屆高考物理(全國通用)二輪專題專講訓(xùn)練：第15講+動(dòng)量守恒定律原子結(jié)構(gòu)和原子核(含答案)

1、第15講動(dòng)量守恒定律原子結(jié)構(gòu)和原子核1(2014·沈陽市質(zhì)量監(jiān)測(cè)(二)(1)(6分)下列說法正確的是_(填正確答案標(biāo)號(hào)選對(duì)1個(gè)給3分，選對(duì)2個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給6分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)A每種元素都有自己的特征譜線，利用特征譜線可以鑒別物質(zhì)或確定物質(zhì)的組成成分B天然放射現(xiàn)象放出的粒子是質(zhì)子向中子轉(zhuǎn)變時(shí)產(chǎn)生的C盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)D對(duì)放射性物質(zhì)施加壓力，其半衰期不會(huì)改變E目前，核電站發(fā)電原理是將重核裂變釋放的核能轉(zhuǎn)化為電能(2)(9分)如圖61513所示，質(zhì)量分別為m10.5 kg、m20.49 kg的兩個(gè)小滑塊固定在輕質(zhì)彈簧的兩端，靜止于光滑的

2、水平面上，m1靠在光滑的豎直墻上現(xiàn)有一質(zhì)量m0.01 kg的子彈，以v0600 m/s的水平初速度射入m2中，最后m1、m2都將向右運(yùn)動(dòng)求在此過程中豎直墻對(duì)m1的沖量I.圖61513解析(2)設(shè)子彈m和滑塊m2碰后的共同速度的大小為v，對(duì)由滑塊m2和子彈m組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律可得：mv0(mm2)v(3分)在m2和m以共同速度v(方向向左)壓縮彈簧而后又回到碰撞的初位置時(shí)，由機(jī)械能守恒可知，m2和m的共同速度大小仍為v(方向向右)，此時(shí)彈簧、豎直墻對(duì)m1的作用力都為零取m1、彈簧以及m2和m這一系統(tǒng)為研究對(duì)象，從m2開始向左運(yùn)動(dòng)到又回到初位置的整個(gè)過程，設(shè)墻對(duì)m1的沖量大小為I，對(duì)系統(tǒng)由

3、動(dòng)量定理可得：I(mm2)v(m2m)v(3分)由上式可得：I2mv0(2分)代入數(shù)據(jù)有：I12 N·s(1分)答案(1)ADE(2)12 N·s2(1)(6分)下列說法中正確的是_(填正確答案標(biāo)號(hào)選對(duì)1個(gè)給3分，選對(duì)2個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給6分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)A衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分B目前已建成的核電站的能量來自于重核裂變C一個(gè)氫原子從n3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，能輻射3種不同頻率的光子D盧瑟福依據(jù)極少數(shù)粒子發(fā)生大角度散射提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型E按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，電子的動(dòng)能減小，原子總能量增大(

4、2)(9分)如圖61514，光滑水平直軌道上兩滑塊A、B用橡皮筋連接，A的質(zhì)量為m.開始時(shí)橡皮筋松弛，B靜止， 給A向左的初速度v0.一段時(shí)間后，B與A同向運(yùn)動(dòng)發(fā)生碰撞并粘在一起碰撞后的共同速度是碰撞前瞬間A的速度的兩倍，也是碰撞前瞬間B的速度的一半求：圖61514B的質(zhì)量；碰撞過程中A、B系統(tǒng)機(jī)械能的損失解析(1)衰變現(xiàn)象不能說明電子是原子核的組成部分，A選項(xiàng)是錯(cuò)誤的；目前已建成的核電站的能量來自于重核裂變，故B選項(xiàng)正確；一群氫原子從n3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，能輻射C3種不同頻率的光子，而一個(gè)氫原子從n3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，只能是三種可能頻率中的一種或兩種，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；盧瑟福依據(jù)極少數(shù)粒

