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动量、能量守恒
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[ID:6-1848589]【名师解析】2015年湖南省长沙市高考模拟（4月）考试物理试题
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资料简介：
==================资料简介======================一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，其中1～5只有一项符合题目要求，第6～8小题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1．（6分）（2015o长沙模拟）牛顿时空观也叫经典时空观，下列关于经典时空观及经典力学的说法正确的是（　　）　 A． 经典时空观认为空间和时间是独立于物体及其运动而存在的　 B． 经典力学的基础是牛顿运动定律，它适用于宏观和微观世界　 C． 在经典力学中，物体的质量是随运动状态而改变的　 D． 经典力学也适用于高速运动的宏观物体【考点】： 狭义相对论．【分析】： 经典力学的基础是牛顿运动定律，适用于宏观、低速、弱引力的情况．【解析】： 解：A、经典时空观认为空间和时间是独立于物体及其运动而存在的，故A正确；B、经典力学的基础是牛顿运动定律，它适用于宏观世界，不适应与微观世界，故B错误；C、在经典力学中，物体的质量是不随运动状态而改变的．故C错误；D、经典力学适用于宏观、低速、弱引力的情况，故D错误．故选：A．【点评】： 关键是知道牛顿经典力学的本质认为质量和能量各自独立存在，且各自守恒，它只适用于物体运动速度远小于光速的范围．================================================压缩包内容：【名师解析】2015年湖南省长沙市高考模拟（4月）考试物理试题.doc
试卷类型：小/初/高考模拟试卷
资料版本：通用
适用地区：湖南省
文件大小：135.49KB
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2011版高中物理二轮专题复习学案：专题十(选修3-5) 碰撞与动量守恒 近代物理初步(新课标)
世纪金榜圆您梦想www.jb1000.com专题十（选修 3-5）碰撞与动量守恒 近代物理初步【核心要点突破】 知识链接一、动量、冲量、动量守恒定律 1、动量 P=mv 方向与速度方向相同 2、冲量 I= F?t．方向与恒力方向一致 3、动量守恒定律的三种表达方式 （1）P＝P′ （2）Δ p1=－Δ p2 （3）m1vl＋m2v2＝m1v l＋m2v 2 二、波尔理论 1、 氢原子能级与轨道半径 （1）能级公式： E n ? （2）半径公式：1 n2/ /2E 1 ( E 1 ? ? 13 . 6 eV )?rn ? n r1 ( r1 ? 0 . 53 A )（3）跃迁定则： h ? ? E 初 ? E 终 三、原子核衰变、半衰期及核能四、光电效应及其方程 1、光电效应规律 (1)任何一种金属都有一个极限频率，入射光必须大于这个极限频率才能产生光电效应． (2)光电子的最大初动能与入射光的强度(数目)无关，只随着入射光的频率增大而增大．第 1 页（共 15 页） 物理投稿咨询 QQ： 山东世纪金榜书业有限公司世纪金榜圆您梦想www.jb1000.com(3)当入射光的频率大于极限频率时，保持频率不变，则光电流的强度与入射光的强度成正比． (4)从光照射到产生光电流的时间不超过 10 9s，几乎是瞬时的． 2、光电效应方程 （1）爱因斯坦光电效应方程：Ek=hγ －W (Ek 是光电子的最大初动能；W 是逸出功：即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功，也 称电离能 ) （2）极限频率：―深化整合一、动量守恒的条件及守恒定律的理解 1、动量守恒定律的适用条件 （1）标准条件：系统不受外力或系统所受外力之和为零． （2）近似条件：系统所受外力之和虽不为零，但比系统的内力小得多(如碰撞问题中的摩擦力、爆炸问题 中的重力等外力与相互作用的内力相比小得多)，可以忽略不计． （3）分量条件：系统所受外力之和虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统总动． 