1、优质文档优质文档第 14 讲 动量守恒定律 原子结构和原子核1(1)如图 71412 所示，用 a、b 两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现当 a 光照射时验电器的指针偏转，b 光照射时指针未偏转，以下说法正确的是 ( )图 71412A增大 a 光的强度，验电器的指针偏角一定减小Ba 光照射金属板时验电器的金属小球带负电Ca 光在真空中的波长小于 b 光在真空中的波长D若 a 光是氢原子从 n4 的能级向 n1 的能级跃迁时产生的，则 b 光可能是氢原子从 n5 的能级向 n2 的能级跃迁时产生的(2)静止的锂核 Li 俘获一个速度为 8.0106 m/s 的中子，发生核反应后若只63产
2、生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核 He，它的速度大小是 8.0106 42m/s，方向与反应前的中子速度方向相同完成此核反应的方程式；求反应后产生的另一个粒子的速度大小和方向；通过计算说明此反应过程中是否发生了质量亏损解析 (1)增大 a 光的强度，从金属板飞出的光电子增多，金属板带电荷量增大，验电器的指针偏角一定增大，选项 A 错误；a 光照射金属板时，光电子从金属板飞出，金属板带正电， 验电器的金属小球带正电， 选项 B 错误；经分析，a 光在真空中的频率大于 b 光在真空中的频率，故 a 光在真空中的波长小于b 光在真空中的波长，选项 C 正确；氢原子跃迁，因 为|E 4E 1|E5E
3、 2|，故选项 D 正确优质文档优质文档(2)核反应方程式为Li n He H.63 10 42 31用 v1、v2 和 v3 分别表示中子( n)、氦核( He)和氚 核( H)的速度，以中子的10 42 31速度方向为正方向，根据动量守恒定律有：m 1v1m 2v2m 3v3，代入数据，解得：v 38.010 6 m/s即反应后生成的氚核的速度大小为 8.0106 m/s，方向与反应前中子的速度方向相反反应前粒子的 总动能为 Ek1 m1v12 21反应后粒子的总动能为Ek2 m2v m3v12 2 12 23经过计算可知 Ek2Ek1，故反应中发生了质量亏损答案 (1)CD(2) Li
4、n He H63 10 42 318.010 6 m/s 方向与反应前中子的速度方向相反发生了质量亏损2(1)下列说法正确的是 _A根据 Emc 2 可知物体所具有的能量和它的质量之间存在着简单的正比关系B在单缝衍射实验中，假设只让一个光子通过单缝，则该光子不可能落在暗条纹处C一群氢原子从 n3 的激发态向较低能级跃迁，最多可放出两种频率的光子D已知能使某金属发生光电效应的极限频率为 0，则当频率为 20 的单色光照射该金属时，光电子的最大初动能为 2h0(2)如图 714 13，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
5、上向右运动，木块与前车壁碰撞后以速度 向左运动，则再经过多长时间，木块将与后车壁v02优质文档优质文档相碰？图 71413解析 (1)根据 Emc 2 可知物体所具有的能量和它的质量之间存在着正比关系，A 对 ；在单缝 衍射实验 中，假 设只让一个光子通过单缝，则该光子落在的位置是不确定的，B 错；一群 氢原子从 n3 的激发态 向较低能级跃迁，最多可放出 3 种频率的光子，C 错；能使某金属发生光电 效应的极限频率为 0，则当频率为 20 的单色光照射 该金属时，光电子的最大初 动能为Ekm2h 0h 0h 0，D 错(2)木块和车厢组 成的系统动量守恒，设向右为正方向，碰后车厢的速度为vm
6、v0M vm ，得 v ，方向向右，设 t 时间后木块将与后车壁相v02 3mv02M碰，则 vt tLv02t Lv02 3mv02M 2MLM 3mv0答案 (1)A (2)2MLM 3mv03(1)研究光电效应时，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极 K)，钠极板发射出的光电子被阳极 A 吸收，在电路中形成光电流光电流 I 与 A、K 之间的电压 UAK的关系，如图 71414 所示根据遏止电压(图中的 Uc)可以推算出的量是_优质文档优质文档图 71414A钠发生光电效应的极限频率B钠在这种频率的光照射下的最大初动能C钠在其它任何频率的光照射下的最大初动能D钠发生光
7、电效应的逸出功(2)溜冰场上 A、B 两人分别坐在两辆碰碰车上沿同一直线相向运动，A 的质量是 40 kg，他推着一个质量是 10 kg 的滑块向前运动，速率是 3 m/s；B 的质量是 50 kg，速率是 1 m/s，为了避免两车相撞， A 将滑块推出去，滑块后被 B 接住碰碰车质量都是 20 kg，求滑块被 A 推出去的最小速率解析 (2)为了避免两 车相撞，作用后两车速度方向相同，且 vAv B时，推出滑块的速度最小，两车作用前后动量守恒(MAM 0m)v A( MBM 0)vB( MA2M 0M Bm )v，代入数据解得共同速度 v1 m/sA 将滑块推出前后动量守恒(MAM 0m)v
