動(dòng)量p=mv是矢量與物體瞬時(shí)速度方向相同動(dòng)量大小與動(dòng)能的關(guān)系

1、1. 動(dòng)量 p=mv是矢量 ,與物體瞬時(shí)速度方向相同.動(dòng)量大小與動(dòng)能的關(guān)系為2kp =2mE.2.動(dòng)量守恒定律的適用條件是系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零.3. 湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子 ,密立根測(cè)出了電子的電荷 ,盧瑟福根據(jù) 粒子散射實(shí)驗(yàn)構(gòu)建了原子核式結(jié)構(gòu)模型 .玻爾提出的原子模型很好地解釋氫光譜的規(guī)律.盧瑟福用 粒子轟擊氮核實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子 ,查德威克用 粒子轟擊鈹核發(fā)現(xiàn)了中子.貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象,揭示了原子核還有結(jié)構(gòu) .小居里夫婦首次發(fā)現(xiàn)了放射性同位素.4. 普朗克首先提出了能量子假說(shuō) ,成功解釋了黑體輻射 .愛因斯坦提出了光量子的概念 ,成功地解釋了光電效應(yīng) .5. 玻恩指出光波是一種概率

2、波 .德布羅意指出實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性 ,電子衍射實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電子具有波動(dòng)性 ,物質(zhì)波也是概率波 .6.原子的核式結(jié)構(gòu)模型: 在原子的中心有一個(gè)體積很小、帶正電荷的核,叫做原子核 ,而電子在核外繞核運(yùn)動(dòng). 原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里,帶負(fù)電的電子在核外空間里繞著核旋轉(zhuǎn).7. 粒子的性質(zhì) .射線 : 射出速度 0.1c, 貫穿本領(lǐng)最弱( 一張鋁箔或薄紙就能將它擋住).射線 : 射出速度 0.9c, 貫穿本領(lǐng)較強(qiáng)( 能穿透幾毫米厚的鋁板).射線 : 射出速度 c, 貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)( 能穿透幾厘米厚的鉛板).8.半衰期 : 指放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間.半衰期由原子

3、核內(nèi)部的因素決定 ,只與元素的種類有關(guān),跟元素所處的物理或化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān).9. 黑體輻射規(guī)律 : 輻射強(qiáng)度與溫度有關(guān) ,與波長(zhǎng)有關(guān) . 隨溫度升高 ,輻射強(qiáng)度的峰值向短波方向移動(dòng) ,故室溫時(shí)電磁波的波長(zhǎng)較長(zhǎng) ,高溫時(shí)電磁波的波長(zhǎng)較短 . 溫度一定時(shí) ,輻射強(qiáng)度隨波長(zhǎng)增大而先增大后減小 . 對(duì)應(yīng)同一波長(zhǎng) ,溫度越高輻射強(qiáng)度越大 .10. 光的波粒二象性含義 : 光既有波動(dòng)性 ,又具有粒子性 ,無(wú)法只用其中一種去說(shuō)明光的一切行為 ,只能認(rèn)為光具有波粒二象性.光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象表現(xiàn)出光的波動(dòng)性.黑體輻射、光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)表現(xiàn)光的粒子性.光的波長(zhǎng)越長(zhǎng) ,頻率越小 ,波動(dòng)性越顯著 ; 光的波長(zhǎng)越

4、短 ,頻率越大 ,粒子性越顯著.少量光子產(chǎn)生的效果往往顯示粒子性( 一份一份 ), 大量光子產(chǎn)生的效果往往顯示波動(dòng)性 .能力呈現(xiàn)【考情分析】?jī)?nèi)容201120122013動(dòng)量動(dòng)量守恒定律驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律( 實(shí)驗(yàn)、探究 )彈性碰撞和非彈性碰撞原子核式結(jié)構(gòu)模型氫原子光譜原子的能級(jí)原子核的組成原子核的衰變半衰期放射性同位素放射性的應(yīng)用與防護(hù)核力與結(jié)合能質(zhì)量虧損核反應(yīng)方程裂變反應(yīng)聚變反應(yīng)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)普朗克能量子假說(shuō)黑體和黑體輻射光電效應(yīng)光的波粒二象性物質(zhì)波【備考策略】近幾年來(lái) ,動(dòng)量守恒定律、氫光譜或氫原子能級(jí)、光電效應(yīng)等內(nèi)容是“必考 ”的 ,且占分較多 ,要加強(qiáng)這方面內(nèi)容的拓展和廣度訓(xùn)練,對(duì)本模塊所涉及的

