2019-2020年高考物理二轮复习 第一部分 考前复习方略 专题十六 碰撞与动量守恒 近代物理初步限时训练

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1、2019-2020年高考物理二轮复习第一部分考前复习方略专题十六碰撞与动量守恒近代物理初步限时训练1．(xx·襄阳模拟)(1)氢原子的能级图如图所示．有一群处于n＝4能级的氢原子，若原子从n＝4向n＝2跃迁时所发出的光正好使某种金属产生光电效应，则：①这群氢原子发出的光中共有________种频率的光能使该金属产生光电效应；②从n＝4向n＝1跃迁时发出的光照射该金属，所产生的光电子的最大初动能为________eV.(2)如图所示，质量为2m的小滑块P和质量为m的小滑块Q都可看做质点，与轻质弹簧相连的Q静止在光滑水平面上．P以某一初速度v向Q运

2、动并与弹簧发生碰撞，求：①弹簧的弹性势能最大时，P、Q的速度大小；②弹簧的最大弹性势能．解析：(1)①n＝4向n＝2跃迁时所发出的光正好使某种金属产生光电效应，E4－E2＝2.55eV，所以该金属逸出功W0＝2.55eV.氢原子跃迁时，共发出6种频率的光，光子能量分别为E2－E1＝10.2eV，E3－E1＝12.09eV，E4－E1＝12.75eV，E4－E3＝0.66eV，E4－E2＝2.55eV，E3－E2＝1.89eV，其中大于或等于2.55eV的有4种．②n＝4向n＝1跃迁时发出的光子能量为12.75eV，根据光电效应方程hν＝Ek＋W

3、0，可得Ek＝10.2eV.(2)①当弹簧的弹性势能最大时，P、Q速度相等，设为v1，由动量守恒定律：2mv＋0＝(2m＋m)v1解得：v1＝v.②设弹簧的最大弹性势能为Em，由能量守恒定律得：·2m·v2＝(2m＋m)v＋Em解得：Em＝mv2.答案：(1)①4　②10.2　(2)①均为v　②mv22．(1)以下有关近代物理内容的若干叙述正确的是________．A．紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定C

4、．重核裂变过程中反应前后核的总质量增大，轻核聚变过程中核的总质量减少D．根据玻尔理论，一个氢原子由n＝4能级跃迁到较低能级时，最多能释放3种不同频率的光子E．14C是放射性同位素，能够自发地进行β衰变，在考古中可利用14C的含量测定古生物年代(2)如图所示，在光滑的水平面上有两个物块A、B，质量分别为mA＝3kg，mB＝6kg，它们之间由一根不可伸长的轻绳相连，开始时绳子完全松弛，两物块紧靠在一起．现用3N的水平恒力F拉B，使B先运动，当轻绳瞬间绷直后再拉A、B共同前进，在B总共前进0.75m时，两物块共同向前运动的速度为m/s，求连接两物块的

5、绳长L.解析：(1)紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能不变，选项A错误．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项B正确．重核的裂变过程和轻核的聚变过程都有质量亏损，选项C错误．根据玻尔理论，当一个氢原子从n＝4能级向低能级跃迁时，最多放出3种不同频率的光子，分别是n＝4跃迁到n＝3，n＝3跃迁到n＝2，n＝2跃迁到n＝1所释放的光子，选项D正确．自然界中含有少量的14C，14C具有放射性，能够自发地进行β衰变，其半衰期恒定，因此在考古中可利用14C来测

6、定年代，选项E正确．(2)当B前进距离L时，由动能定理FL＝mBv，得vB＝，此后A、B以共同速度运动，由动量守恒mBvB＝(mA＋mB)vAB，然后A、B一起匀加速运动，由牛顿第二定律和运动学公式，可得：v′－v＝2x，x＝0.75－L，解得：L＝0.25m.答案：(1)BDE　(2)0.25m3.(1)某光电管的阴极K用截止频率为ν0的金属钠制成，光电管阳极A和阴极K之间的正向电压为U，普朗克常量为h，电子的电荷量为e.用频率为ν的紫外线照射阴极，有光电子逸出，光电子到达阳极的最大动能是________；若在光电管阳极A和阴极K之间加反向电

7、压，要使光电子都不能到达阳极，反向电压至少为________．(2)1928年，德国物理学家玻特用α粒子(He)轰击轻金属铍(Be)时，发现有一种贯穿能力很强的中性射线．查德威克对该粒子进行研究，进而发现了新的粒子——中子．①写出α粒子轰击轻金属铍的核反应方程；②若中子以速度v0再与一质量为mN的静止氮核发生碰撞，测得中子反向弹回的速率为v1，氮核碰后的速率为v2，则中子的质量m等于多少？解析：(1)根据爱因斯坦光电效应方程和动能定理可知eU＝Ekm－(hν－hν0)，即Ekm＝eU＋hν－hν0；在光电管阳极A和阴极K之间加反向电压，要使光电

8、子都不能到达阳极，反向电压至少为U＝.(2)①Be＋He→C＋n.②由动量守恒得mv0＝－mv1＋mNv2m＝mN.答案：(1)eU＋hν－hν0　(