2019-2020年高考物理一轮总复习第十三章动量近代物理初步选修3_5第40讲原子结构与原子核课件
• 基态氢原子要跃迁到n＝4的能级，应提 供：ΔE＝E4－E1＝12.75 eV
• (2)辐射跃迁图如图所示．
• (3)由n＝4向n＝1能级跃迁所产生的光子， 频率最高；由n＝4向n＝3能级跃迁所产 生的光子波长最长．
巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线，其波长公式1λ＝R(212－n12) (n＝3,4,5，…，R 是里德伯常量，R＝1.10×107 m－1)．
(3)玻尔模型
①玻尔的三条假设 a．能量量子化：原子只能处于一系列__不___连__续_状态中，在这些状态中原子是稳定 的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量，这些状态叫作__定__态__．
子核Th，继而经放射性衰变②变为原子核Pa，再经放射性衰
变③变为原子核U.放射性衰变①、②和③依次为( ) A
• A．α衰变、β衰变和β衰变
B．β衰变、α衰变和β衰变
• C．β衰变、β衰变和α衰变D．α衰变、β衰变和α衰变
• (2)法国科学家贝可勒尔(H.A．Becquerel)在1896年发现了天 然放射现象．如图反映的是放射性元素铀核衰变的特性曲
4．放射性同位素(Ⅰ)
2015·福建卷，30(1)
5．核力、核反应方程(Ⅰ) 2015·浙江卷，14(1)
6．结合能、质量亏损(Ⅰ) 2014·全国卷Ⅱ，35(1)
7．裂变反应和聚变反应、 2015·广东卷，18
裂变反应堆(Ⅰ)
2014·全国卷Ⅰ，35(1)
8．射线的危害与防护(Ⅰ)
高考对本部分知识的考查 主要以选择题的形式出 现．高考试题往往综合考 查氢原子能级的跃迁、放 射性元素的衰变、半衰期、 核反应，以及质能方程、 核反应方程的有关计 算．学习中要注意对质量 数守恒、电荷数守恒、动 量守恒、能量守恒的理解 和应用.
至______．反向
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• (3)核式结构 • 在原子的中心有一个很小的___，核 叫原子核，原子的
___几_乎__全_部__质_量__和_全__部_正__电_荷____都集中在原子核里，带 __________负_电__的_电__子__在核外空间运动．
2．氢原子光谱 (1)光谱分析 利用元素的特征谱线(线状谱)分析和确定物质的组成成分． (2)氢原子光谱的实验规律
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•考点 原子结构 原子核 氢原子光谱
• 1．原子结构 • (1)电子的发现 • 汤姆孙在研究阴极射线时发现了___电__子_，提出了原子的枣糕模型． • (2)α粒子散射实验 • α后粒仍子沿散原射来实方验向是前用进α，粒_子__轰__击_α金少粒数箔子，发结生果了是较_大__的__偏_绝_转大__多，__数极_α个粒别子α穿粒过子金甚箔
第十三章 动量 近代物理初步(选修3－5)
第40讲 原子结构与原子核
考纲要求
考情分析
命题趋势
1.氢原子光谱(Ⅰ)
2．氢原子的能级结构、能 2016·全国卷Ⅱ，35(1)
级公式(Ⅰ)
2016·全国卷Ⅲ，35(1)
3．原子核的组成、放射性、 2016·天津卷，6
原子核衰变、半衰期(Ⅰ)
2016·江苏卷，12C(1)
10n―→11H＋－01e
匀强磁场中 轨迹形状
衰变规律
电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒
2.确定 α、β 衰变次数的两种方法 方法 1：确定衰变次数的方法是依据两个守恒规律，设放射性元素AZX 经过 n 次 α 衰变和 m 次 β 衰变后，变成稳定的新元素AZ′′Y，则表示该核反应的方程为：ZAX―→AZ′′Y ＋n42He＋m－01e. 根据质量数守恒和电荷数守恒可列方程 A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m 由以上两式联立解得 n＝A－4A′，m＝A－2A′＋Z′－Z 由此可见，确定衰变次数可归结为求解一个二元一次方程组． 方法 2：因为 β 衰变对质量数无影响，可先由质量数的改变确定 α 衰变的次数，然 后再根据衰变规律确定 β 衰变的次数．
表示原子由较高能级向较低能级跃迁， 原子跃迁的条件为hν＝Em－En
• 氢原子的能级图如图所示．
2．两类能级跃迁 (1)自发跃迁：高能级→低能级，释放能量，发出光子． 光子的频率 ν＝ΔhE＝E高－h E低. (2)受激跃迁：低能级→高能级，吸收能量． ①光照(吸收光子)：光子的能量必须恰等于能级差 hν＝ΔE； ②碰撞、加热等：只要入射粒子能量大于或等于能级差即可，E 外≥ΔE； ③大于电离能的光子被吸收，将原子电离．
的核子的质量和要小，这就是质量亏损Δm.由质量亏损可求 出释放的核能ΔE＝___Δ_m_c_2.
(4)重核的裂变与轻核的聚变 ①裂变 重核分裂成质量较小的核的反应．如：29325U＋10n→15346Xe＋9308Sr＋1010n. ②聚变 轻核结合成质量较大的核的反应．如：21H＋31H→42He＋10n.
•一 能级图与氢原子的跃迁
• 1．能级图中相关量意义的说明
相关量 能级图中的横线 横线左端的数字“1,2,3…” 横线右端的数字“－13.6，－
3.4…” 相邻横线间的距离
带箭头的竖线
意义 表示氢原子可能的能量状态——定态
表示量子数
表示氢原子的能量
表示相邻的能量差，量子数越大相邻 的能量差越小，距离越小
谱线条数的确定方法 (1)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n－1)． (2)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法． ①用数学中的组合知识求解：N＝C2n＝nn2－1； ②利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画 出，然后相加．
• [例1](2017·广东广州质检)如图所示，氢原子 从n>2的某一能级跃迁到n＝2的能级，辐射出 能量为2.55 eV的光子．问：
• 1．判断正误
• (1)卢瑟福做α粒子散射实验时发现α粒子绝大多数穿过只有少 数发生大角度偏转．( ) √
• (2)氢原子发射光谱是由一条一条亮线组成的．( √ )
• (光3)子氢能原量子为由h能ν＝量E为n.(En的定) ×态向低能级跃迁时，氢原子辐射的 • (4)氢原子吸收光子后，将从高能级向低能级跃迁．( × )
(2)根据半衰期的定义，由题图坐标轴数据可知，铀的半衰期为 1 620 年；由核反 应所遵循的电荷数守恒和质量数守恒可知，衰变过程中放出的粒子的电荷数为 Z＝92 －90＝2，质量数为 A＝238－234＝4，符号为42He.