2、对守恒定律的理解 (1)矢量性：对于作用前后物体的运动方向都在同一直线上的问题，应选取统一的正方向，凡是与选取的 正方向一致的动量为正，相反为负． (2)瞬时性：动量是一个瞬时量，动量守恒指的是系统任一瞬时的动量恒定，列方程 m1v1＋m2v2＝m1v1′ ＋m2v2′时，等号左侧是作用前(或某一时刻)各物体的动量和，等号右侧是作用后(或另一时刻)各物体的 动量和，不同时刻的动量不能相加． (3)相对性：由于动量的大小与参考系的选取有关，因此应用动量守恒定律时，应注意各物体的速度必须 是相对同一惯性系的速度．一般以地面为参考系． (4)普适性：它不仅适用于两个物体所组成的系统，也适用于多个物体组成的系统；不仅适用于宏观物体 组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统． 【典例训练 1】 （2009?全国高考Ⅰ）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 M/m 可能为（ A.2 B.3 C.4 D.5 ）【解析】选 A、B.根据动量守恒和能量守恒，设碰撞后两者的动量都为 p，则总动量为 2p，根据 p2=2mEk，以及能量的关系得第 2 页（共 15 页），所以 A、B 正确物理投稿咨询 QQ： 山东世纪金榜书业有限公司世纪金榜二、碰撞的分类及解决办法 1 碰撞的分类 分类标准 种类 弹性碰撞 能量是否守恒 非完全弹性碰撞 完全非弹性碰撞 对心碰撞(正碰) 碰撞前后动量 是否 共线 非对心碰撞(斜碰)圆您梦想www.jb1000.com特点 动量守恒，机械能守恒 动量守恒，机械能有损失 动量守恒，机械能损失最大 碰撞前后速度共线碰撞前后速度不共线2、碰撞过程的三个基本原则 （1）动量守恒。 （2）动能不增加。 （3）碰撞后各物体运动状态的合理性。 【典例训练 2】 （2010?福建理综?T29） （2）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 v 0 ，则 （填选项前的字母） 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 【命题立意】本题以木箱与小木块相互作用为背景，考查动量守恒定律 【思路点拨】明确木箱与小木块之间的相互作用，小木块最终将相对木箱静止。 【规范解答】选 B。因系统受合外力为零，根据系统动量守恒可知最终两个物体以相同的速度一起向右运 动，故 B 正确。 三、对氢原子能级图的理解 1、 能级图,如图 1 所示. 。第 3 页（共 15 页）物理投稿咨询 QQ：山东世纪金榜书业有限公司世纪金榜圆您梦想www.jb1000.com2、理解 （1） 原子从低能级向高能级跃迁:吸收一定能量的光子,当一个光子的能量满足 hν =E 末-E 初时,才能被某 一个原子吸收,使原子从低能级 E 初向高能级 E 末跃迁,而当光子能量 hν 大于或小于 E 末-E 初时都不能被 原子吸收. （2）原子从高能级向低能级跃迁,以光子的形式向外辐射能量,所辐射的光子能量恰等于发生跃迁时的两 能级间的能量差. （3）原子吸收能量的原则是吸收的能量恰好等于某两个能级之差,或者是吸收能量大于或等于其电离能, 使电子成为自由电子;所以当原子吸收光子时,由于光子不可分,故其必须选择能量满足上述原则的光子; 当原子吸收实物粒子(如电子)的能量时,原子可以根据“需要”吸收其中的一部分能量,也即吸收实物粒子 的能量没有条件限制. 3、 原子跃迁发出的光谱线条数 跃迁路径. 【典例训练 3】（2010?新课标全国卷?T34） 分）用频率为 ν 0 的光照射大量处于基态的氢原子，在所 （5 发射的光谱中仅能观测到频率分别为 ν 1、ν 2、ν 3 的三条谱线，且 ν 3&ν 2&ν 1，则_______。 （填入正确选 项前的字母）1 ? 1 ? 1,是一群氢原子,而不是一个,因为某一个氢原子有固定的A. ν 0&ν1B. ν 3=ν 2+ν1C. ν 0=ν 1+ν 2+ν3D.?1?2?3【命题立意】本题以氢原子受激跃迁辐射光立意命题，考查考生根据氢原子能级图求出辐射的光的频率 和光谱条数。 【思路点拨】解答本题可按以下思路分析： 画氢原子能级图 根据光谱线条数确定氢原子受激态 确定可能跃迁【规范解答】选 B。