高考物理二輪復(fù)習(xí) 第1部分 核心突破 專題2 能量、動(dòng)量和原子物理 第3講 原子物理和動(dòng)量演練
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第3講 原子物理和動(dòng)量 1.(2015重慶卷)高空作業(yè)須系安全帶,如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落,從開始跌落到安全帶對(duì)人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h(可視為自由落體運(yùn)動(dòng)).此后經(jīng)歷時(shí)間t安全帶達(dá)到最大伸長(zhǎng),若在此過程中該作用力始終豎直向上,則該段時(shí)間安全帶對(duì)人的平均作用力大小為( A ) A.+mg B.-mg C.+mg D.-mg 解析:人做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),有v=,選向下為正方向,又mgt-Ft=0-mv,得F=+mg,所以A正確. 2.關(guān)于原子核的結(jié)合能,下列說法正確的是( ABC ) A.原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 B.一重原子核衰變成α粒子和另一原子核,衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能 C.銫原子核(Cs)的結(jié)合能小于鉛原子核(Pb)的結(jié)合能 D.比結(jié)合能越大,原子核越不穩(wěn)定 E.自由核子組成原子核時(shí),其質(zhì)量虧損對(duì)應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能 解析:結(jié)合能是原子核完全分解成自由核子時(shí)吸收的能量,選項(xiàng)A正確;由于重核裂變反應(yīng)中能量守恒,且釋放能量,因此,衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原重核的結(jié)合能,選項(xiàng)B正確;原子核的核子數(shù)越多,結(jié)合能越大,選項(xiàng)C正確;比結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;自由核子結(jié)合成原子核時(shí)釋放能量,其質(zhì)量虧損對(duì)應(yīng)的能量等于原子核的結(jié)合能,選項(xiàng)E錯(cuò)誤. 3.有些核反應(yīng)過程是吸收能量的,例如,在X+N―→O+H中,核反應(yīng)吸收的能量Q=[(mO+mH)-(mX+mN)]c2.在該核反應(yīng)方程中,X表示什么粒子?X粒子以動(dòng)能Ek,轟擊靜止的N核,若Ek=Q,則該核反應(yīng)能否發(fā)生?請(qǐng)簡(jiǎn)要說明理由. 解析:設(shè)X粒子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別為A和Z,根據(jù)核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,有A+14=17+1,Z+7=8+1,可得A=4,Z=2,所以X粒子是He.He粒子轟擊靜止的N核,說明He粒子具有動(dòng)量,由動(dòng)量守恒知,反應(yīng)后總動(dòng)量不為零,則吸收的能量小于Q,所以這樣的核反應(yīng)不能發(fā)生. 答案:He 不能發(fā)生,因?yàn)椴荒芡瑫r(shí)滿足能量守恒和動(dòng)量守恒的要求. 4.(2016陜西寶雞九校聯(lián)考)盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)了,發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)為:N+He―→O+H.已知氮核質(zhì)量為mN=14.007 53 u,氧核的質(zhì)量為mo=17.00454u,氦核的質(zhì)量為mHe=4.00387u.質(zhì)子(氫核)質(zhì)量為mF=1.00815 u.(已知:1uc2=931 MeV,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 求:(1)這一核反應(yīng)是吸收能量還是放出能量的反應(yīng)?相應(yīng)的能量變化為多少? (2)若入射氦核以v0=3107 m/s的速度沿兩核中心連線方向轟擊靜止氮核,反應(yīng)生成的氧核和質(zhì)子同方向運(yùn)動(dòng),且速度大小之比為1∶50,求氧核的速度大小. 解析:(1)Δm=mN+mHe-mo-mp=-0.001 29 u. ΔE=Δmc2=-1.20 MeV. 故這一核反應(yīng)是吸收能量的反應(yīng), 吸收的能量為1.20 MeV. (2)mHev0=mHvH+mOvO, 又vO∶vH=1∶50,解得vO=1.8106 m/s. 答案:(1)吸收能量 1.20 MeV (2)1.8106 m/s 5.(湖北武漢2016屆模擬)如圖所示,AB為傾角θ=37的粗糙斜面軌道,通過一小段光滑圓弧與光滑水平軌道BC相連接,質(zhì)量為m2的小球乙靜止在水平軌道上,質(zhì)量為m1的小球甲以速度v0與乙球發(fā)生彈性正碰,若m1∶m2=1∶2,且軌道足夠長(zhǎng),要使兩球能發(fā)生第二次碰撞,求乙球與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ的取值范圍.(sin 37=0.6,cos 37=0.8) 解析:設(shè)碰后甲的速度為v1,乙的速度為v2,由動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒定律有m1v0=m1v1+m2v2, ① m1v=m1v+m2v, ② 聯(lián)立①②式解得v1=v0=-v0, v2=v0=v0. 設(shè)上滑的最大位移大小為s,滑到斜面底端的速度大小為v,由動(dòng)能定理有 (m2gsin 37+μm2gcos 37)s=m2v, ③ (m2gsin 37-μm2gcos 37)s=m2v2, ④ 聯(lián)立③④式解得()2= 乙要能追上甲,則v>, ⑤ 解得μ<0.45. 答案:μ<0.45- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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