高考人教版物理一轮复习训练 第14章 动量守恒、第15章 近代物理初步

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高考人教版物理一轮复习训练 第14章 动量守恒、第15章 近代物理初步

课时作业34 动量守恒定律 原子结构 核能 一、不定项选择题 ‎1.一小型爆炸装置在光滑、坚硬的水平钢板上发生爆炸,所有碎片均沿钢板上方的倒圆锥面(圆锥的顶点在爆炸装置处)飞开。在爆炸过程中,下列有关爆炸装置的说法中正确的是( )‎ A.总动量守恒 B.机械能守恒 C.水平方向动量守恒 D.竖直方向动量守恒 ‎2.(2012·福建理综)如图,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止。若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为( )‎ A.v0+v B.v0-v C.v0+(v0+v) D.v0+(v0-v)‎ ‎3.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 ‎4.(2012·大纲全国理综)如图,大小相同的摆球a和b的质量分别为m和‎3m,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触,现将摆球a向左拉开一小角度后释放。若两球的碰撞是弹性的,下列判断正确的是( )‎ A.第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等 B.第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等 C.第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同 D.发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置 ‎5.(2012·北京理综)一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级,该氢原子( )‎ A.放出光子,能量增加 ‎ B.放出光子,能量减少 C.吸收光子,能量增加 ‎ D.吸收光子,能量减少 ‎6.(2012·江苏单科,)如图所示是某原子的能级图,a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光。在下列该原子光谱的各选项中,谱线从左向右的波长依次增大,则正确的是( )‎ ‎7.(2012·福建理综)关于近代物理,下列说法正确的是( )‎ A.α射线是高速运动的氦原子 B.核聚变反应方程H+H→He+n中,n表示质子 C.从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比 D.玻尔将量子观念引入原子领域,其理论能够解释氢原子光谱的特征 ‎8.(2012·广东理综)能源是社会发展的基础,发展核能是解决能源问题的途径之一。下列释放核能的反应方程,表述正确的有( )‎ A.H+H―→He+n是核聚变反应 B.H+H―→He+n是β衰变 C.U+n―→Ba+Kr+3n是核裂变反应 D.U+n―→Xe+Sr+2n是α衰变 二、非选择题 ‎9.(2012·课标全国理综)氘核和氚核可发生热核聚变而释放出巨大的能量,该反应方程为:H+H→He+x,式中x是某种粒子。已知:H、H、He和粒子x的质量分别为2.014 1 u、3.016 1 u、4.002 6 u和1.008 7 u;1 u=931.5 MeV/c2,c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知,粒子x是______,该反应释放出的能量为______ MeV(结果保留三位有效数字)。‎ ‎10.(2012·江西六校联考)如图所示,在高为h=‎5 m的平台右边缘上,放着一个质量M=‎3 kg的铁块,现有一质量为m=‎1 kg的钢球以v0=‎10 m/s的水平速度与铁块在极短的时间内发生正碰被反弹,落地点距离平台右边缘的水平距离为L=‎2 m,已知铁块与 平台之间的动摩擦因数为0.5,求铁块在平台上滑行的距离s(不计空气阻力,铁块和钢球都看成质点,取g=10 m/s2)。‎ ‎11.(2012·陕西渭南质检)如图所示,光滑水平地面上停放着甲、乙两辆相同的平板车,一根轻绳跨过乙车的定滑轮(不计定滑轮的质量和摩擦),绳的一端与甲车相连,另一端被甲车上的人拉在手中,已知每辆车和人的质量均为‎30 kg,两车间的距离足够远。现在人用力拉绳,两车开始相向运动,人与甲车始终保持相对静止,当乙车的速度为‎0.5 m/s时,停止拉绳。求人在拉绳过程中做了多少功?‎ 参考答案 ‎1.C 解析:爆炸装置在光滑、坚硬的水平钢板上发生爆炸,与钢板间产生巨大作用力,这个作用力将远远大于它所受到的重力,所以爆炸装置的总动量是不守恒的,A项错误。但由于钢板对爆炸装置的作用力是竖直向上的,因此爆炸装置在竖直方向动量不守恒,而水平方向是守恒的,C选项正确,D错误。爆炸时,化学能转化为机械能,因此,机械能不守恒,B项错误。‎ ‎2.C 解析:设水平向右为正方向,根据动量守恒定律,对救生员和船有(M+m)v0=-mv+Mvx,解得vx=v0+(v0+v)。‎ ‎3.AB 解析:两物块在碰撞中动量守恒:Mv=Mv1+mv2,由碰撞中总能量不增加有:Mv2≥Mv+mv,再结合题给条件Mv1=mv2,联立有≤3,故只有A、B正确。‎ ‎4.AD 解析:由于两球发生弹性碰撞,故系统动量、机械能均守恒,则:mv=3mvb+mva①,mv2=×3mv+mv②,由两式联立解得va=-v,vb=v,故选项A正确;由前面求得速度可知第一次碰后pa=-mv,pb=mv,故选项B错误;由于第一次碰后,|va|=|vb|,根据机械能守恒可知两球可到达相同高度即摆角相同,选项C错误;因两球摆长相同,根据T=2π知,两球同时到达各自平衡位置发生第二次碰撞,选项D正确。‎ ‎5.B 解析:由玻尔原子模型、跃迁的特点,由高能级向低能级跃迁过程中能量减少,减少的能量以光子形式放出,选项B正确。‎ ‎6.C 解析:由En=、h=ΔE及能级跃迁图可得a光的波长最短,b光的波长最长,选项C正确。‎ ‎7.D 解析:α射线是高速运动的氦原子核,选项A错误;选项B中n表示中子;根据光电效应方程mv2=hν-W可知最大初动能与照射光的频率成线性关系而非正比关系,选项C错误;根据玻尔的原子理论可知,选项D正确。‎ ‎8.AC 解析:B项为轻核聚变,β衰变的实质为一个中子转化为一个质子后释放出一个电子,选项B错误;α衰变的实质是释放氦核(α粒子),而D项只是重核裂变,并未释放α粒子,选项D错误,正确选项为A、C。‎ ‎9.答案:n(或中子) 17.6‎ 解析:根据质量数和电荷数守恒有x的电荷数为0,质量数为(2+3-4)=1,可知x为中子;根据质能方程有ΔE=931.5 MeV/u·Δm=931.5×(2.014 1+3.016 1-4.002 6) MeV=17.6 MeV。‎ ‎10.答案:‎‎1.6 m 解析:设钢球反弹后的速度大小为v1,铁块的速度大小为v,碰撞时间极短,系统动量mv0=Mv-mv1①‎ 钢球做平抛运动L=v1t②‎ h=gt2 ③‎ 由①②③解得t=1 s,v1=2 m/s,v=4 m/s 铁块做匀减速直线运动,由μmg=ma解得加速度大小:a=5 m/s2④‎ 最终速度为0,则其运行时间t1==0.8 s ⑤‎ 所以铁块在平台向右滑行的距离s==1.6 m。 ⑥‎ ‎11.答案:5.625 J 解析:设甲、乙两车和人的质量分别为m甲、m乙和m人,‎ 停止拉绳时,甲车的速度为v甲,乙车的速度为v乙,由动量守恒定律得 ‎(m甲+m人)v甲=m乙v乙 求得:v甲=‎0.25 m/s 由功能关系可知,人拉绳过程做的功等于系统动能的增加量。‎ W=(m甲+m人)v+m乙v=5.625 J。‎
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