大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这说明氢原子受激跃迁到 n=3 的激发态，然 后从 n=3 能级向低能级跃迁产生三个频率的光谱，根据能量守恒有：第 4 页（共 15 页） 物理投稿咨询 QQ： 山东世纪金榜书业有限公司世纪金榜h? 0 ? h? 3 ? h?2圆您梦想www.jb1000.com? h? 1? ? ? 3 ? ? 2 ??1 ，解得： 0 ，故选项 B 正确。四、核反应的类型、核能的计算2.核能的计算 (1)核反应中放出的能量称为核能. (2)质量亏损：在核反应中，反应前所有核及粒子的质量之和与反应后新核及粒子的质量之和的差叫 质量亏损. (3)爱因斯坦质能方程：E=mc2，其中 m 是物体的质量，c 是真空中的光速.质能方程告诉我们质量和能 量之间存在着简单的正比关系.物体的能量增大了，质量也增大；能量减小了，质量也减小.且核反应中释 放的能量与质量亏损成正比,即Δ E=Δ mc2.第 5 页（共 15 页） 物理投稿咨询 QQ： 山东世纪金榜书业有限公司世纪金榜圆您梦想www.jb1000.com【典例训练 4】（2010?广东理综?T18）关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有 A．238 92U?234 90Th ? 2 He4是α 衰变B．14 7N ? 2 He ? 8 O ? 1 H4 17 1是β 衰变2C． 1H ? 1 H ? 2 He ? 0 n3 4 182是轻核聚变D． 34Se ? 36 Kr ? 2 ?1 e82 0是重核裂变【命题立意】本题主要考查核反应方程。 【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：四种核反 应的类型 衰变、轻核的聚变、重核的裂变、 原子核的人工转变 卢瑟福发现质子的核反应 查得威克发现中子的核反应【规范解答】选 AC。B 选项错误，这是卢瑟福发现质子的核反应；D 选项错误，这是β 衰变。AC 选项正确。 五、光电效应的理解 1、 光电子：在光电效应中发射出的电子。形成的电流叫光电流。2、 【典例训练 5】 （2010?四川理综?T18）用波长为 2.0 ? 10 m 的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子 中最大的动能是 4.7 ? 108 ?7? 19J 。由此可知，钨的极限频率是（普朗克常量 h=6.63 ? 10? 34J ?s） ，光速c=3.0 ? 1 0 m /s，结果取两位有效数字）w A．5.5 ? 1 0 Hz14Ｂ .7.9 ? 1 0 Hz14C . 9.8 ? 1 0 Hz14D .1.2 ? 1 0 Hz15【命题立意】考查爱因斯坦光电效应方程以及光速、波长、频率间的关系. 【思路点拨】解答本题时,可参照以下解题步骤: 关 键 点第 6 页（共 15 页）(1) 极限频率对应逸出功 h ? 0 ? W ，光子能量 h ? ? h (2) 根据电效应方程，就可求出极限频率.物理投稿咨询 QQ：c?，山东世纪金榜书业有限公司世纪金榜圆您梦想www.jb1000.com【规范解答】选 B，根据光电效应方程hh? 0 ? WE km ? h ? ? W，在恰好发生光电效应时最大初动能为 0，有c?0 ? ，且 c ? ?? ，化简得?? E km ? hc??E km h? 8 ? 1014Hzw_w，故Ｂ正确．【高考真题探究】1.（2010?北京理综?T20）如图，若ｘ轴表示时间，ｙ轴表示位置，则该图像反映了某质点做匀速直线 运动时， 位置与时间的关系。 若令ｘ轴和ｙ轴分别表示其他的物理量， 则该图像又可以反映在某种情况下， 相应的物理量之间的关系。下列说法中正确的是Ａ．若ｘ轴表示时间，ｙ轴表示动能，则该图像可以反映某物体受恒定合外力作用做直线运动过程中，物 体动能与时间的关系 Ｂ．若ｘ轴表示频率，ｙ轴表示动能，则该图像可以反映光电效应中，光电子最大初动能与入射光频率之 间的关系 Ｃ．若ｘ轴表示时间，ｙ轴表示动量，则该图像可以反映某物体在沿运动方向的恒定合外力作用下，物体 动量与时间的关系 Ｄ．若ｘ轴表示时间，ｙ轴表示感应电动势，则该图像可以反映静置于磁场中的某闭合回路，当磁感应强 度随时间均匀增大时，闭合回路的感应电动势与时间的关系 【命题立意】图像考查的角度及呈现方式均有创新，这些都体现了稳中有变、变中求新的命题思想。 