高考物理二輪復習 訓練14 動量守恒定律、原子結構和原子核

1、訓練14動量守恒定律、原子結構和原子核中?？嫉?個問題1(2012·浙江自選，14)一個靜止的钚核Pu自發(fā)衰變成一個鈾核U和另一個原子核X，并釋放出一定的能量其核衰變方程為：PuUX.(1)方程中的“X”核符號為_；(2)钚核的質量為239.052 2 u，鈾核的質量為235.043 9 u，X核的質量為4.002 6 u，已知1 u相當于931 MeV，則該衰變過程放出的能量是_MeV；(3)假設钚核衰變釋放的能量全部轉變?yōu)殁櫤撕蚗核的動能，則X核與軸核的動能之比是_2(1)圖1412中甲、乙兩幅圖是氫原子的能級圖，圖中箭頭表示出核外電子在兩能級間躍遷的方向，_(填“甲”或“乙”)

2、圖中電子在躍遷時吸收光子；在光電效應實驗中，有兩個學生分別用藍光和不同強度的黃光來研究光電流與電壓的關系，得出的圖象分別如丙、丁兩幅圖象所示、能正確表示光電流與電壓關系的是_(填“丙”或“丁”)圖圖1412(2)以下說法中正確的是()A光電效應揭示了光的粒子性，而康普頓效應揭示了光的波動性B原子核的質量等于組成它的核子的質量之和C衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉變?yōu)橘|子時所產(chǎn)生的D高速運動的質子、中子和電子都具有波動性(3)兩個質量相等的物體，向同一方向運動，速度分別為v13 m/s，v22 m/s，它們發(fā)生對心碰撞后，速度分別為v1和 v2.若v12 m/s，則v2_m/s.在各種可能碰撞

3、中，v1的最大值為_m/s.3(1)下列說法中正確的是()A用不可見光照射金屬一定比用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的初動能大B粒子散射實驗中極少數(shù)粒子發(fā)生了較大偏轉是盧瑟福猜想原子核式結構模型的主要依據(jù)C核反應方程：BeHeCX中的X為質子D.C的半衰期為5 730年，若測得一古生物遺骸中的C含量只有活體中的，則此遺骸距今約有21 480年(2)一炮彈質量為m，以一定的傾角斜向上發(fā)射，到達最高點時速度為v，炮彈在最高點爆炸成兩塊，其中一塊沿原軌道返回，質量為.求爆炸后系統(tǒng)增加的機械能4(2012·鄭州市質量檢測)(1)甲、乙兩種金屬發(fā)生光電效應時，光電子的最大初動能與入射光頻率間的

4、函數(shù)關系分別如圖1413中的、所示下列判斷正確的是_圖1413A與不一定平行B乙金屬的極限頻率大C圖象縱軸截距由入射光強度決定D、的斜率是定值，與入射光和金屬材料均無關系(2)如圖1414所示，一輕質彈簧兩端連接著物體A和物體B，放在光滑的水平面上，水平速度為v0的子彈射中物體A并嵌在其中，已知物體B的質量為mB，物體A的質量是物體B的質量的，子彈的質量是物體B的質量的，求彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能圖14145(1)下列說法中正確的是_A一群氫原子處在n4的能級，由較高能級躍遷到較低能級時，輻射的光譜線條數(shù)為4條B原子核的衰變是原子核在其他粒子的轟擊下而發(fā)生的C衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中

5、子轉化成質子和電子所產(chǎn)生的D放射性元素的半衰期隨溫度和壓強的變化而變化(2)質量為m的物體A，以一定的速度v沿光滑的水平面運動，跟迎面而來速度大小為v的物體B相碰撞，碰后兩個物體結合在一起沿碰前A的方向運動，且它們的共同速度大小為v.求B物體的質量和碰撞過程中損失的機械能6(1)下列說法正確的是()A最近發(fā)生事故的福島核電站利用的是輕核聚變的原理發(fā)電的B用不可見光照射金屬一定比用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的初動、能要大C波粒二象性中的波動性是大量光子和高速運動的微觀粒子的行為，這種波動性與機械波在本質上是不同的D欲使處于基態(tài)的氫原子電離，可以用動能為13.7 eV的電子去碰撞(2)如圖14

6、15所示 ，C是放在光滑的水平面上的一塊木板，木板的質量為3m，在木板的上面有兩塊質量均為m的小木塊A和B，它們與木板間的動摩擦因數(shù)均為.最初木板靜止，A、B兩木塊同時以方向水平向右的初速度v0和2v0在木板上滑動，木板足夠長，A、B始終未滑離木板求：木塊B從剛開始運動到與木板C速度剛好相等的過程中，木塊B所發(fā)生的位移圖14157(2012·濟南市高考模擬)(1)太陽內(nèi)部有多種熱核反應，其中的一個反應方程是：HHH的質量為m1；H的質量為m2，He的質量為m3，X的質量為m4，則下列說法中正確的是()AX是中子B.H和H在常溫下就能夠發(fā)生聚變C這個反應釋放的核能為E(m1m2m3m4

7、)c2D我國大亞灣核電站就是利用輕核的聚變釋放的能量來發(fā)電的(2)如圖1416所示，質量為mB2 kg的平板車B上表面水平，開始時靜止在光滑水平面上，在平板車左端靜止著一塊質量為mA2 kg的物體A，一顆質量為m00.01 kg的子彈以v0600 m/s的水平初速度瞬間射穿A后，速度變?yōu)関100 m/s，已知A，B之間的動摩擦因數(shù)不為零，且A和B最終達到相對靜止求：圖1416物體A的最大速度vA的大小；平板車B的最大速度vB的大小8(1)下列說法正確的是_A盧瑟福通過粒子散射實驗建立了原子核式結構模型B根據(jù)玻爾理論可知，當氫原子從n4的狀態(tài)躍遷到n2的狀態(tài)時，發(fā)射出光子C衰變中產(chǎn)生的射線實際上

