（江蘇專用）高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題六 選做部分 第3講 動(dòng)量守恒定律 原子結(jié)構(gòu)和原子核提升訓(xùn)練-人教版高三物理試題

第3講動(dòng)量守恒定律原子結(jié)構(gòu)和原子核1．(2016·南京市二模)(1)下列說法正確的是()A．湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后猜想出原子內(nèi)的正電荷集中在很小的核內(nèi)B．半衰期是原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間C．在α、β、γ這三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，α射線的電離能力最強(qiáng)D．鈾核(eq\o\al(238,92)U)衰變?yōu)殂U核(eq\o\al(206,82)Pb)的過程中，要經(jīng)過8次α衰變和10次β衰變(2)如圖1所示氫原子能級(jí)圖，如果有大量處在n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷，則能輻射出________種不同頻率的光，其中波長最長的光子能量是________J。圖1(3)如圖2所示，在水平光滑直導(dǎo)軌上，靜止著三個(gè)質(zhì)量均為m＝1kg的相同小球A、B、C，現(xiàn)讓A球以v0＝2m/s的速度向著B球運(yùn)動(dòng)，A、B兩球碰撞后粘在一起，兩球繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)并與C球碰撞，C球的最終速度vC＝1m/s。問：圖2①A、B兩球與C球相碰前的共同速度多大？②兩次碰撞過程中一共損失了多少動(dòng)能？解析(3)①A、B相碰，滿足動(dòng)量守恒，則有mv0＝2mv1得兩球跟C球相碰前的速度v1＝1m/s②兩球與C球碰撞同樣滿足動(dòng)量守恒2mv1＝mvC＋2mv2兩球相碰后的速度v2＝0.5m/s兩次碰撞損失的動(dòng)能ΔE＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)-eq\f(1,2)×2mveq\o\al(2,2)-eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)＝1.25J答案(1)BC(2)33.49×10-19(3)①0.5m/s②1.25J2．(2016·十三大市?？贾亟M改編)(1)下列說法中正確的是()A．γ射線是原子受激發(fā)后向低能級(jí)躍遷時(shí)放出的B．在穩(wěn)定的重原子核中，質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)多C．核反應(yīng)過程中如果核子的平均質(zhì)量減小，則要吸收核能D．診斷甲狀腺疾病時(shí)，注入放射性同位素碘131作為示蹤原子(2)用頻率均為ν但強(qiáng)度不同的甲、乙兩種光做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)光電流與電壓的關(guān)系如圖3所示，由圖可知，________(填“甲”或“乙”)光的強(qiáng)度大。已知普朗克常量為h，被照射金屬的逸出功為W0，則光電子的最大初動(dòng)能為________。圖3(3)如圖4所示，位于光滑水平桌面上的小滑塊P和Q均可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量均為m，Q與輕質(zhì)彈簧相連并處于靜止?fàn)顟B(tài)，P以初速度v向Q運(yùn)動(dòng)并與彈簧發(fā)生作用。求整個(gè)過程中彈簧的最大彈性勢能。圖4解析(1)γ射線是原子核受激發(fā)后向低能級(jí)躍遷時(shí)放出的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在穩(wěn)定的重原子核中，中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多，B項(xiàng)錯(cuò)誤；核反應(yīng)中核子的平均質(zhì)量減小，說明有質(zhì)量虧損，則要釋放核能，C項(xiàng)錯(cuò)誤。(2)正向電壓時(shí)，飽和電流越大，光的強(qiáng)度越大，故甲的光強(qiáng)大；根據(jù)光電效應(yīng)方程有最大初動(dòng)能Ek＝hν-W0。(3)由動(dòng)量守恒得mv＝2mv共由能量守恒定律得eq\f(1,2)mv2＝Epmax＋eq\f(1,2)·2m·veq\o\al(2,共)，Epmax＝eq\f(1,4)mv2。答案(1)D(2)甲hν-W0(3)eq\f(1,4)mv23．(2016·宿遷市高三摸底)(1)關(guān)于下列四幅圖的說法正確的是()圖5A．甲圖為放射源放出的三種射線在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡，射線1為α射線B．乙圖中，用紫外光燈照射與驗(yàn)電器相連的鋅板，發(fā)現(xiàn)原來閉合的驗(yàn)電器指針張開，此時(shí)鋅板和驗(yàn)電器均帶正電C．丙圖為α粒子散射實(shí)驗(yàn)示意圖，盧瑟福根據(jù)此實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型D．丁圖為核反應(yīng)堆示意圖，它是利用了鈾核聚變反應(yīng)所釋放的能量(2)在水平放置的氣墊導(dǎo)軌上，質(zhì)量為0.4kg、速度為0.5m/s的滑塊甲與質(zhì)量為0.6kg。