【思路点拨】找出纵轴表示的物理量与横轴表示的物理量之间的关系，从而做出判断。 【规范解答】选 C，由 v ? v 0 ? at 、 F ? ma 、 E K ?1 2 mv 可得 E K ?2F2t22m? Fv 0 t ?1 2mv 0 ，说明动2能和时间的图像是抛物线，故 A 错误；根据光电效应方程 E K m ? h ? ? W ，说明动能和时间是线性关系， 图象在 y 轴上的截距为负值，故 B 错误；根据动量定理 Ft ? P ? P0 ,则 P ? Ft ? P0 ,说明动量和时间是线 性关系，截距为初动量，故 C 正确；根据法拉第电磁感应定律 E ? n 时，闭合回路的感应电动势是一个定值而不随时间变化，故 D 错误。第 7 页（共 15 页） 物理投稿咨询 QQ： 山东世纪金榜书业有限公司?? ?t，当磁感应强度随时间均匀增大世纪金榜14圆您梦想14www.jb1000.com2.（2010?福建理综?T29） （1） C 测年法是利用 C 衰变规律对古生物进行年代测定的方法。若以横坐m 标 t 表示时间， 纵坐标 m 表示任意时刻 C 的质量， 0 为 t＝0 时 C 的质量。 下面四幅图中能正确反映 C14 14 14衰变规律的是。 （填选项前的字母）【命题立意】本题以古生物进行年代测定为背景，考查原子核的衰变规律 【思路点拨】明确衰变规律是指数函数 【规范解答】选 C。由公式 m ? m 0 ? ( ) ? 并结合数学知识可知 C 答案正确。2 1t3.（2010?江苏物理卷?T12） （12 分）(1)研究光电效应电路如图所示，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。下列光 电流 I 与 A、K 之间的电压 U a k 的关系图象中，正确的是 .（2）钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子。光电子从金属表面逸出的过程 中，其动量的大小______(选填“增大、 “减小”或“不变”)， 原因是_______。 （3） 已知氢原子处在第一、 第二激发态的能级分别为-3.4eV 和-1.51eV，金属钠的截止频率为 5.53 ? 10 Hz,14普朗克常量 h= 6.63 ? 10? 34J?s.请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应。 【规范解答】 （1）选 CU ? h e由爱因斯坦光电效应方程 E k ? h ? ? W 和动能定理 ? eUC? 0 ? E k 。可得C? ?W e，遏止电压 UC 与入射光的频率在关，与光强无关。由发生光电效应规律可知，光电流与物理投稿咨询 QQ： 山东世纪金榜书业有限公司第 8 页（共 15 页）世纪金榜圆您梦想www.jb1000.com光的强度有关，光越强，光电流越强。所以选项 C 正确。本题考查光电效应规律。 （2）钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，由于光电子在从金属表面逸出过程中，要受到 金属表面层中力的阻碍作用（或需要克服逸出功） 。所以在光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大 小减小。 （3）氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中，放出的光子能量为 E ? E 3 ? E 2 ，带入数据的E ? 1.89e V ，金属钠的逸出功 W 0 ? h v 0 ， 带入数据得 E ? 3.2e V ，因为 E ? W 0 ，所以不能发生光电效应。【答案】 （1）C。 （2）减小，光电子从金属表面逸出过程中要受到金属表面层中力的阻碍作用（或需要克 服逸出功）（3）不能发生光电效应。 。 4.（2010?山东理综?T38） 分） （8 （1）大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量 的光子，其能量值分别是：1．89eV,10．2eV,12．09eV。跃迁发生前这些原子分布在_______个激发态能 级上，其中最高能级的能量值是______eV（基态能量为-13．6eV） 。 （2）如图所示，滑块 A、C 质量均为 m，滑块 B 质量为3 2m。