[例 3]放射性元素164C 射线被考古学家称为“碳钟”，可用它来测定古生物的年代， 此项研究获得 1960 年诺贝尔化学奖．
线．由图可知，铀的半衰期为_________年；请在下式的括 号中，填入铀在衰变过程中原子核放出的粒子的符号．
1 620
29328U→29304Th＋(42He)
解析：(1)衰变过程中电荷数、质量数守恒，由题意可得衰变方程分别为：29328U→29304 Th＋42He，29304Th→23941Pa＋－01e，29314Pa→29324U＋－01e，所以 A 项对．
对氢原子满足：En＝n12E1，其中 E1＝－13.6 eV. b．轨道量子化：原子的_能___量___状__态___跟电子不同的运行_轨___道__相对应．原子的能
量状态是不连续的，因此电子运动的可能轨道的分布也是不连续的．
对氢原子满足：rn＝n2r1，其中 r1＝0.53×10－10 m.
• c态的．(能设能量能级由量跃这为迁两E：1种)原时定子，态从它的一_能_种_辐量_定射_差_或态_决吸_(_设收定__能，_一量即定为hν频E＝2率)E跃2的－迁光E到1子.另，一光种子定 • ②氢原子能级图：如图所示
• 3．原子核
• (1)天然放射现象的发现
• 1896年，__贝__克_勒__尔_____在铀矿石中发现未知的射线，把这些 射线称为α射线、β射线、γ射线，这就是天然放射现象的发 现．天然放射现象的发现，说明原子核 ____具_有__复_杂__结_构_______．
• (2)三种射线的比较
种类 组成 带电荷量
类型 人 工 转 变
重核裂变 轻核聚变
可控性
核反应方程
人
174N＋42He―→187O＋11H(卢瑟福发现质子)
42He＋94Be―→162C＋10n(查德威克发现中子)
工
2173Al＋42He―→3105P＋10n
(1)146C 不稳定，易发出衰变，放出 β 射线，其半衰期为 5 730 年，试写出有关的衰 变方程．
(2)若测得一古生物遗骸中146C 的含量只有活体中的 12.5%，则此遗骸的年代距今约 有多少年？
解析：(1)衰变方程164C→174N＋－01e. (2)活体中164C 含量不变，生物死亡后，164C 开始衰变，设活体中164C 的含量为 m0，
• (5)目前核电站多数是采用核聚变反应发电．( × )
• (6)核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒；遵循电 荷数守恒．( √ )
• (7)爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量， 它们之间可以相互转化．( × )
• (8)如某放射性元素的半衰期是5天，那么100个该元 素的原子核经过10天还剩下25个．( × )
• 答案： (1)12.75 eV (2)(3)见解析
•二 原子核的衰变 半衰期
• 1．α衰变、β衰变的比较
衰变类型 衰变方程
衰变实质
α 衰变
β 衰变
AZX―→AZ－－24Y＋42He
AZX→Z＋A1Y＋－01e
2 个质子和 2 个中子结合成一个 1 个中子转化为 1 个质子和 1
整体射出
个电子
211H＋210n―→42He
3．半衰期 (1)公式：N 余＝N 原(12)t/τ，m 余＝m 原(12)t/τ. (2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因素决定的，跟原子所 处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关．
近年届高考物理一轮复习第13章动量守恒定律近代物理1第一节动量冲量动量定理随堂检测巩固落实新人教版
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1 / 311 第一节动量冲量动量定理1．一个质量为0．18 kg的垒球，以25 m/s的水平速度向左飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s，则这一过程中动量的变化量为( )A．大小为3．6 kg·m/s，方向向左B．大小为3．6 kg·m/s，方向向右C．大小为12．6 kg·m/s，方向向左D．大小为12．6 kg·m/s，方向向右解析：选D．选向左为正方向，则动量的变化量Δp＝mv1－mv0＝－12．6 kg·m/s，大小为12．6 kg·m/s,负号表示其方向向右,D正确．2．高空作业须系安全带,如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h（可视为自由落体运动）,此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( ）A．错误!＋mg B．错误!－mgC．错误!＋mg D．错误!－mg解析：选A．设高空作业人员自由下落h时的速度为v，则v2＝2gh，得v＝2gh，设安全带对人的平均作用力为F，由动量定理得(mg－F）·t＝0－mv，解得F＝错误!＋mg．3．把重物压在纸带上，用一水平力缓缓拉动纸带，重物跟着纸带一起运动；若迅速拉动纸带,纸带就会从重物下抽出,这个现象的原因是( )A．在缓缓拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力大B．在迅速拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力小C．在缓缓拉动纸带时，纸带给重物的冲量大D．在迅速拉动纸带时，纸带给重物的冲量大答案:C4．在水平力F＝30 N的作用下，质量m＝5 kg的物体由静止开始沿水平面运动．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0．2，若F作用6 s后撤去，撤去F后物体还能向前运动多长时间才停止?（g取10 m/s2)2 / 32解析：法一：用动量定理解，分段处理选物体为研究对象，对于撤去F前物体做匀加速运动的过程，受力情况如图甲所示，始态速度为零,终态速度为v，取水平力F的方向为正方向,根据动量定理有（F－μmg）t1＝mv－0．对于撤去F后，物体做匀减速运动的过程，受力情况如图乙所示，始态速度为v,终态速度为零．根据动量定理有－μmgt2＝0－mv．以上两式联立解得t2＝错误!t1＝错误!×6 s＝12 s．法二：用动量定理解,研究全过程选物体作为研究对象，研究整个运动过程，这个过程的始、终状态的物体速度都等于零．取水平力F的方向为正方向，根据动量定理得（F－μmg）t1＋（－μmg）t2＝0解得t2＝F－μmgμmgt1＝错误!×6 s＝12 s．答案：12 s3 / 33。
高考物理一轮总复习第十三章动量近代物理初步选修3_5第40讲原子结构与原子核课件
3．半衰期 (1)公式：N 余＝N 原(12)t/τ，m 余＝m 原(12)t/τ. (2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因素决定的，跟原子所 处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关．
• [例2](2017·湖北襄阳质检)(1)原子核U经放射性衰变①变为原
第十三章 动量 近代物理初步(选修3－5)
第40讲 原子结构与原子核
考纲要求
考情分析
命题趋势
1.氢原子光谱(Ⅰ)
2．氢) 2016·全国卷Ⅲ，35(1)
3．原子核的组成、放射性、 2016·天津卷，6
原子核衰变、半衰期(Ⅰ)
2016·江苏卷，12C(1)
• 4．核能
• (1)核力
