（新課標(biāo)）高考物理二輪復(fù)習(xí)簡易通 專題十四 動量守恒定律 原子和原子核.doc

專題十四動量守恒定律原子和原子核1(仿2013廣東高考，17t)放射性物質(zhì)銫(137cs)和碘(131i)進(jìn)入大氣，該地區(qū)水源、空氣和生活環(huán)境被污染下列說法正確的是()a核反應(yīng)堆中的廢料具有很強(qiáng)的放射性，需要裝入特制的容器，深埋地下或海底b鈾核裂變的一種可能核反應(yīng)是uncsrb2nc放射性碘(131i)發(fā)生的衰變方程為ixeed.u裂變形式有多種，每種裂變產(chǎn)物不同，質(zhì)量虧損也不同，但釋放的能量一定相同解析核反應(yīng)堆中的廢料具有很強(qiáng)的放射性，需要裝入特制容器深埋地下或海底，a正確；uncskr3n，b錯誤；放射性碘衰變方程與選項c相符，故c正確；對于同一重核的裂變反應(yīng)，每種裂變產(chǎn)物不同，質(zhì)量虧損不同，因而釋放的能量也不同，d錯誤答案ac2(仿2013天津高考，1t)下列關(guān)于原子核的說法正確的是()a原子核的能量與原子的能量相似，也是不連續(xù)變化的，是量子化的b原子核的半衰期與原子核所處的環(huán)境有關(guān)c貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了原子核的放射性現(xiàn)象，并提出了“放射性”這個詞用來描述這一現(xiàn)象d原子核的結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定解析原子核的能量是不連續(xù)變化的，是量子化的，a正確；半衰期的大小由放射性元素的原子核內(nèi)部本身的因素決定，跟元素所處的物理狀態(tài)(如壓強(qiáng)、溫度)或化學(xué)狀態(tài)(如單質(zhì)、化合物)無關(guān)，b錯誤；“放射性”這個術(shù)語是由居里夫人提出來的，用它來描述鈾的輻射能力，c錯誤；原子核的平均結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，而不是原子核的結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，d錯誤答案a3(仿2013江蘇高考，12ct)(1)自由中子是不穩(wěn)定的，它的平均壽命大約是900 s，它能自發(fā)地發(fā)生放射性衰變，衰變方程是：nhx，其中是反電子中微子(不帶電的質(zhì)量很小的粒子)下列說法中正確的是_a自由中子的衰變是衰變，x是負(fù)電子b有20個自由中子，半小時后一定剩下5個中子未發(fā)生衰變c衰變過程遵守動量守恒定律d衰變過程有質(zhì)量虧損，所以能量不守恒(2)電子俘獲即原子核俘獲1個核外軌道電子，使核內(nèi)1個質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶右环N理論認(rèn)為地?zé)崾擎?8(ni)在地球內(nèi)部的高溫高壓下發(fā)生電子俘獲核反應(yīng)生成鈷(co)58時產(chǎn)生的，則鎳58電子俘獲核反應(yīng)方程為_；生成的鈷核處于激發(fā)態(tài)，會向基態(tài)躍遷，輻射光子的頻率為，已知真空中的光速和普朗克常量是c和h，則此核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為_(3)在電子俘獲中，原子核俘獲了k層一個電子后，新核原子的k層上將出現(xiàn)一個電子空位，當(dāng)外層l層上電子躍遷到k層填補(bǔ)空位時會釋放一定的能量：一種情況是輻射頻率為0的x射線；另一種情況是將該能量交給其他層上的某電子，使電子發(fā)生電離成為自由電子若該能量交給m層電子，電離后的自由電子動能是e0，已知普朗克常量為h，試求新核原子的l層電子和k層電子的能級差及m層電子的能級(即能量值)答案(1)ac(2)nieco(3)h0eme0h04(仿2013新課標(biāo)全國高考，35t)(1)2011年中國宣布突破快中子增殖反應(yīng)堆技術(shù)，使核反應(yīng)原料利用率提升到百分之六十以上第一代核反應(yīng)堆以鈾235為裂變?nèi)剂希谔烊烩欀姓?9%的鈾238不能被利用，為了解決這個問題，科學(xué)家們研究出快中子增殖反應(yīng)堆，使鈾238變成高效核燃料在快中子增殖反應(yīng)堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時釋放出快中子，周圍的鈾238(u)吸收快中子后變成鈾239(u)，鈾239很不穩(wěn)定，經(jīng)過_次衰變后變成钚239(pu)，從而實現(xiàn)核燃料的增殖鈾238轉(zhuǎn)變?yōu)轭?39的全過程的核反應(yīng)方程式為_.