3-5考点过关练习

选修3-5考点过关练习51、动量 动量定理 Ⅰ1、动量p=mv ，矢量，单位：kgm/s 动量变化Δp = _______________，矢量式。

2、冲量I=________，矢量，方向与_____方向相同。

动量定理：物体在一个运动过程始末的_______________等于它在这个过程中所受合外力的冲量。

表达式：_______________，矢量式，先确定正方向，式中各量与正方向相同取____号，相反取____号。

52、动量守恒定律及其应用 Ⅰ1、动量守恒定律，适用条件：（1）系统不受外力，或所受外力之和为零；（2）内力远远大于外力的情况；（3）系统在某个方向不受外力，或所受外力之和为零。

表达式：`22`112211v m v m v m v m +=+，列式时要规定正方向_。

2、验证动量守恒定律（实验、探究）Ⅰ思路：找出系统作用前的总动量、作用后总动量，分析两者在误差允许范围内是否相等，若相等，则系统动量守恒_。

53、弹性碰撞和非弹性碰撞 Ⅰ 只限于一维碰撞的问题 如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞；如果碰撞过程中机械能减少，这样的碰撞叫做非弹性碰撞；碰撞过程中机械能损失最多的碰撞叫做完全非弹性碰撞，其显著特点：碰后速度相等，题中常出现的词：碰后粘在一起。

例1、在气垫导轨上，一个质量为600g 的滑块以15cm/s 的速度与另一个质量为400g ，速度为10cm/s 方向相反的滑块迎面相撞，碰撞后两个滑块粘在一起，求碰撞后的滑块的速度大小和方向。

例2、在实验室用两端带竖直挡板C 、D 的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M 的滑块A 、B ，做验证“动量守恒定律”的实验，实验步骤如下：(1)把两滑块A 、B 紧贴在一起，在A 上放质量为m 的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住A 、B ，在与A 、B 的固定挡板间放入一弹簧，使弹簧处于水平方向上压缩状态.(2)按下电钮使电动卡销放开，同时起动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，当A 、B 与挡板C 、D 碰撞时，电子计时器自动停表，记下A 至C 运动时间t 1，B 至D 运动时间t 2.(3)重复几次取t 1、t 2的平均值.①在调整气垫导轨时应注意 ；②应测量的数据还有 ；③只要满足关系式 成立，即可验证动量守恒.54、氢原子光谱 氢原子的能级结构、能级公式 Ⅰ从氢气放电管可以获得氢原子光谱，如右图。

可以看出，氢原子光谱是不连续的、分立的。

玻尔指出：原子在不同的状态中具有不同的能量，因此，原子的能量是量子化的。

这些量子化的能量值叫做能级。

能量最低的状态叫做基态，其他的状态叫做激发态。

玻尔假定：当电子从能量较高的定态轨道（其能量记为E m ）跃迁到能量较低的定态轨道（能量记为E n ，m>n ）时，会辐射出能量为h ν的光子，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即n m E E h -=υ。

当电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态，吸收的光子的能量同样由上述公式决定。

原子从高能态向低能态跃迁时辐射的光子能量等于前后两个能级之差。

由于原子的能级是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的。

因此原子的发射光谱只有一些不连续的亮线。

能级公式：E n = __________。

玻尔理论能成功地解释氢原子光谱，但对其他原子光谱却无能为力。

氢原子的能级图例3：如果大量氢原子处在n=3的能级，会辐射出几种频率的光？其中波长的最短的光是在哪两个能级之间跃迁时发出的？（若n=4呢？）例4：一个氢原子处在基态，若它要跃迁，则至少吸收多少能量？若它要电离，则至少吸收多少能量？（若一个氢原子处在n=2的能级，它要电离，至少吸收多少能量？）55、原子核的组成 Ⅰ 法国物理学家贝克勒尔发现铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底版感光。

有三种射线，α射线是高速氦核流；β射线是高速电子流；γ射线是能量很高的电磁波（光子流）。

天然放射现象说明原子核内部是有结构的。

质子和中子都是原子核的组成成分，所以统称为核子。

原子核的电荷数就是核内的质子数，也就是这种元素的原子序数，而原子核的质量数就是核内的核子数。

原子核常用符号X A Z 表示，X 为元素符号，上角标A 表示核的质量数，下角标Z 表示核的电荷数（即原子序数）。

质子首先由卢瑟福发现，其核反应方程式：H O He N 1117842147+→+； 中子由查德威克发现，其核反应方程式：n C He Be 101264294+→+。

例5：一种铀原子核的质量数是235，它的核子数、质子数和中子数分别是多少？例6、如右图所示，射线1为_ _射线，射线2为_ _射线，射线3为_ _射线。

56、原子核的衰变 半衰期 Ⅰ 用半衰期公式进行定量计算不作要求原子核放出α粒子或β粒子，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了，变成另一种原子核。