5、重要的物理史實(shí)、現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)、方程等要能記住、理解,要做好整理、歸納工作.1. (2013 ·蘇錫常鎮(zhèn)二模 )(1)下列說(shuō)法中正確的是.A. 紅外線、紫外線、 射線都是處于激發(fā)態(tài)的原子輻射出的B. 處于 n=3激發(fā)態(tài)的一群氫原子,自發(fā)躍遷時(shí)能發(fā)出3種不同頻率的光C. 放射性元素發(fā)生一次 衰變 ,核電荷數(shù)增加1235D.92U的半衰期約為7億年 ,隨著地球環(huán)境的不斷變化,半衰期可能變短(2)用能量為 E0的光子照射基態(tài)氫原子,剛好可使該原子中的電子成為自由電子,這一能量 E0稱為氫的電離能 .現(xiàn)用一頻率為 的光子從基態(tài)氫原子中擊出一電子( 電子質(zhì)量為 m), 該電子在遠(yuǎn)離核以后速度的大小

6、為,其德布羅意波長(zhǎng)為.( 普朗克常量為h)?68× 106 m/s 的中子 ,發(fā)生核反應(yīng)后產(chǎn)生了兩個(gè)新粒子(3) 靜止的鋰核3Li 俘獲一個(gè)速度為,其中一43.5 × 106 m/s, 方向與反應(yīng)前的中子速度方向相同個(gè)粒子為氦核2 He, 它的速度大小是,試寫出核反應(yīng)方程 ,并求反應(yīng)后產(chǎn)生的另一個(gè)粒子的速度大小.2. (2013·江蘇 )(1)如果一個(gè)電子的德布羅意波長(zhǎng)和一個(gè)中子的相等,則它們的也相等. ?A. 速度B. 動(dòng)能C.動(dòng)量D. 總能量(2) 根據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論 ,氦離子 (He +) 的能級(jí)圖如圖甲所示 . 電子處在 n=3軌道上比處在 n=5軌道上

7、離氦核的距離( 填 “近 ”或 “遠(yuǎn) ”).當(dāng)大量 He+處在 n=4的激發(fā)態(tài)時(shí) ,由于躍遷所發(fā)射的譜線有條 . ?甲(3)如圖乙所示,進(jìn)行太空行走的宇航員A和 B的質(zhì)量分別為80 kg 和 100 kg,他們攜手遠(yuǎn)離空間站,相對(duì)空間站的速度為大小和方向 .0.1 m/s. A將 B向空間站方向輕推后,A 的速度變?yōu)?.2 m/s,求此時(shí) B的速度乙能力提升1.動(dòng)量守恒定律及應(yīng)用用動(dòng)量守恒定律m1v1 +m2v2=m1v' 1+m2v' 2求解時(shí)要注意(1) v 1、 v2 必須是相互作用前同一時(shí)刻的速度，:v'1、v'2必須是相互作用后同一時(shí)刻的速度.(2)

8、v1、 v2、 v' 1、 v' 2 都必須是相對(duì)于同一個(gè)參考系( 如地面 ) 的 .(3) 若作用前后物體的運(yùn)動(dòng)方向都在同一直線上，選定正方向后，凡與選定的正方向同向的動(dòng)量取正值，反向的則取負(fù)值 .2. 典型應(yīng)用 碰撞碰撞 : 指物體間相互作用的時(shí)間極短、物體間的相互作用力很大的一類現(xiàn)象. 一般認(rèn)為滿足動(dòng)量守恒 .從碰撞過程中能量是否變化的角度，碰撞分為:(1) 彈性碰撞 . 沒有機(jī)械能損失，系統(tǒng)同時(shí)滿足動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒.(2) 非彈性碰撞 . 機(jī)械能有損失， 但不是最大， 特征是碰后兩物體速度不相同 . 碰撞過程中，滿足動(dòng)量守恒，但機(jī)械能有損失 .(3) 完全非彈性碰撞

