2017～2018學(xué)年物理二輪專題卷（九）說明：1．本卷主要考查動(dòng)量守恒定律原子結(jié)構(gòu)與原子核。2．考試時(shí)間60分鐘，滿分100分。一、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6～8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。A．盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置B．盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的實(shí)驗(yàn)裝置C．湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子的實(shí)驗(yàn)裝置D．查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實(shí)驗(yàn)裝置2．(2017·湖北八市聯(lián)考)人們發(fā)現(xiàn)，不同的原子核，其核子的平均質(zhì)量(原子核的質(zhì)量除以核子數(shù))與原子序數(shù)有如圖所示的關(guān)系．下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和核反應(yīng)的說法錯(cuò)誤的是()A．由圖可知，原子核D和E聚變成原子核F時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損，要放出能量B．由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損，要放出核能C．已知原子核A裂變成原子核B和C時(shí)放出的γ射線能使某金屬板逸出光電子，若增加γ射線強(qiáng)度，則逸出光電子的最大初動(dòng)能增大D．在核反應(yīng)堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了控制核反應(yīng)速度3．(2017·江蘇蘇中三市第二次調(diào)研測(cè)試)許多情況下光是由原子內(nèi)部電子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，因此光譜的研究是探索原子結(jié)構(gòu)的一條重要途徑．關(guān)于氫原子光譜、氫原子能級(jí)和氫原子核外電子的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是()A．氫原子巴爾末線系譜線是包含從紅外到紫外的線狀譜B．氫原子光譜的不連續(xù)性，表明了氫原子的能級(jí)是不連續(xù)的C．氫原子處于不同能級(jí)時(shí)，電子在各處的概率是相同的D．氫光譜管內(nèi)氣體導(dǎo)電發(fā)光是熱輻射現(xiàn)象4．(2017·廣東百校聯(lián)考)滑板運(yùn)動(dòng)是極限運(yùn)動(dòng)的鼻祖，許多極限運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目均由滑板項(xiàng)目延伸而來．如圖所示，質(zhì)量為m1＝50kg的人從軌道上的A點(diǎn)以v0的水平速度沖上質(zhì)量為m2＝5kg的高度不計(jì)的靜止滑板后，又一起滑向光滑軌道DE，到達(dá)E點(diǎn)時(shí)速度減為零，然后返回，已知H＝1.8m，重力加速度g＝10m/s2.設(shè)人和滑板可看成質(zhì)點(diǎn)，滑板與水平地面的摩擦力不計(jì)．則下列說法正確的是()A．人和滑板一起由D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過程中機(jī)械能不守恒B．人的初速度v0＝8m/sC．剛沖上DE軌道時(shí)，人的速度大小為6m/sD．人沖上滑板到二者共速的過程中機(jī)械能守恒5．(2017·黑龍江五校聯(lián)考)如圖甲所示為某實(shí)驗(yàn)小組驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，他們將光滑的長木板固定在桌面上，a、b兩小車放在木板上并在小車上安裝好位移傳感器的發(fā)射器，且在兩車相對(duì)面上涂上黏性物質(zhì)．現(xiàn)同時(shí)給兩車一定的初速度，使a、b沿水平面上同一條直線運(yùn)動(dòng)，發(fā)生碰撞后兩車黏在一起；兩車的位置x隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示．a(chǎn)、b兩車質(zhì)量(含發(fā)射器)分別為1kg和8kg，則下列說法正確的是()A．兩車碰撞前總動(dòng)量大于碰撞后總動(dòng)量B．碰撞過程中a車損失的動(dòng)能是eq\f(14,9)JC．碰撞后兩車的總動(dòng)能比碰前的總動(dòng)能小D．兩車碰撞過程為彈性碰撞6．(2017·湖南長沙一模)(多選)如圖甲所示，在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用相同頻率的單色光，分別照射陰極材料為鋅和銅的兩個(gè)不同的光電管，結(jié)果都能發(fā)生光電效應(yīng)．圖乙為其中一個(gè)光電管的遏止電壓Uc隨入射光頻率ν變化的函數(shù)關(guān)系圖象，對(duì)于這兩個(gè)光電管，下列判斷正確的是()A．因?yàn)椴牧喜煌莩龉Σ煌?，所以遏止電壓Uc不同B．光電子的最大初動(dòng)能不同C．因?yàn)楣鈴?qiáng)不確定，所以單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)可能相同，飽和光電流也可能相同D．兩個(gè)光電管的Uc－ν圖象的斜率可能不同A．小球a與小球b的動(dòng)量變化量之比為eq\r(2)∶1B．小球a、b、c的機(jī)械能守恒，動(dòng)量也守恒C．小球a與小球b受到的沖量之比為2∶1D．小球b、c受到的沖量相等8．