【優(yōu)化方案】高考物理二輪 碰撞與動量守恒　近代物理初步課時演練知能提升（含試題含詳解）.doc

【優(yōu)化方案】2014物理二輪課時演練知能提升：碰撞與動量守恒近代物理初步（含2013試題，含詳解）1(2013高考福建卷)在盧瑟福粒子散射實驗中，金箔中的原子核可以看作靜止不動，下列各圖畫出的是其中兩個粒子經(jīng)歷金箔散射過程的徑跡，其中正確的是()解析：選c.金箔中的原子核與粒子都帶正電，粒子接近原子核過程中受到斥力而不是引力作用，a、d錯誤；由原子核對粒子的斥力作用，及物體做曲線運動的條件，知曲線軌跡的凹側(cè)應(yīng)指向受力一方，選項b錯，c對2(2013高考天津卷)下列說法正確的是()a原子核發(fā)生衰變時要遵守電荷守恒和質(zhì)量守恒的規(guī)律b射線、射線、射線都是高速運動的帶電粒子流c氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷只能輻射特定頻率的光子d發(fā)生光電效應(yīng)時光電子的動能只與入射光的強度有關(guān)解析：選c.原子核發(fā)生衰變時有質(zhì)量虧損，質(zhì)量不守恒，選項a錯射線是光子流，不是帶電粒子流，選項b錯氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷，輻射的光子能量hemen，即只能輻射特定頻率的光子，c項正確光電效應(yīng)的光電子動能ekhw，只與入射光頻率有關(guān)，而與入射光強度無關(guān)，d項錯誤3(2013銀川一中二模)下列說法正確的是()a根據(jù)玻爾理論，氫原子在輻射光子的同時，軌道也在連續(xù)地減小b放射性物質(zhì)的溫度升高，則半衰期減小c某放射性原子核經(jīng)過2次衰變和一次衰變，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)減少3個d根據(jù)玻爾理論，氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能增大，電勢能減小解析：選cd.根據(jù)玻爾理論，原子軌道是量子化的，是不連續(xù)的，a錯；放射性物質(zhì)的半衰期由其本身決定，與外界環(huán)境無關(guān)，b錯；據(jù)衰變和衰變的實質(zhì)，2次衰變放出2個he，一次衰變放出一個e，可知c正確；據(jù)玻爾理論，氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，由高能級到低能級，電勢能減小，動能增大，d正確4(2013高考福建卷)將靜置在地面上，質(zhì)量為m(含燃料)的火箭模型點火升空，在極短時間內(nèi)以相對地面的速度v0豎直向下噴出質(zhì)量為m的熾熱氣體忽略噴氣過程重力和空氣阻力的影響，則噴氣結(jié)束時火箭模型獲得的速度大小是()a.v0b.v0c.v0 d.v0解析：選d.根據(jù)動量守恒定律mv0(mm)v，得vv0，選項d正確5在一個u原子核衰變?yōu)橐粋€pb原子核的過程中，發(fā)生衰變的次數(shù)為()a6次 b10次c22次 d32次解析：選a.設(shè)原子核衰變過程中發(fā)生了n次衰變，m次衰變，由核衰變規(guī)律及衰變前后質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒得4n238206，2nm9282，解得n8，m6，故a正確6(2013高考浙江自選模塊)小明用金屬銣為陰極的光電管，觀測光電效應(yīng)現(xiàn)象，實驗裝置示意圖如圖甲所示已知普朗克常量h6.631034 js.(1)圖甲中電極a為光電管的_(填“陰極”或“陽極”)；(2)實驗中測得銣的遏止電壓uc與入射光頻率之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的截止頻率c_hz，逸出功w0_j；(3)如果實驗中入射光的頻率7.001014hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動能ek_j.解析：(1)由光電管的結(jié)構(gòu)知，a為陽極；(2)uc圖象中橫軸的截距表示截止頻率c，逸出功w0hc；(3)由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程ekhw0，可求結(jié)果答案：(1)陽極(2)(5.125.18)1014(3.393.43)1019(3)(1.211.25)10197(2013高考江蘇卷)(1)如果一個電子的德布羅意波長和一個中子的相等，則它們的_也相等a速度 b動能c動量 d總能量(2)根據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論，氦離子(he)的能級圖如圖所示電子處在n3軌道上比處在n5軌道上離氦核的距離_(選填“近”或“遠”)當(dāng)大量he處在n4的激發(fā)態(tài)時，由于躍遷所發(fā)射的譜線有_條(3)如圖所示，進行太空行走的宇航員a和b的質(zhì)量分別為80 kg和100 kg，他們攜手遠離空間站，相對空間站的速度為0.1 m/s.a將b向空間站方向輕推后，a的速度變?yōu)?.2 m/s，求此時b的速度大小和方向解析：(1)根據(jù)，知電子和中子的動量大小相等，選項 c正確(2)根據(jù)玻爾理論rnn2r1可知電子處在n3的軌道上比處在n5的軌道上離氦核的距離近大量he處在n4的激發(fā)態(tài)時，發(fā)射的譜線有6條(3)根據(jù)動量守恒定律，(mamb)v0mavambvb，代入數(shù)值解得vb0.02 