• 核子间的作用力．核力是短程强力，作用范围在1.5×10－15 m 之内，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，叫作原子核的__结_合___能，亦称核能．
• (3)质能方程、质量亏损 • 爱因斯坦质能方程E＝____m_c_2 ，原子核的质量必然比组成它
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•考点 原子结构 原子核 氢原子光谱
• 1．原子结构 • (1)电子的发现 • 汤姆孙在研究阴极射线时发现了___电__子_，提出了原子的枣糕模型． • (2)α粒子散射实验 • α后粒仍子沿散原射来实方验向是前用进α，粒_子__轰__击_α金少粒数箔子，发结生果了是较_大__的__偏_绝_转大__多，__数极_α个粒别子α穿粒过子金甚箔
③半衰期 a．定义：放射性元素衰变有一定的速率，我们把放射性元素的原子核有半数发生 衰变需要的时间叫半衰期，用 τ 表示． b．公式：m＝m0(12)τt . c．特点：半衰期 τ 由该元素的原子核内部本身的因素决定，跟原子所处的物理状 态(如压强、温度等)或化学状态(如单质、化合物等)无关．另外，半衰期仅是对大量原 子核的统计规律．比如研究 200 个铀的原子核经过一个半衰期后还剩多少个铀的原子核 是没有意义的．
高考物理一轮总复习 第十三章 动量 近代物理初步(选修
第40讲 原子结构与原子核1．(多选)(2016·全国卷Ⅲ)一静止的铝原子核2713Al 俘获一速度为1.0×107m/s 的质子p 后，变为处于激发态的硅原子核2814Si.下列说法正确的是( ABE )A ．核反应方程为p ＋2713Al→2814Si B ．核反应过程中系统动量守恒 C ．核反应过程中系统能量不守恒D ．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和E ．硅原子核速度的数量级为105m/s ，方向与质子初速度的方向一致解析：核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，A 项正确；微观粒子相互作用过程中，满足动量守恒定律，B 项正确；题述核反应过程属于“二合一”形式的完全非弹性碰撞，机械能有损失，但对于封闭的系统，能量仍然守恒，C 项错误；核反应过程中的机械能有损失，故存在质量亏损现象，D 项错误；硅原子质量约是质子质量的28倍，由动量守恒定律知，m 0v 0＝28m 0v ，所以硅原子核速度数量级为105m/s ，方向与质子初速度的方向一致，E 项正确．2．(2015·重庆卷)图中曲线a 、b 、c 、d 为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里．以下判断可能正确的是( D )A ．a 、b 为β粒子的径迹B ．a 、b 为γ粒子的径迹C ．c 、d 为α粒子的径迹D ．c 、d 为β粒子的径迹解析：γ粒子是不带电的光子，在磁场中不偏转，选项B 错误；α粒子为氦核带正电，由左手定则知向上偏转，选项A 、C 错误；β粒子是带负电的电子，应向下偏转，选项D 正确．3．(2014·重庆卷)碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m 的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有( C )A ．m4B ．m8C ．m16D ．m32解析：经过n 个半衰期剩余碘131的含量m ′＝m (12)n.因32天为碘131的4个半衰期，故剩余碘131的含量：m ′＝m (12)4＝m16，选项C 正确．4．(多选)(2014·山东卷)氢原子能级如图所示，当氢原子从n ＝3跃迁到n ＝2的能级时，辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是CD(双选，填正确答案标号)．A ．氢原子从n ＝2跃迁到n ＝1的能级时，辐射光的波长大于656 nmB ．用波长为325 nm 的光照射，可使氢原子从n ＝1跃迁到n ＝2的能级C ．一群处于n ＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D ．用波长为633 nm 的光照射，不能使氢原子从n ＝2跃迁到n ＝3的能级解析：能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越大，波长越小，A 错误；由E m －E n ＝h ν可知，B 错误，D 正确；根据C 23＝3可知，辐射的光子频率最多有3种，C 正确．5．(2015·福建卷)下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是B ．(填选项前的字母)A ．γ射线是高速运动的电子流B ．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C ．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D ．21083Bi 的半衰期是5天，100克21083Bi 经过10天后还剩下50克解析：β射线是高速电子流，而γ射线是一种电磁波，选项A 错误．氢原子辐射光子后，绕核运动的电子距核更近，动能增大，选项B 正确．太阳辐射能量的主要来源是太阳内部氢核的聚变，选项C 错误.10天为两个半衰期，剩余的21083Bi 为100×(12)t τg ＝100×(12)2 g＝25 g ，选项D 错误．6．(多选)(2013·全国卷Ⅱ)关于原子核的结合能，下列说法正确的是( ABC ) A ．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B ．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C ．铯原子核(13355Cs)的结合能小于铅原子核(20882Pb)的结合能 D ．比结合能越大，原子核越不稳定E ．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能 解析：由原子核的结合能定义可知，原子核分解成自由核子时所需的最小能量为原子核的结合能，选项A 正确；重核衰变时释放能量，衰变产物更稳定，即衰变产物的比结合能更大．衰变前后核子数不变，因此原子核衰变产物的结合能之和一定大于衰变前的结合能，选项B 正确；铯原子柱的核子数少，因此其结合能小，选项C 正确；比结合能越大的原子核越稳定，选项D错误；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原于核的结合能，选项E错误．7．(2016·全国卷Ⅱ)在下列描述核过程的方程中，属于α衰变的是C，属于β衰变的是AB，属于裂变的是E，属于聚变的是F.(填正确答案标号)A．14 6C→14 7N＋0－1e B．3215P→3216S＋0－1eC．238 92U→234 90Th＋42He D．14 7N＋42He→17 8O＋11HE．235 92U＋10n→140 54Xe＋9438Sr＋210n F．31H＋21H→42He＋10n解析：一个原子核自发地放出一个α粒子，生成一个新核的过程是α衰变，因此C 项是α衰变；一个重核在一个粒子的轰击下，分裂成几个中等质量原子核的过程是重核的裂变，因此E项是重核的裂变；两个较轻的原子核聚合成一个较大的原子核，并放出粒子的过程是轻核的聚变，因此F项是轻核的聚变；另外，A、B项是β衰变，D项是原子核的人工转变．8．(2015·江苏卷)(1)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，235 92U是核电站常用的核燃料.235 92U受一个中子轰击后裂变成144 56Ba和8936Kr两部分，并产生3个中子．要使链式反应发生，裂变物质的体积要大于(选填“大于”或“小于”)它的临界体积．(2)取质子的质量m p＝1.672 6×10－27 kg，中子的质量m n＝1.674 9×10－27 kg，α粒子的质量mα＝6.646 7×10－27 kg，光速c＝3.0×108 m/s.请计算α粒子的结合能．(计算结果保留两位有效数字)解析：(1)根据质量数守恒可得，产生中子的数目为235＋1－144－89＝3；只有裂变物质的体积大于它的临界体积时才能发生裂变反应．(2)组成α粒子的核子与α粒子的质量差Δm＝2m p＋2m n－mα结合能ΔE＝Δmc2代入数据得ΔE＝4.3×10－12 J答案：4.3×10－12 J。
