【创新设计】（山东专用）2022高考物理二轮专题辅导训练 专题6 第15讲 动量守恒定律 原子结构和原子核（含解析）.docx

1、第15讲动量守恒定律原子结构和原子核1(2022山东卷，38)(1)氢原子第n能级的能量为En，其中E1为基态能量当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为1；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为2，则_.(2)光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为mA3m、mBmCm，开始时B、C均静止，A以初速度v0向右运动，A与B碰撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变求B与C碰撞前B的速度大小 图6151对B、C木块：mBvB(mBmC)v由A与B间的距离保持不变可知vAv联立式，代入数据得vBv0.答案(1)(2)v02(2022山东卷，38)(

2、1)恒星向外辐射的能量来自其内部发生的各种热核反就，当温度达到108 K时，可以发生“氦燃烧”完成“氦燃烧”的核反应方程：He_Be.Be是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.61016 s一定质量的Be，经7.81016 s后所剩Be占开始时的_(2)如图6152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mA2 kg、mB1 kg、mC2 kg.开始时C静止，A、B一起以v05 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61

3、52解析(1)根据质量数和电荷数守恒可知HeHeBe.经历半衰期的次数n3，故剩余的占开始时的()3.(2)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vA，C的速度为vC，以向右为正方向，由动量守恒定律得mAv0mAvAmCvCA与B在摩擦力作用下达到共同速度，设共同速度为vAB，由动量守恒定律得mAvAmBv0(mAmB)vABA与B达到共同速度后恰好不再与C碰撞，应满足vABvC联立式，代入数据得vA2 m/s答案(1)He(2)2 m/s3. (2022山东卷，39)(1)氢原子能级如图6153所示，当氢原子从n3跃迁到n2的能级时，辐射光的波长为656 nm.以下判断

4、正确的是_(双选，填正确答案标号) 图6153a氢原子从n2跃迁到n1的能级时，辐射光的波长大于656 nmb用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从n1跃迁到n2的能级c一群处于n3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线d用波长为633 nm的光照射，不能使氢原子从n2跃迁到n3的能级图6154(2)如图6154所示，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.开始时橡皮筋松弛，B静止， 给A向左的初速度v0.一段时间后，B与A同向运动发生碰撞并粘在一起碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍，也是碰撞前瞬间B的速度的一半求：B的质量；碰撞过程中A、B系统机械能的损失解

5、析(1)根据氢原子的能级图和能级跃迁规律，当氢原子从n2能级跃迁到n1的能级时，辐射光的波长一定小于656 nm，因此a选项错误；根据发生跃迁只能吸收和辐射一定频率的光子，可知b选项错误，d选项正确；一群处于n3能级上的氢原子向低能级跃迁时可以产生3种频率的光子，所以c选项正确(2)以初速度v0的方向为正方向，设B的质量为mB，A、B碰撞后的共同速度为v，由题意知：碰撞前瞬间A的速度为，碰撞瞬间B的速度为2v，由动量守恒定律得mmB2v(mmB)v由式得mB从开始到碰撞后的全过程，由动量守恒定律得mv0(mmB)v设碰撞过程A、B系统机械能的损失为E，则Em()2mB(2v)2(mmB)v2联

6、立式得Emv答案(1)cd(2)mv4(2022新课标全国卷，35)(1)(6分)关于天然放射性，下列说法正确的是_(填正确答案标号选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分每选错1个扣3分，最低得分为0分) 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、和三种射线中，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、和三种射线图6155(2)(9分)如6155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h0.8 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

7、0.3 s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mB3mA，重力加速度大小g10 m/s2，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失求：B球第一次到达地面时的速度；P点距离地面的高度解析(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、三种射线中，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衰变、要么是衰变，同时伴随射线的产生，选项E错(2)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将h0.8 m代入上式，得vB4

8、m/s设两球相碰前后，A球的速度大小分别为v1和v1(v10)，B球的速度分别为v2和v2.由运动学规律可得v1gt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mAv1mBv2mBv2mAvmBvmBv22设B球与地面相碰后的速度大小为vB，由运动学及碰撞的规律可得vBvB设P点距地面的高度为h，由运动学规律可得h联立式，并代入已知条件可得h0.75 m答案(1)BCD(2)4 m/s0.75 m5. (2022新课标全国卷，35)(1)(5分)在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用下列说法符合历史事实的是_(填正

9、确答案标号选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)A密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值B贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核 C居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素D卢瑟福通过粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子E汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷(2)(10分)现利用图6156所示的装置验证动量守恒定律在图中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固

10、定一遮光片，光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间图6156实验测得滑块A的质量m10.310 kg，滑块B的质量m20.108 kg，遮光片的宽度d1.00 cm；打点计时器所用交流电的频率f50.0 Hz.将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与B相碰碰后光电计时器显示的时间为tB3.500 ms，碰撞前后打出的纸带如图6157所示图6157若实验允许的相对误差绝对值(|100%)最大为5%，本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律？写出运算过程解析(1)密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值为1.61019 C，选项A正确；贝克勒尔通过对

11、天然放射性研究发现了放射性元素，选项B错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素，选项C正确；卢瑟福通过粒子散射实验，得出了原子的核式结构理论，选项D错误；汤姆逊通过对阴极射线在电场及在磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测定了粒子的比荷，选项E正确(2)按定义，物体运动的瞬时速度大小为v则v式中s为物块在很短时间t内走过的路程，设纸带上打出相邻两点的时间间隔为tA，则tA0.02 stA可视为很短，设在A碰撞前后瞬时速度大小分别为v0、v1，将式和图给实验数据代入式可得：v0 m/s2.00 m/sv1 m/s0.970 m/s设B在碰撞后的速度大

12、小为v2，由式有v2代入题所给的数据可得：v22.86 m/s设两滑块在碰撞前后的动量分别为p和p，则pm1v0pm1v1m2v2两滑块在碰撞前后总动量相对误差的绝对值为|100%联立式并代入有关数据，可得：1.7%5%因此，本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律答案(1)ACE(2)见解析从近几年山东卷来看，本专题考查的题型及知识内容都比较稳定从题型看，试题一大一小的组合题型小题是填空题或选择题，大题是计算题从知识内容上看，小题考查的主要有：玻尔理论、核反应及核能，大题均为动量守恒或动量守恒与能量守恒相结合的题目高考热点动量、动量定理、动量守恒定律及其应用为重点；原子的能级跃迁、原子核的衰变规律、核反应方程核能的计算应为次重点命题预测2022年高考，动量、动量守恒定律及其应用以计算题的形式出现的可能性大，其他考点以选择题或填空题的形式出现，主要集中在氢原子的能级结构、能级公式，原子核的组成，核反应方程等知识点上