2017年度高考物理（原子物理和動量）二輪專題練習(xí)

1、原子物理和動量1能級和能級躍遷(1)軌道量子化核外電子只能在一些分立的軌道上運動rnn2r1(n1,2,3，)(2)能量量子化原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)En(n1,2,3，)(3)吸收或輻射能量量子化原子在兩個能級之間躍遷時只能吸收或發(fā)射一定頻率的光子，該光子的能量由前后兩個能級的能量差決定，即hEmEn.2原子核的衰變衰變類型衰變衰變衰變方程XYHeXYe衰變實質(zhì)2個質(zhì)子和2個中子結(jié)合成一整體射出1個中子轉(zhuǎn)化為1個質(zhì)子和1個電子2H2nHenHe衰變規(guī)律質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒3.射線、射線、射線之間的區(qū)別名稱射線射線射線實質(zhì)氦核流電子流光子速度約為光速的約為光速的99%光速電離作用很

2、強較弱很弱貫穿能力很弱較強最強4.核反應(yīng)、核能、裂變、輕核的聚變(1)在物理學(xué)中，原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過程，稱為核反應(yīng)核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒的規(guī)律(2)質(zhì)能方程：一定的能量和一定的質(zhì)量相聯(lián)系，物體的總能量和它的質(zhì)量成正比，即Emc2或Emc2.(3)核物理中，把重核分裂成質(zhì)量較小的核，釋放出核能的反應(yīng)，稱為裂變；把輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，釋放出核能的反應(yīng)，稱為聚變(4)核能的計算：Emc2，其中m為核反應(yīng)方程中的質(zhì)量虧損；Em×931.5 MeV，其中質(zhì)量虧損m以原子質(zhì)量單位u為單位(5)原子核的人工轉(zhuǎn)變盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程為：NHeOH查德威克

3、發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程為：BeHe6Cn約里奧·居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素和正電子的核反應(yīng)方程為：AlHePn，PSie5光電效應(yīng)及其方程(1)光電效應(yīng)的規(guī)律：入射光的頻率大于金屬的極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)；光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大，與入射光的強度無關(guān)；光電流的強度與入射光的強度成正比；光電子的發(fā)射幾乎是瞬時的，一般不大于109 s.(2)光電效應(yīng)方程：EkhW0.6動量守恒定律(1)表達式：m1v1m2v2m1v1m2v2；或pp(系統(tǒng)相互作用前的總動量p等于系統(tǒng)相互作用后的總動量p)；或p0(系統(tǒng)總動量的增量為零)；或p1p2(相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng)，兩物體動

4、量的增量大小相等、方向相反)(2)動量守恒定律的適用條件系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)雖受外力但所受外力的合力為零系統(tǒng)所受合力不為零，但在某一方向上系統(tǒng)所受外力的合力為零，則在該方向上系統(tǒng)動量守恒系統(tǒng)雖受外力，但外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力且作用時間極短，如碰撞、爆炸過程7彈性碰撞與非彈性碰撞碰撞過程遵從動量守恒定律如果碰撞過程中機械能守恒，這樣的碰撞叫做彈性碰撞；如果碰撞過程中機械能不守恒，這樣的碰撞叫做非彈性碰撞8碰撞問題同時遵守的三條原則(1)系統(tǒng)動量守恒原則(2)物理情景可行性原則(3)不違背能量守恒原則碰撞過程滿足EkEk即m1vm2vm1v12m2v22或1在書寫核反應(yīng)方程時，一般先滿足質(zhì)量數(shù)守恒，后滿足電

5、荷數(shù)守恒2在處理粒子的碰撞和衰變問題時，通常應(yīng)用動量守恒定律、質(zhì)能方程和能量守恒定律綜合分析.題型1原子物理基本知識與動量守恒定律的組合例1(15分)(1)(6分)以下說法中正確的是()A普朗克在研究黑體輻射問題時提出了能量子假說B貝可勒爾通過實驗發(fā)現(xiàn)了中子，湯姆孫通過實驗發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子C盧瑟福通過實驗提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型D氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變，核反應(yīng)方程是HHHenE運動的宏觀物體也具有波動性，其速度越大物質(zhì)波的波長越大(2)(9分)如圖1所示，質(zhì)量均為m的小車與木箱緊挨著靜止在光滑的水平冰面上，質(zhì)量為2m的小明站在小車上用力向右迅速推出木箱，木箱相對于冰面的速度為v，接著木箱與右側(cè)豎直

