高考物理 考前30天冲刺押题系列 5.14 动量守恒定律 原子物理

【备战】高考物理考前30天冲刺押题系列5.14动量守恒定律原子物理1．质量分别为2m和m的A、B两个质点，初速度相同，均为v1.若他们分别受到相同的冲量I作用后，A的速度变化为v2，B的动量变化为p.已知A、B都做直线运动，则动量pA．m(v2－v1) B．2m(2v2－v1C．4m(v2－v1) D．m(2v2－v12．如图所示，质量为m的物块，在与水平方向成θ角的恒力F作用下，沿光滑水平面运动，物块通过A点和B点的速度分别是vA和vB，物块由A运动到B的过程中，力F对物块做的功W和力F对物块的冲量I分别是 ()A．W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)B．W>eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)C．I＝mvB－mvAD．I>mvB－mvA3．物体只在力F作用下运动，力F随时间变化的图象如图所示，在t＝1s时刻，物体的速度为零．则下列论述正确的是 ()A．0～3s内，力F所做的功等于零，冲量也等于零B．0～4s内，力F所做的功等于零，冲量也等于零C．第1s内和第2s内的速度方向相同，加速度方向相反D．第3s内和第4s内的速度方向相反，加速度方向相同4．一质量为m的物体放在光滑水平面上．今以恒力F沿水平方向推该物体，在相同的时间间隔内，下列说法正确的是 ()A．物体的位移相等B．物体动能的变化量相等C．F对物体做的功相等D．物体动量的变化量相等【解析】物块m在恒力F作用下做匀加速直线运动，在相同时间间隔t内由动量定理Ft＝mΔv＝Δp，故D项正确．物体的速度—时间图象如右图所示，由图可知相同时间间隔内物体的位移不相等．故A项错．由动能定理Fs＝ΔEk，由于s不同故ΔEk不同，B、C均错．【答案】D5．质量为1.0kg的小球从离地面5.0m高度处自由落下，与地面碰撞后，反弹的最大高度为3.2m，设小球与地面碰撞时间为0.1s，不计空气阻力，则小球受到地面的平均冲力为(g取10m/s2) ()A．190.0N B．180.0NC．200.0N D．60.0N6．(·唐山质检)在课外活动中，甲、乙两同学站在旱冰场的水平面上，开始时都是静止的．两人互推后，甲、乙反向做直线运动，甲的速率为0.1m/s，乙的速率为0.2m/s.已知甲的质量为60kg，乙的质量为30kg，假设互推的时间为0.01s，忽略摩擦力及空气阻力，则下列说法中正确的是 ()A．甲、乙所受的平均推力均为600N，方向相反B．甲、乙所受的平均推力均为500N，方向相反C．甲受的平均推力为600N，乙受的平均推力为500N，方向相反D．甲受的平均推力为500N，乙受的平均推力为600N，方向相反【解析】以甲为研究对象，根据动量定理Ft＝m甲v甲－0，可得甲受到的平均推力为F＝600N，据牛顿第三定律可得乙受到的平均推力也为600N，方向相反，A正确．【答案】A7．(·西安八校联考)在光滑的水平面上有A、B两个小球沿同一直线向右运动，取向右为正方向，两球的动量分别为pA＝5kg·m/s，pB＝7kg·m/s，如图所示．若两球发生正碰，则碰后两球动量的增量ΔpA、ΔpB可能是 ()A．ΔpA＝3kg·m/s，ΔpB＝3kg·m/sB．ΔpA＝－3kg·m/s，ΔpB＝3kg·m/sC．ΔpA＝3kg·m/s，ΔpB＝－3kg·m/sD．ΔpA＝－10kg·m/s，ΔpB＝10kg·m/s8．(·北京东城区质检)水平推力F1和F2分别作用于水平面上原来静止的等质量的a、b两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间停下，两物体的v—t图线如图所示，已知图中的线段AB∥CD，则 ()A．F1的冲量大于F2的冲量B．F1的冲量等于F2的冲量C．F1的冲量小于F2的冲量D．两物体受到的摩擦力大小不等9．关于物质的波粒二象性，下列说法中不正确的是()A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性B．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D．实物粒子的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性解析：选D.实物粒子与光子都具有波粒二象性，A、B、C正确．10．(年绵阳一中模拟)用波长为2.0×10－7m的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是4.7×10－19J．由此可知，钨的极限频率是(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，光速c＝3.0×108m/s，结果取两位有效数字)()A．5.5×1034Hz B．7.9×1014HzC．9.8×1014Hz D．1.2×1015Hz解析：选B.该题考查光电效应方程，由eq\f(1,2)mv2＝heq\f(c,λ)－W0和W0＝hν0可得ν0＝7.9×1014Hz，B选项正确．11．(年南京调研)在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示．则可判断出()A．甲光的频率大于乙光的频率B．乙光的波长大于丙光的波长C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能12．(年赤峰一中模拟)氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为λ1＝0.6328μm，λ2＝3.39μm.已知波长为λ1的激光是氖原子在能级间隔为ΔE1＝1.96eV的两个能级之间跃迁产生的．用ΔE2表示产生波长为λ2的激光所对应的跃迁的能级间隔，则ΔE2的近似值为()A．10.50eV B．0.98eVC．0.53eV D．0.36eV解析：选D.由跃迁公式得ΔE1＝eq\f(hc,λ1)，ΔE2＝eq\f(hc,λ2)，联立可得ΔE2＝eq\f(λ1,λ2)·ΔE1＝0.36eV，选项D对．13．(年天津一中模拟)氢原子部分能级的示意图如图所示．不同色光的光子能量如下表所示.色光红橙黄绿蓝-靛紫光子能量范围(eV)1.61～2.002.00～2.072.07～2.142.14～2.532.53～2.762.76～3.10处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为()A．红、蓝-靛 B．黄、绿C．红、紫 D．蓝-靛、紫14．原子核eq\o\al(A,Z)X与氘核eq\o\al(2,1)H反应生成一个α粒子和一个质子．由此可知()A．A＝2，Z＝1 B．