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1、动量守恒定律波粒二象性 原子结构与原子核一、选择题(40分)16题只有一项符合题目要求，710题有多项符合题目要求1(2015天津)物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上，下列说法正确的是()A天然放射现象说明原子核内部是有结构的B电子的发现使人们认识到原子具有核式结构Ca粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的答案A2(2013山东菏泽)现有三个核反应：1124Na1224Mg10e 92235U01n 56141Ba3692Kr301n12H13H24He01nA是裂变，是衰变，是聚变B是聚变，是裂变，是衰变C是衰变，是裂变，
2、是聚变D是衰变，是聚变，是裂变解析为衰变，是铀核裂变，是轻核聚变答案C设置目的考查裂变、衰变、聚变的辨析3.(2015北京)实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图则()A轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外B轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外C轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里D轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里解析由动量守恒可知，原子核静止在磁场中，发生衰变后的新核与电子的动量大小相等，方向相反由qBv，得R，粒子运动的半径与电荷量成反比新核带电量大于电子，因此R较小，知轨迹2为新核轨迹，由左手定则可知，磁
3、场方向垂直纸面向里答案D设置目的衰变，动量守恒，带电粒子在磁场中的圆周运动4(2016天津六校联考)如图所示，小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱关于上述过程，下列说法中正确的是()A男孩和木箱组成的系统动量守恒B小车与木箱组成的系统动量守恒C男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同解析如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量保持不变选项A中，男孩和木箱组成的系统受到小车对系统的摩擦力的作用；选项B中，小车与木箱组成的系统受到男孩对系统的摩擦力的作用；动量、动量的改变量均为矢量，选项
4、D中，木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相同、方向相反，故本题正确选项为C.答案C设置目的考查动量守恒的条件5(2015安徽江南十校高三联考)质量分别为m1 kg和M2 kg的两物块叠放在光滑水平桌面上，两物块均处于静止状态，从某时刻开始，对放在下面的质量为m的物块施一水平推力F，已知推力F随时间t变化的关系为F6t，两物块之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g10 m/s2，下列结论正确的是()A两物块刚发生相对运动时的速度为1 m/sB从施加推力F到两物块刚发生相对运动所需的时间为 sC从施加推力F到两物块刚发生相对运动两物块的位移为0.5 mD从施加推
5、力F到两物块刚发生相对运动F的冲量为6 Ns解析A项，当M达到最大静摩擦力时，M相对m发生相对滑动；则此时M的加速度为：ag0.2102 m/s2；则对整体受力分析可知，F(mM)a32 N6 N6t，则可知发生相对运动的时间为1 s，F是均匀增加的，故1 s内其平均作用力F N3 N；对整体由动量定理可得，Ft(Mm)v；解得：v1 m/s；故A项正确，B项错误；C项，若物体做匀加速直线运动，则1 s内的位移xvt0.5 m；而物体做的是变加速直线运动，故位移不是0.5 m；故C项错误；D项，由动量定理可知，I(Mm)v3 Ns；故D项错误；故选A项答案A思路点拨对m分析由最大静摩擦力可求得
6、m的最大加速度；再对整体受力分析可求得F值；对全程由动量定理可求得1 s时的速度及冲量本题中采用了力的平均值求冲量的方法，但是求功时不能应用平均力来求6.(2016山东济南)如图所示，氢原子在下列各能级间跃迁：(1)从n3到n1，(2)从n4到n3，(3)从n4到n1，在跃迁过程中辐射的电磁波的波长分别用1、2、3表示波长1、2、3大小的顺序是()A123B312C321 D23E1E2；又根据光子能量公式Eh可知，光子波长与光子能量成反比，所以312.答案B设置目的考查能级跃迁与能级7(2015湖北重点高中高三)如图所示，木块静止在光滑水平面上，子弹A、B从木块两侧同时射入木块，最终都停在木
7、块中，这一过程中木块始终保持静止现知道子弹A射入深度dA大于子弹B射入的深度dB，则可判断()A子弹在木块中运动时间tAtBB子弹入射时的初动能EkAEkBC子弹入射时的初速度vAvBD子弹质量mAmB解析A项，子弹A、B从木块两侧同时射入木块，木块始终保持静止，分析得知，两子弹在木块中运动时间必定相等，否则木块就会运动，故A项错误；B项，由于木块始终保持静止状态，则两子弹对木块的推力大小相等，则两子弹所受的阻力大小相等，设为f，根据动能定理得：对A子弹：fdA0EkA，得EkAfdA对B子弹：fdB0EkB，得EkBfdB.由于dAdB，则有子弹入射时的初动能EkAEkB，B项正确；C、D项
