2016届高三物理二轮复习专题十三碰撞与动量守恒近代物理初步限时训练

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2016届高三物理二轮复习第四篇考前基础回扣练碰撞与动量守恒近代物理初步

十五碰撞与动量守恒近代物理初步建议用时15分钟1.(多选)古时有“守株待兔”的寓言,设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死。

若兔子与树桩发生碰撞,作用时间为,则被撞死的免子的奔跑的速度可能是( )A.1m/sB.1.5m/sC.2m/sD.2.5m/s【解析】选C、D。

根据题意建立模型,设兔子与树桩的撞击力为F,兔子撞击后速度为零,根据动量定理有-Ft=0-mv,所以v===gt=10×0.2m/s=2m/s,选项C、D正确。

2.核电站泄漏的污染物中含有人工核素碘131等。

碘131(即13153I)核不稳定,会发生β衰变,其半衰期为8天,则下列说法中正确的是( )A.碘131的半衰期随气温升高而逐渐减小B.核电站中的核反应堆所发生的是轻核聚变反应C.经过8天后,30个放射性碘131衰变的个数一定是15个D.碘131核的衰变方程为1315313154IX e(X表示衰变后的元素)【解析】选D。

半衰期由原子核自身因素决定,与温度无关,选项A错;核电站发生的是重核裂变反应,选项B错;原子核发生衰变是统计规律,30个原子核经过一个半衰期衰变个数不一定是15个,选项C错;据电荷数和质量数守恒可知选项D正确。

3.氢原子的能级图如图所示。

用某种单色光照射容器中大量处于n=2能级的氢原子,氢原子吸收这种光子后,能发出波长分别为λ1、λ2、λ3的三种光子(λ1>λ2>λ3)。

则照射光光子的波长为( )A.λ1B.λ3C.λ1-λ2D.λ2+λ3【解析】选A。

能发出波长分别为λ1、λ2、λ3的三种光子,说明有大量光子在能级3上,入射光使原子由2能级跃迁到3能级,因为λ1>λ2>λ3,所以对应的能级跃迁为3→2、2→1、3→1。

照射光光子的波长为λ1,选项A正确。

4.下列关于科学家的贡献及物理现象的说法中不正确的是( )A.若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减小B.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子C.卢瑟福提出了原子核式结构学说D.当某种色光照射金属表面时,能产生光电效应,则入射光的频率越高,产生的光电子的最大初动能越大【解析】选A。

最新高考物理二轮复习测试十五：碰撞与动量守恒_近代物理初步_含解析

十五、碰撞与动量守恒近代物理初步姓名：________ 班级：________1．(多选)下列说法正确的是( )A ．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型B ．宏观物体的物质波波长非常大，极易观察到它的波动性C ．爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说D ．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应解析：卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故A 正确．根据λ＝h p，知宏观物体的物质波波长非常小，不易观察到它的波动性，故B 错误．受普朗克量子论的启发，爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说，故C 正确．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应，故D 正确．答案：ACD2．(多选)关于光电效应，下列说法正确的是( )A ．某种频率的光照射某金属发生光电效应，若增大入射光的强度，则单位时间内发射的光电子数增加B ．光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与入射光的强弱无关C ．当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应D ．一般需要用光照射金属几分钟到几十分钟才能发生光电效应E ．入射光的频率不同，同一金属的逸出功也会不同解析：某种频率的光照射某金属能发生光电效应，若增大入射光的强度，就增加了单位时间内射到金属上的光子数，则单位时间内发射的光电子数将增加，A 正确；根据光电效应方程E km ＝hν－W 0，得知光电子的最大初动能与入射光的频率有关，随入射光频率的增大而增大，与入射光的强度无关，B 正确；由发生光电效应的条件易知C 正确；光电效应具有瞬时性，D 错误；金属的逸出功由金属材料决定，与入射光无关，E 错误．故选ABC.答案：ABC3．核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天，会释放β射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线．下列说法正确的是( )A ．碘131释放的β射线由氦核组成B．铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量C．与铯137相比，碘131衰变更慢D．铯133和铯137含有相同的质子数解析：β射线实际是电子流，A错误；γ射线是高频电磁波，其光子能量大于可见光光子的能量，B错误；半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，碘131的半衰期为8天，铯137半衰期为30年，碘131衰变更快，C错误；同位素是具有相同的质子数和不同的中子数的元素，故铯133和铯137含有相同的质子数，D正确．答案：D4．(多选)在下列叙述中，正确的是()A. 一切物体都在辐射电磁波B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应C．在单缝衍射实验中，光子不可能落在暗条纹处D．各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量(频率)不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯E．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能增大解析：我们周围的一切物体都在向外辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，A正确；太阳辐射的能量主要来自太阳内部的轻核聚变，又称热核反应，B正确；根据光的概率波的概念，对于一个光子通过单缝后落在何处，是不可确定的，但概率最大的是落在中央亮纹处，当然也可能落在其他亮纹处，还可能落在暗条纹处，只不过落在暗条纹处的概率很小而已，C错误；各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量(频率)不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯，D正确；根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，E错误．故选ABD.答案：ABD5．(多选)关于动量定理和动量守恒的条件，下列说法中正确的是()A．动量是矢量，它的方向与速度的方向相同B．合力冲量的方向一定和动量变化的方向相同C．只要系统内存在着摩擦力，系统的动量就不守恒D．只要系统所受的合外力为零，系统的动量就守恒E ．当系统所受外力的冲量的矢量和不为零时，系统的动量可能守恒解析：动量是矢量，它的方向与速度的方问相同，A 正确；合力冲量的方向一定和动量变化的方向相同，与动量方向不一定相同，B 正确；若系统内存在着摩擦力，而系统所受的合外力为零，系统的动量仍守恒，C 错误；只要系统所受的合外力为零，系统的动量就不会改变，即系统的动量守恒，D 正确；只要系统所受外力的冲量的矢量和保持为零，系统的动量就守恒，E 错误．故选ABD.答案：ABD6．在能源中，核能具有能量密度大、地区适应性强的优势．在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能，核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能．(1)核反应方程式235 92U ＋n →141 56Ba ＋9236Kr ＋a X 是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n 为中子，X为待求粒子，a 为X 的个数，则X 为________，a ＝________.以m U 、m Ba 、m Kr 分别表示235 92U 、141 56Ba 、9236Kr 的质量，m n 、m p 分别表示中子、质子的质量，c 为光在真空中传播的速度，则在上述反应过程中放出的核能ΔE ＝________.(2)有一座发电能力为P ＝1.00×106 kW 的核电站，核能转化为电能的效率η＝40%.假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程放出的核能ΔE ＝2.78×10－11 J ，235 92U 的质量m U ＝390×10－27 kg ，则每年(1年＝3.15×107 s)该核电站消耗的235 92 U 的质量为________．解析：(1)由电荷数守恒可判定X 的核电荷数为0，这说明X 即为中子．据质量数守恒有235＋1＝141＋92＋a ，则a ＝3.反应中的质量亏损Δm ＝m U －(m Ba ＋m kr ＋2m n )，据质能方程得ΔE ＝Δmc 2＝[m U －(m Ba ＋m kr ＋2m n )]c 2.(2)该核电站在1年内输出的电能W ＝Pt ，W 总＝W η＝Pt η，因ΔE ＝2.78×10－11 J ，则核反应数n ＝W 总ΔE，故消耗的235 92U 的质量为m ＝n ·m U ＝Pt ηΔE m U＝1104.77 kg. 答案：(1)中子 3 [m U －(m Ba ＋m kr ＋2m n )]c 2 (2)1104.77 kg7．(多选)在光电效应实验中，两个实验小组分别在各自的实验室，约定用相同频率的单色光，分别照射锌和银的表面，结果都能发生光电效应，如甲图，并记录相关数据．对于这两组实验，下列判断正确的是( )A ．因为材料不同，逸出功不同，所以遏止电压U C 不同B ．饱和光电流一定不同C ．光电子的最大初动能不同D ．因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同E ．分别用不同频率的光照射之后绘制U C —ν图象(ν为照射光频率，如乙图为其中一小组绘制的图象)，图象的斜率可能不同解析：根据光电效应方程，12m v 2＝hν－W 逸，可知因为材料不同则逸出功不同，所以最大初动能不同，由12m v 2＝U ce ，可知遏止电压U C 不同，选项A 、C 正确；饱和光电流与入射光的强度有关，因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，饱和光电流不一定不同，选项B 错误，选项D 正确；根据光电效应方程，12m v 2＝hν－W 逸以及12m v 2＝U ce ，可得U ce ＝hν－W 逸，即U C ＝h e ν－W 逸e ，因为h e为定值，所以U C －ν图象的斜率一定相同，选项E 错误．答案：ACD8．如图所示，AB 为倾角θ＝37°的粗糙斜面轨道，通过一小段光滑圆弧与光滑水平轨道BC 相连接，质量为m 2的小球乙静止在水平轨道上，质量为m 1的小球甲以速度v 0与乙球发生弹性正碰．若m 1∶m 2＝1∶2，且轨道足够长，要使两球能发生第二次碰撞，求乙球与斜面之间的动摩擦因数μ的取值范围．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)解析：设碰后甲的速度为v 1，乙的速度为v 2，由动量守恒和能量关系：m 1v 0＝m 1v 1＋m 2v 212m 1v 20＝12m 1v 21＋12m 2v 22 联立解得：v 1＝m 1－m 2m 1＋m 2v 0＝－13v 0，v 2＝2m 1m 1＋m 2v 0＝23v 0 设上滑的最大位移大小为s ，滑到斜面底端的速度大小为v ，由动能定理：(m 2g sin37°＋μm 2g cos37°)s ＝12m 2v 22 (m 2g sin37°－μm 2g cos37°)s ＝12m 2v 2 联立解得：(v v 2)2＝3－4μ3＋4μ乙要能追上甲，则：v >v 03解得：μ<0.45答案：μ的取值范围为μ<0.459．如图所示，质量M ＝2 kg 的足够长的小平板车静止在光滑水平面上，车的一端静止着质量为M A ＝2 kg 的物体A (可视为质点)．一个质量为m ＝20 g 的子弹以500 m/s 的水平速度射穿A 后，速度变为100 m/s ，最后物体A 静止在车上．若物体A 与小车间的动摩擦因数μ＝0.5(g 取10 m/s 2)．(1)平板车最后的速度是多大？(2)全过程损失的机械能为多少？(3)A 在平板车上滑行的时间为多少？解析：(1)对子弹和物块，由动量守恒得m v 0＝m v ′＋M A v ，得v ＝4 m/s ，同理对M 和M A 有M A v ＝(M ＋M A )v 车，得v 车＝2 m/s(2)由能量守恒得：ΔE ＝12m v 20－12m v ′2－12(M ＋M A )v 2车＝2 392 J. (3)由动量定理得：－μM A gt ＝M A v 车－M A v ，得t ＝0.4 s答案：(1)2 m/s (2)2 392 J(3)0.4 s。

高三物理二轮专题训练(碰撞与动量守恒部分)

高三物理二轮专题训练(碰撞与动量守恒部分)限时：10分钟一.单项选择题（4分×4=16分） 1.下列说法中正确的是（） A . B . C .物体的速度大小改变，其动量可能不 D .物体的速度方向改变，其动量一定改变2.如图所示,光滑的水平地面上放着一个光滑的凹槽,槽两端固定有两轻质弹簧,一弹性小球在两弹簧间往复运动,把槽、小球和弹簧视为一个系统,则在运动过程中（） A.系统的动量守恒,机械能不守恒B.系统的动量守恒,机械能守恒C.系统的动量不守恒,机械能守恒D.系统的动量不守恒,机械能不守恒3.如图所示,物体A 静止在光滑的水平面上,A 的左边固定有轻质弹簧,与A 质量相等的物体B 以速度v 向A 运动并与弹簧发生碰撞.A 、B 始终沿同一直线运动,则A 、B 组成的系统动能损失最大的时刻是（）A.A 开始运动时B.A 的速度等于v 时C.B 的速度等于零时D.A 和B 的速度相等时4.如图所示,在光滑水平面上有直径相同的a 、b 两球,在同一直线上运动.选定向右为正方向,两球的动量分别为Pa =6 kg ·m/s 、P b =-4 kg ·m/s.当两球相碰之后,两球的动量可能是（） A.Pa=-6 kg ·m/s 、P b =4 kg ·m/sB.Pa=-6 kg ·m/s 、P b =8 kg ·m/sC.Pa=-4 kg ·m/s 、P b =6 kg ·m/sD.Pa=2 kg ·m/s 、P b =0二.双项选择（6分×5=30分）5.在“验证动量守恒定律实验”中,下列关于小球落点的说法,正确的是（） A.如果小球每次从同一点无初速度释放,重复几次的落点一定是重合的B.由于偶然因素的存在,重复操作时小球落点不重合是正常的,但落点应当比较密集C.测定P 的位置时,如果重复10次的落点分别是P1,P2,P3,……,P10,则OP 应取OP1、OP2、OP3、……、OP10的平均值,即:OP=1231010OP OP OP OP ++++D.用半径尽可能小的圆把P1、P2、P3,……,P10圈住,这个圆的圆心是入射小球落点的平均位置P6.相互作用的物体组成的系统在某一相互作用过程中,以下判断正确的是（） A.系统的动量守恒是指只有初、末两状态的动量相等 B.系统的动量守恒是指任意两个状态的动量相等 C.系统的动量守恒是指系统中任一物体的动量不变 D.系统所受合外力为零时,系统动量一定守恒7.长木板A 放在光滑的水平面上,质量为m=2 kg 的另一物体B 以水平速度v 0=2 m/s 滑上原来静止的长木板A 的表面,由于A 、B 间存在摩擦,之后A 、B 速度随时间变化情况如图所示,则下列说法正确的是（）A.木板获得的动能为2 JB.系统损失的机械能为4 JC.木板A 的最小长度为1 mD.A 、B 间的动摩擦因数为0.18.如图甲所示,在光滑水平面上的两个小球发生正碰.小球的质量分别为m 1和m 2.图乙为它们碰撞前后的s-t 图象.已知m1=0.1 kg.由此可以确定下列正确的是（）A.碰前m 2静止,m 1向右运动B.碰后m 2和m 1都向右运动C.由动量守恒可以算出m 2=0.3 kgD.碰撞过程中系统损失了0.4 J 的机械能9.如图所示,一根足够长的水平滑杆SS ′上套有一质量为m 的光滑金属圆环,在滑杆的正下方与其平行放置一足够长的光滑水平的绝缘轨道PP ′,PP ′穿过金属环的圆心.现使质量为M 的条形磁铁以水平速度v0沿绝缘轨道向右运动,则（） A.磁铁穿过金属环后,两者将先、后停下来B.磁铁将不会穿越滑环运动C.磁铁与圆环的最终速度n M M +0vD.整个过程最多能产生热量2()Mm M m +v 02参考答案:。

全国高考理综物理专题复习辅导精品学案《碰撞与动量守恒》(最新整理含答案)

全国高考理综物理专题复习辅导精品学案《碰撞与动量守恒》考点1 碰撞模型1．碰撞的特点（1）作用时间极短，内力远大于外力，总动量总是守恒的。

（2）碰撞过程中，总动能不增。

因为没有其他形式的能量转化为动能。

（3）碰撞过程中，当两物体碰后速度相等时，即发生完全非弹性碰撞时，系统动能损失最大。

（4）碰撞过程中，两物体产生的位移可忽略。

2．碰撞的种类及遵从的规律两球发生弹性碰撞时满足动量守恒定律和机械能守恒定律。

在光滑的水平面上，质量为m 1的钢球沿一条直线以速度v 0与静止在水平面上的质量为m 2的钢球发生弹性碰撞，碰后的速度分别是v 1、v 2①②由①②可得：③④利用③式和④式，可讨论以下五种特殊情况：a ．当12m m >时，10v >，20v >，两钢球沿原方向原方向运动；b ．当12m m <时，10v <，20v >，质量较小的钢球被反弹，质量较大的钢球向前运动；c ．当12m m =时，10v =，20v v =，两钢球交换速度。

d ．当12m m <<时，10v v ≈，20v ≈，m 1很小时，几乎以原速率被反弹回来，而质量很大的m 2几乎不动。

例如橡皮球与墙壁的碰撞。

e ．当12m m >>时，0v v ≈，202v v ≈，说明m 1很大时速度几乎不变，而质量很小的m 2获得的速度是原来运动物体速度的2倍，这是原来静止的钢球通过碰撞可以获得的最大速度，例如铅球碰乒乓球。

4．一般的碰撞类问题的分析（1）判定系统动量是否守恒。

（2）判定物理情景是否可行，如追碰后，前球动量不能减小，后球动量在原方向上不能增加；追碰后，后球在原方向的速度不可能大于前球的速度。

（3）判定碰撞前后动能是否不增加。

例：两个质量相等的小球在光滑水平面上沿同一直线同方向运动，A 球的动量是7 kg·m/s ，B 球的动量是5 kg·m/s ，A 球追上B 球时发生碰撞，则碰撞后A 、B 两球的动量可能值是 A ．p A =6 kg·m/s ，p B =6 kg·m/s B ．p A =3 kg·m/s ，p B =9 kg·m/s C ．p A =–2 kg·m/s ，p B =14 kg·m/s D ．p A =–5 kg·m/s ，p B =15 kg·m/s 【参考答案】A【试题解析】以A 、B 两球组成的系统为对象。

