高三物理知识点综合突破检测题.docVIP

第15题动量与原子物理

(限时：4５分钟)

1．(·新課标Ⅰ·35)(1)一质子束入射到静止靶核eq\o\al(27，13）Al上，产生如下核反映：

p+eq\o\ａl(27，13）Aｌ―→Ｘ+ｎ

式中ｐ代表质子，n代表中子,X代表核反映产生的新核.由反映式可知,新核X的质子数为_＿_＿＿___,中子数为_____＿＿＿.

(2)在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A和B，两者相距为ｄ.现給A一初速度，使A与B发生弹性正碰，碰撞时间极短．当两木块都停顿运动后,相距依然为d.已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ，B的质量为A的2倍，重力加速度大小为g.求A的初速度的大小.

答案(１)14１3(2）eq＼r(＼f(2８，5）μgd)

解析（1)由eq\o\al(1，1)H+eq\o＼al(27,13)Al→eq\o\al（27,1４)X＋eq\o\aｌ（1,0)ｎ,由质量数守恒和电荷数守恒得新核的质子数为14，中子数为1３．

(２）设木块Ａ的初速度为v0,运动距离ｄ后速度为v,Ａ、B碰后的速度分别为ｖ1、v2，运动的距离分别为ｘ１、x2.因为A、B发生弹性正碰的时间极短，所以碰撞前后动量守恒、动能守恒，有

mAｖ＝ｍAv1+mBv２? ? ?? ? ? ①

eｑ\ｆ(1,２)mAv２＝eｑ\ｆ（１,2)mAｖeｑ\o\al（2,1)＋eｑ\f（1,２)mBveq＼o\aｌ(2，2)? ? ?? ? ??②

①②联立解得v1＝ｅq\ｆ(mA-ｍB,mA+mB）ｖ=－eq\f（1,3)ｖ? ? ???? ?③

v2＝ｅｑ\f(2ｍA,mＡ+ｍB)v=eq\f（２,3)v ? ? ??? ④

A、B与地面的动摩擦因数均为μ，由牛顿第二定律得

μmg=ma

所以A、B的加速度大小均为a＝μg ? ⑤

A、Ｂ均做匀减速直线运动

对A木块有碰前ｖ2＝veq\o\al（2,0)-2ad ? ? ?? ⑥

碰后A木块反向做匀减速运动０=veq\o\aｌ(2,1）－2ax1? ?? ?? ⑦

对B木块有0=ｖｅｑ\o\al(2,２)－２ａx２? ?? ??? ? ? ⑧

由题意知x１＋x2=d ? ? ? ?⑨

②③⑤⑦⑧⑨联立得ｖ=eq\r(＼f(１８,５)μgd) ?????? ???⑩

将上式带入⑥解得v0=ｅｑ\r(\ｆ(28,５)μgd）

2．(·山东·38)(1)恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反映,当温度达成108K时，可以发生“氦燃烧”.

①完成“氦燃烧”的核反映方程：eｑ\o\aｌ(4,2)Hｅ+__＿_＿_____＿_→eq\ｏ\aｌ（8,4)Ｂe＋γ.

②ｅq\o＼al(8,4)Be是一个不稳定的粒子，其半衰期为2.6×10-16s．一定质量的eｑ\o\al(8,4)Be,经7.8×10－１6s后所剩ｅq\o\ａl(8,4）Ｂe占开始时的_＿_____＿＿＿_＿____．

（2)如图1所表达，光滑水平轨道上放置长板A（上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为ｍA＝2kｇ、mB=1kg、mC=2kg.开始时C静止．A、B一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动,Ａ与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,Ａ、B再次达成共同速度一起向右运动，且恰好不再与C发生碰撞.

图1

答案（1)①eq\o＼al(4,2)He(或α）②eq＼ｆ(1，8)（或12．５%）

（２)2

解析(2)因碰撞时间极短,A与C碰撞过程动量守恒，设碰后瞬间A的速度为vA，C的速度为vＣ,以向右为正方向，由动量守恒定律得

mAｖ0=mAｖA+mCvＣ ???????? ?? ①

A与B在摩擦力作用下达成共同速度，设共同速度为vAB,由动量守恒定律得

ｍAvA＋mBv０＝（mA+mB)vAB ? ???? ?②

A与Ｂ达成共同速度后恰好不再与C碰撞，应满足

vAＢ=vC ? ??? ?? ??? ??③

联立①②③式，代入数据得

vＡ＝2

３.（1)如图２所表达为氢原子的部分能级示意图，若用大量能量为12.1ｅV的电子轰击一群处在基态的氢原子，氢原子跃迁到激发态后，向低能级跃迁的过程中辐射出波长不一样的光子，其中波长最长的光子的能量是____＿__＿eＶ;这种光子________(填“能”或“不能”)使逸出功为2.5eV的某金属发生光电效应.

图2

（2)如图3所表达，质量分别是m１=2m2的两个大小相同的弹性小球,用轻绳紧紧地捆在一起,以速度ｖ0=２m/s沿足够长的光滑水平面做直线运动．某一时刻绳子忽然断开,断开后m1、m2两小球动量分别为p