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1、專題質量評估(十)
一、選擇題、填空題
1.關于原子結構的認識歷程,下列說法正確的有 ( )
A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后猜想出原子內的正電荷集中在很小的核內
B.α粒子散射實驗中少數α粒子發(fā)生較大偏轉是盧瑟福猜想原子核式結構模型的主要依據
C.對原子光譜的研究開辟了深入探索原子結構的道路
D.玻爾原子理論無法解釋較復雜原子的光譜現(xiàn)象,說明玻爾提出的原子定態(tài)概念是錯誤的
2.兩輛質量相同的小車,置于光滑的水平面上,有一人靜止在小車A上,兩車靜止,如下圖所示.當這個人從A車跳到B車上,接著又從B車跳回A車并與A車保持相對靜止,則A車的速率 ( )
2、
A.等于零 B.小于B車的速率
C.大于B車的速率 D.等于B車的速率
3.(2020·揚州四模) 下列說法正確的有 ( )
A.盧瑟福的α粒子散射實驗可以估測原子核的大小
B.氫原子輻射出一個光子后,氫原子的電勢能增大,核外電子的運動加速度增大
C.物質波是一種概率波,在微觀物理學中不可以用“軌跡”來描述粒子的運動
D.若氫原子從 n = 6 能級向 n = 1 能級躍遷時輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應,則氫原子從 n = 6 能級向 n = 2 能級躍
3、遷時輻射出的光能使該金屬發(fā)生光電效應
4.(2020·濟南市二模) 關于原子和原子核,下列說法正確的有
A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后猜想出原子內的正電荷集中在很小的核內
B. α粒子散射實驗中少數α粒子發(fā)生了較大偏轉是盧瑟福猜想原子核式結構模型的主要依據之一
C.放射性元素發(fā)生衰變時,由于質量虧損,質量數不守恒
D.玻爾原子理論無法解釋較復雜原子的光譜現(xiàn)象,說明玻爾提出的原子定態(tài)概念是錯誤的
5.(2020·紅橋區(qū)二模) 光滑水平桌面上有一靜止的長方體木塊,一只槍沿水平方向先后發(fā)射兩顆質量相同、速度相同可視為質點的子彈,兩子彈分別從木塊上不同的位置穿過木塊。設兩子彈穿過木塊時所受阻力
4、相同,忽略重力和空氣阻力的影響,則在兩子彈穿過木塊的過程中
A.木塊增加的動能相同 B.兩子彈損失的動能相同
C.產生的熱量不同 D.第二顆子彈所受阻力的沖量較大
6. 在光滑水平面上A、B兩小車中間有一個彈簧,如下圖所示,用手抓住小車并使彈簧壓縮后使小車處于靜止狀態(tài).將兩小車及彈簧看作一個系統(tǒng),下面說法正確的是( )
A.兩手同時放開后,系統(tǒng)總動量始終為零
B.先放開左手,再放開右手后,動量不守恒
C.先放開左手,再放開右手,總動量向左
D.無論何時放手,兩手放開后,在彈簧恢復原長的過程中,系統(tǒng)總動量都保持不變,但系統(tǒng)的總動量不一定為零
7.
5、 放射性元素的原子核在a衰變或b衰變生成新原子核時,往往會同時伴隨著___________輻射。已知A、B兩種放射性元素的半衰期分別為T1和T2,t=T1·T2時間測得這兩種放射性元素的質量相等,那么它們原來的質量之比mA:mB=_________。γ,
二、計算題
8.(2020·上饒市二模)如圖所示,光滑水平地面上停著一輛平板車,其質量為2m,長為L,車右端(A點)有一塊靜止的質量為m的小金屬塊,金屬塊與車間有摩擦,以中點C為界,AC段與CB段動摩擦因數不同,現(xiàn)給車施加一個向右的水平恒力,使車向右運動,同時金屬塊在車上開始滑動,當金屬塊滑到中點C時,即撤去這個力,已知撤去力的瞬間,金屬
6、塊的速度為v0,車的速度為2v0,最后金屬塊恰停在車的左端(B點)。求:
(1)拉力作用的時間t1和拉力F的大???
(2)車最后勻速時的速度?
(3)金屬塊與CB段間的動摩擦因數?
