2013年高三物理二轮冲刺《对动量守恒定律和原子物理的考查》知识点专练练习（30分钟，含详解）

2013年高三物理二轮冲刺《对动量守恒定律和原子物理的考查》知识点专练练习（30分钟，含详解）内容摘要：

1、(本卷共 5 小题，满分 60 分建议时间： 30 分钟 )命题专家寄语这部分选考内容是与力学联系较 紧密的部分，牛顿定律、动能定理、机械能守恒定律三者结合为解决物理力学问题的三把金钥匙，但本部分考查的综合性不大，一般与原子物理知识、核反应方程，2012江苏连云港调研) (1)下列说法正确的有_A光电子的最大初动能和照射光的频率成正比B大 量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性C卢瑟福用 粒子散射的实验数据估算原子核的大小D玻尔的原子模型彻底否定了经典的电磁理论(2)放射性原子核 U 先后发生 衰变和 衰变后，变为原子核 U 质量为23892 23491 23892 u； 2、 量为 u， 粒子的质量为 u，电子的质量为23491 u(原子质量单位 1 u 相当于 931 能量)则：放射性衰变方程为：_.原子核 U 衰变为 过程中释放能量为_ 留三位有效数字)23892 23491(3)在第(2)问中，若原来 U 静止，衰变后放出的 粒子速度为 310 7 m/s，不计电子和衰23892变过程中释放光子的动量，则 速度大小约为多少(保留两位有效数字)。 (请写出必要的解答23491过程)2(1)核能作为一种新能源在现代社会中已不可或缺，但安全是核 电站面临的非常严峻的问题核泄漏中的钚(一种具有放射性的超铀元素，钚的危险性在于它对人体的毒性，与其他放射性元素相比钚在这方 3、面更强，一旦侵入人体，就会潜伏在人体肺部、骨 骼等组织细胞中，破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险已知钚的一种同位素 半衰期为 24 100 年，其衰变方23994程为 ，下列有关说法中正确的是_23994 42AX 原子核中含有 143 个中子B100 个 过 24 100 年后一定还剩 50 个23994C由于衰变时释放巨大能量，根据 E 变过程中总质量 增加D衰变发出的 射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力(2)氢原子的光谱在可见光范围内有四条谱线，其中在靛紫色区内的一条是处于量子数 n4 的能级氢原子跃迁到 n2 的能级时发出的，氢原子的能级图如图 1 所示，已知普朗克恒量 h0 34 4、 Js，则该条谱线光子的能量为_ 条谱线光子的频率为_ 结果保留三位有效数字)(3)已知金属铷的极限频率为 014 用波长为 07 m 的一束光照射金属铷，能否使金属铷发生光电效应。 若能，请算出逸出光电子的最大初动能(结果保留 2 位有效数字)3(1)下列有关说法中正确的是_A汤姆孙发现了电子，于是他提出了原子核式结构的学说B 射线是高速运动的电子流，有较强的贯穿本领C一个氢原子处于 n4 的激发态，当它 向基态跃迁时可以发出 3 条不同频率的光谱线D. U n X n 是一个裂变方程23592 10 438 10(2)铀 经过 、 衰 变形成稳定的铅 ，这一变化的核反应方程式应为(23892 5、U) (20682_，在转化过程中最终转变为质子的中子数是_ _个(3)质量为 3 小球 A 在光滑水平面上以 6 m/s 的速度向右运动，恰好遇上质量为 5 小球 m/s 的速度向左运动，碰撞后小球 B 恰好静止，求碰撞后小球 A 的速度大小4.(1)原子处于基态时最稳定，处于较高能级时会自发地向低能级跃迁，如图 2所示为氢原子的能级图现让一束单色光照射到大量处于基态(量子数 n1)的氢原子上，被激发的氢原子能自 发地发出 3 种不同频率的色光，则照射氢原子的单色光的光子能量为_ 金属表面时，逸出的光电子的最大初动能是_ (2)如图 3 所示，质量 .3 小车静止在光滑的水平面上，车长 L 6、1.5 m，现有质量 .2 水平向右的速度 车，最后在车面上某处与小车保持相对静止物块与车面间的动摩擦因数 g10 m/s 3要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度 (1)2011 年 3 月 11 日，日本东海岸发生里氏 地震 ，地震引发的 海啸摧毁了日本福岛第一核电站的冷却系统，最终导致福岛第一核电站的 6 座核反应堆不同程度损坏，向空气中泄漏大量碘 131 和铯 137 等放射性物质，这些放射性物 质随大气环流飘散到许 4日，日本开始向太平洋排放大量带有放射性物质的废水，引起周边国家的指责下列说法正确的是()A福岛第一核电站是利用原子核衰变时释放的核能来发电B碘 131 能自发 7、进行 衰变，衰变后生成的新物质原子核比碘 131 原子核多一个中子而少一个质子C铯 137 进行 衰变时，往往同时释放出 射线， 射线具有很强的穿透能力，甚至能穿透几厘米厚的铅板D铯 137 进入人体后主要损害 人的造血系统和神经系统，其半衰期是 ，如果将铯 137 的温度降低到 0 度以下，可以延缓其衰变速度(2)如图 4 所示，质量为 光滑圆弧形轨道 一质量为 物块 P 紧靠着(不12粘连)静置于光滑水平面上， B 为半圆轨道的最低点， 轨道的水平直径 ，轨道半径 R0.3 m一质量为 小球(可视为质点)从圆弧轨道的 A 处由静止释放， g 取 10 m/ 4求： 小球第一次滑到 B 点时 8、的速度 小球第一次经过 B 点后，相对 B 能上升 的最大高度 1 )2) U e3491 42 0 1(3)05 m/析(3)因入射光子 的频率 ，得 0 14 于金属的极限频，故能使金属铷产生光电效应由爱因斯坦光电效应方程 W， W ，代入数值得 0 20 1)2)0 14(3)020 析(1)原子核式结构学说是卢瑟福提出的，A 错 射线是高速运动的电子流，有较强的贯穿本领，B 正确一个处于 n4 的氢原子向基态跃迁时，可以发出n4 n3、 n3 n2、 n2 n1 三条不同频率的光谱线，C 对D 项是重核裂变方程(2)铀衰变成铅的核反应方程为 U e，所以共经历了 8 次 衰变，6 次 9、23592 20682 42 0 1衰变在 衰变中，电子是中子转化为质子的过程中放出的，所以最终转变为质子的中子数是 6个(3)两球都在光滑水平面上运动，碰撞过程中系统所受合外力为零，因此系统动量守恒碰撞前两球动量已知，碰撞后小球 B 静止，取小球 A 初速度方向为正，由动量守恒定律有： m/sm/6 5 43碰撞 后小球 A 的速度大小为 m/1)2) U e6(3)m/0682 42 0 14解析(1)由 C 3 可知 n3，故照射光的光子能量为 k W 知 2)要使物块恰好不从车厢滑出，须物块到车面右端时与小车有共同的速度 v，则 m2)v，由功能关系有： (m2)m 2入数据解得 m/s，故要使物块不从小车右端 滑12 20 12出，物块滑上小车的速度 m/1)2)5 m/析(2)小球、圆弧轨道、物块 P 水平方向动量守恒，有： m1m2)由机械能守恒有： (m2)2，12 21 12联立得 m/s，方向水平向右物块经过 B 点后，物块 P 与轨道分离，小球与轨道水平方向动量守恒，且上升到最高点时，与轨道共速，设为 v，有：( m3)v， 2 (m3)v 2 m 31 12 121)C(2)2 m/s，水平向右m。