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

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。‎