高考物理总复习 动量 近代物理初步讲义(选修35)
选修3－5 动量近代物理初步考纲下载(1)动量动量守恒定律(Ⅰ)(2)验证动量守恒定律(实验、探究)(Ⅰ)(3)弹性碰撞和非弹性碰撞(Ⅰ)(4)原子核式结构模型(Ⅰ)(5)氢原子光谱原子的能级(Ⅰ)(6)原子核的组成(Ⅰ)(7)原子核的衰变半衰期(Ⅰ)(8)放射性同位素放射性的应用与防护(Ⅰ)(9)核力与结合能质量亏损(Ⅰ)(10)核反应方程(Ⅰ)(11)裂变反应聚变反应链式反应(Ⅰ)(12)普朗克能量子假说黑体和黑体辐射(Ⅰ)(13)光电效应(Ⅰ)(14)光的波粒二象性物质波(Ⅰ)考向前瞻(1)动量守恒定律及其应用、原子核式结构、玻尔理论、原子核的衰变、核反应方程的书写及质能方程的应用是本章高考考查的热点。
(2)原子结构与原子核部分高考命题难度不大，大多直接考查对知识的理解和记忆，体现时代气息，用新名词包装试题；对动量部分的考查通常以实验和计算题的形式出现，而且难度不会太大。
第1节动量守恒定律及其应用动量动量定理动量守恒定律对应学生用书P218[必备知识]1．动量(1)定义：物体的质量与速度的乘积。
(2)公式：p＝mv。
(3)单位：千克·米/秒。
符号：kg·m/s。
(4)意义：动量是描述物体运动状态的物理量，是矢量，其方向与速度的方向相同。
2．动量定理(1)内容：物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。
(2)表达式：p′－p＝I或mv′－mv＝F(t′－t)。
(3)冲量：力与力的作用时间的乘积，即I＝F(t′－t)。
3．动量守恒定律(1)内容：如果系统不受外力，或者所受外力的合力为零，这个系统的总动量保持不变。
(2)常用的四种表达形式：①p＝p′：即系统相互作用前的总动量p和相互作用后的总动量p′大小相等，方向相同。
②Δp＝p′－p＝0：即系统总动量的增量为零。
③Δp1＝－Δp2：即相互作用的系统内的两部分物体，其中一部分动量的增加量等于另一部分动量的减少量。
【结构】2020高考物理一轮总复习第十三章动量近代物理初步选修35第40讲原子结构与原子核实战演练
【关键字】结构第40讲原子结构与原子核1．(多选)(2016·全国卷Ⅲ)一静止的铝原子核Al俘获一速度为1.0×/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核Si.下列说法正确的是( ABE )A．核反应方程为p＋Al→SiB．核反应过程中系统动量守恒C．核反应过程中系统能量不守恒D．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和E．硅原子核速度的数量级为/s，方向与质子初速度的方向一致解析：核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，A项正确；微观粒子相互作用过程中，满足动量守恒定律，B项正确；题述核反应过程属于“二合一”形式的完全非弹性碰撞，机械能有损失，但对于封闭的系统，能量仍然守恒，C项错误；核反应过程中的机械能有损失，故存在质量亏损现象，D项错误；硅原子质量约是质子质量的28倍，由动量守恒定律知，m0v0＝0v，所以硅原子核速度数量级为/s，方向与质子初速度的方向一致，E项正确．2．(2015·重庆卷)图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向笔直于纸面向里．以下判断可能正确的是( D ) A．a、b为β粒子的径迹B．a、b为γ粒子的径迹C．c、d为α粒子的径迹D．c、d为β粒子的径迹解析：γ粒子是不带电的光子，在磁场中不偏转，选项B错误；α粒子为氦核带正电，由左手定则知向上偏转，选项A、C错误；β粒子是带负电的电子，应向下偏转，选项D正确．3．(2014·重庆卷)碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有( C )A．B．C．D．解析：经过n个半衰期剩余碘131的含量m′＝m()n.因32天为碘131的4个半衰期，故剩余碘131的含量：m′＝m()4＝，选项C正确．4．(多选)(2014·山东卷)氢原子能级如图所示，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是CD(双选，填正确答案标号)．A．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656 nmB．用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从n＝1跃迁到n＝2的能级C．一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D．用波长为633 nm的光照射，不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级解析：能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越大，波长越小，A错误；由Em－En＝hν可知，B错误，D正确；根据C＝3可知，辐射的光子频率最多有3种，C正确．5．(2015·福建卷)下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是B．(填选项前的字母)A．γ射线是高速运动的电子流B．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D．Bi的半衰期是5天，Bi经过10天后还剩下解析：β射线是高速电子流，而γ射线是一种电磁波，选项A错误．氢原子辐射光子后，绕核运动的电子距核更近，动能增大，选项B正确．太阳辐射能量的主要来源是太阳内部氢核的聚变，选项C错误.10天为两个半衰期，剩余的Bi为100×()g＝100×()＝，选项D错误．6．(多选)(2013·全国卷Ⅱ)关于原子核的结合能，下列说法正确的是( ABC )A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C．铯原子核(Cs)的结合能小于铅原子核(Pb)的结合能D．比结合能越大，原子核越不稳定E．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能解析：由原子核的结合能定义可知，原子核分解成自由核子时所需的最小能量为原子核的结合能，选项A正确；重核衰变时释放能量，衰变产物更稳定，即衰变产物的比结合能更大．衰变前后核子数不变，因此原子核衰变产物的结合能之和一定大于衰变前的结合能，选项B正确；铯原子柱的核子数少，因此其结合能小，选项C正确；比结合能越大的原子核越稳定，选项D错误；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原于核的结合能，选项E错误．