2021届高三物理新一轮复习章末检测：动量守恒定律-近代物理-Word版含解析.docx

章末检测(十三)(时间：50分钟，分值：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题6分，共60分，每小题至少一个选项符合题意)1如图甲是、三种射线穿透力量的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图，请问图乙中的检查利用的是()A射线B射线C射线 D三种射线都可以2下列说法中正确的是()A原子的核式结构模型很好地解释了氢原子光谱B光电效应试验揭示了光的粒子性C重核的裂变过程总质量增大，轻核的聚变过程有质量亏损D电子的衍射试验证明白物质波的假设是正确的3下列说法正确的是()A15 7N11H12 6C42He是衰变方程B11H21H32He是核聚变反应方程C238 92U234 90Th42He是核裂变反应方程D42He2713Al3015P10n是原子核的人工转变方程4现有a、b、c三种单色光，其波长关系为abc.用b光照射某种金属时，恰好能发生光电效应若分别用a光和c光照射该金属，则()Aa光照射时，不能发生光电效应Bc光照射时，不能发生光电效应Ca光照射时，释放出的光电子的最大初动能最大Dc光照射时，释放出的光电子的最大初动能最小5在光滑水平面上有三个完全相同的小球，它们成一条直线，2、3小球静止并靠在一起，1球以速度v0射向它们，如图所示设碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的速度可能是()Av1v2v3v0 Bv10，v2v3v0Cv10，v2v3v0 Dv1v20，v3v06一个电子(质量为m，电量为e)和一个正电子(质量为m，电量为e)，以相等的初动能Ek相向运动，并撞到了一起，发生“湮灭”，产生两个频率相同的光子，设产生光子的频率为；若这两个光子的能量都是h，动量分别为p和p，下列关系中正确的是()Ah mc2Bhmc2，ppChmc2Ek，ppDh(mc2Ek)，pp7.质量为m的物块甲以3 m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定于其左端，另一质量也为m的物块乙以4 m/s的速度与甲相向运动，如图所示则()A甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，由于弹力作用，系统动量不守恒B当两物块相距最近时，甲物块的速率为零C当甲物块的速率为1 m/s时，乙物块的速率可能为2 m/s，也可能为0D甲物块的速率可能达到5 m/s8放射性同位素14C在考古中有重要应用为争辩14C的衰变规律，将一个原来静止的14C原子核放在匀强磁场中，观看到它所放射的粒子与反冲核的径迹是两个内切的圆，圆的半径之比Rr71，如图所示，那么14C的衰变方程式应是()A.CBeHe B.CBeC.CNe D.CBH9放射性元素X的衰变反应是：XYN，其中N是未知的射线，则下列说法正确的是()A若此衰变为衰变，则bd1B若此衰变为衰变，则ac4C若放射性元素X经过6 h还剩下1/8没有衰变，则它的半衰期为2 hD用射线N照射锌板肯定可使锌板带电10如图所示为氢原子的能级示意图现用能量介于1012.9 eV范围内的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是()A照射光中只有1种频率的光子被吸取B照射光中有3种频率的光子可能被吸取C观测到氢原子放射出3种不同波长的光D观测到氢原子放射出6种不同波长的光二、非选择题(本大题共3小题，共40分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11(10分)在一次试验中，某同学选用了两个外形相同的硬质小球A和B，小球A质量较大，小球B质量较小该同学试验发觉：若在水平面上用A球去撞击原来静止的B球，碰后A和B都向前运动；若用B球去撞击原来静止的A球，碰后A球向前运动，B球向后运动为了探究碰撞中的不变量，该同学方案用如图所示的圆弧槽进行试验试验时，分别将小球M、N放在竖直平面内的半圆形玻璃轨道内侧(轨道半径远大于小球半径)现让小球M从与圆心O等高处由静止释放，在底部与静止的小球N发生正碰(1)试验中，若试验室里有如下所述的四个小球：半径为r的玻璃球；半径为2r的玻璃球；半径为1.5r的钢球；半径为2r的钢球为了便于测量，M球应选用_，N球应选用_(填编号)(2)试验中不用测量的物理量为_小球M的质量m1和小球N的质量m2；圆弧轨道的半径R；小球M碰后上升的最高处与O点连线偏离竖直方向的夹角1；小球N碰后上升的最高处与O点连线偏离竖直方向的夹角2.(3)用上述测得的物理量表示碰撞中的不变量的等式为：_.12.