1、课时作业 碰撞与动量守恒近代物理初步时间：45分钟一、单项选择题1(2014江苏单科)已知钙和钾的截止频率分别为7.731014 Hz和5.441014 Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的()A波长 B频率C能量 D动量解析：由光电效应方程EkmhWhh0钙的截止频率大，因此钙中逸出的光电子的最大初动能小，其动量p，故动量小，由，可知波长较大，则频率较小，选项A正确答案：A2(2015重庆卷)图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里以下判断可能正确
2、的是()Aa、b为粒子的径迹Ba、b为粒子的径迹Cc、d为粒子的径迹Dc、d为粒子的径迹解析：由左手定则可知，a、b为带正电的粒子的径迹，c、d为带负电的粒子的径迹，又粒子带正电，粒子带负电，粒子不带电，所以D项正确答案：D3.U放射性衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成Bi，而Bi可以经一次衰变变成X(X代表某种元素)，也可以经一次衰变变成Ti，X和Ti最后都变成Pb，衰变路径如图所示，则图中()Aa82，b211B是衰变，是衰变C是衰变，是衰变D. b81Ti经过一次衰变变成Pb解析：由Bi衰变为Bi，质量数没有变化，所以是衰变，根据该电荷数守恒同时可判断a84；由Bi衰变为Ti，因为
3、核电荷数减2，可判断为衰变，同时可判断b206，所以A、C两项错误，B项正确.Ti经过一次衰变变成Pb，D项错误答案：B二、多项选择题4质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为.初始时小物块停在箱子的正中间，如图所示现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为()A.mv2 B.v2C.NmgL DNmgL解析：由于水平面光滑，箱子和小物块组成的系统动量守恒，二者经多次碰撞后，保持相对静止，易判断两物体最终速度相等，设为u，由
4、动量守恒定律得mv(mM)u，系统损失的动能为mv2(mM)u2v2；系统损失的动能转化为内能QfxNmgL，故B、D正确，A、C错误答案：BD5(2014天津卷)下列说法正确的是()A玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同解析：玻尔对氢原子光谱的研究完善了核式结构模型，选项A错误；紫外线有荧光效应，故B选项正确；天然放射现象中的射线不带电，在电场或磁场中不发生偏转，选项C错误；观察者与波源互相远离，由多普勒效应可知接收到的频率
5、变小，故选项D正确答案：BD6太阳每年辐射到地球上的能量相当于1 813亿吨标准煤，是全世界年需能量总和的5 000倍，是地球上最大的能源太阳内部有多种热核反应，其中的一个反应方程是：HHHen.若已知H的质量为m1，H的质量为m2，He的质量为m3，n的质量为m4，则下列说法中正确的是()A.n是中子B.H和H是两种不同元素的原子核C.H和H在常温下就能够发生聚变D这个反应释放的核能为E(m1m2m3m4)c2解析：n是中子很明显，故A项对；H和H是同种元素H的同位素，故B项错；H和H必须在高温下才能发生聚变，即发生热核反应，故C项错；反应释放的核能为E(m1m2m3m4)c2是正确的，故正
6、确答案为A、D两项答案：AD二、五选三型选择题7(2014新课标全国卷)关于天然放射性，下列说法正确的是_A所有元素都可能发生衰变B放射性元素的半衰期与外界的温度无关C放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D、和三种射线中，射线的穿透能力最强E一个原子核在一次衰变中可同时放出、和三种射线解析：原子序数大于或等于83的元素，都能发生衰变，而原子序数小于83的部分元素能发生衰变，故A错放射性元素的衰变是原子核内部结构的变化，与核外电子的得失及环境温度无关，故B、C项正确在、三种射线中，、为带电粒子，穿透本领较弱，射线不带电，具有较强的穿透本领，故D项正确一个原子核不能同时发生和衰变，故E项错
