【课堂新坐标】(教师用书)2015届高考物理一轮【章末归纳提升课】第十三章 动量 光电效应 核能

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【课堂新坐标】(教师用书)2015届高考物理一轮【章末归纳提升课】第十三章 动量 光电效应 核能

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章末归纳提升课
   
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1.如图1所示为氢原子的能级图.用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子,可能观测到氢原子发射的不同波长的光有 (  )
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图1
A.6种  B.10种   C.12种  D.15种
【解析】 用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子,原子可以跃迁到n=5的能级,可能观测到氢原子发射的不同波长的光有4+3+2+1=10种,B对.
【答案】 B
2.(2014·凯里市第一中学模拟)2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器,通过Ca(钙48)轰击 Cf(锎249)发生核反应,成功合成了第118号元素,这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素.实验表明,该元素的原子核先放出3个相同的粒子X,再连续经过3次α衰变后,变成质量数为282的第112号元素的原子核,则上述过程中的粒子X是(  )
A.中子 B.质子
C.电子 D.α粒子
【解析】 综合上述反应可得总的核反应方程 ( http: / / www.21cnjy.com )为Ca+Cf→3X+3He+Y,根据质量数和电荷数守恒可得m=0、n=1,所以X是中子,A正确.
【答案】 A
3.如图2所示,光滑的水平地面上放着一个光 ( http: / / www.21cnjy.com )滑的凹槽,槽两端固定有两轻质弹簧,一弹性小球在两弹簧间往复运动,把槽、小球和弹簧视为一个系统,则在运动过程中(  )
图2
A.系统的动量守恒,机械能不守恒
B.系统的动量守恒,机械能守恒
C.系统的动量不守恒,机械能守恒
D.系统的动量不守恒,机械能不守恒
【解析】 槽、小球和弹簧组成的系统所受合外 ( http: / / www.21cnjy.com )力等于零,动量守恒;在运动过程中,小球和槽通过弹簧相互作用,但因为只有弹簧的弹力做功,动能和势能相互转化,而总量保持不变,机械能守恒.
【答案】 B
图3
4.(2012·徐州一中一 ( http: / / www.21cnjy.com )模)如图3所示,一质量M=3.0 kg的长方形木块B放在光滑水平地面上,在其右端放一质量m=1.0 kg的小物块A.现以地面为参考系,给A和B以大小均为4.0 m/s、方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,但最后A并没有滑离B板,站在地面上的观察者看到在一段时间内物块A正在做加速运动,则在这段时间内的某时刻木板B相对地面的速度大小可能是(  )
A.3.0 m/s B.2.8 m/s
C.2.4 m/s D.1.8 m/s
【解析】 以地面为参考系,初始阶段,A受水平向右的摩擦力向左做减速运动,B受水平向左的摩擦力向右做减速运动,A的速度先减为零,设此时B的速度为v′B,由动量守恒定律得Mv0-mv0=Mv′B,v′B=2.7 m/s.此后A向右加速,B继续向右减速,最后二者达到同速v,由动量守恒定律得Mv0-mv0=(M+m)v,v=2.0 m/s,所以B相对地面的速度应大于2.0 m/s而小于2.7 m/s,故选项C正确.
【答案】 C
5. (多选)如图4为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图,荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时,关于观察到的现象,下列说法中正确的是
(  )
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图4
A.相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多
B.相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数只比放在A位置时稍少些
C.放在C、D位置时屏上观察不到闪光
D.放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光,但次数极少
【解析】 卢瑟福和他的同事们做α粒子散 ( http: / / www.21cnjy.com )射实验时,得到以下结论:大部分α粒子都能直接穿过金箔,个别的发生偏转,极少数发生大角度的偏转,故A、D正确,B、C错误.
【答案】 AD
6.(多选)(2013·天星调研卷 ( http: / / www.21cnjy.com ))核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少,我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设.核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素,它可破坏细胞基因,提高罹患癌症的风险.已知钚的一种同位素Pu的半衰期为24 100年,其衰变方程为Pu→X+He+γ,下列有关说法正确的是(  )
A.X原子核中含有92个质子
B.100个Pu经过24 100年后一定还剩余50个
C.由于衰变时释放巨大能量,根据E=mc2知,衰变过程总质量增加
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
【解析】 根据核反应方程遵循的规律,X原子核中含有92个质子,235个核子,143个中子,选项A正确.半衰期是对大量原子核衰变的统计规律,100个Pu经过24 100年后不一定还剩余50个,选项B错误;由于衰变时释放巨大能量,衰变过程总质量不变,放出粒子的质量和生成新核的质量之和小于衰变前核的质量,选项C错误;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,选项D正确.
【答案】 AD
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图5
7.如图5为氢原子能级示意图,现有动能是E(eV)的某个粒子与处在基态的一个氢原子在同一直线上相向运动,并发生碰撞.已知碰撞前粒子的动量和氢原子的动量大小相等.碰撞后氢原子受激发跃迁到n=4的能级.(粒子的质量m与氢原子的质量mH之比为k)求:
(1)碰前氢原子的动能;
(2)若有一群氢原子处在n=4的能级,会辐射出几种频率的光?其中频率最高的光,光子能量为多大?
【解析】 (1)设v和vH分别表示粒子和氢原子的速率,由题意可知
mv-mHvH=0
EH=mHv=kE.
(2)会辐射出6种不同频率的光
ΔE=E4-E1=-0.85 eV-(-13.60) eV=12.75 eV.
【答案】 (1)kE (2)12.75 eV
8.(2014·甘肃省兰州市诊断考 ( http: / / www.21cnjy.com )试)如图6所示,光滑的水平面上有两块相同的长木板A和B,长均为L=0.5 m,在B的右端有一个可以看作质点的小铁块C,三者的质量都为m,C与A、B间的动摩擦因数都为μ.现在A以速度v0=6 m/s向右运动并与B相碰,撞击时间极短,碰后A、B粘在一起运动,而C可以在A、B上滑动,问:如果μ=0.5,则C会不会掉下地面?(g=10 m/s2)
图6
【解析】 设A、B碰撞后瞬间速度为v1,若C不滑下来,A、B、C相对静止时速度为v2,C在AB上滑行的距离为s,由动量守恒得
mv0=2mv1
v1=3 m/s
mv0=3mv2
v2=2 m/s
由能量守恒得
2mv-3mv=μmgs
s=0.6 m
因为s<2L
所以C不会掉下去.
【答案】 不会

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