2022年高三物理二輪復習 第1部分 專題7 選修部分 第3講（選修3-5）動量守恒和原子結構、原子核課時作業(yè)集訓

2022年高三物理二輪復習 第1部分 專題7 選修部分 第3講（選修3-5）動量守恒和原子結構、原子核課時作業(yè)集訓1(1)(5分)下列說法正確的是_A湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，表明原子具有核式結構B太陽輻射的能量主要來自太陽內部的裂變反應C一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應，是因為該束光的波長太長D將放射性元素摻雜到其他穩(wěn)定元素中，并降低其溫度，它的半衰期不發(fā)生改變E康普頓效應揭示了光的粒子性的一面(2)(10分)如圖所示，質量為3m的木塊靜止放置在光滑水平面上，質量為m的子彈(可視為質點)以初速度v0水平向右射入木塊，穿出木塊時速度變?yōu)関0，已知木塊的長為L，設子彈在木塊中的阻力恒定試求：子彈穿出木塊后，木塊的速度大小v；子彈在木塊中運動的時間t.解析：(2)子彈與木塊相互作用過程，滿足動量守恒定律：mv0mv03mv解得：v對系統(tǒng)：FfLmvm23mv2解得：Ff對木塊：Fft3mv解得：t.答案：(1)CDE(2)2.(1)(5分)如圖所示，現(xiàn)有大量氫原子從n4的能級發(fā)生躍遷，并發(fā)射光子照射一個鈉光電管，其逸出功為2.29 eV，以下說法正確的是_A氫原子只能發(fā)出6種不同頻率的光B能夠讓鈉光電管發(fā)生光電效應現(xiàn)象的有4種光子C為了增加鈉光電管的光電流強度，可增加入射光的頻率D光電管發(fā)出的光電子與原子核發(fā)生衰變時飛出的電子都是來源于原子核內部E鈉光電管發(fā)出的光電子最多能夠讓氫原子從n1的能級躍遷到n4的能級(2)(10分)如圖所示，質量為m的有孔物體A套在固定的光滑水平桿上，在A的下面用細繩掛一質量為M的物體B，若A固定不動，給B一個水平?jīng)_量I，B恰能上升到使繩水平的位置；當A不固定時，要B物體上升到使繩水平的位置，則給它的水平瞬時沖量應為多大？解析：(2)若A固定：IMvMv2MgL聯(lián)立解得：IM若A不固定：IMv1Mv1(mM)v2MvMgL(mM)v聯(lián)立解得：v1 IMv1I 答案：(1)ABE(2)I 3(1)(5分)下列說法正確的是_A盧瑟福通過粒子散射實驗提出了原子的核式結構模型B玻爾在研究原子結構中引進了量子化的觀念，并指出氫原子從低能級躍遷到高能級要吸收光子C查德威克首先發(fā)現(xiàn)了中子D若使放射性物質的溫度升高，其半衰期將減小E鈾核(U)衰變?yōu)殂U核(Pb)的過程中，要經(jīng)過8次衰變和10次衰變(2)(10分)如圖所示，木板A和有光滑圓弧面的滑塊B靜止在光滑水平面上，A的上表面與圓弧的最低點相切，A的左端有一可視為質點的小鐵塊C.現(xiàn)突然給C一水平向右的初速度，C經(jīng)過A的右端時速度變?yōu)槌跛俣鹊囊话耄蠡紹上并剛好能到達圓弧的最高點圓弧的半徑為R，若A、B、C的質量均為m，重力加速度為g.求C的初速度解析：(2)先以A、B、C為系統(tǒng)，水平方向不受外力，所以動量守恒，則mv0m2mv1，得v1C到B上后，B與A脫離，以B、C為系統(tǒng)，水平方向依然動量守恒，則mm2mv2，解得v2v0由機械能守恒得：m2m2×2mvmgR由以上各式得：v08答案：(1)ABC(2)84(1)(5分)下列說法正確的是_ATh核發(fā)生一次衰變時，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部的熱核反應C若使放射性物質的溫度升高，其半衰期可能變小D用14 eV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的光電轉換器件，可使光信號轉換成電信號(2)(10分)如圖所示，兩塊長度均為d0.2 m的木塊A、B，緊靠著放在光滑水平面上，其質量均為M0.9 kg.一顆質量為m0.02 kg的子彈(可視為質點且不計重力)以速度v0500 m/s水平向右射入木塊A，當子彈恰水平穿出A時，測得木塊的速度為v2 m/s，子彈最終停留在木塊B中求：子彈離開木塊A時的速度大小及子彈在木塊A中所受的阻力大??