7、误答案：BCD8(2015新课标全国卷)实物粒子和光都具有波粒二象性下列事实中突出体现波动性的是_A电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D人们利用电子显微镜观测物质的微观结构E光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关解析：衍射和干涉是波特有的现象，选项A、C正确；光电效应体现了光的粒子性，选项E错误；射线在云室中穿过，留下的径迹是粒子的轨迹，选项B错误；电子显微镜利用了电子的波动性来观测物质的微观结构，选项D正确答案：ACD三、计算题9(2015新课标全国卷)如图，在足够长的光滑水平面上，
8、物体A、B、C位于同一直线上，A位于B、C之间A的质量为m，B、C的质量都为M，三者均处于静止状态现使A以某一速度向右运动，求m和M之间应满足什么条件，才能使A只与B、C各发生一次碰撞设物体间的碰撞都是弹性的解析：A向右运动与C发生第一次碰撞，碰撞过程中，系统的动量守恒、机械能守恒设速度方向向右为正，开始时A的速度为v0，第一次碰撞后C的速度为vC1，A的速度为vA1，由动量守恒定律和机械能守恒定律得mv0mvA1MvC1mvmvMv联立式得vA1v0vC1v0如果mM，第一次碰撞后，A与C速度同向，且A的速度小于C的速度，不可能与B发生碰撞；如果mM，第一次碰撞后，A停止，C以A碰前的速度向
9、右运动，A不可能与B发生碰撞；所以只需考虑mM的情况第一次碰撞后，A反向运动与B发生碰撞设与B发生碰撞后，A的速度为vA2，B的速度为vB1，同样有vA2vA1()2v0根据题意，要求A只与B、C各发生一次碰撞，应有vA2vC1联立式得m24mMM20解得m(2)M另一解m(2)M舍去所以，m和M应满足的条件为(2)MmM.答案：(2)MmM10(2015山东卷)如图，三个质量相同的滑块A、B、C，间隔相等地静置于同一水平直轨道上现给滑块A向右的初速度v0，一段时间后A与B发生碰撞，碰后A、B分别以v0、v0的速度向右运动，B再与C发生碰撞，碰后B、C粘在一起向右运动滑块A、B与轨道间的动摩擦
10、因数为同一恒定值两次碰撞时间均极短求B、C碰后瞬间共同速度的大小解析：设滑块质量为m，A与B碰撞前A的速度为vA，由题意知，碰后A的速度vAv0，B的速度vBv0，由动量守恒定律得mvAmvAmvB设碰撞前A克服轨道阻力所做的功为WA，由功能关系得WAmvmv设B与C碰撞前B的速度为vB，B克服轨道阻力所做的功为WB，由功能关系得WBmvmv据题意可知WAWB设B、C碰后瞬间共同速度的大小为v，由动量守恒定律得mvB2mv联立式，代入数据得vv0.答案：v011(2015江苏卷)(1)波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有_A光电效应现象揭示了光的粒子性B热中子束射到晶体上产生衍射图
11、样说明中子具有波动性C黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等(2)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，U是核电站常用的核燃料.U受一个中子轰击后裂变成Ba和Kr两部分，并产生_个中子要使链式反应发生，裂变物质的体积要_(选填“大于”或“小于”)它的临界体积(3)取质子的质量mp1.672 61027 kg，中子的质量mn1.674 91027 kg，粒子的质量m6.646 71027kg，光速c3.0108 m/s.请计算粒子的结合能(计算结果保留两位有效数字)解析：(1)光电效应说明光具有粒子性，选项A正确；衍射是波的特点，说明光具有波动性，选项B正确；黑体辐射的实验规律说明光具有粒子性，选项C错误；动能相等的质子和电子，二者质量不同，德布罗意波长不相等，选项D错误(2)根据质量数守恒可得，产生中子的数目为2351144893；只有裂变物质的体积大于它的临界体积时才能发生裂变反应(3)组成粒子的核子与粒子的质量差m2mp2mnm结合能Emc2代入数据得E4.31012J.答案：(1)AB(2)3大于(3)4.31012J