5、子發(fā)生大角度散射提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，D選項(xiàng)正確；按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，庫侖力對(duì)電子做負(fù)功，所以動(dòng)能變小，電勢(shì)能變大(動(dòng)能轉(zhuǎn)為電勢(shì)能)而因?yàn)槲樟斯庾樱试涌偰芰孔兇?，E選項(xiàng)正確(2)以初速度v0的方向?yàn)檎较?，設(shè)B的質(zhì)量為mB，A、B碰撞后的共同速度為v，由題意知：碰撞前瞬間A的速度為，碰撞瞬間B的速度為2v，由動(dòng)量守恒定律得m·mB·2v(mmB)v(2分)由式得mB(2分)從開始到碰撞后的全過程，由動(dòng)量守恒定律得mv0(mmB)v(2分)設(shè)碰撞過程A、B系統(tǒng)機(jī)械能的損失為E，則Em()2mB(2v)2(mmB)v2(2

6、分)聯(lián)立式得Emv(1分)答案(1)BDE(2)mv3(2014·大連市一模) (1)(5分)如圖61515所示為氫原子能級(jí)示意圖的一部分，則下列說法正確的是_(填正確答案標(biāo)號(hào)選對(duì)1個(gè)給3分，選對(duì)2個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給5分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)圖61515A電子的軌道半徑越小，對(duì)應(yīng)氫原子能量越小B從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，氫原子要向外放出能量，電勢(shì)能減少C大量處于n4能級(jí)的氫原子躍遷時(shí)最多能輻射3種頻率的光D用11.2 eV的光子照射，氫原子能從n1能級(jí)躍遷到n2能級(jí)E從n4能級(jí)躍遷到n2能級(jí)比從n3能級(jí)躍遷到n1能級(jí)輻射出電磁波的波長長(2)(10分)光滑水平面上有三個(gè)

7、物塊A、B和C位于同一直線上，如圖61516所示，B的質(zhì)量為m，A、C的質(zhì)量都為3m，開始時(shí)三個(gè)物塊都靜止讓B獲得向右的初速度v0，先與C發(fā)生彈性碰撞，然后B又與A發(fā)生碰撞并粘在一起，求B在前、后兩次碰撞中受到的沖量大小之比圖61516解析(2)取向右為正方向，設(shè)B、C發(fā)生彈性碰撞后的速度分別為v1、v2mv0mv13mv2(2分)mvmv×3mv(2分)可解得：v1v0，v2v0(1分)B受到的沖量I1mv1mv0mv0(1分)設(shè)B與A碰撞后的共同速度為v3mv1(m3m)v3(1分)v3v0(1分)B受到的沖量I2mv3mv1mv0(1分)所以B兩次受到的沖量大小之比|I1|I2

8、|4(1分)答案(1)ABE(2)44(2014·河南高考適應(yīng)性測(cè)試)(1)(6分)以下有關(guān)近代物理內(nèi)容的幾種說法中正確的是_(填正確答案標(biāo)號(hào)選對(duì)1個(gè)給3分，選對(duì)2個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給6分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)A紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)能夠發(fā)生光電效應(yīng)，則當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時(shí)，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能也隨之增大B比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定C重核的裂變過程質(zhì)量增大，輕核的聚變過程有質(zhì)量虧損D根據(jù)玻爾理論，氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，要釋放一定頻率的光子，同時(shí)電子的動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小E自然界中含有少量的14C,

9、14C具有放射性，能夠自發(fā)地進(jìn)行衰變，因此在考古中可利用14C來測(cè)定年代(2)(9分)如圖61517所示，在光滑水平面上放置有質(zhì)量均為M2 kg的甲、乙兩輛小車，兩車之間通過一感應(yīng)開關(guān)相連(當(dāng)滑塊滑過兩車連接處時(shí)，感應(yīng)開關(guān)使兩車自動(dòng)分離，分離時(shí)對(duì)兩車及滑塊的瞬時(shí)速度沒有影響)，甲車上表面光滑，乙車上表面與滑塊P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5.一根輕質(zhì)彈簧固定在甲車的左端，質(zhì)量為m1 kg的滑塊P(可視為質(zhì)點(diǎn))與彈簧的右端接觸但不相連，用一根細(xì)線拴在甲車左端和滑塊P之間使彈簧處于壓縮狀態(tài)，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能E010 J，彈簧原長小于甲車長度，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)剪斷細(xì)線，滑塊P滑上乙車后最終未滑離乙車

