動量守恒定律典型例題高考熱點探究含答案

動量守恒定律典型例題高考熱點探究一、動量守恒定律的考查.一炮艇總質(zhì)量為M,以速度vo勻速行駛，從艇上以相對艇的速度 u水平地沿前進方向射出一質(zhì)量為m的炮彈，不計水的阻力，則發(fā)炮后炮艇的速度v'滿足下列各式中的哪一個( )Mvo=(M—m)v'+muMvo=(M—m)v'+m(u+vo)Mvo=(M—m)v'+m(u—v')Mvo=(M—m)v'+m(u+v')(2011海南單科19(2))—質(zhì)量為2m的物體P靜止于光滑水平地面上，其截面如圖1所示.圖中ab為粗糙的水平面，長度為L;bc為一光滑斜面，斜面和水平面通過與 ab和bc均相切的長度可忽略的光滑圓弧連接.現(xiàn)有一質(zhì)量為 m的木塊以大小為vo的水平初速度從a點向左運動，在斜面上上升的最大高度為 h,返回后在到達a點前與物體P相對靜止.重力加速度為g.求：(1)木塊在ab段受到的摩擦力f;(2)木塊最后距a點的距離s.(2010山東理綜38(2))如圖2所示，滑塊A、C質(zhì)量均為m,滑塊B質(zhì)量為m.開始時A、B分別以v1、v2的速度沿光滑水平軌道向固定在右側(cè)的擋板運動， 現(xiàn)將C無初速地放在A上，并B與擋板碰撞將以v1、v2應滿足什么關(guān)與A粘合不再分開，此時A與B相距較近，B與擋板相距足勺原速率反彈，B與擋板碰撞將以v1、v2應滿足什么關(guān)二、原子與原子核(2010天津理綜2)下列關(guān)于原子和原子核的說法正確的是 (A.3衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分B.玻爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化C.放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短D.比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固(2010上海單科1)盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，這一模型建立的基礎(chǔ)是 ( )A.“粒子的散射實驗B.對陰極射線的研究C.天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)D.質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)(2011重慶理綜16)核電站泄漏的污染物中含有碘 131和葩137.碘131的半衰期約為8天，會釋放3射線；葩137是葩133的同位素，半衰期約為30年，發(fā)生衰變時會輻射丫射線.下列說法正確的是( )A.碘131釋放的3射線由氨核組成B.葩137衰變時輻射出的 丫光子能量小于可見光光子能量C.與葩137相比，碘131衰變更慢D．銫 133和銫137含有相同的質(zhì)子數(shù)三、能級躍遷（2011四川理綜18）氫原子從能級m躍遷到能級n時輻射紅光的頻率為 必,從能級n躍遷到能級k時吸收紫光的頻率為 巴已知普朗克常量為h,若氫原子從能級k躍遷到能級m,則（）A.吸收光子的能量為hu+h2B.輻射光子的能量為 hu+h必C.吸收光子的能量為 h辿一hMD.輻射光子的能量為h辿—hv四、質(zhì)能方程與核反應方程（2011江蘇12）（1）下列描繪兩種溫度下黑體輻射強度與波長關(guān)系的圖中，符合黑體輻射實驗規(guī)律的是 （ ）（2）按照玻爾原子理論，氫原子中的電子離原子核越遠，氫原子的能量 （選填“越大”或“越小”）.已知氫原子的基態(tài)能量為 E1（E1<0）,電子質(zhì)量為 m,基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為 丫的光子被電離后，電子速度大小為（普朗克常量為h）.（3）有些核反應過程是吸收能量的. 例如，在X+N-O+H中，核反應吸收的能量 Q=［（mo+mH）—（mx+mN）］c2.在該核反應方程中，X表示什么粒子？ X粒子以動能Ek轟擊靜止的N核，若Ek=Q,則該核反應能否發(fā)生？請簡要說明理由.解析（3）根據(jù)公式v=由題圖可知，撞前va=m/s=4m/s,vb= 0（1分）TOC\o"1-5"\h\z撞后Va'=vb'=v=m/s=1m/s （1分）則由mAVA=（mA+mB）v （1分）解得：mB==3kg （1分）答案（1）BD （2）CsfBa+eE/c2（3）3kg試題分析選修 3－5部分的高考題在新課標地區(qū)屬于中檔題，容易題．主要考查基本概念的辨析，基本規(guī)律的簡單應用，物理情景一般較為單一，物理過程較少，物理計算除少數(shù)題目外大都比較容易，所以本部分試題得分率較高．命題特征本部分試題在新課標區(qū)多以拼盤式呈現(xiàn)．一般第一問為選擇題，考查能級、原子核、核反應等問題．第二問為計算題，多考查動量守恒，兩次或多次碰撞，有時涉及臨界問題．氫原子光譜、能級圖及躍遷、核反應方程、半衰期，動量守恒為考查的重點．知識鏈接.動量守恒定律： m1v〔+m2v2=m1v1，+m2v2，.．碰撞： (1)碰撞是指兩個或兩個以上的相對運動的物體相遇時，作用時間極短、而相互作用力很大的現(xiàn)象． (2)分類彈性碰撞：碰撞過程中機械能守恒．非彈性碰撞：碰撞過程中總機械能不守恒．完全非彈性碰撞：碰撞后物體合為一個整體，具有相同的速度．