(14分)如图所示，水平地面上固定有高为h的平台，台面上有固定的光滑坡道，坡道顶端距台面高也为h，坡道底端与台面相切小球A从坡道顶端由静止开头滑下，到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球B发生碰撞，并粘连在一起，共同沿台面滑行并从台面边缘飞出，落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半两球均可视为质点，忽视空气阻力，重力加速度为g.求：(1)小球A刚滑至水平台面的速度vA；(2)A、B两球的质量之比mAmB.13(16分)一个静止的U(原子质量为232.037 2 u)，放出一个粒子(原子质量为4.002 60 u)后，衰变成 Th(原子质量为228.028 7 u)假设放出的结合能完全变成Th核和粒子的动能，试计算粒子的动能章末检测(十三)1C2解析选BD.玻尔的原子模型很好地解释了氢原子光谱，A错误；光电效应无法用波动理论来解释，从而提出了光的粒子性，B正确；重核裂变和轻核聚变，都有能量释放出来，即都存在质量亏损，C错误；大量的微观粒子的试验都证明白物质波的存在，例如，电子的衍射试验(包括其他微观粒子的衍射试验)，D正确3解析选BD.A选项中N在质子的轰击下发生的核反应，属于人工转变，故选项A错误；C选项是衰变，不是裂变，即选项C错误4解析选A.只有当光的频率大于或等于极限频率时才会发生光电效应，由可推断a、b、c三种单色光的频率关系为abc，用b光照射某种金属恰好能发生光电效应，故a光照射时不能发生光电效应，c光照射时能发生光电效应，A正确，B、C错误；光电效应释放出的光电子的初动能与频率有关，频率越大，初动能越大，c光照射时，释放出的光电子的最大初动能最大，D错误5解析选D.由题设条件，三个小球在碰撞过程中总动量和总机械能守恒若各球质量均为m，则碰撞前系统总动量为mv0，总机械能应为mv.假如选项A正确，则碰后总动量为mv0，这明显违反动量守恒定律，故不行能假如选项B正确，则碰后总动量为mv0，这也违反动量守恒定律，故也不行能假如选项C正确，则碰后总动量为mv0，但总动能为mv，这明显违反机械能守恒定律，故也不行能假如选项D正确，则通过计算既满足动量守恒定律，也满足机械能守恒定律，故选项D正确6解析选C.由能量守恒知2mc22Ek2h，故hmc2Ek，由动量守恒知0pp，故pp，故选项C正确，选项A、B、D错误7解析选C.甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，由于弹力是系统内力，系统合外力为零，所以动量守恒，选项A错误；当两物块相距最近时，它们的速度相同，设为v，取水平向右为正方向，依据动量守恒定律有mv乙mv甲2mv，代入数据，可得v0.5 m/s，选项B错误；当甲物块的速率为1 m/s时，其方向可能水平向左，也可能水平向右，当水平向左时，依据动量守恒定律可得，乙物块的速率为2 m/s，当水平向右时，依据动量守恒定律可得，乙物块的速率为0，所以选项C正确；由于整个过程中，系统的机械能不行能增加，若甲物块的速率达到5 m/s，那么乙物块的速率确定不为零，这样系统的机械能就增加了，所以选项D错误8解析选C.由动量守恒定律可知，放射的粒子与反冲核动量大小相等、方向相反因径迹是两个内切圆，即衰变时粒子与反冲核受力方向相同，由左手定则推出，它们带电性质相反由带电粒子在匀强磁场中的回旋半径r得，71，故C正确9解析选BCD.核反应遵循质量数守恒与电荷数守恒，若此衰变为衰变，则bd1，A错误；若此衰变为衰变，则ac4，B正确；X经过6 h还剩下1/8没有衰变，则它的半衰期是2 h，C正确N可能是射线或射线或射线，其中射线与射线是由带电粒子组成的，射线虽不带电，但它能使锌板产生光电效应，故D正确10解析选BD.依据玻尔能级跃迁的学问可知：原子从基态跃迁到激发态时要吸取能量，而从激发态跃迁到基态时则以光子的形式向外释放能量无论是吸取还是放出能量，这个能量值都不是任意的，而等于原子发生跃迁时这两个能级间的能量差依据氢原子的能级示意图知E2E110.2 eV，E3E112.09 eV，E4E112.75 eV，E5E113.06 eV，说明在1012.9 eV范围内的光子的照射下，能使基态的氢原子跃迁到第2、3、4能级，因此照射光中有3种频率的光子可能被吸取，选项A错误，B正确；观测到氢原子放射出6种不同波长的光，选项C错误，D正确11(1)(2)(3)m1m1m212解析(1)小球从坡道顶端滑至水平台面的过程中，由机械能守恒定律得mAghmAv(3分)解得vA.(2分)(2)设两球碰撞后共同的速度为v，由动量守恒定律得mAvA(mAmB)v(3分)粘在一起的两球飞出台面后做平抛运动，设运动时间为t，由运动学公式，在竖直方向上有hgt2(2分)在水平方向上有vt(2分)联立上述各式得mAmB13.(2分)答案(1)(2)1313解析由质能方程可计算释放的核能，然后结合动量守恒和能量关系可求解反应中产生的质量亏损mmU(mThm)0.005 9 u(2分)反应中释放的核能Em931.5 MeV5.5 MeV.(2分)U核衰变过程中动量守恒、能量守恒，则0mvmThvTh(3分)EmvmThv(3分)解两式得E(mv)2.(2分)则粒子的动能EmvE5.5 MeV5.41 MeV.(4分)答案5.41 MeV