2011年高中物理二轮总复习 核反应程、核能教案正式版

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命题点2 核反应程、核能 本类考题解答锦囊

解答“核反应方程 核能”一类试题,主要了解以下几点:

1.核反应方程式填写时抓住质量数和电荷数守恒,另外核变化方程式中的“→”表示核

变化的方向,不能写成等号;熟记常见粒子符号:.3

121010.1101142H H 、e 、e 、n 、H 、He 、

知道同位素概念

2.关于核能的计算,关键是确定质量亏损Δm ,即核变化前后的质量差;同时应注意Δm

单位,若Δm 用kg 作单位,c=3×108m /s ,核能ΔE=Δmc 2

的单位为J ;若Δm 以原子质量单位u 为单位,则核能利用公式ΔE=Δm ×931.5 MeV 来计算,其结果是以兆电子伏(MeV)为单位.

3.关于原子核衰变过程中的动量和能量:变化过程是内力作用,故动量守恒;变化中总能量守恒,质量亏损放出的核能变为新核和粒子的动能. I Ⅰ 高考最热门题

1 (典型例题)雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子( v e )而获得了2002年度诺贝尔物理学奖.他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615 t 四氯乙烯 (Cl 2C14)溶液的巨

桶.电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核,其核反应方程式为.0137183717e Ar Cl v e -+→+

已知3717Cl 核的质量为36.95 658u 37

18 ;Ar 核的质量为 36.9 5691 u ,e 01-的质量为0.00055

u ,1 u 质量对应的能量为931.5 MeV .根据以上数据,可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为

A.0.82 MeV

B.0.31 MeV

C.1.33 MeV

D.0.51 MeV 命题目的与解题技巧:利用爱因斯坦质能方程解题.

【解析】 核反应过程中,反应前的能量应大于或等于反应后的能量.质量关系为m ve +m Cl ≥m Ar +m e ,得m ve ≥0.00 088 u ,则电子中微子的最小能量应为0.00 088 u ×931.5 MeV /u =0.82 MeV .

【答案】 A

2 (典型例题)下面列出的是一些核反应方程:.,,7342105219430143015Z Li He Y B H Be X Si P +→+→++→其

A.X 是质子,Y 是中子,Z 是正电子

B.X 是正电子,Y 是质子,Z 是中子

C.X 是中子,Y 是正电子,Z 是质子

D.X 是正电子,Y 是中子,Z 是质子 答案:

3 (典型例题)中子n 、质子p 、氘核D 的质量分别为 m n 、m p 、m D ,现用光子能量为E 的γ射线照射静止氘核使之分解,反应方程为了γ+D=p+n .若分解后的中子、质子的动能可视为相等,则中子的动能是

A.][(21

2)E c m m m n p v --- B.])[(2

12E c m m m D n P +-- C.][(212)E c m m m n p D +-- D.][(2

12)E c m m m D n P ---

答案:

4 (典型例题)本题中用大写字母代表原子核.E 经α衰变成为F ,再经β衰变成为G ,再经α衰变成为H .上述系列衰变可记为下式:

.H G F E ?→??→??→?α

β

α

另一系列衰变如下:.S R Q P ?→??→??→?

α

β

β

已知P 是F 的同位素,则

A.Q 是G 的同位素,R 是H 的同位素

B.R 是E 的同位素,S 是F 的同位素

C.R 是C.的同位素,S 是H 的同位素

D. R 是E 的同位素,S 是F 的同位素 ⅡⅡ 题点经典类型题

1 (典型例题)一个静止的氮核147俘获一个速度为 2.3×107

m /s 的中子生成一个复核A ,A 又衰变成B 、C 两个新核,设B 、C 的速度方向与中子速度方向相同,B 的质量是中子的11倍,速度是12010m /s ,B 、C 在同一匀强磁场中做圆周运动的半径比R 0:R C =1l :30.求: (1)C 核的速度大小;

(2)根据计算判断C 核是什么?

(3)写出核反应方程式.

命题目的与解题技巧:利用核反应过程中动量守恒、质量数禾电荷数守恒与带电粒子在磁场中运动知识结合解题.注意分析清楚物理过程. 【解析】 (1)由动量守恒定律,M N v N =m B v B +m C v C ,

所以 -./1034

1011103.266

17s m m v m m v C B B N ?=?-?=-=-

(2)由.,,2B

q v m R q v m R q mv R R v m qvB C C C C B B B B B ====得 所以

.5

2

=??=B C C C B b C B q v m q v m R R 又因为q C +q B =7,所以q C =2;而m C =4 【答案】(1)v C =3×12010m/s (2)C 是42He (3)He B n N 4

211510147+→+

2 (典型例题)在下列四个方程中,x 1、x 2、x 3,和x 4,各代表某种粒子. ①

1138

54953810235

923x Xe Sr n U

++→+;②

n H He x H

e 102

122

1+→→+;③

323490238

92x Th U

+→;④

.427

134224

12x Al He Mg +→+

以下判断中正确的是

A.x 1是中子

B.x 2是质子

C.x 3是 粒子

D.x 4是氘核 答案:

3(典型例题)静止的原子核a

b X 衰变后放出的 粒子动能为E 0.假设衰变时间产生的能量全部以

动能的形式释放出来,则原子核a b X 衰变前后的质量亏损是(c 是光速)

A.

2

0c

E B.

2

0)4(4c a E - C.

2

)4(c E a - D.

2

0)4(c

a aE -

答案:

4 (典型例题)在各种能源中,核能具有能量密度大、地区适应性强的优势.在核电站中,核反应堆释放的核能被转化为电能.核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应,释放出大量核能.

