1、1课练 44一、选择题1(多选)在光滑的水平面上有质量相等的 A、B 两球，其动量分别为 10 kgm/s 与 2 kgm/s，方向均向东，且规定向东为正方向，A 球在 B 球后，且 A 球追上 B 球发生了正碰，则相碰以后，A、B 两球的动量可能分别为( )A6 kgm/s,6 kgm/s B4 kgm/s,16 kgm/sC6 kgm/s,12 kgm/s D3 kgm/s,9 kgm/s答案： AD解析：碰撞前后两球的总动量守恒， C 错误；碰前两球动能之和Ek (J)，碰撞后动能不增加， B 错误p2A p2B2m 1042m2.如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为 M 的小车，其
2、左侧有半径为 R 的四分之一光滑圆弧轨道 AB，轨道最低点 B 与水平轨道 BC 相切，整个轨道处于同一竖直平面内将质量为 m 的物块(可视为质点)从 A 点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端 C 处恰好没有滑出重力加速度为 g，空气阻力可忽略不计关于物块从 A 位置运动至 C 位置的过程，下列说法中正确的是( )A小车和物块构成的系统动量守恒B摩擦力对物块和轨道 BC 所做功的代数和为零C物块的最大速度为 2gRD小车的最大速度为 2m2gRM2 Mm答案： D解析：小车和物块组成的系统水平方向所受合外力为零，水平方向动量守恒，系统整体所受合外力不为零，系统动量不守恒，故 A 错误；摩擦力
3、对物块和轨道 BC 所做功的代数和等于摩擦力与相对位移的乘积，摩擦力做功的代数和不为零，故 B 错误；如果小车固定不动，物块到达水平轨道时速度最大，由机械能守恒定律得 mgR mv2，v ，现在物12 2gR块下滑时，小车向左滑动，物块的最大速度小于 ，故 C 错误；小车与物块组成的系统2gR水平方向动量守恒，物块下滑过程，以向右为正方向，由动量守恒定律得 mv1Mv 20，由2机械能守恒定律得 mv Mv mgR，当物块滑到 B 点后，小车在摩擦力的作用下开始减12 21 12 2速运动，所以物块滑到 B 点时对应小车的速度为其最大速度，联立即可解得v2 ，故 D 正确2m2gRM2 Mm3
4、.如图所示，质量为 M 的小车静止在光滑的水平地面上，小车上有 n 个质量为 m 的小球，现用两种方式将小球相对于地面以恒定速度 v 向右水平抛出，第一种方式是将 n 个小球一起抛出，第二种方式是将小球一个接一个地抛出，比较用这两种方式抛完小球后小车的最终速度(小车的长度足够长)( )A第一种较大 B第二种较大C两种一样大 D不能确定答案： C解析：n 个小球和小车组成的系统动量守恒，设小车的最终速度为 v1，由动量守恒定律得 Mv1nmv0，解得 v1 v，两次求出的最终速度相同， C 正确， A、 B、 D 错误nmM42019北京西城区模拟被誉为“中国天眼”的世界最大单口径射电望远镜(简
5、称FAST)坐落在贵州省平塘县，用来接收来自宇宙深处的电磁波 “中国天眼”的存在，使得深空通讯能力延伸至太阳系外缘行星，对探索宇宙的起源和地外文明具有重要意义如果为天眼配备一部发射功率为百万瓦级(10 6 W)的发射机，其发射的无线电波波长为 126 厘米，那么该发射机每秒钟发射的光子数量的数量级约为(取真空光速 c310 8 m/s，普朗克常量 h6.610 34 Js)( )A10 23 B10 27C10 31 D10 35答案： C解析：设发射机每秒钟发射的光子数量为 n，则 t0时间内发射光子的总能量为Ent 0，由 h 和 得 Ent 0h ，则有 nt0h Pt 0，代入数据，最
6、终可得 nc c c3的数量级约为 1031故 C 正确52019四川宜宾检测 在通往量子论的道路上，一大批物理学家做出了卓越的贡献，下列有关说法正确的是( )A爱因斯坦提出光子说，并成功地解释了光电效应现象B德布罗意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C玻尔在 1900 年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念D普朗克把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性答案： A解析：爱因斯坦提出光子说，并成功地解释了光电效应现象，选项 A 正确；玻尔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，选项 B 错误；普朗克在 1900 年把能量子引入物理