2016届高三二轮复习物理专题通关课件碰撞与动量守恒近代物理初步9

【解析】选A、C、D。电子束通过双缝装置后可以形成干涉图样 ,可以
说明电子是一种波,故A正确;β 射线在云室中穿过会留下清晰的径迹,
可以说明β 射线是一种粒子,故B错误;人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构,慢中子衍射说明中子是一种波,故C正确;人们利用电子显微镜观测物质的微观结构,利用了电子束的德布罗意波长短,提高显微镜的分辨率,说明电子是一种波,故D正确;光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关,说明光是一种粒子,故E错误。
【解题探究】动量守恒定律。 (1)碰撞时,两者遵守_________ 动能之差。 (2)碰撞损失的机械能等于碰撞前后_____
【解析】(1)碰撞前 va= 2 6 m/s=-2m/s
2 vb= 2 0 m/s=1m/s 2
碰撞后 v=
62 m/s= 2 m/s 82 3
由动量守恒定律mava+mbvb=(ma+mb)v得 ma∶mb=1∶8
2.计算题形式的命题多是考查动量守恒定律的综合应用,近两年,动量
守恒与其他知识点综合考查的情况比较多。
3.填空形式的命题多是关于核反应、能级跃迁、光电效应等问题的一
些较简单的计算或判断。
【主干回顾】
【要素扫描】
(1)动量定理。
①内容：物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所冲量。受力的_____ p′-p=I 。 ②表达式：________ (2)动量、动量守恒定律。不受外力或_________________________ 系统所受外力的矢量和为零。 ①条件：系统_________ m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2 。 ②表达式：_____________________

高三高考物理复习专题练习：碰撞与动量守恒【有答案】

碰撞与动量守恒1.[多选]如图所示,在光滑的水平桌面上有体积相同的两个小球A、B,质量分别为m=0.1 kg 和M=0.3 kg,两球中间夹着一根处于静止状态的压缩的轻弹簧,同时放开A、B球和弹簧,已知A球脱离弹簧时的速度为6 m/s,接着A球进入与水平面相切,半径为0.5 m的竖直面内的光滑半圆形轨道运动,PQ为半圆形轨道的竖直直径,g=10 m/s2,下列说法正确的是()A.弹簧弹开过程,弹力对A的冲量大于对B的冲量B.A球脱离弹簧时B球获得的速度大小为2 m/sC.A球从P点运动到Q点过程中所受合外力的冲量大小为1 N·sD.若半圆轨道半径改为0.9 m,则A球不能到达Q点2.水平地面上有两个固定的、高度相同的粗糙斜面甲和乙,底边长分别为L1、L2,且L1<L2,如图所示.两个完全相同的小滑块A、B(可视为质点)与两个斜面间的动摩擦因数相同,将小滑块A、B分别从甲、乙两个斜面的顶端同时由静止开始释放,取地面所在的水平面为参考平面,则()A.从顶端到底端的运动过程中,滑块A克服摩擦力而产生的热量比滑块B的大B.滑块A到达底端时的动量跟滑块B到达底端时的动量相同C.两个滑块从顶端运动到底端的过程中,重力对滑块A做功的平均功率比滑块B的大D.两个滑块加速下滑的过程中,到达同一高度时,机械能可能相同3.[多选]向空中发射一物体,不计空气阻力,当此物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂成a、b两部分,若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向,则()A.b的速度方向一定与原速度方向相反B.从炸裂到落地的这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的大C.a、b一定同时到达水平地面D.在炸裂过程中,a、b受到的爆炸力的大小一定相等4.如图所示,一个质量为m的物块A与另一个质量为2m的物块B发生正碰,碰后物块B刚好能落入正前方的沙坑中.假如碰撞过程中无机械能损失,已知物块B与地面间的动摩擦因数为0.1,与沙坑的距离为0.5 m,g取10 m/s2,物块可视为质点.则A碰撞前瞬间的速度为()A.0.5 m/sB.1.0 m/sC.1.5 m/sD.2.0 m/s5.[多选]质量相等的甲、乙两球在光滑水平面上沿同一直线运动.甲以7 kg·m/s的动量追上前方以5 kg·m/s的动量同向运动的乙球并发生正碰,则碰后甲、乙两球动量不可能是() A.6.5 kg·m/s,5.5 kg·m/s B.6 kg·m/s,6 kg·m/sC.4 kg·m/s,8 kg·m/sD.5.5 kg·m/s,6.5 kg·m/s6.如图所示,匀强磁场的方向垂直纸面向里,一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入,沿曲线dPa打到屏MN上的a点,通过Pa段用时为t.若该微粒经过P点时,与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒,最终打到屏MN上.两个微粒所受重力均忽略.新微粒运动的()A.轨迹为Pb,至屏幕的时间将小于tB.轨迹为Pc,至屏幕的时间将大于tC.轨迹为Pb,至屏幕的时间将等于tD.轨迹为Pa,至屏幕的时间将大于t7.如图甲所示,一质量为2 kg的物体受水平拉力F作用,在粗糙水平面上做加速直线运动,其a-t图象如图乙所示,t=0时其速度大小为2 m/s,滑动摩擦力大小恒为2 N,则()图甲图乙A.在t=6 s的时刻,物体的速度为18 m/sB.在0~6 s时间内,合力对物体做的功为400 JC.在0~6 s时间内,拉力对物体的冲量为36 N·sD.在t=6 s的时刻,拉力F的功率为200 W8.有人设想在遥远的宇宙探测时,给探测器安上面积极大、反射率极高(可认为100%)的薄膜,并让它正对太阳,用光压为动力推动探测器加速.已知探测器在某轨道上运行时,每秒每平方米薄膜获得的太阳光能E=1.5×104 J,薄膜面积S=6.0×102 m2,若探测器总质量M=60 kg,光速c=3.0×108m/s,那么下列最接近探测器得到的加速度大小的是(根据量子理论,光子不但有能量,而且有动量.光子能量计算式为E=hν,光子动量的计算式为p=,其中h是普朗克常量,λ是光子的波长) ()A.1.0×10-3 m/s2B.1.0×10-2 m/s2C.1.0×10-1 m/s2D.1 m/s29.[12分]为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞,某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球,按下述步骤做了如下实验:①用天平测出两个小球的质量(分别为m1和m2,且m1>m2);②按照如图所示安装好实验装置,将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端处的切线水平,将一斜面BC连接在斜槽末端;③先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置;④将小球m2放在斜槽末端边缘处,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,使它们发生碰撞后,记下小球m1和m2在斜面上的落点位置;⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端B点的距离,图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为L D、L E、L F.根据该同学的实验,回答下列问题.(1)小球m1和m2发生碰撞后,m1的落点是图中的点,m2的落点是图中的点.(2)用测得的物理量来表示,只要满足关系式,则说明碰撞中动量守恒.(3)用测得的物理量来表示,只要再满足关系式,则说明两小球的碰撞是弹性碰撞. 10.[10分]汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能的有效方法之一.设汽车在碰撞过程中受到的平均撞击力达到某个临界值F0时,安全气囊爆开.某次试验中,质量m1=1 600 kg的试验车以速度v1=36 km/h正面撞击固定试验台,经时间t1=0.10 s碰撞结束,车速减为零,此次碰撞安全气囊恰好爆开.忽略撞击过程中地面阻力的影响.(1)求此过程中试验车受到试验台的冲量I0的大小及F0的大小;(2)若试验车以速度v1撞击正前方另一质量m2=1 600 kg、速度v2=18 km/h同向行驶的汽车,经时间t2=0.16 s两车以相同的速度一起滑行.试通过计算分析这种情况下试验车的安全气囊是否会爆开.11.[14分]如图所示,水平传送带两端分别与光滑水平轨道MN和光滑圆弧轨道PQ平滑连接.P 是圆弧轨道的最低点,P、Q两点的高度差H=5 cm.传送带长L=13.75 m,以v=0.45 m/s的速度顺时针匀速转动.物块A以初速度v0=4.35 m/s沿MN向右运动,与静止在水平轨道右端的物块B碰撞后粘为一体(称为C),A、B、C均可视为质点,B的质量是A的两倍,C与传送带间的动摩擦因数μ=0.02.已知C从P进入圆弧轨道再滑回P的时间始终为Δt=4.5 s,重力加速度g=10 m/s2.(1)求A、B碰后粘为一体的C的速度v1;(2)从A、B碰后开始计时,求C经过P点的可能时刻t;(3)若传送带速度大小v可调,要使C能到达但又不滑出PQ轨道,求v的取值范围.12.[10分]如图所示,光滑固定的水平直杆(足够长)上套着轻弹簧和质量m1=4 kg的小球A,用长度L=0.2 m的不可伸长的轻绳将A与质量m2=5 kg的小球B连接起来,已知弹簧左端固定,右端不与A相连.现在让A压缩弹簧使之储存4 J的弹性势能,此时A、B均静止.再由静止释放A,发现当A脱离弹簧后,B运动至最高点时绳与杆的夹角为53°.取重力加速度g=10 m/s2,cos 53°=0.6,sin 53°=0.8,求:(1)弹簧给A的冲量大小;(2)A脱离弹簧后的最大速度.13.[18分]如图所示,一个半径为R=1.00 m的粗糙圆弧轨道,固定在竖直平面内,其下端切线是水平的,轨道下端距地面高度为h=1.25 m,在轨道末端放有质量为m B=0.05 kg的小球B(视为质点),B左侧轨道下装有微型传感器,另一质量为m A=0.10 kg 的小球A(也视为质点)由轨道上端点从静止开始释放,运动到轨道最低处时,传感器显示读数为2.6 N,A与B发生正碰,碰后。