(1)核反应方程式 X a Kr Ba n U ,92

36141561023592++→+是反应堆中发生的许多核反应中的一种,

n 为中

子,x 为待求粒子,a 为X 的个数.则X 为 ,a=以m U 、m Ba 、 m Kr 分别表示Kr Ba 、U 、92

361415623592核的质

量,m n 、m p ,分别表示中子、质子的质量,C 为光在真空中传播的速度,则在上述核反应过程

中放出的核能ΔE=. 答案:

(2)有一座发电能力为p=1.00×12010kW 的核电站,核能转化为电能的效率η=40%.假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应,已知每次核反应过程放出的核能 E=2.78×

10-11

J ,23592U 核的质量M U =390×10-27

kg 求每年(1年=3.15×107

s)消耗的235

92U 的质量

答案:

ⅢⅢ 新高考命题方向预测

1 1964年至1967年我国第一颗原子弹和第一颗氢弹相继试验成功.1999年9月18日,中共中央、国务院、中央军委隆重表彰为研制“两弹一星”作出杰出贡献的科学家.下列核反应方程中属于“两弹”的基本反应方程式是

A.He Th U 422349023892+→

B.H O He 1

117842147+→+

C.n Xe Sr n U 10136549038102359210++→+

D.n He H 10423121+→+

答案:

2用α粒子轰击铍原子核的核反应方程式为X C He Be b a 1

64294+→+,对式中X 、a 、b 的判断正确的

A.X 代表正电子,a=12,b=0

B. X 代表中子,a=12,b=0

C.X 代表质子,a=12,b=1

D.X 代表电子,a=12,b=1 答案:

3 原子核发生下列反应:①核吸收一个中子;②核放出一个α粒子;③核放出一个β粒子;④核放出一个光子.能使原子核变成另一种元素的新核是 A.② B.③ C.②③ D.①②③④

4 若23592 U 俘获一个中子裂变9038Sr 及136

54Xe 两种新核,

且三种原子核的质量分别为235.0439 u 、89.9077 u 和135.9072 u ,中子质量为1.0087 u(1 u=1.662010×10-27

kg ,1 u 相当于 931.50 MeV)

(1)写出铀核裂变的核反应过程;

(2)求9.2 Ls 纯铀235完全裂变所释放的能量是多少? (取两位有效数字) 探究性品题综合测试

1 Th 23590 (钍)经过一系列α和β衰 变,变成280

32Pb(铅),下列说法正确的是

A.铅核比钍核少8个质子

B.铅核比钍核少16个中子

C.共经过4次a 衰变和6次β衰变

D.共经过6次α衰变和4次β衰变 答案:

2测得某放射性元素的样品每分钟放射出8×104

个α粒子,57天后再测同一样品,发现每分

钟仅放出1×104

个α粒子,那么这种元素的半衰期是 A.19天 B.38天 C.57天 B.76天

答案:

3原子核 放y A Z 出α粒子后变成新的原子核X B K 设y A

Z 、X B K 和α 粒子的质量分别为m Y 、

m X 和m ;带电荷量分别为q Y 、q X 和Q .那么下列关系式中不正确的是

A.B=A-4

B.K=Z-2

C. m Y =m X +m

D. q Y =q X +q 答案:

4 下列核反应方程及其表述中都正确的是

A.H H He 11422132+→+ 是聚变反应

B.n Kr Ba n X 1

092361415610235923++→+是裂变反应

C. n He H H 10423121+→+是聚变反应

D.e Mg Na 0

124122411-+→是裂变反应

答案:

5 美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池,它是采用半衰期限长达100年的放射性同位素镍63(Ni 6328) 和铜两种金属作为长寿命电池的材料,利用镍63和铜片,把镍 63和铜片做电池两极.下面有关该电池的说法正确的是 A. 镍 63的衰变方程是 B. 镍 63的衰变方程是

C. 外接负载时镍63的电势比铜片高

D. 该电池内电流方向是从镍到铜片 答案:

6 科学家发现了质子,其核反应方程为; 科学家发现了中子,其核反应方程为;

科学家第一次用人工方法获得放射性同位素,其核反应方程为,. 答案:

7 1930年发现,在真空条件下用α粒子(He 42)轰击铍核Be 9

4时,会产生一种看不见的、贯穿能

力极强且不带电的粒子,查德威克认定这种粒子变是中子. (1) 写出α粒子轰击铍核的核反应方程;

(2) 若一个中子与一个静止的碳核发生正碰,已知中子的质量为m n 、初速度为v 0,与碳核碰撞

后的速率为v 1,运动方向与原来运动方向相反,碳核质量视为12m n 求碳核与中子碰撞后的速率;

若与中子碰撞后碳核垂直于磁场方向射入匀强磁场,测得碳核做圆的周运动的半径为R ,已知元电荷的电量为e 求该磁场的磁感强度大小.

高三物理一轮复习第13章动量光电效应核能第3节核反应和核能

第3节 核反应和核能 知识点1 原子核的组成 放射性及放射性同位素 1.原子核的组成 (1)原子核由质子和中子组成,质子和中子统称为核子.质子带正电,中子不带电. (2)基本关系 ①核电荷数=质子数(Z )=元素的原子序数=核外电子数. ②质量数(A )=核子数=质子数+中子数. (3)X 元素的原子核的符号为A Z X ,其中A 表示质量数,Z 表示核电荷数. 2.天然放射现象 (1)天然放射现象:元素自发地放出射线的现象,首先由贝可勒尔发现.天然放射现象的发现,说明原子核具有复杂的结构. (2)放射性和放射性元素:物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性.具有放射性的元素叫放射性元素. (3)三种射线:放射性元素放射出的射线共有三种,分别是α射线、β射线、γ射线. 3.放射性同位素的应用与防护 (1)同位素:具有相同质子数和不同中子数的原子核. (2)放射性同位素:有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类,放射性同位素的化学性质相同. (3)应用:消除静电、工业探伤、作示踪原子等. (4)防护:防止放射性对人体组织的伤害. 知识点2 原子核的衰变、半衰期 1.原子核的衰变 (1)定义:原子核放出α粒子或β粒子,变成另一种原子核的变化. (2)分类: α衰变:A Z X→A -4Z -2Y +4 2He β衰变:A Z X→ A Z +1Y + 0 -1e γ辐射:当放射性物质连续发生衰变时,原子核中有的发生α衰变,有的发生β衰变,同时伴随着γ辐射. (3)两个典型的衰变方程: ①α衰变:238 92U→234 90Th +4 2He ; ②β衰变:234 90Th→234 91Pa +0 -1e.