這種碰撞系統(tǒng)的機械能損失最大．．玻爾的原子模型：(1)①軌道不連續(xù)；②能量不連續(xù)；③在各個定態(tài)中，原子穩(wěn)定，不向外輻射能量. (2)能級：原子的各個不連續(xù)的能量值，叫做能級．．氫原子能級圖及躍遷規(guī)律．．氫原子光譜．．天然放射現(xiàn)象及三種射線的比較．．原子核的衰變、半衰期．．核反應及反應方程式．．核能及計算 .．下列說法正確的是 ( )A.光電效應中的光電子是從原子核內(nèi)部釋放出來的B．天然的放射現(xiàn)象揭示了原子核結(jié)構(gòu)的復雜性C.氫原子從高能級向低能級躍遷可以解釋氫原子的發(fā)光現(xiàn)象D.根據(jù)“粒子散射實驗，建立起原子的能級結(jié)構(gòu)模型．下列說法中正確的是 ( )A．實物粒子只具有粒子性，不具有波動性B.盧瑟福通過 a粒子散射實現(xiàn)現(xiàn)象，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型C.光波是概率波，光子在前進和傳播過程中，其位置和動量能夠同時確定D.在工業(yè)和醫(yī)療中經(jīng)常使用激光，是因為其光子的能量遠大于 丫光子的能量．三個原子核 X、Y、Z，X核射出一個正電子后變?yōu)閅核，Y核與質(zhì)子發(fā)生核反應后生成TOC\o"1-5"\h\zZ核并放出一個氦(He)，則下面說法正確的是 ( )A．X核比Z核多一個質(zhì)子B．X核比Z核少一個中子C．X核的質(zhì)量數(shù)比Z核質(zhì)量數(shù)大 3D．X核與Z核的總電荷是 Y核電荷的3倍14C是一種半衰期為5730年的放射性同位素.若考古工作者探測到某古木中 14C的含量為原來的，則該古樹死亡的時間距今大約( )A．22920年B．11460年C．5730年D．2865年(1)核能作為一種新能源在現(xiàn)代社會中已不可缺少，但安全是核電站面臨的非常嚴峻的問題.核泄漏中的缽(Pu)是一種具有放射性的超鈾元素，缽的危險性在于它對人體的毒性，與其他放射性相比钚這方面更強，一旦侵入人體，就會潛伏在人體肺部、骨骼等組織細胞

中，破壞細胞基因，提高罹患癌癥的風險.已知缽的一種同位素Pu的半衰期為24100年，其衰變方程為Pu—X+He+%下列有關(guān)說法正確的是( )X原子核中含有143個中子100個Pu經(jīng)過24100年后一定還剩余50個C.由于衰變時釋放巨大能量，根據(jù) E=mc2,衰變過程總質(zhì)量增加D.衰變發(fā)出的丫放射線是波長很短的光子，具有很強的穿透能力-1.51(2)氫原子的光譜在可見光范圍內(nèi)有四條譜線，其中在靛-紫色區(qū)內(nèi)的一條是處于量子數(shù) n-1.51=4能級的氫原子躍遷到n=2的能級發(fā)出的，氫原子的能級如圖4所示，已知普朗克常量h=6.63X1034Js,則該條譜線光子的能量為eV,該條譜線光子的頻率為—Hz.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(3)已知金屬鋤的極限頻率為5.15X1014Hz,現(xiàn)用波長為5.0X107m的一束光照射金屬鋤，能否使金屬鋤發(fā)生光電效應？若能，請算出逸出光電子的最大初動能.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(1)下列說法中錯誤的是( )A.盧瑟福通過實驗發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子的核反應方程為 He+N-O+HB.鈾核裂變的核反應是U-Ba+Kr+2nC.質(zhì)子、中子、“粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3,質(zhì)子和中子結(jié)合成一個 a粒子，釋放的能量是(2m1+2m2—m3)c2D.原子從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時發(fā)射波長為 方的光子；原子從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時吸收波長為 灰的光子，已知%＞及那么原子從a能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時將要吸收波長為的光子(2)如圖5所示，質(zhì)量M=40g的靶盒A靜止在光滑水平導軌上的。點，水平輕質(zhì)彈簧一端拴在固定擋板P上，另一端與靶盒A連接.Q處有一固定的發(fā)射器B,它可以瞄準靶盒發(fā)射一顆水平速度為V0=50m/s,質(zhì)量m=10g的彈丸.當彈丸打入靶盒后，便留在盒內(nèi).碰撞時間極短，不計空氣阻力.問：彈丸進入靶f彈性勢能為多少？(1)核泄漏物中的碘—131具有放射性，它在自發(fā)地進行 3衰變時，生成元素氤(元素符號為Xe),同時輻射出丫射線，請完成后面的核反應方程 I一++丫碘一131的半衰期為8天，經(jīng)過32天(約為一個月)，其剩余的碘—131為原來的,所以在自然狀態(tài)下，其輻射強度會較快減弱，不必恐慌.(2)甲、乙兩冰球運動員為爭搶冰球而迎面相撞，已知甲運動員的質(zhì)量為 60kg,乙運動員的質(zhì)量為70kg,接觸前兩運動員速度大小均為5m/s,沖撞后甲被撞回，速度大小為2m/s,問撞后乙的速度多大？方向如何？答案考題展示B(1)(2)L1.5V2<VlW2v2或V1