1、专题限时集训(十四)1下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是()图Z141A图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子B图乙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能C图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的D图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构2如图Z142(a)所示，在光滑平台上，物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上，车与水平面间的摩擦力不计，重力加速度为 g，(b)图为物体A与小车的vt 图像，由此可求出()图Z142A小车上表面的长度B物体A与小车B的质量之比C物体A与小车B 上表面间的动摩擦因数
2、D小车B获得的动能图Z14331995年科学家“制成”了反氢原子，它由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成反质子和质子有相同的质量，带有等量异种电荷反氢原子和氢原子有相同的能级分布，氢原子能级如图Z143所示下列说法中正确的是()A反氢原子光谱与氢原子光谱不相同B基态反氢原子的电离能是13.6 eVC基态反氢原子能吸收11 eV的光子发生跃迁D在反氢原子谱线中，从n2能级跃迁到基态辐射光子的波长最长4静止的氮核N被速度为v0的中子n击中生成碳核C和另一种原子核甲，已知C与甲核的速度方向与碰撞前中子的速度方向均一致，碰后C核与甲核的动量之比为21.(1)写出核反应方程式(2)求C核与甲核的速度
3、大小5(1)下列说法正确的是()A天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构B氢原子从n3的能级向低能级跃迁时只会辐射出两种不同频率的光C比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量D. U的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，其半衰期可能变短E光电效应揭示了光具有粒子性，康普顿效应揭示了光具有波动性(2)在如图Z144所示的光滑水平面上，小明站在静止的小车上用力向右推静止的木箱，木箱离开手以5 m/s的速度向右匀速运动，运动一段时间后与竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹回来后被小明接住已知木箱的质量为m30 kg，人与车的质量为M50 kg.求：推出木箱后小明和小车一起运动的速度大小
4、；小明接住木箱后三者一起运动，在接木箱过程中系统损失的能量图Z1446(1)下列说法正确的是()A太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应B汤姆孙发现电子，表明原子具有复杂结构C卢瑟福发现了中子，查德威克发现了质子D一束光照射到某金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短E按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减少，原子总能量增大(2)质量M3 kg的长木板静止在光滑水平面上，木板左侧放置一质量m1 kg的木块，右侧固定一轻弹簧，弹簧处于原长状态，弹簧正下方部分的木板上表面光滑，其他部分的木板上表面粗糙，如图Z145所示现给木块一个v04 m/s的
5、初速度，使之向右运动，在木板与木块向右运动过程中，当木板和木块达到共速时，木板恰与墙壁相碰，碰撞过程时间极短，木板速度的方向改变，大小不变，最后木块恰好在木板的左端与木板相对静止求：木板与墙壁相碰时的速度v的大小；整个过程中弹簧所具有的弹性势能的最大值Epm.图Z1457(1)下列说法正确的是()ATh核发生一次衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2B太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应C发生光电效应时，入射光的频率一定，光强越强，单位时间内逸出的光电子数就越多D射线是由原子核外的电子电离产生的EX射线是处于激发态的原子核辐射出来的(2)如图Z146所示，在光滑水平面上，木块A的质
6、量mA1 kg，木块B的质量mB4 kg，质量mC2 kg的木块C置于足够长的木块B上，B、C之间用一轻弹簧相拴接并且接触面光滑开始时B、C静止，A以v010 m/s的初速度向右运动，与B碰撞后B的速度为3.5 m/s，碰撞时间极短求：A、B碰撞后A的速度弹簧第一次恢复原长时C的速度图Z146【答案】专题限时集训(十四)1C解析 卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，选项A错误；中子轰击铀核所发生的核反应是裂变不是聚变，选项B错误；玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，选项C正确；汤姆孙通过电子的发现揭示了原子内还有复杂结构，选项D错误2BC解
