课时巩固过关练(十七) 9.docVIP

温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。 课时巩固过关练(十七) 碰撞与动量守恒 近代物理初步 (45分钟　100分) 1.(12分)(1)恒星向外辐射的能量来自其内部发生的各种热核反应,当温度达到108K时,可以发生“氦燃烧”。 ①完成“氦燃烧”的核反应方程He+　　　?Be+γ。 Be是一种不稳定的粒子,其半衰期为2.6×10-16s。一定质量的Be,经7.8×10-16s后所剩Be占开始时的　　　　。 (2)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。若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。(sin37°=0.6,cos37°=0.8) 【解析】(1)①根据电荷数守恒、质量数守恒可得应为He(或α) ②因为==3 所以：m=m0(=m0 (2)设碰后甲的速度为v1,乙的速度为v2,由动量守恒和能量关系知：m1v0=m1v1+m2v2 m1=m1+m2 联立解得：v1=v0=-v0 v2=v0=v0 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,由动能定理知： (m2gsin37°+μm2gcos37°)s=m2 (m2gsin37°-μm2gcos37°)s=m2v2 联立解得()2= 乙要能追上甲,则v 解得μ0.45 答案：(1)He(或α)　②　(2)μ0.45 2.(12分)(2015·保山三模)(1)(多选)以下是有关近代物理内容的若干叙述,其中正确的是(　　) A.太阳内部发生的核反应是热核反应 B.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,可能是因为这束光的光强太小 C.按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,但原子的能量增大 D.原子核发生一次β衰变,该原子外层就失去一个电子 E.天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内放出的射线 (2)光滑水平面上A、B两小球向同一方向运动,B在前,A在后,已知A的动量为pA=6kg·m/s,B的质量为mB=4kg,速度为vB=3m/s,两球发生对心碰撞后,速度同为4m/s。求： ①A球的质量。 ②碰撞前后系统动能的损失。 【解析】(1)选A、C、E。太阳内部氢核聚变成氦核的反应是热核反应,A正确;一束光照射到某种金属上不能发生光电效应是因为其频率小于极限频率,与这束光的光强大小无关,B错误;按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,但由于电场力做负功,故原子的能量增大,C正确;β衰变的实质nHe,与原子外层电子无关,D错误;天然放射现象中发出的三种射线都是从原子核内放出的射线,E正确。 (2)①对A、B组成的系统,由动量守恒定律知： pA+mBvB=(mA+mB)v共 代入数据得mA=0.5kg ②设碰撞前后系统动能的损失为ΔEk ΔEk=+mB-(mA+mB)=18J 答案：(1)A、C、E　(2)①0.5kg　②18J 3.(12分)(2015·海南高考)(1)氢原子基态的能量为E1=-13.6eV。大量氢原子处于某一激发态。由这些氢原子可能发出的所有的光子中,频率最大的光子能量为-0.96E1,频率最小的光子的能量为　　　　eV(保留2位有效数字),这些光子可具有　　　　种不同的频率。 (2)运动的原子核X放出α粒子后变成静止的原子核Y。已知X、Y和α粒子的质量分别是M、m1和m2,真空中的光速为c,α粒子的速度远小于光速。求反应后与反应前的总动能之差以及α粒子的动能。 【解析】(1)频率最大的光子能量为-0.96E1,即En-(-13.6eV)=-0.96×(-13.6eV),解得En=-0.54eV 即n=5,从n=5能级开始,根据可得共有10种不同频率的光子。 从n=5到n=4跃迁的光子频率最小,根据E=E4-E5可得频率最小的光子的能量为0.31eV。 (2)反应后由于存在质量亏损,所以反应前后总动能之差等于质量亏损而释放出的能量,故根据爱因斯坦质能方程可得m2-M=(M-m1-m2)c2　 ①[来源:学.科.网Z.X.X.K]H轰击静止的X,生成两个He。上述核反应方程中的X核的质子数为　　　　,中子数为　　　。 (2)如图所示,光滑的水平面上有一个质量为M=2m的凸型滑块,它的左侧面与水平面相切,并且光滑,滑块的高度为h。质量为m的小球,以某一初速度在水平面上迎着光滑曲面冲向滑块。试分析计算小球的初速度满足什么条件,小球才能越过滑块。 【解析】(1)此核反应方程可写为HXH