核能的利用及其利弊

核能利弊 福岛第一核电站发生放射性物质泄漏事故后,日本政府已宣布疏散核电站 周边20公里范围内的居民,并要求20公里至30公里范围内的居民留在室内避难。但随着核辐射危机的持续,该区域希望主动疏散避难的民众增多,生活必需品等物资补给也都比较困难,是否需要扩大疏散范围成为一个议题。 中新社东京3月30日电东京电力公司最高管理层30日下午举行记者会, 再次为核事故进行公开道歉。该公司董事长胜俣恒久首次明确表示,发生核泄漏事故的福岛第一核电站1~4号核反将被废弃。日本官房长官枝野幸男则暗示,该核电站另外两个反应堆也将成为废堆。日本政府还决定紧急叫停14座新增核电反应堆的计划,对其能源政策进行全面修正。 截至目前,日本核电站已有2台机组起火、3台机组发生爆炸、3个反应 堆堆芯出现融化,8台机组冷却系统出现故障,这是历史上首次发生群堆核电事故。上个世纪两次著名的核电事故——1979年美国三哩岛和1986年前苏联切尔诺贝利核电事故都仅是一个反应堆造成的。法国安全机构负责人安德鲁-克劳德·罗科斯塔称:福岛核电站事故比三哩岛事故更为严重,但不如切尔诺贝利事故影响大。 随着事态影响的不断扩大,人们已经认识到即便拥有如此先进技术的日 本,对核电事故的控制能力也无法做到“坚不可摧”。曾被视为“清洁高效”的核能被认为是日本解决能源贫乏问题的希望,但这个一度宣称要“核能立国”的国度,现在也不得不反思这个计划能否再坚持下去。 而日本核电事故也正引发“蝴蝶效应”,民众对核电的恐慌正在全球蔓延。 成为全球核电产业未来必须面对的最大挑战。日本大地震引发的核安全危机让日本核电产业的美梦濒临破灭。在安全和高效运行近30年后,灾难突然到来,让这个岛国最终没能逃脱核电魔咒。 这个事故,人们开始对核能不得不重新审视,核能,到底是英雄还是混蛋 呢? 对于这个问题,我们得先对核能有些了解。 核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热,将水加热成高温高压,核反应所放出的热量较燃烧化石燃料所放出的能量要高很多(相差约百万倍),比较起来所有需要的燃料体积比火力电厂少相当多。核能发电所使用的的铀235纯度只约占3%-4%,其余皆为无法产生核分裂的铀238。 举例而言,核电厂每年要用掉80吨的核燃料,只要2支标准货柜就可以运载。如果换成燃煤,需要515万吨,每天要用20吨的大卡车运705车才够。如果使用天然气,需要143万吨,相当于每天烧掉20万桶家用瓦斯。换算起来,刚好接近全台湾692万户的瓦斯用量。核能还具有以下一些优点: 1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中,因此核能发电不会造成空气污染。 2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。 3.核能发电所使用的铀燃料,除了发电外,没有其他的用途。 4.核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输与储存都很方便,一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料,一航次的飞机就可以完成运送。 wk_ad_begin({pid : 21});wk_ad_after(21, function(){$('.ad-hidden').hide();},

(完整版)高中物理选修3-4知识点总结

高中物理选修3-4 一.简谐运动简谐运动的表达式和图象Ⅱ 1、机械振动: 物体(或物体的一部分)在某一中心位置两侧来回做往复运动,叫做机械振动。机械振动产生的条件是:(1)回复力不为零。(2)阻力很小。使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力,回复力属于效果力,在具体问题中要注意分析什么力提供了回复力。 2、简谐振动: 在机械振动中最简单的一种理想化的振动。对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解: (1)物体在跟位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动,叫做简谐振动。(2)物体的振动参量,随时间按正弦或余弦规律变化的振动,叫做简谐振动,在高中物理教材中是以弹簧振子和单摆这两个特例来认识和掌握简谐振动规律的。 3、描述振动的物理量,研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外,为适应振动特点还要引入一些新的物理量。 (1)位移x:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。位移是矢量,其最大值等于振幅。 (2)振幅A:做机械振动的物体离开平衡位置的最大距离叫做振幅,振幅是标量,表示振动的强弱。振幅越大表示振动的机械能越大,做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。 (3)周期T:振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。所谓全振动是指物体从某一位置开始计时,物体第一次以相同的速度方向回到初始位置,叫做完成了一次全振动。 (4)频率f:振动物体单位时间内完成全振动的次数。 (5)角频率:角频率也叫角速度,即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。引入这个参量来描述振动的原因是人们在研究质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时,发现质点射影做的是简谐振动。因此处理复杂的简谐振动问题时,可以将其转化为匀速圆周运动的射影进行处理,这种方法高考大纲不要求掌握。 周期、频率、角频率的关系是:。 (6)相位:表示振动步调的物理量。现行中学教材中只要求知道同相和反相两种情况。 4、研究简谐振动规律的几个思路: (1)用动力学方法研究,受力特征:回复力F =-Kx;加速度,简谐振动是一种变加速运动。在平衡位置时速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大。 (2)用运动学方法研究:简谐振动的速度、加速度、位移都随时间作正弦或余弦规律的变化,这种用正弦或余弦表示的公式法在高中阶段不要求学生掌握。 (3)用图象法研究:熟练掌握用位移时间图象来研究简谐振动有关特征是本章学习的重点之一。(4)从能量角度进行研究:简谐振动过程,系统动能和势能相互转化,总机械能守恒,振动能量和振幅有关。 5、简谐运动的表达式 振幅A,周期T,相位,初相 6、简谐运动图象描述振动的物理量 1.直接描述量: ①振幅A;②周期T;③任意时刻的位移t。 2.间接描述量: ③x-t图线上一点的切线的斜率等于V。