7、析 由图像可知，A、B最终以共同速度v1匀速运动，不能确定小车上表面的长度，选项A错误；由动量守恒定律得，mA(v0v1)mBv1，解得，故可以确定物体A与小车B的质量之比，选项B正确；由图像可以知道物体A相对小车B的位移xv0t1，根据能量守恒定律得mAgxmAv(mAmB)v，可以解出动摩擦因数，选项C正确；由于小车B的质量未知，故不能确定小车B获得的动能，选项D错误3B解析 由图，反氢原子和氢原子有相同的能级分布，所以其原子光谱相同，选项A错误；处于基态的反氢原子的电离能是13.6 eV，具有不小于13.6 eV能量的光子可以使反氢原子电离，选项B正确；基态的反氢原子吸收11 eV的光子
8、后的能量为13.6 eV11 eV2.6 eV，对照能级图知，不能发生跃迁，该光子不能被吸收，选项C错误；在反氢原子谱线中，从n2能级跃迁到基态辐射光子的能量不是最小的，所以辐射光子的波长不是最长的，选项D错误4(1)NnCH(2)解析 (1)NnCH(2)设中子质量为m0，C核质量mC，甲核质量为m甲由动量守恒定律得m0v0mCvCm甲v甲即m0v012m0vC3m0v甲又因为C核与甲核动量之比为21，所以mCvC2m甲v甲即12m0vC23m0v甲联立解得：vC，v甲.5(1)AC(2)3 m/s37.5 J解析 (1)天然放射现象的发现说明在原子核的内部还存在着复杂的结构，选项A正确；氢
9、原子从n3的能级向低能级跃迁时可以从n3到n2，也可以从n3到n1，还可以从n2到n1，有可能放出3种不同频率的光，选项B错误；比结合能大的原子结合得牢固，打开时吸收的能量多，因此比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量，选项C正确；放射性元素的半衰期，与放射性物质的物理状态及化学状态无关，半衰期不随着地球环境的变化而变化，选项D错误；光电效应和康普顿效应均说明光具有粒子性，选项E错误(2)取向左为正方向人在推木箱的过程，由动量守恒定律可得：Mv1mv20代入数据解得小明和小车的速度v13 m/s.人在接木箱的过程，由动量守恒定律可得：Mv1mv2(Mm)v3代入数据解得三者一起
10、运动的速度v33.75 m/s接箱过程损失的能量EMvmv(Mm)v代入数据解得：E37.5 J.6(1)ABE(2)1 m/s3.75 J解析 (1) 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，选项A正确；汤姆孙发现电子，说明电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元，选项B正确；卢瑟福发现了质子，查德威克发现了中子，选项C错误；一束光照射到某金属上不能发生光电效应是因为入射光的频率小于该金属的截止频率，选项D错误；按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减少，原子总能量增大，选项E正确(2)木板与墙壁相碰前，对木块与木板系统，由动量守恒定律得：m
11、v0(Mm)v解得v1 m/s.木板与墙壁相碰后，木块向右运动，木板向左运动，弹簧继续缩短，再次达到共同速度v时，弹簧被压缩到最短，此时弹簧的弹性势能最大对木块与木板系统，由动量守恒定律得：Mvmv(Mm)v解得v0.5 m/s(方向向左)之后弹簧将木块与木板弹开，最终二者又达到共同速度v，根据动量守恒定律得vv0.5 m/s根据能量守恒定律得，最大弹性势能等于弹开之后系统克服摩擦力做的功，即Epmmgx由题意知木板与墙壁碰撞过程不损失机械能，对全过程应用能量守恒定律得：2mgxmv(Mm)v2解得Epmmgx3.75 J.7(1)ABC(2)4 m/s，方向向左 m/s，方向向右解析 (1)
12、Th核发生一次衰变时，新核与原来的原子核相比，质量数减小4，质子数减小2，则中子数减少了2，选项A正确；太阳内部不断进行着热核反应，故太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应，选项B正确；发生光电效应时，入射光的频率一定，光强越强，单位时间内逸出的光电子数就越多，选项C正确；射线是由原子核内的中子转化为质子时产生的，选项D错误；X射线是原子内层电子受到激发产生的，选项E错误(2)因碰撞时间极短，A、B碰撞时，C的速度为零由动量守恒定律得mAv0mAvAmBvB 解得vA4 m/s，方向向左弹簧第一次恢复原长，弹簧的弹性势能为零，设此时B的速度为vB，C的速度为vC由动量守恒定律得mBvBmBvBmCvC由机械能守恒定律得mBvmBvB2mCv解得vCvB m/s，方向向右