；子彈穿出A后進入B的過程中，子彈與B組成的系統(tǒng)損失的機械能解析：(2)設子彈離開A時速度為v1，對子彈和A、B整體，有：mv0mv12MvFdmvmv×2Mv2聯(lián)立解得：v1320 m/s，F(xiàn)7 362 N子彈在B中運動過程中，最后二者共速，速度設為v2，對子彈和B整體，有mv1Mv(mM)v2解得：v2 m/s8.9 m/sEmv(mM)v987 J答案：(1)BDE(2)7 362 N987 J5(1)(5分)下列關于原子和原子核的說法正確的是_A盧瑟福通過對粒子散射實驗結果的分析，提出了原子核是由質子和中子組成的B.U(鈾)衰變?yōu)镻a(鏷)要經(jīng)過1次衰變和1次衰變C質子與中子結合成氘核的過程中發(fā)生質量虧損并釋放能量D射線是原子核外電子掙脫原子核的束縛后而形成的電子流E放射性元素的半衰期是指大量該元素的原子核中有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時間(2)(10分)如圖所示，光滑水平面上靜放有兩個滑塊A和B，其質量分別為mA6 kg和mB3 kg，滑塊A和B間用細線相連，中間有一壓縮的輕質彈簧(彈簧和A相連，和B不相連)，彈簧的彈性勢能為Ep36 J，現(xiàn)剪斷細線，滑塊B和墻壁發(fā)生彈性碰撞(無機械能損失)后再次壓縮彈簧求彈簧再次壓縮最短時具有的彈性勢能解析：(2)滑塊A、B和彈簧組成的系統(tǒng)在滑塊被彈開過程中滿足動量守恒和機械能守恒，規(guī)定水平向左為正方向，則有：0mAvAmB(vB)EpmAvmBv解得：vA2 m/svB4 m/s滑塊B與墻壁發(fā)生彈性碰撞后，速度大小不變，方向變?yōu)樗较蜃螅突瑝KA壓縮彈簧至最短時兩滑塊速度相等，由動量守恒和機械能守恒定律可得：mAvAmBvB(mAmB)v解得：v m/sEpEp(mAmB)v24 J答案：(1)BCE(2)4 J6(5分)(1)如圖甲所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線(直線與橫軸的交點的橫坐標為4.27，與縱軸的交點的縱坐標為0.5)，圖乙是氫原子的能級圖，下列說法正確的是()A該金屬的極限頻率為4.27×1014 HzB根據(jù)該圖線能求出普朗克常量C該金屬的逸出功為0.5 eVD用n3能級的氫原子躍遷到n2能級時所輻射的光照射該金屬能使該金屬發(fā)生光電效應E用頻率5.5×1014 Hz的光照射該金屬時，該金屬發(fā)出的光電子去激發(fā)處于n2能級的氫原子，可能使氫原子躍遷到n3能級(2)(10分)如圖所示，有一個固定在豎直平面內的光滑半圓形等高軌道，兩個小球A、B質量分別為m、3m.B球靜止在軌道最低點，A球從軌道左邊某高處由靜止釋放，與B球在最低點發(fā)生彈性正碰，碰撞后A球被反向彈回，且A、B球能達到的最大高度均為R，重力加速度為g.求：小球A開始釋放的位置離軌道最低點的高度；第二次碰撞后A球的速度解析：(1)根據(jù)愛因斯坦光電效應方程EkhW0可知，Ek圖象在橫軸上的截距等于該金屬發(fā)生光電效應的極限頻率0，由圖甲知該金屬的極限頻率04.27×1014 Hz，該金屬的逸出功W0h06.63×1034×4.27×1014 J2.83×1019 J1.77 eV，選項A正確，C錯誤；根據(jù)光電效應方程EkhW0可知圖線的斜率表示普朗克常量，根據(jù)該圖線可求出普朗克常量，選項B正確；氫原子從n3能級躍遷到n2能級釋放的光子所具有的能量E1.89 eV，這個能量大于該金屬的逸出功W01.77 eV，選項D正確；用頻率5.5×1014 Hz的光照射該金屬時，該金屬發(fā)生光電效應釋放出來的光電子的最大初動能為Ek0.5 eV，用該金屬發(fā)出的光電子去激發(fā)處于n2能級的氫原子，不能使氫原子躍遷到n3能級，選項E錯誤(2)設A球開始釋放的位置離軌道最低點的高度為h，兩球在最低點發(fā)生彈性正碰，動量守恒，則mghmvmg×Rmv3mg×R×3mvmvA3mvBmvA解得：hR因此，A球開始釋放位置在軌道上與圓心等高的位置第二次碰撞過程3m m mv13mv2mghmv×3mv解得v1，方向水平向左答案：(1)ABD(2)R方向水平向左