核反应、核能与裂变.doc

核反应、核能与裂变 --示例教学重点:核的人工转变和核能的计算 教学难点:核能的计算 教学示例: 、人工核转变 1、质子的发现 卢瑟福 2、中子的发现 查德威克 二、核能 1、核能 2、质量亏损 3、质能方程 4、核能的计算例题1:已知质子和中子结合成氘核时的质量亏损 为 0.0040 X 10-27kg,则此过程中释放的能量为多少? 解:根据爱因斯坦的质能方程知 =ev =2.2 mev 例题2:静止的锂核 在俘获一个中子后,生成一个氘核和一个粒子,并释放4.8mev

的能量.(1)写出核反应方程式(2)计算反应过程中的质量亏损 (2)根据爱因斯坦的质能方程知: 三、核裂变 物理学中把重核分裂成质量较小的核,释放核能的反应叫 裂变. 四、铀核的裂变 1、裂变方程具有多样性 2、核能的释放举例计算铀核裂变过程 释放的能量3、链式反应动画演示此过程 五、裂变的应用 1、原子弹 2、核反应堆 六、作业v/p

--示例教学重点:核的人工转变和核能的计算 教学难点:核能的计算 教学示例: 、人工核转变 1、质子的发现 卢瑟福 2、中子的发现 查德威克 二、核能 1、核能 2、质量亏损 3、质能方程 4、核能的计算例题1:已知质子和中子结合成氘核时的质量亏损 为 0.0040 X 10-27kg,则此过程中释放的能量为多少? 解:根据爱因斯坦的质能方程知 =ev =2.2 mev 例题2:静止的锂核

在俘获一个中子后,生成一个氘核和一个粒子,并释放4.8mev 的能量.(1)写出核反应方程式(2)计算反应过程中的质量亏损 (2)根据爱因斯坦的质能方程知: 三、核裂变 物理学中把重核分裂成质量较小的核,释放核能的反应叫 裂变. 四、铀核的裂变 1、裂变方程具有多样性 2、核能的释放举例计算铀核裂变过程 释放的能量3、链式反应动画演示此过程 五、裂变的应用 1、原子弹 2、核反应堆 六、作业v/p

知识讲解 核能、核能的利用

物理总复习:核能、核能的利用 编稿:xx 审稿:xx 【考纲要求】 1、知道核力及结合能、质量亏损等概念 2、会配平和书写核反应方程式 3、知道核能获取的两种方式,了解核反应堆的主要组成部分, 能进行简单的有关核能的计算问题 【考点梳理】 考点一、核能 要点诠释: 1、核力 核子间作用力。其特点为短程强引力:作用范围为2.0×10-15m,只在相邻的核子间发生作用。 2、核能 核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量,叫做原子核的结合能,亦称核能。 比结合能:结合能与核子数之比称做比结合能,也叫平均结合能。比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定。 不同原子核的比结合能是不一样的,由比结合能曲线可以看出:中等大小的核比结合能最大(平均每个核子的质量亏损最大),这些核最稳定。 3、质能方程、质量亏损 爱因斯坦质能方程E=mc2说明物体的质量和能量之间存在着一定的关系,一个量的变化必然伴随着另一个量的变化。核子在结合成原子核时放出核能,因此,原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小△m,这就是质量亏损。由质量亏损可求出释放的核能△E=△mc2;反之,由核能也可求出核反应过程的质量亏损。 4、△E=△mc2是计算核能的常用方法。在具体应用中要注意单位制的统一及不同单位的换算。若质量单位取原子质量单位u,则: 此结论亦可在计算中直接应用。另外,在无光子辐射的情况下,核反应中释放的核能转化为生成的新核和新粒子的动能。因而在此情况下可应用力学原理—动量守恒和能量守恒来计算核能。 5、质能方程的理解 对于质量亏损,切忌不能认为这部分质量转化成了能量,质能方程的本质是:第一,质

高中物理课本基础知识填空汇总

高中物理基础知识汇总 一、重要结论、关系 1、质点的运动 1)匀变速直线运动 1.平均速度V平=______(定义式) 2.中间时刻速度V t/2=_________=__________ 3.末速度V t=__________ 4.中间位置速度V s/2=___________ 5.位移x=__________=________ 6.加速度a=________ (单位是________) 7.实验用推论Δs=_________{Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差} 注: (1)平均速度是矢量; (2)物体速度大,加速度不一定大; ①初速度为零的匀变速直线运动的比例关系: 等分时间,相等时间内的位移之比 等分位移,相等位移所用的时间之比 ②处理打点计时器打出纸带的计算公式:v i=(S i+S i+1)/(2T), a=(S i+1-S i)/T2如图: 2)自由落体运动 注: g=9.8m/s2≈10m/s2(在赤道附近g较___,在高山处比平地___,方向________)。3)竖直上抛运动 1.上升最大高度H m=________ (抛出点算起) 2.往返时间t=____ _ (从抛出落回原位置的时间) 注: (1)全过程处理:是________直线运动,以向上为正方向,加速度取___值; (2)分段处理:向上为________直线运动,向下为__________运动,具有对称性; (3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。 物体在斜面上自由匀速下滑μ=tanθ; 物体在光滑斜面上自由下滑:a=gsinθ 二、质点的运动 1)平抛运动1.水平方向速度:V x=___ 2.竖直方向速度:V y=____ 3.水平方向位移:x=____ 4.竖直方向位移:y=______ 5.运动时间t=________ 6.速度方向与水平夹角tgβ=______ 7.位移方向与水平夹角tgα=______ 注: (1) 运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度___关 (2);α与β的关系为tgβ=___tgα;