圖3(2)如圖3所示，長為l2 m的木板a質(zhì)量為m2 kg，a靜止于足夠長的光滑水平面上，小物塊b(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止于a的左端，b的質(zhì)量為m11 kg，曲面與水平面相切于m點(diǎn)現(xiàn)讓另一小物塊c(可視為質(zhì)點(diǎn))從光滑曲面上離水平面高h(yuǎn)3.6 m處由靜止滑下，c與a相碰后與a粘在一起，c的質(zhì)量為m21 kg，a與c相碰后，經(jīng)一段時間b可剛好離開a，g10 m/s2.求a、b之間的動摩擦因數(shù).解析(1)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)均守恒，u經(jīng)過2次衰變轉(zhuǎn)變?yōu)閜u.u轉(zhuǎn)變?yōu)閜u經(jīng)歷了兩個過程，即unu，upu2e，兩式合并后得unpu2e.(2)設(shè)c滑至水平面的速度為v，有v，對c、a碰撞過程分析，設(shè)碰后共同速度為v1，由動量守恒有m2v(mm2)v1v1b恰好滑離a時與a有相同的速度，設(shè)為v2對a、c、b由動量守恒定律得m2v(mm1m2)v2v2對a、b、c由功能關(guān)系得m1gl(mm2)v(mm1m2)v聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得0.15答案(1)2unu，upu2e或unpu2e(2)0.155(仿2013山東高考，38t)(1)我國科學(xué)家經(jīng)過艱苦努力，率先建成了世界上第一個全超導(dǎo)托克馬克試驗裝置并調(diào)試成功這種裝置被稱為“人造太陽”，它能夠承受上億攝氏度高溫且能夠控制等離子態(tài)的核子發(fā)生聚變并穩(wěn)定持續(xù)地輸出能量，就像太陽一樣為人類提供無限清潔能源在該裝置內(nèi)發(fā)生的核反應(yīng)方程是hhhex，其中粒子x的符號是_已知h的質(zhì)量是m1，h的質(zhì)量是m2，he的質(zhì)量是m3，x的質(zhì)量是m4，光速是c，則發(fā)生一次上述聚變反應(yīng)所釋放的核能表達(dá)式為_(2)光滑水平面上靜止放置一長方形木板b，b的質(zhì)量為m2 kg，b的右端離豎直墻6 m現(xiàn)有一小物體a，其質(zhì)量m1 kg，以v06 m/s的速度從b的左端水平滑上b，如圖4所示a和b之間的動摩擦因數(shù)0.4，b與墻碰撞時間極短，且碰撞時無能量損失要使a最終不脫離b，b的最短長度是多少？圖4解析(1)由核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可知粒子x為中子，即n；據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得所釋放的核能表達(dá)式為e(m1m2m3m4)c2.(2)設(shè)a、b向右滑動時達(dá)到的共同速度為v，則由動量守恒定律有mv0(mm)v，解得v2 m/s.由功能關(guān)系mgl1mv(mm)v2解得，a相對于b滑行的距離l13 m此過程中b的加速度ab2 m/s2，b滑行位移sb1 m6 m，說明此時b未碰到墻壁b與墻壁碰后，b以速度2 m/s向左運(yùn)動，a以速度2 m/s向右運(yùn)動，最終a和b以共同的速度向左運(yùn)動，設(shè)向左運(yùn)動的共同速度為v，則由動量守恒定律有mvmv(mm)v，解得v m/s由功能關(guān)系mgl2(mm)v2(mm)v2解得，該過程中a相對于b滑行的距離l2 m則b的長度至少為ll1l2 m4.33 m答案(1)ne(m1m2m3m4)c2(2)4.33 m6(仿2013海南高考，17t)(1)研究發(fā)現(xiàn)兩個氘核(h)可聚變成he，已知氘核的質(zhì)量為2.013 6 u，中子的質(zhì)量為1.008 7 u，he核質(zhì)量為3.015 0 u若質(zhì)量虧損1 u對應(yīng)的核能為931.5 mev，則兩個氘核聚變成he核的核反應(yīng)方程為_；上述反應(yīng)中釋放的核能為_(2)如圖5所示，光滑水平面上三個物塊a、b、c，a、b間有壓縮且被鎖定的輕彈簧，三物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)解除對