开始时 A、B 分别以 v1、 v 2 的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动，现将 C 无初速地放在 A 上，并与 A 粘合不再分开，此时 A 与 B 相距较近， B 与挡板相距足够远。若 B 与挡板碰撞将以原速率反弹，A 与 B 碰撞将粘合在一起。为使 B 能与挡板碰撞 两次， v1、 v 2 应满足什么关系？【命题立意】主要考查能级、能级跃迁、玻尔原子模型、碰撞、动量守恒定律、运动学关系等知识点。 【思路点拨】解答本题（1）时可按以下思路分析： 氢原子能级图模型 求能级差 与题给信息对照解答本题（2）时可按以下思路分析： C 与 A 碰 AC 一起与 B 碰一次 B 与墙碰两次【规范解答】 （1）由于大量氢原子在处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，可知氢 原子处于最高能级是 n=3，跃迁发生前这些原子分布在 2 个激发态能级上；其中最高能级的能量值是 E3=-1.51。第 9 页（共 15 页） 物理投稿咨询 QQ： 山东世纪金榜书业有限公司世纪金榜圆您梦想www.jb1000.com（2）设向右为正方向，A 与 C 粘合在一起的共同速度为 v ? ，由动量守恒定律得 mv 1 ? 2 m v ? 为保证 B 碰挡板前 A 未能追上 B，应满足 v ? ? v 2 设 A、B 碰后的共同速度为 v ?? ，由动量守恒定律得 2 m v ? ? 为能使 B 能与挡板再次相碰应满足 v ?? ? 01 2 2 3①②3 2 7 2mv 2 ?m v ??③④联立①②③④式解得 1 . 5 v 2 ? v 1 ? 2 v 2 或v1 ? v 2 ?v1【答案】 （1）①2；②-1.51。 （2） 1 . 5 v 2 ? v 1 ? 2 v 2 或1 2v1 ? v 2 ?2 3v1 。5.（2010?天津理综?T2）下列关于原子和原子核的说法正确的是 A．β 衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化 C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 D．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固 【命题立意】本题以基础知识立意，主要考查学生对玻尔理论，核反应的实质，半衰期，结合能等知识的 掌握情况。 【思路点拨】解题时注意正确理解核反应的实质，影响半衰期的因素等。 【规范解答】选 B. β 衰变的实质是将原子核中的一个中子变成一个质子和一个电子，原子核是由中子和 质子组成，内部没有电子，B 错误；玻尔理论的基本假设说明电子在不同轨道上运动时，能量是不同的， 即原子的能量是量子化的，B 正确；放射性元素的半衰期是由核内部自身的因素决定的，与原子所处的化 学状态和外部条件无关，不受温度的影响，C 错误；比结合能越大，表示原子核中核子结合的越牢固，原 子核越稳定，D 错误。 6.（2010?全国Ⅱ理综?T25） （18 分）小球 A 和 B 的质量分别为 mA 和 mB 且 mA＞mB 在某高度处将 A 和 B先后从静止释放。小球 A 与水平地面碰撞后向上弹回，在释放处下方与释放处距离为 H 的地方恰好与正在 下落的小球 B 发生正碰，设所有碰撞都是弹性的，碰撞时间极短。求小球 A、B 碰撞后 B 上升的最大高度。 【命题立意】本题是一道力学综合题，涉及动量守恒、能量的守恒、运动学公式等知识，考查了考生综合 运用物理知识分析问题的能力。 【思路点拨】小球 A 与 B 碰撞前的速度大小相等，方向相反，发生弹性正碰，满足动量守恒、能量守恒， 碰后对小球 B 运用运动学公式进行求解。第 10 页（共 15 页） 物理投稿咨询 QQ： 山东世纪金榜书业有限公司世纪金榜圆您梦想www.jb1000.com【规范解答】根据题意，由运动学规律可知，小球 A 与 B 碰撞前的速度大小相等，均设为 v 0 ， 由机械能守恒有 m A g H ?1 2 m A v02①设小球 A 与 B 碰撞后的速度分别为 v 1 和 v 2 ，以竖直向上方向为正，据动量守恒定律有m A v 0 ? m B ( ? v 0 ) ? m A v1 ? m B v 2②2由于两球碰撞过程中能量守恒，故 联立②③式得v2 ? 