小D.超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大答案 AD 解析 每种金属都有它的极限频率 c,只有入射光子的频率大于等于极限频率 c 时,才会发生光电效应,且入射光的强度越大就产生的光子数越多,光电流越强；由光电效应方

9、程 Ekh W0h h c,可知入射光子的频率越大,产生的光电子的最大初动能也越大,与入射光的强度无关,所以 A、D正确 . 11. 多项 在光电效应试验中, 用频率为 的光照耀光电管阴极, 发生了光电效应, 以下说法正确选项 A. 增大入射光的强度,光电流增大B. 减小入射光的强度,光电效应现象消逝C.改用频率小于的光照耀,肯定不发生光电效应 D.改用频率大于的光照耀,光电子的最大初动能变大答案AD 12. 对爱因斯坦光电效应方程Ekh W 0,下面的懂得正确选项A. 用相同频率的光照耀同一金属,逸出的全部光电子都具有相同的初动能 EkB. 遏止电压与逸出功的关系是 UceW0C.逸出功 W

10、0 和极限频率 c 之间满意关系式 W0h cD.光电子的最大初动能和入射光的频率成正比答案C 2,解析用相同频率的光照耀同一金属,逸出的光电子的最大初动能Ekm都相同, 选项 A 错误；Uce1 2mv m选项 B 错误；逸出功W0和极限频率c 之间满意关系式W 0hc,选项 C正确；光电子的最大初动能和入射光的频率满意1 2mv m2h W 0,故光电子的最大初动能和入射光的频率不是正比关系,选项D错误 . 13. 如图 3 所示,已知用光子能量为2.82eV 的紫光照耀光电管中的金属涂层时,毫安表的指针发生了偏转,名师归纳总结 如将电路中的滑动变阻器的滑片P 向右移动到某一位置时,毫安表

11、的读数恰好减小到零,电压表读数为1V,就该金属涂层的逸出功约为 第 4 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载图 3 A.2.9 10 19J B.6.1 1019J C.1.6 10 19J D.4.5 1019J 答案A 14. 多项 以下说法中正确选项A. 粒子散射试验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据 B. 光电效应和康普顿效应深化揭示了光的粒子性,前者说明光子具有能量,后者说明光子除了具有能量外仍具有动量 C.放射性元素的衰变快慢不受外界温度、压强的影响,但假如以单质形式存在,其衰变要比以化合物形式 存在快

12、D.正负电子对湮灭技术是一项较新的核物理技术 律是有适用范畴的 答案 AB . 一对正负电子对湮灭后生成光子的事实说明质量守恒定解析 粒子散射试验否定了汤姆孙的枣糕模型,从而以此为依据使卢瑟福建立了原子核式结构模型,选项 A 对. 光电效应说明光的粒子性证明光子具有能量,康普顿效应就是用光子碰撞过程动量守恒和能量守恒来说明光现象,选项 B 对. 放射性元素的衰变快慢不受外界温度、压强的影响,不论以单质形式仍是化合物形式衰变快慢都一样,选项 C错. 一对正负电子对湮灭后生成光子相伴着质量亏损,但是并不能否定质量守恒定律,由于缺失的质量以能量的形式存在于光子中,选项 D错 . 15 1 氢原子的能

13、级图如下列图有一群处于 n4 能级的氢原子,如原子从 n4 向 n2 跃迁时所发出的光正好使某种金属产生光电效应,就：这群氢原子发出的光中共有 _种频率的光能使该金属产生光电效应；名师归纳总结 从 n4 向 n1 跃迁时发出的光照耀该金属,所产生的光电子的最大初动能为_eV. Q静止在光第 5 页,共 14 页2 如下列图,质量为2m的小滑块 P 和质量为 m的小滑块 Q都可看做质点,与轻质弹簧相连的滑水平面上 P 以某一初速度v 向 Q运动并与弹簧发生碰撞,求：- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 弹簧的弹性势能最大时,学习好资料欢迎下载P、Q的速度大小

14、；弹簧的最大弹性势能解析： 1 n4 向 n2 跃迁时所发出的光正好使某种金属产生光电效应,E4 E2 2.55 eV ,所以该金属逸出功 W02.55 eV.氢原子跃迁时, 共发出 6 种频率的光, 光子能量分别为 E2E110.2 eV,E3E112.09 eV, E4E112.75 eV ,E4E30.66 eV , E4 E2 2.55 eV ,E3E21.89 eV ,其中大于或等于 2.55 eV 的有 4 种n 4 向 n 1 跃迁时发出的光子能量为 12.75 eV,依据光电效应方程 h EkW0,可得 Ek10.2 eV. 答案： 1 410.22 均为2 3v1 3mv 2