7、学，破除了“能量连续变化”的传统观念，选项 C 错误；德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性，选项 D 错误62019江西师大附中模拟下列说法正确的是( )A玻尔理论认为电子的轨道是量子化的，电子在这些轨道上绕核转动时由于有加速度会不断向外辐射出电磁波B光电效应揭示了光的粒子性，光电效应表明光子具有能量和动量C裂变产生的中子速度很大，于是要通过镉棒将快中子变成慢中子，链式反应才能进行D黑体辐射中电磁波的辐射强度按波长的分布只与黑体的温度有关，与材料以及表面积无关答案： D解析：玻尔理论认为，原子中的电子在某些不连续的特定轨道上绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射，故 A
8、 错误；光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量外还具有动量，故 B 错误；核反应堆中，镉棒的作用是吸收中子，以控制反应速度，故 C 错误；辐射强度按照波长的分布情况只随物体的温度而有所不同，这是热辐射的一种特性，与材料以及表面积无关，故 D 正确7.2019广西桂林、百色、崇左模拟某金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压Uc与入射光频率 的关系图象如图所示则由图象可知( )A入射光的频率越大，该金属的逸出功越大4B入射光的频率越大，则遏止电压越大C由图可求出普朗克常量 hU 0D光电子的最大初动能与入射光的频率成正比答案： B解析：逸出功与入
9、射光频率无关，由金属材料决定，故 A 错误；根据光电效应方程EkmhW 0和 eUcE km得 Uc ，当入射光的频率大于极限频率时，入射光的频率he W0e越大，则遏止电压越大，故 B 正确；由 Uc ，知图线的斜率 k ，可得普朗he W0e he U 0克常量 h ，故 C 错误；根据光电效应方程 EkmhW 0可知，光电子最大初动能与入Ue 0射光的频率成线性关系，但不成正比，故 D 错误82018全国卷，141934 年，约里奥居里夫妇用 粒子轰击铝核 Al，产生2713了第一个人工放射性核素 X： Al n X.X 的原子序数和质量数分别为( )2713A15 和 28 B15 和
10、 30C16 和 30 D17 和 31答案： B解析：核反应过程遵守质量数守恒和电荷数守恒，其中 粒子的质量数为 4、电荷数为 2，中子 n 的质量数为 1、电荷数为 0，故 X 的质量数为 427130，原子序数即电荷数为 213015.故 B 正确， A、 C、 D 错误二、非选择题9为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞，某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤做了如下实验：用天平测出两个小球的质量(分别为 m1和 m2，且 m1m 2)按照如图所示安装好实验装置将斜槽 AB 固定在桌边，使槽的末端处的切线水平将一斜面 BC 连接在斜槽末端先不放小球
11、m2，让小球 m1从斜槽顶端 A 处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置将小球 m2放在斜槽末端边缘处，让小球 m1从斜槽顶端 A 处由静止开始滚下，使它们发生碰撞后，记下小球 m1和 m2在斜面上的落点位置5用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点 B 的距离图中 D、E、F 点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到 B 点的距离分别为 LD、L E、L F.根据该同学的实验，回答下列问题：(1)小球 m1和 m2发生碰撞后，m 1的落点是图中的_点，m 2的落点是图中的_点(2)用测得的物理量来表示，只要满足关系式_，则说明碰撞中动量守恒(3)用测得的物理量来表示，只要再满足关
12、系式_，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞答案：(1)D F (2)m 1 m 1 m 2LE LD LF(3)m1LEm 1LDm 2LF解析：(1)不放小球 m2，小球 m1在斜面上的落点为 E 点，放上小球 m2，小球 m1和 m2发生碰撞后，m 1的落点为 D 点，m 2的落点为 F 点(2)由平抛运动的知识可知，设斜面 BC 的倾角为 ，小球从斜面顶端平抛落到斜面上，两者距离为 L，则 Lcosvt，L sin gt2，可得 vL cos cos .12 g2Lsin gL2sin由于 、g 都是恒量，所以 v ，v 2L，所以动量守恒的表达式为 m1 m 1 m 2 .L LE LD L
13、F(3)由能量守恒定律可得 m1LEm 1LDm 2LF，即满足此关系式则说明两小球碰撞为弹性碰撞102019湖南十校联考卢瑟福在 1909 年做了著名的 粒子散射实验，并提出了原子核式结构模型在卢瑟福核式结构模型的基础上，玻尔引入定态假设和量子化条件提出了氢原子的玻尔模型根据玻尔模型，可假设静止的基态氢原子的电子的轨迹半径为r、电子的质量为 m、电子的电荷量为 e、静电力常量为 k、普朗克常量为 h，电子绕原子核仅在库仑力的作用下做匀速圆周运动(提示：电子和原子核均可看成点电荷；以无穷远处的电势为零，电荷量为 Q 的正点电荷在距离自身 L 处的电势为 Lk ；氢原子的能量为电QL子绕核运动的