高考物理二轮复习碰撞与动量守恒近代物理初步提能专训

拾躲市安息阳光实验学校提能专训(十七) 碰撞与动量守恒、近代物理初步时间：90分钟满分：100分一、选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分．多选全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．(2014·福建理综)如图，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是( ) A．①表示γ射线，③表示α射线B．②表示β射线，③表示α射线C．④表示α射线，⑤表示γ射线D．⑤表示β射线，⑥表示α射线答案：C解析：γ射线为电磁波，在电场、磁场中均不偏转，故②和⑤表示γ射线，A、B、D项错；α射线中的α粒子为氦的原子核，带正电，在匀强电场中，沿电场方向偏转，故③表示α射线，由左手定则可知在匀强磁场中α射线向左偏转，故④表示α射线，C项对．2．下表给出了一些金属材料的逸出功.(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，光速c＝3×108 m/s)( ) A．2种B．3种C．4种D．5种答案：A解析：要发生光电效应，则入射光的能量大于金属的逸出功，由题可算出波长为400 nm的光的能量为E＝hν0＝hcλ0＝6.63×10－34×3.0×108400×10－9J＝4.97×10－19 J，大于铯和钙的逸出功，所以A选项正确．3．(2014·山东潍坊一模)(多选)下列关于近代物理知识的说法正确的是( )A．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了2个B．β射线是原子核外的电子电离形成的电子流，它具有较强的穿透能力C．含有10个原子核的放射性元素，经过一个半衰期，一定有5个原子核发生衰变D．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时氢原子的电势能减少，电子的动能增加答案：AD解析：发生α衰变时，质量数少4，电荷数少2，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了2个，A 正确；β射线是原子核内的中子转化为质子同时释放一个电子，B 错误；半衰期是对大量粒子的统计规律，对少数原子核不适用，C 错误；氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时氢原子的电势能减少，电子的动能增加，D 正确．(2014·广东肇庆一模)如图所示为氢原子的能级结构示意图，一群氢原子处于n ＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，用这些光子照射逸出功为2.49 eV 的金属钠．下列说法正确的是( )A ．这群氢原子能辐射出三种不同频率的光，其中从n ＝3能级跃迁到n ＝2能级所发出的光波长最短B ．这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减少，电势能增加C ．能发生光电效应的光有三种D ．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.60 eV 答案：D解析：根据C 23＝3知，这群氢原子能辐射出三种不同频率的光子，从n ＝3向n ＝2跃迁的光子频率最小，波长最长，A 错误．氢原子辐射光子的过程中，能量减少，轨道半径减小，根据k e 2r 2＝m v 2r知，电子动能增加，则电势能减少，B错误．只有从n ＝3跃迁到n ＝1，以及从n ＝2跃迁到n ＝1辐射的光子能量大于逸出功，所以能发生光电效应的光有两种，C 错误．从n ＝3跃迁到n ＝1辐射的光子能量最大，发生光电效应时，产生的光电子最大初动能最大，光子能量最大值为13.6 eV －1.51 eV ＝12.09 eV ，根据光电效应方程得，E km ＝hν－W 0＝12.09 eV －2.49 eV ＝9.60 eV ，D 正确．5．(2014·广东二模)(多选)238 92U 的衰变方程为238 92U→234 90Th ＋42He ，其衰变曲线如图，T 为半衰期，则( )A.23892U 发生的是α衰变 B.23892U 发生的是β衰变 C ．k ＝3 D ．k ＝4答案：AC解析：由衰变方程可知23892U 发生的是α衰变，A 对，B错；m ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12km 0，当k＝3时，m ＝18m 0，故k ＝3，C 对，D 错．6．(2014·江苏南京一模)(多选)钚的一种同位素23994Pu 衰变时释放巨大能量，如图所示，其衰变方程为23994Pu→23592U ＋42He ＋γ，则( )A．核燃料总是利用比结合能小的核B．核反应中γ的能量就是239 94Pu的结合能C.235 92U核比239 94Pu核更稳定，说明235 92U的结合能大D．由于衰变时释放巨大能量，所以239 94Pu比235 92U的比结合能小答案：AD解析：在核反应中，比结合能越大的核越恒定，所以核燃料总是利用比结合能较小的核，A正确；衰变后，铀核比钚核更加稳定，所以铀核的比结合能大，D正确．7．(多选)用a、b两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现当a光照射时验电器的指针偏转，b光照射时指针未偏转，以下说法正确的是( ) A．增大a光的强度，验电器的指针偏角一定减小B．a光照射金属板时验电器的金属小球带负电C．a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长D．若a光是氢原子从n＝4的能级向n＝1的能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子从n＝5的能级向n＝2的能级跃迁时产生的答案：CD解析：根据题意，a光能使该金属发生光电效应，而b光不能，a光的频率必定大于b光的频率，a光在真空中的波长一定小于b光在真空中的波长，选项C正确；a光照射金属板时，能使该金属发生光电效应，即放出电子，金属板会因放出电子而带正电荷，当增大a光的强度时，金属板逸出的电子增多，金属板的带电荷量增多，验电器指针偏角一定增大，所以选项A错误；a光照射金属板时，金属板带正电，与其连接的验电器的金属小球也带正电，所以选项B错误；根据玻尔理论，氢原子从n＝4的能级向n＝1的能级跃迁时产生的光子能量大于氢原子从n＝5的能级向n＝2的能级跃迁时产生的光子能量，又a光的频率较大，光子能量也较大，所以若a光是氢原子从n＝4的能级向n＝1的能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子从n＝5的能级向n＝2的能级跃迁时产生的，选项D正确．8．(2014·天津六校联考)A、B为原来都静止在同一匀强磁场中的两个放射性元素原子核的变化示意图，其中一个放出一α粒子，另一个放出一β粒子，运动方向都与磁场方向垂直．如图中a、b与c、d分别表示各粒子的运动轨迹，下列说法中不正确的是( )A．磁场方向一定为垂直纸面向里B．尚缺乏判断磁场方向的条件C．A放出的是α粒子，B放出的是β粒子D．b为α粒子的运动轨迹，c为β粒子的运动轨迹答案：A解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，磁场方向不同，粒子旋转的方向相反，由于α粒子和β粒子的速度方向未知，不能判断磁场的方向，故A错误，B正确；放射性元素放出α粒子时，α粒子与反冲核的速度相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆，而放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲核的速度相反，且电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆，故B放出的是β粒子，A放出的是α粒子，故C正确；放射性元素放出粒子时，两带电粒子的动量守恒，由半径公式可得轨迹半径与动量成正比，与电量成反比，而α粒子和β粒子的电量比反冲核的电量小，则α粒子和β粒子的半径比反冲核的半径都大，故b为α粒子的运动轨迹，c为β粒子的运动轨迹，故D正确．二、填空题(本题包括2小题，共12分．请将正确的答案填写在横线上．)9．(6分)(1)现有三个核反应方程：①2411Na→2412Mg＋ 0－1e；②235 92U＋10n→141 56Ba＋9236Kr＋310n；③21H＋31H→42He＋10n.下列说法正确的是________．A．①是裂变，②是β衰变，③是聚变B．①是聚变，②是裂变，③是β衰变C．①是β衰变，②是裂变，③是聚变D．①是β衰变，②是聚变，③是裂变(2)现有四个核反应：A.21H＋31H→42He＋10nB.235 92U＋10n→X＋8936Kr＋310nC.2411Na→2412Mg＋ 0－1eD.42He＋94Be→12 6C＋10n①________是发现中子的核反应方程，________是研究原子弹的基本核反应方程，________是研究氢弹的基本核反应方程．②B中X的质量数和中子数分别为________、________.答案：(1)C (2)①D B A ②14488解析：(1)2411Na→2412Mg＋0－1e中Na核释放出β粒子，为β衰变；23592U＋10n→14156 Ba＋9236Kr＋310n为铀核在被中子轰击后，分裂成两个中等质量的核，为裂变；而21 H＋31H→42He＋10n为聚变，故C正确．(2)①人工转变核反应方程的特点：箭头的左边是氦核与常见元素的原子核，箭头的右边也是常见元素的原子核，故D是查德威克发现中子的核反应方程；B是裂变反应，是研究原子弹的基本核反应方程；A是聚变反应，是研究氢弹的基本核反应方程．②由电荷数守恒和质量数守恒可以判定，X的质量数为144，电荷数为56，所以中子数为144－56＝88.10．(2014·山东泰安质检)(6分)氘核21H与氚核31H结合成氦核42He的核反应方程如下：21H ＋31H ―→42He ＋10n ＋17.6 MeV (1)这个核反应称为________．(2)要发生这样的核反应，需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文．式中17.6 MeV 是核反应中________(填“放出”或“吸收”)的能量，核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量________(填“增加”或“减少”)了________kg.答案：(1)聚变 (2)放出减少 3.1×10－29解析：21H ＋31H→42He ＋10n ＋17.6 MeV 为轻核聚变反应，17.6 MeV 是反应中放出的能量，再由ΔE ＝Δmc 2可知，质量减少Δm ＝ΔE c2＝3.1×10－29kg.11．(2014·湖北八校二联)(10分)如图，在水平地面上有两物块甲和乙，它们的质量分别为2m 、m ，甲与地面间无摩擦，乙与地面间的动摩擦因数为μ.现让甲物块以速度v 0向着静止的乙运动并发生正碰，试求：(1)甲与乙第一次碰撞过程中系统的最小动能；(2)若甲在乙刚停下来时恰好与乙发生第二次碰撞，则在第一次碰撞中系统损失了多少机械能？答案：(1)23mv 20 (2)14mv 20解析：(1)碰撞过程中系统动能最小时，为两物体速度相等时，设此时两物体速度为v由系统动量守恒有2mv 0＝3mv 得v ＝23v 0此时系统的动能E k ＝12×3mv 2＝23mv 20(2)设第一次碰撞刚结束时甲、乙的速度分别为v 1、v 2，之后甲做匀速直线运动，乙以初速度v 2做匀减速直线运动，在乙刚停下时甲追上乙并发生碰撞，因此两物体在这段时间内平均速度相等，有v 1＝v 22而第一次碰撞中系统动量守恒，有 2mv 0＝2mv 1＋mv 2 由以上两式可得v 1＝v 02v 2＝v 0所以第一次碰撞中的机械能损失量为E ＝12×2mv 20－12×2mv 21－12mv 22＝14mv 2012．(2014·宁夏银川一中一模)(10分)如图所示，在光滑水平面上有一块长为L 的木板B ，其上表面粗糙，在其左端有一个光滑的圆弧槽C 与长木板接触但不连接，圆弧槽的下端与木板的上表面相平，B 、C 静止在水平面上．现有很小的滑块A 以初速度v 0从右端滑上B 并以v 02的速度滑离B ，恰好能到达C 的最高点．A 、B 、C 的质量均为m ，试求：(1)木板B 上表面的动摩擦因数μ； (2)14圆弧槽C 的半径R .答案：(1)5v 2016gL (2)v 264g解析：(1)由于水平面光滑，A 与B 、C 组成的系统动量守恒，有：mv 0＝m ⎝ ⎛⎭⎪⎫12v 0＋2mv 1又μmgL ＝12mv 20－12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫12v 02－12×2mv 21解得：μ＝5v2016gL(2)当A 滑上C ，B 与C 分离，A 、C 间发生相互作用．A 到达最高点时两者的速度相等，A 、C 组成的系统水平方向动量守恒，有：m ⎝ ⎛⎭⎪⎫12v 0＋mv 1＝(m ＋m )v 2 又12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫12v 02＋12mv 21＝12(2m )v 22＋mgR 解得：R ＝v 2064g13．(12分)(1)下列说法中正确的是________． A ．光电效应实验揭示了光的粒子性B ．原子核发生一次β衰变，该原子核外就失去一个电子C ．原子核放出β粒子后，转变成的新核所对应的元素是原来的同位素D ．玻尔在研究原子结构中引进了量子化的观念E ．氢原子从低能级跃迁到高能级要吸收能量(2)如图所示，两质量分别为M 1＝M 2＝1.0 kg 的木板和足够高的光滑凹槽静止放置在光滑水平面上，木板和光滑凹槽接触但不粘连，凹槽左端与木板等高．现有一质量m ＝2.0 kg 的物块以初速度v 0＝5.0 m/s 从木板左端滑上，物块离开木板时木板的速度大小为1.0 m/s ，物块以某一速度滑上凹槽，已知物块和木板间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g 取10 m/s 2.求：①木板的长度；②物块滑上凹槽的最大高度．答案：(1) ADE (2)①0.8 m ②0.15 m解析：(2)①物块在木板上滑行的过程中，对系统由动量守恒和能量守恒可得：mv 0＝mv 1＋(M 1＋M 2)v 212mv 20＝12mv 21＋12(M 1＋M 2)v 22＋μmgL 联立求解可得：v 2＝4 m/s ，L ＝0.8 m②物体在凹槽上滑行的过程中，同理可得：mv 1＋M 2v 2＝(m ＋M 2)v12mv 21＋12M 2v 22＝12(m ＋M 2)v 2＋mgh 解得：h ＝0.15 m.14．(2014·高三二模)(12分)(1)最近在河南安阳发现了曹操墓地．放射性同位素14C 在考古中有重要应用，只要测得该化石中14C 残存量，就可推算出化石的年代．为研究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，观察到它所放射的粒子与反冲核的径迹是两个相内切的圆，圆的半径之比R ∶r ＝7∶1，那么14C 的衰变方程式应是( )A ．146C→104Be ＋42He B ．14 6C→145B ＋01e C ．146C→147N ＋ 0－1eD ．146C→135B ＋11H(2)如图所示，三个大小相同的小球A 、B 、C 置于光滑水平面上，三球的质量分别为m A ＝2 kg 、m B ＝4 kg 、m C ＝2 kg ，取水平向右方向为动量的正方向，某时刻A 球的动量p A ＝20 kg·m/s，B 球此刻的动量大小和方向未知，C 球的动量为零．A 球与B 球先碰，随后B 球与C 球碰，碰撞均在同一直线上，且A 球与B 球以及B 球与C 球之间分别只相互碰撞一次，最终所有小球都以各自碰后的速度一直匀速运动．所有的相互作用结束后，Δp C ＝10 kg·m/s、Δp B ＝4 kg·m/s，最终B 球以5 m/s 的速度水平向右运动．求：①A 球对B 球的冲量大小与C 球对B 球的冲量大小之比；②整个过程系统由于碰撞产生多少热量？答案：(1)C (2)①7∶5 ②48 J解析：(1)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．又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，故它们带电性质相反．又由带电粒子在匀强磁场中回旋半径r 之比为7∶1，故C 正确．(2)①由A 、B 、C 组成的系统动量守恒Δp A ＋Δp B ＋Δp C ＝0 解得：Δp A ＝－14 kg·m/s由A 、B 相碰时对A 用动量定理可得：I BA ＝Δp A ，I AB ＝－I BA ＝14 kg·m/s 由B 、C 相碰时对C 用动量定理可得：I BC ＝Δp C ，I CB ＝－I BC ＝－10 kg·m/s则I AB ∶I CB ＝7∶5.②设A 、B 碰前A 的动量为p A ，B 的动量为p B ，C 的动量为p C ，所有的作用结束后A 的动量为p A ′，B 的动量为p B ′，C 的动量为p C ′，由A 、B 、C 组成的系统动量守恒得：p A ＋p B ＋p C ＝p A ′＋p B ′＋p C ′ p A ′＝p A ＋Δp A p ′＝p ＋Δpp B′＝m B v B′＝20 kg·m/sQ＝p2A2m A ＋p2B2m B－p A′22m A－p B′22m B－p C′22m C联立解得：Q＝48 J.15．(12分)(1)如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34 eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是________．A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应现象B．一群处于n＝3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出3种不同频率的光C．一群处于n＝3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75 eVD．用能量为10.3 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态E．用能量为14.0 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离(2)如图所示，在光滑水平地面上，有一质量m1＝4.0 kg 的平板小车，小车的右端有一固定的竖直挡板，挡板上固定一轻质细弹簧，位于小车A点处的质量为m2＝1.0 kg的木块(视为质点)与弹簧的左端相接触但不连接，此时弹簧与木块间无相互作用力．木块与A点左侧的车面之间有摩擦，与A点右侧的车面之间的摩擦可忽略不计．现小车与木块一起以v0＝2.0 m/s的初速度向右运动，小车将与其右侧的竖直墙壁发生碰撞，已知碰撞时间极短，碰撞后小车以v1＝1.0 m/s的速度水平向左运动，取g＝10 m/s2.①求小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中小车动量变化量的大小；②若弹簧始终处于弹性限度内，求小车撞墙后与木块相对静止时的速度大小和弹簧的最大弹性势能．答案：(1)BCE (2)①12 kg·m/s②3.6 J解析：当氢原子从高能级向低能级跃迁时，辐射出光子的能量有可能大于3.34 eV，锌板有可能产生光电效应，选项A错误；由跃迁关系可知，选项B正确；从n＝3能级向基态跃迁时发出的光子最大能量为12.09 eV，由光电效应方程可知，发出光电子的最大初动能为8.75 eV，选项C正确；氢原子在吸收光子能量时需满足两能级间的能量差，因此D选项错误；14.0 eV>13.6 eV，因此可以使处于基态的氢原子电离，选项E正确．(2)①小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中，小车动量变化量的大小为Δp＝m1v1－m1(－v0)＝12 kg·m/s①②小车与墙壁碰撞后向左运动，木块与小车间发生相对运动将弹簧压缩至最短时，二者速度大小相等，此后木块和小车在弹簧弹力和摩擦力的作用下，做变速运动，直到二者再次具有相同速度，此后，二者相对静止．整个过程中，小车和木块组成的系统动量守恒，设小车和木块相对静止时的速度大小为v，根据动量守恒定律有m v－m v＝(m＋m)v②解得v ＝0.40 m/s ③当小车与木块首次达到共同速度v 时，弹簧压缩至最短，此时弹簧的弹性势能最大，设最大弹性势能为E p ，根据机械能守恒定律可得E p ＝12m 1v 21＋12m 2v 20－12(m 1＋m 2)v 2④E p ＝3.6 J ⑤。

人教版高考物理二轮复习练习：十五、碰撞与动量守恒近代物理初步

十五、碰撞与动量守恒近代物理初步姓名： ________班级： ________1． (多项选择 )以下说法正确的选项是 ()A ．卢瑟福经过α粒子散射实验成立了原子核式构造模型B．宏观物体的物质波波长特别大，极易察看到它的颠簸性C．爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说D．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长一定小于这个波长，才能产生光电效应分析：卢瑟福经过α粒子散射实验提出了原子的核式构造模型，故A 正确．依据λ＝ h，p知宏观物体的物质波波长特别小，不易察看到它的颠簸性，故 B 错误．受普朗克量子论的启迪，爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说，故 C 正确．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长一定小于这个波长，才能产生光电效应，故 D 正确．答案： ACD2． (多项选择 )对于光电效应，以下说法正确的选项是()A．某种频次的光照耀某金属发生光电效应，若增大入射光的强度，则单位时间内发射的光电子数增添C．当入射光的频次低于截止频次时不发生光电效应D．一般需要用光照耀金属几分钟到几十分钟才能发生光电效应E．入射光的频次不一样，同一金属的逸出功也会不一样分析：某种频次的光照耀某金属能发生光电效应，若增大入射光的强度，就增添了单位时间内射到金属上的光子数，则单位时间内发射的光电子数将增添， A 正确；依据光电效应方程 E km＝ hν－W0，得悉光电子的最大初动能与入射光的频次有关，随入射光频次的增大而增大，与入射光的强度没关， B 正确；由发生光电效应的条件易知 C 正确；光电效应拥有刹时性， D 错误；金属的逸出功由金属资料决定，与入射光没关， E 错误．应选ABC.答案： ABC3．核电站核泄露的污染物中含有碘131 和铯 137.碘 131 的半衰期约为8 天，会开释β射线；铯137 是铯 133 的同位素，半衰期约为30 年，发生衰变时会辐射γ射线．以下说法正确的选项是 ()A ．碘 131 开释的β射线由氦核构成B．铯 137 衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量C．与铯 137 对比，碘131 衰更改慢D．铯 133 和铯 137 含有同样的质子数分析：β射线实质是电子流， A 错误；γ射线是高频电磁波，其光子能量大于可见光光子的能量， B 错误；半衰期是放射性元素的原子核有多半发生衰变所需的时间，碘131的半衰期为 8 天，铯 137 半衰期为30 年，碘 131 衰更改快， C 错误；同位素是拥有同样的质子数和不一样的中子数的元素，故铯133 和铯 137 含有同样的质子数， D 正确．答案： D4． (多项选择 )在以下表达中，正确的选项是()A.全部物体都在辐射电磁波B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反响C．在单缝衍射实验中，光子不行能落在暗条纹处D．各样气体原子的能级不一样，跃迁时发射光子的能量 (频次 )不一样，所以利用不一样的气体能够制成五彩缤纷的霓虹灯E．依据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要开释必定频次的光子，同时电子的动能减小，电势能增大分析：我们四周的全部物体都在向外辐射电磁波，这类辐射与物体的温度有关， A 正确；太阳辐射的能量主要来自太阳内部的轻核聚变，又称热核反响， B 正确；依据光的概率波的观点，对于一个光子经过单缝后落在哪处，是不行确立的，但概率最大的是落在中央亮纹处，自然也可能落在其余亮纹处，还可能落在暗条纹处，只可是落在暗条纹处的概率很小而已，C 错误；各样气体原子的能级不一样，跃迁时发射光子的能量 (频次 )不一样，所以利用不一样的气体能够制成五彩缤纷的霓虹灯，D 正确；依据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要开释必定频次的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，E 错误．应选 ABD.答案： ABD5． (多项选择 )对于动量定理和动量守恒的条件，以下说法中正确的选项是( )A ．动量是矢量，它的方向与速度的方向同样B ．协力冲量的方向必定和动量变化的方向同样C ．只需系统内存在着摩擦力，系统的动量就不守恒D ．只需系统所受的合外力为零，系统的动量就守恒E ．当系统所受外力的冲量的矢量和不为零时，系统的动量可能守恒分析：动量是矢量，它的方向与速度的方问同样，A 正确；协力冲量的方向必定和动量变化的方向同样，与动量方向不必定同样，B 正确；若系统内存在着摩擦力，而系统所受的合外力为零，系统的动量仍守恒，C 错误；只需系统所受的合外力为零，系统的动量就不会改变，即系统的动量守恒，D 正确；只需系统所受外力的冲量的矢量和保持为零，系统的动量就守恒，E 错误．应选 ABD.答案： ABD6．在能源中，核能拥有能量密度大、地域适应性强的优势．在核电站中，核反响堆释放的核能被转变成电能，核反响堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反响，开释出大量核能．235 92U ＋ n → 141 92(1) 核反响方程式 56Ba ＋ 36Kr ＋ aX 是反响堆中发生的很多核反响中的一种， n 为中子， X 为待求粒子， a 为 X 的个数，则 X 为 ________，a ＝ ________.以 m U 、m Ba 、 m Kr 分别表示 23592U 、14156Ba 、3692Kr 的质量， m n 、 m p 分别表示中子、质子的质量， c 为光在真空中流传的速度，则在上述反响过程中放出的核能 ΔE＝ ________.(2)有一座发电能力为 P ＝ 1.00×106 kW 的核电站，核能转变成电能的效率 η＝ 40%.假设反响堆中发生的裂变反响全部是此题(1)中的核反响，已知每次核反响过程放出的核能 ΔE＝2.78 ×10 － 11 J ，23592U 的质量 m U ＝390×10－27 kg ，则每年 (1 年＝ 3.15 ×107 s)该核电站耗费的 23592 U 的质量为 ________．分析： (1)由电荷数守恒可判断 X 的核电荷数为 0，这说明 X 即为中子．据质量数守恒有 235＋ 1＝ 141＋ 92＋ a ，则 a ＝ 3.反响中的质量损失 Δm＝ m U －(m Ba ＋m kr ＋ 2m n )，据质能方程得 ΔE＝2 2mc ＝ [m U － (m Ba ＋ m kr ＋ 2m n )]c .W ＝Pt，因 ΔE＝ 2.78 ×10(2)该核电站在 1 年内输出的电能 W ＝ Pt ，W 总－ 11J ，则核反响＝η η数 n ＝W 总，故耗费的23592U 的质量为 m ＝ n ·m U ＝Pt m U ＝1104.77 kg.ΔEηΔE答案： (1)中子 2(2)1104.77 kg3 [m U － (m Ba ＋ m kr ＋ 2m n )]c 7． (多项选择 )在光电效应实验中，两个实验小组分别在各自的实验室，商定用同样频次的单色光，分别照耀锌和银的表面，结果都能发生光电效应，如甲图，并记录有关数据．对于这两组实验，以下判断正确的选项是 ( )A ．由于资料不一样，逸出功不一样，所以制止电压 U C 不一样B ．饱和光电流必定不一样C ．光电子的最大初动能不一样D ．由于光强不确立，所以单位时间逸出的光电子数可能同样E ．分别用不一样频次的光照耀以后绘制 U C — ν图象 (ν为照耀光频次，如乙图为此中一小组绘制的图象 )，图象的斜率可能不一样分析：依据光电效应方程， 1mv 2＝ h ν－ W 逸，可知由于资料不一样则逸出功不一样，所以最2大初动能不一样，由1mv 2 ＝U ce ，可知制止电压 U C 不一样，选项 A 、C 正确；饱和光电流与入射 2光的强度有关，由于光强不确立，所以单位时间逸出的光电子数可能同样，饱和光电流不一定不一样，选项 B 错误，选项 D 正确；依据光电效应方程， 1 2 1 2 mv ＝ h ν－W 逸以及 mv ＝U ce ，2 2 可得 U ＝ h ν－W 逸，即 U ＝ h ν－W 逸，由于 h为定值，所以U －ν图象的斜率必定同样，选ceCeeeC项E 错误．答案： ACD8．如下图， AB 为倾角 θ＝ 37°的粗拙斜面轨道，经过一小段圆滑圆弧与圆滑水平轨道 BC 相连结，质量为 m 2 的小球乙静止在水平轨道上，质量为 m 1 的小球甲以速度 v 0 与乙球发生弹性正碰．若 m 1∶ m 2＝1∶ 2，且轨道足够长，要使两球能发生第二次碰撞，求乙球与斜面之间的动摩擦因数 μ的取值范围． (sin37 ＝° 0.6，cos37°＝ 0.8)分析：设碰后甲的速度为 v 1，乙的速度为 v 2，由动量守恒和能量关系： m 1v 0＝ m 1v 1＋m 2v 21 2 1 2 1 2m 1v 0＝m 1v 1＋m 2v 2222联立解得： v 1＝ m 1 －m 21， v 2＝2m 121 ＋mv 0＝－v 0＋ m v 0＝ v 023123mm设上滑的最大位移大小为 s ，滑到斜面底端的速度大小为v ，由动能定理：12(m 2gsin37 ＋°μm 2gcos37 °)s ＝ 2m 2v 212(m 2gsin37 －°μm 2gcos37 °)s ＝ 2m 2v联立解得： ( v )2＝3－ 4μv 23＋ 4μv 03解得： μ<0.45答案： μ的取值范围为 μ<0.45 9．如下图，质量M ＝ 2 kg 的足够长的小平板车静止在圆滑水平面上，车的一端静止着质量为 M A ＝ 2 kg 的物体 A(可视为质点 )．一个质量为 m ＝ 20 g 的子弹以 500 m/s 的水平速度射穿 A 后，速度变成 100 m/s ，最后物体 A 静止在车上．若物体 A 与小车间的动摩擦因数μ＝ 0.5(g 取 10 m/s 2)．(1)平板车最后的速度是多大？ (2)全过程损失的机械能为多少？(3)A 在平板车上滑行的时间为多少？分析： (1)对子弹和物块，由动量守恒得mv0＝ mv′＋M A v，得 v＝ 4 m/s，同理对 M 和 M A有 M A v＝ (M ＋ M A)v 车，得 v 车＝ 2 m/s(2)由能量守恒得：121212－－2(M＋ M A)v车＝ 2 392 J.ΔE＝2mv02mv′(3)由动量定理得：－μM－ M A v，gt＝M车得 t＝ 0.4 s答案： (1)2 m/s (2)2 392 J(3)0.4 s。

