1、2015高考物理总复习 动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核章测试一、选择题(40分)1(单选)(2013海淀区适应性练习)下列说法中正确的是()A粒子散射实验的现象表明原子核有复杂结构B天然放射现象表明原子核是由质子和中子组成C射线是波长很短的电磁波，它的贯穿能力很强D一群处于n3能级的氢原子向较低能级跃迁时，只能辐射出两种不同频率的光子解析天然放射现象表明原子核有复杂结构，不能表明原子核是由质子和中子组成的，A、B项错误一群处于n3能级的氢原子向较低能级跃迁时，可以辐射出三种不同频率的光子，D项错误答案C2(单选)(2013山东菏泽一中高三月考)现有三个核反应：NaMgeUnBaKr3n
2、HHHenA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，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C3(单选)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
3、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C4(单选)(2010福建)如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块木箱和小木块都具有一定的质量现使木箱获得一个向右的初速度v0，则以下说法正确的是()A小木块和木箱最终都将静止B小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动C小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动D如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动解析由于小木块和木箱之间存在相互的摩擦力，所以二者最终应相对静止由于小木块和木箱
4、组成的系统所受外力的矢量和为零，所以系统动量守恒由于系统初始动量方向向右，所以系统的末动量一定方向向右，选项B正确答案B5(多选)(2012山东泰安一模)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HnHB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AB6(单选)A球的质量为m，B球的质量
5、是2m，它们在光滑的水平面上以相同的动量运动B在前，A在后，发生正碰后，A球仍朝原方向运动，但其速率是原来的一半，碰后两球的速率vA：vB为()A.B.C2 D.解析设碰前A球的速率为v，根据题意，pApB，即mv2mvB，得碰前vB，碰后vA，由动量守恒定律，有mv2mm2mvB，解得vBv，所以.答案D7(多选)(2013郑州质量检测)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图象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EkmhW，可知Ek
6、m图线的斜率表示普朗克常数h.与一定平行，选项A错，选项D对；图线与纵轴的截距表示金属的逸出功Wh0，由金属本身的结构决定，选项C错误；根据图线有W1W2，则乙金属的极限频率大，选项B正确答案BD8.(单选)(2013淄博一中模拟改编)一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在A中，A、B是用一根弹性良好的弹簧连在一起，如图所示，则在子弹打击木块A及弹簧压缩整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统()A动量守恒，机械能也守恒B动量守恒，机械能不守恒C动量不守恒，机械能守恒D动量、机械能均不守恒解析系统所受的外力的矢量和为零，故系统动量守恒系统内有滑动摩擦力做功，故机械能不守恒，B项正确答
7、案B9.(单选)(2013江苏南通第一次调研)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()A123 B312C321 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B10(多选)(2013山东聊城一中模拟)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
8、碰撞前后能量关系，有Mv2，可得3，故选A、B项答案AB二、实验题(20分)11.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_解析这个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)m1x1m2x212用如图
9、所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验：(1)先测出可视为质点的两滑块A、B的质量分别为m、M及滑块与桌面间的动摩擦因数.(2)用细线将滑块A、B连接，使A、B间的轻弹簧处于压缩状态，滑块B恰好紧靠桌边(3)剪断细线，测出滑块B做平抛运动的水平位移x1，滑块A沿水平桌面滑行距离为x2(未滑出桌面)为验证动量守恒定律，写出还需测量的物理量及表示它们的字母_；如果动量守恒，需要满足的关系式为_解析弹开后B做平抛运动，为求其弹开后的速度即平抛运动的初速度，必须测量下落高度h.hgt，x1v1t1v1x1弹开后A做匀减速运动，由动能定理，得mgx2mv，v2由动量守恒定律，得Mv1mv20即Mx1m
10、答案桌面离地高度hMx1m三、计算题(40分)13一中子轰击铀核(U)可裂变生成钡(Ba)和氪(Kr)已知U、Ba、Kr和中子的质量分别是235.043 9 u、140.193 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本题考查核反应方程及质能方程的应用核反应方程为UnBaKr3n，由质能方程得放出的能量为Emc2200.55 MeV3.21011 J答案UnBaKr3n3.21011 J14如图所示，光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C，质量分别为mAmC2m，mBm，A、B用细绳连接，中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与滑块不拴接)开
11、始时A、B以共同速度v0运动，C静止某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同求B与C碰撞前B的速度解析设最终三滑块的共同速度为v，滑块A与B分开后，B的速度为vB，由动量守恒定律，得(mAmB)v0mAvmBvBmBvB(mBmC)v联立式，得出B与C碰撞前B的速度vBv0答案v015.如图所示，质量为2m，长为L的木块置于光滑水平台面上，质量为m的子弹以初速度v0水平向右射向木块，穿过木块的过程中受到木块的恒定阻力为f的作用，试问子弹能否穿过木块？若能穿过，求出子弹穿过木块后的速度；若不能穿过，求出子弹打入木块后的速度解析设子弹能穿过木块，穿过
12、木块后子弹的速度为v1，木块的速度为v2，则根据动量守恒定律，可得mv0mv12mv2根据能量守恒定律，可得Lmvmv2mv由式，解得v1或v1(舍)将v1代入式，得v2v0v1所以假设成立即子弹能穿过木块，穿过木块后的速度为v0.答案能穿过木块穿过木块后的速度为v016.(2011天津)如图所示，圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上，轨道半径为R，MN为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球A以某一速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距N为2R.重力加速度为g，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求：(1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t；(2)小球A冲进轨道时速度v的大小解析(1)粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动，竖直方向分运动为自由落体运动，有2Rgt2解得t2(2)设球A的质量为m，碰撞前速度大小为v1，把球A冲进轨道最低点时的重力势能定为0，由机械能守恒定律，知mv2mv2mgR设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为v2，由动量守恒定律，知mv12mv2飞出轨道后做平抛运动，水平方向分运动为匀速直线运动，有2Rv2t综合式，得v2答案(1)2(2)2