最详细的高中物理知识点总结(最全版)

高中物理知识点总结(经典版)

第一章、力 一、力F:物体对物体的作用。 1、单位:牛(N) 2、力的三要素:大小、方向、作用点。 3、物体间力的作用是相互的。即作用力与反作用力,但它们不在同一物体上,不是平衡力。作用力与 反作用力是同性质的力,有同时性。 二、力的分类: 1、按按性质分:重力G、弹力N、摩擦力f 按效果分:压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力。 按研究对象分:外力、内力。 2、重力G:由于受地球吸引而产生,竖直向下。G=mg 重心的位置与物体的质量分布与形状有关。质量均匀、形状规则的物体重心在几何中心上,不一定在物体上。 弹力:由于接触形变而产生,与形变方向相反或垂直接触面。F=k×Δx 摩擦力f:阻碍相对运动的力,方向与相对运动方向相反。 滑动摩擦力:f=μN(N不是G,μ表示接触面的粗糙程度,只与材料有关,与重力、压力无关。) 相同条件下,滚动摩擦<滑动摩擦。 静摩擦力:用二力平衡来计算。 用一水平力推一静止的物体并使它匀速直线运动,推力F与摩擦力f的关系如图所示。 力的合成与分解:遵循平行四边形定则。以分力F1、F2为邻边作平行四边形,合力F的大小和方向可用这两个邻边之间的对角线表示。 |F1-F2|≤F合≤F1+F2 F合2=F12+F22+ 2F1F2cosQ 平动平衡:共点力使物体保持匀速直线运动状态或静止状态。 解题方法:先受力分析,然后根据题意建立坐标 系,将不在坐标系上的力分解。如受力在三个以 内,可用力的合成。 利用平衡力来解题。 F x合力=0 F y合力=0 注:已知一个合力的大小与方向,当一个分力的 方向确定,另一个分力与这个分力垂直是最小 值。 转动平衡:物体保持静止或匀速转动状态。 解题方法:先受力分析,然后作出对应力的力臂(最长力臂是指转轴到力的作用点的直线距离)。分析正、负力矩。 利用力矩来解题:M合力矩=FL合力矩=0 或M正力矩= M负力矩 第二章、直线运动

高三物理核能

原子物理单元测试 说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答.共100分,考试时间90分钟. 第Ⅰ卷(选择题共40分) 一、本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分. 1 .1999年9月18日,中共中央、国务院、中央军委在人民大会堂隆重表彰为研制“两弹一星”作出突出贡献的科学家.下列核反应方程中属于研究“两弹”的基本核反应方程式 是 ( ) A. N 147 +He 42→O 178+H 1 1 B. U 23592+n 10→Sr 9038+Xe 13654+10n 10 C. U 23892 →Th 23490+He 4 2 D. H 21+H 3 1→He 42+n 1 解析:本题考查重核裂变和轻核聚变的核反应方程.“两弹”是指原子弹和氢弹,原理 分别为重核裂变和轻核聚变,B 为重核裂变方程之一,D 为轻核聚变方程.故正确选项为BD. 答案BD 2.下图为查德威克研究原子核内部结构的实验示意图,由天然放射性元素钋(P o )放出 α射线轰击铍时会产生粒子流a ,用粒子流a 打击石蜡后会打出粒子流b ,经研究知道 ( ) A.a 为质子,b 为中子 B.a 为γ射线,b 为中子 C.a 为中子,b 为γ射线 D.a 为中子,b 为质子 解析:本题考查查德威克发现中子的实验装置.选项D 正确. 答案D 3.下列说法正确的是 ( ) A.α射线和γ射线都是电磁波 B.β射线是原子的核外电子电离后形成的电子流 C.用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期 D.原子核经过衰变生成新核,则新核的总质量总小于原核的质量 解析:组成α射线的粒子是氦原子核,γ射线是高频电磁波,A 错.β射线是原子的核内中子转变成质子时放出的电子流,B 错.原子核衰变的半衰期由原子核本身决定,与它所

高中物理光学知识点总结 (1)

第十一单元光的性质一、知识结构 二、学习要求 1、知道有关光的本性的认识发展过程:知道牛顿代表的微粒、惠更斯的波动说一直到光的波粒二象性这一人类认识光的本性的历程,懂得人类对客观世界的认识是不断发展不断深化的。 2、知道光的干涉:知道光的干涉现象及其产生的条件;知道双缝干涉的装置、干涉原理及干涉条纹的宽度特征,会用肥皂膜观察薄膜干涉现象。知道光的衍射:知道光的衍射现象及观察明显衍射现象的条件,知道单缝衍射的条纹与双缝干涉条纹之间的特征区别。 3、知道电磁场,电磁波:知道变化的电场会产生磁场,变化的磁场会产生电场,变化的磁场与变化的磁场交替产生形成电磁场;知道电磁波是变化的电场和磁场——即电磁场在空间的传播;知道电磁波对人类文明进步的作用,知道电磁波有时会对人类生存环境造成不利影响;从电磁波的广泛应用认识科学理论转化为技术应用是一个创新过程,增强理论联系实际的自觉性。知道光的电磁说:知道光的电磁说及其建立过程,知道光是一种电磁波。 4、知道电磁波波谱及其应用:知道电磁波波谱,知道无线电波、红外线、紫外线、X射线及 射线的特征及其主要应用。 5、知道光电效应和光子说:知道光电效应现象及其基本规律,知道光子说,知道光子的能量与光学知识点其频率成正比;知道光电效应在技术中的一些应用 6、知道光的波粒二象性:知道一切微观粒子都具有波粒二象性,知道大量光子容易表现出粒子性,而少量光子容易表现为粒子性。 光的直线传播.光的反射 二、光的直线传播

1.光在同一种均匀透明的介质中沿直线传播,各种频率的光在真空中传播速度:C =3×108m/s ; 各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度,即 v

