第15讲动量守恒定律原子结构和原子核专题提升训练1.(1)以下说法中正确的是________。A.光电效应现象揭示了光具有粒子性B.贝可勒尔通过实验发现了中子，汤姆孙通过实验发现了质子C.卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型D.一群氢原子从n＝3的激发态跃迁到基态时，能辐射3种不同频率的光子E.氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经过7.6天后就一定剩下1个原子核了(2)在光滑的水平面上有一质量为2m的盒子，盒子正中间有一质量为m的物体，如图1所示。物体与盒底间的动摩擦因数为μ，现给物体以水平初速度v0向右运动，它与盒子右壁相碰前瞬间速度减为，物体与盒子右壁相碰后即粘在右壁上，求：图1①物体在盒内滑行的时间；②物体与盒子碰撞的过程中物体损失的机械能为多少？解析(1)光具有粒子性所以发生光电效应，选项A正确；查德威克通过实验发现了中子，汤姆孙通过实验发现了电子，选项B错误；卢瑟福根据α粒子散射实验得出原子具有核式结构，选项C正确；一群氢原子从n＝3的激发态跃迁到基态时，能辐射＝3种不同频率的光子，选项D正确；半衰期是针对大量原子核而言的，对个别原子核无意义，选项E错误。(2)①对物体在盒内滑行的时间内应用动量定理得－μmgt＝m－mv0解得t＝②设碰后二者的共同速度为v1，则由动量守恒得mv0＝(m＋2m)v1解得v1＝设在二者相碰过程中，损失的机构能为ΔE则由能量守恒得ΔE＝m－m解得ΔE＝mv答案(1)ACD(2)①②mv2.(1)人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量(原子核的质量除以核子数)与原子序数有如图2所示的关系。下列关于原子结构和核反应的说法正确的是________。(填正确答案标号)图2A.由图可知，原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损，要吸收能量B.由图可知，原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损，要放出核能C.B的比结合能大于C的比结合能D.在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度E.在核反应堆的外面修建很厚的水泥层是为了防止放射线和放射性物质的泄漏(2)如图3所示，在水平地面上有两个小物块甲和乙，它们的质量分别为2m、m，甲与地面间无摩擦，乙与地面间有摩擦。现让甲物块以速度v0向静止的乙物块运动，并发生下列两种正碰(设碰撞时间很短)。图3①若甲与乙发生的碰撞，碰撞后的瞬间甲与乙系统的动能最小，求甲与乙系统的最小能；②若甲与乙发生的碰撞，甲与乙碰撞后，在乙刚停下时甲恰好追上乙，求甲与乙碰撞中系统损失的机械能。解析(1)原子核D和E聚变成原子核F，质量减少，放出能量，A错误；重核裂变成中等质量的核发生质量亏损，放出能量，B正确；原子序数越接近Fe，其比结合能越大，所以B的比结合能小于C的比结合能，C错误；镉棒能吸收中子，可以控制核反应的速度，D正确；在核反应堆的外面修建很厚的水泥层能防止放射线和放射性物质的泄漏，E正确。(2)①碰撞过程设两物体碰后速度为v，由动量守恒定律可得2mv0＝3mv此时系统动能Ek＝×3mv2＝mv②设第一次碰撞刚结束时甲、乙的速度分别为v1、v2，之后甲做匀速直线运动，乙以v2初速度做匀减速直线运动，在乙刚停下时甲追上乙碰撞，因此两物体在这段时间平均速度相等，有v1＝而第一次碰撞中系统动量守恒有2mv0＝2mv1＋mv2由以上两式可得v1＝，v2＝v0所以第一次碰撞中的机械能损失为E＝×2mv－×2mv－mv＝mv答案(1)BDE(2)①mv②mv3.(1)一块含有丰富的铀U的矿石的质量为M，其中铀核U的质量为m，铀发生一系列的衰变，最终生成物是铅Pb。已知铀U的半衰期是T，则下列说法正确的是________。(填正确答案标号)A.一个铀核U中含有92个质子、146个中子B.如果将这块矿石密封保存，其衰变将变慢C.经过T后该矿石的质量只有M－D.经过3T时间后该矿石的铀核U质量还剩下E.铀U衰变成铅Pb的过程，既有α衰变，也有β衰变(2)如图4所示，光滑水平面上有一质量为m＝1kg的小车，小车右端固定一水平轻质弹簧，弹簧左端连接一质量为m0＝1kg的物块，物块与上表面光滑的小车一起以v0＝6m/s的速度向右匀速运动，与静止在光滑水平面上、质量为M＝4kg的小球发生正碰，碰后小球的速度为2m/s，若碰撞时间极短，弹簧始终在弹性限度内。求：图4①小车与小球碰撞过程系统损失的机械能；②从碰后瞬间到弹...