8、是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的D原子核的半衰期由核內(nèi)部自身因素決定，與原子所處的化學狀態(tài)和外部條件無關(2)能源是社會發(fā)展的基礎，發(fā)展核能是解決能源問題的途徑之一下列釋放核能的反應方程，表述正確的有()A.HHHen是核聚變反應B.HHHen是衰變C.UnBaKr3n是核裂變反應D.UnXeSr2n是衰變(3)如圖1417所示，滑塊A、B靜止在水平氣墊導軌上，兩滑塊間緊壓一輕彈簧，滑塊用細線連接，細線燒斷后，輕彈簧掉落，兩個滑塊向相反方向運動現(xiàn)拍得一組頻閃照片已知滑塊A的質量為100 g，求：滑塊B的質量圖1417參考答案1解析(1)根據(jù)質量數(shù)、電荷數(shù)守恒，得X核的質量數(shù)為23923

9、54，核電核數(shù)為94922，故“X”核為氦核，符號為He.(2)钚核衰變過程中的質量虧損m239.052 2 u235.042 9 u4.002 6 u0.005 7 u，根據(jù)愛因斯坦質能方程，得出衰變過程中放出的能量E0.005 7×931 MeV5.31 MeV.(3)钚核衰變成鈾核和X核，根據(jù)動量守恒定律，兩者動量大小相等，根據(jù)Ekmv2，得X核和鈾核的動能之比58.7.答案(1)2(1)乙丁(2)CD(3)33解析(2)爆炸后一塊彈片沿原軌道返回，則該彈片速度大小為v，方向與原方向相反，設另一塊爆炸后瞬時速度大小為v1，則爆炸過程中動量守恒，有mvvv1，解得v13v.爆炸過

10、程中重力勢能沒有改變，爆炸前系統(tǒng)總動能Ekmv2，爆炸后系統(tǒng)總動能Ek×v2×(3v)22.5 mv2，系統(tǒng)增加的機械能E2mv2.答案(1)B(2)2mv24解析(1)由愛因斯坦光電效應方程可知EkhW0，可知最大初動能與入射光頻率間的函數(shù)關系斜率h是定值，與入射光和金屬材料均無關系，因此圖線平行，選項A錯誤，D正確；由圖象橫軸截距可知乙金屬的極限頻率大，選項B正確；圖象縱軸截距數(shù)值等于W0，是由金屬決定的，選項C錯誤；因此答案選B、D.(2)子彈射入物體A的過程中，由動量守恒定律得：v0v1，從子彈射入物體A到彈簧壓縮到最短，由動量守恒定律得：v1v2，由機械能守恒定律

11、得：vvEp由以上各式聯(lián)立解得EpmBv.答案(1)BD(2)mBv5解析(1)一群氫原子處在n4的能級，由較高能級躍遷到較低能級時，輻射的光譜線條數(shù)為3216條，選項A錯誤；原子核的衰變是自發(fā)的，不是原子核在其他粒子的轟擊下而發(fā)生的，選項B錯誤；衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉化成質子和電子所產(chǎn)生的，選項C正確；放射性元素的半衰期不隨溫度和壓強的變化而變化，選項D錯誤(2)由動量守恒定律得：mvmB×v(mmB)×v，解得mB，由能量守恒定律可得，碰撞過程中損失的機械能，Emv2mB2(mmB)2mv2.答案(1)C (2)mv26解析(1)目前的核電站都是利用的重核裂

12、變發(fā)電的，因為受控熱核反應目前還沒有開始民用，選項A錯誤；不可見光還包括紅外線，因此用不可見光照射金屬不一定比用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的初動能大，B錯誤；波粒二象性中的波動性是大量光子和高速運動的微觀粒子的行為，這種波動性與機械波在本質上是不同的，選項C正確；基態(tài)的氫原子的能量是13.6 eV，因此欲使處于基態(tài)的氫原子電離，可以用動能為13.7 eV的電子去碰撞，D正確(2)木塊A先做勻減速直線運動，后做勻加速直線運動；木塊B一直做勻減速直線運動；木板C做兩段加速度不同的勻加速直線運動，直到A、B、C三者的速度相等為止，設三者速度相等時的速度為v1.對A、B、C三者組成的系統(tǒng)，由動量守

13、恒定律得：mv02mv0(mm3m)v1對木塊B運用動能定理，有：mgsmvm(2v0)2解得：s.答案(1)CD(2)7解析(1)由核反應方程知A正確；聚變發(fā)生的條件是高溫；B錯誤；由質能方程知C正確；大亞灣核電站是利用重核裂變發(fā)電的，D錯誤(2)子彈穿過物體A的過程中，對子彈和物體A，由動量守恒定律得：m0v0m0vmAvA解得：vA2.5 m/s對物體A和平板車B，由動量守恒定律得：mAvA(mAmB)vB解得：vB1.25 m/s.答案(1)AC(2)2.5 m/s1.25 m/s8解析(1)衰變是放射性原子核放射電子(粒子)而轉變?yōu)榱硪环N核的過程，射線來源于原子核而不是核外電子所以C錯，A、B