6、墻壁發(fā)生彈性碰撞，反彈后被小明接住，求小明接住木箱后三者共同速度的大小圖1解析(1)根據(jù)物理學(xué)史實，選項A、C正確；查德威克通過實驗發(fā)現(xiàn)了中子，湯姆孫通過實驗發(fā)現(xiàn)了電子，選項B錯誤；根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知，選項D正確；運動的宏觀物體也具有波動性，其速度越大物質(zhì)波的波長越小，選項E錯誤(2)取向左為正方向，根據(jù)動量守恒定律得推出木箱的過程有0(m2m)v1mv(3分)接住木箱的過程有mv(m2m)v1(mm2m)v2(3分)解得共同速度v2(3分)答案(1)ACD(2)以題說法運用動量守恒定律解題的步驟1確定研究對象(系統(tǒng))；2做好受力分析，判斷是否滿足動量守恒的條件；3確定滿足動量守恒

7、的過程；4選取正方向，明確初、末狀態(tài)；5列方程求解(1)下列說法正確的是_A光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光具有粒子性B陰極射線的本質(zhì)是高頻電磁波C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D衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分E一群氫原子從n3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，能輻射3種不同頻率的光子(2)如圖2所示，在水平地面上有A、B兩個物體，質(zhì)量分別為mA2 kg，mB1 kg，A、B相距s9.5 m，A以v010 m/s的初速度向靜止的B運動，與B發(fā)生正碰，碰撞時間極短，分開后仍沿原來方向運動，A、B均停止運動時相距s19.5 m已知A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)均為0.1，取g10 m/s2，求

8、碰撞過程中的能量損失圖2答案(1)ACE(2)24 J解析(1)光電效應(yīng)是證明光具有粒子性的一個典型實驗，選項A正確；陰極射線的本質(zhì)是高速運動的電子流，選項B錯誤；盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型就是根據(jù)粒子散射實驗提出的，選項C正確；衰變中飛出的電子是由一個中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時釋放出來的，原子核中沒電子，選項D錯誤；一群原子從n3激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)有3種途徑，從n3能級到n2能級，從n2能級到n1能級，從n3能級直接到n1能級，選項E正確(2)從A開始運動到與B相碰這一時間段內(nèi)，根據(jù)sv0tgt2代入已知條件，解得t119 s(舍掉，這表示A超過B后直到靜止然后反向加速運動經(jīng)過B點時所需要的時間)t21

9、s于是碰撞時刻A的速度vv0gt29 m/s碰撞過程中能量損失了，但是動量守恒，設(shè)碰撞后A的速度為v1，B的速度為v2，根據(jù)動量守恒定律，有mAvmAv1mBv2同時2gxAv2gxBvsxBxA19.5 m聯(lián)立解得v15 m/s，v28 m/s可知碰撞前能量為mAv281 J，碰撞后能量為mAvmBv25 J32 J57 J，所以碰撞過程中能量損失了24 J題型2氫原子能級與動量守恒定律的組合例2(15分)(1)(6分)已知氫原子的能級為：E113.60 eV，E23.40 eV，E31.51 eV，E40.85 eV，現(xiàn)用光子能量介于10.00 eV12.70 eV之間的某單色光去照射一群

10、處于基態(tài)的氫原子，則下列說法中正確的是()A該照射光的光子可能會被處于基態(tài)的氫原子吸收B該照射光的光子一定會被吸收C若可以吸收該光子，則可判斷激發(fā)后的氫原子發(fā)射不同能量的光子最多有3種D若可以吸收該光子，則可判斷激發(fā)后的氫原子發(fā)射不同能量的光子最多有6種(2)(9分)如圖3所示，AB為一光滑水平橫桿，桿上套一質(zhì)量為M的小圓環(huán)，環(huán)上系一長為L、質(zhì)量不計的細(xì)繩，繩的另一端拴一個質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)將繩拉直，且與AB平行，由靜止釋放小球，則：圖3當(dāng)細(xì)繩與AB成角時，圓環(huán)移動的距離是多少？若在橫桿上立一擋板，問應(yīng)與環(huán)的初位置相距多遠(yuǎn)，才不致使環(huán)在運動過程中與擋板相碰？解析(1)E2E110.20 eV，