速度為0.1m/s的滑塊乙迎面相撞，碰撞后滑塊乙的速度大小變?yōu)?.2m/s，此時(shí)滑塊甲的速度大小為________m/s，方向與它原來速度方向________。(3)一靜止的鈾核eq\o\al(232,92)U(原子質(zhì)量為232.0372u)放出一個(gè)帶電粒子(原子質(zhì)量為4.0026u)后衰變成釷核eq\o\al(228,90)Th(原子質(zhì)量為228.0287u)。①該過程的衰變方程為____________________________________________；②求該衰變過程中放出的核能(1u相當(dāng)于931MeV，結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。解析(1)由三種射線的特征和左手定則知甲圖中的射線1為β射線，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；紫外線照射鋅板后，有光電子逸出，則鋅板和驗(yàn)電器均帶正電，選項(xiàng)B正確；盧瑟福根據(jù)α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，選項(xiàng)C正確；核反應(yīng)堆利用的是鈾核裂變反應(yīng)釋放的能量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。(2)選滑塊甲開始運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?，碰撞后滑塊乙的方向反向，由動(dòng)量守恒定律m甲v甲-m乙v乙＝m甲v甲′＋m乙v乙′，解得v甲＝0.05m/s。方向與它原來的方向相同。(3)①eq\o\al(232,92)U→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(228,90)Th②Δm＝232.0372u-4.0026u-228.0287u＝0.0059uΔE＝Δmc2＝0.0059×931MeV＝5.5MeV。答案(1)BC(2)0.05相同(3)①eq\o\al(232,92)U→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(228,90)Th②5.5MeV4．(1)許多情況下光是由原子內(nèi)部電子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，因此光譜的研究是探索原子結(jié)構(gòu)的一條重要途徑。關(guān)于氫原子光譜、氫原子能級(jí)和氫原子核外電子的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是()A．氫原子巴爾末線系譜線是包含從紅外到紫外的線狀譜B．氫原子光譜的不連續(xù)性，表明氫原子的能級(jí)是不連續(xù)的C．氫原子處于不同能級(jí)時(shí)，電子在各處的概率是相同的D．氫光譜管內(nèi)氣體導(dǎo)電發(fā)光是熱輻射現(xiàn)象(2)我國科學(xué)家因中微子項(xiàng)目研究獲2016基礎(chǔ)物理學(xué)突破獎(jiǎng)。中微子是一種靜止質(zhì)量很小的不帶電粒子，科學(xué)家在1953年找到了中微子存在的直接證據(jù)：把含氫物質(zhì)置于預(yù)計(jì)有很強(qiáng)反中微子流(反中微子用eq\o(ν,\s\up6(-))表示)的反應(yīng)堆內(nèi)，將會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)eq\o(ν,\s\up6(-))＋eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(1,0)n＋eq\o\al(0,1)e，實(shí)驗(yàn)找到了與此反應(yīng)相符的中子和正電子。若反中微子能量是E0，則反中微子的質(zhì)量meq\o(ν,\s\up6(-))＝________，該物質(zhì)波的頻率ν＝________(普朗克常量為h，真空中光速為c)。(3)在eq\o(ν,\s\up6(-))＋eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(1,0)n＋eq\o\al(0,1)e反應(yīng)過程中，①若質(zhì)子是靜止的，測得正電子動(dòng)量為p1，中子動(dòng)量為p2，p1、p2方向相同，求反中微子的動(dòng)量p。②若質(zhì)子質(zhì)量為m1，中子質(zhì)量為m2，電子質(zhì)量為m3，m2>m1。要實(shí)現(xiàn)上述反應(yīng)，反中微子能量至少是多少？(真空中光速為c)解析(1)氫原子巴爾末線系譜線是包含從可見光到紫外的線狀譜，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；氫原子光譜的不連續(xù)性，表明氫原子的能級(jí)是不連續(xù)的，選項(xiàng)B正確；氫原子處于不同能級(jí)時(shí)，電子在各處的概率是不同的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；氫光譜管內(nèi)氣體導(dǎo)電發(fā)光是高壓放電現(xiàn)象，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。(2)由質(zhì)能方程得，E0＝meq\o(ν,\s\up6(-))c2，解得meq\o(ν,\s\up6(-))＝eq\f(