高考物理二轮复习专题十五碰撞与动量守恒近代物理初步限时集训

专题限时集训(十五) 碰撞与动量守恒近代物理初步(对应学生用书第145页)(建议用时：40分钟)1．(12分)(1)(多选)下列说法正确的是( )A ．相同频率的光照射到不同的金属上，逸出功越大，出射的光电子物质波波长越大B ．14 6C 的半衰期为5 730年，若测得一古生物遗骸中14 6C 含量只有活体中的18，则此遗骸距今约有17 190年C ．根据玻尔理论，氢原子辐射出一个光子后能量减小，核外电子运动的加速度减小D ．结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢靠，原子核越稳定(2)核能是一种高效的能源．①核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障，燃料包壳，压力壳和安全壳(见图159甲)．结合图乙可知．安全壳应当选用的材料是________．甲乙丙图159②丙是用来检测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射．当胸章上1 mm 铝片和3 mm 铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时．结合图乙分析工作人员一定受到了________射线的辐射．(3)在某次军事演习中，载有鱼雷的快艇总质量为M ，以速度v 匀速前进，现沿快艇前进的反方向发射一颗质量为m 的鱼雷后，快艇速度增为原来的43倍，若不计水的阻力，求鱼雷相对静水的发射速度为多大．【解析】 (1)根据光电效应方程E km ＝hν－W ，知W 越大，出射的光电子最大初动能E km 越小，则动量p 越小，再由λ＝h p ，可知光电子物质波波长越大，故A 正确．古生物遗骸中的14 6C 含量只有活体中的18，说明⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ＝18，则n ＝3，即经历了3个半衰期，所以此遗骸距今约有5 730×3＝17 190年，故B 正确．根据玻尔理论，氢原子辐射出一个光子后能量减小，轨道半径减小，库仑力增大，电子的加速度增大，故C 错误．比结合能越大，将核子分解需要的能量越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故D 错误．(2)在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，结合图乙可知，γ无法穿透混凝土，故安全壳应当选用的材料是混凝土，三种射线中β射线能穿过1 mm 的铝片；而γ射线能穿过3 mm 的铝片，故该工作人员一定受到了γ射线的辐射．(3)根据动量守恒定律有：Mv ＝(M －m)43v －mv′．解得v′＝Mv －4mv 3m．【答案】 (1)AB (2)混凝土 γ (3)Mv －4mv 3m2．(12分)(1)下列说法中正确的是( )A ．汤姆孙发现了电子，并提出了原子的核式结构模型B ．天然放射现象的发现，说明原子可以再分C ．对于α射线、β射线、γ射线这三种射线而言，波长越长，其能量就越小D ．黑体辐射的实验表明，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动(2)如图1510为实验室常用来验证动量守恒的气垫导轨．两带有等宽遮光条的滑块A 和B ，质量分别为m A 、m B ，在A 、B 间用细线水平压住一轻弹簧，将其置于气垫导轨上，调节导轨使其能实现自由静止，这是表明______，烧断细线，滑块A 、B 被弹簧弹开，光电门C 、D 记录下两遮光条通过的时间分别为t A 和t B ，若有关系式________，则说明该实验动量守恒．(3)室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡．氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中．氡看不到，嗅不到，即使在氡浓度很高的环境里，人们对它也毫无感觉．氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌，是除吸烟外导致肺癌的第二大因素．静止的氡核222 86Rn 放出某种粒子X 后变成钋核21884Po ，粒子X 的动能为E k1，若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子X 的动能．试回答以下问题：图1510①写出上述衰变的核反应方程(请用物理学上规定的符号表示粒子X)；②求钋核的动能E k2．【解析】 (1)汤姆孙发现了电子，卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故A 错误；天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂结构，是可分的，故B 错误；对于α射线、β射线、γ射线这三种射线只有γ射线是电磁波，电磁波的能量E ＝hν，波长越长，频率越低，能量越小，而α射线、β射线不是电磁波，能量不能利用E ＝hν计算，故C 错误；黑体辐射的实验表明，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动，故D 正确．(2)两滑块能够自由静止，滑块静止，处于平衡状态，所受合力为零，表明此时气垫导轨是水平的；设遮光条的宽度为d ，两滑块的速度为：v A ＝d t A ，v B ＝d t B如果动量守恒，满足：m A v A －m B v B ＝0由以上两式解得：m A t A －m B t B＝0． (3)①根据质量数和电荷数守恒可得该核反应方程为：22286Rn→218 84Po ＋42He ．故该衰变方程为：222 86Rn→218 84Po ＋42He ．②设粒子X 的质量为m 1、速度为v 1，钋核的质量为m 2、速度为v 2根据动量守恒定律有 0＝m 1v 1－m 2v 2钋核的动能：E k2＝m 2v 222m 2＝m 1v 212×m 1m 2＝2E k1109．【答案】 (1)D (2)气垫导轨水平m A t A －m B t B ＝0 (3)①222 86Rn→218 84Po ＋42He ②2E k11093．(12分)(1)下列说法正确的是__________．【导学号：17214215】A ．正负电子对碰撞过程动量不守恒B ．人工放射性同位素比天然放射性同位素半衰期长的多，因此废料不容易处理C ．实物粒子也具有波动性，每一种运动粒子都有一个对应的波相联系D ．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的重核裂变释放的核能(2)氢原子各个能级的能量值如图1511所示，为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚而成为自由电子，所需的最小能量为________eV ；大量处于量子数n ＝4的能级氢原子跃迁到n ＝2的能级跃迁时最多可以产生__________种不同频率的谱线．图1511(3)已知金属钠的逸出功为2．29 eV ，现用波长为400 nm 的光照射金属钠表面，普朗克常量h ＝6．63×10－34 J·s，1 nm ＝10－9m ，求遏止电压和金属钠的截止频率．(结果保留两位有效数字)．【解析】 (1)动量守恒定律对微观粒子仍然适用，正、负电子对碰撞过程动量仍然守恒，A 项错误；人工放射性同位素的半衰期比天然放射性物质的短得多，因此废料容易处理，B 项错误；任何的实物粒子都具有波粒二象性，每一种运动粒子都有一个对应的波相联系，C 项正确；太阳辐射的能量主要来自太阳内部的轻核聚变释放的核能，故D 错误．(2)因为基态的氢原子能量为－13．6 eV ，则基态氢原子发生电离，吸收的能量需大于等于13．6 eV ．一群处于n ＝4能级的氢原子回到n ＝2的状态过程中，可能由n ＝4跃迁到n ＝2，可能由n ＝4跃迁到n ＝3，再由n ＝3跃迁到n ＝2，知可能辐射3种不同频率的光子．(3)①根据光电效应方程：E k ＝hν－W 0＝hc λ－W 0 光电子动能减小到0时，反向电压即遏止电压，根据功能定理：eU ＝E k代入数据得：U ＝0．82 V ．②根据逸出功W 0＝hν0得截止频率：ν0＝2．29×1．6×10－196．63×10－34 Hz≈5．5×1014 Hz ．【答案】 (1)C (2)13．6 3 (3)0．82 V 5．5×1014 Hz4．(12分)(2020·江苏苏北四市模拟)(1)有关原子结构，下列说法正确的是__________．A ．玻尔原子模型能很好地解释氢原子光谱B ．卢瑟福核式结构模型可以很好地解释原子的稳定性C ．玻尔提出的原子模型，否定了卢瑟福的原子核式结构学说D ．卢瑟福的α粒子散射实验否定了汤姆孙关于原子结构的“枣糕模型”(2)某同学用如图1512所示的装置“验证动量守恒定律”，其操作步骤如下：图1512A ．将操作台调为水平；B ．用天平称出滑块A 、B 的质量m A 、m B ；C ．用细线将滑块A 、B 连接，滑块A 、B 紧靠在操作台边缘，使A 、B 间的弹簧处于压缩状态；D ．剪断细线，滑块A 、B 均做平抛运动，记录A 、B 滑块的落地点M 、N ；E ．用刻度尺测出M 、N 距操作台边缘的水平距离x 1、x 2；F ．用刻度尺测出操作台面距地面的高度h ．①上述步骤中，多余的步骤是__________．②如果动量守恒，须满足的关系是__________(用测量量表示)．(3)如图1513所示是研究光电效应的实验装置，某同学进行了如下操作：图1513①用频率为ν1的光照射光电管，此时电流表中有电流．调节滑动变阻器，将触头P 向__________端滑动(选填“a”或“b”)，使微安表示数恰好变为零，记下电压表示数U 1．②用频率为ν2的光照射光电管，重复①中的步骤，记下电压表示数U 2．已知电子的电量为e ，由上述实验可知，试求普朗克常量h 表达式(用上述已知量和测量量表示)．【解析】 (1)玻尔的理论成功地说明了原子的稳定性和氢原子光谱线规律，A 项正确；卢瑟福的α粒子散射实验说明：①原子中绝大部分是空的，②α粒子受到较大的库仑力作用，③α粒子在原子中碰到了比他质量大多得的东西，否定了汤姆孙关于原子结构的“枣糕模型”，但也不能说明原子内部存在带负电的电子，也不能解释原子的稳定性，B 项错误，D 项正确；玻尔提出的原子模型，但并没有否定卢瑟福的原子核式结构学说，C 项错误．(2)取滑块A 的初速度方向为正方向，两滑块质量分别为m A 、m B ，平抛初速度分别为v 1、v 2，平抛运动的水平位移分别为x 1、x 2，平抛运动的时间为t ．需要验证的方程：0＝m A v 1－m B v 2又v 1＝x 1t ，v 2＝x 2t代入得到m A x 1＝m B x 2不需要用刻度尺测出操作台面距地面的高度h ，多余的步骤是F ．(3)①根据电路图，结合逸出电子受到电场阻力时，微安表示数才可能为零，因只有K 的电势高于A 点，即触头P 向a 端滑动，才能实现微安表示数恰好变为零．②根据光电效应方程得，E k1＝hν1－W 0＝eU 1．E k2＝hν2－W 0＝eU 2联立两式解得：h ＝e U 1－U 2ν1－ν2．【答案】 (1)AD (2)①F ②m A x 1＝m B x 2(3)①a ②e U 1－U 2ν1－ν25．(12分)(2020·江苏扬州四模)(1)以下关于近代物理内容的表述，正确的是______．A ．宏观物体的物质波波长较长，很难观察到它的波动性B ．利用卢瑟福的α粒子散射实验可以估算原子的大小C ．β衰变中产生的β射线是原子核外电子挣脱原子核束缚之后形成的电子束D ．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长(2)两个中子和一个质子能结合成一个氚核，该核反应方程式为：__________；己知中子的质量是m 1，质子的质量是m 2，氚核的质量是m 3，光在真空的速度为c ，氚核的比结合能的表达式为__________．(3)如图1514所示，两辆小车A 和B 位于光滑水平直轨道上，如图甲所示为第一次实验，B 静止，A 以0．5 m/s 的速度向右运动，与B 碰后A 以0．1 m/s 的速度弹回，B 以0．3 m/s 的速度向右运动．如图乙所示为第二次实验，B 仍静止，A 车上固定质量为1 kg 的物质后还以0．5 m/s 的速度与B 碰撞，碰后A 静止，B 以0．5 m/s 的速度向右运动．求A 、B 的质量各是多少？图1514【解析】 (1)宏观物体的波长很短，很难观察到它的波动性，选项A 错误；利用卢瑟福的α粒子散射实验可以估算原子核的大小，选项B 错误；β衰变是由原子核自发地放射出β粒子或俘获一个轨道电子而发生的转变，选项C 错误；一束光照到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的频率较小，即波长太长，选项D 正确．(2)两个中子和一个质子能结合成一个氚核，该核反应方程式为210n ＋11H→31H ；由质能方程可知氚核的比结合能为E ＝Δmc 2＝2m 1＋m 2－m 3c 23；(3)根据动量守恒定律，第一次实验碰撞得m A v A ＝－m A v A ′＋m B v B ′①第二次实验碰撞得(m A＋Δm)v A＝m B v B②代入数值解①②得m A＝1 kg，m B＝2 kg．【答案】(1)D (2)210n＋11H→31H 2m1＋m2－m3c23(3)1 kg 2 kg6．(12分)(1)下列说法正确的是__________．【导学号：17214216】A．汤姆孙发现了电子，并提出了原子的枣糕模型B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的强度小D．将放射性元素掺杂到其他稳定元素中，并降低其温度，该元素的半衰期将增大(2)如图1515所示，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之间加反向电压，要使光电子都不能到达阳极，反向电压至少为__________．图1515(3)1928年，德国物理学家玻特用α粒子(42He)轰击轻金属铍(94Be)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．图1516①请写出α 粒子轰击轻金属铍的核反应方程；②若中子以速度v0与一质量为m N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)由物理学史知A项正确；太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应，B项正确；一束光照射到金属上不发生光电效应，是因为该束光的频率小于极限频率，C项错误；放射元素的半衰期与所处的物理环境及掺入的杂质均无关，D项错误．(2)由光电效应方程得离开金属钠表面的光电子的最大初动能为E k＝hν－W①又W＝hν0②由动能定理得光电子到达阳极的最大动能为E kmeU＝E km－E k③联立①②③式得：E km＝eU＋hν－hν0④加反电压至少为U′，无光电子到达阳极，由动能定理得－eU′＝0－E k⑤联立①②⑤式得U′＝hν－hν0e．⑥ (3)①94Be ＋42He→12 6C ＋10n ．②碰撞过程由动量守恒定律得mv 0＝－mv 1＋m N v 2解得：m ＝v 2v 0＋v 1m N ．【答案】 (1)AB (2)eU ＋hν－hν0hν－hν0e (3)①94Be ＋42He→12 6C ＋10n ②v 2v 0＋v 1m N高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