11、E3E112.09 eV，由于光子能量介于10.00 eV12.70 eV，所以可能會被處于基態(tài)的氫原子吸收從而躍遷到能級2或能級3上，A正確；若此光子不符合能級差值，則不會被氫原子吸收，B錯誤；若吸收該光子，激發(fā)后的氫原子處于能級2或能級3上，則此時氫原子躍遷到基態(tài)發(fā)出的光子最多有三種，分別為32、31、21，C正確，D錯誤(2)設(shè)小球的水平位移大小為x1，圓環(huán)的水平位移大小為x2，且設(shè)向左為正方向，則有mx1Mx20(2分)x1x2LLcos (2分)解得x2(1分)設(shè)小球向左的最大水平位移大小為x1，圓環(huán)向右的最大水平位移為x2，且設(shè)向左為正方向，則有當(dāng)圓環(huán)運動到最右側(cè)速度為零時，小球應(yīng)

12、運動到最左邊同初始位置等高，且速度為零(1分)mx1Mx20(1分)x1x22L(1分)解得x2所以擋板與環(huán)的初始位置相距(1分)答案(1)AC(2)以題說法關(guān)于原子躍遷要注意以下四方面：(1)一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時，可能輻射的光譜條數(shù)N.(2)只有光子能量恰好等于躍遷所需的能量(hEmEn)時，光子才被吸收(3)“直接躍遷”只能對應(yīng)一個能級差，發(fā)射一種頻率的光子“間接躍遷”能對應(yīng)多個能級差，發(fā)射多種頻率的光子(4)入射光子能量大于電離能(hEEn)時，光子一定能被原子吸收并使之電離，剩余能量為自由電子的動能(1)動能為12.5 eV的電子通過碰撞使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)，最高能躍遷

13、到量子數(shù)n_的能級當(dāng)氫原子從這個能級躍遷回基態(tài)的過程中，輻射的光子的最長波長_m已知氫原子基態(tài)能量E113.6 eV，普朗克常量h6.63×1034 J·s.(保留三位有效數(shù)字)(2)如圖4所示，載人小車和彈性球靜止在光滑長直水平面上，球的質(zhì)量為m，人與車的總質(zhì)量為16m.人將球以水平速率v推向豎直墻壁，球又以速率v彈回，人接住球后再以速率v將球推向墻壁，如此反復(fù)圖4 (i)求人第一次將球推出的過程中，人做了多少功？(ii)人經(jīng)幾次推球后，再也不能接住球？答案(1)36.58×107(2)(i)mv2(ii)9次解析(1)12.5 eV大于讓氫原子從基態(tài)躍遷到n3

14、激發(fā)態(tài)上的能量，小于讓氫原子從基態(tài)躍遷到n4激發(fā)態(tài)上的能量，所以最高能躍遷到量子數(shù)為n3的能級；從n3激發(fā)態(tài)躍遷到n2激發(fā)態(tài)上的光子能量最小，波長最長，(3.41.51)×1.6×1019 Jh，代入數(shù)據(jù)解得6.58×107 m.(2)(i)以水平向右為正方向，人第一次將球推出后，設(shè)人與車的速度為v，球、人與車組成的系統(tǒng)動量守恒有016mvmv人對系統(tǒng)做功W×16mv2mv2所以Wmv2(ii)球反彈回來的速率始終為v，設(shè)人推球n次后，若人與車的速率也為v時，人恰好不能再接住球以水平向右為正方向，球與墻壁碰撞一次，墻壁對系統(tǒng)的沖量為Imv(mv)2mv球

