高考物理二轮专题复习 专讲训练 第15讲 动量守恒定律　原子结构和原子核（含解析）VIP专享VIP免费

第15讲动量守恒定律原子结构和原子核1．(1)下列说法正确的是________．(双选，填正确答案标号)A．每种元素都有自己的特征谱线，利用特征谱线可以鉴别物质或确定物质的组成成分B．天然放射现象放出的β粒子是质子向中子转变时产生的C．卢瑟福α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构D．对放射性物质施加压力，其半衰期不会改变(2)如图6－15－14所示，质量分别为m1＝0.5kg、m2＝0.49kg的两个小滑块固定在轻质弹簧的两端，静止于光滑的水平面上，m1靠在光滑的竖直墙上．现有一质量m＝0.01kg的子弹，以v0＝600m/s的水平初速度射入m2中，最后m1、m2都将向右运动．求在此过程中竖直墙对m1的冲量I.图6－15－14解析(2)设子弹m和滑块m2碰后的共同速度的大小为v，对由滑块m2和子弹m组成的系统，由动量守恒定律可得：mv0＝(m＋m2)v在m2和m以共同速度v(方向向左)压缩弹簧而后又回到碰撞的初位置时，由机械能守恒可知，m2和m的共同速度大小仍为v(方向向右)，此时弹簧、竖直墙对m1的作用力都为零．取m1、弹簧以及m2和m这一系统为研究对象，从m2开始向左运动到又回到初位置的整个过程，设墙对m1的冲量大小为I，对系统由动量定理可得：I＝(m＋m2)v－[－(m2＋m)v]由上式可得：I＝2mv0代入数据有：I＝12N·s答案(1)AD(2)12N·s2．(1)下列说法中正确的是________．(双选，填正确答案标号)A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分B．目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变C．一个氢原子从n＝3的激发态跃迁到基态时，能辐射3种不同频率的光子D．卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型(2)如图6－15－15所示，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C.B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)．设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动．假设B和C碰撞过程时间极短．求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中，图6－15－15①整个系统损失的机械能；②弹簧被压缩到最短时的弹性势能．解析(1)β衰变现象不能说明电子是原子核的组成部分，A选项错误；目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变，故B选项正确；一群氢原子从n＝3的激发态跃迁到基态时，能辐射C＝3种不同频率的光子，而一个氢原子从n＝3的激发态跃迁到基态时，只能是三种可能频率中的一种或两种，故C选项错误；卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型，D选项正确．(2)①从A压缩弹簧到A与B具有相同速度v1时，对A、B与弹簧组成的系统，由动量守恒定律得mv0＝2mv1①此时B与C发生完全非弹性碰撞，设碰撞后它们的瞬时速度为v2，损失的机械能为ΔE，对B、C组成的系统，由动量守恒定律和能量守恒定律得mv1＝2mv2②mv＝ΔE＋×(2m)v③联立①②③式得ΔE＝mv④②由②式可知v2＜v1，A将继续压缩弹簧，直至A、B、C三者速度相同，设此速度为v3，此时弹簧被压缩至最短，其弹性势能为Ep，由动量守恒定律和能量守恒定律得mv0＝3mv3⑤mv－ΔE＝×(3m)v＋Ep⑥联立④⑤⑥式得Ep＝mv.⑦答案(1)BD(2)①mv②mv3.(1)如图6－15－16所示为氢原子能级示意图的一部分，则下列说法正确的是________．(双选，填正确答案标号)图6－15－16A．从高能级向低能级跃迁时，氢原子要向外放出能量，电势能减少B．大量处于n＝4能级的氢原子跃迁时最多能辐射3种频率的光C．用11.2eV的光子照射，氢原子能从n＝1能级跃迁到n＝2能级D．从n＝4能级跃迁到n＝2能级比从n＝3能级跃迁到n＝1能级辐射出电磁波的波长长(2)光滑水平面上有三个物块A、B和C位于同一直线上，如图6－15－17所示，B的质量为m，A、C的质量都为3m，开始时三个物块都静止．让B获得向右的初速度v0，先与C发生弹性碰撞，然后B又与A发生碰撞并粘在一起，求B在前、后两次碰撞中受到的冲量大小之比．图6－15－17解析(2)取向右为正方向，设B、C发生弹性碰撞后的速度分别为v1、v2mv0＝mv1＋3mv2mv＝mv＋×3mv可解得：v1＝－v0，v2＝v0B受到的冲量I1＝mv1－mv0＝－mv0设B与A碰撞后的共同速度为v3mv1＝(m＋3m)v3v3＝－v0B受到的冲量I2＝mv3－mv1＝mv0所以B两次受到的冲量大小之比|I1|∶|I2|＝4答案(1)AD(2)44．(1)下列说...