（江苏专用）高考物理二轮复习 专题六 选做部分 第3讲 动量守恒定律 原子结构和原子核提升训练-人教版高三物理试题

第3讲动量守恒定律原子结构和原子核1．(2016·南京市二模)(1)下列说法正确的是()A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内B．半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间C．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强D．铀核(eq\o\al(238,92)U)衰变为铅核(eq\o\al(206,82)Pb)的过程中，要经过8次α衰变和10次β衰变(2)如图1所示氢原子能级图，如果有大量处在n＝3激发态的氢原子向低能级跃迁，则能辐射出________种不同频率的光，其中波长最长的光子能量是________J。图1(3)如图2所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为m＝1kg的相同小球A、B、C，现让A球以v0＝2m/s的速度向着B球运动，A、B两球碰撞后粘在一起，两球继续向右运动并与C球碰撞，C球的最终速度vC＝1m/s。问：图2①A、B两球与C球相碰前的共同速度多大？②两次碰撞过程中一共损失了多少动能？解析(3)①A、B相碰，满足动量守恒，则有mv0＝2mv1得两球跟C球相碰前的速度v1＝1m/s②两球与C球碰撞同样满足动量守恒2mv1＝mvC＋2mv2两球相碰后的速度v2＝0.5m/s两次碰撞损失的动能ΔE＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)-eq\f(1,2)×2mveq\o\al(2,2)-eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)＝1.25J答案(1)BC(2)33.49×10-19(3)①0.5m/s②1.25J2．(2016·十三大市模考重组改编)(1)下列说法中正确的是()A．γ射线是原子受激发后向低能级跃迁时放出的B．在稳定的重原子核中，质子数比中子数多C．核反应过程中如果核子的平均质量减小，则要吸收核能D．诊断甲状腺疾病时，注入放射性同位素碘131作为示踪原子(2)用频率均为ν但强度不同的甲、乙两种光做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图3所示，由图可知，________(填“甲”或“乙”)光的强度大。已知普朗克常量为h，被照射金属的逸出功为W0，则光电子的最大初动能为________。图3(3)如图4所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q均可视为质点，质量均为m，Q与轻质弹簧相连并处于静止状态，P以初速度v向Q运动并与弹簧发生作用。求整个过程中弹簧的最大弹性势能。图4解析(1)γ射线是原子核受激发后向低能级跃迁时放出的，A项错误；在稳定的重原子核中，中子数比质子数多，B项错误；核反应中核子的平均质量减小，说明有质量亏损，则要释放核能，C项错误。(2)正向电压时，饱和电流越大，光的强度越大，故甲的光强大；根据光电效应方程有最大初动能Ek＝hν-W0。(3)由动量守恒得mv＝2mv共由能量守恒定律得eq\f(1,2)mv2＝Epmax＋eq\f(1,2)·2m·veq\o\al(2,共)，Epmax＝eq\f(1,4)mv2。答案(1)D(2)甲hν-W0(3)eq\f(1,4)mv23．(2016·宿迁市高三摸底)(1)关于下列四幅图的说法正确的是()图5A．甲图为放射源放出的三种射线在磁场中运动的轨迹，射线1为α射线B．乙图中，用紫外光灯照射与验电器相连的锌板，发现原来闭合的验电器指针张开，此时锌板和验电器均带正电C．丙图为α粒子散射实验示意图，卢瑟福根据此实验提出了原子的核式结构模型D．丁图为核反应堆示意图，它是利用了铀核聚变反应所释放的能量(2)在水平放置的气垫导轨上，质量为0.4kg、速度为0.5m/s的滑块甲与质量为0.6kg。速度为0.1m/s的滑块乙迎面相撞，碰撞后滑块乙的速度大小变为0.2m/s，此时滑块甲的速度大小为________m/s，方向与它原来速度方向________。(3)一静止的铀核eq\o\al(232,92)U(原子质量为232.0372u)放出一个带电粒子(原子质量为4.0026u)后衰变成钍核eq\o\al(228,90)Th(原子质量为228.0287u)。①该过程的衰变方程为____________________________________________；②求该衰变过程中放出的核能(1u相当于931MeV，结果保留2位有效数字)。解析(1)由三种射线的特征和左手定则知甲图中的射线1为β射线，选项A错误；紫外线照射锌板后，有光电子逸出，则锌板和验电器均带正电，选项B正确；卢瑟福根据α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，选项C正确；核反应堆利用的是铀核裂变反应释放的能量，选项D错误。(2)选滑块甲开始运动的方向为正方向，碰撞后滑块乙的方向反向，由动量守恒定律m甲v甲-m乙v乙＝m甲v甲′＋m乙v乙′，解得v甲＝0.05m/s。方向与它原来的方向相同。(3)①eq\o\al(232,92)U→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(228,90)Th②Δm＝232.0372u-4.0026u-228.0287u＝0.0059uΔE＝Δmc2＝0.0059×931MeV＝5.5MeV。答案(1)BC(2)0.05相同(3)①eq\o\al(232,92)U→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(228,90)Th②5.5MeV4．(1)许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的，因此光谱的研究是探索原子结构的一条重要途径。关于氢原子光谱、氢原子能级和氢原子核外电子的运动，下列说法中正确的是()A．氢原子巴尔末线系谱线是包含从红外到紫外的线状谱B．氢原子光谱的不连续性，表明氢原子的能级是不连续的C．氢原子处于不同能级时，电子在各处的概率是相同的D．氢光谱管内气体导电发光是热辐射现象(2)我国科学家因中微子项目研究获2016基础物理学突破奖。中微子是一种静止质量很小的不带电粒子，科学家在1953年找到了中微子存在的直接证据：把含氢物质置于预计有很强反中微子流(反中微子用eq\o(ν,\s\up6(-))表示)的反应堆内，将会发生如下反应eq\o(ν,\s\up6(-))＋eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(1,0)n＋eq\o\al(0,1)e，实验找到了与此反应相符的中子和正电子。若反中微子能量是E0，则反中微子的质量meq\o(ν,\s\up6(-))＝________，该物质波的频率ν＝________(普朗克常量为h，真空中光速为c)。(3)在eq\o(ν,\s\up6(-))＋eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(1,0)n＋eq\o\al(0,1)e反应过程中，①若质子是静止的，测得正电子动量为p1，中子动量为p2，p1、p2方向相同，求反中微子的动量p。②若质子质量为m1，中子质量为m2，电子质量为m3，m2>m1。要实现上述反应，反中微子能量至少是多少？(真空中光速为c)解析(1)氢原子巴尔末线系谱线是包含从可见光到紫外的线状谱，选项A错误；氢原子光谱的不连续性，表明氢原子的能级是不连续的，选项B正确；氢原子处于不同能级时，电子在各处的概率是不同的，选项C错误；氢光谱管内气体导电发光是高压放电现象，选项D错误。(2)由质能方程得，E0＝meq\o(ν,\s\up6(-))c2，解得meq\o(ν,\s\up6(-))＝eq\f(