2014年高考二轮复习专题训练之 动量、原子物理（含答案解析，人教版通用） 12页

‎2014年高考二轮复习动量、原子物理 ‎1．下列叙述中符合物理学史的是( )‎ A、爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说 B、麦克斯韦提出了光的电磁说 C、汤姆生发现了电子，并首先提出原子的核式结构模型 D、贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Po）和镭（Ra）‎ 答案：⑴B(4分)‎ 解析：(1)爱因斯坦为解释光电效应现象提出了光子说，选项A错误；麦克斯韦提出了光的电磁说，选项B正确；汤姆生发现了电子，卢瑟福根据α散射实验结果提出原子的核式结构模型，选项C错误；居里夫人通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Po）和镭（Ra），选项D错误。‎ ‎2.在某些恒星内部，3个α粒子可以结合成一个C核，已知C核的质量为1.99302×10‎-26kg，α粒子的质量为6.64672×10‎-27kg，真空中光速c=3×‎108m/s，这个核反应方程是 ，这个反应中释放的核能为 （结果保留一位有效数字）。‎ ‎⑵ 3He →C (2分) 9×10-13 J (2分) ⑶ 4/‎3 m/s (4分)‎ ‎（2）解析：3个α粒子结合成一个C核，核反应方程是3He →C。这个反应中释放的核能为△E=△mc2=(3×6.64672×10-27kg-1.99302×10‎-26kg)×(3×‎108m/s)2=9×10-13 J.‎ ‎3．（两磁铁各固定放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动。已知甲车和磁铁的总质量为‎0.‎‎5 kg，乙车和磁铁的总质量为‎1.0 kg。两磁铁的N极相对。推动一下，使两车相向运动。某时刻甲的速率为‎2 m/s，乙的速率为‎3 m/s，方向与甲相反。两车运动过程中始终未相碰，则两车最近时，乙的速度为多大? ‎ 解析： 两车最近时，二者速度相等，‎ 由动量守恒定律，m1v1-m2v2=( m1+m2)v，‎ 解得v= -4/3 m/s。‎ ‎4、如图所示为氢原子的能级,已知可见光的光子能量范围为1.62eV-3.lleV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是____ (填入正确选项前的字母。选对1‎ 个给3分，选对2个给4分,选3个给6分;每选错1个扣3分，最低得O分)。‎ A. 用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一 定不能产生光电效应现象 B.用能量为11.OeV的自由电子轰击，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 C.处于n＝ 2能级的氢原子能吸收任意频率的紫外线 D.处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离 E. 用波长为60mn的伦琴射线照射,可使处于基态的氢原子电离出自由电子 ‎[来源:学,科,网]‎ ‎5．核潜艇是以核反应堆为动力来源的潜艇．有一种核裂变方程为：U＋n→X＋Sr＋10n，下列说法正确的是 Ａ．裂变反应中亏损的质量变成了能量 Ｂ．裂变反应出现质量亏损导致质量数不守恒 Ｃ．X原子核中有54个质子 Ｄ．X原子核比铀核的平均结合能大 ‎6．某光波射到一逸出功为W的光电材料表面，所产生的光电子在垂直于磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的最大半径为r，设电子的质量为m，带电量为e，普朗克常量为h，则该光波的频率为（ ） ‎ ‎ A．　　　　 　　B． ‎ C． W/h+ D．W/h-‎ 答案：C解析：由evB=mv2/r可得所产生的光电子的最大初动能Ek=mv2=。由爱因斯坦光电效应方程，Ek=hν-W，解得ν=W/h+，选项C正确。‎ ‎7．红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光。铬离子的能级如图所示，E1是基态，E2是亚稳态，E3是激发态，若以脉冲氙灯发出波长为λ1的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受激发跃迁到E3，然后自发跃迁到E2，释放波长为λ2的光子，处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长λ为 （ ）‎ ‎ A． B．‎ ‎ C． D．‎ 答案：A解析：由hc/λ1= hc/λ2+ hc/λ，解得λ=，选项C正确。‎ ‎8．发生衰变有多种可能性．其中的一种可能是，先衰变成，再经一次衰变变成（X代表某种元素），或再经一次衰变变成和最后都衰变成，衰变路径如图所示，则由图可知：①②③④四个过程中＿＿＿＿＿＿＿＿是α衰变；＿＿＿＿＿＿是β衰变．‎ 答案：②③，①④（每空2分）‎ 解析：②③放出的粒子质量数减少4，是α衰变；①④放出的粒子质量数不变，是β衰变．