动量和原子物理.ppt

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1、学案 动量和原子物理,知识点一 动量守恒定律1.（1）对相互作用过程中的动量问题以下说法是否正确？A（）击钉时不用橡皮锤，是因为橡皮锤太轻.B（）推车时推不动，是因为推力的冲量为零.C（）跳伞运动员着地时做团身动作是为了减小 运动员所受的冲力.,D（）打篮球时，传球和接球有缓冲动作是为了 减小篮球的冲量.E（）只有一个系统所受的合外力为零，才可以 对其应用动量守恒定律进行研究.F（）动量守恒定律可以从牛顿运动定律推导而 来，所以动量守恒定律只适用于宏观低速.（2）在光滑水平面上有A、B两半径相同的小球，质量分别为mA、mB，它们沿同一直线相向运动.A的速率为3 m/s,B的速率为6 m/s，两

2、球相撞后，A返回，速率为2 m/s，B仍向原方向运动，则mAmB的取值范围为.,解题归纳 动量守恒定律是力学三大规律之一，源于牛顿运动定律又高于牛顿运动定律.要搞清动量守恒的条件，分析系统内物体相互作用的过程及始末状态，能正确建立动量守恒关系.对碰撞中的动量守恒要掌握其特点规律及主要应用.,知识点二 波粒二象性2.（1）对波粒二象性，下列认识是否正确？A（）爱因斯坦提出的光子说否定了光的波动说.B（）紫光光子的能量比红光光子的能量大.C（）麦克斯韦提出光子说，成功地解释了光电 效应.,D（）大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示粒子性.E（）爱因斯坦提出光子说，并给出了

3、光子能量 E=h.F（）牛顿的“微粒说”、惠更斯的“波动说”、爱 因斯坦提出的“光子说”都圆满地说明了光 的本性.G（）光具有波粒二象性是指：既可以把光看成 宏观概念上的波，也可以看成微观概念上 的粒子.H（）光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性.,I（）频率低、波长长的光，波动性特征显著；频率高、波长短的光，粒子性特征显著.J（）在光电效应现象中，入射光的强度越大，光电子的最大初动能越大.K（）光既有粒子性，又有波动性，实物粒子只 具有粒子性，没有波动性.L（）宏观物体的物质波波长非常小，极易观察 到它的波动性.M（）光电效应现象中，光电子的最大初动能与 照射光的频率

4、成正比.N（）光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子 到达几率多的地方.,O（）对于任何一种金属都存在一个“最大波 长”，入射光的波长必须小于此波长，才能 产生光电效应.P（）黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与 黑体的温度有关.Q（）对于某种金属，只要入射光的强度足够 大，就会发生光电效应.R（）我们周围的一切物体都在辐射电磁波.S（）康普顿效应表明光子除了能量之外还具有 动量.T（）X射线是处于激发态的原子核辐射.U（）物质波是一种概率波，在微观物理学中可 以用“轨迹”来描述粒子的运动.,V（）一束光照射到某种金属上不能发生光电效 应，是因为该束光的照射时间太短.W（）电子束通过铝箔时可能产

5、生衍射图样.X（）用质子流工作的显微镜比用相同速度的电 子流工作的显微镜分辨率高.,（2）光的波粒二象性：光既具有，又有.大量光子产生的效果显示出，个别光子产生的效果显示出.光子和电子、质子等实物粒子一样，具有能量和动量.与其他物质相互作用时，起主导作用；在光的传播过程中，光子在空间各点出现的可能性的多少（概率），起主导作用.对不同频率的光，频率低、波长长的光，波动性显著；而频率高、波长短的光，显著.,波动性,粒子性,波动性,粒子性,粒子性,波动性,粒子性,解题归纳 波粒二象性是微观高速条件下物质共有的特性.对微观高速条件下的物理现象的分析理解要跳出经典物理学的思想方法，应用量子论思想.本章重

6、点是光电效应和波粒二象性的有关概念，要做到“认清现象、量子解释、了解应用.”,知识点三 原子结构3.（1）下列对原子结构的认识是否正确？A（）大量氢原子从n=4的激发态跃迁到n=2的 激发态时，可以产生4种不同频率的光子.B（）卢瑟福的粒子散射实验可以估测原子核 的大小.C（）当原子处于不同的能级时，电子在各处出 现的概率是不一样的.D（）玻尔的跃迁假设是根据原子的特征光谱提 出的.E（）玻尔理论是依据粒子散射实验分析得出 的.,F（）氢原子核外电子从小半径轨道跃迁到大半 径轨道时，电子的动能减小，电势能增 大，总能量增大.G（）卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核有 复杂结构.H（）玻尔的原子结

