【名师伴你行】2016高考物理二轮复习 题能演练 专题6 选考部分 1.6.3 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[真题再现]1．(2013·新课标全国卷Ⅰ)(1)一质子束入射到静止靶核Al上，产生如下核反应：p＋Al→X＋n.式中p代表质子，n代表中子，X代表核反应产生的新核．由反应式可知，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.现给A一初速度，使A与B发生弹性正碰，碰撞时间极短．当两木块都停止运动后，相距仍然为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)14　13　(2)解

2、析：(1)由H＋Al→X＋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，由于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＋mBv2①mAv2＝mAv＋mBv②①②联立解得v1＝v＝－v③v2＝v＝v④A、B与地面间的动摩擦因数均为μ，由牛顿第二定律得μmg＝ma所以A、B的加速度大小均为a＝μg⑤A、B均做匀减速直线运动对A木块有碰前v2＝v－2ad⑥碰后A木块反向做匀减速

3、运动0＝v－2ax1⑦对B木块有0＝v－2ax2⑧由题意知x1＋x2＝d⑨②③⑤⑦⑧⑨联立得v＝-6-将上式带入⑥解得v0＝.2．(2014·新课标全国卷Ⅰ)(1)关于天然放射性，下列说法正确的是________．(填正确答案标号)A．所有元素都可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强E．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线(2)如图所示，质量分别为mA、mB的两个弹性小球A、B静止在地面上方，B球距离地面的高度h＝0.8

4、m，A球在B球的正上方．先将B球释放，经过一段时间后再将A球释放．当A球下落t＝0.3s时，刚好与B球在地面上方的P点处相碰．碰撞时间极短，碰后瞬间A球的速度恰为零．已知mB＝3mA，重力加速度大小取g＝10m/s2，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失．求：①B球第一次到达地面时的速度；②P点距离地面的高度．答案：(1)BCD　(2)①4m/s　②0.75m解析：(1)只有原子序号超过83的元素才能发生衰变，选项A错．半衰期由原子核内部的结构决定，与外界温度无关，选项B对．放射性来自于原子核内部，与其形成的化合物无关，选项C对．α、β、γ三种

5、射线中，γ射线能量最高，穿透能力最强，选项D对．一个原子核在一次衰变中要么是α衰变、要么是β衰变，同时伴随γ射线的产生，选项E错．(2)①设B球第一次到达地面时的速度大小为vB，由运动学公式有vB＝①将h＝0.8m代入上式，得vB＝4m/s.②②设两球相碰前后，A球的速度大小分别为v1和v1′(v1′＝0)，B球的速度分别为v2和v2′.由运动学规律可得-6-v1＝gt③由于碰撞时间极短，重力的作用可以忽略，两球相碰前后的动量守恒，总动能保持不变，规定向下的方向为正，有mAv1＋mBv2＝mBv2′④mAv＋mBv＝mBv2′2⑤设B球与

6、地面相碰后的速度大小为vB′，由运动学及碰撞的规律可得vB′＝vB⑥设P点距地面的高度为h′，由运动学规律可得h′＝⑦联立②③④⑤⑥⑦式，并代入已知条件可得h′＝0.75m．⑧3．(2015·全国理综Ⅰ)(1)在某次光电效应实验中，得到的遏止电压Uc与入射光的频率ν的关系如图所示．若该直线的斜率和截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示为______，所用材料的逸出功可表示为________．(2)如图所示，在足够长的光滑水平面上，物体A、B、C位于同一直线上，A位于B、C之间．A的质量为m，B、C的质量都为M，三者均

7、处于静止状态．现使A以某一速度向右运动，求m和M之间应满足什么条件，才能使A只与B、C各发生一次碰撞．设物体间的碰撞都是弹性的．答案：(1)ek　－eb　(2)(－2)M≤m＜M解析：(1)根据光电效应方程Ekm＝hν－W0及Ekm＝eUc得Uc＝－，故＝k，b＝－，得h＝ek，W0＝－eb.(2)A向右运动与C发生第一次碰撞，碰撞过程中，系统的动量守恒、机械能守恒．设速度方向向右为正，开始时A的速度为v0，第一次碰撞后C的速度为vC1，A的速度为vA1.由动量守恒定律和机械能守恒定律得-6-mv0＝mvA1＋MvC1①mv＝mv＋Mv②

8、联立①②式得vA1＝v0③vC1＝v0④如果m>M，第一次碰撞后，A与C速度同向，且A的速度小于C的速度，不可能与B发生碰撞；如果m＝M，第一次碰撞后，A停止，C以A碰前的速度向右运动，A不可