‎ ‎9、氢原子处于基态时能量为E1，由于吸收某种单色光后氢原子产生能级跃迁，最多只能产生3种不同波长的光，则吸收单色光的能量为  ▲ ，产生的3种不同波长的光中，最大波长为  ▲ （普朗克常量为h，光速为c，）．‎ ‎（1）（6分）答案： （3分） （3分）‎ ‎10.人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程，卢瑟福、汤姆孙、玻尔、查德威克等科学家做出了卓越的贡献。关于他们的主要成就，下列说法正确的是( )‎ ‎ A．查德威克通过α粒子轰击铍核的实验发现了中子 ‎ B．卢瑟福提出了原子的核式结构模型并认为氢原子的能级是分立的[来源:Z.xx.k.Com]‎ ‎ C．玻尔第一次把微观世界中物理量取分立值的观念应用到原子系统 D．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，并提出了原子的核式结构模型 ‎ ‎11、关于对下列四幅图的说法，正确的是：_________‎ A．根据玻尔理论，原子中的电子绕原子核高速运转轨道的半径是任意的 B．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由外层轨道跃迁到内层轨道后原子的能量减小 C．光电效应实验证明了光具有波动性 D．电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性 E．α粒子散射实验发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围 ‎12．质量为m的炮弹沿水平方向飞行，其动能为Ek，突然在空中爆炸成质量相同的两块，其中一块向后飞去，动能为，另一块向前飞去，则向前的这块的动能为（ ）‎ A． B． C． D．‎ 答案：B解析：设另一块动能为E，则另一块动量p=炮弹在空中爆炸，动量守恒，=-，解得E=，选项B正确。‎ ‎13一质量为MB = 6kg的木板B静止于光滑水平面上，物块A质量MA=6kg，停在B 的左端。质量为m=1kg的小球用长为l = 0.8m的轻绳悬挂在固定点O上。将轻绳拉直至水平位置后，静止释放小球，小球在最低点与A发生碰撞后反弹，反弹所能达到的最大高度h=0. 2m. 物块与小球可视为质点，A、B达到共同速度后A还在木板上，不计空气阻力，g取 ‎10m/S2。求从小球释放到A、B达到共同速度的过程中，小球及A、B组成的系统损失的机械能。‎ 解析：对于小球，运动中机械能守恒，则有，mgl=mv12，mgh=mv‎1’‎2，‎ 小球与A碰撞过程中，系统动量守恒，mv1=- mv‎1’‎+MAvA，‎ 物块A与木板B相互作用过程中，系统动量守恒，MAvA=(MA+MB)v共，‎ 小球及AB系统组成的系统损失的机械能为[来源:Z*xx*k.Com]‎ ‎△E= mgl-mv‎1’‎2-(MA+MB)v共，2，‎ 联立解得：△E=4.5J。‎ ‎14．（10分）如图所示，光滑水平桌面上有长L＝‎2 m的挡板C，质量mC＝‎5 kg，在其正中央并排放着两个小滑块A和B，mA＝‎1 kg，mB＝‎3 kg，开始时三个物体都静止。在A、B间放有少量塑胶炸药，爆炸后A以‎6 m/s速度水平向左运动，A、B中任意一块与挡板C碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求：‎ ‎（1）当两滑块A、B都与挡板C碰撞后，C的速度是多大；‎ ‎（2）A、C碰撞过程中损失的机械能。‎ 解析：（1）ABC系统动量守恒，0=( mA + mB+ mC)vC 解得vC =0.‎ ‎（2）A、C碰撞后系统动量守恒， mA vA =( mA + mC)v 解得vC =1m/s。‎ A、C碰撞过程中损失的机械能△E= mA vA2 = ( mA + mC)v2=15J。‎ ‎15、如图所示，可视为质点的小木块A、B的质量均为m，放在一段粗糙程度相同的水平地面上，木块A、B间夹有一小块炸药(炸药的质量可以忽略不计).让A、B以初速度v0一起从O 点滑出，滑行一段距离后到达P点，速度变为v0/2，此时炸药爆炸使木块A、B脱离，发现木块B立即停在原位置，木块A继续沿水平方向前进.已知O、P两点间的距离为s，炸药爆炸时释放的化学能均全部转化为木块的动能，爆炸时间很短可以忽略不计，‎ 求：①木块与水平地面的动摩擦因数μ； ‎ ‎ ②炸药爆炸时释放的化学能.‎ ‎16、下列说法中正确的是( )‎ ‎ A．一般物体辐射电磁波的情况与物体的温度、物体的材料有关 ‎ B．对于同一种金属来说，其极限频率恒定，与入射光的频率及光的强度均无关 ‎ C．汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构 ‎ D．E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比 ‎ E．“人造太阳”的核反应方程是[来源:Z,xx,k.Com]‎ ‎ 17、关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是 。‎ A．