高考物理（江苏专版）二轮复习与策略专题限时集训15碰撞与动量守恒　近代物理初步word版含解析

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1、专题限时集训(十五)　碰撞与动量守恒　近代物理初步(建议用时：40分钟)1．(12分)(1)下列关于原子结构和原子核的说法中正确的是__________．图7A．卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型B．天然放射性元素在衰变过程中核电荷数和质量数守恒，其放射线在磁场中不偏转的是β射线C．由图7可知，原子核A裂变成原子核B和C要放出核能D．由图7可知，原子核D和E聚变成原子核F要吸收能量(2)根据玻尔模型，大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出__________种不同频率的光；若由n＝2能级向基态跃迁时发出的光恰好

2、使某种金属发生光电效应，则由n＝3能级向基态跃迁时发出的光________(选填“能”或“不能”)使该金属发生光电效应．(3)如图8所示，在光滑水平面上使滑块A以2m/s的速度向右运动，滑块B以4m/s的速度向左运动并与滑块A发生碰撞，已知滑块A、B的质量分别为1kg、2kg，滑块B的左侧连有轻弹簧．求：图8①当滑块A的速度减为0时，滑块B的速度大小；②弹簧的最大弹性势能．【解析】　(1)卢瑟福提出了原子的核式结构模型，所以A正确；γ射线不带电，所以在磁场中不发生偏转，即B错误；裂变反应放出核能，所以C正确；聚变反应也放出核能，所以D错误．(

3、2)由k＝C，可知k＝C＝6种，ΔE1＝E2－E1＝－E1，ΔE2＝E3－E1＝－E1，所以ΔE2>ΔE1，即能使该金属发生光电效应．(3)①规定滑块A的速度方向为正方向，根据动量守恒定律mAv1－mBv2＝mBv3得：当滑块A的速度减为0时，滑块B的速度为v3＝－3m/s.②当A、B速度相同时弹簧的弹性势能最大根据动量守恒定律mAv1－mBv2＝(mA＋mB)v又有能量守恒Ep＝mAv＋mBv－(mA＋mB)v2得最大的弹性势能Ep＝12J.【答案】　(1)AC　(2)6　能　(3)①3m/s　②12J2．(12分)(2016·江苏邳州高三

4、一调)(1)一个质子以1.0×107m/s的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝核的质量是质子的27倍，硅核的质量是质子的28倍，则下列判断中正确的是__________．A．核反应方程为Al＋H→SiB．核反应方程为Al＋n→SiC．硅原子核速度的数量级为107m/s，方向跟质子的初速度方向一致D．硅原子核速度的数量级为105m/s，方向跟质子的初速度方向一致(2)某光源能发出波长为0.6μm的可见光，用它照射某金属能发生光电效应，产生光电子的最大初动能为0.25eV.已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s

5、，光速c＝3×108m/s.(计算结果保留三位有效数字)．该可见光中每个光子的能量为__________．(单位用eV表示)；该金属的逸出功为__________．(单位用eV表示)．(3)1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核从而发现质子．其核反应过程是：α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核．设α粒子质量为m1，初速度为v0，氮核质量为m2，质子质量为m0，氧核的质量为m3，不考虑相对论效应．①α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度为多大？②求此过程中释放的核能．【解析】　(1)由质量数守恒，电荷数守

6、恒可知：核反应方程为Al＋H→Si，A项正确，B项错误；由动量守恒可知，mv＝28mv′，解得v′＝m/s＝3.6×105m/s，故硅原子核速度的数量级约为105m/s，C项错误，D项正确．(2)光子的能量E＝h＝6.63×10－34×J＝2.07eV.根据光电效应方程Ekm＝hν－W0得，金属的逸出功W0＝hν－Ekm＝2.07eV－0.25eV＝1.82eV.(3)①设复核速度为v，由动量守恒得m1v0＝(m1＋m2)v解得v＝v0.②整个过程中质量亏损Δm＝m1＋m2－m0－m3由爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2得ΔE＝(m1＋m2－m0

7、－m3)c2.【答案】　(1)AD　(2)2.07eV　1.82eV(3)①v0　②(m1＋m2－m0－m3)c23．(12分)(2015·江苏徐州高三考前练习)(1)下列说法正确的是__________．【导学号：25702074】A．正负电子对碰撞过程动量不守恒B．人工放射性同位素比天然放射性同位素半衰期长的多，因此废料不容易处理C．实物粒子也具有波动性，每一种运动粒子都有一个对应的波相联系D．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的重核裂变释放的核能(2)氢原子各个能级的能量值如图9所示，为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚而成为自由

8、电子，所需的最小能量为__________eV；大量处于量子数n＝4的能级氢原子跃迁到n＝2的能级跃迁时最多可以产生__________种不同频率的谱线．图9(3)