新课标2022年高考考前教材回归五动量守恒原子物理1．关于天然放射现象，下列说法正确的是( )A．α射线是由氦原子核衰变产生B．β射线是由原子核外电子电离产生C．γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生D．通过化学反应不能改变物质的放射性[答案] D[解析] α射线是原子核衰变中放出的由氦核组成的粒子流，选项A错误；β射线是原子核衰变中核内放出的高速电子流，它是由核内一个中子转化成一个质子时放出的，选项B错误；γ射线是原子核衰变过程中，产生的新核具有过多的能量，这些能量以γ光子的形式释放出来，选项C错误；化学反应只是原子间核外电子的转移，不改变原子核的结构，所以不能改变物质的放射性，选项D正确．2．表示放射性元素碘131(53131I)β衰变的方程是( )A.53131I→51127Sb＋24HeB.53131I→54131Xe＋－10eC.53131I→53130I＋01nD.53131I→52130Te＋11H[答案] B[解析] 原子核发生β衰变时，从原子核内部释放出一个电子，同时生成一个新核，选项B正确．3．如图所示，小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱．关于上述过程，下列说法中正确的是( )A．男孩和木箱组成的系统动量守恒B．小车与木箱组成的系统动量守恒C．男孩、小车和与木箱三者组成的系统动量守恒D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同[答案] C[解析] 如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量保持不变．选项A中，男孩和木箱组成的系统受到小车对系统的摩擦力的作用；选项B中，小车与木箱组成的系统受到人对系统的摩擦力的作用；动量、动量的改变量均为矢量，选项D中，木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相同、方向相反，故本题正确选项为C.-5-\n4．已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量En＝E1/n2，其中n＝2,3….用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速．能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为( )A．－B．－C．－D．－[答案] C[解析] 根据激发态能量公式En＝可知氢原子第一激发态的能量为，设能使氢原子从第一激发态电离的最大波长(设波长为λm)的光子能量为ΔE，则有＋ΔE＝0，且ΔE＝h，联立解得λm＝－，所以本题正确选项只有C.5．如图所示，一小物块从粗糙斜面上的O点由静止开始下滑，在小物块经过的路径上有A、B两点，且A、B间的距离恒定不变．当O、A两点间距离增大时，对小物块从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是( )A．摩擦力对小物块的冲量变大B．摩擦力对小物块的冲量变小C．小物块动能的改变量增大D．小物块动能的改变量减小[答案] B[解析] 依题意，OA距离越大即小物块初始释放位置越高，则经过AB段的时间变短，故摩擦力对小物块的冲量变小，选项A错，B对；在AB段小物块受到的合外力不因OA距离变化而变化，AB段的位移恒定，故合外力对小物块做功不变，即小物块动能的改变量不变，选项C、D均错．6．碘131核不稳定，会发生β衰变，其半衰期为8天．①碘131核的衰变方程：53131I→________(衰变后的元素用X表示)．②经过________天有75%的碘131核发生了衰变．[答案] ①54131X＋－10e ②16[解析] ①衰变过程遵循核电荷数和质量数守恒，有53131I→54131X＋－10e②根据半衰期的定义可知，经2个半衰期的时间即16天，共有＋×＝的碘发生了衰变．-5-\n7．利用氦－3(23He)和氘进行的聚变安全无污染，容易控制．月球上有大量的氦－3，每个航天大国都将获得氦－3作为开发月球的重要目标之一．“嫦娥一号”探月卫星执行的一项重要任务就是评估月球中氦－3的分布和储量．已知两个氘核(12H)聚变生成一个氦－3，则该核反应方程为____________________；已知12H的质量为m1,23He的质量为m2，反应中新产生的粒子的质量为m3，则上述核反应中释放的核能为ΔE＝________.