15、與墻壁碰撞n次后，墻壁對系統(tǒng)的沖量為nI，由動量定理得nI(16mm)v即n·2mv(16mm)v解得n8.5次所以，人推球9次后，再也不能接住球題型3原子核的衰變、核反應(yīng)與動量守恒定律的組合例3(15分)(1)(6分)下列關(guān)于核反應(yīng)及衰變的表述正確的有_A.HHHen是輕核聚變BXNOH中，X表示HeC半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)無關(guān)D衰變中產(chǎn)生的射線實際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的E.Th衰變成Pb要經(jīng)過6次衰變和4次衰變(2)(9分)如圖5所示，平板小車C上固定有兩個完全相同的彈射裝置，在彈射裝置中分別壓裝上兩個光滑小球A、B，將它們停放在光滑水平地面上先打開球A所

16、在的裝置，將球A發(fā)射出去，球A獲得vA8 m/s的速度已知球A的質(zhì)量mA1 kg，小車C和球B的總質(zhì)量M4 kg.則：圖5發(fā)射球A時，彈射裝置釋放的能量為多少？將球A發(fā)射出去后，要使小車C停止，必須以多大的速度將質(zhì)量為 kg的球B發(fā)射出去？解析(1)由輕核聚變定義可知A正確；在核反應(yīng)過程中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，設(shè)選項B中X的電荷數(shù)為N，質(zhì)量數(shù)為M，則N781，N2，M14171，M4，B錯誤；半衰期為放射性元素自身的性質(zhì)，與所處化學(xué)狀態(tài)、物理環(huán)境無關(guān)，C正確；衰變的實質(zhì)是核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成了一個質(zhì)子和一個電子，D錯誤；設(shè)Th衰變成Pb要經(jīng)過x次衰變和y次衰變，則由902xy82，2324x208可

17、得x6，y4，E正確(2)發(fā)射球A時，球A、B和小車C組成的系統(tǒng)動量守恒，有mAvAMv1(2分)解得v12 m/s(1分)彈射裝置釋放的能量轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的動能，有EpmAvMv(2分)解得Ep40 J(1分)發(fā)射球B時，球B與小車組成的系統(tǒng)動量守恒，設(shè)將球B發(fā)射出去的速度為vB，有mBvBMv1(2分)解得vB12 m/s(1分)答案(1)ACE(2)40 J12 m/s以題說法1.原子核的衰變(1)衰變實質(zhì)：衰變是原子核中的2個質(zhì)子和2個中子結(jié)合成一個氦核并射出；衰變是原子核中的中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和一個電子，再將電子射出；衰變伴隨著衰變或衰變同時發(fā)生，不改變原子核的質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)，以光子形式

18、釋放出衰變過程中產(chǎn)生的能量(2)衰變的快慢由原子核內(nèi)部因素決定，跟原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)；半衰期是統(tǒng)計規(guī)律，對個別、少數(shù)原子無意義2核反應(yīng)方程的書寫(1)核反應(yīng)過程一般不可逆，所以核反應(yīng)方程中用“”表示方向而不能用等號代替(2)核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒，但核反應(yīng)前后的總質(zhì)量一般會發(fā)生變化(質(zhì)量虧損)且釋放出核能(3)核反應(yīng)的生成物一定要以實驗為基礎(chǔ)，不能只依據(jù)兩個守恒規(guī)律憑空杜撰出生成物來寫核反應(yīng)方程(1)2011年3月，日本地震引發(fā)海嘯，繼而福島核電站發(fā)生核泄漏關(guān)于核電站和核輻射，下列說法中正確的是()A核反應(yīng)堆發(fā)生的是輕核聚變反應(yīng)B核反應(yīng)堆發(fā)生的是重核裂變反應(yīng)C放射性同位素的

