2015高考物理 动量守恒 原子物理冲关训练（含解析）

动量守恒 原子物理一、选择题1(20133月北京市怀柔区适应性训练)下列说法中正确的是()A阴极射线来源于原子核B普朗克为了解释光电效应的规律，提出了光子说C在粒子散射实验的基础上，卢瑟福提出了原子的核式结构模型D一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短【解析】阴极射线来源于原子核外的电子跃迁，选项A错误爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说，选项B错误在粒子散射实验的基础上，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，选项C正确一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长，选项D错误【答案】C2(多选)(2013广东省十校联考)图910是某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ek与入射光频率的关系图象，由图象可知：图910A该金属的逸出功等于E B该金属的逸出功等于h0C入射光的频率为20时，产生的光电子的最大初动能为2 ED入射光的频率为0/2时，产生的光电子的最大初动能为E/2 【解析】根据爱因斯坦光电效应方程，结合题给光电子最大初动能Ek与入射光频率v的关系图象，该金属的逸出功等于E，等于h0，选项A、B正确入射光的频率为20时，产生的光电子的最大初动能为E，入射光的频率为0/2时，不能产生光电效应，选项C、D错误【答案】AB3(2013河南名校质检)已知金属钙的逸出功为2.7 eV，氢原子的能级图如图911所示一群氢原子处于量子数n4能级状态，则() 图911A氢原子可能辐射6种频率的光子B氢原子可能辐射5种频率的光子C有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应D有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应【解析】因为一群氢原子能产生的光谱线种类为6种，而在这6种中，从4、3、2跃迁到1的发光能量都大于已知金属钙的逸出功2.7 eV，都能使钙发生光电效应，而辐射的其他光子的能量都小于金属钙的逸出功2.7 eV，都不能使钙发生光电效应，因此只有3种A、C正确【答案】AC4(多选)(2013辽宁省五校协作体模拟)质量为m的人站在质量为M的小车上，小车静止在水平地面上，车与地面摩擦不计当人从小车左端走到右端时， 下列说法正确的是()A人在车上行走的平均速度越大，则车在地面上运动的平均速度也越大B人在车上行走的平均速度越大，则车在地面上移动的距离也越大C不管人以什么样的平均速度行走，车在地面上移动的距离相同D人在车上行走时，若人相对车突然停止，则车也立刻停止【解析】当人从小车左端走到右端时，由动量守恒定律，人在车上行走的平均速度越大，则车在地面上运动的平均速度也越大，但是车在地面上移动的距离只与人在车上移动的位移有关，与人的平均速度无关，选项A、C正确，B错误人在车上行走时，若人相对车突然停止，由动量守恒定律，则车也立刻停止，选项D正确【答案】ACD5(多选)(2013山东省日照市一模)“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，即原子核俘获一个核外电子，核内一个质子变为中子，原子核衰变成一个新核，并且放出一个中微子(其质量小于电子质量且不带电)若一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”(电子的初动量可不计)，则()A生成的新核与衰变前的原子核质量数相同B生成新核的核电荷数增加C生成的新核与衰变前的原子核互为同位素D生成的新核与中微子的动量大小相等【解析】一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”生成的新核与衰变前的原子核质量数相同，生成新核的核电荷数减小，选项A正确，B、C错误根据动量守恒定律，生成的新核与中微子的动量大小相等，选项D正确【答案】AD6(多选)(2013湖南省12校联考)以下有关近代物理内容的若干叙述正确的是()A紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定C重核的裂变过程质量增大，轻核的聚变过程有质量亏损D根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小【解析】紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能不变，选项A错误比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项B正确重核的裂变过程有质量亏损，轻核的聚变过程有质量亏损，选项C错误根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，选项D正确【答案】BD二、非选择题7(2013长沙模拟)(1)一氢原子从能量为E2的能级跃迁至能量为E1的较低能级时释放的光子的波长为_(真空中光速为c，普朗克常量h)(2)卢瑟福用粒子轰击氮核时发现了质子完成其核反应方程：NHe_.【解析】(1)由玻尔假设可得hc/E2E1，释放的光子的波长为.(2)由核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，核反应方程为NHeOH.【答案】(1)(2)OH8(1)卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献图912请选择其中的两位，指出他们的主要成绩：_._. (2)在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，如图912为三种射线在同一磁场中的运动轨迹，请从三种射线中任选一种，写出它的名称和一种用途_.(3)在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到n2能级发出的谱线属于巴耳末线系若一群氢原子自发跃过时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，则这群氢原子自发跃迁时最多可发出_条不同频率的谱线【解析】(1)卢瑟福：提出了原子的核式结构模型；玻尔：首次把量子理论引入到原子结构中，提出了轨道量子化和能量量子化的思想，进一步发展了原子结构理论，并成功解释了氢光谱；(2)1为射线，利用它的电离作用很强，可消除静电.2为射线，利用它的穿透本领很强，可用于工业探伤.3为射线，利用它的穿透本领较强，可用于控制工业生产线上某些金属板的厚度(3)谱线中只有2条属于巴耳末线系，说明电子处于n4能级，则这群氢原子自发跃迁时最多可发出C6条不同频率的谱线【答案】(1)见解析(2)见解析(3)69如图913所示，质量为2 kg的平板车B上表面水平，原来静止在光滑水平面上，平板车一端静止着一块质量为2 kg的物体A，一颗质量为0.01 kg的子弹以600 m/s的速度水平瞬间射穿A后，速度变为100 m/s，如果A、B之间的动摩擦因数为0.05，求：图913(1)A的最大速度；(2)若A不会滑离B，B的最大速度是多少？【解析】(1)子弹刚射穿A时，A的速度最大对于子弹和物体A组成的系统，由动量守恒定律，得m0v0mAvA，解得vA2.5 m/s.(2)A在B上滑动时，A做减速运动，B做加速运动，当A、B速度相同时，B的速度最大，对于A、B系统，由动量守恒定律，得mAvA(mAmB)v，解得v1.25 m/s.【答案】(1)2.5 m/s(2)1.25 m/s102005年7月4日13时52分，美国宇航局“深度掩击”号探测器释放的撞击器“击中”目标坦普尔1号彗星，这次撞击只能使该彗星自身的运行速度出现每秒0.000 1 mm的改变探测器上所携带的总质量达370 kg的彗星“撞击器”将以每小时38 000 km的速度径直撞向彗星的彗核部分，撞击彗星后“撞击器”融化消失问：根据以上数据，估算一下彗星的质量是多少？(结果保留一位有效数字)【解析】以彗星和撞击器组成的系统为研究对象，设彗星的质量为M，初速度为v01，撞击器质量m370 kg，速度v0238 000 km/h1.1104 m/s，撞击后速度为v由动量守恒定律得：Mv01mv02(Mm)v由于M远大于m，所以，上式可以化为：Mv01mv02Mv解得：M由题给信息知，撞击后彗星的运行速度改变了0.000 1 mm/s，即v01v1107 m/s代入式解得M41013 kg【答案】41013 kg