9、 . 特征是碰撞結(jié)束后，兩物體合二為一，有共同的速度，碰撞過程中，系統(tǒng)滿足動(dòng)量守恒，系統(tǒng)的機(jī)械能損失最大.例1(2013 ·山東 ) 如圖所示，光滑水平軌道上放置長(zhǎng)板A( 上表面粗糙 ) 和滑塊 C，滑塊 B置于A的左端，三者質(zhì)量分別為mA=2 kg 、 mB=1 kg 、 mC=2 kg. 開始時(shí) C靜止， A、 B一起以 v0=5 m/s 的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，A與 C發(fā)生碰撞 ( 時(shí)間極短 ) 后 C向右運(yùn)動(dòng)， 經(jīng)過一段時(shí)間A、B再次達(dá)到共同速度一起向右運(yùn)動(dòng)，且恰好不再與C碰撞 . 求A與 C發(fā)生碰撞后瞬間A的速度大小 .思維軌跡 :解題的關(guān)鍵是過程分析和對(duì)動(dòng)量守恒條件的理解.首

10、先應(yīng)知道 A、 C碰撞瞬間 B的狀態(tài)不變，且可認(rèn)為時(shí)間極短，位移極小，A、 B之間的摩擦力相對(duì)于 A、 C之間的碰撞內(nèi)力小得多，可認(rèn)為滿足動(dòng)量守恒條件; 其次是 A、B作用的過程， A、B在摩擦力作用下達(dá)到共同速度，對(duì)A、 B組成的系統(tǒng)，水平方向不受外力，滿足動(dòng)量守恒條件.解析 : 因碰撞時(shí)間極短，A與 C碰撞過程動(dòng)量守恒，設(shè)碰后瞬間A的速度為 vA， C的速度為 vC，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得mAv0=mAvA+mCvC.A與 B在摩擦力作用下達(dá)到共同速度，設(shè)共同速度為vAB，由動(dòng)量守恒定律得mAvA+mBv0=(mA+mB)v AB.A與 B達(dá)到共同速度后恰好不再與C碰撞，應(yīng)滿足

11、vAB=vC.聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得vA=2 m/s.答案 :2 m/s變式訓(xùn)練1(2014 ·蘇錫常鎮(zhèn)二模) 光滑水平軌道上有三個(gè)木塊A、B、C，質(zhì)量分別為mA=3m、mB=mC=m，開始時(shí)木塊B、 C均靜止，木塊A以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，A與B碰撞后分開，B又與 C發(fā)生碰撞并黏在一起，此后A與 B間的距離保持不變，求B與 C碰撞前 B的速度大小.解析 : 把 A、B、 C看成一個(gè)系統(tǒng)，整個(gè)過程中由動(dòng)量守恒定律得mAv0=(mA+mB+mC)v.B、 C碰撞過程中由動(dòng)量守恒定律得mBvB=(mB+mC)v.6聯(lián)立得 vB= 5 v0.6答案 : 5 v0變式訓(xùn)練 2(2014 ·重

12、慶 ) 一彈丸在飛行到距離地面5 m的高處時(shí)僅有水平速度v=2 m/s ，若此時(shí)彈丸爆炸成為甲、乙兩塊彈片水平飛出，甲、乙的質(zhì)量比為3 1，不計(jì)質(zhì)量損失，重力加速度取 g=10 m/s 2，則下列圖中關(guān)于兩塊彈片飛行的軌跡可能正確的是.?31解析 : 彈丸在爆炸過程中，水平方向的動(dòng)量守恒，有mv=4mv +mv ，解得 4v =3v甲+v ，0甲4 乙0乙1爆炸后兩塊彈片均做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向有h= 2 gt 2，水平方向?qū)住⒁覂蓮椘謩e有x甲=v 甲t ，x乙 =v 乙t ，代入各圖中數(shù)據(jù)，可知 B正確 .答案 :B氫原子光譜與能級(jí)E1n n21、 2、 3、 ) ，要記住能級(jí)圖的能級(jí)值

