（三维设计）2016年高三物理二轮复习（word版教参）第一部分 专题六 选考模块 第三讲 碰撞与动量守恒 近代物理初步

（三维设计）2016年高三物理二轮复习（word版教参）第一部分 专题六 选考模块 第三讲 碰撞与动量守恒 近代物理初步内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 (2015全国卷) (1)在某次光电效应实验中，得到的遏止电压 入射光的频率 的关系如图 1 所示。 若该直线的斜率和截距分别为 k 和 b，电子电荷量的绝对值为 e，则普朗克常量可表示为_，所用材料的逸出功可表示为_。 图 1(2)如图 2，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。 图 2解析：(1)根据光电效应方程 W 0及 eU 2、 c ，故0ek，b ，得 h 00e(2)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 一次碰撞后 的速度为 动量守恒定律和机械能守恒定律得112 12 12联立式得对应诊断卷 世昌的博客 v0m mM，第一次碰撞后，A 与 的速度，不可能与 果 mM，第一次碰撞后，A 停止，C 以 不可能与以只需考虑 mM 的情况。 第一次碰撞后，A 反向运动与 与 的速度为 的速度为 样有2v0m M (m M)根据题意，要求 、C 各发生一次碰撞，应有立式得 20解得 m( 2)M 5另一解 m( 2)M 舍去。 5所以，m 和 2)M mM。 5答案：(1) 2)( 3、 2) Mm 2015山东高考)(1) 14C 发生放射性衰变成为 14N，半衰期约 5 700 年。 已知植物存活期间，其体内 14C 与 12C 的比例不变；生命活动结束后， 14C 的比例持续减小。 现通过测量得知，某古木样品中 14C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。 下列说法正确的是_。 (双选，填正确答案标号 )a该古木的年代距今约 5 700 年b 12C、 13C、 14C 具有相同的中子数c 14C 衰变为 14N 的过程中放出 射线d增加样品测量环境的压强将加速 14C 的衰变(2)如图 3，三个质量相同的滑块 A、B、C，间隔相等地静置于同一水平直轨道上。 现给滑块 A 向 4、右的初速度 段时间后 A 与 B 发生碰撞，碰后 A、B 分别以 速度18 34向右运动，B 再与 C 发生碰撞，碰后 B、C 粘在一起向右运动。 滑块 A、B 与轨道间的动摩高中物理资源下载平台世昌的博客。 两次碰撞时间均极短。 求 B、C 碰后瞬间共同速度的大小。 图 3解析：(1)古木样品中 14C 的比例是现代植物所制样品的二分之一，根据半衰期的定义知该古木的年代距今约 5 700 年，选项 a 正确。 同位素具有相同的质子数，不同的中子数，选项 b 错误。 14C 的衰变方程为 C N e，所以此衰变过程放出 射线，选项 c 正确。 146 147 01放射性元素的半衰期与核内部自身因素有关， 5、与原子所处的化学状态和外部条件无关，选项 d 错误。 (2)设滑块质量为 m，A 与 的速度为 题意知，碰撞后 的速度 动量守恒定律得 m 18 34设碰撞前 A，由功能关系得 2 12设 碰撞前 B 克服轨道阻力所做的功为 功能关系得212 12据题意可知 B设 B、C 碰撞后瞬间共同速度的大小为 v，由动量守恒定律得 2立式，代入数据得 v 2116答案：(1)2) 2015全国卷)(1) 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 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 6、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(2)两滑块 a、b 沿水平面上同一条直线运动，并发生碰撞；碰撞后两者粘在一起运动；经过一段时间后，从光滑路段进入粗糙路段。 两者的位置 x 随时间 t 变化的图像如图 4 所示。 高中物理资源下载平台世昌的博客 ：图 4()滑块 a、b 的质量之比；()整个运动过程中，两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比。 解析：(1)电子束具有波动性，通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，选项 A 正确。 射线在云室中高速运动时，径迹又细又直，表现出粒子性，选项 B 错误。 人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构，体现出波动 7、性，选项 C 正确。 电子显微镜是利用电子束工作的，体现了波动性，选项 D 正确。 光电效应实验，体现的是波的粒子性，选项 E 错误。 (2)()设 a、b 的质量分别为 m1、m 2，a、b 碰撞前的速度为 v1、v 2。 由题给图像得 2 m/s m/s a、b 发生完全非弹性碰撞，碰撞后两滑块的共同速度为 v。 由题给图像得 v m/s23由动量守恒定律得m 2m 1m 2)v联立式得m1 8()由能量守恒得，两滑块因碰撞而损失的机械能为E (m1m 2)2 12 12由图像可知，两滑块最后停止运动。 由动能定理得，两滑块克服摩擦力所做的功为W (m1m 2)2联立式，并代入题给数据得高中物理资源下 8、载平台世昌的博客 E12。 答案：(1)2)()18()1 24(1)下列说法正确的是_。 A比结合能越大，原子中核子结合的越牢固，原子核越稳定B黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关C放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关D大量处于 n4 激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生 4 种不同频率的光子(2)用频率均为 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 5 所示，由图可知，_( 选填“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 光电子的最大初动能为_。 图 5(3)1926 年美国波士顿的内科医生卢姆加特等首次应 9、用放射性氡研究人体动、静脉血管床之间的循环时间，被誉为“临床核医学之父”。 氡的放射性同位素有 27 种，其中最常用的是过 m 次 衰变和 n 次 衰变后变成稳定的 2286 22286 20682求 m、n 的值；一个静止的氡核( 出一个 粒子后变成钋核( 已知钋核的速率 v110 6 22286 21884m/s，求 粒子的速率。 解析：(1)由原子核结合能曲线图可知：比结合能越大，原子中核子结合的越牢固，原子核越稳定，A 正确；无论是否考虑能量量子化，我们都发现黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关，B 正确；放射性元素的半衰期与本身原子核内部结构有关，与外界因素无关，所以 C 10、的叙述错误；大量处于 n4 激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生 N 6 种不同频率的光子，D 错误。 n(n 1)2 432(2)根据光的强度与电流成正比，由图就可知道：甲的光的强度大；由爱因斯坦的光电效应方程可得： mW 0E m 0。 (3)4m222 206，m486822mn，n4高中物理资源下载平台世昌的博客 由动量守恒定律得：m 0 7 m/s。 答案：(1) (2)甲W 0(3)440 7 m/2015郑州高三检测)(1) 关于近代物理学，下列说法正确的是_。 A 射线、 射线和 射线是三种波长不同的电磁波B一群处于 n4 能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出 6 种不同频率的光C重 11、核裂变过程生成中等质量的核，反应前后质量数守恒，但质量一定减少D10 个放射性元素的原子核在经一个半衰期后，一定有 5 个原子核发生衰变E光电效应和康普顿效应的实验都表明光具有粒子性(2)如图 6 所示，质量为 m245 g 的物块(可视为质点) 放在质量为 M0.5 木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为 量为 g 的子弹以速度 00 m/s 沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短)，g 取 10 m/弹射入后，求：图 6()物块相对木板滑行的时间；()物块相对木板滑行的位移。 解析：(1) 射线是电磁波，而 射线、 射线不是电磁波，故 A 错误；根据数学组合，故 12、 B 正确；核子结合成原子核时一定有质量亏损，释放出能量，故 C 正确；半衰期是大量原子核显现出来的统计规律，对少量的原子核没有意义，故 D 错误；光电效应和康普顿效应揭示了光具有粒子性，故 E 正确。 (2)()子弹打入木块过程，由动量守恒定律得：m 0m)v 1木块在木板上滑动过程，由动量守恒定律得：(m0m )m 0mM)v 2对子弹木块整体，由动量定理得：(m 0 m)m 0m)(v 2v 1)联立解得物体相对小车的滑行时间：t 1 s。 世昌的博客 ()子弹射入木块后，由子弹木块和木板组成的系统，由能量守恒定律得：(m0m)(m0m)v 12 (m0mM )2联立解得：d3 m。 答案：(1)2)()1 s()3 2015淄博一模)(1) 已知氘核的比结合能是 核的比结合能是 核的比结合能是 某次核反应中，1 个氘核和 1 个氚核结合生成 1 个氦核。