A＝2，Z＝2C．A＝3，Z＝3 D．A＝3，Z＝2解析：选D.该核反应的方程式为：eq\o\al(A,Z)X＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,1)H，由质量数和电荷数守恒得：A＝4＋1－2＝3，Z＝2＋1－1＝2，故正确答案为D.15．(年南开附中模拟)下列说法正确的是()A.eq\o\al(15,7)N＋eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(12,6)C＋eq\o\al(4,2)He是α衰变方程B.eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(3,2)He＋γ是核聚变反应方程C.eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He是核裂变反应方程D.eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n是原子核的人工转变方程16．下列说法正确的是 ()．A．采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期B．由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子C．从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力D．原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量17．关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有 ()．A.eq\o\al(238,)92U―→eq\o\al(234,)90Th＋eq\o\al(4,2)He是α衰变B.eq\o\al(14,)7N＋eq\o\al(4,2)He―→eq\o\al(17,)8O＋eq\o\al(1,1)H是β衰变C.eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H―→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是轻核聚变D.eq\o\al(82,34)Se―→eq\o\al(82,36)Kr＋2eq\o\al(0,－1)e是重核裂变E.eq\o\al(235,)92U＋eq\o\al(1,0)n―→eq\o\al(140,)54Xe＋eq\o\al(94,38)Sr＋2eq\o\al(1,0)n是裂变解析由四种核反应类型的特点分析可得答案．答案ACE18．在做验证动量守恒定律的实验时应注意的事项：(1)入射球的质量必须__________被碰球的质量，两球的半径应__________________．(2)安装仪器时，应使斜槽末端的切线保持__________________．并使两球的球心__________，且发生__________．(3)入射球每次从__________________滚下．【答案】(1)大于相等(2)水平等高正碰(3)同一位置19．某同学用如图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹；再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置C由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，得到如图乙所示的三个落地处．O点(图乙中未画出)是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点，米尺的零点与O点对齐．(1)观察图乙读出OP＝__________.(2)已知mAmB＝2.51，碰撞过程中动量守恒，则由图可以判断出Q是__________球的落地处，P是__________球的落地处．(3)用题中的字母写出动量守恒定律的表达式_____________________________．【答案】(1)20.00cm(2)不发生碰撞时A碰撞后A(3)mA·OQ＝mA·OP＋mB·OR20．如图所示，在光滑水平面上放着A、B、C三个物块，A、B、C的质量依次是m、2m、3m.现让A物块以初速度v0向B运动，A、B相碰后不再分开，共同向C运动；它们和C相碰后也不再分开，ABC共同向右运动．求：(1)ABC共同向右运动的速度v的大小．(2)A、B碰撞过程中的动能损失ΔEk.(3)AB与C碰撞过程B物块对C物块的冲量大小I.21．普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，铝的逸出功W0＝6.72×10－19J，现用波长λ＝200nm的光照射铝的表面(结果保留三位有效数字)．(1)求光电子的最大初动能；(2)若射出的一个具有最大初动能的光电子正对一个原来静止的电子运动，求在此运动过程中两电子电势能增加的最大值(电子所受的重力不计)．22．如图所示，氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n＝2的能级，辐射出能量为2.55eV的光子，问：(1)最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？(2)请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图．(2)23．太阳的能量来源是轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，核聚变反应可以看做是4个氢核结合成1个氦核同时放出2个正电子．试写出核反应方程，并由表中数据计算出该聚变反应过程中释放的能量(取1u＝eq\f(1,6)×10－26kg)．粒子名称质子pα粒子电子e中子n质量/u1.00734.00150.000551.008724．用中子轰击锂核(eq\o\al(6,3)Li)发生核反应，生成氚核和α粒子，并放出4.8MeV的能量．(1)写出核反应方程；(2)求出质量亏损；(3)若中子与锂核是以等值反向的动量相碰，则α粒子和氚核的动能之比是多少？(4)α粒子的动能有多大？解析(1)核反应方程为eq\o\al(6,3)Li＋eq\o\al(1,0)n―→eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(4,2)He＋4.8MeV(2)根据质能方程ΔE＝Δm×931.5MeV有：Δm＝eq\f(4.8,931.5)u≈0.0052u(3)当中子与锂核以等值反向的动量相碰时，由动量守恒定律得：mαv