这种变化称为原子核的衰变。

原子核衰变时，总的电荷数和质量数都守恒。

β衰变中的电子来自原子核内。

β衰变的实质在于核内的中子衰变转化为了一个质子和一个电子。

其转化方程是e H n 011110-+→。

放射性的原子核在发生α、β衰变时，往往蕴藏在核内的能量会释放出来，使产生的新核处于高能级，这时它要向低能级跃迁，能量以γ光子的形式辐射出来。

因此，γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的。

某种大量放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期。

放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件都没有关系。

一种放射性元素，不管它是以单质的形式存在，还是与其他元素形成化合物，或者对它施加压力、提高温度，都不能改变它的半衰期。

问：（1）1g 的氡原子核经过多长时间后只剩下0.25g 的氡原子核？（2）10个氡原子核经过多长时间后只剩下5个氡原子核？例7：24483 Bi （铋核）发生β衰变的核反应方程______________________；23490Th （钍核）发生α衰变的核反应方程：___________________________。

例8：23892 U （铀核）衰变为22286 Rn （氡核）要经过几次α衰变，几次β衰变？57、放射性的应用与防护 放射性同位素 Ⅰ 具有相同的质子数而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素。

有些同位素具有放射性，叫做天然放射性同位素。

人工放射性同位素的放射强度容易控制，可制成各种所需的形状。

它的半衰期比天然放射性物质_短得多，因此放射性废料容易处理。

由于这些优点，凡是用到射线时，用的都是人工放射性同位素；其应用：1）利用它的射线。

2）作为示踪原子。

58 、核力与结合能 质量亏损 Ⅰ 原子核里的核子间有第三种相互作用存在，即存在着一种核力，是核力把核子紧紧地束缚在核内，形成稳定的原子核。

核力与电荷性质无关。

核力有以下特点：（1）核力是强相互作用（强力）的一种表现。

在它的作用范围内，核力比库仑力大得多。

（2）核力是短程力，作用范围在 1.5×10-15m 之内。

（3）每个核子只跟相邻的核子发生核力作用，这种性质称为核力的饱和性。

自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致相等，但对于较重的原子核，中子数大于质子数，越重的元素，两都相差越多。

原子核是核子结合在一起构成的，要把它们分开，也需要能量，这就是原子核的结合能。

原子核越大，它的结合能越高。

因此，有意义的是它的结合能与质量数之比，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。

原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损。

中等大小的核的比结合能最大（即平均每个核子的质量亏损最大），这些核最稳定。

1u=1.66×10－27kg ，相当于931.5MeV 。

例9：已知中子的质量是m n =1.6749×10−27kg ，质子的质量是m p =1.6726×10−27kg ，氘核的质量是m D =3.3436×10−27kg ，求氘核的比结合能。

59、核反应方程 Ⅰ 原子核在其他粒子的轰击下产生其他原子核的过程，称为核反应。

与衰变过程一样，在核反应中，质量数守恒，电荷数守 恒。

例10：完成下列核反应方程，并标明核反应类型。

（1）23592 U+10 n → 9038 Sr+13654X e+________；___________________ （2）22688 Ra → 22286 Rn+__________；_____________________ （3）21 H +31 H → 42He+_____。

______________________ （4）______;2399323992+→Np U ____________________ （5） 147 N +42 He→178 O+_________; _____________ (6)94 Be + 42 He→126 C +____________; ______________60、裂变反应 聚变反应 链式反应 Ⅰ 裂变反应：重核在被中子轰击后分裂成两块质量差不多的中等质量的核，这类核反应定名为原子核的裂变。

铀核裂变反应方程是23592 U+10 n → 14456 Ba+8936Kr+3 10 n 。

写此核反应方程时，左右两边都有中子，不能．．把左边的中子消除不写。

这种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，叫做核裂变的链式反应。

实验证明，速度与热运动速度相当的中子最适于引发裂变。

这样的中子就是“热中子”，或称慢中子。

快中子跟慢化剂中的原子核在碰撞后，中子能量减少，变为慢中子。

常用的慢化剂有石墨、重水和普通水（也叫轻水）。

为了调节中子数目以控制反应速度，还需要在铀棒之间插进一些镉棒，镉吸收中子的能力很强。

例11：已知22688 Ra ，22286 Rn ，42 He 的原子量分别是226.0254,222.0175,4.0026。

求出22688 Ra 在α衰变22688 Ra → 22286Rn+42 He 中放出的能量（以电子伏特为单位）。

两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫做轻核聚变。

一个氘核与一个氚核结合成一个氦核，写出此核反应方程：n He H H 10423121+→+。

聚变又叫热核反应。

热核反应一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就会使反应继续下去。

目前，热核反应主要用在核武器上，那就是氢弹。

实际上，热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着，太阳_就是一个巨大的热核反应堆。

例12、关于我国已建成生产的秦山和大亚湾核电站，下列说法正确的是 ( )A ．它们都是利用核聚变释放核能B ．它们都是利用核裂变释放核能C ．两者的核燃料都是纯铀235D ．前者是利用核聚变释放核能，后者是利用核裂变释放核能61、普郎克能量子假说 黑体和黑体辐射 Ⅰ如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。