13、.1. 能級(jí)E=，E =-13.6 eV(n=12. 根據(jù)玻爾理論，原子由高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)將輻射出光子，原子由低能級(jí)躍遷到高能級(jí)時(shí)需吸收光子，輻射或吸收的光子的能量h =En-E m (n>m).3. 應(yīng)注意一群氫原子和一個(gè)氫原子躍遷的不同. 一群氫原子處在能級(jí)n軌道上躍遷時(shí)，可能輻射n(n-1)的譜線條數(shù)為 N= 2 ，一個(gè)氫原子處在能級(jí) n軌道上躍遷時(shí)，最多產(chǎn)生 n-1 條譜線，最少產(chǎn)生1條譜線 .4. 原子系統(tǒng)一般處在能量最低的基態(tài)，要使其放出光子就必須先將原子系統(tǒng)激發(fā)到能量較高的激發(fā)態(tài)，這有兩種辦法 : 一是吸收光子， 根據(jù)玻爾理論， 光子的能量必須等于兩能級(jí)的能量之差;二是

14、電子撞擊，電子的動(dòng)能應(yīng)不小于兩能級(jí)的能量之差.例 2(2014 ·連云港測(cè)試) 如圖所示為氫原子的能級(jí)圖. 現(xiàn)有大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷 . 下列說(shuō)法中正確的是.?A. 這些氫原子總共可輻射出三種不同頻率的光B. 氫原子由 n=3躍遷到 n=2產(chǎn)生的光頻率最大C. 這些氫原子躍遷時(shí)輻射出光子能量的最大值為10.2 eVD. 氫原子由 n=3躍遷到 n=1產(chǎn)生的光照射到逸出功為6.34 eV 的金屬鉑表面能發(fā)生光電效應(yīng)思維軌跡 : 確定大量處于激發(fā)態(tài)的氫原子輻射的光譜線條數(shù)可利用數(shù)學(xué)中的組合知識(shí)求解.由E=h 可知，頻率最高、能量最大的光子是從 n=3能級(jí)躍遷到 n=1

15、能級(jí)發(fā)出的 . 光子能量大于 6.34 eV會(huì)發(fā)生光電效應(yīng) .解析 : 大量處于 n=3激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷，總共可輻射出三種不同頻率的光，氫原子由 n=3躍遷到 n=2產(chǎn)生的光頻率最小， 選項(xiàng) A正確、 B錯(cuò)誤 ; 當(dāng)從 n=3能級(jí)躍遷到 n=1能級(jí)時(shí)輻射出的光子能量最大，這些氫原子躍遷時(shí)輻射出光子能量的最大值為(-1.51 eV)-(-13.6eV)=12.09eV，選項(xiàng) C錯(cuò)誤 ; 氫原子由 n=3躍遷到 n=1產(chǎn)生的光子能量為12.09 eV ，照射逸出功為6.34 eV 的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)D正確 .答案 :AD變式訓(xùn)練 3如圖所示為氫原子能級(jí)示意圖的一部分，則氫原子.

16、?A. 從 n=4能級(jí)躍遷到 n=3能級(jí)比從 n=3能級(jí)躍遷到 n=2能級(jí)輻射出的電磁波的波長(zhǎng)長(zhǎng)B. 從 n=5能級(jí)躍遷到 n=1能級(jí)比從 n=5能級(jí)躍遷到 n=4能級(jí)輻射出的電磁波的速度大C. 處于不同能級(jí)時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的D. 從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，氫原子核一定向外放出能量答案 :A變式訓(xùn)練 4如圖所示為某原子的能級(jí)圖，a、 b、 c是此原子躍遷所發(fā)出的三種波長(zhǎng)的光.下列關(guān)于該原子光譜的四個(gè)圖中，譜線從左向右波長(zhǎng)依次增大的是.?c解析 : 根據(jù) h =h=Em-E n，能量和頻率依次增大的順序是b、c、a，所以波長(zhǎng)依次增大的是a、 c、 b.答案 :C光電效應(yīng)與光子說(shuō)1

17、. 愛因斯坦光電效應(yīng)方程 Ek=h-W0的研究對(duì)象是金屬表面的電子，意義是說(shuō)，光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的增大而增大，直線的斜率為 h，直線與 軸的交點(diǎn)的物理意義是極限頻率 0，直線與 E 軸交點(diǎn)的物理意義是逸出功的負(fù)值.k2. 用同一個(gè)光電管做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到了甲、乙、丙三條圖線，可以得出如下結(jié)論:(1) 隨著加在光電管兩極間正向電壓的增大，光電流增大，當(dāng)光電子全部被吸引到陰極后就不再增大了，但光強(qiáng)越大，光電流就越大，所以，甲的光強(qiáng)最大，丙的光強(qiáng)最小.(2) U c的絕對(duì)值與光電子的最大初動(dòng)能相對(duì)應(yīng)，也對(duì)應(yīng)入射光的頻率，因此可知，丙光的頻率較高，波長(zhǎng)較短，對(duì)應(yīng)的光電子的最大初動(dòng)能較大