7．(2016·全国卷Ⅱ)在下列描述核过程的方程中，属于α衰变的是C，属于β衰变的是AB，属于裂变的是E，属于聚变的是F.(填正确答案标号)A．C→N＋e B．P→S＋eC．U→Th＋He D．N＋He→O＋HE．U＋n→Xe＋Sr＋2n F．H＋H→He＋n解析：一个原子核自发地放出一个α粒子，生成一个新核的过程是α衰变，因此C项是α衰变；一个重核在一个粒子的轰击下，分裂成几个中等质量原子核的过程是重核的裂变，因此E项是重核的裂变；两个较轻的原子核聚合成一个较大的原子核，并放出粒子的过程是轻核的聚变，因此F项是轻核的聚变；另外，A、B项是β衰变，D项是原子核的人工转变．8．(2015·江苏卷)(1)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，U是核电站常用的核燃料.U受一个中子轰击后裂变成Ba和Kr两部分，并产生3个中子．要使链式反应发生，裂变物质的体积要大于(选填“大于”或“小于”)它的临界体积．(2)取质子的质量mp＝1.672 6×10－，中子的质量mn＝1.674 9×10－，α粒子的质量mα＝6.646 7×10－，光速c＝3.0×/s.请计算α粒子的结合能．(计算结果保留两位有效数字) 解析：(1)根据质量数守恒可得，产生中子的数目为235＋1－144－89＝3；只有裂变物质的体积大于它的临界体积时才能发生裂变反应．(2)组成α粒子的核子与α粒子的质量差Δm＝2mp＋2mn－mα结合能ΔE＝Δmc2代入数据得ΔE＝4.3×10－12 J答案： 4.3×10－12 J此文档是由网络收集并进行重新排版整理.word可编辑版本！。
高三物理一轮复习第十三章动量近代物理初步(选修35)
第十三章动量近代物理初步[备考指南]第1节动量守恒定律及其应用(1)动量越大的物体，其速度越大。
(×) (2)物体的动量越大，其惯性也越大。
(×) (3)物体所受合力不变，则动量也不改变。
(×)(4)物体沿水平面运动时，重力不做功，其冲量为零。
(×) (5)物体所受合外力的冲量的方向与物体末动量的方向相同。
(×) (6)物体所受的合外力的冲量方向与物体动量变化的方向是一致的。
(√) (7)物体相互作用时动量守恒，但机械能不一定守恒。
(√)(8)若在光滑水平面上的两球相向运动，碰后均变为静止，则两球碰前的动量大小一定相同。
(√)要点一 动量定理的理解与应用1．动量、动能、动量变化量的比较2．应用动量定理解题的步骤 (1)明确研究对象和研究过程研究对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的系统，系统内各物体可以是保持相对静止的，也可以是相对运动的。
研究过程既可以是全过程，也可以是全过程中的某一阶段。
(2)进行受力分析只分析研究对象以外的物体施加给研究对象的力，所有外力之和为合外力。
研究对象内部的相互作用力(内力)会改变系统内某一物体的动量，但不影响系统的总动量，因此不必分析内力。
如果在所选定的研究过程的不同阶段中物体的受力情况不同，则要分别计算它们的冲量，然后求它们的矢量和。
(3)规定正方向由于力、冲量、速度、动量都是矢量，在一维的情况下，列式前可以先规定一个正方向，与规定的正方向相同的矢量为正，反之为负。
(4)写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或各外力在各个阶段的冲量的矢量和)。
(5)根据动量定理列式求解。
3．应用动量定理解题的注意事项(1)动量定理的表达式是矢量式，列式时要注意各个量与规定的正方向之间的关系(即要注意各个量的正负)。
(2)动量定理中的冲量是合外力的冲量，而不是某一个力的冲量，它可以是合力的冲量，也可以是各力冲量的矢量和，还可以是外力在不同阶段的冲量的矢量和。
近年届高考物理一轮复习第13章动量守恒定律近代物理5第四节原子与原子核课后达标能力提升新人教版(2
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5 第四节原子与原子核(建议用时：60分钟)一、选择题1．物理学重视逻辑，崇尚理性,其理论总是建立在对事实观察的基础上．下列说法正确的是( )A．天然放射现象说明原子核内部是有结构的B．电子的发现使人们认识到原子具有核式结构C．α粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的解析：选A．天然放射现象说明原子核内部是有结构的，人们认识原子核的复杂结构是从天然放射现象开始的,选项A正确．电子的发现说明了原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的，选项B错误．由α粒子散射实验建立了原子的核式结构模型，选项C错误．密立根油滴实验说明物质所带电荷量是量子化的,选项D错误．2．在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看做静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是（）解析：选C．α粒子与原子核相互排斥,A、D错；运动轨迹与原子核越近，力越大，运动方向变化越明显,B错,C对．3．如图，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是( ）A．①表示γ射线,③表示α射线B．②表示β射线，③表示α射线C．④表示α射线，⑤表示γ射线D ．⑤表示β射线,⑥表示α射线解析:选C ．γ射线为电磁波，在电场、磁场中均不偏转，故②和⑤表示γ射线,A 、B 、D 项错；α射线中的α粒子为氦的原子核，带正电,在匀强电场中，沿电场方向偏转，故③表示α射线，由左手定则可知在匀强磁场中α射线向左偏,故④表示α射线，C 项对．4．在匀强磁场中，有一个原来静止的错误!6C 原子核，它放出的粒子与反冲核的径迹是两个相内切的圆，圆的直径之比为7∶1，那么碳14的衰变方程应为（ )A ．错误!C →错误!e ＋错误!BB ．错误!C →错误!He ＋错误!Be C ．错误!C →错误!H ＋错误!BD ．错误!C →错误!e ＋错误!N解析：选D ．由动量守恒定律可知:放出的粒子与反冲核动量大小相等、方向相反，由在磁场中两圆径迹内切可知，反冲核带正电，放出的粒子带负电，由两圆直径之比为7∶1和R ＝mv qB可知，反冲核的电量是粒子的7倍，故只有D 正确．5．按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为r a 的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为r b 的圆轨道上，已知r a >r b ，则在此过程中（ )A ．原子要发出某一频率的光子,电子的动能增大，原子的电势能减小,原子的能量也减小B ．原子要吸收某一频率的光子，电子的动能减小，原子的电势能减小，原子的能量也减小C ．原子要发出一系列频率的光子，电子的动能减小，原子的电势能减小，原子的能量也减小D ．原子要吸收一系列频率的光子，电子的动能增大,原子的电势能增大，原子的能量也增大解析：选A ．由玻尔氢原子理论知，电子轨道半径越大，原子能量越大，当电子从r a 跃迁到r b 时,原子能量减小,放出光子；在电子跃迁过程中，库仑力做正功，原子的电势能减小；由库仑力提供电子做圆周运动的向心力，即错误!＝错误!,r 减小，电子速度增大,动能增大，综上所述可知A 正确．6．质子、中子和氘核的质量分别为m 1、m 2和m 3．