2016届高三物理新课标动量守恒与原子物理复习题

动量守恒是最早发现的一条守恒定律，以下是动量守恒与原子物理复习题，请考生练习。

1.(2015长春质量监测)(1)(5分)处于n=4能级的大量氢原子，向低能级跃迁的过程中，释放的光子中有两种能使金属A产生光电效应，有五种能使金属B产生光电效应，则能使金属B产生光电效应而不能使金属A产生光电效应的光子可能为________。(1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)

A.从n=3能级跃迁到n=1能级发出的光子

B.从n=2能级跃迁到n=1能级发出的光子

C.从n=3能级跃迁到n=2能级发出的光子

D.从n=4能级跃迁到n=2能级发出的光子

E.从n=4能级跃迁到n=1能级发出的光子

(2)(10分)如图所示，小车上固定有一内壁光滑的弯管，弯管左、右两端管口在同一水平面上。弯管及小车的总质量为M，小车静止于光滑水m=M的小球以水平速度v0(未知)射入弯管，小球直径略小于弯管，弯管最高处距管口的竖直高度为h。设小球与弯管在相互作用过程中无机械能损失，小球离开小车时，速度仍是水平的。

①若小球恰好能到达弯管的最高点，试求v0的大小;

②若小球到达弯管的最高点后，从右端离开小车，试求离开小车时小球的速度(v0表示)。

2.(1)(5分)下列________。(填写正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个给5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)

A.玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象

B.放射性元素一次衰变可同时产生射线和射线

C.氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的能量增大

D.放射性元素发生衰变，新核的化学性质不变

E.当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出，则改用紫光照射也一定会有电子

(2)(10分)如图所示，甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m，两船沿同一直线向同一方向运动，速度分别为2v0、v0。为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，不计水的阻力。求：

①抛出货物的最小速度和抛出货物后乙船的速度;

②抛出货物过程中人做的最少功。

3.(1)(5分)下列说法不正确的是________。(填写正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个给5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)

A.对天然放射现象的研究建立了原子的核式结构

B.爱因斯坦在对光电效应的研究中提出了光子说

C.宏观物体尽管可以看作物质波，但它们不具有干涉、衍射等现象

D.铀核发生裂变时的核反应是UBa+Kr+2n

E.根

(2)(10分)如图所示，圆弧A与滑块B相互接触，固定在水平地面上，滑块B上表面的轻弹簧右端与B上竖直挡板连接，左端连接质量为m的小球1，弹簧处于自然伸长状态，滑块的上表面与圆弧的最低点等高，现让另一质量也为m的小球2从圆弧顶端滑下，圆弧面和滑块上表面光滑，圆弧的半径为R，则：

①从圆弧上滑下的小球2与小球1接触前的一瞬

②若两球相碰后粘在一起，弹簧获得的最大弹性势能多大?

4.(2015南昌一模)(1)(5分)如图所示，现有大量氢原子从n=4的能级发生跃迁，并发射光子照射一个钠光电管，其逸出功为2.29 eV，以下说法正确的是________。(填写正确1个得2分，选对2个得4分，选对3个给5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)

A.氢原子只能发出6种不同频率的光

B.能够让钠光电管发生光电效应现象的有4种光子

C.为了增加钠光电管的光电流强度，可增加入射光的频率

D.光电管发出的光电子与原子核发生衰变时飞出的电子都是来源于原子核内部

E.钠光电管发出的光电子最多能够让氢原子从n=1的能级跃迁到n=2的能级

(2)(10分)如图所示，质量为m的有孔物体A套在固定的光滑水平杆上，在A的下面用细绳挂一质量为M的物体B，若A固定不动，给B一个水平冲量I，B恰能上升到使绳水平的位置;当A不固定时，要B物体上升到使绳水平的位置，则给它的水平瞬时冲量应为多大?

参考答案

1.【详细分析】(2)①小球到达最高点时恰与小车等速。这一过程系统水平方向动量守恒且系统机械能守恒;

mv0=(m+M)v

mv=(M+m)v2+mgh

解得v0=2=

②当小球从右边离开小车时，设小球和车的末速度分别为v1、v2，有

mv0=mv1+Mv2

mv=mv+Mv

解出两组解，小球从左边离开的解是v1=-v0，v2=v0(舍去)

对应于小球从右边离开的解是v1=v0，v2=0

答案 (1)BCD (2)①v0= ②v1=v0，v2=0

2.【详细分析】(1)玻尔理论成功地解释了氢原子的光谱现象，A正确;放射性元素一次衰变时不能同时放出射线和射线，即B错误;氢原子核外的电子从低轨道迁移到高轨道的C正确;放射性元素发生衰变时原子序数发生变化，其化学性质也变化，即D错误;紫光的频率比蓝光大，因此光子的能量也大，当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出，则改用紫光照射也一定能发生光电效应，即E正确。

(2)①设乙船上的人抛出货物的最小速度大小为vmin，抛出货物后乙船的速度为v2，甲船上的人接到货物后甲船的速度为v1。由动量守恒定律得12mv0=11mv2-mvmin，

10m2v0-mvmin=11mv1

为避免两船相撞应满足v1=v2

联立解得：v2=v0，vmin=4v0。

②当抛出货物的速度最小时，人做的功最少。由功能关系得

W=11mv+mv-12mv

代入数据得W=mv

答案 (1)ACE (2)①4v0 v0 ②mv

3.【详细分析】(1)天然放射现象提示了原子核结构的复杂性，A错误;爱因斯坦在对光电效应的研究中提出了光子说，B正确;宏观物体可以看作物质波，同样具有干涉和衍射等现象，C错误;铀核裂变的核反应是：U+nBa+Kr3n，故D错误;氢原子辐射出光子后，氢原子电势能减小，轨道半径减小，向心加速度增大，故选项E正确。

(2)①小球2滑下过程中机械能守恒

mgR=mv

v1=

②两球碰撞后粘在一起，设共同速度为v2

mv1=2mv2

v2=

粘在一起后两球具有的动能全部转化为弹簧的弹性势能

即Ep=2m()2=mgR

答案 (1)ACD (2)① ②mgR

4.【详细分析】(2)若A固定：I=Mv

Mv2=MgL

联立解得：I=M