2 g' g R R ——某星体半径 h 为某位置到星体表面的距离 2 (R h) 7. 地球表面物体受重力加速度随纬度变化关系:在赤道上重力加速度较小,在两极,重力加速度较大。 2 2 GM r GM GMm mv r GMm mv r 2 2 2 g' = r r r 、v = 、 、 8. 人造地球卫星环绕运动的环绕速度、周期、向心加速度 = m ω 2R =m ( 2π /T ) 2 R GM r gR gR 2 = GM r =R ,为第一宇宙速度 v 1= = 当 r 增大, v 变小;当 应用:地球同步通讯卫星、知道宇宙速度的概念 9. 平抛运动特点: ①水平方向 ②竖直方向 ③合运动 ④应用:闪光照 ⑤建立空间关系即两个矢量三角形的分解:速度分解、位移分解 S ,求 v T gT 2 相位 v y 0 t x v 0 t v x v 0 1 2 2 y gt v y gt 1 4 2 2 2 2 4 2 2 S v 0 t g t v t v g t gt 2v 0 1 2 gt v 0 tg tg tg tg ⑥在任何两个时刻的速度变化量为△ v =g △ t ,△ p = mgt x 2 处,在电场中也有应用 ⑦v 的反向延长线交于 x 轴上的 10. 从倾角为 α的斜面 上 A 点以速度 v 0 平抛的小球,落到了斜面上的 B 点,求: S AB

2020年高考物理考点一遍过专题58放射性、核反应、核能

专题58 放射性、核反应、核能 一、原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期、放射性同位素 1.原子核的组成:原子核是由质子和中子组成的,原子核的电荷数等于核内的质子数。 2.天然放射现象 (1)天然放射现象 元素自发地放出射线的现象,首先由贝克勒尔发现。天然放射现象的发现,说明原子核具有复杂的结构。 (2)放射性和放射性元素 物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性。具有放射性的元素叫放射性元素。 (3)三种射线:放射性元素放射出的射线共有三种,分别是α射线、β射线、γ射线。 (4)放射性同位素的应用与防护 ①放射性同位素:有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类,放射性同位素的化学性质相同。 ②应用:消除静电、工业探伤、作示踪原子等。 ③防护:防止放射性对人体组织的伤害。 3.原子核的衰变 (1)衰变:原子核放出α粒子或β粒子,变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变。 (2)分类 α衰变:42X Y+He A A Z Z A -→ β衰变:011X Y+e A A Z Z +-→ (3)半衰期:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。半衰期由原子核内部的因素决定,跟原子所处的物理、化学状态无关。 二、核力、结合能、质量亏损 1.核力 (1)定义: 原子核内部,核子间所特有的相互作用力。 (2)特点: ①核力是强相互作用的一种表现; ②核力是短程力,作用范围在1.5×10–15 m 之内; ③每个核子只跟它的相邻核子间才有核力作用。

2.结合能 核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量,叫做原子核的结合能,亦称核能。 3.比结合能 (1)定义: 原子核的结合能与核子数之比,称做比结合能,也叫平均结合能。 (2)特点: 不同原子核的比结合能不同,原子核的比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定。 4.质能方程、质量亏损 爱因斯坦质能方程E =mc 2,原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小Δm ,这就是质量亏损。由质量亏损可求出释放的核能ΔE =Δmc 2。 三、裂变反应和聚变反应、裂变反应堆、核反应方程 1.重核裂变 (1)定义:质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较小的原子核的过程。 (2)典型的裂变反应方程: 235189144192036560U+n Kr+Ba 3n →+。 (3)链式反应:由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程。 (4)临界体积和临界质量:裂变物质能够发生链式反应的最小体积及其相应的质量。 (5)裂变的应用:原子弹、核反应堆。 (6)反应堆构造:核燃料、减速剂、镉棒、防护层。 2.轻核聚变 (1)定义:两轻核结合成质量较大的核的反应过程。轻核聚变反应必须在高温下进行,因此又叫热核反应。 (2)典型的聚变反应方程: 四、原子核的衰变和原子核的人工转变 1.衰变规律及实质 (1)两种衰变的比较

人教版高中物理必修一知识框架.doc

学习必备欢迎下载 第一章物理必修一知识点总结运动的描述 第一节质点、参考系质点定义:有质量而不计形状和大小的物质。 和坐标系参考系定义:用来作参考的物体。 坐标系定义:在某一问题中确定坐标的方法,就是该问 题所用的坐标系。 第二节时间和位移时刻和时间间在表示时间的数轴上,时刻用点表示,时间间隔 隔用线段表示。 路程和位移路程物体运动轨迹的长度。 位移表示物体(质点)的位置变化。 从初位置到末位置作一条有向线 段表示位移。 矢量和标量矢量既有大小又有方向。 标量只有大小没有方向。 直线运动的位公式:x=x1- x2 置和位移 第三节运动快慢的描坐标与坐标的公式:t =t 2- t 1 述——速度变化量 速度定义:用位移与发生这个位移所用时间的比值表 示物体运动的快慢。 公式: v= x/ t 单位:米每秒( m/s) 速度是矢量,既有大小,又有方向。 速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的 大小,速度的方向也就是物体运动的方向。 平均速度和瞬平均速度物体在时间间隔内的平均快慢程 时速度度。 瞬时速度时间间隔非常非常小,在这个时间 间隔内的平均速度。 速率瞬时速度的大小。 第四节实验:用打点电磁打点计时器 计时器测速度电火花计时器 练习使用打点计时器 用打点计时器测量瞬时速度 用图象表示速速度—时间图像( v- t 图象):描述速度 v 与时间 度t 关系的图象。 第五节速度变化快慢加速度定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间的 的描述——加速度比值。 公式: a= v/ t 单位:米每二次方秒( m/s2) 加速度方向与在直线运动中,如果速度增加,加速度的方向与 速度方向的关速度的方向相同;如果速度减小,加速度的大方 系向与速度的方向相反。 从 v-t 图象看从曲线的倾斜程度就饿能判断加速度的大小。加速 度 第二章匀变速直线运动的研究 第一节实验:探究小进行实验 车速度随时间处理数据

