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2022年高考物理第一輪復習 第十三章 動量守恒定律的應用

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1、2022年高考物理第一輪復習 第十三章 動量守恒定律的應用 1.(2011·福建高考)在光滑水平面上,一質(zhì)量為m、速度大小為v的A球與質(zhì)量為2m且靜止的B球碰撞后,A球的速度方向與碰撞前相反。則碰撞后B球的速度大小可能是(  ) A.0.6v       B.0.4v C.0.3v D.0.2v 2.(xx·重慶高考)質(zhì)量為m的人站在質(zhì)量為2m的平板小車上,以共同的速度在水平地面上沿直線前行,車所受地面阻力的大小與車對地面壓力的大小成正比。 當車速為v0時,人從車上以相對于地面大小為v0的速度水平向后跳下。跳離瞬間地面阻力的沖量忽略不計,則能正確表示車運動的v-t圖像為(  )

2、 圖1 高頻考點二:能級躍遷與光電效應 3. (xx·江蘇高考)如圖2所示是某原子的能級圖,a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長的光。在下列該原子光譜的各選項中,譜線從左向右的波長依次增大,則正確的是(  ) 圖2 圖3 4.(多選) (xx·天津高考)用同一光電管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應,得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖4。則這兩種光(  ) 圖4 A.照射該光電管時a光使其逸出的光電子最大初動能大 B.從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時,a光的臨界角大 C.通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉,a光的相鄰條紋間距大 D.通過同一玻璃三棱鏡時,a

3、光的偏折程度大 高頻考點三:三種射線與衰變規(guī)律 5.(xx·上海高考)在軋制鋼板時需要動態(tài)地監(jiān)測鋼板厚度,其檢測裝置由放射源、探測器等構(gòu)成,如圖5所示。該裝置中探測器接收到的是(  ) 圖5 A.X射線          B.α射線 C.β射線 D.γ射線 6.(xx·大綱卷)U經(jīng)過m次α衰變和n次β衰變,變成Pb,則(  ) A.m=7,n=3       B.m=7,n=4 C.m=14,n=9 D.m=14,n=18 高頻考點四:核反應方程與核能 7.(xx·重慶高考)鈾是常用的一種核燃料,若它的原子核發(fā)生了如下的裂變反應:U+n→a+b+2n,則a+b可

4、能是(  ) A.Xe+Kr B.Ba+Kr C.Ba+Sr D.Xe+Sr 8.(多選)(xx·全國卷Ⅱ)關(guān)于原子核的結(jié)合能,下列說法正確的是(  ) A.原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 B.一重原子核衰變成α粒子和另一原子核,衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能 C. 銫原子核(Cs)的結(jié)合能小于鉛原子核(Pb)的結(jié)合能 D.比結(jié)合能越大,原子核越不穩(wěn)定 E.自由核子組成原子核時,其質(zhì)量虧損所對應的能量大于該原子核的結(jié)合能 高頻考點五:原子結(jié)構(gòu)與原子核的綜合問題 9.(多選)(xx·天津高考)下列說法正確的是(  ) A.玻爾對

5、氫原子光譜的研究導致原子的核式結(jié)構(gòu)模型的建立 B.可利用某些物質(zhì)在紫外線照射下發(fā)出熒光來設計防偽措施 C.天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的射線都能在電場或磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn) D.觀察者與波源互相遠離時接收到波的頻率與波源頻率不同 10.(xx·福建高考)關(guān)于近代物理,下列說法正確的是(  ) A.α射線是高速運動的氦原子 B.核聚變反應方程H+H―→He+n中,n表示質(zhì)子 C.從金屬表面逸出的光電子的最大初動能與照射光的頻率成正比 D.玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域,其理論能夠解釋氫原子光譜的特征 高頻考點六:動量與能量的綜合應用 11.(xx·全國卷Ⅱ)如圖6,光滑水平直軌道上有三個質(zhì)量均為