19、半衰期長短是由核內(nèi)部本身決定，與外部條件無關(guān)D放射性同位素的半衰期長短與地震、風(fēng)力等外部環(huán)境有關(guān)(2)如圖6所示，一平板小車靜止在光滑的水平面上，可看做質(zhì)點的質(zhì)量均為m的物體A、B分別以2v和v的初速度，沿同一直線同時從小車兩端相向水平滑上小車設(shè)兩物體與小車間的動摩擦因數(shù)均為，小車質(zhì)量也為m，最終物體A、B都停在小車上(若A、B相碰，碰后一定粘在一起)要想使物體A、B不相碰，平板車的長度至少為多長？圖6答案(1)BC(2)解析(1)核反應(yīng)堆發(fā)生的是重核裂變反應(yīng)，A錯誤，B正確；放射性同位素的半衰期長短是由核內(nèi)部本身決定，與外部條件無關(guān)，C正確，D錯誤(2)設(shè)A、B及小車組成的系統(tǒng)最終達到共同速

20、度v共，系統(tǒng)所受合外力為0，滿足動量守恒定律，以向右為正方向，則m·2vmv3mv共解得v共v要使A、B恰好不相碰，則A、B及小車共速時A、B剛好相遇，設(shè)車長為L，由能量守恒定律有mgLm(2v)2mv2×3m(v)2解得L17動量和能量觀點的綜合應(yīng)用審題示例(10分)如圖7，Q為一個原來靜止在光滑水平面上的物體，其DB段為一半徑為R的光滑圓弧軌道，AD段為一長度LR的粗糙水平軌道，二者相切于D點，D在圓心O的正下方，整個軌道位于同一豎直平面內(nèi)，物塊P的質(zhì)量為m(可視為質(zhì)點)，P與AD間的動摩擦因數(shù)0.1，Q的質(zhì)量為M2m，重力加速度為g.圖7(1)若Q固定，P以速度v0從

21、A點滑上水平軌道，沖至C點后返回A點時恰好靜止，求v0的大小和P向右剛越過D點時對Q的壓力大??；(2)若Q不固定，P仍以速度v0從A點滑上水平軌道，求P在光滑圓弧軌道上所能達到的最大高度h.審題模板答題模板(1)P從A點到C點又返回A點的過程中，由動能定理有mg·2L0mv(1分)將LR代入上式解得：v0 (1分)若P在D點的速度為vD，此時Q對P的支持力為FD，由動能定理和牛頓第二定律有mgLmvmv(1分)FDmgm(1分)聯(lián)立解得：FD1.2mg(1分)由牛頓第三定律可知，P對Q的壓力大小也為1.2mg(1分)(2)當(dāng)P、Q具有共同速度v時，P達到最大高度h，由動量守恒定律有m

22、v0(mM)v(1分)由能量守恒定律有mvmgL(mM)v2mgh(2分)聯(lián)立解得：hR(1分)答案(1) 1.2mg(2)R(1)原子核的結(jié)合能和質(zhì)量虧損是兩個有密切聯(lián)系的概念，關(guān)于這兩個概念，下列說法正確的是_A當(dāng)核子結(jié)合成原子核時要吸收一定能量B原子核的平均結(jié)合能越大，表示原子核的核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定C核子結(jié)合成原子核時會出現(xiàn)質(zhì)量虧損，質(zhì)量虧損并不意味著質(zhì)量被消滅D原子核的平均結(jié)合能越大，則原子核中核子的平均質(zhì)量(原子核的質(zhì)量除以核子數(shù))就越小，平均每個核子的質(zhì)量虧損就越多E一個質(zhì)子(mp)和一個中子(mn)結(jié)合成一個氘核(mD)，則氘核的平均結(jié)合能為(mpmnmD)c2(2)

23、如圖8所示，光滑水平面上靜止一質(zhì)量為2m、長為L的長方形勻質(zhì)木塊現(xiàn)有一顆質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿軸線水平射向木塊，穿出木塊時子彈速度為，設(shè)木塊對子彈的阻力保持不變求：圖8(i)子彈穿出木塊的過程中系統(tǒng)增加的內(nèi)能；(ii)若換用一塊同樣材料、同樣橫截面積、但長L1.5L的質(zhì)量較大的木塊，則子彈不能穿出木塊，求子彈射入木塊的深度x.答案(1)BCD(2)(i)mv(ii)1.2L解析(1)輕核的比結(jié)合能小，聚變后的原子核比結(jié)合能增加，因此核子結(jié)合成原子核時會放出能量，A錯誤；平均結(jié)合能越大，把原子核分開需要的能量越大，原子核越穩(wěn)定，B正確；質(zhì)量虧損只是表明了虧損的質(zhì)量與釋放的能量的關(guān)系，C正確；