7、构理论是在卢瑟福的核式结 构学说基础上引进了量子理论.I（）当氢原子从n=4的状态跃迁到n=2的状态 时，发射出光子.氢原子光谱在可见光部分只有四条谱线，一条红色、一条蓝色、两条紫色，它们分别是从n=3、4、5、6能级向n=2能级跃迁时产生的，说明下列判断的正误：,J（）红色光谱是氢原子从n=6能级向n=2能级跃 迁时产生的.K（）蓝色光谱是氢原子从n=6能级或n=5能级向 n=2能级跃迁时产生的.L（）若从n=6能级向n=1能级跃迁时，则能够产 生紫外线.M（）若原子从n=6能级向n=1能级跃迁时所产 生的辐射不能使某金属发生光电效应，则 原子从n=6能级向n=2能级跃迁时将可能 使该金属发

8、生光电效应.,（2）在玻尔的氢原子模型中，电子的第1条（即离核最近的那条）可能轨道的半径为r1，则第2条可能轨道的半径r2=.电子在这第2条可能轨道上运动时的动能Ek=.（已知基本电荷为e，静电力恒量为k）解题归纳 明确对原子结构的认识过程，重点抓住散射实验和玻尔的原子模型，能利用能级理论解释氢光谱，并了解各种原子模型的局限性.,4r1,4.（1）对原子核、核反应、核能等有关核的基本认识下列说法是否正确？A（）同一种放射性元素处于单质状态或化合物 状态，其半衰期相同.B（）原子核衰变可同时放出、射线，它们都是电磁波.C（）治疗脑肿瘤的“刀”是利用了射线电离 本领大的特性.D（）射线的电子是原子

9、核外电子释放出来而 形成的.E（）太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变 反应.,F（）天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂 的结构.G（）放射性物质的温度升高，其半衰期减小.H（）核反应中的裂变和聚变，都会有质量亏 损，都会放出巨大的能量.I（）核反应中的质量亏损现象违背了能量守恒 定律.J（）在、这三种射线中,射线的穿 透能力最强，射线的电离能力最强.K（）铀核（U）衰变为铅核（Pb）的过程中，要经过8次衰变和10次衰变.L（）铀235只要俘获中子就能进行链式反应.,M（）所有的铀核俘获中子后都能裂变.N（）太阳不断向外辐射能量，太阳质量应不断 减小，日地距离应不断增大，地球公转速 度应不断

10、减小.O（）发生衰变时，生成核与原来的原子核 相比，中子数减少了4.P（）放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，对人体的正常细胞不会有伤害作用.Q（）对放射性的废料，要装入特制的容器并 埋入深地层进行处理.R（）原子核的结合能越大，核子结合得越牢 固，原子越稳定.,S（）核子结合成原子核时要吸收能量.T（）放射性元素发生衰变时，新核的化学性 质不变.,（2）一个锂核（Li）受到一个质子的轰击，变成2个粒子，这一过程的核反应方程为.已知一个氢原子的质量是1.673 610-27kg,一个锂原子的质量是11.650510-27kg,一个氦原子的质量是6.646 610-27kg，上述该反应所释放的能

11、量等于 J.（最后结果取3位有效数字）,2.7810-12,解题归纳 重点是三种射线的特点及应用，两种衰变的规律及本质，两种核能的利用途径的原理.能结合动量守恒定律和能量关系、质能方程进行有关简单计算.,1.以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中不正确的是（）A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B.卢瑟福的粒子散射实验可以估算原子核的大小C.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可 能是因为该束光的照射时间太短,D.按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨 道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减 小，原子总能量增大E.发生一次衰变，该原子外层就失去一个电子F.用质子流工作的显微镜

12、比用相同速度的电子流工 作的显微镜分辨率高G.每种原子都有自己的特征光谱，可以利用它来 鉴别物质和确定物质的组成答案 ACE,2.下列说法中不正确的是（）A.黑体辐射电磁波的强度分布只与黑体温度和辐射 波的波长有关B.对于同一种金属来说，其截止频率恒定，与入射 光的频率及光的强度均无关C.极少数粒子的偏转角超过了90，表明原子 中带负电的物质体积很小D.玻尔的能级原子模型虽然使用了定态、跃迁、量子等概念，但保留“轨道”是其缺陷E.光衍射现象中，产生明条纹的地方光子出现的概 率低，这是波粒二象性的观点,F.做示踪原子的物质尽可能选用半衰期长一些的放 射性元素G.核力具有饱和性和短程性；原子核为了

13、稳定，故重核在形成时其中子数多于质子数H.比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大 的原子核时一定释放核能答案 CEF,3.以下说法正确的是（）A.X射线是处于激发态的原子核辐射出的B.增加入射光的强度，可以增加光电子的动能C.放射性元素发生一次衰变，原子序数增加1D.当氢原子从n=3的状态跃迁到n=2的状态时，发 射出光子，核外电子动能增加,CD,4.以下说法正确的是（）A.用如图1所示两摆长相等的单摆验证动量守恒定 律时，只要测量出两球碰撞前后摆起的角度和 两球的质量，就可以分析在两球的碰撞过程中 总动量是否守恒B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关,图1,C.对于某种金

