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专题14 动量与动量守恒定律和原子物理
1.(2017全国卷Ⅰ)将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空,50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出.在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)
A.30
B.5.7×102
C.6.0×102
D.6.3×102
答案:A
解析:本题考查动量守恒定律及其相关的知识点.燃气从火箭喷口在很短的时间内喷出,其喷出过程中重力和空气阻力可忽略,因此火箭和燃气组成的系统所受合外力为零,运用动量守恒定律解答即可.燃气从火箭喷口喷出的瞬间,火箭和燃气组成的系统动量守恒,设燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为p,根据动量守恒定律,可得p-mv0=0,解得p=mv0=0.050 kg×600 m/s=30 kg·m/s,选项A正确.
2.(2017全国卷Ⅰ)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电.氘核聚变反应方程是
.已知
的质量为2.013 6 u,
的质量为3.015 0 u,
的质量为1.008 7 u,1 u=931 MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为
A.3.7 MeV B.3.3 MeV C.2.7 MeV D.0.93 MeV
答案:B
解析:根据质能方程,释放的核能
,
,则
,故B正确,ACD 错误.
3.(2017全国卷Ⅱ)一静止的铀核放出一个
粒子衰变成钍核,衰变方程为
.下列说法正确的是
A.衰变后钍核的动能等于
粒子的动能
B.衰变后钍核的动量大小等于
粒子的动量大小
C.铀核的半衰期等于其放出一个
粒子所经历的时间
D.衰变后
粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量
答案:B
解析:根据动量守恒定律可知,生成的钍核的动量与
粒子的动量等大反向,选项B正确;根据
可知,衰变后钍核的动能小于
粒子的动能,选项A错误;铀核的半衰期等于一半数量的铀核衰变需要的时间,而放出一个
粒子所经历的时间是一个原子核衰变的时间,故两者不等,选项C错误;由于该反应放出能量,由质能方程可知,衰变后
粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量,选项D错误;故选B.
4.(2017海南卷)三束单色光1、2和3的波长分别为λ1、λ2和λ3(λ1>λ2>λ3).分别用这三束光照射同一种金属.已知用光束2照射时,恰能产生光电子.下列说法正确的是( )
A.用光束1照射时,不能产生光电子
B.用光束3照射时,不能产生光电子
C.用光束2照射时,光越强,单位时间内产生的光电子数目越多
D.用光束2照射时,光越强,产生的光电子的最大初动能越大
答案:AC.
解析:AB、依据波长与频率的关系:
,因λ1>λ2>λ3,那么γ1<γ2<γ3;由于用光束2照射时,恰能产生光电子,因此用光束1照射时,不能产生光电子,而光束3照射时,一定能产生光电子,故A正确,B错误;CD、用光束2照射时,光越强,单位时间内产生的光电子数目越多,而由光电效应方程:Ekm=hγ﹣W,可知,光电子的最大初动能与光的强弱无关,故C正确,D错误;