15、16 1 以下有关近代物理内容的如干表达正确选项 _A紫外线照耀到金属锌板表面时能够发生光电效应,就当增大紫外线的照耀强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B比结合能越大,表示原子核中核子结合得越坚固,原子核越稳固C重核裂变过程中反应前后核的总质量增大,轻核聚变过程中核的总质量削减名师归纳总结 - - - - - - -D依据玻尔理论,一个氢原子由n4 能级跃迁到较低能级时,最多能释放3 种不同频率的光子E14C是放射性同位素,能够自发地进行 衰变,在考古中可利用14C的含量测定古生物岁月2 如下列图,在光滑的水平面上有两个物块A、B,质量分别为mA3 kg ,mB6 kg ,它

16、们之间由一根不行伸长的轻绳相连,开头时绳子完全放松,两物块紧靠在一起现用3 N的水平恒力F拉 B,使 B先运动,当轻绳瞬时绷直后再拉A、B共同前进,在B 总共前进 0.75 m 时,两物块共同向前运动的速度为2 3 m/s ,求连第 6 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 接两物块的绳长L. 学习好资料欢迎下载2 当 B前进距离 L 时,由动能定理FL1 2mBvB ,得 vB2FL mB,此后 A、B 以共同速度运动,由动量守恒mBvB mAmB vAB,然后 A、B 一起匀加速运动,由牛顿其次定律和运动学公式,可得：v2 2ABv AB2F mAmBx,x0.

17、75 L,解得： L0.25 m. 答案： 1BDE 20.25 m 17如下列图,在光滑的水平面上放置一个质量为 2m的木板 B,B的左端放置一个质量为 m的物块 A,已知A、B 之间的动摩擦因数为 ,现有质量为 m的小球以水平速度 v0 飞来与 A 物块碰撞后立刻粘住,在整个运动过程中物块 A始终未滑离木板 B,且物块 A 和小球均可视为质点 重力加速度 g 求：1 物块 A相对 B 静止后的速度大小；2 板 B至少多长答案10.25 v022 v 0A 相对 B16 g解析小球与 A碰撞过程中动量守恒,三者组成的系统动量也守恒,结合动量守恒定律求出物块静止后的速度大小对子弹和 A 共速后

18、到三种共速的过程,运用能量守恒定律求出木板的至少长度设小球和物体A碰撞后二者的速度为v1,三者相对静止后速度为v2,规定向右为正方向,依据动量守恒,得mv02mv1名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载2mv1 4mv2联立得, v20.25 v0. 当 A 在木板 B 上滑动时, 系统的动能转化为摩擦热,就由能量守恒,得1 2 1 22 2 mv 12 4 mv 2 2mgL2v 0联立式,得 L16 g设木板 B的长度为 L,假设 A刚好滑到 B 的右端时共速,18. 如下列图,质量为 m的由绝

19、缘材料制成的球与质量为 M19m的金属球并排悬挂,摆长相同,均为 l . 现将绝缘球拉至与竖直方向成 60 的位置自由释放,摆至最低点与金属球发生弹性碰撞在平稳位置附近存在垂直于纸面的磁场,已知由于磁场的阻尼作用,金属球总能在下一次碰撞前停在最低点处,重力加速度为 g. 求：1 第一次碰撞前绝缘球的速度 v0；2 第一次碰撞后绝缘球的速度v1；30.531,0.8140.430,0.8153 经过几次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于37 . 你可能用到的数学学问： sin37 0.6 ,cos37 0.8,0.8120.656,0.810.349,0.8160.282 答案1gl ；2

20、9gl ,方向水平向右； 337 10解析1 绝缘球下摆过程机械能守恒,由机械能守恒定律,得mgl1 cos 1 2 2mv 0解得 v02glcos gl2 两球碰撞过程动量守恒,以绝缘球的初速度方向为正方向,名师归纳总结 由动量守恒定律,得mv0 mv1MvM第 8 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 由机械能守恒定律,得学习好资料欢迎下载12mv 01 2mv 11 2Mv2M联立解得v1mM mMv010v0910 9gl ,负号表示方向与碰撞前方向相反,向右；依据上面数学学问：0.81 40.430,0.81 5 0.349 ,