(2017·遼寧三校調(diào)考)(多選)如圖所示，一質(zhì)量為m0＝0.05kg的子彈以水平初速度v0＝200m/s打中一放在水平地面上A點(diǎn)的質(zhì)量為m＝0.95kg的物塊，并留在物塊內(nèi)(時(shí)間極短，可忽略)，隨后物塊從A點(diǎn)沿AB方向運(yùn)動(dòng)，與距離A點(diǎn)L＝5m的B處的墻壁碰撞前瞬間的速度為v1＝8m/s，碰后以v2＝6m/s的速度反向運(yùn)動(dòng)直到靜止，測(cè)得物塊與墻碰撞的時(shí)間為t＝0.05s，g取10m/s2，則()A．物塊從A點(diǎn)開始沿水平面運(yùn)動(dòng)的初速度v＝10m/sB．物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.36C．物塊與墻碰撞時(shí)受到的平均作用力大小eq\x\to(F)＝266ND．物塊在反向運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的摩擦熱Q＝18J題號(hào)12345678答案二、非選擇題：本大題共4小題，共52分。按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。9．(2017·四川重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)在足夠長的光滑絕緣水平面上，兩虛線P、Q之間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一不帶電的絕緣小滑塊乙放在虛線Q的邊緣，一帶正電的小滑塊甲放在虛線P的邊緣，如圖所示．現(xiàn)將滑塊甲無初速度釋放，當(dāng)滑塊甲到達(dá)虛線Q時(shí)，與滑塊乙發(fā)生碰撞且碰撞時(shí)間極短，碰撞過程滑塊甲的電荷量不變，整個(gè)過程中僅碰撞一次，經(jīng)過一段時(shí)間兩滑塊保持一定的距離不變，且此距離為兩虛線間距的eq\f(4,9)，兩滑塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，求：(1)甲、乙兩滑塊的質(zhì)量之比；10．(2017·云南七校聯(lián)考)如圖所示，質(zhì)量為m＝0.6kg的小球A從半徑為R＝1.25m的四分之一光滑圓弧軌道頂端由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到軌道末端O點(diǎn)時(shí)與另一質(zhì)量為m′(未知)的小球B發(fā)生彈性正碰，碰撞后小球B水平拋出，經(jīng)0.5s時(shí)間小球B擊中平臺(tái)右下側(cè)擋板上的P點(diǎn)．以O(shè)為原點(diǎn)在豎直面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系，擋板形狀滿足方程y＝x2－10.25(單位：m)，重力加速度g＝10m/s2，不計(jì)碰撞時(shí)間．求：(1)碰后小球B的速度；(2)小球B的質(zhì)量和碰后小球A的速度．11．(2017·海南五校模擬)如圖所示，物塊B、C分別靜置于水平地面上的M、N兩點(diǎn)，一輕質(zhì)彈簧左端固定在O點(diǎn)，右端連接一物塊A但不黏連，現(xiàn)壓縮彈簧使物塊A靜置于水平地面上P點(diǎn)，并用細(xì)線將物塊A與O點(diǎn)連接起來．已知M點(diǎn)右側(cè)水平面光滑，左側(cè)水平面粗糙，且物塊A與粗糙水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5.已知sMP＝1.6m，彈簧的彈性勢(shì)能為Ep＝40J，剪斷細(xì)線，物塊A滑到M點(diǎn)且與B發(fā)生正碰，碰撞后物塊A和物塊B立刻黏在一起向右運(yùn)動(dòng)，并與物塊C發(fā)生正碰，碰后瞬間物塊C的速度為v2＝2.0m/s.物塊A和物塊B的質(zhì)量均為m＝1kg，物塊C的質(zhì)量為物塊A的質(zhì)量的k倍．設(shè)碰撞時(shí)間很短，物塊A、B、C均可視為質(zhì)點(diǎn)，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度g取10m/s2.根據(jù)物塊A、B與物塊C的碰撞過程的不同類型，求k的取值范圍并分析碰后物塊A、B的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．12．(2017·甘肅張掖診斷)如圖所示，一長木板A放在水平地面上，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B靜止放在長木板上且距A左端為L0，與B完全相同的物塊C以水平初速度v0沖上A并能與B相碰，B、C碰后黏在一起不再分開并一起向右運(yùn)動(dòng)．已知A、B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，B、C與A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝eq\f(1,4)，A與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝eq\f(1,8)，v0＝eq\r(\f(9,2)gL0)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．則：(1)物塊C沖上木板瞬間，A、B、C的加速度各為多少？(2)C與B發(fā)生碰撞后的速度大小為多少？(3)為使B、C結(jié)合體不從A右端掉下來，A的長度至少要多長？參考答案題號(hào)12345678答案ACBCCABCADABD9.解：(1)設(shè)P、Q之間的距離為L，滑塊甲受到的電場(chǎng)力為F，滑塊甲、乙的質(zhì)量分別為m1、m2，滑塊甲碰前瞬間的速度為v0，滑塊甲、乙碰后瞬間的速度分別為v1、v2，取向右的方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律有m1v0＝m1v1＋m2v2，由題意知，碰后滑塊甲、乙速度大小相等、方向相反，設(shè)其大小為v，則v2＝－v1＝v.