2022年高考物理二輪復習 題能演練 專題6 選考部分 1.6.3 動量守恒定律和原子物理(含解析)

上傳人:xt****7 文檔編號:105343782 上傳時間:2022-06-11 格式:DOC 頁數(shù):6 大?。?5.52KB
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1、2022年高考物理二輪復習 題能演練 專題6 選考部分 1.6.3 動量守恒定律和原子物理(含解析) 1.(xx·新課標全國卷Ⅰ)(1)一質(zhì)子束入射到靜止靶核Al上,產(chǎn)生如下核反應:p+Al→X+n. 式中p代表質(zhì)子,n代表中子,X代表核反應產(chǎn)生的新核.由反應式可知,新核X的質(zhì)子數(shù)為________,中子數(shù)為________. (2)在粗糙的水平桌面上有兩個靜止的木塊A和B,兩者相距為d.現(xiàn)給A一初速度,使A與B發(fā)生彈性正碰,碰撞時間極短.當兩木塊都停止運動后,相距仍然為d.已知兩木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)均為μ,B的質(zhì)量為A的2倍,重力加速度大小為g.求A的初速度的大?。? 答案:(1

2、)14 13 (2) 解析:(1)由H+Al→X+n,由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得新核的質(zhì)子數(shù)為14,中子數(shù)為13. (2)設木塊A的初速度為v0,運動距離d后速度為v,A、B碰后的速度分別為v1、v2,運動的距離分別為x1、x2,由于A、B發(fā)生彈性正碰的時間極短,所以碰撞前后動量守恒、動能守恒,有mAv=mAv1+mBv2① mAv2=mAv+mBv② ①②聯(lián)立解得v1=v=-v③ v2=v=v④ A、B與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ,由牛頓第二定律得 μmg=ma 所以A、B的加速度大小均為a=μg⑤ A、B均做勻減速直線運動 對A木塊有碰前v2=v-2ad⑥ 碰后A木塊反

3、向做勻減速運動0=v-2ax1⑦ 對B木塊有0=v-2ax2⑧ 由題意知x1+x2=d⑨ ②③⑤⑦⑧⑨聯(lián)立得v= 將上式帶入⑥解得v0=. 2.(xx·新課標全國卷Ⅰ)(1)關于天然放射性,下列說法正確的是________.(填正確答案標號) A.所有元素都可能發(fā)生衰變 B.放射性元素的半衰期與外界的溫度無關 C.放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性 D.α、β和γ三種射線中,γ射線的穿透能力最強 E.一個原子核在一次衰變中可同時放出α、β和γ三種射線 (2)如圖所示,質(zhì)量分別為mA、mB的兩個彈性小球A、B靜止在地面上方,B球距離地面的高度h=0.8 m,A球在

4、B球的正上方.先將B球釋放,經(jīng)過一段時間后再將A球釋放.當A球下落t=0.3 s時,剛好與B球在地面上方的P點處相碰.碰撞時間極短,碰后瞬間A球的速度恰為零.已知mB=3mA,重力加速度大小取g=10 m/s2,忽略空氣阻力及碰撞中的動能損失.求: ①B球第一次到達地面時的速度; ②P點距離地面的高度. 答案:(1)BCD (2)①4 m/s ②0.75 m 解析:(1)只有原子序號超過83的元素才能發(fā)生衰變,選項A錯.半衰期由原子核內(nèi)部的結(jié)構決定,與外界溫度無關,選項B對.放射性來自于原子核內(nèi)部,與其形成的化合物無關,選項C對.α、β、γ三種射線中,γ射線能量最高,穿透能力最強,選項

5、D對.一個原子核在一次衰變中要么是α衰變、要么是β衰變,同時伴隨γ射線的產(chǎn)生,選項E錯. (2)①設B球第一次到達地面時的速度大小為vB,由運動學公式有vB=① 將h=0.8 m代入上式,得vB=4 m/s.② ②設兩球相碰前后,A球的速度大小分別為v1和v1′(v1′=0),B球的速度分別為v2和v2′.由運動學規(guī)律可得 v1=gt③ 由于碰撞時間極短,重力的作用可以忽略,兩球相碰前后的動量守恒,總動能保持不變,規(guī)定向下的方向為正,有 mAv1+mBv2=mBv2′④ mAv+mBv=mBv2′2⑤ 設B球與地面相碰后的速度大小為vB′,由運動學及碰撞的規(guī)律可得vB′=vB⑥

