【名师伴你行】高考物理二轮复习-专题限时训-动量守恒定律和原子物理(含解析)

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1、动量守恒定律和原子物理(限时45分钟)综合题(每小题15分，共90分)1．(2014·新课标全国卷Ⅱ)(1)在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是________．(填正确答案标号)A．密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值B．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素D．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子E．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的

2、，并测出了该粒子的比荷(2)现利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律．在图(a)中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间．(a)实验测得滑块A的质量m1＝0.310kg，滑块B的质量m2＝0.108kg，遮光片的宽度d＝1.00cm；打点计时器所用交流电的频率f＝50.0Hz.将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与B相碰．碰后光电计时器显示的

3、时间为ΔtB＝3.500ms，碰撞前后打出的纸带如图(b)所示．(b)若实验允许的相对误差绝对值最大为5%，本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律？写出运算过程．答案：(1)ACE　(2)见解析解析：(1)密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值为1.6×10－19C，选项A正确；贝克勒尔通过对天然放射性研究发现了放射性元素，选项B错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素，选项C正确；卢瑟福通过α粒子散射实验，得出了原子的核式结构理论，选项D错误；汤姆孙通过对阴极射线在电场及在磁场中偏转的实验，发现了阴极

4、射线是由带负电的粒子组成，并测定了粒子的比荷，选项E正确．(2)按定义，物体运动的瞬时速度大小为vv＝①式中Δs为物块在很短时间Δt内走过的路程，设纸带上打出相邻两点的时间间隔为ΔtA，则ΔtA＝＝0.02s②ΔtA可视为很短，设在A碰撞前后瞬时速度大小分别为v0、v1，将②式和图给实验数据代入①式可得：v0＝m/s＝2.00m/s③v1＝m/s＝0.970m/s④设B在碰撞后的速度大小为v2，由①式有v2＝⑤代入题所给的数据可得：v2＝2.86m/s⑥设两滑块在碰撞前后的动量分别为p和p′，则p＝m1v0⑦p′＝m1v1＋m2v

5、2⑧两滑块在碰撞前后总动量相对误差的绝对值为δγ＝×100%⑨联立③④⑥⑦⑧⑨式并代入有关数据，可得：δγ＝1.7%<5%因此，本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律．2．(1)下列说法正确的是________．(填正确答案标号)A．卢瑟福用实验得出原子核具有复杂的结构B．玻尔认为，氢原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的C．重核的裂变过程质量增大，轻核的聚变过程有质量亏损D．将放射性元素掺杂到其他稳定元素中，并降低其温度，该元素的半衰期不变E．光电效应的实验中，遏止电压与入射光的频率有关(2)如图所示，在光滑的水平面上，

6、有质量分别为1kg、2kg、4kg的三个小球A、B、C，小球A、B之间有一个弹簧(与A、B不拴接)，在外力作用下处于压缩状态，弹簧的弹性势能Ep＝108J．某时刻撤去外力，由静止释放A、B，小球B离开弹簧后与静止的C正碰，碰撞后粘在一起，求B、C粘在一起后的速度大小．答案：(1)BDE　(2)2m/s解析：(1)卢瑟福通过α粒子散射实验得出原子核式结构模型，A错误；根据玻尔理论，氢原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的，B正确；重核裂变和轻核聚变均释放能量，都有质量亏损，C错误；元素的半衰期与外界因素无关，只取决于元素的自身特

7、点，D正确；由光电效应方程Ekm＝hν－W0和eUc＝Ekm知，遏止电压Uc与入射光的频率ν有关，E正确．(2)A、B系统动量守恒，有mAv1－mBv2＝0根据机械能守恒，有Ep＝mAv＋mBvB、C碰撞过程动量守恒，有mBv2＝(mB＋mC)v解得v＝2m/s.3．(2015·山东理综)(1)14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约5700年．已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减小．现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一．下列说法正确的是_____

8、___．(双选，填正确答案标号)a．该古木的年代距今约5700年b．12C、13C、14C具有相同的中子数c．14C衰变为14N的过程中放出β射线d．增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变(2)如图，三个质量相同的滑块A、B、C，间隔相等地静置于