高考物理二轮复习专题九碰撞与动量守恒近代物理初步课时训练

碰撞与动量守恒近代物理初步
一、选择题
1.新课标全国卷Ⅱ(多选
体现波动性的是(
．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样
．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹
．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构
答案：BDE
4.天津理综物理学重视逻辑，
础上．下列说法正确的是(
．天然放射现象说明原子核内部是有结构的
．电子的发现使人们认识到原子具有核式结构
粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的
5.武汉名校联考(多选
速后打到阳极，会产生包括光在内的各种能量的光子，
动能．已知阳极与阴极之间的电势差
射线管发出的X光的
答案：AD
6.福建理综下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是
．γ射线是高速运动的电子流
．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大
．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变
天，
7.重庆理综图中曲线
答案：D
8.广东理综(多选
量，核反应方程分别为：X＋Y→
正确的有( )
．X是中子
，中子数是
答案：AD
9.山东理综14C发生放射性衰变成为
期间，其体内14C与的比例不变；生命活动结束后，
知，某古木样品中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________．
．该古木的年代距今约5 700
10.安徽理综一质量为
的位置B处是一面墙，如图所示．物块以
墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s
最新中小学教案、试题、试卷。

高考物理专练题碰撞与动量守恒(试题部分)

高考物理专练题碰撞与动量守恒考点一动量、动量定理1.(2018山西师大附中月考,5)(多选)以下四个图描述的是竖直上抛物体的动量增量随时间变化的图线和动量变化率随时间变化的图线。

若不计空气阻力,取竖直向上为正方向,那么正确的是()答案 CD2.(多选)在2016年里约奥运跳水比赛中,中国跳水梦之队由吴敏霞领衔包揽全部8枚金牌。

假设质量为m 的跳水运动员从跳台上以初速度v 0向上跳起,跳水运动员从跳台上起跳到入水前重心下降H,入水后受水阻力而速度减为零,不计跳水运动员水平方向的运动,运动员入水后到速度为零时重心下降h,不计空气阻力,重力加速度g,则( )A.运动员从跳台上起跳到入水前受到合外力冲量大小m √v 02+2gH +mv 0 B.水对运动员阻力的冲量大小m √v 02+2gHC.运动员克服水的阻力做功mgH+12m v 02D.运动员从跳起到入水后速度减为零的过程中机械能减少量mg(H+h)+12m v 02答案 AD3.(2018云南师大附中月考,25)如图所示,一高h=1.25 m 、质量m B =2 kg 的木块B,在一水平向右的恒力F=3 N 作用下,在水平地面上向右运动。

现将一质量m A =1 kg(可视为质点)的小滑块A 轻轻静置(相对地面的速度为零)于木块B 上距B 左端b=1.00 m 处,一段时间后A 从B 上滑落,从放上A 到A 刚离开B 的时间内,B 向右运动的距离x 0=1.5 m,已知A 与B 间的动摩擦因数、B 与水平地面间的动摩擦因数均为μ=0.10,g=10 m/s 2(结果均保留2位有效数字)。

求(1)整个过程中,A 与B 间由于摩擦产生的热量Q; (2)A 落地时,落地点到B 左端的水平距离s 。

答案 (1)1.0 J (2)0.19 m考点二动量守恒定律及其应用1.(多选)A 、B 两球沿一直线运动并发生正碰,如图所示为两球碰撞前后的位移时间图像。

高考物理二轮专训【17】碰撞与动量守恒、近代物理初步

提能专训(十七)碰撞与动量守恒、近代物理初步时间：90分钟满分：100分一、选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分．多选全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．(2018·福建理综)如图，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是( )A．①表示γ射线，③表示α射线B．②表示β射线，③表示α射线C．④表示α射线，⑤表示γ射线D．⑤表示β射线，⑥表示α射线答案：C解析：γ射线为电磁波，在电场、磁场中均不偏转，故②和⑤表示γ射线，A、B、D项错；α射线中的α粒子为氦的原子核，带正电，在匀强电场中，沿电场方向偏转，故③表示α射线，由左手定则可知在匀强磁场中α射线向左偏转，故④表示α射线，C项对．2．下表给出了一些金属材料的逸出功.现用波长为h＝6.63×10－34 J·s，光速c＝3×108 m/s)( )A．2种B．3种C．4种D．5种答案：A解析：要发生光电效应，则入射光的能量大于金属的逸出功，由题可算出波长为400 nm的光的能量为E＝hν0＝hcλ0＝6.63×10－34×3.0×108400×10J＝4.97×10－19 J，大于铯和钙的逸出功，所以A选项正确．3．(2018·山东潍坊一模)(多选)下列关于近代物理知识的说法正确的是( ) A．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了2个B．β射线是原子核外的电子电离形成的电子流，它具有较强的穿透能力C．含有10个原子核的放射性元素，经过一个半衰期，一定有5个原子核发生衰变D．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时氢原子的电势能减少，电子的动能增加答案：AD解析：发生α衰变时，质量数少4，电荷数少2，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了2个，A正确；β射线是原子核内的中子转化为质子同时释放一个电子，B错误；半衰期是对大量粒子的统计规律，对少数原子核不适用，C错误；氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时氢原子的电势能减少，电子的动能增加，D正确．(2018·广东肇庆一模)如图所示为氢原子的能级结构示意图，一群氢原子处于n＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，用这些光子照射逸出功为2.49 eV的金属钠．下列说法正确的是( ) A．这群氢原子能辐射出三种不同频率的光，其中从n＝3能级跃迁到n＝2能级所发出的光波长最短B．这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减少，电势能增加C．能发生光电效应的光有三种D．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.60 eV答案：D解析：根据C23＝3知，这群氢原子能辐射出三种不同频率的光子，从n＝3向n＝2跃迁的光子频率最小，波长最长，A错误．氢原子辐射光子的过程中，能量减少，轨道半径减小，根据k e2r2＝mv2r知，电子动能增加，则电势能减少，B错误．只有从n＝3跃迁到n＝1，以及从n＝2跃迁到n＝1辐射的光子能量大于逸出功，所以能发生光电效应的光有两种，C错误．从n＝3跃迁到n＝1辐射的光子能量最大，发生光电效应时，产生的光电子最大初动能最大，光子能量最大值为13.6 eV－1.51 eV＝12.09 eV，根据光电效应方程得，E km＝hν－W0＝12.09 eV－2.49 eV＝9.60 eV，D正确．5．(2018·广东深圳市二模)(多选)238 92U的衰变方程为238 92U→234 90Th＋42He，其衰变曲线如图，T为半衰期，则( )A.238 92U发生的是α衰变B.238 92U发生的是β衰变C ．k ＝3D ．k ＝4答案：AC解析：由衰变方程可知23892U 发生的是α衰变，A 对，B 错；m ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12k m 0，当k ＝3时，m ＝18m 0，故k ＝3，C 对，D 错．6．(2018·江苏南京一模)(多选)钚的一种同位素23994Pu 衰变时释放巨大能量，如图所示，其衰变方程为23994Pu→23592U ＋42He ＋γ，则( ) A ．核燃料总是利用比结合能小的核 B ．核反应中γ的能量就是23994Pu 的结合能 C.23592U 核比23994Pu 核更稳定，说明23592U 的结合能大D ．由于衰变时释放巨大能量，所以23994Pu 比23592U 的比结合能小答案：AD解析：在核反应中，比结合能越大的核越恒定，所以核燃料总是利用比结合能较小的核，A 正确；衰变后，铀核比钚核更加稳定，所以铀核的比结合能大，D 正确．7．(多选)用a 、b 两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现当a 光照射时验电器的指针偏转，b 光照射时指针未偏转，以下说法正确的是( )A ．增大a 光的强度，验电器的指针偏角一定减小B ．a 光照射金属板时验电器的金属小球带负电C ．a 光在真空中的波长小于b 光在真空中的波长D ．若a 光是氢原子从n ＝4的能级向n ＝1的能级跃迁时产生的，则b 光可能是氢原子从n ＝5的能级向n ＝2的能级跃迁时产生的答案：CD解析：根据题意，a 光能使该金属发生光电效应，而b 光不能，a 光的频率必定大于b 光的频率，a 光在真空中的波长一定小于b光在真空中的波长，选项C正确；a光照射金属板时，能使该金属发生光电效应，即放出电子，金属板会因放出电子而带正电荷，当增大a光的强度时，金属板逸出的电子增多，金属板的带电荷量增多，验电器指针偏角一定增大，所以选项A错误；a光照射金属板时，金属板带正电，与其连接的验电器的金属小球也带正电，所以选项B错误；根据玻尔理论，氢原子从n＝4的能级向n＝1的能级跃迁时产生的光子能量大于氢原子从n＝5的能级向n＝2的能级跃迁时产生的光子能量，又a光的频率较大，光子能量也较大，所以若a光是氢原子从n＝4的能级向n＝1的能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子从n＝5的能级向n＝2的能级跃迁时产生的，选项D正确．8．(2018·天津六校联考)A、B为原来都静止在同一匀强磁场中的两个放射性元素原子核的变化示意图，其中一个放出一α粒子，另一个放出一β粒子，运动方向都与磁场方向垂直．如图中a、b与c、d分别表示各粒子的运动轨迹，下列说法中不正确的是( )A．磁场方向一定为垂直纸面向里B．尚缺乏判断磁场方向的条件C．A放出的是α粒子，B放出的是β粒子D．b为α粒子的运动轨迹，c为β粒子的运动轨迹答案：A解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，磁场方向不同，粒子旋转的方向相反，由于α粒子和β粒子的速度方向未知，不能判断磁场的方向，故A错误，B正确；放射性元素放出α粒子时，α粒子与反冲核的速度相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆，而放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲核的速度相反，且电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆，故B放出的是β粒子，A放出的是α粒子，故C正确；放射性元素放出粒子时，两带电粒子的动量守恒，由半径公式可得轨迹半径与动量成正比，与电量成反比，而α粒子和β粒子的电量比反冲核的电量小，则α粒子和β粒子的半径比反冲核的半径都大，故b为α粒子的运动轨迹，c为β粒子的运动轨迹，故D正确．二、填空题(本题包括2小题，共12分．请将正确的答案填写在横线上．)9．(6分)(1)现有三个核反应方程：①2411Na→2412Mg＋ 0－1e；②235 92U＋10n→141 56Ba＋9236Kr＋310n；③21H＋31H→42He＋10n.下列说法正确的是________．A．①是裂变，②是β衰变，③是聚变B．①是聚变，②是裂变，③是β衰变C．①是β衰变，②是裂变，③是聚变D．①是β衰变，②是聚变，③是裂变(2)现有四个核反应： A.21H ＋31H→42He ＋10n B.23592U ＋10n→X＋8936Kr ＋310n C.2411Na→2412Mg ＋ 0－1e D.42He ＋94Be→126C ＋10n①________是发现中子的核反应方程，________是研究原子弹的基本核反应方程，________是研究氢弹的基本核反应方程．②B 中X 的质量数和中子数分别为________、________. 答案：(1)C (2)①D B A ②144 88解析：(1)2411Na→2412Mg ＋0－1e 中Na 核释放出β粒子，为β衰变；23592U ＋10n→14156Ba ＋9236Kr ＋310n 为铀核在被中子轰击后，分裂成两个中等质量的核，为裂变；而21H ＋31H→42He ＋10n 为聚变，故C 正确．(2)①人工转变核反应方程的特点：箭头的左边是氦核与常见元素的原子核，箭头的右边也是常见元素的原子核，故D 是查德威克发现中子的核反应方程；B 是裂变反应，是研究原子弹的基本核反应方程；A 是聚变反应，是研究氢弹的基本核反应方程．②由电荷数守恒和质量数守恒可以判定，X 的质量数为144，电荷数为56，所以中子数为144－56＝88. 10．(2018·山东泰安质检)(6分)氘核21H 与氚核31H 结合成氦核42He 的核反应方程如下：21H ＋31H ―→42He ＋10n ＋17.6 MeV(1)这个核反应称为________．(2)要发生这样的核反应，需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文．式中17.6 MeV 是核反应中________(填“放出”或“吸收”)的能量，核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量________(填“增加”或“减少”)了________kg.答案：(1)聚变 (2)放出减少 3.1×10－29解析：21H ＋31H→42He ＋10n ＋17.6 MeV 为轻核聚变反应，17.6 MeV 是反应中放出的能量，再由ΔE ＝Δmc 2可知，质量减少Δm ＝ΔE c2＝3.1×10－29kg.三、计算题(本题包括5小题，共56分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分)11．(2018·湖北八校二联)(10分)如图，在水平地面上有两物块甲和乙，它们的质量分别为2m 、m ，甲与地面间无摩擦，乙与地面间的动摩擦因数为μ.现让甲物块以速度v 0向着静止的乙运动并发生正碰，试求：(1)甲与乙第一次碰撞过程中系统的最小动能；(2)若甲在乙刚停下来时恰好与乙发生第二次碰撞，则在第一次碰撞中系统损失了多少机械能？答案：(1)23mv 20 (2)14mv 2解析：(1)碰撞过程中系统动能最小时，为两物体速度相等时，设此时两物体速度为v 由系统动量守恒有2mv 0＝3mv得v ＝23v 0此时系统的动能E k ＝12×3mv 2＝23mv 20(2)设第一次碰撞刚结束时甲、乙的速度分别为v 1、v 2，之后甲做匀速直线运动，乙以初速度v 2做匀减速直线运动，在乙刚停下时甲追上乙并发生碰撞，因此两物体在这段时间内平均速度相等，有v 1＝v 22而第一次碰撞中系统动量守恒，有 2mv 0＝2mv 1＋mv 2 由以上两式可得 v 1＝v 02v 2＝v 0所以第一次碰撞中的机械能损失量为 E ＝12×2mv 20－12×2mv 21－12mv 22＝14mv 2012．(2018·宁夏银川一中一模)(10分)如图所示，在光滑水平面上有一块长为L 的木板B ，其上表面粗糙，在其左端有一个光滑的圆弧槽C 与长木板接触但不连接，圆弧槽的下端与木板的上表面相平，B 、C 静止在水平面上．现有很小的滑块A 以初速度v 0从右端滑上B 并以v 02的速度滑离B ，恰好能到达C 的最高点．A 、B 、C 的质量均为m ，试求：(1)木板B 上表面的动摩擦因数μ； (2)14圆弧槽C 的半径R. 答案：(1)5v 2016gL (2)v 264g解析：(1)由于水平面光滑，A 与B 、C 组成的系统动量守恒，有：mv 0＝m ⎝ ⎛⎭⎪⎫12v 0＋2mv 1 又μmgL ＝12mv 20－12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫12v 02－12×2mv 21解得：μ＝5v 216gL(2)当A 滑上C ，B 与C 分离，A 、C 间发生相互作用．A 到达最高点时两者的速度相等，A 、C 组成的系统水平方向动量守恒，有：m ⎝ ⎛⎭⎪⎫12v 0＋mv 1＝(m ＋m)v 2又12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫12v 02＋12mv 21＝12(2m)v 22＋mgR 解得：R ＝v 2064g13．(12分)(1)下列说法中正确的是________． A ．光电效应实验揭示了光的粒子性B ．原子核发生一次β衰变，该原子核外就失去一个电子C ．原子核放出β粒子后，转变成的新核所对应的元素是原来的同位素D ．玻尔在研究原子结构中引进了量子化的观念E ．氢原子从低能级跃迁到高能级要吸收能量(2)如图所示，两质量分别为M 1＝M 2＝1.0 kg 的木板和足够高的光滑凹槽静止放置在光滑水平面上，木板和光滑凹槽接触但不粘连，凹槽左端与木板等高．现有一质量m ＝2.0 kg 的物块以初速度v 0＝5.0 m/s 从木板左端滑上，物块离开木板时木板的速度大小为1.0 m/s ，物块以某一速度滑上凹槽，已知物块和木板间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g 取10 m/s 2.求：①木板的长度；②物块滑上凹槽的最大高度．答案：(1) ADE (2)①0.8 m ②0.15 m解析：(2)①物块在木板上滑行的过程中，对系统由动量守恒和能量守恒可得： mv 0＝mv 1＋(M 1＋M 2)v 212mv 20＝12mv 21＋12(M 1＋M 2)v 22＋μmgL 联立求解可得：v 2＝4 m/s ，L ＝0.8 m ②物体在凹槽上滑行的过程中，同理可得： mv 1＋M 2v 2＝(m ＋M 2)v12mv 21＋12M 2v 22＝12(m ＋M 2)v 2＋mgh 解得：h ＝0.15 m.14．(2018·河北省唐山市高三二模)(12分)(1)最近在河南安阳发现了曹操墓地．放射性同位素14C 在考古中有重要应用，只要测得该化石中14C 残存量，就可推算出化石的年代．为研究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，观察到它所放射的粒子与反冲核的径迹是两个相内切的圆，圆的半径之比R ∶r ＝7∶1，那么14C 的衰变方程式应是( )A ．146C→104Be ＋42He B ．14 6C→14 5B ＋01e C ．146C→147N ＋ 0－1eD ．146C→135B ＋11H(2)如图所示，三个大小相同的小球A、B、C置于光滑水平面上，三球的质量分别为m A＝2 kg、m B＝4 kg、m C＝2 kg，取水平向右方向为动量的正方向，某时刻A球的动量p A＝20 kg·m/s，B球此刻的动量大小和方向未知，C球的动量为零．A球与B球先碰，随后B球与C球碰，碰撞均在同一直线上，且A球与B球以及B球与C 球之间分别只相互碰撞一次，最终所有小球都以各自碰后的速度一直匀速运动．所有的相互作用结束后，Δp C ＝10 kg·m/s、Δp B＝4 kg·m/s，最终B球以5 m/s的速度水平向右运动．求：①A球对B球的冲量大小与C球对B球的冲量大小之比；②整个过程系统由于碰撞产生多少热量？答案：(1)C (2)①7∶5 ②48 J解析：(1)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．又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，故它们带电性质相反．又由带电粒子在匀强磁场中回旋半径r之比为7∶1，故C正确．(2)①由A、B、C组成的系统动量守恒Δp A＋Δp B＋Δp C＝0解得：Δp A＝－14 kg·m/s由A、B相碰时对A用动量定理可得：I BA＝Δp A，I AB＝－I BA＝14 kg·m/s由B、C相碰时对C用动量定理可得：I BC＝Δp C，I CB＝－I BC＝－10 kg·m/s则I AB∶I CB＝7∶5.②设A、B碰前A的动量为p A，B的动量为p B，C的动量为p C，所有的作用结束后A的动量为p A′，B的动量为p B′，C的动量为p C′，由A、B、C组成的系统动量守恒得：p A＋p B＋p C＝p A′＋p B′＋p C′p A′＝p A＋Δp Ap C′＝p C＋Δp Cp B′＝m B v B′＝20 kg·m/sQ＝p2A2m A＋p2B2m B－p A′22m A－p B′22m B－p C′22m C联立解得：Q＝48 J.15．(12分)(1)如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34 eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是________．A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应现象B．一群处于n＝3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出3种不同频率的光C．一群处于n＝3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75 eVD．用能量为10.3 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态E．用能量为14.0 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离(2)如图所示，在光滑水平地面上，有一质量m1＝4.0 kg 的平板小车，小车的右端有一固定的竖直挡板，挡板上固定一轻质细弹簧，位于小车A点处的质量为m2＝1.0 kg的木块(视为质点)与弹簧的左端相接触但不连接，此时弹簧与木块间无相互作用力．木块与A点左侧的车面之间有摩擦，与A点右侧的车面之间的摩擦可忽略不计．现小车与木块一起以v0＝2.0 m/s的初速度向右运动，小车将与其右侧的竖直墙壁发生碰撞，已知碰撞时间极短，碰撞后小车以v1＝1.0 m/s的速度水平向左运动，取g＝10 m/s2.①求小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中小车动量变化量的大小；②若弹簧始终处于弹性限度内，求小车撞墙后与木块相对静止时的速度大小和弹簧的最大弹性势能．答案：(1)BCE (2)①12 kg·m/s②3.6 J解析：当氢原子从高能级向低能级跃迁时，辐射出光子的能量有可能大于3.34 eV，锌板有可能产生光电效应，选项A错误；由跃迁关系可知，选项B正确；从n＝3能级向基态跃迁时发出的光子最大能量为12.09 eV，由光电效应方程可知，发出光电子的最大初动能为8.75 eV，选项C正确；氢原子在吸收光子能量时需满足两能级间的能量差，因此D选项错误；14.0 eV>13.6 eV，因此可以使处于基态的氢原子电离，选项E正确．(2)①小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中，小车动量变化量的大小为Δp＝m1v1－m1(－v0)＝12 kg·m/s①②小车与墙壁碰撞后向左运动，木块与小车间发生相对运动将弹簧压缩至最短时，二者速度大小相等，此后木块和小车在弹簧弹力和摩擦力的作用下，做变速运动，直到二者再次具有相同速度，此后，二者相对静止．整个过程中，小车和木块组成的系统动量守恒，设小车和木块相对静止时的速度大小为v，根据动量守恒定律有m1v1－m2v0＝(m1＋m2)v②解得v＝0.40 m/s③当小车与木块首次达到共同速度v时，弹簧压缩至最短，此时弹簧的弹性势能最大，设最大弹性势能为E p，根据机械能守恒定律可得E p＝12m1v21＋12m2v20－12(m1＋m2)v2④E p＝3.6 J⑤。

