專題9動量守恒原子

1、專題九1. （2014 內(nèi)蒙古包頭測評）如圖所示為盧瑟福和他的助手做a粒子散射實驗的裝置示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B C三個位置時，關(guān)于觀察到的現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A. 相同時間內(nèi)放在 A位置時觀察到屏上的閃光次數(shù)最多B相同時間內(nèi)放在 B位置時觀察到屏上的閃光次數(shù)最少C. 相同時間內(nèi)放在 C位置時觀察到屏上的閃光次數(shù)最少D. 放在C位置時觀察不到屏上有閃光答案AC解析19091911年，英國物理學(xué)家盧瑟福和他的助手進(jìn)行了用a粒子轟擊金箔的實驗，實驗發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)a粒子穿過金箔后基本上仍沿原來的方向前進(jìn)，但有少數(shù)a粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的角度甚至大于90°,

2、也就是說它們幾乎被“撞” 了回來，則A、C正確。2 . （2014 河北石家莊質(zhì)檢）下列說法正確的是（）A. Th核發(fā)生一次a衰變時，新核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了4B. 太陽輻射的能量最主要來自太陽內(nèi)部的熱核反應(yīng)C. 若使放射性物質(zhì)的溫度升高，其半衰期可能變小D. 用14eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子，可使其電離E. 光電管是基于光電效應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換器件，可使光信號轉(zhuǎn)換成電信號答案BDE解析因a衰變的本質(zhì)是發(fā)生衰變的核中減少2個質(zhì)子和2個中子形成氦核，所以一次a衰變，新核與原來的核相比，中子數(shù)減少了 2, A項錯，太陽輻射的能量是太陽內(nèi)部核 聚變產(chǎn)生的，所以 B項正確。半衰期由核內(nèi)部自身

3、因素決定，與其他因素?zé)o關(guān)，所以C項錯。因為氫原子基態(tài)的能量為一13.6eV ,所以用14eV光子照射一定能電離，D項正確。由光電管的工作原理可知 E項正確。3. （2014 湖北八校二聯(lián)）關(guān)于原子與原子核，下列說法正確的有（）A. 盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型，可以解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征B. 玻爾的原子模型，成功引入了量子化假說C. 元素的放射性不受化學(xué)狀態(tài)影響，說明射線來自原子核，且原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的D. 比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定E. 對于相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變和重核裂產(chǎn)生的能量是相同的答案BCD解析由玻爾的假說，可以解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜

4、的分立特征，則A錯，B正確；放射性元素的半衰期只由核內(nèi)部自身因素決定，與其所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒有關(guān)系，C正確；由結(jié)合能的定義可判斷D正確；質(zhì)量相同的核燃料，輕核聚變與重核裂變中的質(zhì)量虧損不一定相同，由 E= A mS可知 E不一定相同，E錯誤。4. (2014 江西八校聯(lián)考)如圖所示是氫原子的能級圖，大量處于n , .SQ 。打心起=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時，一共可以輻射出6種不同頻率的光:23.4子，其中巴耳末系是指氫原子由高能級向n= 2能級躍遷時釋放的光子，則()A. 6種光子中波長最長的是 n = 4激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時產(chǎn)生的B. 6種光子中有2種屬于巴耳末系C. 使n =

5、4能級的氫原子電離至少要 0.85eV的能量D. 若從n = 2能級躍遷到基態(tài)釋放的光子能使某金屬板發(fā)生光電效應(yīng)，則從n= 3能級躍 遷到n = 2能級釋放的光子也一定能使該板發(fā)生光電效應(yīng)E. 在6種光子中，從n = 4能級躍遷到n= 1能級釋放的光子康普頓效應(yīng)最明顯答案BCEc解析由E4 Ei= h丁，得6種光子中由n = 4到n= 1的能量差最大，波長最短，所以 入A項錯誤。由巴耳末系的定義， 知在6種光子中只有n= 4躍遷到n = 2和n = 3躍遷到n = 2釋 放的光子屬巴耳末系， B項正確。由E* E4= 0 ( 0.85eV) = 0.85eV，所以要使n= 4能級的氫原子電離至

6、少需 0.85eV的能量，C項正確。因為 E> Ei = 10.2eV = h v i, E已=1.89eV = h v 2，所以v 1> v 2,故D項錯。在6種光子中，從n= 4能級躍遷到n = 1能級時釋放的光子 的能量最大，則光子的波長最短，康普頓效應(yīng)最明顯，故E項正確。5. 如圖所示，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運(yùn)動。兩球質(zhì)量關(guān)系為m= 2mA,規(guī)定向右為正方向,A、B兩球的動量均為 6kg m/s,運(yùn)動中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A球的動量增量為一4kg m/s，貝U ()A.左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為2 :5B.左方是A 球,碰撞后A、B兩

7、球速度大小之比為1 :10C.右方是A 球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為2 :5D.右方是A 球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為1 :10答案A解析由兩球的動量都是 6kg m/s可知，運(yùn)動方向都向右，且能夠相碰，說明左方是質(zhì)量小速度大的小球，故左方是 A球。碰后 A球的動量減少了 4kg m/s,即A球的動量為 2kg m/s，由動量守恒定律得 B球的動量為10kg m/s，則其速度比為 2 : 5,故選項A是正 確的。6. 如圖甲所示，在光滑水平面上的兩小球發(fā)生正碰，小球的質(zhì)量分別為m和m。圖乙為它們碰撞前后的s t圖象。已知 m= 0.1kg，由此可以判斷（）A. 碰前m靜止，m向右運(yùn)