m/s，離開空間站方向答案：(1)c(2)近6(3)0.02 m/s離開空間站的方向8(1)下列說法正確的是_a根據(jù)emc2可知物體所具有的能量和它的質(zhì)量之間存在著簡單的正比關(guān)系b在單縫衍射實驗中，假設(shè)只讓一個光子通過單縫，則該光子不可能落在暗條紋處c一群氫原子從n3的激發(fā)態(tài)向較低能級躍遷，最多可放出兩種頻率的光子d已知能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率為0，則當(dāng)頻率為20的單色光照射該金屬時，光電子的最大初動能為2h0(2)如圖，車廂的質(zhì)量為m，長度為l，靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的木塊(可看成質(zhì)點)以速度v0無摩擦地在車廂底板上向右運動，木塊與前車壁碰撞后以速度向左運動，則再經(jīng)過多長時間，木塊將與后車壁相碰？解析：(1)根據(jù)emc2可知物體所具有的能量和它的質(zhì)量之間存在著正比關(guān)系，a對；在單縫衍射實驗中，假設(shè)只讓一個光子通過單縫，則該光子所落位置是不確定的，b錯；一群氫原子從n3的激發(fā)態(tài)向較低能級躍遷，最多可放出3種頻率的光子，c錯；能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率為0，則當(dāng)頻率為20的單色光照射該金屬時，光電子的最大初動能為ekm2h0h0h0，d錯(2)木塊和車廂組成的系統(tǒng)動量守恒設(shè)向右為正方向，碰后車廂的速度為vmv0mvm，得v，方向向右，設(shè)t時間后木塊將與后車壁相碰，則：vttlt.答案：(1)a(2)9(1)關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說法正確的是 _a原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量b一重原子核衰變成粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能c銫原子核(cs)的結(jié)合能小于鉛原子核(pb)的結(jié)合能d比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定e自由核子組成原子核時，其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能(2)如圖所示，光滑水平軌道上放置長板a(上表面粗糙)和滑塊c，滑塊b置于a的左端，三者質(zhì)量分別為ma2 kg、mb1 kg，mc2 kg.開始時c靜止，a、b一起以v05 m/s的速度勻速向右運動，a與c發(fā)生碰撞(時間極短)后c向右運動，經(jīng)過一段時間，a、b再次達到共同速度一起向右運動，且恰好不再與c發(fā)生碰撞求a與c碰撞后瞬間a的速度大小解析：(1)由原子核的結(jié)合能定義可知，原子核分解成自由核子時所需的最小能量為原子核的結(jié)合能，選項a正確；重原子核的核子平均質(zhì)量大于輕原子核的平均質(zhì)量，因此原子核衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于衰變前的結(jié)合能，選項b正確；銫原子核的核子數(shù)少，因此其結(jié)合能小，選項c正確；比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定，選項d錯誤自由核子組成原子核時，其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量等于該原子核的結(jié)合能，選項e錯誤(2)因碰撞時間極短，a與c碰撞過程動量守恒，設(shè)碰后瞬間a的速度為va，c的速度為vc，以向右為正方向，由動量守恒定律得mav0mavamcvca與b在摩擦力作用下達到共同速度，設(shè)共同速度為vab，由動量守恒定律得mavambv0(mamb)vaba與b達到共同速度后恰好不再與c碰撞，應(yīng)滿足vabvc聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得va2 m/s.答案：(1)abc(2)2 m/s10(2013高考新課標(biāo)全國卷)(1)一質(zhì)子束入射到靜止靶核al上，產(chǎn)生如下核反應(yīng)：palxn式中p代表質(zhì)子，n代表中子，x代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核由反應(yīng)式可知，新核x的質(zhì)子數(shù)為_，中子數(shù)為_(2)在粗糙的水平桌面上有兩個靜止的木塊a和b，兩者相距為d.現(xiàn)給a一初速度，使a與b發(fā)生彈性正碰，碰撞時間極短當(dāng)兩木塊都停止運動后，相距仍然為d.已知兩木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)均為，b的質(zhì)量為a的2倍，重力加速度大小為g.求a的初速度的大小解析：(1)從核反應(yīng)發(fā)生時質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)守恒入手p為h，n為n，則x中a113014，z271127，則中子數(shù)為271413.(2)從碰撞時的能量和動量守恒入手，運用動能定理解決問題設(shè)在發(fā)生碰撞前的瞬間，木塊a的速度大小為v；在碰撞后的瞬間，a和