【高三物理试题精选】高三物理碰撞与动量守恒练习题(带答案)

高三物理碰撞与动量守恒练习题（带答案） CO
M 第1 碰撞与动量守恒末练习1
1．质量M＝50kg的空箱子，放在光滑的水平面上，箱中有一质量m＝30kg的铁块，如图56－1所示．铁块的左侧面与箱子内壁的左侧面相距S＝1m，铁块一旦碰到箱壁后不再分开，箱底与铁块间摩擦可忽略不计，现用向右的恒力F＝10N作用于箱子，经过时间t＝2s 后撤去．求
(1)箱的左壁与铁块碰撞前铁块和箱的速度；
(2)箱的左壁与铁块碰撞后箱子的速度．
解析(1)在F作用的2s内，设箱没有碰到铁块，则对于箱子2s 末
立，所以碰前箱的速度为04m/s，水平向右，铁块的速度为零．
(2)箱子与铁块碰撞时，外力F已撤去，对箱子与铁块这一系统碰撞过程中总动量守恒MvM＝(M＋m)v＇，所以碰后的共同速度为v′＝
点拨要善于分析不同的物理过程和应用相应物理规律，对整个运动过程，我们就箱子和铁块这一系统用动量定理有Ft＝(M＋m)v＇，这一关系不论在何时撤去F，最终的共同速度都由此关系求出2．质量为m，半径为R的小球，放在质量为M，半径为2R的圆柱形桶内，桶静止在光滑的水平面上，当小球从图56－2所示的位球的质量之比．
点拨在球和圆筒相互作用的过程中，系统在水平方向的动量始终不变(在竖直方向的动量先增大后减少)，所以可以用水平方向的位移表示水平方向的动量守恒．
3．从地面以速率v1竖直向上抛出一小球，小球落地时的速率为v2，若小球在运动过程中所受的空气阻力大小与其速率成正比，试求小球在空中的运动时间．。

高考物理二轮复习专题能力训练专题十六碰撞与动量守恒近代物理初步

专题能力训练16 碰撞与动量守恒近代物理初步(时间:45分钟满分:90分)1.(1)(5分)氘核和氚核可发生热核聚变而释放出巨大的能量,该反应方程为He+x,式中x是某种粒子。

已知He和粒子x的质量分别为2.014 1 u、3.016 1 u、4.002 6 u和1.008 7 u;1 u=,c是真空中的光速。

由上述反应方程和数据可知,粒子x是,该反应释放出的能量为MeV(结果保留三位有效数字)。

(2)(10分)如图所示,光滑水平面上静置一长木板,长木板上表面的AB部分为光滑圆弧,BC部分为粗糙平面,AB与BC平滑连接。

小物体由A点静止释放,恰好未滑离木板。

已知A点到BC的竖直高度为h,BC部分的长度为l,长木板的质量为2m,小物体的质量为m,求:①小物体滑到B点时,二者的速度大小;②BC部分与小物体间的动摩擦因数。

2.(1)(多选)(5分)(2015·湖南长望浏宁四县调研)下列说法正确的是。

A.根据玻尔理论,氢原子在辐射光子的同时,轨道也在连续地减小B.放射性物质的温度升高,则半衰期减小C.用能量等于氘核结合能的光子照射静止氘核,不可能使氘核分解为一个质子和一个中子D.某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变,核内质子数减少3个E.根据玻尔理论,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增大,电势能减小(2)(10分)如图所示,一个质量为m0=50 kg的运动员和质量为m=10 kg的木箱静止在光滑水平面上,从某时刻开始,运动员以v0=3 m/s的速度向墙方向推出箱子,箱子与右侧墙壁发生完全弹性碰撞后返回,当运动员接到箱子后,再次重复上述过程,每次运动员均以v0=3 m/s的速度向墙方向推出箱子。

求:①运动员第一次接到木箱后的速度大小;②运动员最多能够推出木箱几次?3.(1)(多选)(5分)(2015·山东滕州实验中学期末)关于近代物理学的结论中,下面叙述中正确的是。

高三物理专题练习题【碰撞与动量守恒的综合问题】

碰撞与动量守恒的综合问题(45分钟100分)计算题(本题共6小题,共100分,要有必要的文字说明和规范的解题步骤,有数值计算的要注明单位)1.(12分)如图所示,质量为m2=2 kg和m3=3 kg的物体静止放在光滑水平面上,两者之间有压缩着的轻弹簧(与m2、m3不拴接)。

质量为m1=1 kg 的物体以速度v0=9 m/s向右冲来,为防止冲撞,释放弹簧将m3物体发射出去,m3与m1碰撞后粘合在一起。

试求:(1)m3的速度至少为多大,才能使以后m3和m2不发生碰撞?(2)为保证m3和m2恰好不发生碰撞,弹簧的弹性势能至少为多大? 【解析】(1)设m3发射出去的速度为v1,m2的速度为v2,以向右的方向为正方向,对m2、m3,由动量守恒定律得m2v2-m3v1=0。

只要m1和m3碰后速度不大于v2,则m3和m2就不会再发生碰撞,m3和m2恰好不相撞时,两者速度相等。

对m1、m3,由动量守恒定律得m1v0-m3v1=(m1+m3)v2解得v1=1 m/s,即弹簧将m3发射出去的速度至少为1 m/s。

(2)对m、m及弹簧组成的系统,由机械能守恒定律得E p=m3+m2=3.75 J。

答案:(1)1 m/s(2)3.75 J2.(12分)如图所示,在光滑的水平面上静止着足够长、质量为m的木板,有三个质量均为m的木块1、2、3,木块与木板间的动摩擦因数均为μ。

开始时,木块3静止在长木板上的某一位置,木块1、2分别以初速度v0、5v0同时从长木板的左端和右端滑上长木板,最后所有的木块与木板相对静止。

已知重力加速度为g,三个木块均不会发生相互碰撞,求:(1)木块1相对长木板发生的位移;(2)木块2相对长木板发生的位移。

【解析】(1)木块1、2同时滑上长木板后均做匀减速运动,在木块1的速度减为零之前,木块1、2对长木板的摩擦力的合力为零,长木板及木块3仍保持静止木块1做减速运动的加速度为:a==μg木块1发生的位移为:x==木块1速度减为零后,木块1、3与木板始终保持相对静止,所以木块1相对长木板的位移为:s1=x=(2)令最后所有木块与木板相对静止后的共同速度为v,由动量守恒定律有:5mv-mv=4mv解得:v=v0设木块2相对长木板的位移为s2,根据能量守恒定律有:μmgs1+μmgs2=m(5v0)2+m-×4m解得:s2=答案:(1)(2)3.(16分)如图,光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接,A的质量为m。

