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课时巩固过关练(十七)

碰撞与动量守恒 近代物理初步

(45分钟 100分)

1.(12分)(1)恒星向外辐射的能量来自其内部发生的各种热核反应,当温度达到108K时,可以发生“氦燃烧”。 ①完成“氦燃烧”的核反应方程He+

Be+γ。

Be是一种不稳定的粒子,其半衰期为2.6×10-16s。一定质量的Be,经7.8×10-16s后所剩Be占开始时的 。 (2)如图所示,AB为倾角θ=37°的粗糙斜面轨道,通过一小段光滑圆弧与光滑水平轨道BC相连接,质量为m2的小球乙静止在水平轨道上,质量为m1的小

球甲以速度v0与乙球发生弹性正碰。若m1∶m2=1∶2,且轨道足够长,要使两球能发生第二次碰撞,求乙球与斜面之间的动摩擦因数μ的取值范围。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

【解析】(1)①根据电荷数守恒、质量数守恒可得应为He(或α) ②因为=所以：m=m0(

=3 =m0

(2)设碰后甲的速度为v1,乙的速度为v2,由动量守恒和能量关系知：m1v0=m1v1+m2v2 m1

=m1

+m2

v0=-v0

联立解得：v1=v2=

v0=v0

设上滑的最大位移大小为s,滑到斜面底端的速度大小为v,由动能定理知：

(m2gsin37°+μm2gcos37°)s=m2(m2gsin37°-μm2gcos37°)s=m2v2 联立解得()2=

乙要能追上甲,则v> 解得μ<0.45 答案：(1)

He(或α) ② (2)μ<0.45

2.(12分)(2015·保山三模)(1)(多选)以下是有关近代物理内容的若干叙述,其中正确的是( ) A.太阳内部发生的核反应是热核反应

B.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,可能是因为这束光的光强太小

C.按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,但原子的能量增大 D.原子核发生一次β衰变,该原子外层就失去一个电子 E.天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内放出的射线

(2)光滑水平面上A、B两小球向同一方向运动,B在前,A在后,已知A的动量为pA=6kg·m/s,B的质量为mB=4kg,速度为vB=3m/s,两球发生对心碰撞后,速度同为4m/s。求： ①A球的质量。

②碰撞前后系统动能的损失。

【解析】(1)选A、C、E。太阳内部氢核聚变成氦核的反应是热核反应,A正确;一束光照射到某种金属上不能发生光电效应是因为其频率小于极限频率,与这束光的光强大小无关,B错误;按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,但由于电场力做负功,故原子的能量增大,C正确;β衰变的实质n

H

e,与原子外层电子无关,D错误;天然放射现象中发出的三

种射线都是从原子核内放出的射线,E正确。 (2)①对A、B组成的系统,由动量守恒定律知： pA+mBvB=(mA+mB)v共 代入数据得mA=0.5kg

②设碰撞前后系统动能的损失为ΔEk ΔEk=

+mB

-(mA+mB)

=18J

答案：(1)A、C、E (2)①0.5kg ②18J

3.(12分)(2015·海南高考)(1)氢原子基态的能量为E1=-13.6eV。大量氢原子处于某一激发态。由这些氢原子可能发出的所有的光子中,频率最大的光子能量为-0.96E1,频率最小的光子的能量为 eV (保留2位有效数字),这些光子可具有 种不同的频率。