普朗克曾经大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子 B．德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，而且粒子的能量ε和动量p跟它对所应的波的频率ν和波长λ之间，遵从关系和 C．卢瑟福认为，原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中 D．按照爱因斯坦的理论，在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek E．玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了所有原子光谱的实验规律 ‎18、物理学家常常根据物理实验观察到的现象提出假设，并用假设解释一些物理现象，进而建立新理论。玻尔关于氢原子结构的理论便是这种研究方法的成功典范。玻尔理论是根据下列哪些现象提出的______________ ‎ ‎ a．a粒子散射实验现象 ‎ ‎ b．慢中子轰击铀核产生的裂变现象 ‎ c．天然放射现象 ‎ d．氢原子光谱的不连续现象 答案：ad ．．．．．．．．2分 解析：玻尔理论是根据a粒子散射实验现象和氢原子光谱的不连续现象，提出了氢原子结构的理论。‎ ‎19、‎2011年3月11日，日本东海岸发生9.0级地震，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、钡等放射性物质，这些放射性物质随大气环流飘散到许多国家．‎4月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．有效防治核污染，合理、安全利用核能成为当今全世界关注 的焦点和热点。下列说法中正确的是：‎ 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．铯、碘、钡等衰变时释放能量，故会发生质量亏损 ‎ C．铯137进行β衰变时，往往同时释放出γ射线，γ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30.17年，如果将铯137的温度降低到0度以下，可以延缓其衰变速度．‎ D错误。‎ ‎20、如图所示，质量M，半径R的光滑半圆槽第一次被固定在光滑水平地面上，质量为m的小球，以某一初速度冲向半圆槽刚好可以到达顶端C．然后放开半圆槽，其可以自由运动，m小球又以同样的初速冲向半圆槽，小球最高可以到达与圆心等高的B点，（g=‎10m/s2）试求： ‎ ‎①半圆槽第一次被固定时，小球运动至C点后平抛运动的水平射程X=?[来源:学*科*网]‎ ‎②小球质量与半圆槽质量的比值m/M为多少？‎ ‎1921、如图所示，球1和球2静止在光滑水平面上的B点，由于某种内力的作用两球反向弹开，球2与右端的墙壁发生弹性碰撞，结果在t时刻两球在A点发生完全非弹性碰撞。已知AB=BO=S，两球均可看作质点，求：两球在A点碰后的共同速度大小。‎ ‎22如图所示，车厢的质量为M，长度为L ‎，静止在光滑水平面上，质量为m的木块（可看成质点）以速度v0无摩擦地在车厢底板上向右运动，木块与前车壁碰撞后以v0/2的速度向左运动，则再经过多长时间，木块将与后车壁相碰？‎ ‎23、下列说法正确的是 ‎ ‎ A．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型 ‎ B．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性 C．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的 ‎ D．爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说 E．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应 F．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动加速度增大 ‎24、质量为m的子弹以水平初速v0打入固定在光滑水平面上质量为M的砂箱之中，子弹射入砂箱的深度为d。若砂箱可以自由滑动，则子弹陷入砂箱的深度为多少？‎ ‎25、室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡。氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中。氡看不到，嗅不到，即使在氡浓度很高的环境里，人们对它也毫无感觉。氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌，是除吸烟外导致肺癌的第二大因素。静止的氡核放出一个粒子x后变成钋核，钋核的动能为Ek1，若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子x的动能。试回答以下问题：‎ ‎①写出上述衰变的核反应方程（请用物理学上规定的符号表示粒子x）；‎ ‎②求粒子x的动能Ek2。‎ 解析：①‎