高三物理核反应和核能

核反应核能质能方程 一、知识点梳理 1、核反应 在核物理学中,原子核在其它粒子的轰击下产生新原子核的过程,称为核反应.典型的原子核人工转变: 14 7N+4 2 He 17 8 O+1 1 H 质子1 1 H的发现方程卢瑟福 9 4Be+4 2 He 12 6 C+1 n 中子1 n的发现方程查德威克 2、核能 (1)核反应中放出的能量称为核能 (2)质量亏损:原子核的质量小于组成它的核子质量之和.质量亏损.(3)质能方程:质能关系为E=mc2 原子核的结合能ΔE=Δmc2 3、裂变 把重核分裂成质量较小的核,释放出的核能的反应,叫裂变 典型的裂变反应是: 235 92U+1 n90 38 Sr+136 54 Xe+101 n 4.轻核的聚变 把轻核结合成质量较大的核,释放出的核能的反应叫轻核的聚变.聚变反应释放能量较多,典型的轻核聚变为: 2 1H+3 1 H4 2 He+1 n 5.链式反应 一个重核吸收一个中子后发生裂变时,分裂成两个中等质量核,同时释放若干个中子,如果这些中子再引起其它重核的裂变,就可以使这种裂变反应不断的进行下去,这种反应叫重核裂变的链式反应 二、典型例题 例1.雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子(v。)而获得了2002年度诺贝尔物理学奖.他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶.电子中微子可以将一个氯核转变为一个氢核,其核反应方程式为 νe+37 17Cl→37 18 Ar十 0 -1 e 已知37 17Cl核的质量为36.95658 u,37 18 Ar核的质量为36.95691 u, 0 -1 e的质量为0.00055 u,1 u 质量对应的能量为931.5MeV.根据以上数据,可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为

核能利用与发展论文

核能利用与发展趋势 学校:东北农业大学 学院:工程学院 班级:机化1302 学号: 姓名:

核能利用与发展趋势 Unclear energy utilization and development trend 摘要核电是一种清洁、安全、技术成熟、供应能力强、能大规模应用的发电方式,目前,我国核电已由起步进入发展阶段,具有自主设计建造第一代核电的能力,我国已做出积极推进核电发展的重大决定,加快我国核电建设,提高核电在电力供给中的比重,这将有助于缓解电力增民与交通运输的矛盾,核能利用的发展前景将越来越广阔。 关键词核能利用前景核能发展核电 1.核电概述 核能的发展和利用是20世纪科技史上最杰出的成就之一。它通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc2,该方程式表明,质量和能量是等价的,其比例常数为光速的平方。在核能的利用中,核电厂的发展是相当迅速的,己被公认为是一种经济、安全、可靠、干净的能源,核动力技术在多数发达国家得到了巨大发展,也在很多发展中国家获得了广泛的认可。根据能源需求和能源生产结构,我国政府己制定了积极发展核电的方针,建设了秦山和大亚湾两大核电基地,中国核电建设的安全策略取得了成功。 2.核能发电 核能是原子核结构发生变化是释放出来的能量。目前人类利用核能主要有三种——重元素的原子核发生裂变和轻元素的原子核发生聚合反映时释放出来的核能或是原子核自发射出某种粒子而变为另一种核的过程,它们分别为核裂变能、核聚变能和核衰变。核裂变能 核裂变,又称核分裂,是指由较重的原子,主要是指铀或钚,分裂成较轻的(原子序数较小的)原子的一种核反应形式。原子弹以及裂变核电站的能量来源都是核裂变。早期原子弹应用钚-239为原料制成。而铀-235裂变在核电厂最常见。 重核原子经中子撞击后,分裂成为两个较轻的原子,同时释放出数个中子。释放出的中子再去撞击其它的重核原子,从而形成链式反应而自发分裂。原子核裂变时除放出中子还会放出热,核电厂用以发电的能量即来源于此。 由于每次核裂变释放出的中子数量大于一个,因此若对链式反应不加以控制,同时发生的核裂变数目将在极短时间内以几何级数形式增长。若聚集在一起的重核原子足够

高三物理第一轮复习24核反应 核能 质能方程学案 新人教版

高三物理第一轮复习24核反应核能质能方程学案新 人教版 一、知识点梳理 1、核反应 在核物理学中,原子核在其它粒子的轰击下产生新原子核的过程,称为核反应.典型的原子核人工转变: 14 7N+4 2 He 8 O+1 1 H 质子1 1 H的发现方程卢瑟福 9 4Be+4 2 He 6 C+1 n 中子1 n的发现方程查德威克 2、核能 (1)核反应中放出的能量称为核能 (2)质量亏损:原子核的质量小于组成它的核子质量之和.质量亏损.(3)质能方程:质能关系为E=mc2 原子核的结合能ΔE=Δmc2 3、裂变 把重核分裂成质量较小的核,释放出的核能的反应,叫裂变 典型的裂变反应是: 235 92U+nSr+136 54 Xe+101 n 4.轻核的聚变 把轻核结合成质量较大的核,释放出的核能的反应叫轻核的聚变.聚变反应释放能量较多,典型的轻核聚变为: 2 1H+HHe+1 n 5.链式反应 一个重核吸收一个中子后发生裂变时,分裂成两个中等质量核,同时释放若干个中子,如果这些中子再引起其它重核的裂变,就可以使这种裂变反应不断的进行下去,这种反应叫重核裂变的链式反应 二、典型例题 例1.雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子(v。)而获得了2002年度诺贝尔物理学奖.他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶.电子中微子可以将一个氯核转变为一个氢核,其核反应方程式为 νe+37 17Cl→37 18 Ar十 0 -1 e 已知37 17Cl核的质量为36.95658 u,37 18 Ar核的质量为36.95691 u, 0 -1 e的质量为0.00055 u,1 u质量对应的能量为931.5MeV.根据以上数据,可以判断参与上述反应的电子中微子的最小