高考物理二轮复习第一部分专题五碰撞与动量守恒近代物理初步第12讲碰撞与动量守恒近代物理初步练习

专题五选修3-5部分第12讲碰撞与动量守恒近代物理初步A卷1．(多选)(2016·梅州模拟)下列叙述正确的是( )A．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的B．普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论C．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说D．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征E．增大环境的压强或升高温度，都可使放射性物质的半衰期减小解析：β衰变的实质是原子核的一个中子变为质子的同时释放一个电子，A错误；普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，B正确；爱因斯坦为了解释光电效应的规律，受普朗克量子理论的启发，提出了光子说，C正确；玻尔最先把量子观念引入原子领域，提出了原子结构假说，并提出定态和跃迁等概念，很好地解释了氢原子光谱的特征，D正确；半衰期由元素本身决定，与元素所处物理、化学环境无关，E错误．答案：BCD2．(多选)下列说法正确的是( )A．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的B．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分C．不仅光具有波粒二象性，实物粒子也具有波粒二象性D．一群氢原子从n＝3的激发态跃迁到基态时，能辐射2种不同频率的光子E．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大解析：β衰变时，原子核中的一个中子转化为一个质子和一个电子，释放出来的电子就是β粒子，即β粒子是原子核衰变时由中子转化而来，不能说明原子核中含有电子，选项A正确，B错误；光子、实物粒子都具有波粒二象性，选项C正确；一群氢原子从n＝3的激发态跃迁到基态时，能辐射C23＝3种不同频率的光子，选项D错误；根据玻尔理论，氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，氢原子的能量减小，轨道半径减小，电子速率增大，动能增大，由于氢原子能量减小，则氢原子电势能减小，故E正确．答案：ACE3．(多选)(2016·济南模拟)下列有关物质组成与物理现象的叙述正确的有( ) A．组成原子核的核子是质子和中子，核子间相互作用的核力只存在于相邻的核子之间B．元素的种类由原子核内核子数决定，几种同位素是同一种元素的不同原子核C．原子和原子核都能发生能级跃迁，γ射线就是原子核能级跃迁产生的D．入射光照射到金属表面发生光电效应后，增大入射光的强度，光电子的最大初动能增大E．在光的颜色不变的情况下，入射光越强，其照射金属发生光电效应时产生的饱和电流越大解析：组成原子核的核子是质子和中子，核力只存在于相邻的核子之间，A选项正确；元素的种类由原子核中质子数决定，B选项错误；原子和原子核都能发生能级跃迁，有些放射性元素发生α衰变或β衰变后的原子核处于高能级，自发向低能级跃迁时释放出高能量的电磁波，就是γ射线，C选项正确；发生光电效应后光电子的最大初动能由入射光频率和金属的逸出功决定，与光的强度无关，D选项错误；饱和电流与入射光子数成正比，入射光越强，光子数越多，饱和电流越大，E选项正确．答案：ACE4.一个人在地面上立定跳远最好成绩是s(m)，假设他站在静止于地面的小车的A端(车与地面的摩擦不计)，如图所示，他欲从A端跳上l(m)远处的站台上，则( )A．只要l<s，他一定能跳上站台B．只要l<s，他有可能跳上站台C．只要l＝s，他一定能跳上站台D．只要l＝s，他有可能跳上站台解析：当人往站台上跳的时候，人有一个向站台的速度，由于动量守恒，车子必然有一个离开站台的速度．这样，人相对于地面的速度小于之前的初速度，所以l＝s或l>s，人就一定跳不到站台上了，l<s，人才有可能跳上站台，A、C、D错误，B正确．答案：B5．(多选)(2016·湛江模拟)如图所示，一质量M＝3.0 kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m＝1.0 kg的小木块A，同时给A和B以大小均为4.0 m/s，方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离B板，在小木板A做加速运动的时间内，木板速度大小可能是( )A．2.1 m/s B．2.4 m/sC．2.8 m/s D．3.0 m/s解析：以A、B组成的系统为研究对象，系统动量守恒，取水平向右为正方向，A先做减速运动，然后再做加速运动．从A开始运动到A的速度为零过程中，由动量守恒定律得(M －m)v0＝Mv B1，代入数据解得v B1＝2.67 m/s，当从开始到AB速度相同的过程中，取水平向右方向为正方向，由动量守恒定律得(M －m )v 0＝(M ＋m )v B 2，代入数据解得v B 2＝2 m/s ，则在木块A 正在做加速运动的时间内B 的速度范围为 2 m/s<v B <2.67 m/s ，故选项A 、B 正确．答案：AB6．(2016·宜春模拟)如图所示，光滑水平面上有一矩形长木板，木板左端放一小物块．已知木板质量大于物块质量，t ＝0时两者从图中位置以相同的水平速度v 0向右运动，碰到右面的竖直挡板后木板以与原来等大反向的速度被反弹回来，运动过程中物块一直未离开木板．则关于物块运动的速度v 随时间t 变化的图象可能正确的是( )A BC D解析：木板碰到挡板前，物块与木板一直做匀速运动，速度为v 0；木板碰到挡板后，物块向右做匀减速运动，速度减至零后向左做匀加速运动，木板向左做匀减速运动，最终两者速度相同，设为v .设木板的质量为M ，物块的质量为m ，取向左为正方向，则由动量守恒得Mv 0－mv 0＝(M ＋m )v ，得v ＝M －m M ＋mv 0<v 0，故A 正确，B 、C 、D 错误．答案：A7．如图，质量为m 的b 球静置在水平轨道BC 的左端C 处．质量也为m 的a 球从距水平轨道BC 高度为h 的A 处由静止释放，沿ABC 光滑轨道滑下．a 球滑到C 处与b 球正碰，并与b 球粘合在一起沿水平方向飞出，最后落在地面上的D 点．已知水平轨道BC 距地面的高度为H ，求：(1)a 球与b 球碰前瞬间，a 球的速度大小；(2)C 、D 两点之间的水平距离和碰撞过程中损失的机械能．解析：(1)设a 球与b 球碰前瞬间的速度大小为v C ，则机械能守恒定律有mgh ＝12mv 2C ，解得v C ＝2gh .(2)设a 球与b 球碰后的速度大小为v ，由动量守恒定律有mv C ＝(m ＋m )v ，得v ＝12v C ＝122gh ，设C 、D 两点间的水平距离为L ，两球粘合在一起做平抛运动，有H ＝12gt 2，L ＝vt ，联立解得L ＝hH ，碰撞过程中损失的机械能ΔE ＝12mv 2C －12×2mv 2＝12mgh . 答案：(1)2gh (2)hH 12mgh 8.在光滑的水平面上，一轻弹簧两端连着A 、B 两个小物块以v 0＝8 m/s 的速度向右运动，弹簧处于原长状态，另有一个小物块C 静止在前方，如图所示．已知m A ＝4 kg ，m B ＝m C ＝2 kg ，求：(导学号 59230116)(1)B 与C 碰撞并粘在一起共同运动时的速度v BC ；(2)在(1)的情况下，B 与C 碰撞后弹簧能具有的最大弹性势能．解析：(1)B 与C 碰撞过程与A 无关，这一过程动量守恒而机械能不守恒．根据动量守恒定律得m B v 0＝(m B ＋m C )v BC ，解得v BC ＝4 m/s ，水平向右．(2)在B 、C 碰撞并粘在一起后，作为一整体与A 物块发生持续作用，这一过程动量守恒，机械能也守恒．当弹簧被拉伸到最长或压缩至最短时弹性势能最大，此时整个系统有共同速度，设为v ，由动量守恒定律得m A v 0＋(m B ＋m C )v BC ＝(m A ＋m B ＋m C )v ，解得v ＝6 m/s ，设弹簧的最大弹性势能为E p ，由机械能守恒定律得 E p ＝12m A v 20＋12(m B ＋m C )v 2BC －12(m A ＋m B ＋m C )v 2，解得E p＝16 J.答案：(1)4 m/s (2)16 J9.如图所示，质量为M的物块B穿在光滑的水平杆上，质量为M的砂摆A用轻绳与物块B连接，质量为m的子弹以大小为v0的速度水平向右射入砂摆且未穿出，已知砂摆的摆角小于90°.重力加速度为g，不计空气阻力．(1)若物块B固定在光滑水平杆上，求砂摆能达到的最大高度；(2)若物块B可在光滑水平杆上自由移动，求砂摆能达到的最大高度．解析：(1)子弹打入砂摆过程，由动量守恒定律可得mv0＝(m＋M)v，若物块B固定在光滑水平杆上，砂摆和子弹整体向上摆动过程，由机械能守恒定律可得12(m＋M)v2＝(m＋M)gh，联立解得砂摆上升的最大高度为h＝m2v202g（m＋M）2.(2)若物块B可在光滑水平杆上自由滑动，在砂摆和子弹整体与物块B作用的过程中，系统在水平方向上动量守恒(m＋M)v＝(m＋2M)v′，由机械能守恒定律有1 2(m＋M)v2＝(m＋M)gh′＋12(m＋2M)v′2，联立解得h′＝Mm2v202g（M＋m）2（2M＋m）.答案：(1)m2v202g（m＋M）2(2)Mm2v202g（M＋m）2（2M＋m）10．(2016·全国乙卷)(1)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生．下列说法正确的是________．A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B．入射光的频率变高，饱和光电流变大C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生E．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关(2)某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中．为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于S)；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开．忽略空气阻力．已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g.求：(导学号 59230117)①喷泉单位时间内喷出的水的质量；②玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度．解析：(1)产生光电效应时，光的强度越大，单位时间内逸出的光电子数越多，饱和光电流越大，说法A正确．饱和光电流大小与入射光的频率无关，说法B错误．光电子的最大初动能随入射光频率的增加而增加，与入射光的强度无关，说法C正确．减小入射光的频率，如低于极限频率，则不能发生光电效应，没有光电流产生，说法D错误．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与光的强度无关，说法E正确．(2)①设Δt时间内，从喷口喷出的水的体积为ΔV，质量为Δm，则Δm＝ρΔV①ΔV＝v0SΔt；②由①②式得，单位时间内从喷口喷出的水的质量为ΔmΔt＝ρv0S③②设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h，水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为v.对于Δt时间内喷出的水，由能量守恒得1 2(Δm)v2＋(Δm)gh＝12(Δm)v20④在h高度处，Δt时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为Δp＝(Δm)v⑤设水对玩具的作用力的大小为F，根据动量定理有FΔt＝Δp⑥由于玩具在空中悬停，由力的平衡条件得F＝Mg⑦联立③④⑤⑥⑦式得h＝v202g－M2g2ρ2v20S2.答案：(1)ACE (2)①ρv0S②v202g －M2g2ρ2v20S2B卷1．(多选)(2016·石家庄模拟)关于原子和原子核，下列说法正确的是( )A．卢瑟福的α粒子散射实验否定了汤姆孙关于原子结构的“枣糕模型”，卢瑟福提出了原子的核式结构模型B ．由玻尔理论可知氢原子的能量是量子化的，一个氢原子处于n ＝3的能级，向较低能级跃迁时最多只能放出两种频率的光子C ．要发生核反应10n ＋11H →21H ，需要高能量的γ光子照射D ．研究发现，原子序数大于83的所有天然存在的元素都具有放射性，其半衰期与压强无关E ．β衰变所释放的电子来自原子核外的电子解析：卢瑟福通过α粒子散射实验的结果否定了汤姆孙的“枣糕模型”并提出了原子的核式结构模型，A 正确；由玻尔理论知氢原子的能量是不连续的，一个氢原子处于n ＝3的能级，最多只能放出两种频率的光子，即从n ＝3能级跃迁到n ＝2能级和从n ＝2能级跃迁到n ＝1能级，B 正确；由于在核力作用范围内核子间存在着强大的核力，当核子结合时核力做正功，会释放出高能量的γ光子，C 错误；研究发现，原子序数大于83的所有天然存在的元素都有放射性，原子序数小于83的天然存在的元素有的具有放射性，有的不具有放射性，放射性元素的半衰期与外部条件无关，D 正确；β衰变所释放的电子是原子核中的一个中子转化为一个质子和一个电子时产生的，E 错误．答案：ABD2．(多选)(2016·保定模拟)以下说法中正确的有( )A ．玻尔对氢原子光谱的研究导致了原子的核式结构模型的建立B ．核力存在于原子核内所有核子之间C ．紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应，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D ．β衰变的实质是核内的一个中子转化为一个质子和一个电子E ．德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，而且粒子的能量ε和动量p 跟它们各自对应的波的频率ν和波长λ之间遵从关系ν＝εh 和λ＝h p解析：根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，A 错误；核力只存在于相邻的核子之间，所以核内的某一核子与其他核子间不一定有核力作用，B 错误；光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与光照强度无关，因此增大光照强度，光电子的最大初动能不变，C 正确；β衰变的实质是核内一个中子转化为一个质子和一个电子，D 正确；根据物质波的知识知E 正确．答案：CDE3．(多选)如图所示，当频率为ν的可见光照射到光电管时，灵敏电流表G 中有电流通过，关于该实验，下列说法正确的是( )A．电流的方向是a→bB．增大入射光的强度，则灵敏电流表的示数一定会变大C．增大入射光的频率，则射出光电子的最大初动能将增大D．向右滑动滑片P，则灵敏电流表的示数一定会变大E．其他条件不变，更换频率为ν′的另一可见光照射光电管，如果灵敏电流表没有示数，则一定没有光电子逸出解析：电子从右侧金属逸出后朝着左侧移动，故电流方向为a→b，A选项正确；增大入射光的强度，单位时间内发出的光电子数目增多，则光电流增大，B选项正确；增大入射光的频率，由hν＝W＋E kmax，则射出光电子的最大初动能将增大，C选项正确；向右滑动滑片P时，使得电压U增大，如果没有达到饱和电流，则电流增大，如果已经达到饱和电流，则电流不变，D选项错误；当更换频率为ν′的另一可见光照射光电管时，可能已发生光电效应，但所加的是反向电压且大于或等于遏止电压，故没有光电流，E选项错误．答案：ABC4．(多选)在不计空气阻力作用的条件下，下列说法中正确的是( )A．自由下落的小球在空中运动的任意一段时间内，其增加的动能一定等于其减少的重力势能B．做平抛运动的小球在空中运动的任意相等的时间内，其速度的变化量一定相同C．做匀速圆周运动的小球在任意一段时间内其合外力做的功一定为零，合外力的冲量也一定为零D．单摆在一个周期内，合外力对摆球做的功一定为零，合外力的冲量也一定为零解析：不计空气阻力，自由下落的小球，其所受合外力为重力，则小球在运动的过程中机械能守恒，其增加的动能一定等于其减小的重力势能，故A正确；做平抛运动的小球所受合外力为重力，加速度的大小与方向都不变，所以小球在空中运动的任意相等的时间内，其速度的变化量一定相同，故B正确；做匀速圆周运动的小球，其所受合外力的方向一定指向圆心，小球在任意一段时间内其合外力做的功一定为零；但由于速度的方向不断变化，所以速度的变化量不一定等于0，所以合外力的冲量也不一定为零，故C错误；经过一个周期，单摆的小球又回到初位置，所有的物理量都与开始时相等，所以单摆在一个周期内，合外力对摆球做的功一定为零，合外力的冲量也一定为零，故D正确．答案：ABD5．(多选)(2016·扬州模拟)A、B两球在光滑水平面上做相向运动，已知m A>m B，当两球相碰后，其中一球停止，则可以断定( )A ．碰前A 的动量等于B 的动量B ．碰前A 的动量大于B 的动量C ．若碰后A 的速度为零，则碰前A 的动量大于B 的动量D ．若碰后B 的速度为零，则碰前A 的动量小于B 的动量解析：两球组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，以A 的运动方向为正方向，由动量守恒定律得：m A v A －m B v B ＝m A v ′A ＋m B v ′B ，如果碰撞前A 的动量等于B 的动量，碰撞后两者速度都等于零，故A 错误；若碰后A 的速度为零，则碰撞后B 反向运动，否则两者会发生第二次相撞，这说明系统总动量与A 的动量方向相同，则碰撞前A 的动量大于B 的动量；若碰后B 的速度为零，则碰撞后A 反向运动，否则两者会发生第二次相撞，这说明系统总动量与B 的动量方向相同，则碰撞前A 的动量小于B 的动量；由以上分析可知，两球碰撞后一球静止，可能是碰撞前A 的动量大于B 的动量，也可能是碰撞前A 的动量小于B 的动量，故B 错误，CD 正确，故选CD.答案：CD6．(2016·成都模拟)如图所示，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，并使其轨道平面与地面垂直，物体m 1、m 2同时由轨道的左、右最高点释放，二者碰撞后粘在一起向上运动，最高能上升到轨道M 点，已知OM 与竖直方向夹角为60°，则两物体的质量之比m 1∶m 2为( )A ．(2＋1)∶(2－1) B.2∶1 C ．(2－1)∶(2＋1) D ．1∶ 2解析：两球到达最低的过程由动能定理得：mgR ＝12mv 2，解得：v ＝2gR ，所以两球到达最低点的速度均为：2gR ，设向左为正方向，则m 1的速度v 1＝－2gR ，则m 2的速度v 2＝2gR ，由于碰撞瞬间动量守恒得：m 2v 2＋m 1v 1＝(m 1＋m 2)v 共，解得：v 共＝m 2－m 1m 1＋m 22gR ，① 二者碰后粘在一起向左运动，最高能上升到轨道P 点，对此过程由动能定理得：－(m 1＋m 2)gR (1－cos 60°)＝0－12(m 1＋m 2)v 2共，②由①②解得：（m 1＋m 2）2（m 2－m 1）2＝2，整理得：m 1∶m 2＝(2－1)∶(2＋1)，故选C.答案：C7．某些建筑材料可产生放射性气体氡，氡可发生衰变，若人长期生活在氡浓度过高的环境中，对身体会产生危害．原来静止的氡核(222 86Rn 发生一次α衰变生成新核钋(Po)，并放出一个能量为E 0＝0.09 MeV 的光子，则其衰变核反应方程为________________，若已知放出的α粒子的动能是新核钋动能的55倍，且α粒子的动能为E α＝5.55 MeV ，1 u ＝931.5 MeV ，则衰变过程中总的质量亏损为_____u(保留三位有效数字)．解析：由核反应方程中质量数及核电荷数守恒知衰变方程为222 86Rn →218 84Po ＋42He ＋γ，由题意及能量守恒知衰变时放出的总能量为ΔE ＝E 0＋E α＋E Po ＝Δmc 2，代入数据得衰变过程中总的质量亏损为Δm ＝0.006 16 u.答案：222 86Rn →218 84Po ＋42He ＋γ 0.006 168.一弹簧竖直固定在地面上，上面连接一质量为1 kg 的物体A ，A 处于静止状态，此时弹簧被压缩了0.15 m ．质量也为1 kg 的物体B 从A 正上方h ＝0.3 m 处自由下落，碰后A 、B 结合在一起向下运动，重力加速度g 取10 m/s 2，该弹簧形变量为x 时的弹性势能为E p ＝12k 0x 2，其中k 0为弹簧的劲度系数．求：(导学号 59230143)(1)碰后瞬间两物体的总动能；(2)碰后A 、B 的最大动能．解析：(1)B 自由下落，由机械能守恒定律得m 2gh ＝12m 2v 20，碰撞过程动量守恒，以向下为正方向，有 m 2v 0＝(m 1＋m 2)v ，代入数据解得v ＝62m/s ，碰后瞬间两物体的动能E k ＝12(m 1＋m 2)v 2＝1.5 J. (2)A 与B 共同下降过程中，弹力大小等于两物体重力时A 、B 的动能最大，则k 0x 1＝mg ，k 0x 2＝2mg ，跟平衡位置相比，A 与B 共同下落的距离 Δx ＝x 2－x 1＝0.15 m ，由机械能守恒得(m 1＋m 2)g Δx ＝E kmax －E k ＋ΔE p ，其中ΔE p ＝12k 0x 22－12k 0x 21，代入数据解得E kmax ＝2.25 J. 答案：(1)1.5 J (2)2.25 J9.如图所示，竖直平面内固定有半径R ＝4.05 m 的14圆弧轨道PQ ，与足够长的水平面相切于Q 点．质量为5m 的小球B 静置于水平面上，质量为m 的小球A 从P 处由静止释放，经过Q 点后与B 发生正碰．两球均可视为质点，不计一切摩擦，所有碰撞过程均为弹性碰撞，重力加速度g 取10 m/s 2.求：(1)A 第一次与B 碰撞后的速度v A 1； (2)B 的最终速度v B 的大小．解析：(1)A 由P 点到Q 点的过程，根据机械能守恒定律有12mv 2＝mgR ，得v ＝9 m/s.以水平向右为正方向，A 第一次与B 碰撞过程，根据动量守恒定律有mv ＝mv A 1＋5mv B 112mv 2＝12mv 2A 1＋12×5mv 2B 1，解得v B 1＝3 m/s ，v A 1＝－6 m/s ，负号表示方向水平向左． (2)A 与B 第二次碰撞前的速度为－v A 1＝6 m/s ，A 第二次与B 发生碰撞过程有 m (－v A 1)＋5mv B 1＝mv A 2＋5mv B 2，12mv 2＝12mv 2A 2＋12×5mv 2B 2，解得v A 2＝1 m/s ，v B 2＝4 m/s(另一组根不符合题意，已舍去) 由于v A 2<v B 2，所以B 的最终速度大小v B ＝v B 2＝4 m/s. 答案：(1)－6 m/s (2)4 m/s10．(2016·全国丙卷)(1)一静止的铝原子核2713Al 俘获一速度为1.0×107m/s 的质子p 后，变为处于激发态的硅原子核2814Si.下列说法正确的是________．A ．核反应方程为p ＋2713Al →2814SiB ．核反应过程中系统动量守恒C ．核反应过程中系统能量不守恒D ．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和E ．硅原子核速度的数量级为105m/s ，方向与质子初速度的方向一致(2)如图，水平地面上有两个静止的小物块a 和b ，其连线与墙垂直；a 和b 相距l ，b 与墙之间也相距l ；a 的质量为m ，b 的质量为34m .两物块与地面间的动摩擦因数均相同．现使a 以初速度v 0向右滑动．此后a 与b 发生弹性碰撞，但b 没有与墙发生碰撞．重力加速度大小为g .求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件．解析：(1)核反应过程中遵循质量数守恒和电荷数守恒，核反应方程为p ＋2713Al →2814Si ，A 正确．核反应过程中遵从动量守恒和能量守恒，B 正确，C 错误．核反应中发生质量亏损，生成物的质量小于反应物的质量之和，D 错误．根据动量守恒定律有m p v p ＝m Si v Si ，碰撞后硅原子核速度的数量级为105m/s ，方向与质子初速度方向一致，E 正确．(2)设物块与地面间的动摩擦因数为μ.若要物块a 、b 能够发生碰撞，应有12mv 20>μmgl①即μ<v 202gl②设在a 、b 发生弹性碰撞前的瞬间，a 的速度大小为v 1.由能量守恒有12mv 20＝12mv 21＋μmgl ③设在a 、b 碰撞后的瞬间，a 、b 的速度大小分别为v ′1、v ′2，由动量守恒和能量守恒有mv 1＝mv ′1＋34mv ′2④12mv 21＝12mv ′21＋12⎝ ⎛⎭⎪⎫34m v ′22⑤ 联立④⑤式解得v ′2＝87v 1⑥由题意知，b 没有与墙发生碰撞，由功能关系可知 12⎝ ⎛⎭⎪⎫34m v ′22≤μ34mgl ⑦ 联立③⑥⑦式，可得μ≥32v 20113gl⑧所以a 与b 发生弹性碰撞，但b 没有与墙发生碰撞的条件是32v 20113gl ≤μ<v 22gl.答案：(1)ABE (2)32v 20113gl ≤μ<v 22gl。

