2019-2020年高中物理 知识点归纳 新人教版选修3-5.DOC

2019-2020年高中物理 知识点归纳 新人教版选修3-5一、动量守恒定律1、动量：物体的质量跟其速度的乘积, 叫做物体的动量。动量的表达式P = mv。单位是千克米 / 秒。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。 m1v1+m2v2=m1v1 /+m2v2 / （规定正方向） p1= -p2 动量守恒定律的条件：系统不受力、所受外力的矢量和为零或外力的作用远小于系统内物体间的相互作用力，即系统所受外力的矢量和为零。（碰撞、爆炸、反冲）注意：某一方向动量守恒的条件：系统所受外力矢量和不为零，但在某一方向上的力为零，则系统在这个方向上的动量守恒。必须注意区别总动量守恒与某一方向动量守恒。运用动量守恒定律要注意以下几个问题: 动量守恒定律一般是针对物体系的, 对单个物体谈动量守恒没有意义。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内, 系统内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, 在这一短暂时间内遵循动量守恒定律。计算动量时要涉及速度, 这时一个物体系内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。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。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。动量守恒定律有广泛的应用范围。只要系统不受外力或所受的合外力为零, 那么系统内部各物体的相互作用, 不论是万有引力、弹力、摩擦力, 还是电力、磁力, 动量守恒定律都适用。系统内部各物体相互作用时, 不论具有相同或相反的运动方向; 在相互作用时不论是否直接接触; 在相互作用后不论是粘在一起, 还是分裂成碎块, 动量守恒定律也都适用。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。以物体间碰撞形式区分, 可以分为“对心碰撞”(正碰) 和“非对心碰撞”, 而物体碰前后速度沿它们球心的连线; 以物体碰撞前后两物体总动能是否变化区分, 可以分为:“弹性碰撞”。碰撞前后物体系总动能守恒; “非弹性碰撞”, 完全非弹性碰撞是非弹性碰撞的特例, 这种碰撞, 物体在相碰后粘合在一起, 获得共同速度，动能损失最大。各类碰撞都遵守动量守恒定律和能量守恒定律, 不过在非弹性碰撞中, 有一部分动能转变成了其他形式能量, 因此动能不守恒了。特例1：如图所示，在光滑的水平面上有两物体和，其中静止，m1以速度向m2运动并发生碰撞，设碰撞中机械能的损失可忽略不计。求两物体的最终速度。两物体碰撞，设碰撞后两物体的速度分别为和，由动量守恒有，由能量关系有， 解之可得： ，这里又可有以下几种情况：a b 质量较大的物体向前运动。 c d 以原速率反弹回来，而质量很大的物体几乎不动。例如橡皮球与墙壁的碰撞。e 速度几乎不变，而质量很小的物体获得的速度是原来运动物体速度的2倍，这是原来静止的物体通过碰撞可以获得的最大速度。4、验证动量守恒定律（实验探究）【实验原理】利用图-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m1v1=m1v1+m2v2，则可验证动量守恒定律进一步分析可以知道，如果一个质量为m1，速度为v1的球与另一个质量为m2，速度为v2的球相碰撞，碰撞后两球的速度分别为v1和v2，则由动量守恒定律有：m1v1+m2v2=m1v1+m2v2【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m1和m2；2.按图-2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，重复数次，便可在复写纸上打出多个点，用圆规作出尽可能小的圆，将这些点包括在圆内，则圆心就是不发生碰撞时入射小球的平均位置P点（图2）；4.将被碰小球放在斜槽末端上，使入射小球与被碰小球能发生正碰；5.让入射小球由某一定高度从静止开始滚下，重复数次，使两球相碰，按照步骤(3)的办法求出入球落地点的平均位置M和被碰小球落地点的平均位置N；6.过ON在纸上做一条直线，测出OM、OP、ON的长度；7.将数据代入下列公式，验证公式两边数值是否相等（在实验误差允许的范围内）：m1OP=m1OM+m2ON【注意事项】1“水平”和“正碰”是操作中应尽量予以满足的前提条件2测定两球速度的方法，是以它们做平抛运动的水平位移代表相应的速度 3斜槽末端必须水平，检验方法是将小球放在平轨道上任何位置，看其能否都保持静止状态4入射球的质量应大于被碰球的质量5入射球每次都必须从斜槽上同一位置由静止开始滚下方法是在斜槽上的适当高度处固定一档板，小球靠着档板后放手释放小球6实验过程中，实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变7m1OP=m1OM+m2ON式中相同的量取相同的单位即可【误差分析】误差来源于实验操作中，两个小球没有达到水平正碰，一是斜槽不够水平，二是两球球心不在同一水平面上，给实验带来误差每次静止释放入射小球的释放点越高，两球相碰时作用力就越大，动量守恒的误差就越小应进行多次碰撞，落点取平均位置来确定，以减小偶然误差下列一些原因可能使实验产生误差：1若两球不能正碰，则误差较大；2斜槽末端若不水平，则得不到准确的平抛运动而造成误差；3O、P、M、N各点定位不准确带来了误差；4测量和作图有偏差；5仪器和实验操作的重复性不好，使得每次做实验时不是统一标准【典型例题】 例1某同学用如图-3所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律图中PQ是斜槽，QR为水平槽实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹重复这种操作10次如图-41中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点B球落点痕迹如图-41所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐（1）碰撞后B球的水平射程应取为_cm（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：_（填选项号） A. 