当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是(c 表示真空中的光速）（ ）A ．（m 1＋m 2－m 3)cB ．（m 1－m 2－m 3)cC ．（m 1＋m 2－m 3）c 2D ．(m 1－m 2－m 3)c 2解析：选C．由质能方程ΔE＝Δmc2，其中Δm＝m1＋m2－m3，可得ΔE＝(m1＋m2－m3)c2，选项C正确，A、B、D错误．7．现有两动能均为E0＝0．35 MeV的21H在一条直线上相向运动,两个21H发生对撞后能发生核反应,得到错误!He和新粒子,且在核反应过程中释放的能量完全转化为错误!He和新粒子的动能．已知2，1H的质量为2．014 1 u，32He的质量为 3．016 0 u，新粒子的质量为1．008 7 u，核反应时质量亏损1 u释放的核能约为931 MeV(如果涉及计算，结果保留整数）．则下列说法正确的是（)A．核反应方程为错误!H＋错误!H→错误!He＋错误!HB．核反应前后不满足能量守恒定律C．新粒子的动能约为3 MeVD．32He的动能约为4 MeV解析:选C．由核反应过程中的质量数和电荷数守恒可知错误!H＋错误!H→错误!He＋错误!n，则新粒子为中子错误!n，所以A错误；核反应过程中质量亏损，释放能量，亏损的质量转变为能量，仍然满足能量守恒定律，B错误；由题意可知ΔE＝(2．014 1 u×2－3．016 0 u－1．008 7 u）×931 MeV/u＝3．3 MeV,根据核反应中系统的能量守恒有E kHe＋E kn＝2E0＋ΔE，根据核反应中系统的动量守恒有p He－p n＝0，由E k＝错误!，可知错误!＝错误!，解得E kHe＝错误!·（2E0＋ΔE）≈1 MeV，E＝错误!·(2E0＋ΔE）≈3 MeV，所以C正确、D错误．kn8．科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量,核反应方程分别为:X＋Y→错误!He＋错误!H＋4．9 MeV和错误!H＋错误!H→错误!He＋X＋17．6 MeV，下列表述正确的有（）A．X是中子B．Y的质子数是3，中子数是6C．两个核反应都没有质量亏损D．氘和氚的核反应是核聚变反应解析：选AD．核反应方程遵守核电荷数守恒和质量数守恒，则由错误!H＋错误!H→错误!He ＋X＋17．6 MeV知X为1，0n，由X＋Y→错误!He＋错误!H＋4．9 MeV知Y为错误!Li，其中Y的质子数是3，中子数也是3，选项A正确，选项B错误．两个核反应都释放出核能，故都有质量亏损,选项C错误．X＋Y→错误!He＋错误!H＋4．9 MeV是原子核的人工转变，错误!H＋错误!H →错误!He＋错误!n＋17．6 MeV为轻核聚变，选项D正确．9．氢原子的能级如图所示,已知可见光的光子能量范围约为1．62 eV～3．11 eV．下列说法正确的是( )A．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离B．大量氢原子从高能级向n＝3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应C．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时,可能发出6种不同频率的光D．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的光解析：选ABC．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，由N＝C错误!可知，共可发出6种频率的光，故D错误，C正确．n＝3能级的能量为－1．51 eV,因紫外线能量大于1．51 eV，故紫外线可使处于n＝3能级的氢原子电离，故A正确；从高能级跃迁到n＝3能级释放能量最多为1．51 eV＜1．62 eV，此光为红外线具有显著热效应，故B正确．二、非选择题10．（2018·江苏六市高三调研)一群氢原子处于量子数n＝4能级状态，氢原子的能级图如图甲所示，氢原子可能发射________种频率的光子；氢原子由量子数n＝4的能级跃迁到n ＝2的能级时辐射光子照射图乙表中几种金属，能发生光电效应的有________种金属．几种金属的逸出功金属钨钙钠钾铷逸出功W0/eV4．543．202．292．252．13解析：一群氢原子处于量子数n＝4能级状态，氢原子可能发射3＋2＋1＝6种频率的光子；氢原子由量子数n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射光子能量为2．55 eV,照射图乙表中几种金属，能发生光电效应的有钠、钾、铷三种金属．答案：见解析11．海水中含有丰富的氘，完全可充当未来的主要能源．两个氘核的核反应产生一个错误! He核和一个粒子，其中氘核的质量为 2．013 0 u，氦核的质量为3．015 0 u，中子的质量为1．008 7 u．（1 u＝931．5 MeV),求：(1)核反应中释放的核能；（2)在两个氘核以相等的动能0．35 MeV进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下，求反应中产生的粒子和氦核的动能．解析：（1)核反应方程为:2，1H＋错误!H→错误!He＋错误!n．核反应中的质量亏损为Δm＝2m H－m He－m n,由ΔE＝Δmc2可知释放的核能：ΔE＝（2m H－m He－m n）c2＝2．14 MeV．(2)把两个氘核作为一个系统，碰撞过程系统的动量守恒，由于碰撞前两氘核的动能相等,其动量等大反向，因此反应前后系统的总动量为零，即m He v He＋m n v n＝0；反应前后系统的总能量守恒，即错误!m He v错误!＋错误!m n v错误!＝ΔE＋2E kH,又因为m He∶m n＝3∶1，所以v He∶v n＝1∶3，由以上各式代入已知数据得:E kHe＝0．71 MeV，E kn＝2．13 MeV．答案：(1)2．14 MeV (2）2．13 MeV 0．71 MeV12．（2018·苏锡常镇四市调研）(1)如图所示是研究光电效应的实验装置．用一定频率的光照射阴极K，当滑片P处于图示位置时，电流表的示数不为零．为使电流表示数减小，下列办法可行的是________．A．将滑片P向右移动B．减小入射光的强度C．换用电动势更大的电源D．将电源的正、负极对调（2)由玻尔原子理论,氦离子He＋能级图如图所示．电子在n＝3轨道上比在n＝4轨道上离氦核的距离________（填“大"或“小”)．当大量处在n＝3的激发态的He＋发生跃迁时，所发射的谱线有________条．(3）以一定速度运动的原子核错误!X放出α粒子后变成静止的原子核Y．若X、Y和α粒子的静质量分别是M、m1和m2，真空中光速为c，不考虑相对论效应．求反应过程中释放的能量以及α粒子的动能．解析:（1)滑片P向右移动，所加电压增大，光电流增大，故A错误；减小入射光的强度，光电流减小,故B正确；换用电动势更大的电源，所加电压增大,光电流增大,故C错误；将电源正、负极对调，光电子做减速运动，光电流减小,故D正确．(2）因离核越近能量越低,所以n＝3轨道离核近；n＝3的激发态向低能级跃迁共有C错误!＝3条谱线,分别是n＝3跃迁到n＝2,n＝3跃迁到n＝1,n＝2跃迁到n＝1．(3）由ΔE＝Δmc2得ΔE＝(M－m1－m2)c2由动量守恒定律得Mv X＝m2vα由能量守恒得错误!Mv错误!＋ΔE＝E kα解得E kα＝错误!(M－m1－m2）c2．答案：(1)BD （2）小 3 (3）见解析。
近年届高考物理一轮复习第13章动量守恒定律近代物理3实验十三验证动量守恒定律随堂检测巩固落实新人教