21、因此,经过 5 次碰撞后 将小于 3719如下列图, A、B 两木块靠在一起放在光滑的水平面上,A、B的质量分别为 mA2.0 kg 、mB1.5 kg.一个质量为 mC0.5 kg 的小铁块 C以 v08 m/s 的速度滑到木块 A 上,离开木块 A 后最终与木块 B 一起匀速运动如木块 A 在铁块 C滑离后的速度为 vA0.8 m/s ,铁块 C与木块 A、B 间存在摩擦求：1 铁块 C在滑离 A时的速度；2 摩擦力对 B 做的功答案12.4 m/s 20.6 J C的初速度方向为正方向,由动量守恒定解析1 铁块 C在滑离 A的过程中, A、B、C系统动量守恒,以律,得mCv0 mAmB

22、vAmCvC名师归纳总结 代入数据解得vC 2.4 m/s 第 9 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2 挑选 BC为讨论对象,设铁块学习好资料欢迎下载B做的功为 Wf,C与木块 B 一起匀速运动时速度为v,摩擦力对由动量守恒,有mBvAmCvC mBmC vU,普由动能定理,得W f 1 2mBv21 22mBv A代入数据解得W f 0.6 J. 20.1某光电管的阴极K 用截止频率为0 的金属钠制成,光电管阳极A 和阴极 K 之间的正向电压为朗克常量为h,电子的电荷量为e. 用频率为 的紫外线照耀阴极,有光电子逸出,光电子到达阳极

23、的最大动能是 _；如在光电管阳极 少为 _A 和阴极 K 之间加反向电压,要使光电子都不能到达阳极,反向电压至21928年,德国物理学家玻特用粒子 4 2He轰击轻金属铍 9 4Be时,发觉有一种贯穿才能很强的中性射线查德威克对该粒子进行讨论,进而发觉了新的粒子中子写出 粒子轰击轻金属铍的核反应方程；如中子以速度 v0 再与一质量为 mN的静止氮核发生碰撞,测得中子反向弹回的速率为 v1,氮核碰后的速率为 v2,就中子的质量 m等于多少？解析： 1 依据爱因斯坦光电效应方程和动能定理可知 eUEkm h h 0 ,即 EkmeUh h 0；在光电管阳极 A 和阴极 K 之间加反向电压,要使光电

24、子都不能到达阳极,反向电压至少为 Uh h e 0. 21.1 人们发觉,不同的原子核,其核子的平均质量 原子核的质量除以核子数 与原子序数有如下列图的名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载关系以下关于原子结构和核反应的说法正确选项 _A由图可知,原子核D和 E聚变成原子核F 时会有质量亏损,要吸取能量B由图可知,原子核A裂变成原子核B和 C时会有质量亏损,要放出核能射线强度,就C已知原子核A 裂变成原子核B 和 C时放出的 射线能使某金属板逸出光电子,如增加逸出光电子的最大初动能增大D在核反应堆

25、的铀棒之间插入镉棒是为了掌握核反应速度E在核反应堆的外面修建很厚的水泥层能防止放射线和放射性物质的泄漏2 质量分别为 m11 kg , m2 3 kg 的小车 A 和 B 静止在水平面上,小车 A 的右端水平连接一根轻弹簧,小车 B 以水平向左的初速度 v0 向 A 驶来,与轻弹簧相碰之后,小车 A获得的最大速度为 v6 m/s ,假如不计摩擦,也不计相互作用过程中机械能缺失,求：小车 B 的初速度 v0；A 和 B 相互作用过程中,弹簧获得的最大弹性势能2 由题意可得,当A、B 相互作用弹簧复原到原长时A的速度达到最大,设此时B的速度为 v2,由动量守恒定律可得：m2v0m1vm2v2相互作

26、用前后系统的总动能不变：1 2 2m2v 01 2m1v21 2 2m2v 2解得： v04 m/s. 第一次弹簧压缩到最短时,弹簧的弹性势能最大,设此时A、B 有相同的速度v ,依据动量守恒定律有：m2v0 m1m2 v名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载此时弹簧的弹性势能最大,等于系统动能的削减量： E1 2 2m2v 01 2 m1m2 v2解得 E6 J. 答案： 1BDE 2 4 m/s 6 J22 1 以下关于近代物理学问的描述中,正确选项 _A当用蓝色光照耀某金属表面时有电子逸出,