24、結(jié)合能與核子數(shù)之比稱做比結(jié)合能，也叫平均結(jié)合能，比結(jié)合能越大，表示原子核中單個核子分離所需能量越多，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，原子核中核子結(jié)合時平均每個核子的質(zhì)量虧損越多，原子核中核子的平均質(zhì)量越小，D正確；由于有兩個核子，所以氘核的平均結(jié)合能為，E錯誤(2)(i)子彈穿出木塊的過程中，子彈和木塊組成的系統(tǒng)滿足動量守恒，設(shè)子彈穿出木塊后木塊速度為v，則有mv0m()2mv解得vv0損失的動能即為系統(tǒng)增加的內(nèi)能Q，設(shè)木塊對子彈的阻力為Ff，則QFfLmvm()2(2m)v2mv(ii)設(shè)較大木塊的質(zhì)量為m，則mL3m設(shè)子彈與較大木塊的共同速度為v，由動量守恒得mv0(mm)vvv0

25、射入木塊過程中損失的動能為Ffxmv(mm)v2mv解得x1.2L(限時：40分鐘)1(2013·新課標(biāo)·35)(1)關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說法正確的是_A原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B一重原子核衰變成粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能C銫原子核(Cs)的結(jié)合能小于鉛原子核(Pb)的結(jié)合能D比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定E自由核子組成原子核時，其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能(2)如圖1，光滑水平直軌道上有三個質(zhì)量均為m的物塊A、B、C.B的左側(cè)固定一輕彈簧(彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計)設(shè)A以速度v0朝B運動，壓縮

26、彈簧；當(dāng)A、 B速度相等時，B與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運動假設(shè)B和C碰撞過程時間極短求從A開始壓縮彈簧直至與彈簧分離的過程中，圖1()整個系統(tǒng)損失的機械能；()彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能答案(1)ABC(2)()mv()mv解析(2)()從A壓縮彈簧到A與B具有相同速度v1時，對A、B與彈簧組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律得mv02mv1此時B與C發(fā)生完全非彈性碰撞，設(shè)碰撞后的瞬時速度為v2，損失的機械能為E.對B、C組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律和能量守恒定律得mv12mv2mvE×(2m)v聯(lián)立式得Emv()由式可知v2v1，A將繼續(xù)壓縮彈簧，直至A、B、C三者速度相同，設(shè)此速

27、度為v3，此時彈簧被壓縮至最短，其彈性勢能為Ep，由動量守恒定律和能量守恒定律得mv03mv3mvE×(3m)vEp聯(lián)立式得Epmv2(1)下列說法中正確的是()A一般物體輻射電磁波的情況與物體的溫度、物體的材料有關(guān)B對于同一種金屬來說，其極限頻率恒定，與入射光的頻率及光的強度均無關(guān)C湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)D“人造太陽”的核反應(yīng)方程是UnBaKr3n(2)如圖2所示，質(zhì)量mA2 kg的木塊A靜止在光滑水平面上一質(zhì)量mB1 kg的木塊B以某一初速度v05 m/s向右運動，與A碰撞后A、B都向右運動木塊A運動至擋板處，與擋板碰撞反彈(碰撞過程中無機械能損失)后來與B發(fā)生二次

28、碰撞，碰后A、B同向運動，速度大小分別為0.9 m/s、1.2 m/s.求：圖2第一次碰撞后A的速度；第二次碰撞過程中，A對B做的功答案(1)AB(2)2 m/s0.22 J解析(1)一般物體輻射電磁波的情況與物體的溫度、物體的材料有關(guān)，A正確；金屬的極限頻率是由金屬本身的性質(zhì)決定的，與入射光的頻率及光的強度均無關(guān)，B正確；湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，盧瑟福通過粒子散射實驗說明原子具有核式結(jié)構(gòu)，C錯誤；“人造太陽”是輕核的聚變，核反應(yīng)方程為HHHen，D錯誤(2)設(shè)向右為正方向，A、B第一次碰撞后的速度大小分別為vA1、vB1，由動量守恒定律得mBv0mAvA1mBvB1A與擋板碰撞反彈，則A、B第二次