3m A ? m B mA ? mB v01 2m Av0 ?1 2m B v02?1 2m A v1 ?21 2m Bv22③④设小球 B 能上升的最大高度为 h，由运动学公式有h ? v22⑤3m A ? m B mA ? mB2g由①④⑤式得 h ? () H2⑥ 评分参考：①式 3 分，②③式各 4 分，④式 2 分,⑤式 3 分,⑥式 2 分 【答案】 (3m A ? m B mA ? mB2) H【备课资源】1.一个 23592U 原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为 235 1 92U+ 0n X+9438Sr+210n，则下列叙述正确的是（ ）A.X 原子核中含有 86 个中子 B.X 原子核中含有 141 个核子 C.因为裂变时释放能量，根据 E=mc2，所以裂变后的总质量数增加 D.因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减小 【解析】选 A.在 23592U 的一种可能裂变方程中，由原子核反应中电荷数和质量数守恒可知，X 的核电荷 数 a=92-38=54,质量数即核子数 b=235+1-94-2=140，故核内有 140-54=86 个中子数，54 个质子，A 正确， B 错；由于裂变释放能量，有质量亏损，总质量会减小，但质量数不变，C、D 均错.第 11 页（共 15 页）物理投稿咨询 QQ：山东世纪金榜书业有限公司世纪金榜圆您梦想www.jb1000.com2.μ 子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ 氢原子（hydrogen muon atom），它在原子核物理的研究中 有重要作用，图为μ 氢原子的能级示意图.假定光子能量为 E 的一束光照射容器中大量处于 n=2 能级的μ 氢原子，μ 氢原子吸收光子后，发出频率为ν 1、ν 2、ν 3、ν 4、ν 5 和ν 6 的光，且频率依次增大，则 E 等于（ ）A.h(ν 3-ν 1) C.hν 3B.h(ν 5+ν 6) D.hν 4【解析】选 C.因发出 6 种频率波，所以吸收 E 后一定跃迁于 n=4 能级，且ν 6 对应 n=4 到 n=1，ν 5 对应 n=3 到 n=1，ν 4 对应 n=2 到 n=1，ν 3 对应 n=4 到 n=2，，即 E=hν 3，故选 C. 3.一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ 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 11H+10n B.聚变反应中的质量亏损Δ m=m1+m2-m3 C.辐射出的γ 光子的能量 E=（m3-m1-m2）c 3 H+γ 1 ）D.γ 光子的波长λ = 【解析】选 B.质子和中子聚变结合成一个氘核，其质量数为 2，A 错；质量亏损即为质子与中子质量之和与氘核的质量之差，B 项正确；质能方程中，Δ E=Δ mc2，C 项错；光子波长λ = 4.（2009?广东高考）硅光电池是利用光电效应原理制成的器件.下列表述正确的是（ A．硅光电池是把光能转变为电能的一种装置 B．硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出第 12 页（共 15 页） 物理投稿咨询 QQ：,D 项错. ）山东世纪金榜书业有限公司世纪金榜圆您梦想www.jb1000.comC．逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关 D．任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应 【解析】选 A.硅光电池是把光能转变为电能的一种装置，A 正确；硅光电池是利用光电效应原理制成的器 件，依据光电效应方程 Ek=hν -W=hν -hν 0，可见只有当入射光子的频率大于极限频率时才可能发生光电 效应，B 错误，C 错误，D 错误. 5.（2009?天津高考）下列说法正确的是（ A.157N+11H→126C+42He 是α 衰变方程 B.11H+21H→32He+γ 是核聚变反应方程 C.23892U→23490Th+42He 是核裂变反应方程 D.42He+2713Al→3015P+10n 是原子核的人工转变方程 【解析】选 B、D.A 选项中 157N 在质子的轰击下发生的核反应，属于原子核的人工转变，A 错；C 选项是 α 衰变，不是裂变，C 错.B 项是原子核的聚变，D 项中用α 粒子轰击 2713Al 原子核发生的是原子核的人工 转变，故 B、D 正确. 6、 （2009?