18、，甲、乙光的頻率較低且相等，波長(zhǎng)較大，對(duì)應(yīng)的光電子的最大初動(dòng)能較小.例 3(2013 ·北京 ) 以往我們認(rèn)識(shí)的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng)，即一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)只能吸收到一個(gè)光子從而從金屬表面逸出 . 強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對(duì)于光電效應(yīng)的認(rèn)識(shí)， 用強(qiáng)激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)吸收多個(gè)光子成為可能，從而形成多光子光電效應(yīng)，這已被實(shí)驗(yàn)證實(shí).如圖所示為光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖. 用頻率為 的普通光源照射陰極K，沒有發(fā)生光電效應(yīng). 換用同樣頻率 的強(qiáng)激光照射陰極K，則發(fā)生了光電效應(yīng); 此時(shí)，若加上反向電壓U，即將陰極K接電源正極，陽(yáng)極A接電源負(fù)極，在KA之間就形成了

19、使光電子減速的電場(chǎng)，逐漸增大U，光電流會(huì)逐漸減小; 當(dāng)光電流恰好減小到零時(shí)，所加反向電壓U可能是下列的( 其中 W0為逸出功， h為普朗克常量， e為電子電荷量 ).?hW02hW0A. U= e -eB. U= e- e5hW002e-eC. U=2h -WD. U=思維軌跡 : 用愛因斯坦光電效應(yīng)方程即可求解.解析 : 頻率為 的普通光源照射陰極 K不能發(fā)生光電效應(yīng)，說(shuō)明一個(gè)光子的能量h<W，其0能量不足以使電子躍遷到無(wú)限遠(yuǎn)，即產(chǎn)生光電子; 用同樣頻率為 的強(qiáng)激光照射陰極K則發(fā)生了光電效應(yīng)，說(shuō)明電子吸收了多個(gè)( 至少兩個(gè) ) 頻率為 的光子，設(shè)其吸收了N個(gè)(N為大于等于 2的正整數(shù)

20、量子化 ) 頻率為 的光子，則由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知光電子的最大初動(dòng)能Ek =Nh -W0; 加上反向電壓，當(dāng)反向電壓增大至光電流消失，說(shuō)明光電子到達(dá)正極板前其動(dòng)能變Nh -W0NhW0為零，由動(dòng)能定理得 -eU=0-E k ; 聯(lián)立上述兩式可得 U=e= e- e ; 考慮到 N為大于等于 2的正整數(shù)，題目中符合要求的選項(xiàng)只有B.答案 :B變式訓(xùn)練 5(2013 ·蘇錫常鎮(zhèn)三模) 如圖所示為研究光電效應(yīng)的電路，則下列關(guān)于光電流與電壓關(guān)系的圖象中正確的是.?解析 : 逸出功 W0一定，黃光光子能量小于藍(lán)光光子能量，所以用黃光照射逸出的光電子最大初動(dòng)能較小，截止電壓也較小; 光強(qiáng)越

21、大，光電流越大. 所以 A正確 .答案 :A變式訓(xùn)練 6(2014 ·蘇錫常鎮(zhèn)二模) 在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長(zhǎng)為0，該金屬的逸出功為. 若用波長(zhǎng)為 ( < ) 的單色光做實(shí)驗(yàn)，則其截止電壓0為.( 已知電子的電荷量為e、真空中的光速為c和普朗克常量為 h)?cc解析 : 根據(jù) W0=h 0，而 0= 0，所以 W0=h0 ; 根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=h-W0，且 Ek=eUc，得出h c -hc1 1Ekh -W0hc0-Uc = e =e =e= e0 .c hc 1 - 1答案 :h 0e0核反應(yīng)與核能1.四種核反應(yīng) .(1)衰變 .2382344衰變 :

