2015年高考物理一轮复习章节练习动量及原子物理学Word版含答案.doc

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动量及原子物理学1.能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一．下列释放核能的反应方程，表述正确的有()A.H＋H→He＋n是核聚变反应B.H＋H→He＋n是β衰变C.U＋n→Ba＋Kr＋3n是核裂变反应D.U＋n→Xe＋Sr＋2n是α衰变[解析]B项为轻核聚变，β衰变的实质为一个中子转化为一个质子后释放出一个电子，选项B错误；α衰变的实质是释放氦核(α粒子)，而D项只是重核裂变，并未释放α粒子，选项D错误，正确选项为A、C.[答案]AC 2.某种元素具有多种同位素，反映这些同位素的质量数A与中子数N关系的是图()[解析]由A＝N＋Z，而Z一定，知A与N图象是一条不经过坐标原点的倾斜直线，故选项B正确．[答案]B 3.如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光，下列说法正确的是()A．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光B．由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的光频率最小C．由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光最容易表现出衍射现象D．用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应[解析]这些氢原子向低能级跃迁时可辐射出C＝＝6种光子，选项A错误；由n＝4能级跃迁到n＝3能级产生的光子能量最小，所以频率最小，选项B错误；由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光子能量最大，频率最大，波长最小，最不容易表现出衍射现象，选项C错误；从n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子能量为10.20 eV>6.34 eV，故能发生光电效应，故D正确．[答案]D 4.用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则()A．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变B．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小C．逸出的光电子数不变，光电子的最大初动能减小D．光的强度减弱到某一数值，就没有光电子逸出了[解析]光的频率不变，表示光子能量不变，仍会有光电子从该金属表面逸出，逸出的光电子的最大初动能也不变；若再减弱光的强度，逸出的光电子数就会减少，选项A正确．[答案]A 5.1927年戴维逊和革末完成了电子衍射实验，该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一．如图所示的是该实验装置的简化图，下列说法不正确的是()A．亮条纹是电子到达概率大的地方B．该实验说明物质波理论是正确的C．该实验再次说明光子具有波动性D．该实验说明实物粒子具有波动性[解析]亮条纹是电子到达概率大的地方，该实验说明物质波理论是正确的，该实验说明实物粒子具有波动性，该实验不能说明光子具有波动性，选项C说法不正确．[答案]C 6.如图，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止．若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为________．(填选项前的字母)A.v0＋v B.v0－v C.v0＋(v0＋v)D.v0＋(v0－v)[解析]设水平向右为正方向，根据动量守恒定律，对救生员和船有(M＋m)v0＝－mv＋Mvx，解得vx＝v0＋(v0＋v)．[答案]C 7.如图所示，在光滑水平面上，用等大异向的F1、F2分别同时作用于A、B两个静止的物体上，已知ma<mb，经过相同的时间后同时撤去两力，以后两物体相碰并粘为一体，则粘合体最终将()A．静止B．向右运动C．向左运动D．无法确定[解析]选取A、B两个物体组成的系统为研究对象，整个运动过程中，系统所受的合外力为零，系统动量守恒，初始时刻系统静止，总动量为零，最后粘合体的动量也为零，即粘合体静止，选项A正确．[答案]A 8.如图所示，一小物块从粗糙斜面上的O点由静止开始下滑，在小物块经过的路径上有A、B两点，且A、B间的距离恒定不变．当O、A两点间距离增大时，对小物块从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是()A．摩擦力对小物块的冲量变大B．摩擦力对小物块的冲量变小C．小物块动能的改变量增大D．小物块动能的改变量减小[解析]依题意，OA距离越大即小物块初始释放位置越高，则经过AB段的时间变短，故摩擦力对小物块的冲量变小，选项A错，B对；在AB段小物块受到的合外力不变，AB段的位移恒定，故合外力对小物块做功不变，即小物块动能的改变量不变，选项C、D均错．[答案]B 9．2012年7月13日，我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)又在获多项重大突破中再创两项世界纪录，下列关于“人造太阳”的说法正确的是()A.“人造太阳”的核反应方程是H＋H―→He＋n B.“人造太阳”的核反应方程是U＋n―→Ba＋Kr＋3n C.“人造太阳”释放的能量大小计算公式是ΔE＝Δmc2 D.“人造太阳”核能大小的计算公式是E＝mv2[解析]A是核聚变反应，B是核裂变反应，故A对，B错．核反应方程中计算能量的关系式是爱因斯坦的质能方程，故C对D错．[答案]AC 10.如图所示，在光滑水平地面上有一质量为2m的长木板，其左端放有一质量为m的重物(可视为质点)，重物与长木板之间的动摩擦因数为μ.开始时，长木板和重物都静止，现在给重物以初速度v0，设长木板撞到前方固定的障碍物前，长木板和重物的速度已经相等，已知长木板与障碍物发生弹性碰撞，为使重物始终不从长木板上掉下来，求长木板的长度L至少为多少？(重力加速度为g)[解]设碰撞前，长木板和重物的共同速度为v1，由动量守恒定律得mv0＝3mv1碰撞后瞬间，长木板以速度v1，反弹，最终两者的共同速度为v2，由动量守恒定律得2mv1－mv1＝3mv2对全过程，由功能关系得μmgL＝mv－mv解得L＝.11.如图，A、B、C三个木块的质量均为m，置于光滑的水平桌面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连．将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连，使弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个整体．现A以初速v0沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起．以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离．已知C离开弹簧后的速度恰为v0，求弹簧释放的势能．[解析]设碰后A、B和C的共同速度的大小为v，由动量守恒得3mv＝mv0①设C离开弹簧时，A、B的速度大小为v1，由动量守恒得3mv＝2mv1＋mv0设弹簧的弹性势能为Ep，从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒，有(3m)v2＋Ep＝(2m)v＋mv③由①②③式得弹簧所释放的势能为Ep＝mv[答案]mv 12.海水中含有丰富的氘，完全可充当未来的主要能源．两个氘核的核反应为：H＋H→He＋n，其中氘核的质量为2.013u，氦核的质量为3.0150 u，中子的质量为1.0087 u．(1 u相当于931.5meV)，求：(1)核反应中释放的核能；(2)在两个氘核以相等的动能0.35meV进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下，求反应中产生的中子和氦核的动能．[解析](1)核反应中的质量亏损为Δm＝2mH－mHe－mn，由ΔE＝Δmc2可知释放的核能：ΔE＝(2mH－mHe－mn)c2＝2.14meV.(2)把两个氘核作为一个系统，碰撞过程系统的动量守恒，由于碰撞前两氘核的动能相等，其动量等大反向，因此反应前后系统的总动量为零，即mHevHe＋mnvn＝0；反应前后系统的总能量守恒，即mHev＋mnv＝ΔE＋ΔEkH，又因为mHe∶mn＝3∶1，所以vHe∶vn＝1∶3，由以上各式代入已知数据得：EkHe＝0.71meV，Ekn＝2.13meV.[答案](1)2.14meV(2)Ekn＝2.13meV;EkHe＝0.71meV。