9. 如圖3(甲)所示,物塊A、B的質量分別是m1=4.0 kg和m2=6.0 kg,用輕彈簧相連接放在光滑的水平面上,物塊B左側與豎直墻相接觸.另有一個物塊C從t=0 時刻起以一定的速度向左運動,在t=0.5 s時刻與物塊A相碰,碰后立即與A粘在一起不再分開.物塊C的v-t圖象如圖(乙)所示.
試求:
(1)物塊C的質量m3;
(2)在5.0 s到15 s的時間內物塊A的動量變化的大小和方
7、向.
10.關于“原子核組成”的研究,經歷了一些重要階段,其中:
(1)1919年,盧瑟福用α粒子轟擊氮核從而發(fā)現(xiàn)了質子,其核反應方程為_______.
(2)1932年,查德威克用一種中性粒子流分別轟擊氫原子和氮原子,打出了一些氫核(質子)和氮核,測量出被打出的氮核和氫核的速度,并由此推算出這種粒子的質量而發(fā)現(xiàn)了中子.
查德威克認為:原子核的熱運動速度遠小于中性粒子的速度而可以忽略不計;被碰出的氫核、氮核之所以會具有不同的速率是由于碰撞的情況不同而造成的,其中速率最大的應該是彈性正碰的結果.實驗中測得被碰氫核的最大速度為vH=3.30×107 m/s,被碰氮核的最大速度為vN=4.5
8、0×106 m/s;已知mN=14mH.請你根據查德威克的實驗數據,推導中性粒子(中子)的質量m與氫核的質量mH的關系?(保留三位有效數字)
答案及解析
一、選擇題、填空題
1.[答案] BC
[解析] 盧瑟福通過α粒子散射實驗設想原子內的正電荷集中在很小的核內,A錯;玻爾理論有局限性,但不能說是錯誤的,D錯;B、C說法是正確的.
2. [答案] B
[解析] 選A車、B車和人作為系統(tǒng),兩車均置于光滑的水平面上,在水平方向上無論人如何跳來跳去,系統(tǒng)均不受外力作用,故滿足動量守恒定律.
設人的質量為m,A車和B車的質量均為M,最終兩車速度分別為vA和vB.由動量守恒定律得0=(M+
9、m)vA-MvB,則=,即vA
10、先后放開,那么兩手都放開后的總動量就與放開最后一只手后系統(tǒng)所具有的總動量相等,即不為零,選項D正確.
7. 【解析】放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時,往往以γ光子的形式釋放能量,即伴隨γ輻射;根據半衰期的定義,經過t=T1·T2時間后剩下的放射性元素的質量相同,則 ,故
二、計算題
8. 解:
(1)對金屬塊A:S1=……………………………………………………………(1分)
對平板車B:S2=…………………………………………………………………(1分)
由空間位移關系:S2-S1=……………………………………………………………(1分)
聯(lián)立可解得:t1=…………………
11、……………………………………………………(2分)
對AB系統(tǒng)應用動量定理可得:
+Ft1=mv0+2m·2v0-0…………………………………………………………………(4分)
解得:F=…………………………………………………………………………(2分)
(2)撤去F后,AB系統(tǒng)動量守恒,有:
mv0+2m·2v0=(m+2m)v共……………………………………………………………(2分)
解得:v共=……………………………………………………………………………(1分)
(3)AB系統(tǒng)能量守恒,有:
……………………………………(2分)
可解得:………………………………………………………
12、…………………
9. 【解析】(1)根據圖象可知,物體C與物體A相碰前的速度為
v1=6 m/s (1分)
相碰后的速度為:v2=2 m/s (1分)
根據動量守恒定律得:
m3v1=(m1+m3)v2 (4分)
解得:m3=2.0 kg. (2分)
(2)規(guī)定向左的方向為正方向,在第5.0 s和第15 s末物塊A的速度分別為:
v2=2 m/s
13、,v3=-2 m/s(2分)
所以物塊A的動量變化為:
Δp=m1(v3-v2)=-16 kg·m/s(2分)
即在5.0 s到15 s的時間內物塊A動量變化的大小為:
16 kg·m/s,方向向右.(2分)
答案:(1)2.0 kg (2)16 kg·m/s 方向向右
10. 【解析】(1)147N+42He 11H+178O (4分)
(2)查德威克認為氫核、氮核與中性粒子之間的碰撞是彈性正碰;設中性粒子質量為m,速度為v0,氫核的質量為mH,最大速度為vH,并認為氫核在打出前為靜止的,那么根據動量守恒和能量守恒可知:
mv0=mv+mHvH ①(2分)