8、 A( MAM 0)vmv 0代入数据解得滑块被 A 推出去的最小速率 v015 m/s.答案 (1)B (2)15 m/s4(1)已知氢原子的能级为：E 113.60 eV，E 23.40 eV，E 31.51 eV， E40.85 eV，现用光子能量介于 10.0012.70 eV 之间的某单色光去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法中正确的是_A该照射光的光子可能会被处于基态的氢原子吸收B该照射光的光子一定会被吸收C若可以吸收该光子，则可判断激发后的氢原子发射不同能量的光子最多有 3 种D若可以吸收该光子，则可判断激发后的氢原子发射不同能量的光子最多优质文档优质文档有 6 种(2)如图
9、714 15 所示，AB 为一光滑水平横杆，杆上套一质量为 M 的圆环，环上系一长为 L 质量不计的细绳，细绳的另一端拴一个质量为 m 的小球，现将细绳拉直，且与 AB 平行，由静止释放小球，则图 71415当细绳与 AB 成 角时，圆环移动的距离是多少？若在横杆上立一挡板，与环的初位置相距多远时才不致使圆环在运动过程中与挡板相碰？解析 (1)用 10.0012.70 eV 的光照射基 态的氢原子，当光子能量EE 3E 1 12.09 eV 时，将跃迁到 n3 的激发态，则选项 A 正确；原子只能吸收特定的能量值，选项 B 错误；若氢原子最多可跃 迁至 n3 的激发态，可以发射光子的种类为 3
10、，则选项 C 正确，D 错误33 12(2)ms1Ms 20s1s 2LLcos 解得 s2mL1 cos M m当圆环运动 到最右侧速度 为零时，小球应运动到最左边同初始位置等高，且速度为零ms1Ms 20s1s 22Ls22mLM m答案 (1)AC(2) mL1 cos M m 2mLM m5(1)从物理学的角度来看，以下说法正确的是( )A福岛核电站的爆炸是高温高压作用下产生的氢气发生了核聚变优质文档优质文档B核污染主要是指核反应过程中会放出一些放射性同位素能长时期存在于周围环境中C核辐射主要是指核反应过程中所释放出的 射线、 射线和 射线D防化人员所穿的防化服主要是防止 射线、 射线
11、对人体的伤害(2)如图 714 16 所示，木块 A 的质量 mA1 kg，足够长的木板 B 质量mB 4 kg，质量 mC4 kg 的木块 C 置于木板 B 上，水平面光滑，B、C 之间有摩擦现使 A 以 v012 m/s 的初速度向右运动，与 B 碰撞后以 4 m/s 的速度弹回(取 g10 m/s 2)图 71416求 B 运动过程中的最大速度的大小碰撞后 C 在 B 上滑行了 2 m，求 B、C 之间的动摩擦因数解析 (1)氢气爆炸是化学反应，不是核反应，A 错误；核污染主要是放射性污染，其产生的 射线、 射线、 射线对人体都有伤害， B、C 正确；防化服主要是防止危险性化学物品和腐蚀
12、性物质对人体的伤害，D 错误(2)A 与 B 碰后瞬间，B 的速度最大取 A、B 系统为研究对象，A 、B 系统动量守恒(取向右为正方向) ，有：mAv00m AvAm BvB代入数据得：v B4 m/s.设 B、C 最终以共同速度 v 运动，取 B、C 系统为研究对象，B 、C 系统动量守恒，有：mBvB 0( mBm C)v代入数据得：v2 m/s又 mCgl mBv (mBm C)v212 2B 12得 0.2答案 (1)BC (2)4 m/s 0.26. (1) U 是一种放射性元素，其能发生一系列放射性衰变，衰变过程如图2389271417 所示请写出两过程的衰变方程：优质文档优质文
13、档图 71417_；_.(2)如图 714 18 所示，两个完全相同的可视为质点的物块 A 和 B，靠在一起静止在水平面上但不粘连，质量均为 M.O 点左侧水平面光滑、右侧水平面粗糙，A、B 与粗糙水平面间的动摩擦因数均为 .一颗质量为 m、速度为 v0 的子弹水平穿过 A 后进入 B，最后停在 B 中，其共同速度为 v，子弹与B 到达 O 点前已相对静止求：图 71418子弹穿过 A 时的速度；A、B 两物块停止运动时它们之间的距离解析 (2)当子弹射入 A 时， A、B 看做整体，设子弹刚穿出 A 时，A 的速度为 v1，子弹的速度为 v2，由动量守恒定律得 mv02Mv 1mv 2当子弹进入 B 后，对子弹 和 B，由 动量守恒定律得Mv1m v2(Mm)v解得子弹离开 A 时的速度 v22M mv mv0m两物块通过 O 点后加速度相等，即 agA 滑行的距离 x1v212gB 滑行的距离 x2v22g它们之间的距离优质文档优质文档xx 2x 1M2v2 mv0 M mv22M2g答案 (1) Bi Po e21083 21084 0 1 Bi Tl He21083 20681 42(2)2M mv mv0mM2v2 mv0 M mv22M2g
