高考物理二轮复习专题十六碰撞与动量守恒近代物理初步课时作业新人教版

碰撞与动量守恒 近代物理初步

时间：45分钟

一、单项选择题

1．(2014·江苏单科)已知钙和钾的截止频率分别为7.73×10 Hz和5.44×10 Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的( )

A．波长 C．能量

B．频率 D．动量

14

14

解析：由光电效应方程Ekm＝hν－W＝hν－hν0

钙的截止频率大，因此钙中逸出的光电子的最大初动能小，其动量p＝2mEkm，故动量小，由λ＝，可知波长较大，则频率较小，选项A正确．

答案：A

hp

2．(2015·重庆卷)图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里．以下判断可能正确的是( )

A．a、b为β粒子的径迹 B．a、b为γ粒子的径迹 C．c、d为α粒子的径迹 D．c、d为β粒子的径迹

解析：由左手定则可知，a、b为带正电的粒子的径迹，c、d为带负电的粒子的径迹，又α粒子带正电，β粒子带负电，γ粒子不带电，所以D项正确．

答案：D 3.

1

238 92210

U放射性衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成 83Bi，而 83Bi可以经一次衰变变

b210

b206

210210

成 aX(X代表某种元素)，也可以经一次衰变变成81Ti， aX和81Ti最后都变成 82Pb，衰变路径如图所示，则图中( )

A．a＝82，b＝211

B．①是β衰变，②是α衰变 C．①是α衰变，②是β衰变 D.b81Ti经过一次α衰变变成 82Pb

解析：由 83Bi衰变为 aBi，质量数没有变化，所以①是β衰变，根据该电荷数守恒同时可判断a＝84；由错误!Bi衰变为错误!Ti，因为核电荷数减2，可判断②为α衰变，同时可判断b＝206，所以A、C两项错误，B项正确.81Ti经过一次β衰变变成错误!Pb，D项错误．

答案：B 二、多项选择题

b210

210

206

4．质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子的正中间，如图所示．现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止．设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为( )

12

A.mv 21

C.NμmgL 2

B.

mMv2 m＋MD．NμmgL

解析：由于水平面光滑，箱子和小物块组成的系统动量守恒，二者经多次碰撞后，保持相对静止，易判断两物体最终速度相等，设为u，由动量守恒定律得mv＝(m＋M)u，系统损失1211mM22

的动能为mv－(m＋M)u＝×v；系统损失的动能转化为内能Q＝fx＝NμmgL，故B、D

222m＋M

2

正确，A、C错误．

答案：BD

5．(2014·天津卷)下列说法正确的是( )

A．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立 B．可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施 C．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转 D．观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同

解析：玻尔对氢原子光谱的研究完善了核式结构模型，选项A错误；紫外线有荧光效应，故B选项正确；天然放射现象中的γ射线不带电，在电场或磁场中不发生偏转，选项C错误；观察者与波源互相远离，由多普勒效应可知接收到的频率变小，故选项D正确．

答案：BD

6．太阳每年辐射到地球上的能量相当于1 813亿吨标准煤，是全世界年需能量总和的5 000倍，是地球上最大的能源．太阳内部有多种热核反应，其中的一个反应方程是：→21H＋1H―He＋0n.若已知1H的质量为m1，1H的质量为m2，2He的质量为m3，0n的质量为m4，则下列说法中正确的是( )

A.0n是中子

B.1H和1H是两种不同元素的原子核 C.1H和1H在常温下就能够发生聚变

D．这个反应释放的核能为ΔE＝(m1＋m2－m3－m4)c

解析：0n是中子很明显，故A项对；1H和1H是同种元素H的同位素，故B项错；1H和1H必须在高温下才能发生聚变，即发生热核反应，故C项错；反应释放的核能为ΔE＝(m1＋m2－m3－m4)c是正确的，故正确答案为A、D两项．

答案：AD

二、五选三型选择题

7．(2014·新课标全国卷Ⅰ)关于天然放射性，下列说法正确的是________． A．所有元素都可能发生衰变

B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关

C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性 D．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强 E．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线

解析：原子序数大于或等于83的元素，都能发生衰变，而原子序数小于83的部分元素能发生衰变，故A错．放射性元素的衰变是原子核内部结构的变化，与核外电子的得失及环境温度无关，故B、C项正确．在α、β、γ三种射线中，α、β为带电粒子，穿透本领较弱，γ射线不带电，具有较强的穿透本领，故D项正确．一个原子核不能同时发生α和β

3

21

2

3

2

3

2

2

3

2

3

11

2

3

4

1

2

3

4

衰变，故E项错误．

答案：BCD

8．(2015·新课标全国卷Ⅱ)实物粒子和光都具有波粒二象性．下列事实中突出体现波动性的是________．

A．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样 B．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹 C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构 D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构

E．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关 解析：衍射和干涉是波特有的现象，选项A、C正确；光电效应体现了光的粒子性，选项E错误；射线在云室中穿过，留下的径迹是粒子的轨迹，选项B错误；电子显微镜利用了电子的波动性来观测物质的微观结构，选项D正确．

答案：ACD 三、计算题

9．(2015·新课标全国卷Ⅰ)如图，在足够长的光滑水平面上，物体A、B、C位于同一直线上，A位于B、C之间．A的质量为m，B、C的质量都为M，三者均处于静止状态．现使A以某一速度向右运动，求m和M之间应满足什么条件，才能使A只与B、C各发生一次碰撞．设物体间的碰撞都是弹性的．

解析：A向右运动与C发生第一次碰撞，碰撞过程中，系统的动量守恒、机械能守恒．设速度方向向右为正，开始时A的速度为v0，第一次碰撞后C的速度为vC1，A的速度为vA1，由动量守恒定律和机械能守恒定律得

mv0＝mvA1＋MvC1①

121212

mv0＝mvA1＋MvC1② 222联立①②式得

m－MvA1＝v0③

m＋M2mvC1＝v0④

m＋M如果m>M，第一次碰撞后，A与C速度同向，且A的速度小于C的速度，不可能与B发生碰撞；如果m＝M，第一次碰撞后，A停止，C以A碰前的速度向右运动，A不可能与B发生碰撞；所以只需考虑m

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