29、碰撞前瞬間的速度分別為vA1、vB1，設(shè)碰撞后的速度大小分別為vA2、vB2mAvA1mBvB1mAvA2mBvB2聯(lián)立解得vA12 m/s，vB11 m/s設(shè)第二次碰撞過程中，A對B做的功為W，根據(jù)動能定理有WmBvmBv0.22 J3(1)如圖3所示為盧瑟福和他的同事們做粒子散射實驗裝置的示意圖把熒光屏和顯微鏡分別放在圖中的A、B、C三個位置時，觀察到相同時間內(nèi)屏上的閃光次數(shù)最多的位置是_位置，相同時間內(nèi)屏上的閃光次數(shù)最少的位置是_位置圖3(2)如圖4所示，一顆子彈水平地穿過兩個前后并排在光滑水平面上的靜止木塊木塊的質(zhì)量分別為m1和m2.設(shè)子彈穿過兩木塊的時間間隔分別為t1和t2.子彈在木

30、塊中受到的阻力為恒力Ff，求子彈穿過兩木塊后，兩木塊各以多大的速度運動？圖4答案(1)AC(2)解析(1)絕大多數(shù)粒子穿越金箔后沿原方向前進，因此在A位置觀察到的閃光次數(shù)最多，極個別粒子穿越金箔后發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn)，因此在C位置觀察到的閃光次數(shù)最少(2)設(shè)子彈穿過木塊m1時，m1、m2的速度為v1由動量定理有Fft1(m1m2)v1解得v1設(shè)子彈穿過m2時，m2的速度為v2，由動量定理有Fft2m2v2m2v1解得v24 (1)光電效應(yīng)的實驗規(guī)律及對應(yīng)的理論分析過程，讓人們體會到光電效應(yīng)的神奇并認(rèn)識到經(jīng)典理論的局限性實驗電路如圖5所示，已知光照條件不變，照射光頻率大于光電管中陰極金屬K的截止頻

31、率，下列選項中分析正確的是()圖5A將滑片P向右移動的過程中，靈敏電流計的示數(shù)一定持續(xù)增大B將滑片P向右移動的過程中，靈敏電流計的示數(shù)可能出現(xiàn)先增大后不變的現(xiàn)象，說明逸出的光電子有最大初動能C將滑片P向右移動的過程中，靈敏電流計的示數(shù)可能出現(xiàn)先增大后不變的現(xiàn)象，說明單位時間內(nèi)逸出的光電子的數(shù)目是一定的D如果將圖中電源正負(fù)極對調(diào)，滑片P向右移動的過程中，靈敏電流計的示數(shù)將會減小，說明光電子逸出的初動能有大有小(2)如圖6所示，一個質(zhì)量為2m的物體A靜止在光滑水平面上，一顆質(zhì)量為m的子彈以一定的速度水平射入物體A內(nèi)，射入的深度為物體長度的四分之一時達到共速，然后將一質(zhì)量為m的小物塊B輕放在物體A的

32、中央，最終B剛好沒有脫離A.設(shè)子彈射入過程中所受阻力大小恒為Ff1，A、B間的摩擦力大小恒為Ff2，求Ff1與Ff2的比圖6答案(1)CD(2)161解析(1)光電管兩端加正向電壓，目的是使從K極射出的光電子盡可能都打在A極上，滑片P向右移動的過程中，若光電子都已能打到A極，則再增加光電管兩端電壓時靈敏電流計示數(shù)也不會再增加，說明此時單位時間內(nèi)逸出的光電子的數(shù)目是一定的，A、B錯誤，C正確；將電源正負(fù)極對調(diào)，滑片P向右移動的過程中，光電子克服反向電壓打到A極，且電壓越高，光電子要到達A極需要的初動能越大，靈敏電流計示數(shù)減小，說明光電子逸出的初動能有大有小，D正確(2)子彈射入A中，由動量守恒定