27、就改用紫光照耀也肯定会有电子逸出B处于 n3 能级状态的大量氢原子自发跃迁时,能发出 3 种频率的光子C衰变中产生的 射线实际上是原子的核外电子摆脱原子核的束缚而形成的14 4 17D在 7 N2He 8 OX 核反应中, X 是质子,这个反应过程叫 衰变E比结合能越大,原子核中核子结合得越坚固,原子核越稳固2 如下列图,半径为 R的四分之三光滑圆轨道竖直放置,CB是竖直直径, A点与圆心等高,有小球 b 静止在轨道底部,小球 a 自轨道上方某一高度处由静止释放,自 A 点与轨道相切进入竖直圆轨道,a、b 小球直径相等、质量之比为 31,两小球在轨道底部发生弹性正碰后小球 b 经过 C点水平抛

28、出落在离 C点水平距离为 2 2R的地面上,重力加速度为 g,小球均可视为质点求：小球 b 碰后瞬时的速度大小；小球 a 碰后在轨道中能上升的最大高度2 b 小球从 C点抛出做平抛运动,有1 2gt22R名师归纳总结 解得 t 4R gxvCt 22R第 12 页,共 14 页小球 b 做平抛运动的水平位移- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 解得 vC2gR学习好资料欢迎下载1 2 1 2依据机械能守恒有 2mbv B2mbv C2mbgR可知小球 b 在碰后瞬时的速度 vB6gR . a、b 两小球相碰,由动量守恒得：mavamava mbvBa、b

29、两小球发生弹性碰撞,由机械能守恒得：1 2 2mav a1 2mav2 a1 2 2mbv B又 ma3mb解得： va2 3vB,va 1 2va1 3vBa 不会脱离轨道,只能在轨道内可得： va 6gR 3,小球 a 在轨道内运动,不能到达圆心高度,所以小球来回滚动,依据机械能守恒可得1 2mav2 amagh解得 hR 3. 答案： 1ABE 2 6gR1 3R23 1 在以下表达中,正确选项_A光电效应现象说明光具有粒子性B重核裂变和轻核聚变都会产生质量亏损C玛丽 居里最早发觉了自然放射现象D如黄光照耀某金属能发生光电效应,用紫光照耀该金属肯定能发生光电效应E依据玻尔理论,氢原子从高

30、能态跃迁到低能态时,原子向外释放光子,原子电势能和核外电子的动能均减小2 如下列图,光滑的杆MN水平固定,物块A 穿在杆上,可沿杆无摩擦滑动,A通过长度为L 的轻质细绳与物块 B 相连, A、B 质量均为 m且可视为质点一质量也为 m的子弹水平射入物块 B 后未穿出,如杆足够长,此后运动过程中绳子偏离竖直方向的最大夹角为 60 . 求子弹刚要射入物块 B 时的速度大小解析： 1 光电效应现象是光具有粒子性的重要证据,A 正确；重核裂变和轻核聚变都是放出能量的,都有名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下

31、载D正确；氢原子质量亏损, B 正确；贝克勒尔最早发觉自然放射现象,C错误；紫光频率大于黄光频率,故从高能态向低能态跃迁,原子电势能减小,电子动能增大,E 错误2 子弹射入物块 B的过程,子弹和物块 B 组成的系统水平方向动量守恒,就mv02mv1子弹开头射入物块 B 到绳子偏离竖直方向夹角最大的过程,系统水平方向动量守恒mv03mv2据能量关系可得：1 2 1 22mgL1 cos 60 2 2 mv 12 3mv解得： v02 3gL . 答案： 1ABD 22 3gL24. 静止的原子核 X,自发发生反应 XY Z,分裂成运动的新核 Y和 Z,同时产生一对彼此向相反方向运动的光子,光子的能量均为 E. 已知 X、Y、Z 的质量分别为 m1、m2、 m3,真空中的光速为 c,求：1 反 应放出的核能 E；2 新核 Y的动能 EkY. 解析 1 由题知,质量亏损 mm1m2m3由爱因斯坦质能方程： E mc 2,2得：释放的核能 E m1m2m3 c2答案 1 m1m2m3 c名师归纳总结 2m3 m2m3 m1m2m3 c 2 2E 第 14 页,共 14 页- - - - - - -