《2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 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(jié)構(gòu)、原子核課時作業(yè)集訓(xùn)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 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(jié)構(gòu)、原子核課時作業(yè)集訓(xùn)(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 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(jié)構(gòu)、原子核課時作業(yè)集訓(xùn)
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(jié)構(gòu)
B.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的裂變反應(yīng)
C.一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng),是因為該束光的波長太長
D.將放射性元素?fù)诫s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(yīng)揭示了光的粒子性的一面
(2)(10分)如圖所示,質(zhì)量為3m的木塊靜止放置在光滑水平面上,質(zhì)量為m的子彈(可視為質(zhì)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
2、,已知木塊的長為L,設(shè)子彈在木塊中的阻力恒定.試求:
①子彈穿出木塊后,木塊的速度大小v;
②子彈在木塊中運動的時間t.
解析: (2)①子彈與木塊相互作用過程,滿足動量守恒定律:mv0=mv0+3mv
解得:v=
②對系統(tǒng):FfL=mv-m2-3mv2
解得:Ff=
對木塊:Fft=3mv
解得:t=.
答案: (1)CDE (2)①?、?
2.(1)(5分)如圖所示,現(xiàn)有大量氫原子從n=4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(yīng)現(xiàn)象的
3、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β衰變時飛出的電子都是來源于原子核內(nèi)部
E.鈉光電管發(fā)出的光電子最多能夠讓氫原子從n=1的能級躍遷到n=4的能級
(2)(10分)如圖所示,質(zhì)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(xì)繩掛一質(zhì)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(dāng)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(yīng)為多大?
解析: (2)若A固定:I=Mv
Mv2=MgL
聯(lián)立解得:I=M
若A不固定:I′=Mv1
Mv1=(m+M)v2
4、
Mv=MgL+(m+M)v
聯(lián)立解得:v1=
I′=Mv1=I
答案: (1)ABE (2)I
3.(1)(5分)下列說法正確的是________.
A.盧瑟福通過α粒子散射實驗提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型
B.玻爾在研究原子結(jié)構(gòu)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(zhì)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α衰變和10次β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(zhì)點的小鐵
5、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?,之后滑到B上并剛好能到達(dá)圓弧的最高點.圓弧的半徑為R,若A、B、C的質(zhì)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
mv0=m+2mv1,得v1=
C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
m+m=2mv2,解得v2=v0
由機械能守恒得:
m2+m2=×2mv+mgR
由以上各式得:v0=8
答案: (1)ABC (2)8
4.(1)(5分)下列說法正確的是________.
A.Th核發(fā)生一次α衰變時,
6、新核與原來的原子核相比,中子數(shù)減少了4
B.太陽輻射的能量最主要來自太陽內(nèi)部的熱核反應(yīng)
C.若使放射性物質(zhì)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(yīng)的光電轉(zhuǎn)換器件,可使光信號轉(zhuǎn)換成電信號
(2)(10分)如圖所示,兩塊長度均為d=0.2 m的木塊A、B,緊靠著放在光滑水平面上,其質(zhì)量均為M=0.9 kg.一顆質(zhì)量為m=0.02 kg的子彈(可視為質(zhì)點且不計重力)以速度v0=500 m/s水平向右射入木塊A,當(dāng)子彈恰水平穿出A時,測得木塊的速度為v=2 m/s,子彈最終停留在木塊B中.求:
①子彈離開木塊A時的速
7、度大小及子彈在木塊A中所受的阻力大??;
②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)①設(shè)子彈離開A時速度為v1,對子彈和A、B整體,有:
mv0=mv1+2Mv
Fd=mv-mv-×2Mv2
聯(lián)立解得:v1=320 m/s,F(xiàn)=7 362 N
②子彈在B中運動過程中,最后二者共速,速度設(shè)為v2,對子彈和B整體,有
mv1+Mv=(m+M)v2
解得:v2= m/s≈8.9 m/s
ΔE=mv-(m+M)v=987 J
答案: (1)BDE (2)①7 362 N ②987 J
5.(1)(5分)下列關(guān)于原子和原子核的說法正確的是_____
8、___.
A.盧瑟福通過對α粒子散射實驗結(jié)果的分析,提出了原子核是由質(zhì)子和中子組成的
B.U(鈾)衰變?yōu)镻a(鏷)要經(jīng)過1次α衰變和1次β衰變
C.質(zhì)子與中子結(jié)合成氘核的過程中發(fā)生質(zhì)量虧損并釋放能量
D.β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(zhì)量分別為mA=6 kg和mB=3 kg,滑塊A和B間用細(xì)線相連,中間有一壓縮的輕質(zhì)彈簧(彈簧和A相連,和B不相連),彈簧的彈性勢能為Ep=36 J,現(xiàn)剪斷細(xì)線,滑塊B和墻壁發(fā)生彈性碰撞(無機械
9、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:
0=mAvA+mB(-vB)
Ep=mAv+mBv
解得:vA=2 m/s vB=4 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?,和滑塊A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:
mAvA+mBvB=(mA+mB)v
解得:v= m/s
Ep′=Ep-(mA+mB)v2=4 J
答案: (1)BCE (2)4 J
6.(5分)(1)如圖甲所示是用光照
10、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(biāo)為4.27,與縱軸的交點的縱坐標(biāo)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 Hz
B.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 eV
D.用n=3能級的氫原子躍遷到n=2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(yīng)
E.用頻率ν=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n=2能級的氫原子,可能使氫原子躍遷到n=3能級
(2)(10分)如圖所示,有一個固定在豎直平面內(nèi)的光滑半圓形等高軌道,兩個小
11、球A、B質(zhì)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(dá)到的最大高度均為R,重力加速度為g.求:
①小球A開始釋放的位置離軌道最低點的高度;
②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(yīng)方程Ek=hν-W0可知,Ek-ν圖象在橫軸上的截距等于該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率ν0,由圖甲知該金屬的極限頻率ν0=4.27×1014 Hz,該金屬的逸出功W0=hν0=6.63×10-34×4.27×1014 J=2.83×10-19 J=1.77 eV,選項A正確,C錯誤;根據(jù)光電效應(yīng)方
12、程Ek=hν-W0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n=3能級躍遷到n=2能級釋放的光子所具有的能量E=1.89 eV,這個能量大于該金屬的逸出功W0=1.77 eV,選項D正確;用頻率ν=5.5×1014 Hz的光照射該金屬時,該金屬發(fā)生光電效應(yīng)釋放出來的光電子的最大初動能為Ek=0.5 eV,用該金屬發(fā)出的光電子去激發(fā)處于n=2能級的氫原子,不能使氫原子躍遷到n=3能級,選項E錯誤.
(2)①設(shè)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
mgh=mv
mg×R=mv
3mg×R=×3mv
mvA=3mvB′-mvA′
解得:h=R
因此,A球開始釋放位置在軌道上與圓心等高的位置.
②第二次碰撞過程3m -m =mv1+3mv2
mgh=mv+×3mv
解得v1=,方向水平向左
答案: (1)ABD (2)①R?、凇》较蛩较蜃?