高中物理选修3-5知识点梳理

高中物理选修3-5知识点梳理 一、动量动量守恒定律 1、动量:可以从两个侧面对动量进行定义或解释:①物体的质量跟其速度的乘积,叫做物体的动量。②动量是物体机械运动的一种量度。 动量的表达式P = mv 。单位是s m kg .动量是矢量,其方向就是瞬时速度的方向。因为速度是相对的,所以动量也是相对的。 2、动量守恒定律:当系统不受外力作用或所受合外力为零,则系统的总动量守恒。动量守恒定律根据实际情况有多种表达式,一般常用等号左右分别表示系统作用前后的总动量。 运用动量守恒定律要注意以下几个问题: ①对于某些特定的问题, 例如碰撞、爆炸等,系统在一个非常短的时间,系统部各物体相互作用力,远比它们所受到外界作用力大,就可以把这些物体看作一个所受合外力为零的系统处理, 在这一短暂时间遵循动量守恒定律。 ②计算动量时要涉及速度,这时一个物体系各物体的速度必须是相对于同一惯性参照系的,一般取地面为参照物。 ③动量是矢量,因此“系统总动量”是指系统中所有物体动量的矢量和,而不是代数和。 ④动量守恒定律也可以应用于分动量守恒的情况。有时虽然系统所受合外力不等于零,但只要在某一方面上的合外力分量为零,那么在这个方向上系统总动量的分量是守恒的。 3、碰撞:两个物体相互作用时间极短,作用力又很大,其他作用相对很小,运动状态发生显著化的现象叫做碰撞。 ⑴完全弹性碰撞:在弹性力的作用下,系统只发生机械能的转移,无机械能的损失,称完全弹性碰撞。 ⑵非弹性碰撞:非弹性碰撞:在非弹性力的作用下,部分机械能转化为物体的能,机械能有了损失,称非弹性碰撞。 ⑶完全非弹性碰撞:在完全非弹性力的作用下,机械能损失最大(转化为能等),称完全非弹性碰撞。碰撞物体粘合在一起,具有相同的速度。 二、验证动量守恒定律(实验、探究)Ⅰ 【实验目的】研究在弹性碰撞的过程中,相互作用的物体系统动量守恒. 【实验原理】利用图2-1的装置验证碰撞中的动量守恒,让一个质量较大的球从斜槽上滚下来,跟放在斜槽末端上的另一个质量较小的球发生碰撞,两球均做平抛运动.由于下落高度相同,从而导致飞行时间相等,我们用它们平抛射程的大小代替其速度.小球的质量可以测出,速度也可间接地知道,如满足动量守恒式m 1v 1=m 1v 1'+m 2v 2',则可验证动量守恒定律. 【实验器材】两个小球(大小相等,质量不等);斜槽;重锤线;白纸;复写纸;天平;刻度尺;圆规. 【实验步骤】 1.用天平分别称出两个小球的质量m 1和m 2; 2.按图2-1安装好斜槽,注意使其末端切线水平,并在地面适当的位置放上白 纸和复写纸,并在白纸上记下重锤线所指的位置O 点. 3.首先在不放被碰小球的前提下,让入射小球从斜槽上同一位置从静止滚下, 图2-1 图2-2 P

核反应核能质能方程

核反应核能质能方程 一、考点聚焦 核能.质量亏损.爱因斯坦的质能方程Ⅱ要求 核反应堆.核电站Ⅰ要求 重核的裂变.链式反应.轻核的聚变Ⅰ要求 可控热核反应.Ⅰ要求 二、知识扫描 1、核反应 在核物理学中,原子核在其它粒子的轰击下产生新原子核的过程,称为核反应.典型的原子核人工转变 14 7N+4 2 He 8 O+1 1 H 质子1 1 H的发觉方程卢瑟福 9 4Be+4 2 He 6 C+1 n 中子1 n的发觉方程查德威克 2、核能 〔1〕核反应中放出的能量称为核能 〔2〕质量亏损:原子核的质量小于组成它的核子质量之和.质量亏损.〔3〕质能方程:质能关系为E=mc2 原子核的结合能ΔE=Δmc2 3、裂变 把重核分裂成质量较小的核,开释出的核能的反应,叫裂变 典型的裂变反应是: 235 92U+nSr+136 54 Xe+101 n 4.轻核的聚变 把轻核结合成质量较大的核,开释出的核能的反应叫轻核的聚变.聚变反应开释能量较多,典型的轻核聚变为: 2 1H+HHe+1 n 5.链式反应 一个重核吸取一个中子后发生裂变时,分裂成两个中等质量核,同时开释假设干个中子,假如这些中子再引起其它重核的裂变,就能够使这种裂变反应不断的进行下去,这种反应叫重核裂变的链式反应 三、好题精析 例1.雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子〔v。〕而获得了2002年度诺贝尔物理学奖.他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t四氯乙烯〔C2Cl4〕溶液的巨桶.电子中微子能够将一个氯核转变为一个氢核,其核反应方程式为 νe+37 17Cl→37 18 Ar十 0 -1 e 37 17Cl核的质量为36.95658 u,37 18 Ar核的质量为36.95691 u, 0 -1 e的质量为0.00055 u,1 u质量对应的能量 为931.5MeV.依照以上数据,能够判定参与上述反应的电子中微子的最小能量为〔A〕0.82 Me V 〔B〕0.31 MeV 〔C〕1.33 MeV 〔D〕0.51 MeV [解析] 由题意可得:电子中微子的能量E≥E ?=mc2-〔m Ar+m e-m Cl〕·931.5MeV

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