22、 如 92U90Th2 He. 本質(zhì) : 原子核內(nèi)少兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子 .2342340衰變 : 如 90Th91Pa-1 e. 本質(zhì) : 原子核內(nèi)一個(gè)中子變成質(zhì)子，同時(shí)放出一個(gè)電子.(2) 人工轉(zhuǎn)變 .144171質(zhì)子的發(fā)現(xiàn) :1919 年，盧瑟福用 粒子轟擊氮核實(shí)驗(yàn) ,7N 2 He8O 1H.94121中子的發(fā)現(xiàn) :1930 年，查德威克用 粒子轟擊鈹核 ,4 Be2 He6 C0 n.放射性同位素的發(fā)現(xiàn):1934 年，小居里夫婦用 粒子轟擊鋁核，2743013030013 Al2 He15 P0 n;15 P14 Si1 e( 正電子 ).(3) 重核裂變 .2351141921如 9

23、2U 0 n56 Ba36 Kr+30 n，核子平均質(zhì)量大的核變成小的核可放出結(jié)合能.(4) 輕核聚變 .23414如1H 1H2 He0 n，也叫熱核反應(yīng)， 一般生成物中有2He. 比結(jié)合能小的核結(jié)合成比結(jié)合能大的核，能放出結(jié)合能.(862222.結(jié)合能的計(jì)算 :2-27kg.E= mc， 1 u=1.660× 10(1)m以 kg為單位， c以 m/s為單位，E以J為單位 .(2)m以 u為單位，E以 MeV為單位 . 可以證明 :如果m=1 u，則 E=931.5 MeV.例4 (2014 ·武漢聯(lián)考 ) 某些建筑材料可產(chǎn)生放射性氣體 氡，氡可以發(fā)生 或 衰變，如果人

24、長(zhǎng)期生活在氡濃度過高的環(huán)境中，那么氡會(huì)經(jīng)過人的呼吸道沉積在肺部，并放出大量的射線，從而危害人體健康. 原來(lái)靜止的氡核Rn) 發(fā)生一次 衰變生成新核釙(Po) ，并放出一個(gè)能量 E0=0.09 MeV 的光子 . 已知放出的 粒子動(dòng)能 E=5.55 MeV ，忽略放出光子的動(dòng)量，但考慮其能量且 1 u 相當(dāng)于 931.5 MeV.(1) 寫出衰變的核反應(yīng)方程 .(2) 衰變過程中總的質(zhì)量虧損為多少?( 結(jié)果保留三位有效數(shù)字 )p2思維軌跡 : 動(dòng)量、動(dòng)能的關(guān)系是k2m，根據(jù)動(dòng)量守恒可求出新核釙(Po) 的動(dòng)能，從而求E =出放出的總能量，再根據(jù)E= mc2可求出質(zhì)量虧損m.解析 :(1)發(fā)生 衰

25、變，方程為222218486Rn84 Po2 He+ .(2)忽略光子的動(dòng)量，由動(dòng)量守恒定律有0=p -p Po.p2又Ek= 2m ，4新核釙的動(dòng)能Po218E =E .由題意知，質(zhì)量虧損對(duì)應(yīng)的能量以光子的能量和新核釙、 粒子的動(dòng)能形式出現(xiàn)，衰變時(shí)釋放出的總能量為2E=E+EPo+E0= mc .則衰變過程中總的質(zhì)量虧損m 0.006 16 u.2222184答案 :(1)86Rn84 Po2 He+ (2) 0.006 16 u變式訓(xùn)練 7(2014 ·北京 ) 質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2和 m3. 當(dāng)一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成氘核時(shí)，釋放的能量為(c 表示真空中的光速

26、 ).?A. (m +m-m )cB. (m-m -m )c123123C. (m 1+m2-m3)c 2D. (m1-m2-m3)c 2解析 : 本題考查質(zhì)能方程，E= mc2，其中 m=(m1+m2-m3) ，則 E=(m1+m2-m3)c 2 ，則 C正確，A、 B、 D錯(cuò)誤 .答案 :C變式訓(xùn)練 8(2013 ·新課標(biāo) ) 關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說(shuō)法中正確的是.?A. 原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B. 一重核變成 粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來(lái)重核的結(jié)合能C. 銫原子核(13355Cs) 的結(jié)合能小于鉛原子核(82208Pb)