6、m的物塊A、B、C。 B的左側(cè)固定一輕彈簧(彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計)。設A以速度v0朝B運動,壓縮彈簧;當A、B速度相等時,B與C恰好相碰并粘接在一起,然后繼續(xù)運動。假設B和C碰撞過程時間極短。求從A開始壓縮彈簧直至與彈簧分離的過程中: 圖6 (1)整個系統(tǒng)損失的機械能; (2)彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能。 12.(xx·全國卷)如圖7,小球a、b用等長細線懸掛于同一固定點O。讓球a靜止下垂,將球b向右拉起,使細線水平。從靜止釋放球b,兩球碰后粘在一起向左擺動,此后細線與豎直方向之間的最大偏角為60°。忽略空氣阻力,求: 圖7 (1)兩球a、b的質(zhì)量之比;

7、 (2)兩球在碰撞過程中損失的機械能與球b在碰前的最大動能之比。 答 案 1.選A 兩球在碰撞的過程中動量守恒,有mv=2mvB-mvA,又vA>0,故vB>0.5v,選項A正確。 2.選B 車與人以共同初速度在與壓力成正比的阻力作用下做勻減速運動,a=μg,當車速為v0時,人以相對于地面v0的速度向后跳出,不考慮跳出時地面阻力的沖量,則跳出過程動量守恒,有(2m+m)v0=-mv0+2mv,v=2v0,故車的速度突變?yōu)?v0,之后車在摩擦力作用下仍做勻減速直線運動,加速度不變,只有選項B正確。 3.選C 根據(jù)玻爾的原子躍遷公式h=Em-En可知,兩個能級間的能量差

8、值越大,輻射光的波長越短,從圖中可看出,能量差值最大的是E3-E1,輻射光的波長a最短,能量差值最小的是E3-E2,輻射光的波長b最長,所以譜線從左向右的波長依次增大的是a、c、b,C正確。 4.選BC 由E=hν知,光的頻率是光電子最大初動能的決定因素,a光的頻率小,折射率小,臨界角大,在光的干涉實驗中,若保持雙縫間距離、縫與屏間距離都不變,用b光和a光分別做實驗得出的干涉條紋,可以看出b光的條紋間距比a光的小,B、C正確。 5.選D 天然放射線有α射線、β射線、γ射線,γ射線穿透本領(lǐng)最強,α射線和β射線不能穿透厚鋼板,所以只有D正確。 6.選B 原子核每發(fā)生一次α衰變,質(zhì)量數(shù)減少4,

9、核電荷數(shù)減少2;每發(fā)生一次β衰變,質(zhì)量數(shù)不變,核電荷數(shù)增加1。比較兩種原子核,質(zhì)量數(shù)減少28,即發(fā)生了7次α衰變;核電荷數(shù)應減少14,而核電荷數(shù)減少10,說明發(fā)生了4次β衰變,B項正確。 7.選D 核反應方程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,通過核反應前后的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)相等不難得出A、B、C錯誤;D項正確。 8.選ABC 比結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定,選項D錯誤。自由核子組成原子核時,其質(zhì)量虧損所對應的能量等于該原子核的結(jié)合能,選項E錯誤。 9.選BD 盧瑟福對α粒子散射實驗的研究導致原子的核式結(jié)構(gòu)的建立,A項錯誤;紫外線有熒光作用,因此可以利用某些物質(zhì)在紫外線照射下能發(fā)出熒光進行防偽設計,B

10、項正確;天然放射現(xiàn)象中γ光子不帶電,在電場、磁場中不會發(fā)生偏轉(zhuǎn),C項錯誤;根據(jù)多普勒效應可知,觀察者與波源相互遠離時,觀察者接收到的波的頻率比波源處實際發(fā)出的頻率低,D項正確。 10.選D α射線是氦核流,選項A錯誤。n表示中子,選項B錯誤。根據(jù)光電效應方程Ek=hν-W0,選項C錯誤。玻爾理論的成功之處就是引入量子化的理論解釋氫原子光譜,選項D正確。 11.解析:(1)從A壓縮彈簧到A與B具有相同速度v1時,對A、B與彈簧組成的系統(tǒng),動量守恒,有mv0=2mv1① 此時B與C發(fā)生完全非彈性碰撞,設碰撞后的瞬時速度為v2,損失的機械能為ΔE,對B、C組成的系統(tǒng),由動量守恒和能量守恒得

11、mv1=2mv2② mv=ΔE+(2m)v③ 聯(lián)立①②③式,得ΔE=mv④ (2)由②式可知,v2

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