8、，对两子弹和木块组成的系统动量守恒，则有，而EkAEkB，则得到mAmB，根据动能公式EKmv2，解得：vAvB，故C项错误，D项正确故选B、D项答案BD思路点拨根据子弹A、B从木块两侧同时射入木块，木块始终保持静止，分析子弹在木块中运动时间的关系根据动能定理研究初动能的关系根据动量守恒定律研究质量关系8(2016河南郑州)甲、乙两种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光频率间的函数关系分别如图中的、所示下列判断正确的是()A与不一定平行B乙金属的极限频率大C图像纵轴截距由入射光强度决定D、的斜率是定值，与入射光和金属材料均无关系解析根据光电效应方程EkmhW0，可知Ekm图线的斜率表
9、示普朗克常数h.与一定平行，A项错，D项对；图线与纵轴的截距表示金属的逸出功W0h0，由金属本身的结构决定，C项错误；根据图线有W1W2，则乙金属的极限频率大，B项正确答案BD设置目的考查光电效应方程、Ekm的斜率含义、极限频率、最大初动能9(2016山东潍坊)一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法正确的是()A核反应方程是11H01n12HB聚变反应中的质量亏损mm1m2m3C辐射出的光子的能量E(m3m1m2)c2D光子的波长解析由质量数守恒和电荷数守恒，可知A项正确，质量亏损为反应
10、前粒子的质量之和减去反应后粒子的总质量，则B项正确由质能方程，知C、D项错误答案AB设置目的考查聚变反应方程、质量亏损、物质波10(2016湖北武汉)质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等两者质量之比可能为()A2 B3C4 D5解析由动量守恒定律可知，碰后两物块的动量均为，由于碰后M的速度不可能大于m的速度，故有，可得1，由碰撞前后能量关系，有Mv2，可得3，故选A、B项答案AB设置目的考查动量守恒与速度变化引起的多解二、实验题(20分)11(10分)(2016甘肃白银)某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的轻质弹簧，如图所示，将
11、这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察木块的运动情况，进行必要的测量，验证物体间相互作用时动量守恒(1)该同学还必须有的器材是_(2)需要直接测量的数据是_ _.(3)用所得数据验证动量守恒的关系式是_答案(1)刻度尺、天平(2)两木块的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边缘的水平距离x1、x2(3)m1x1m2x2设置目的考查实验原理与迁移能力(实验的思路与课本上采用的实验的原理完全相同，也是通过测平抛运动的位移来代替它们作用完毕时的速度)12(10分)(2016广西南宁)气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上
12、的运动可视为没有摩擦我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律，实验装置如下图所示，采用的实验步骤如下：a用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；b调整气垫导轨，使导轨处于水平；c在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上；d用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1；e按下电钮放开卡销，同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时计时结束，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2.(1)实验中还应测量的物理量是_(2)利用上述测量的物理量，验证动量守恒定律的表达式是_(3)利用上述物理量写出被压缩弹簧的弹性势
13、能大小的表达式为_解析(1)(2)因系统水平方向动量守恒即mAvAmBvB0，由于系统不受摩擦，故滑块在水平方向做匀速直线运动，有vA，vB，即mAmB0，所以还要测量的物理量是：B的右端至D板的距离L2.(3)根据能量守恒定律被压缩弹簧的弹性势能EpmAvA2mBvB2，将vA，vB，代入上式，得EpmAmB.答案(1)B的右端至D板的距离L2(2)mAmB0(3)EpmAmB设置目的考查使用气垫导轨验证动量守恒定律、利用原理分析实验的可操作性三、计算题(40分)13(8分)(2016浙江台州)一中子轰击铀核( 92235U)可裂变生成钡( 56141Ba)和氪(3692Kr)已知 92235U、 56141Ba、3692Kr和中子的质量分别是235.043 9 u、140.913 9 u、91.897 3 u和1.008 7 u写出铀裂变反应方程，并计算一个235U裂变时放出的能量解析核反应方程为 92235U01n 56141Ba3692Kr301n，由质能方程得放出的能量为Emc2200.55 MeV3.21011 J答案 92235U01n 56141Ba3692Kr301n3.21011 J设置目的考查核反应方程及质能方程的应用14(8分)