27、的結(jié)合能D. 比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定E. 自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對(duì)應(yīng)的能量小于該原子核的結(jié)合能解析 : 比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，選項(xiàng)D錯(cuò)誤 . 自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對(duì)應(yīng)的能量等于該原子核的結(jié)合能，選項(xiàng)E錯(cuò)誤 .答案 :ABC能力鞏固1. (2013·蘇北一模 )(1)下列說(shuō)法中正確的是.A. 光電效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明光具有粒子性B. 普朗克在研究黑體輻射問題時(shí)提出了能量子假說(shuō)C. 玻爾建立了量子理論 ,成功地解釋了各種原子的發(fā)光現(xiàn)象D. 運(yùn)動(dòng)的宏觀物體也具有波動(dòng)性 ,其速度越大物質(zhì)波的波長(zhǎng)越大(2) 氫原子的能級(jí)圖如圖所示 ,一群處于同頻率的光子 ,其中頻

28、率最高的光子是從n=4能級(jí)的氫原子向較低能級(jí)躍遷 ,能產(chǎn)生n=4的能級(jí)向 n= 的能級(jí)躍遷所產(chǎn)生的.種不(3) 如圖所示 ,質(zhì)量均為 m的小車與木箱緊挨著靜止在光滑的水平冰面上 .質(zhì)量為 2m的小明站在小車上用力向右迅速推出木箱 ,木箱相對(duì)于冰面的速度為 v, 接著木箱與右側(cè)豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞,反彈后被小明接住.求小明接住木箱后三者共同速度的大小.2. (2013·南京二模 )(1)下列說(shuō)法中正確的是.A. 射線與 射線都是電磁波B. 光電效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性C. 天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)D. 用加溫、加壓或改變其化學(xué)狀態(tài)的方法能改變?cè)雍怂プ兊陌胨テ?2)一個(gè)中子和一

29、個(gè)質(zhì)子能結(jié)合成一個(gè)氘核,請(qǐng)寫出該核反應(yīng)方程式:.已知中子的質(zhì)量是mn,質(zhì)子的質(zhì)量是 mp,氘核的質(zhì)量是mD,光在真空的速度為c, 氘核的結(jié)合能的表達(dá)式為.(3) 用兩個(gè)大小相同的小球在光滑水平面上的正碰來(lái)“探究碰撞中的不變量 ”實(shí)驗(yàn) ,入射小球m1=15g, 原來(lái)靜止的被碰小球m2=10g, 由實(shí)驗(yàn)測(cè)得它們?cè)谂鲎睬昂蟮膞-t 圖象如圖所示. 求碰撞前、后系統(tǒng)的總動(dòng)量p和 p'. 通過計(jì)算得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么.3. (2013 ·南京鹽城三模 )(1)下列說(shuō)法中正確的是.A. 某光電管發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),如果僅增大入射光的強(qiáng)度,則光電子的最大初動(dòng)能將增加B. 為了解釋黑體輻射規(guī)律,

30、普朗克提出電磁輻射的能量是量子化的C. 經(jīng)典物理學(xué)不能解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征D. 按照玻爾理論 ,氫原子輻射出一個(gè)光子后 ,氫原子的電勢(shì)能增大(2) 一個(gè)鈾核 ( 92238U)放出一個(gè)粒子后衰變成釷核( 90234Th), 其衰變方程為,已知靜止的鈾核、 釷核和粒子的質(zhì)量分別為m1、m2和m3,真空中的光速為 c, 上述衰變過程中釋放出的核能為.(3) 如圖所示 ,質(zhì)量都為 M的 A、 B船在靜水中均以速率 v0向右勻速行駛 ,一質(zhì)量為 m的救生員站在 A船的船尾 .現(xiàn)救生員以水平速度v向左躍上 B船并相對(duì) B船靜止 ,不計(jì)水的阻力.救生員躍上 B船后 ,求: 救生員和 B船的