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3 实验十三验证动量守恒定律1．为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失),某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球,按下述步骤做实验:①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2，且m1>m2．②按照如图所示安装好实验装置．将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平．将一斜面BC连接在斜槽末端．③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置．④将小球m2放在斜槽末端点B处，让小球m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置．⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为L D、L E、L F．根据该同学的实验,回答下列问题：(1)小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的____点，m2的落点是图中的________点．（2）用测得的物理量来表示，只要满足关系式________________________，则说明碰撞中动量是守恒的．(3)用测得的物理量来表示，只要再满足关系式________________________，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞．解析：（1）小球的落点位置跟平抛运动的初速度大小有关,碰后,小球m1的速度较小，m2的速度较大,所以m1的落点是图中的D点,m2的落点是图中的F点．（2)设碰前小球m1的速度为v0，碰撞后m1的速度为v1,m2的速度为v2,根据动量守恒定律,它们应该满足关系式m1v0＝m1v1＋m2v2．设斜面倾角为θ，根据平抛运动的规律有tan θ＝错误!＝错误!＝错误!，所以v＝错误!∝t,而t＝错误!∝错误!∝错误!，所以v∝错误!．本题中，要验证m 1v＝m1v1＋m2v2成立,只需要验证m1错误!＝m1错误!＋m2错误!成立．(3)要验证两个小球的碰撞是弹性碰撞，即要再验证错误!m1v错误!＝错误!m1v错误!＋错误!m2v 错误!成立，而平抛运动时的初速度v∝错误!,所以v2∝L，故需要再满足关系式m1L E＝m1L D＋m2L F．答案:(1）D F(2）m1错误!＝m1错误!＋m2错误!（3）m1L E＝m1L D＋m2L F2．利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验．（1）实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况，若要求碰撞时动能损失最大应选图中的________(填“甲"或“乙”），若要求碰撞动能损失最小则应选下图中的________(填“甲”或“乙”)．（甲图两滑块分别装有弹性圈,乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥)（2）某次实验时碰撞前B滑块静止，A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞，利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示．已知相邻两次闪光的时间间隔为T，在这4次闪光的过程中，A、B两滑块均在0～80 cm范围内,且第1次闪光时，滑块A恰好位于x＝10 cm 处．若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则可知碰撞发生在第1次闪光后的________时刻，A、B两滑块质量比m A∶m B＝________．解析：(1)若要求碰撞时动能损失最大,则需两滑块碰撞后结合在一起，故应选图中的乙；若要求碰撞时动能损失最小，则应使两滑块发生弹性碰撞，即选图中的甲．（2）由图可知，第1次闪光时，滑块A恰好位于x＝10 cm处，第二次A在x＝30 cm处，第三次A在x＝50 cm处，碰撞在x＝60 cm处．从第三次闪光到碰撞的时间为错误!,则可知碰撞发生在第1次闪光后的2．5T时刻．设碰前A的速度为v，则碰后A的速度为错误!，B的速度为v，根据动量守恒定律可得m A v＝－m A·错误!＋m B·v，解得错误!＝错误!．答案：(1）乙甲(2）2．5T2∶33．某实验小组的同学制作了一个弹簧弹射装置，轻弹簧两端各放一个金属小球（小球与弹簧不连接），压缩弹簧并锁定，然后将锁定的弹簧和两个小球组成的系统放在内壁光滑的金属管中(管径略大于两球直径），金属管水平固定在离地面一定高度处，如图所示．解除弹簧锁定,则这两个金属小球可以同时沿同一直线向相反方向弹射．现要测定弹射装置在弹射时所具有的弹性势能,并探究弹射过程所遵循的规律，实验小组配有足够的基本测量工具，并按下述步骤进行实验：①用天平测出两球质量分别为m1、m2；②用刻度尺测出两管口离地面的高度均为h；③解除弹簧锁定弹出两球,记录下两球在水平地面上的落点M、N．根据该小组同学的实验，回答下列问题：(1)要测定弹射装置在弹射时所具有的弹性势能,还需要测量的物理量有________．A．弹簧的压缩量ΔxB．两球落地点M、N到对应管口P、Q的水平距离x1、x2C．小球直径D．两球从弹出到落地的时间t1、t2(2）根据测量结果,可得弹性势能的表达式为_________________________________________________________________________________________________________．(3）用测得的物理量来表示，如果满足关系式____________________________，则说明弹射过程中系统动量守恒．解析：(1)弹簧弹出两球过程中,系统机械能守恒，要测定压缩弹簧的弹性势能，可转换为测定两球被弹出时的动能，实验中显然可以利用平抛运动测定平抛初速度以计算初动能，因此在测出平抛运动下落高度的情况下，只需测定两球落地点M、N到对应管口P、Q的水平距离x1、x2，所以选B．(2)平抛运动的时间t＝错误!，初速度v0＝错误!，因此初动能E k＝错误!mv错误!＝错误!，由机械能守恒定律可知，压缩弹簧的弹性势能等于两球平抛运动的初动能之和，即E p＝错误!＋错误!．(3)若弹射过程中系统动量守恒,则m1v01＝m2v02,代入时间得m1x1＝m2x2．答案:（1)B (2)E p＝m1gx2，14h＋错误!（3)m1x1＝m2x24．如图是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点,O点下方桌子的边缘有一竖直立柱．实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2右端接触且两球等高．将球1拉到A点,并使之静止，同时把球2放在立柱上．释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞，碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C点．测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒．现已测出A点离水平桌面的距离为a、B点离水平桌面的距离为b,C点与桌子边沿间的水平距离为c．此外：(1)还需要测量的量是_____________、_____________和_______________．