水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离 B. A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离 C. 测量A球或B球的直径 D. 测量A球和B球的质量（或两球质量之比） E. 测量G点相对于水平槽面的高度解析（1）如图-4中画出了B球的10个落点位置，实验中应取平均位置方法是：用最小的圆将所有点圈在里面，圆心位置即为落点平均位置，找准平均位置，读数时应在刻度尺的最小刻度后面再估读一位答案为64.7cm（从64.2cm到65.2cm的范围内都正确）（2）本实验的装置将教材上的实验装置作了微小变化，把放被碰小球的支座去掉，而把被碰小球放在靠近槽末端的的地方，使得被碰小球B和入射小球A都从O点开始做平抛运动，且两球平抛时间相同，以平抛时间为时间单位，则平抛的水平距离在数值上等于平抛初速度设A未碰B，平抛水平位移为sA；A、B相碰后，A、B两球的水平位移分别为sA、sB，A、B质量分别为mA、mB，则碰前A的动量可写成mAsA，碰后A、B总动量为mAsA+mBsB，要验证动量是否守恒，即验证以上两动量是否相等，所以该实验应测量的物理量有：mA、mB、sA、sA、sB该题答案是ABD例2.某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验，在小车A的前端黏有橡皮泥，设法使小车A做匀速直线运动，然后与原来静止的小车B相碰并黏在一起，继续做匀速运动，设计如图-5所示：在小车A的后面连着纸带，电磁打点计时器的频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力（1）若已得到打点纸带如图-6所示，并测得各计数点间的距离,在图上标出A为运动起始的点，则应选_段来计算A碰前的速度，应选_段来计算A和B碰后的共同速度（2）已测得小车A的质量mA=0.4kg，小车B的质量mB=0.20kg，则由以上结果可得碰前总动量=_kgm/s，碰后总动量=_kgm/s解析 因为小车A与B碰撞前、后都做匀速运动，且碰后A与B粘合在一起，其共同速度比A原来的速度小所以应选点迹分布均匀且点距较大的BC段计算A的碰前速度，点间距小的DE段计算A和B碰后的共同速度由图可知，碰前A的速度和碰后AB的共同速度分别为 故碰撞前后的总动量分别为： P=mAvA=0.40 1.05kg m/s=0.42kg m/sP=（mA+mB）vA=（0.40+0.20）0.695kgm/s=0.417kgm/s注意其他方法，课本上还列举了用气垫导轨做实验验证动量守恒的实例P4-P55、人船模型两个原来静止的物体（人和船）发生相互作用时，不受其它外力，对这两个物体组成的系统来说，动量守恒，且任一时刻的总动量均为零，由动量守恒定律，有mv = MV （注意：几何关系）如图1所示，静水面上停有一小船，船长L = 3米，质量M = 120千克，一人从船头走到船尾，人的质量m = 60千克。那么，船移动的距离为多少？（水的阻力可以忽略不计）过程分析 当人从船头走到船尾，通过脚与船发生了作用（也可以认为走动过程就是人与船发生间歇性碰撞的过程）。选取人和船为研究对象，由于不计水的阻力，所以系统在水平方向上动量守恒。解：设人从船头走到船尾，船对地的就离为S，则人对地移动了L - S，根据动量守恒定律可得M S/t - m (L - S)/t = 0 解得 ：S = ML/(M + m) = 60*3/(120 + 60) = 1米 二、量子理论的建立 黑体和黑体辐射1、量子理论的建立：1900年德国物理学家普朗克提出振动着的带电微粒的能量只能是某个最小能量值的整数倍，这个不可再分的能量值叫做能量子= h。h为普朗克常数（6.6310-34J.S）P28 普朗克的假设则认为微观粒子的能量是量子化的，或说能量是分立的。P292、黑体：如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。3、黑体辐射：黑体辐射的规律为：温度越高各种波长的辐射强度都增加，同时，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。（普朗克的能量子理论很好的解释了这一现象）P28三、光电效应 光子说 光电效应方程 1、光电效应（表明光子具有能量）（1）光的电磁说使光的波动理论发展到相当完美的地步，但是它并不能解释光电效应的现象。在光（包括不可见光）的照射下从物体发射出电子的现象叫做光电效应，发射出来的电子叫光电子。（实验图在课本）（2）光电效应的研究结果：P31：存在饱和电流，这表明入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多；存在遏止电压：使光电流减小到零的反向电压；截止频率：光电子的能量与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关，当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应；效应具有瞬时性：光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9s。（理解：P31 17.2-3图）（波动说在光电效应上遇到的困难：波动说认为光的能量即光的强度是由光波的振幅决定的与光的频率无关。