14、动能和电势能之和)以下问题中氢原子均处于静止状态，则：(1)求在经典理论下，基态氢原子的核外电子绕核运动的线速度 v.(2)求电子绕核运动形成的等效电流 I.(3)已知氢原子处于第一激发态时，电子绕核运动的轨迹半径为 4r，求氢原子第一激发态与基态能量差 E 及氢原子从第一激发态跃迁至基态时释放的光子的频率 .答案：(1)e (2) (3) kmr e22 r kmr 3ke28r 3ke28hr解析：(1)由库伦力提供向心力有 k m ，解得 ve .e2r2 v2r kmr6(2)电子绕核运动的周期 T ，则 I .2 rv 2 re mrk eT e22 r kmr(3)基态氢原子的能量
15、 E1 mv2k (e) ，处于第一激发态的氢原子有 k12 er ke22rm ，E 2 mv k (e) ， EE 2E 1 ， .e2 4r 2 v24r 12 2 e4r ke28r 3ke28r Eh 3ke28hr11已知铀核 U 俘获一个中子后裂变生成钡( Ba)和氪( Kr)，23592 14156 9236U、 Ba、 Kr 以及中子的质量分别是 235.043 9 u、140.913 9 u、91.897 3 u 和23592 14156 92361.008 7 u.(1)试写出铀核裂变反应方程，并计算一个 U 核裂变时放出的核能23592(2)我国秦山核电站的功率为 30
16、 万千瓦，假如全部铀 235 都能够发生这样的裂变，释放核能的 1.2%可转化为电能，试估算核电站一年要消耗多少千克铀 235?答案：(1) U n Ba Kr3 n 3.210 11 J (2)9.610 3 kg23592 10 14156 9236 10解析：(1)根据裂变产物及核反应前后质量数守恒，电荷数守恒可写出裂变反应方程式为U n Ba Kr3 n23592 10 14156 9236 10核反应中的质量亏损 m235.043 9 u140.913 9 u91.897 3 u21.008 7 u0.215 3 u释放的核能 E0.215 3931.5 MeV200.55 MeV3
17、.210 11 J.(2)核电站一年产生的电能 EPt，t365243 600 s，每摩尔铀 235 全部裂变所释放的能量为 NA E(NA为阿伏伽德罗常数)，则消耗的铀 235 的物质的量 N E NA E，而铀 235 的摩尔质量 MU0.235 kg/mol，所以每年消耗的铀 235 的质量Pt NA EMNM U MUPt NA E kg9.610 3 kg.3108365243 6000.2350.0126.0210233.210 1112如图所示，两物块 A、B 并排静置于高 h0.80 m 的光滑水平桌面上，物块的质量均为 M0.60 kg.一颗质量 m0.10 kg 的子弹 C
18、 以 v0 10 m/s 的水平速度从左面射入 A，子弹射穿 A 后接着射入 B 并留在 B 中，此时 A、B 都没有离开桌面已知物块 A 的长度为0.27 m， A 离开桌面后，落地点到桌边的水平距离 s2.0 m设子弹在物块 A、B 中穿行时受到的阻力保持不变，g 取 10 m/s2.7(1)求物块 A 和物块 B 离开桌面时速度的大小(2)求子弹在物块 B 中穿行的距离(3)为了使子弹在物块 B 中穿行时物块 B 未离开桌面，求物块 B 到桌边的最小距离答案：(1)v A5.0 m/s，v B10 m/s(2)3.5102 m (3)2.510 2 m解析：(1)子弹射穿物块 A 后，A
19、 以速度 vA沿桌面水平向右匀速运动，离开桌面后做平抛运动，有 h gt212A 离开桌面的速度 vA 5.0 m/sst设子弹射入物块 B 后，子弹与 B 的共同速度为 vB，子弹与两物块作用过程系统动量守恒，有 mv0Mv A(Mm)v B代入数据解得 B 离开桌面的速度 vB10 m/s(2)设子弹离开 A 时的速度为 v1，子弹与物块作用过程系统动量守恒，有mv0mv 12Mv A解得 v140 m/s子弹在物块 B 中穿行的过程中，由能量守恒得fLB Mv mv (Mm)v 12 2A 12 21 12 2B子弹在物块 A 中穿行的过程中，由能量守恒可得fLA mv mv (MM)v 12 20 12 21 12 2A由解得 LB3.510 2 m(3)设子弹在物块 A 中穿行的过程中，物块 A 在水平桌面上的位移为 s1，根据动能定理，有 fs1 (MM)v 012 2A设子弹在物块 B 中穿行的过程中，物块 B 在水平桌面上的位移为 s2，根据动能定理，有 fs2 Mv Mv 12 2B 12 2A由解得物块 B 到桌边的最小距离smins 1s 22.510 2 m8