（2)根据测量的数据,该实验中动量守恒的表达式为________________________．（忽略小球的大小)解析：(1)要验证动量守恒必须知道两球碰撞前后的动量变化，根据弹性球1碰撞前后的高度a和b，由机械能守恒可以求出碰撞前后的速度,故只要再测量弹性球1的质量m1，就能求出弹性球1的动量变化；根据平抛运动的规律只要测出立柱高h和桌面离水平地面的高度H就可以求出弹性球2碰撞前后的速度变化，故只要测量弹性球2的质量和立柱高h、桌面离水平地面的高度H就能求出弹性球2的动量变化．(2)根据（1)的解析可以写出动量守恒的方程2m1错误!＝2m1错误!＋m2错误!．答案:（1）弹性球1、2的质量m1、m2立柱高h桌面离水平地面的高度H（2）2m1错误!＝2m1错误!＋m2错误!5．用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量__________(填选项前的序号），间接地解决这个问题．A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的水平射程（2)图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时,先让入射球m1多次从斜轨上同一位置静止释放，找到其平均落地点的位置B，测量平抛射程错误!．然后把被碰小球m2静止于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上相同位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是__________(填选项的符号）．A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置A、CE．测量平抛射程错误!、错误!（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为____________________［用(2)中测量的量表示];若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为__________________[用(2）中测量的量表示]．（4)经测定，m1＝45．0 g，m2＝7．5 g，小球落地点的平均位置到O点的距离如图乙所示．碰撞前、后m1的动量分别为p1与p′1，则p1∶p′1＝__________∶11；若碰撞结束时m2的动量为p′，则p′1∶p′2＝11∶__________；所以，碰撞前、后总动量的比值错误!＝__________；2实验结果说明____________________．解析：(1)设小球a没有和b球碰撞，抛出时速度为v1，球a和球b碰撞后抛出的速度分别为v2、v3，则我们要验证动量守恒即：m1v1＝m1v2＋m2v3，测速度是关键,平抛运动的初速度v ＝错误!即m1错误!＝m1错误!＋m2错误!,因为平抛运动的高度一定，所以t1＝t2＝t3，即m1错误!＝m1错误!＋m2错误!，只要测得小球做平抛运动的水平射程,即可替代速度．（2）碰撞完毕后,就要测数据验证了，所以我们由（1)知道可以通过测量它们的水平射程就可以替代不容易测量的速度．再用天平称出两小球的质量m1、m2．(3）见（1)，弹性碰撞没有机械能损失，所以还应满足机械能守恒,m1错误!2＝m1错误!2＋m2错误! 2．（4)将数据代入（3）,因为存在实验误差，所以最后等式两边不会严格相等，所以误差允许范围内，碰撞前、后的总动量不变．答案:（1）C (2)ADE （3)m1错误!＝m1错误!＋m2错误!m1错误!2＝m1错误!2＋m2错误!2（4）14 2．9 错误!误差允许范围内，碰撞前、后的总动量不变。
高三物理一轮总复习 第13章 选修3-5 第1节 动量守恒定律
间内，铁锤所受到的平均冲力大小为( )
A.mg mv
C.Δt
B.mΔvt＋mg D.mΔvt－mg
【解析】对铁锤应用动量定理，以向上为正方向，
有(F－mg)Δt＝0－(－mv)，得 F＝mΔvt＋mg.选项 B 正 确.
【答案】B
考点二 动量守恒的应用 例 2 如图所示，一质量 M ＝2 kg 的带有弧形轨道的平 台置于足够长的水平轨道 上，弧形轨道与水平轨道平滑连接，水平轨道上静置 一小球 B.从弧形轨道上距离水平轨道高 h＝0.3 m 处 由静止释放一质量 mA＝1 kg 的小球 A，小球 A 沿轨
3.反冲运动 (1)反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与 反作用力产生的效果.
(2)反冲运动的过程中，如果合外力为零或外力的
作用远小于物体间的相互作用力，可利用动量守恒定
律来处理. (3)研究反冲运动的目的是找出反冲速度的规律.
求反冲速度的关键是确定相互作用的物体系统和其中 各物体对地的运动状态.
2.爆炸现象 (1)动量守恒：由于爆炸是在极短的时间内完成 的，爆炸物体间的相互作用力远远大于受到的外力，
所以在爆炸过程中，系统的总动量守恒.
(2)动能增加：在爆炸过程中，由于有其他形式的
能量(如化学能)转化为动能，所以爆炸后系统的总动 能增加.
(3)位置不变：爆炸的时间极短，因而作用过程中，
物体产生的位移很小，一般可忽略不计，可以认为爆 炸后仍然从爆炸前的位置以新的动量开始运动.
在非弹性碰撞后以同一速度运动，系统机械能损失最 大.
知识点六 碰撞、爆炸、反冲的特点分析 1.碰撞现象 (1)动量守恒 (2)机械能不增加 (3)速度要合理 ①若碰前两物体同向运动，则应有物体速度一定增大，若碰后两物体同向运
2019届高三物理一轮复习第13章 热学[选修3-3]
第十三章热学[选修3－3][全国卷5年考情分析]未曾独立命题的考点命题概率较小的考点命题概率较大的考点阿伏加德罗常数(Ⅰ)液晶的微观结构(Ⅰ)液体的表面张力现象(Ⅰ)饱和蒸气、未饱和蒸气、饱和蒸气压(Ⅰ)能量守恒定律(Ⅰ)气体分子运动速率的统计分布(Ⅰ)固体的微观结构、晶体和非晶体(Ⅰ)理想气体(Ⅰ)'17Ⅰ卷T33(1)(5分)'15Ⅰ卷T33(1)(5分)'14Ⅱ卷T33(1)(5分)'16Ⅱ卷T33(1)(5分)'16Ⅲ卷T33(1)(5分)温度、内能(Ⅰ)分子动理论的基本观点和实验依据(Ⅰ)'17气体'16实验'17Ⅱ卷T33(1)(5分)'16Ⅱ卷T33(1)(5分)'16Ⅲ卷T33(1)(5分)'15Ⅱ卷T33(1)(5分)'13Ⅰ卷T33(1)(6分)'13Ⅱ卷T33(1)(5分)Ⅰ卷T33(2)(10分)，Ⅱ卷T33(2)(10分)，Ⅲ卷T33(2)(10分)Ⅱ卷T33(2)(10分)，Ⅰ卷T33(2)(10分)中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他单位，例如摄氏度、标准大气压(Ⅰ)实验十三：用油相对湿度(Ⅰ)'14Ⅱ卷T33(1)(5分)定律(Ⅱ)'15'14'13Ⅰ卷T33(2)(10分)，Ⅱ卷T33(2)(10分)Ⅰ卷T33(2)(9分)，Ⅱ卷T33(2)(10分)Ⅰ卷T33(2)(9分)，Ⅱ卷T33(2)(10分)膜法估测分子的大小热力学第二定律(Ⅰ)'16Ⅰ卷T33(1)(5分)热力'17学第一定律'16Ⅱ卷T33(1)(5分)，Ⅲ卷T33(1)(5分)Ⅱ卷T33(1)(5分)，Ⅰ卷T33(1)(5分)(Ⅰ)'14(1)布朗运动与分子热运动常考角度(2)对分子力和分子势能的理解(3)对固体和液体的考查(4)对气体实验定律及热力学图像的考查Ⅰ卷T33(1)(6分)(5)对热力学定律的考查(6)气体实验定律与热力学定律的综合第1节分子动理论__内能(1)布朗运动是液体分子的无规则运动。