33、律有mv03mv1解得v1v0由能量守恒定律有Ff1·mv×3mvmv小物塊B放上后，對全過程由動量守恒定律有mv04mv2解得v2v0小物塊B在物體A上滑動，由能量守恒定律有Ff2·×3mv×4mvmv故5(1)如圖7所示為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處于n3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子，用這些光照射逸出功為2.49 eV的金屬鈉，下列說法正確的是()圖7A這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，其中從n3躍遷到n2所發(fā)出的光波長最短B這群氫原子能發(fā)出兩種頻率不同的光，其中從n3躍遷到n1所發(fā)出的光頻率最大C金屬鈉表面所發(fā)出的光

34、電子的初動能最大值為11.11 eVD金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為9.60 eV(2)如圖8所示，質(zhì)量為m21.5 kg的平板車B停放在光滑的水平面上，左端放置著一塊質(zhì)量為m1450 g的物體A，一顆質(zhì)量為m050 g的子彈以v0100 m/s的速度水平瞬間射入物體A并留在A中，平板車B足夠長求物體A與平板車B間因摩擦產(chǎn)生的熱量圖8答案(1)D(2)18.75 J解析(1)有的氫原子可直接從n3躍遷到n1，釋放出1.51(13.60) eV12.09 eV的能量，有些可從n3躍遷到n2，釋放出1.51(3.40) eV1.89 eV的能量，再躍遷到n1，釋放出3.40(13.60)

35、 eV10.20 eV的能量，所以，這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，由能級圖及躍遷方程hEmEn可知，從n3躍遷到n2所發(fā)出的光的頻率最小，波長最長，選項A、B錯誤；由光電效應(yīng)方程可知，氫原子從n3躍遷到n1時發(fā)出的光使金屬鈉表面發(fā)出的光電子的初動能最大，為(12.092.49) eV9.60 eV，選項C錯誤，D正確(2)子彈射入A有m0v0(m1m0)vA代入數(shù)據(jù)得子彈和A的共同速度vA10 m/s子彈和A在車上滑行，最終和車B速度相同，則有(m1m0)vA(m1m2m0)v代入數(shù)據(jù)得v2.5 m/s物體A與平板車B間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q(m1m0)v(m1m2m0)v2代入數(shù)據(jù)得Q18.

36、75 J6(1)關(guān)于以下三個核反應(yīng)的說法正確的是_UThXNYOHUZBaKr3nAX、Y是同種粒子BX、Z是同種粒子C粒子Z是正電子D屬于天然放射現(xiàn)象E反應(yīng)將釋放能量(2)如圖9所示，在光滑水平面上靜止放置質(zhì)量M3 kg的小車C，其上部是一個光滑曲面，曲面下端與B車的光滑上表面等高質(zhì)量為m1 kg的小物塊A(可看成質(zhì)點)與相同質(zhì)量的小車B以v02 m/s的初速度一起向右運動，B與C相碰并粘合后，A沿C的曲面上滑已知兩小車的碰撞時間極短，取g10 m/s2，求物塊A在C曲面上能達到的最大高度h.圖9答案(1)ADE(2)0.09 m解析(1)核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒，因此可知X、Y是He，Z

37、是n，A正確，B、C錯誤；核反應(yīng)放出了He(粒子)，衰變屬于天然放射現(xiàn)象核反應(yīng)是鈾核的裂變，屬于重核裂變，將釋放核能，D、E正確(2)B和C碰撞過程，因碰撞時間極短，對B、C組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律得mv0(mM)v1設(shè)最終A、B、C的共同速度為v2，對A、B、C組成的系統(tǒng)有mv0(mM)v1(2mM)v2根據(jù)能量守恒有mv(mM)vmgh(2mM)v解得h0.09 m7(1)下列說法正確的有_A普朗克曾經(jīng)大膽假設(shè)：振動著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值的整數(shù)倍，這個不可再分的最小能量值叫做能量子B粒子散射實驗中少數(shù)粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，這是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)之一C由玻爾理論可知，氫原子