[答案] 12H＋12H→23He＋01n (2m1－m2－m3)c2[解析] 由核反应过程中的质量数守恒和核电荷数守恒可知，反应过程中要产生中子．核反应方程为12H＋12H→23He＋01n，释放的核能为(2m1－m2－m3)c2.8．有些核反应过程是吸收能量的．例如，在X＋714N→817O＋11H中，核反应吸收的能量Q＝[(mO＋mH)－(mX＋mN)]c2.在该核反应方程中，X表示什么粒子？X粒子以动能Ek轰击静止的714N核，若EK＝Q，则该核反应能否发生？请简要说明理由．[答案] 24He 不能实现，因为不能同时满足能量守恒和动量守恒的要求．[解析] 由质量数及电荷数守恒知，X应为24He.9．如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为m＝1kg的相同小球A、B、C.现让A球以v0＝2m/s的速度向B球运动，A、B两球碰撞后粘合在一起，两球继续向右运动并跟C球碰撞，碰后A、B未分开，C球的速度vC＝1m/s.求：(1)A、B两球碰撞后的共同速度；(2)两次碰撞过程中损失的总动能．[答案] (1)1m/s (2)1.25J[解析] (1)A、B相碰满足动量守恒mv0＝2mv1得两球跟C球相碰前的速度v1＝1m/s(2)两球与C球相碰同样满足动量守恒2mv1＝mvC＋2mv2得两球碰后的速度v2＝0.5m/s两次碰撞损失的总动能ΔEk损＝mv02－×2mv22－mvC2＝1.25J.10．一端固定于竖直墙壁上的轻质弹簧，另一端连接一质量为m的滑块A，弹簧处于原长位置，另一个完全相同的滑块B与A相距为d，两滑块与水平地面间的动摩擦因数为μ，现使B获得一水平向左的速度v0，后与A碰撞并粘连，最后A、B静止时弹簧刚好处于原长．两滑块可视为质点，求A、B相撞后滑行的总路程．[答案] －-5-\n[解析] 设滑块B与A碰撞前的速度为v1，由动能定理得：－μmgd＝mv12－mv02得：v1＝B与A相撞粘连后的速度为v2，由动量守恒定律得：mv1＝2mv2得v2＝设A、B相撞后滑行的总路程为x由动能定理得：－2μmgx＝0－(2m)v22解得x＝＝－.11．用速度大小为v的中子轰击静止的锂核(36Li)，发生核反应后生成氚核和α粒子，生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反，氚核与α粒子的速度之比为7∶8.中子的质量为m，质子的质量可近似看做m，光速为c.(1)写出核反应方程；(2)求氚核和α粒子的速度大小；(3)若核反应过程中放出的核能全部转化为α粒子和氚核的动能，求出质量亏损．[答案] (1)01n＋36Li→13H＋24He (2) (3)[解析] (1)01n＋36Li→13H＋24He.①(2)由动量守恒定律得mnv＝－mHv1＋mHev2②由题意得v1∶v2＝7∶8解得v1＝v，v2＝v③(3)氚核和α粒子的动能之和为Ek＝×3mv12＋×4mv22＝mv2④释放的核能为ΔE＝Ek－Ekn＝mv2－mv2＝mv2⑤由爱因斯坦质能方程得，质量亏损为Δm＝＝.⑥12．如图所示，静置于水平地面的三辆手推车沿一直线排列，质量均为m，人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动，当车运动了距离L时与第二辆车相碰，两车以共同速度继续运动了距离L时与第三车相碰，三车以共同速度又运动了距离L时停止．车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k倍，重力加速度为g-5-\n，若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，碰撞时间很短，忽略空气阻力，求：(1)整个过程中摩擦阻力所做的总功；(2)人给第一辆车水平冲量的大小；(3)第一次与第二次碰撞系统动能损失之比．[答案] (1)－6kmgL (2)2m (3)13/3[解析] (1)设运动过程中摩擦阻力做的总功为W，则W＝－kmgL－2kmgL－3kmgL＝－6kmgL(2)设第一车初速度为u0，第一次碰前速度为v1，碰后共同速度为u1；第二次碰前速度为v2，碰后共同速度为u2；人给第一车的水平冲量大小为I.由：－kmgL＝mv12－mu02－k(2m)gL＝(2m)v22－(2m)u12－k(3m)gL＝0－(3m)u22mv1＝2mu12mv2＝3mu2得：I＝mu0－0＝2m(3)设两次碰撞中系统动能损失分别为ΔEk1和ΔEk2由：ΔEk1＝kmgLΔEk2＝kmgL得：ΔEk1/ΔEk2＝13/3.-5-