6、 設P點距地面的高度為h′,由運動學規(guī)律可得 h′=⑦ 聯(lián)立②③④⑤⑥⑦式,并代入已知條件可得 h′=0.75 m.⑧ 3.(xx·全國理綜Ⅰ)(1)在某次光電效應實驗中,得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率ν的關系如圖所示.若該直線的斜率和截距分別為k和b,電子電荷量的絕對值為e,則普朗克常量可表示為______,所用材料的逸出功可表示為________. (2)如圖所示,在足夠長的光滑水平面上,物體A、B、C位于同一直線上,A位于B、C之間.A的質(zhì)量為m,B、C的質(zhì)量都為M,三者均處于靜止狀態(tài).現(xiàn)使A以某一速度向右運動,求m和M之間應滿足什么條件,才能使A只與B、C各發(fā)生一次碰

7、撞.設物體間的碰撞都是彈性的. 答案:(1)ek -eb (2)(-2)M≤m<M 解析:(1)根據(jù)光電效應方程Ekm=hν-W0及Ekm=eUc得Uc=-,故=k,b=-,得h=ek,W0=-eb. (2)A向右運動與C發(fā)生第一次碰撞,碰撞過程中,系統(tǒng)的動量守恒、機械能守恒.設速度方向向右為正,開始時A的速度為v0,第一次碰撞后C的速度為v C1,A的速度為vA1.由動量守恒定律和機械能守恒定律得 mv0=mvA1+MvC1① mv=m v+M v② 聯(lián)立①②式得 vA1=v0③ vC1=v0④ 如果m>M,第一次碰撞后,A與C速度同向,且A的速度小于C的速度,不可能與

8、B發(fā)生碰撞;如果m=M,第一次碰撞后,A停止,C以A碰前的速度向右運動,A不可能與B發(fā)生碰撞;所以只需考慮m

9、守恒定律及其應用;原子物理方面主要以選擇題或填空題的形式考查核反應及核能計算、氫原子的能級結(jié)構、光電效應. xx年高考,動量定理、動量守恒定律及其應用仍然會以計算題形式出現(xiàn),且會涉及以滑塊、滑板為模型的多物體、多過程問題.其他考點以選擇題或填空題形式出現(xiàn),主要集中在氫原子的能級結(jié)構、能級公式、原子核的組成、核反應方程、光電效應等知識點上,且很可能結(jié)合實際問題進行考查. [考題預測] (1)下列說法正確的是________.(填正確答案標號) A.玻爾原子理論將量子觀念引入原子領域,提出了定態(tài)和躍遷的概念,成功地解釋了氫原子光譜實驗規(guī)律 B.原子核內(nèi)部某個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子和電子,產(chǎn)生的

10、電子從原子核中發(fā)射出來,這就是β衰變 C.鈾核裂變的核反應可表示為U→Ba+Kr+n D.紫外線照射到金屬鋅板表面時能夠發(fā)生光電效應,則當增大紫外線的照射強度時,從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能也隨之增大 E.質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3,質(zhì)子和中子結(jié)合成一個α粒子,釋放的能量是(2m1+2m2-m3)c2,c為光速 (2)如圖所示,滑塊A、B靜止于光滑水平桌面上,B的上表面水平且足夠長,其左端放置一滑塊C,B、C間的摩擦因數(shù)較小,為μ.A、B由不可伸長的理想輕繩連接,繩子處于松弛狀態(tài).現(xiàn)在突然給C一個向右的速度v0,讓C在B上滑動,當C的速度為v0時,繩子剛好伸直

11、,接著繩子被瞬間拉斷,繩子拉斷時B的速度為v0.A、B、C的質(zhì)量分別為3m、2m、m.求: ①從C獲得速度v0開始經(jīng)過多長時間繩子被伸直; ②拉斷繩子造成的機械能損失. 答案:(1)ABE (2)① ②mv 解析:A選項符合史實,A正確;B選項描述了β衰變的實質(zhì),B正確;C選項所述方程中質(zhì)量數(shù)不守恒,故C錯誤;光電子的最大初動能由逸出功和入射光子的頻率決定,與入射光子的強度無關,D錯誤;E選項所述核反應方程為2H+2n→He,質(zhì)量虧損為Δm=2m1+2m2-m3,根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得ΔE=Δmc2=(2m1+2m2-m3)c2,E正確. (2)物體的運動分析和受力分析如圖所示. ①設經(jīng)過時間t繩子被拉直,這時C的速度為v0,對C,由動量定理有 -μmg·t=m·v0-m·v0 解得t=. ②設繩子剛拉直時B的速度為vB,對B、C系統(tǒng),由動量守恒定律有 mv0=m·v0+2m·vB 解得vB=v0 繩子被瞬間拉斷,這時繩子的彈力遠遠大于B、C間的摩擦力(B、C間的摩擦因數(shù)較小),可認為拉斷繩子的過程動量守恒.設拉斷繩子后A的速度為vA,對A、B系統(tǒng),由動量守恒定律有 2mvB=2m·v0+3mvA 解得vA=v0 設拉斷繩子造成的機械能損失為ΔE,對A、B和繩子,由能量守恒定律有 ΔE=·2m·v-·2m·2-·3m·v=mv.

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