山东高考）(1)历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为 0.5 MeV 的质子 11H 轰击静止的 AZX，生成两个动能均为 8.9 MeV 的 42He.（1 MeV=1.6×10-13J） ①上述核反应方程为___________. ②质量亏损为__________kg. （2）如图 10-4 所示，光滑水平面轨道上有三个滑块 A、B、C，质量分别为 mB=mC=2m，mA=m，A、B 用细绳 连接，中间有一压缩的弹簧(弹簧与滑块不拴接).开始时 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. ）第 13 页（共 15 页）物理投稿咨询 QQ：山东世纪金榜书业有限公司世纪金榜圆您梦想www.jb1000.com7.两个氘核聚变产生一个中子和氦核 （氦的同位素） .已知氘核的质量 mD=2.013 60 u， 氦核的质量 mHe=3.015 0 u，中子的质量 mn=1.008 7 u. （1）写出聚变方程并计算释放的核能. （2）若反应前两个氘核的动能均为 0.35 MeV.它们正面对撞发生聚变，且反应后释放的核能全部转化为动 能，则产生的氦核和中子的动能各为多大？ 【解析】（1）聚变的核反应方程为 21H+21H→32He+10n 核反应过程中的质量亏损为Δ m=2mD-(mHe+mn)=0.003 5 u 释放的核能为Δ E=Δ mc2=0.003 5×931.5 MeV≈3.26 MeV. （2）对撞过程动量守恒，由于反应前两氘核动能相同，其动量等值反向，因此反应前后系统的动量为 0. mHev2He+ mnv2n=Δ E+2EkD即 0=mHevHe+mnvn,反应前后总能量守恒，得 解得 EkHe=0.99 MeV,Ekn=2.97 MeV 答案：（1）221H （2）0.99 MeV 2.97 MeV 3 He+1 n 2 03.26 MeV8. （09?天津?10） 如图所示，质量 m1=0.3 kg 的小车静止在光滑的水平面上，车长 L=15 m,现有质量 m2=0.2 kg 可视为质点的物块，以水平向右的速度 v0=2 m/s 从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保 持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数 ? =0.5,取 g=10 m/s2，求 （1）物块在车面上滑行的时间 （2）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度 v′0 不超过多少。 答案： （1）0.24s (2)5m/s第 14 页（共 15 页） 物理投稿咨询 QQ： 山东世纪金榜书业有限公司世纪金榜圆您梦想www.jb1000.com解析：本题考查摩擦拖动类的动量和能量问题。涉及动量守恒定律、动量定理和功能关系这些物理规律的 运用。 （1）设物块与小车的共同速度为 v，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有m 2 v 0 ? ? m 1 ? m 2 ?v①设物块与车面间的滑动摩擦力为 F，对物块应用动量定理有- Ft ? m 2v ? m 2v0② ③其中 解得t ? m 1v 0F ? ?m 2 g? ?m 1 ? m 2 ?gt ? 0 . 24 s代入数据得④（2）要使物块恰好不从车厢滑出，须物块到车面右端时与小车有共同的速度 v′，则? m 2 v 0 ? ?m 1 ? m ?2 v ?⑤由功能关系有1 2? v0? m 2v0 ?21 2? m 1 ? m 2 ?v ? 2? ? m 2 gL⑥代入数据解得=5m/s故要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车的速度 v0′不能超过 5m/s。第 15 页（共 15 页）物理投稿咨询 QQ：山东世纪金榜书业有限公司
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