碰前，對(duì)滑塊甲由動(dòng)能定理有FL＝eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,0)，碰后，設(shè)滑塊甲在虛線P、Q之間往返運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，由動(dòng)量定理有Ft＝2m1v，碰后，滑塊乙向右做勻速運(yùn)動(dòng)，有eq\f(4,9)L＝vt，聯(lián)立解得v＝eq\f(v0,3)，eq\f(m1,m2)＝eq\f(1,4).(2)碰撞過程中兩滑塊損失的機(jī)械能ΔE＝eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,0)－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)m1v\o\al(2,1)＋\f(1,2)m2v\o\al(2,2)))，代入數(shù)據(jù)，解得ΔE＝eq\f(2,9)m1veq\o\al(2,0)，由(1)可知電場(chǎng)力做的功為W＝eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,0)，解得eq\f(ΔE,W)＝eq\f(4,9).10.解：(1)碰后小球B從O點(diǎn)拋出做平拋運(yùn)動(dòng)，滿足－y＝eq\f(1,2)gt2，x＝vBt，又y＝x2－10.25(m)，聯(lián)立解得vB＝6m/s.(2)小球A從靜止釋放到運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)的過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，解得v0＝5m/s.小球A與小球B發(fā)生彈性正碰，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律，有mv0＝mvA＋m′vB，eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)＋eq\f(1,2)m′veq\o\al(2,B)，聯(lián)立解得vA＝1m/s，m′＝0.4kg.(vA＝5m/s，m′＝0不符合題意舍去)11.解：設(shè)物塊A滑至M點(diǎn)的速度為v0，由功能關(guān)系知Ep＝μmgsPM＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，解得v0＝8m/s.物塊A和物塊B相碰，由動(dòng)量守恒定律知mv0＝2mv1，解得v1＝4m/s.若物塊A、B與物塊C發(fā)生完全非彈性碰撞，由動(dòng)量守恒定律得2mv1＝(2＋k)mv2；代入數(shù)據(jù)解得k＝2，此時(shí)eq\f(1,2)×2mveq\o\al(2,1)>eq\f(1,2)×(2＋2)mveq\o\al(2,2)，符合題意，物塊A、B的速度與物塊C相同．若物塊A、B與物塊C發(fā)生碰撞后，物塊A、B的速度為0，由動(dòng)量守恒定律得2mv1＝kmv2，代入數(shù)據(jù)解得k＝4，此時(shí)eq\f(1,2)×2mveq\o\al(2,1)>eq\f(1,2)kmveq\o\al(2,2)，符合題意，若物塊A、B與物塊C發(fā)生彈性碰撞，由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律得2mv1＝2mv3＋kmv2，eq\f(1,2)·2mveq\o\al(2,1)＝eq\f(1,2)·2mveq\o\al(2,3)＋eq\f(1,2)·kmveq\o\al(2,2)，聯(lián)立解得v3＝－2m/s(v3＝4m/s不符合題意，舍去)，k＝6此時(shí)物塊A、B的運(yùn)動(dòng)方向與物塊C相反．根據(jù)以上分析可知當(dāng)2≤k<4時(shí)，物塊A、B的運(yùn)動(dòng)方向與物塊C相同，當(dāng)k＝4時(shí)，物塊A、B的速度為0，當(dāng)4<k≤6時(shí)，物塊A、B的運(yùn)動(dòng)方向與物塊C相反．12.解：(1)C沖上A后，C受到的摩擦力大小為FfC＝μmg＝eq\f(1,4)mg，A受到地面的最大靜摩擦力大小為FfAm＝μ2(3m)g＝eq\f(3,8)mg，由于FfAm>FfC，所以A、B保持靜止，即加速度aA＝0，aB＝0，由牛頓第二定律FfC＝maC，物塊C運(yùn)動(dòng)的加速度大小為aC＝eq\f(1,4)g.(2)C在A上做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)其碰前速度為vC，由動(dòng)量定理得－μ1mgL0＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，物塊B、C碰撞過程動(dòng)量守恒，設(shè)碰后速度為vBC，有mvC＝2mvBC，解得vC＝eq\r(v\o\al(2,0)－\f(1,2)gL0)＝2eq\r(gL0)，vBC＝eq\f(1,2)vC＝eq\r(gL0).(3)B、C結(jié)合體受到A的摩擦力FfBC＝2μ1mg＝eq\f(1,2)mg，方向向左根據(jù)牛頓第三定律，結(jié)合體給A向右的摩擦力F′fBC＝FfBC>FfAm.故A做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，B、C做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)其達(dá)到的共同速度為vABC，由牛頓第二定律知對(duì)B、C：FfBC＝2maBC，對(duì)A：F′fBC－FfAm＝ma′A，解得aBC＝eq\f(1,4)g，a′A＝eq\f(1,8)g，由運(yùn)動(dòng)學(xué)方程vABC＝vBC－aBCt，vABC＝a′At，解得vABC＝eq\f(1,3)eq\r(gL0).設(shè)A從開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到共同速度，對(duì)地位移為sA，B、C在這段時(shí)間內(nèi)的對(duì)地位移為sBC，由