8、動B. 碰后m和m都向右運(yùn)動C. m = 0.3kgD. 碰撞過程中系統(tǒng)損失了 0.4J的機(jī)械能答案AC解析由圖乙可以看出，碰前m的位移隨時間均勻增加,m的位移不變，可知 m靜止,m向右運(yùn)動，故 A是正確的。碰后一個位移增大，一個位移減小，說明運(yùn)動方向不一致，即B錯誤。由圖乙可以算出碰前 m的速度vi = 4m/s，碰后的速度 vi'= 2m/s，碰前m的速度 v =0,碰后的速度 V2= 2m/s，由動量守恒 mvi+ mV2= mvi'+ mV2z，計算得 m= 0.3kg，故1 2 1 2 1 2C是正確的。碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能 E= qmw -mv1, rm

9、9; = 0。因此D是錯誤的。7 .在光電效應(yīng)現(xiàn)象中，若某金屬的截止波長為入0，已知真空中的光速和普朗克常量分別為c和h,該金屬的逸出功為多少？若用波長為入（入 入°）的單色光做實驗，則光電子的最大初動能為多少？答案he/入0 he/入he/入0解析逸出功等于波長為入0的光子的能量即 W0= he/ 入 0若用波長為 入的單色光做實驗，由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可得，最大初動能Ek= he/入he/ 入 08. （1）下列說法中正確的有。A. 光電效應(yīng)實驗中，只要入射光足夠強(qiáng)，就能產(chǎn)生光電流B. 盧瑟福的a粒子散射實驗結(jié)果表明電子是原子的組成部分，原子不可再分的觀念被 打破D. 放射性元

10、素的半衰期由其原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定，與外界因素?zé)o關(guān)E. 氫原子從高能級向低能級躍遷時，放出光子，電勢能減少(2)科學(xué)家用質(zhì)子轟擊鋰核的實驗來驗證“愛因斯坦質(zhì)能方程”，已知質(zhì)子轟擊鋰核7Li能產(chǎn)生兩個 a 粒子，mi= 7.016u , mH= 1.0078u , mHe= 4.0026u,1u 相當(dāng)于 931.5MeV,則此核 反應(yīng)的方程式為 ，此核反應(yīng)釋放的核能為 MeV(保留3位有效數(shù)字)。答案(1)CDE (2) 1H+ 3Li f2；He 17.3解析(1)在光電效應(yīng)實驗中，若照射光的頻率小于極限頻率，無論光照時間多長，光照強(qiáng)度多大，都不能產(chǎn)生光電流，A錯；湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，打破了原子不可

11、再分的觀念，B錯；丫射線是原子核受激發(fā)而產(chǎn)生的，C對；放射性元素的半衰期與溫度以及化合狀態(tài)等無關(guān)，由核本身的性質(zhì)決定，D對；氫原子從高能級向低能級躍遷時，放出光子，電勢能減少，E對。(2)由題意及質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒知核反應(yīng)方程式為1H+】Li i2；He,此核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為 mi= m+ mii 2me= 0.0186U，此核反應(yīng)釋放的核能為17.3MeV。9 .如圖所示，一質(zhì)量為 2m的小球A用長為L= 0.5m的輕繩與懸點0相連，0點離地面的 高為L,在O點正下方的光滑地面上放置一質(zhì)量為 m的小球B,將A球放置在與O點等高的位 置，且將繩拉直， A B O在同一個豎直平面內(nèi)，現(xiàn)將小球

12、A由靜止釋放，求 A、B球碰撞后， B球可能獲得的最大速度。答案4T2gL解析(1)A球下落過程中，由機(jī)械能守恒有：1 22mgL= x 2mv)當(dāng)兩球發(fā)生彈性碰撞后，B球獲得的速度最大2mv0 = 2mv+ mv>1 2 1 2 1 2x 2mv0 = x 2mv + mv>2 2 2解得：V2= 3 v2gL10. (2014 寧夏銀川一中一模)如圖所示，在光滑水平面上有一塊長為L的木板B,其上表面粗糙，在其左端有一個光滑的圓弧槽C與長木板接觸但不連接，圓弧槽的下端與木板的V0上表面相平，B C靜止在水平面上。現(xiàn)有很小的滑塊A以初速度V。從右端滑上B并以？的速(1)木板B上表面

13、的動摩擦因數(shù)1：圓弧槽C的半徑Ro4答案5v2門 v216gL 64g解析由于水平面光滑,A與B C組成的系統(tǒng)動量守恒，有:1mv = mvo） + 2mv1 2 1 1 2 1 2 又 口 mgL= 2mvo ?m（2vo） 2mv1解得：5v2 卩=16gL(2)當(dāng)A滑上C, B與C分離，A C間發(fā)生相互作用。A到達(dá)最高點時兩者的速度相等，AC組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，有：1m(2vo) + mz= (m+ m)V211 2 1 2 1 2又尹（尹）+ §mv= 2（2m）v 2+ mgR解得：R=藹11. (2014 湖北八校二聯(lián))如圖，在水平地面上有兩物塊甲和乙，它們的質(zhì)量分別為2mm甲與地面間無摩擦，乙與地面間的動摩擦因數(shù)為卩?，F(xiàn)讓甲物塊以速度 vo向著靜止的乙運(yùn)動并發(fā)生正碰，試求:T乙2mm(1) 甲與乙第一次碰撞過程中系統(tǒng)的最小動能；(2) 若甲在乙剛停下來時恰好與乙發(fā)生第二次碰撞，則在第一次碰撞中系統(tǒng)損失了多少機(jī)械能？ 2 2 1 2 答案(1)；mvo ：mv34解析(1)碰撞過程中系統(tǒng)動能最小時，為兩物體