高考物理二轮复习碰撞与动量守恒近代物理初步精讲讲练(含新题详解)

第三讲碰撞与动量守恒__近代物理初步[以选择题或计算题的形式考查，一般涉及动量守恒定律、弹性碰撞与非弹性碰撞、能量守恒等知识][典例] (2013·山东高考)如图6－3－1所示，光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为m A＝2 kg、m B＝1 kg、m C＝2 kg。

开始时C 静止，A、B一起以v0＝5 m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞。

求A与C 发生碰撞后瞬间A的速度大小。

图6－3－1[思路点拨](1)A、C相撞时间极短，不考虑B对A的摩擦力，则A、C系统动量守恒。

(2)A、C碰后，A与B相对滑动阶段，A、B组成的系统动量守恒。

(3)A与C恰好不再相撞，则有A与C最终同速。

[解析] 因碰撞时间极短，A与C碰撞过程动量守恒，设碰后瞬间A的速度为v A，C的速度为v C，以向右为正方向，由动量守恒定律得m A v0＝m A v A＋m C v C①A与B在摩擦力作用下达到共同速度，设共同速度为v AB，由动量守恒定律得m A v A＋m B v0＝(m A＋m B)v AB②A与B达到共同速度后恰好不再与C碰撞，应满足v AB＝v C③联立①②③式，代入数据得v A＝2 m/s④[答案] 2 m/s一、基础知识要记牢1．动量守恒的条件(1)系统不受外力或系统所受外力的矢量和为零。

(2)系统所受的外力的矢量和虽不为零，但系统外力比内力小得多，如碰撞问题中的摩擦力、爆炸过程中的重力等，外力比起相互作用的内力小得多，可以忽略不计。

(3)系统所受外力的矢量和虽不为零，但在某个方向上合力的分量为零，则在该方向上系统总动量的分量保持不变。

2．动量守恒定律的三种表达形式(1)p＝p′(2)Δp1＝－Δp2(3)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′二、方法技巧要用好1．动量守恒定律解决问题的灵活运用(1)分析题意，明确研究对象。

高三物理二轮复习限时练第1 碰撞与动量守恒近代物理初步

峙对市爱惜阳光实验学校专题限时练(十五) 碰撞与动量守恒近代物理初步(时间：40分钟，总分值：80分)一、选择题(此题共6小题，每题5分．在每题给出的选项中，有多项符合题目要求．选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分) 1．(2021·高考)波粒二象性是微观的根本特征，以下说法正确的有( ) A．光电效现象揭示了光的粒子性B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C．黑体辐射的规律可用光的波动性解释D．动能相的质子和电子，它们的德布罗意波长也相2．(2021·高考改编)如图159中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的粒子的径迹，气泡室中磁感强度方向垂直于纸面向里．以下判断可能正确的选项是( )图159A．a、b为α粒子的径迹B．a、b为γ粒子的径迹C．c、d为α粒子的径迹D．c、d为β粒子的径迹3．(2021·高考)家使用核反获取氚，再利用氘和氚的核反获得能量，核反方程分别为：X＋Y→42He＋31H＋ MeV和21H＋31H→42He＋X＋1 MeV，以下表述正确的有( )A．X是中子B．Y的质子数是3，中子数是6C．两个核反都没有质量亏损D．氘和氚的核反是核聚变反4．以下说法中正确的选项是( )A．用不可见光照射金属一比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大B．任何微观粒子都具有波动性，其波长λ＝h/p，式中h为普朗克常量，p为粒子的动量C．对任何一种金属都存在一个“极限频率〞，入射光的频率必须小于这个频率，才能产生光电效D．氢原子从基态跃迁至某激发态要吸收特频率的光子E．原子在a、b两个能级的能量分别为E a、E b，且E a＞E b，当原子从a能级跃迁到b能级时，释放的光子的波长λ＝hcE a－E b(其中c为真空中的光速，h为普朗克常量)5．以下说法正确的选项是( )A.31H＋21H→42He＋10n是核聚变反B．对物质加热或加压可以缩短原子核的半衰期C ．电子吸收光子后一能从金属外表逸出，成为光电子D．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性E．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，电子动能增加，原子势能减少6．以下说法中正确的选项是( )A．同种放射性元素在化合物中的半衰期比在单质B．β射线是放射性元素发生β衰变时原子核内的中子转化成质子时产生的电子流C．链式反中，铀块的体积必须超过临界体积D．利用γ射线的贯穿性可以进行金属探伤，也能进行人体的E．比结合能越大，原子核中核子结合越牢固，原子核越稳二、计算题(此题共6小题，共计50分．解答过程要有必要的文字说明和解题步骤)7．(8分)(2021·高考)如图1510所示，三个质量相同的滑块A、B、C，间隔相地静置于同一水平直轨道上．现给滑块A向右的初速度v0，一段时间后A与B发生碰撞，碰后A、B分别以18v0、34v0的速度向右运动，B再与C发生碰撞，碰后B、C粘在一起向右运动．滑块A、B与轨道间的动摩擦因数为同一恒值．两次碰撞时间均极短．求B、C碰后瞬间共同速度的大小．图15108．(8分)如图1511所示，静置于光滑水平面上的光滑斜劈质量为M、倾角为θ(不超过30°)、高为H，一个质量为m的小球以一的水平初速度(大小未知)从斜劈底端沿斜劈向上运动，在水平面与斜面连接处没有机械能损失．假设斜劈固时小球恰好可以冲到斜劈顶端，假设不固斜劈(斜面足够长)时，图1511(1)小球冲上斜劈后能到达的最大高度h为多少？(2)小球能沿斜面上行多长时间？9．(8分)如图1512所示，一个质量为9m的木块A(可看作质点)放在长度为L、质量为10m的平板小车B的右端，一颗质量为m、速度为v0的子弹从右侧射入木块A中，使木块A和子弹一起相对于小车B滑动．假设木块A恰好不从小车B上滑下，求：图1512(1)子弹射入木块A时，它们的共同速度和系统损失的机械能；(2)木块与小车之间的动摩擦因数．10．(8分)如图1513所示，在光滑水平面上用轻质弹簧连着质量分别为m和3m的A、B两个物块，A与竖直墙壁相接触，现用外力缓慢向左推B压缩弹簧，此过程中推力做的功为W，然后撤去外力，求：图1513(1)撤去外力到A离开墙壁的过程中，弹簧对物体B的冲量；(2)A离开墙壁后，弹簧的最大弹性势能．11．(8分)(2021·模拟)如图1514所示，已压缩的轻质弹簧用细线固在质量m＝2 kg的小球A与质量未知的小球B之间，置于高h＝0.8 m的光滑平台上，半径R＝0.5 m的光滑半圆轨道与平台平滑连接，现剪断细线，两小球被弹开，小球A通过半圆轨道最高点C时受轨道的压力大小为F N＝44 N，小球B落到水平地面上的P点，P点到平台的水平距离为x＝1.2 m，取g＝10 m/s2，求小球B的质量M和弹簧开始储存的弹性势能E p.图151412．(10分)(2021·模拟)如图1515所示，AB为倾角θ＝37°的粗糙斜面轨道，通过一小段光滑圆弧与光滑水平轨道BC相连接，质量为m2的小球乙静止在水平轨道上，质量为m1的小球甲以速度v0与乙球发生弹性正碰．假设m1∶m2＝1∶2，且轨道足够长，要使两球能发生第二次碰撞，求乙球与斜面之间的动摩擦因数μ的取值范围．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图1515【详解答案】1．AB 光电效现象、黑体辐射的规律都可以用光的粒子性解释，选项A 正确，选项C错误；热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性，选项B正确；由德布罗意波长公式λ＝hp和p2＝2m·E k知动能相的质子和电子动量不同，德布罗意波长不相，选项D错误．2．AD 由于α粒子带正电，β粒子带负电，γ粒子不带电，据左手那么可判断a、b可能为α粒子的径迹，c、d可能为β粒子的径迹，选项AD正确．3．AD 核反方程遵守核电荷数守恒和质量数守恒，那么由21H＋31H→42He＋X ＋1 MeV知X为10n，由X＋Y→42He＋31H＋ MeV知Y为63Li，其中Y的质子数是3，中子数也是3，选项A正确，选项B错误；两个核反都释放出核能，故都有质量亏损，选项C错误；X＋Y→42He＋31H＋ MeV是原子核的人工转变，21H＋31H→42He ＋10n＋1 MeV为轻核聚变，选项D正确．4．BDE 不可见光包括红外线、紫外线，红外线光子能量小于可见光，假设用红外线照射金属一比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能小，选项A错误．对任何一种金属都存在一个“极限频率〞，入射光的频率必须大于这个频率，才能产生光电效，选项C错误．根据玻尔原子模型可知，原子从高能级跃迁到低能级时会释放光子，由E a－E b＝hc/λ，解得λ＝hcE a－E b，选项E 正确．5．ADE 31H ＋21H →42He ＋10n 属于核聚变反类型，A 选项正确；原子核的半衰期与温度和压强无关，B 选项错误；电子吸收光子后能量大于逸出功时才能从金属外表逸出，C 选项错误；不仅光子，任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有波粒二象性，D 选项正确；氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，库仑力做正功，电子动能增加，原子电势能减少，E 选项正确．6．BCE 半衰期的大小由放射性元素的原子核内部因素决，跟元素所处的物理状态或化学状态无关，A 错；β射线是放射性元素发生β衰变时原子核内的中子转化成质子时产生的电子流，B 对；要引起链式反，铀块的体积必须超过临界体积，C 对；利用γ射线的贯穿性可以进行金属探伤，但γ射线对人体细胞伤害太大，不能进行人体的，D 错；比结合能越大，原子核中核子结合越牢固，原子核越稳，E 对．7．解析：设滑块质量为m ，A 与B 碰撞前A 的速度为v A ，由题意知，碰撞后A 的速度v ′A ＝18v 0，B 的速度v B ＝34v 0，由动量守恒律得mv A ＝mv ′A ＋mv B ①设碰撞前A 克服轨道阻力所做的功为W A ，由功能关系得W A ＝12mv 20－12mv 2A ②设B 与C 碰撞前B 的速度为v ′B ，B 克服轨道阻力所做的功为W B ，由功能关系得W B ＝12mv 2B －12mv ′2B ③据题意可知W A ＝W B ④设B 、C 碰撞后瞬间共同速度的大小为v ，由动量守恒律得mv ′B ＝2mv ⑤联立①②③④⑤式，代入数据得 v ＝2116v 0.⑥答案：2116v 0 8．解析：(1)斜劈固时，对小球沿斜劈上行的全过程，据动能理有－mgH ＝0－12mv 2斜劈不固时，小球冲上斜劈过程中系统水平方向动量守恒，当小球在斜劈上到达最大高度h 时，相对于斜劈静止，故它们有共同的水平速度v .由动量守恒律得mv 0＝(M ＋m )v由能量守恒有： 12mv 20＝12(M ＋m )v 2＋mgh 联立解得h ＝MM ＋mH .(2)小球自斜劈底端上行至最大高度过程中，仅受重力mg 与斜面支持力F N ，据动量理竖直方向有(mg －F N cos θ)t ＝0水平方向有－F N sin θ·t ＝mv －mv 0联立解得t ＝M cot θM ＋m2H g.答案：(1)MM ＋m H (2)M cot θM ＋m2Hg9．解析：(1)子弹与木块相互作用的时间极短，由动量守恒律得mv 0＝(m ＋9m )v 1解得：v 1＝0.1v 0由能量守恒律可知，损失的机械能ΔE ＝12mv 20－12(m ＋9m )v 21＝920mv 20.(2)木块A 和子弹一起相对于小车B 滑动，由动量守恒律(m ＋9m )v 1＝(10m ＋m ＋9m )v 2 由功能关系得μ(m ＋9m )gL ＝12(m ＋9m )v 21－12(10m ＋m ＋9m )v 22联立解得：μ＝v 20400gL.答案：(1)0.1v 0 920mv 20 (2)μ＝v 2400gL10．解析：(1)撤去外力，当弹簧恢复原长时，A 离开墙壁设此时物体B 的速度为v 0，那么W ＝12·3mv 2此过程中弹簧对物体B 的冲量为I ＝3m ·v 0＝6mW .(2)当A 、B 速度相时，弹簧被拉伸到最长，弹性势能最大，由动量守恒和能量守恒得3mv 0＝(m ＋3m )v 112·3mv 20＝12(m ＋3m )v 21＋E pm 联立解得E pm ＝W4.答案：(1)6mW (2)W411．解析：小球A 在最高点C ，由牛顿第二律有mg ＋F N ＝m v 2CR代入数值得v C ＝4 m/s小球A 从平台到最高点C ，由动能理有－mg ·2R ＝12mv 2C －12mv 2A代入数值得v A ＝6 m/s小球B 做平抛运动，由平抛运动规律有h ＝12gt 2x ＝v B t代入数值得v B ＝3 m/s剪断细线时，由动量守恒有mv A ＝Mv B 代入数值得M ＝4 kg由能量守恒有E p ＝12mv 2A ＋12Mv 2B代入数值得E p ＝54 J. 答案：4 kg 54 J12．解析：设碰后甲的速度为v 1，乙的速度为v 2，由动量守恒和机械能守恒律有m 1v 0＝m 1v 1＋m 2v 2①12m 1v 20＝12m 1v 21＋12m 2v 22② 联立①②式解得v 1＝m 1－m 2m 1＋m 2v 0＝－13v 0，v 2＝2m 1m 1＋m 2v 0＝23v 0.设上滑的最大位移大小为s ，滑到斜面底端的速度大小为v ，由动能理有－(m 2g sin 37°＋μm 2g cos 37°)s ＝0－12m 2v 22③(m 2g sin 37°－μm 2g cos 37°)s ＝12m 2v 2④联立③④式解得⎝ ⎛⎭⎪⎫v v 22＝3－4μ3＋4μ.乙要能追上甲，那么v ＞v 03⑤解得μ＜0.45. 答案：μ＜0.45。

高考物理二轮复习碰撞与动量守恒近代物理初步课时达标自测(含试题,含详解)

【三维设计】2014年高考物理二轮复习碰撞与动量守恒近代物理初步课时达标自测（含2013试题，含详解）1．(2013·重庆高考)铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：235 92 U＋10n→a＋b＋210n，则a＋b可能是( )A.140 54Xe＋9336KrB.141 56Ba＋9236KrC.141 56Ba＋9338SrD.140 54Xe＋9438Sr解析：选D 本题考查核反应方程，意在考查考生对基础知识的掌握情况。

核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，通过核反应前后的质量数和电荷数相等不难得出A、B、C 错误，D项正确。

2．(2013·郑州模拟)下列四幅图的有关说法中正确的是( )图1A．图①中，若两球质量相等，碰后m2的速度一定不大于vB．图②中，射线甲由α粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷C．图③中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，遏止电压U c越大D．图④中，链式反应属于重核的裂变解析：选AD 当两球发生弹性碰撞时所获得的速度最大为v，A正确；由左手定则可知，甲是由β粒子组成的，带一个单位负电荷，B错误；由图可知，遏止电压U c与入射光强度无关，C错误；链式反应属于重核裂变，D正确。

3．(2013·北京高考)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。

强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实。

图2光电效应实验装置示意如图2。

用频率为ν的普通光源照射阴极K ，没有发生光电效应。

换用同样频率ν的强激光照射阴极K ，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U ，即将阴极K 接电源正极，阳极A 接电源负极，在KA 之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U ，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U 可能是下列的(其中W 为逸出功，h 为普朗克常量，e 为电子电荷量)A ．U ＝hνe －WeB ．U ＝2hνe －W eC ．U ＝2hν－WD ．U ＝5hν2e －W e解析：选B 本题考查光电效应知识，意在考查考生对光电效应规律的正确理解和应用能力。