14、属，只要入射光的强度足够大，就会 发生光电效应D.粒子散射实验正确解释了玻尔原子模型E.原子核的半衰期由核内部自身因素决定，与原子 所处的化学状态和外部条件无关F.原子核的结合能越大，核子结合得越牢固，原子 越稳定答案 ABE,5.下列说法正确的是（）A.居里夫妇发现了铀和含铀矿物的天然放射现象B.根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大C.德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波 的概念，认为一切物体都具有波粒二象性D.卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，揭示了原 子核的组成E.赫兹在实验时无意中发现了一个使光的微粒理论 得以东山再起的重要现象光电效

15、应F.为解释光电效应现象，爱因斯坦建立了量子论，并提出了光子说,BCE,6.（2009扬州三调）（1）下列说法正确的有（）A.黑体辐射的强度与频率的关系是：随着温度的升 高，各种频率的辐射都增加，辐射强度极大值 的光向频率较低的方向移动B.粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转是 卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据C.天然放射现象的发现说明了原子核有复杂的结构D.用质子流工作的显微镜比用相同速度的电子流工 作的显微镜分辩率低,BC,（2）放射性同位素 C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代，此项研究获得1960年诺贝尔化学奖，宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后，会形成很

16、不稳定的 C，它很容易发生衰变，放出射线变成一个新核，上述衰变的核反应方程是；C的半衰期为5 730年，若测得一古生物遗骸中的 C含量只有活体中的12.5%，则此遗骸距今约有年.,17 190,（3）如图2所示，质量为3 m、长度为L的木块置于光滑的水平面上，质量为m的子弹以初速度v0水平向右射入木块，穿出木块时速度为 v0,设木块对子弹的阻力始终保持不变.求：子弹穿透木块后，木块速度的大小；子弹穿透木块的过程中，所受到平均阻力的大小.答案 v=Ff=,图2,7.（2009徐州打靶卷）（1）根据有关放射性的知识可知，下列说法正确的是A.氡的半衰期为3.8天，则若取4个氡原子核，经 7.6天后就

17、一定剩下一个氡原子核了B.衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质 子和电子所产生的C.射线一般伴随着或射线产生，在这三种射 线中，射线的穿透能力最强，电离能力也最强D.发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子 数减小了2,BD,（2）氡核（Rn）发生衰变后变为钋（Po），其衰变方程为.若氡（Rn）经过一系列衰变后的最终产物为铅（Pb）,则共经过 次衰变 次衰变.（3）静止的氡核（Rn）放出一个速度为v0的粒子，若衰变过程中释放的核能全部转化为粒子及反冲核的动能.已知原子质量单位为u，真空中的光速为c，试求在衰变过程中的质量亏损.（不计相对论修正，在涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计.）答案

18、,4,4,解析 设粒子的质量为m1，氡核的质量为m2，反冲核的速度大小为v.则根据动量守恒定律可得 m1v0=（m2-m1）v 由题意得，释放的核能E=m1v02+（m2-m1）v2 由质能方程得E=mc2 联立以上三式解得m=,8.（1）有以下说法，其中不正确的是A.单色光从光密介质进入光疏介质，光子的能量不 变B.原子核经过衰变后生成新核，则新核的质量总小 于原核的质量C.射线的速度接近光速，普通一张白纸就可挡住D.在光电效应实验中，入射光强度增大，单位时间 打出光电子个数增多（2）如图3所示，质量均为m的两个完全相同的弹性小球A、B放在光滑水平面上，A球以初速v0与静止的小球B发生正碰，

19、碰撞时间为t.则撞击结束后两球速度分别是vA=、vB=；撞击过程中A球受到的平均冲击为.,C,0,v0,mv0/t,图3,（3）现用下列几种能量的光子照射一个处于基态的氢原子，A：10.25 eV、B：12.09 eV、C：12.45 eV，则能被氢原子吸收的光子是（填序号），氢原子吸收该光子后在向低能级跃迁时最多可能产生 种频率的光子.,B,2,9.（2009山东卷38）（1）历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5 MeV的质子 H轰击静止的 X，生成两个动能均为8.9 MeV的 He.（1 MeV=1.610-13J）上述核反应方程为 或.质量亏损为 kg.（2）如图4

20、所示，光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C，质量分别为mA=mC=2m,mB=m,A、B用细绳连接，中间有一压缩的轻弹簧（弹簧与滑块不栓接）.开始时A、B以共同速度v0运动，C静止.某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同.求B与C碰撞前B的速度.,解析（1）H+X He+He或 H+Li He+He设反应前质子的动能为Ek0反应后 He的动能为Ek，由于质量亏损而释放的能量为E=2Ek-Ek0=（）MeV=17.3 MeV根据爱因斯坦质能方程，有m=kg=3.110-29kg,图4,答案（1）（2）,（2）设三滑块的共同速度为v，A与B分开后B的速度vB，根据动量守恒定律，有（mA+mB）v0=mAv+mBvBmBvB=（mB+mc）v由以上两式联立解得vB=v0,返回,3.110-29,