发布时间 : 星期日 文章考前三个月2015届高考物理名师考点点拨专题讲义：专题17+原子物理和动量（含14真题及原创解析）更新完毕开始阅读
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答案 (1)73Li＋1H→22He 2.673×10
－12
(2)见解析
解析 (2)猴子跳离木箱A过程动量守恒，跳离后木箱速度为vA1 (M＋m)v0＝mv＋MvA1 解得vA1＝1.5 m/s
猴子跳上木箱B后再跳离木箱B，B和猴子组成的系统动量守恒：mv＝mv＋MvB1 解得vB1＝0
A木箱将追上B木箱发生正碰，A、B组成的系统动量守恒，碰后速度为vAB， MvA1＝2MvAB
解得vAB＝0.75 m/s，方向水平向右 猴子跳上C过程动量守恒：mv＝(m＋M)vC 解得vC＝2 m/s，方向水平向右
3．(1)某放射性元素的原子核内有N个核子，其中有n个质子，该原子核发生2次α衰变和2次β衰变，变成1个新核，则( ) A．衰变前原子核有(N－n)个中子 B．衰变后新核的核子数为(N－4) C．衰变后新核有(n－2)个质子
D．衰变前原子核的质量等于衰变后新核质量与放出粒子质量的和
(2)如图2所示，在光滑的水平面上，有三个小球A、B、C，质量分别为mA＝1 kg、mB＝2 kg、mC＝4 kg，A、B之间有一个弹簧(与物体不拴接)，在外力作用下处于压缩状态，储存了弹性势能Ep＝108 J，某时刻突然撤去外力，由静止释放A、B，B离开弹簧后与C正碰，碰撞后粘在一起．求：B、C粘在一起后的速度大小．
图2
答案 (1)AC (2)2 m/s
解析 (2)A、B系统动量守恒，有mAv1－mBv2＝0
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机械能守恒，有Ep＝mAv 1＋mBv 2 22B、C碰撞动量守恒，有mBv2＝(mB＋mC)v 解得v＝2 m/s
题组2 原子物理基础知识、能级与动量的组合
4．(1)一群氢原子处于量子数n＝4能级状态，氢原子的能级图如图3所示，氢原子可能发射________种频率的光子；氢原子由量子数n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射光子的能量是________ eV；用n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射的光子照射下表中几种金属，金属________能发生光电效应．
图3
几种金属的逸出功 金属 逸出功W/eV 铯 1.9 钙 2.7 镁 3.7 钛 4.1 (2)如图4所示，用轻弹簧相连的质量均为2 kg的A、B两物块静止在光滑的水平地面上，质量为4 kg的物块C以v＝6 m/s的速度向左运动，C与B碰撞后，立即粘在一起运动．求：在弹簧压缩到最短的过程中，
图4
①弹簧最大的弹性势能为多大？ ②弹簧对A的冲量是多大？
答案 (1)6 2.55 铯 (2)①12 J ②6 kg·m/s 解析 (2)①B与C碰后mCv＝(mC＋mB)v1 A、B、C三者共速时(mC＋mB)v1＝(mA＋mB＋mC)v2 则弹簧的最大弹性势能为
1212Ep＝(mC＋mB)v 1－(mA＋mB＋mC)v 2 22代入数据可得，Ep＝12 J. ②由动量定理可得，I＝mAv2－0 所以I＝6 kg·m/s.
5．(1)氢原子辐射出一个光子之后，根据玻尔理论，下面叙述正确的是________． A．原子从高能级跃迁到低能级 B．电子绕核运动的半径减小 C．电子绕核运动的周期不变 D．原子的电势能减小 E．电子绕核运动的动能减小
(2)如图5所示，在光滑的水平面上，静止的物体B侧面固定一个轻弹簧，物体A以速度v0沿水平方向向右运动，通过弹簧与物体B发生作用，两物体的质量均为m.
图5
①求它们相互作用过程中弹簧获得的最大弹性势能Ep；
②若B的质量变为2m，再使物体A以同样的速度通过弹簧与静止的物体B发生作用，求当弹簧获得的弹性势能也为Ep时，物体A的速度大小．
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答案 (1)ABD (2)①mv ②v或0
4030解析 (2)①当A、B速度相同时，弹簧的弹性势能最大． 则mv0＝2mv
11mv0 2＝×2mv2＋Ep 22
12
解得Ep＝mv 0 4
②当B的质量为2m时，设A、B的速度分别为v1、v2，有 mv0＝mv1＋2mv2 111222mv 0＝mv 1＋×2mv 2＋Ep 222
2
解得v1＝v0或v1＝0.
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当v1＝v0时，v2＝v0，运动方向水平向右，符合条件；
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1
当v1＝0时，v2＝v0，运动方向水平向右，也符合条件．
2题组3 原子物理基础知识、光电效应与动量的组合
6．(1)如图6所示，电路中所有元件完好，当光照射到光电管上时，灵敏电流计中没有电流通过，可能的原因是________．
图6
A．入射光强度较弱 B．入射光波长太长 C．光照射时间太短 D．电源正负极接反
(2)如图7为实验室常用的气垫导轨验证动量守恒的装置．两带有等宽遮光条的滑块A和B，质量分别为mA、mB，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tA和tB，若有关系式________________ ______，则说明该实验动量守恒．
图7
30
(3)3015P是人类首先制造出的放射性同位素，其半衰期为2.5 min，能衰变为14Si和一个未知
粒子．
①写出该衰变的方程；
30②已知容器中原有纯3015P的质量为m，求5 min后容器中剩余15P的质量．
答案 (1)BD
mAmBmAmB＝或－＝0 tAtBtAtB
m300
(3)①30P→Si＋e ② 15141
4(2)气垫导轨水平
解析 (1)灵敏电流计中没有电流通过，可能是未发生光电效应现象，即入射光的频率小于金属的截止频率，与光照强度无关，故选项A错误，选项B正确；与入射光的照射时间无关，故选项C错误；还可能是由于电源正负极接反，即电场反向导致，故选项D正确． (2)滑块在气垫导轨上能自由静止，说明气垫导轨水平，因为滑块在气垫导轨上所受阻力忽略不计，认为是零，若上述过程A、B系统动量守恒，则有：mAvA＝mBvB，又由于两遮光条等
mAmBmAmB宽，则＝或－＝0.
tAtBtAtB(3)①根据衰变过程中质量数守恒和电荷数守恒可知该衰变的方程为：
3030015P→14Si＋1e
②5 min后容器中剩余3015P的质量为：
1t1m
m′＝()·m＝()2m＝.
2τ24
7．(1)如图8所示，与锌板相连的验电器的铝箔原来是张开的，现在让弧光灯发出的光照射到锌板，发现与锌板相连的验电器的铝箔张角变大，此实验事实说明________．
图8
A．光具有波动性 B．光具有粒子性
C．铝箔张角大小与光照时间无关
D．若改用激光器发出的红光照射锌板，观察到验电器的铝箔张角则一定会变得更大 E．验电器的铝箔原来带正电
(2)如图9所示，长度为L的长木板A右边固定着一个挡板，包括挡板在内的总质量为M，静止在光滑的水平地面上．小木块B质量为m，从A的左端开始以初速度v0在A上滑动，滑