31、總動(dòng)量大小. A 船的速度大小.詳解詳析【能力摸底】1. (1) BC2(h -E0 )h(2)m2m(h -E0 )6143(3)3Li0 n2 He 1 H 2× 106 m/s2. (1) C(2)近6 (3) 0.02 m/s, 方向?yàn)檫h(yuǎn)離空間站【能力提升】例12 m/s例2A例3B2222182Ek14例4 (1) 86 Rn84 Po2 He (2) 109【能力鞏固】1. (1) AB(2)61(3) 取向左為正方向 ,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有推出木箱的過程 0=(m+2m)v1-mv.接住木箱的過程mv+(m+2m)v1=(m+m+2m)v.v解得共同速度 v2= 2 .2

32、. (1) BC112(mn+mp-mD)c 2(2)0 n1 H1 H(3) p=m v=0.015 kg· m/s,p'=m v'+m v'=0.015 kg · m/s.11122 通過計(jì)算發(fā)現(xiàn) : 兩小球碰撞前后的動(dòng)量相等,即碰撞過程中動(dòng)量守恒 .3. (1) BC2382344(m1-m2 -m3)c 2(2)92U 90Th2 He(3) 以 v0的方向?yàn)檎较?,救生員躍上 B船前 ,B 船動(dòng)量為 Mv0,救生員的動(dòng)量為 -mv, 根據(jù)動(dòng)量守恒定律,救生員躍上B船后總動(dòng)量的大小p =Mv -mv.總0 A 船和救生員組成的系統(tǒng)滿足動(dòng)量守

33、恒,以 v0為正方向,(M+m)v0=m(-v)+Mv',m解得 v'=v 0+ M (v 0+v).檢測(cè)與評(píng)估1. 1930 年泡利提出 ,在 衰變中除了電子外還會(huì)放出不帶電且?guī)缀鯖]有靜質(zhì)量的反中微子e .氚330是最簡(jiǎn)單的放射性原子核,衰變方程為 1 H2 He-1 e+ e ,半衰期為 12.5 年.(1)下列說(shuō)法中正確的是.A. 兩個(gè)氚原子組成一個(gè)氚氣分子,經(jīng)過 12.5 年后 ,其中的一個(gè)氚核一定會(huì)發(fā)生衰變B. 夜光手表中指針處的氚氣燈放出射線撞擊熒光物質(zhì)發(fā)光,可以長(zhǎng)時(shí)間正常工作C. 氚氣在一個(gè)大氣壓下 ,溫度低于 25.04 K 時(shí)可液化 ,液化后氚的衰變速度變慢D

34、. 氚與氧反應(yīng)生成的超重水沒有放射性(2)在某次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得一靜止的氚核發(fā)生 衰變后 ,32 He的動(dòng)量大小為 p1,沿反方向運(yùn)動(dòng)的電子動(dòng)330量大小為 p2(p 1<p2), 則反中微子e的動(dòng)量大小為.若 1、He和-1e的質(zhì)量分別為 m1、 m2和H 2m,光在真空中的傳播速度為c, 則氚核 衰變釋放的能量為.3(3) 電子撞擊一群處于基態(tài)的氫原子 ,氫原子激發(fā)后能放出 6種不同頻率的光子 ,氫原子的能級(jí)如圖所示 ,則電子的動(dòng)能至少為多大 ?2. (1)下列四幅圖中說(shuō)法正確的是.A. 原子中的電子繞原子核高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),運(yùn)行軌道的半徑是任意的B. 光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了光具有粒子性C. 電子束

35、通過鋁箔時(shí)的衍射圖樣證實(shí)了電子具有波動(dòng)性D. 發(fā)現(xiàn)少數(shù) 粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn),說(shuō)明原子的質(zhì)量絕大部分集中在很小空間范圍(2)如圖所示為氫原子的能級(jí)圖.用光子能量為13.06 eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子,可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射的不同波長(zhǎng)的光有種 ,其中最短波長(zhǎng)為m.( 已知普朗克常量h=6.63 × 10-34 J · s)(3)速度為 3 m/s 的冰壺甲與靜止的相同冰壺乙發(fā)生對(duì)心正碰,碰后甲以 1 m/s 的速度繼續(xù)向前滑行.求碰后瞬間冰壺乙的速度大小.3. (1)如圖所示是某原子的能級(jí)圖,a 、 b、 c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長(zhǎng)的光.在下列該原子光譜的各選項(xiàng)中,譜線從左向右的波長(zhǎng)依次增大,則正確的是.(2)一個(gè)中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng),生成一個(gè)氘核 ,其核反應(yīng)方程