10、，g取10 m/s2.求：圖61517滑塊P滑上乙車前的瞬時(shí)速度的大?。换瑝KP滑上乙車后相對(duì)乙車滑行的距離解析(2)設(shè)滑塊P滑上乙車前的瞬時(shí)速度為v，甲、乙的速度為v共，對(duì)整體應(yīng)用動(dòng)量守恒和能量守恒有：mv2Mv共0(1分)E0mv2×2Mv(1分)解之得v4 m/s，v共1 m/s(2分)所以滑塊P滑上乙車前的瞬時(shí)速度大小為4 m/s設(shè)滑塊P和乙車達(dá)到的共同速度為v，相對(duì)滑行距離為L，對(duì)滑塊P和乙車有：mvMv共(mM)v(1分)mgLmv2Mv(mM)v2(2分)代入數(shù)據(jù)解得：L m(2分)答案(1)BDE(2)4 m/s m5(1)(6分)下列說法正確的是_(選對(duì)一個(gè)給3分，選

11、對(duì)兩個(gè)給4分，選對(duì)三個(gè)給6分選錯(cuò)一個(gè)扣3分，最低得分為0分)A太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng)B天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)C一束單色光照射到某種金屬表面不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵撌獾牟ㄩL太短D發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光的光強(qiáng)一定，頻率越高，逸出的光電子的最大初動(dòng)能就越大E大量的氫原子從n3的能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)只會(huì)輻射兩種不同頻率的光(2)(9分)如圖61518甲所示，在水平光滑軌道上停著甲、乙兩輛實(shí)驗(yàn)小車，甲車系一穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，當(dāng)甲車受到水平向右的瞬時(shí)作用力時(shí)，隨即啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，甲車運(yùn)動(dòng)一段距離后，與靜止的乙車發(fā)生正碰并粘在一起運(yùn)動(dòng)，紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞

12、后兩車的運(yùn)動(dòng)情況，如圖乙所示，電源頻率為50 Hz，甲車的質(zhì)量m甲2 kg，求：圖61518乙車的質(zhì)量m乙；兩車碰撞時(shí)內(nèi)能的增加量E.解析(1)太陽輻射能量來自太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，A項(xiàng)正確；天然放射現(xiàn)象中發(fā)出的射線只能來自原子核，所以該現(xiàn)象揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，B項(xiàng)正確；單色光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)楣獾念l率太小，由c知光波長太長，C項(xiàng)錯(cuò)；由光子理論和光電效應(yīng)方程可知，D項(xiàng)正確；大量的氫原子從n3的能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)有三種躍遷方式，會(huì)輻射出三種不同頻率的光子E項(xiàng)錯(cuò)(2)由題圖可知，碰前甲車運(yùn)動(dòng)的速度大小為v甲0.6 m/s(1分)碰后甲、乙兩車一起運(yùn)動(dòng)的速度大小為v共0.4 m/

13、s(1分)由動(dòng)量守恒定律可得：m甲v甲(m甲m乙)v共(2分)代入數(shù)據(jù)得：m乙1 kg(1分)兩車碰撞時(shí)內(nèi)能的增加EEkm甲v(m甲m乙)v(2分)代入數(shù)據(jù)可得：E0.12 J(2分)答案(1)ABD(2)1 kg0.12 J6(2014·高考沖刺卷三)(1)(6分)如圖61519所示是教材中介紹的兩個(gè)著名實(shí)驗(yàn)，其中左圖是_實(shí)驗(yàn)，由此科學(xué)家提出了_模型；右圖是_實(shí)驗(yàn)，它說明了光具有_圖61519(2)(9分)如圖61520所示，乙車中裝滿海綿，其總質(zhì)量與甲車質(zhì)量均為M，兩車都靜止在光滑的水平面上，現(xiàn)有甲車上的質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從甲車上表面邊緣水平向右跳出，剛好落到乙車的O點(diǎn)并相對(duì)乙車靜止，重力加速度為g，求：圖61520甲車的最終速度；運(yùn)動(dòng)員與乙車相互作用過程中損失的機(jī)械能解析(1)粒子散射實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)的粒子都能穿過薄金箔，偏轉(zhuǎn)很小，但有少數(shù)粒子發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)粒子偏轉(zhuǎn)角度大于90°，盧瑟福根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型；愛因斯