江苏省高考物理二轮复习 考前抢分必做终极猜想28 对动量守恒定律和原子物理的考查

江苏省高考物理二轮复习 考前抢分必做终极猜想28 对动量守恒定律和原子物理的考查 终极猜想二十八(八十三) 对动量守恒定律和原子物理的考查 (本卷共5小题，满分60分(建议时间:30分钟 ) 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 命题专家 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寄语 性不大，一般与原子物理知识、核反应方程，结合能量守恒综合考查. 1((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α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 238234238(2)放射性原子核U先后发生α衰变和β衰变后，变为原子核Pa.已知:U质量为 92 91 92 234m,238.029 0 u;Pa质量为m,234.023 9 u，α粒子的质量为m,4.002 6 u，电1 912α子的质量为m,0.000 5 u((原子质量单位1 u相当于931 MeV的能量)(则: e ?放射性衰变方程为:____________________________________________. 238234?原子核U衰变为Pa的过程中释放能量为________ MeV(保留三位有效数字)( 92 91 2387(3)在第(2)问中，若原来U静止，衰变后放出的α粒子速度为v,3×10 m/s，不计 92α 234电子和衰变过程中释放光子的动量，则Pa的速度大小约为多少(保留两位有效数字), 91 (请写出必要的解答过程) 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(Pu)是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2392394素Pu的半衰期为24 100年，其衰变方程为Pu?X，He，γ，下列有关说法中正确的 94 942 是________( A(X原子核中含有143个中子 239B(100个Pu经过24 100年后一定还剩50个 94 2C(由于衰变时释放巨大能量，根据E,mc，衰变过程中总质量增加 D(衰变发出的γ射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力 图1 (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n,4的能级氢原子跃迁到n,2的能级时发出的，氢原子的能级图如图1所示，已知普朗 ,34克恒量h,6.63×10 J?s，则该条谱线光子的能量为________ eV，该条谱线光子的频率为________ Hz.(结果保留三位有效数字) 14,7(3)已知金属铷的极限频率为5.15×10 Hz，现用波长为5.0×10 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 β射线是高速运动的电子流，有较强的贯穿本领 B( C(一个氢原子处于n,4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 2351Z941D.U，n―?X，Sr，2n是一个裂变方程 920380A 238206()U()Pb(2)铀 92经过α、β衰变形成稳定的铅 82，这一变化的核反应方程式应为__________________________________________________________，在转化过程中最终转变为质子的中子数是________个( (3)质量为3 kg的小球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 kg的小球B以4 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n,1)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________ eV.用这种光照射逸出功为4.54 eV的金属表面时，逸出的光电子的最大初动能是________ eV. 图2 (2)如图3所示，质量m,0.3 kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L,1.5 m，现有1 质量m,0.2 kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v从左端滑上小车，最后在车面20 2上某处与小车保持相对静止(物块与车面间的动摩擦因数μ,0.5，取g,10 m/s.求: 图3 要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v不超过多少( 0 5((1)2011年3月11日，日本东海岸发生里氏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(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能自发进行β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( 1(2)如图4所示，质量为m,3 kg的光滑圆弧形轨道ABC与一质量为m,1 kg 的物块P122 紧靠着(不粘连)静置于光滑水平面上，B为半圆轨道的最低点，AC为轨道的水平直径，轨道半径R,0.3 m(一质量为m,2 kg的小球(可视为质点)从圆弧轨道的A处由静止释3 2放，g取10 m/s， 图4 求:? 小球第一次滑到; B点时的速度v1 ? 小球第一次经过B点后，相对B能上升的最大高度h. 参考 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 2382344 01((1)BC (2)?U?Pa，He，e ?1.86 92 912,1 5(3)5.1×10 m/s c142(解析 (3)因入射光子的频率ν,，得ν,6.0×10 Hz，大于金属的极限频 λ 率，故能使金属铷产生光电效应( 由爱因斯坦光电效应方程 E,hν,W，W,hν， km0 ,20代入数值得E,5.3×10 J. km 142)2.55 6.15×10 答案 (1)AD ( ,20(3)5.3×10 J 3(解析 (1)原子核式结构学说是卢瑟福提出的，A错(β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n,4的氢原子向基态跃迁时，可以发出n,4―?n,3、n,3―?n,2、n,2―?n,1三条不同频率的光谱线，C对(D项是重核裂变方程( 2352064 0(2)铀衰变成铅的核反应方程为U―?Pb，8He，6e，所以共经历了8次α衰变，6 92 822,1 次β衰变(在β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: mv，mv,mv′ AABBAA mv，mv3×6，5×,,4,AABB则v′,, m/s,,0.67 m/s Am3A 碰撞后小球A的速度大小为0.67 m/s. 2382064 0答案 (1)BCD (2)U―?Pb，8He，6e 6 (3)0.67 m/s 92 822,1 24(解析 (1)由C,3可知n,3，故照射光的光子能量为E,E,12.09 eV， n31 由E,hν,W知E,(12.09,4.54)eV,7.55 eV. kk (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mv,20 1122(m，m)v，由功能关系有:mv,(m，m)v，μmgL，代入数据解得v,5 m/s，故要1220122022 使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车的速度v不能超过5 m/s. 0答案 (1)12.09 7.55 (2)5 m/s 5(解析 (2)小球、圆弧轨道、物块,(， P水平方向动量守恒，有:mvm311m)v′ 21 又由机械能守恒有: 1122mgR,mv，(m，m)v′， 33112122 联立得v,2 m/s，方向水平向右 1 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: mv,mv′,(m，m)v″， 311113 111222mv，mv′,(m，m)v″，mgh 3111133222 解得h,0.27 m. 答案 (1)C (2)?2 m/s，水平向右 ?0.27 m