所以波动说对解释上述实验规律中的条都遇到困难）2、光子说：光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为的光的能量子为E=h。这些能量子被成为光子。其中h为普郎克常量h=6.631034JS3、IU曲线称为光电管的伏安特性曲线。加反向电压可求光电子初动能：对图中的两电极K和A加反向电压，则其间的反向电场将对光电子起减速作用，反向电压越大，光电流就越小，当反向电压达到某一数值Uc时，（满足： ）光电流降到零，如图所示。此时Uc称为遏止电压。U/VI/AOUc2Uc1123图爱因斯坦光电效应方程: （画出图像）（Ek是光电子的 ；是 ）当时，横截距：= ，为 ，纵截距： 图像中斜率意义: 图当光电管上的反向电压达到截止电压U时光电流I为零，此时，方程式可改写成： （画出图像）当时，横截距：= ，为 ，纵截距： 图像中斜率意义: 四、光的波粒二象性 物质波 概率波 1、光的波粒二象性：干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波；光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子，由于光既有波动性，又有粒子性，只能认为光具有波粒二象性。但不可把光当成宏观观念中的波，也不可把光当成宏观观念中的粒子。少量的光子表现出粒子性，大量光子运动表现为波动性；光在传播时显示波动性，与物质发生作用时，往往显示粒子性；频率小波长大的波动性显著，频率大波长小的粒子性显著。（P41 电子干涉条纹对概率波的验证）2、光子的能量E=h，光子的动量p=h/表示式也可以看出，光的波动性和粒子性并不矛盾：表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量频率和波长。3、物质波：1924年德布罗意（法）提出，实物粒子和光子一样具有波动性，任何一个运动着的物体都有一种与之对应的波，波长=h / p，这种波叫物质波，也叫德布罗意波。（P38 物质波的实验验证：电子的衍射图样；电子显微镜的分辨率为何远远高于光学显微镜）4、概率波：从光子的概念上看，光波是一种概率波。五、原子核式模型机构1、1897年汤姆生（英）对阴极射线进行了一系列的研究发现了电子，提出原子的枣糕模型，揭开了研究原子结构的序幕。（谁发现了阴极射线？）2、1909年起英国物理学家卢瑟福做了粒子轰击金箔的实验，即粒子散射实验得到出乎意料的结果：绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数粒子偏转角超过了90，有的甚至被弹回，偏转角几乎达到180。（P53 图18.2-3）3、卢瑟福在1911年提出原子的核式结构学说：在原子的中心有一个很小的核 ，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。这个学说，可很好地解释粒子散射实验结果，粒子散射实验的数据还可以估计原子核的大小（数量级为10-15m）和原子核的正电荷数。原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。六、氢原子的光谱1、光谱的种类：（1）发射光谱：物质发光直接产生的光谱。炽热的固体、液体及高温高压气体发光产生连续光谱；稀薄气体发光产生线状谱，不同元素的线状谱线不同，又称特征谱线。 （2）吸收光谱：连续谱线中某些频率的光被稀薄气体吸收后产生的光谱，元素能发射出何种频率的光，就相应能吸收何种频率的光，因此吸收光谱也可作元素的特征谱线。2、氢原子的光谱是线状的（这些亮线称为原子的特征谱线），即辐射波长是分立的。3、基尔霍夫开创了光谱分析的方法：利用元素的特征谱线（线状谱或吸收光谱）鉴别物质的分析方法。七、原子的能级1、卢瑟福的原子核式结构学说跟经典的电磁理论发生矛盾（矛盾为：a、原子是不稳定的；b、原子光谱是连续谱），1913年玻尔（丹麦）在其基础上，把普朗克的量子理论运用到原子系统上，提出玻尔理论。2、玻尔理论的假设：（1）定态假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，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，这些状态叫做定态。氢原子的各个定态的能量值，叫做它的能级。原子处于最低能级时电子在离核最近的轨道上运动，这种定态叫做基态；原子处于较高能级时电子在离核较远的轨道上运动的这些定态叫做激发态。（2）轨道量子化假设：原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。（3）频率条件（跃迁假设）：原子从一种定态（设能量为En）跃迁到另一种定态（设能量为Em）时，它辐射（或吸收）一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即 h = En - Em，（能级图见3-5第58页）3、玻尔计算公式：rn =n2 r1 , En = E1/n2 (n=1,2,3)r1 =0.5310-10 m , E1 = -13.6eV ,分别代表第一条（即离核最近的）可能轨道的半径和电子在这条轨道上运动时的能量。（选定离核无限远处的电势能为零，电子从离核无限远处移到任一轨道上，都是电场力做正功，电势能减少，所以在任一轨道上，电子的电势能都是负值，而且离核越近，电势能越小。）4、从高能级向低能级跃迁时放出光子；从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞（用加热的方法，使分子热运动加剧，分子间的相互碰撞可以传递能量）。原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子；而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子。5、一群氢原子处于量子数为n的激发态时，在跃迁到基态的过程中可能辐射出的光谱线条数为N=。6、玻尔模型的成功之处在于它引入了量子概念（提出了能级和跃迁的概念，能解释气体导电时发光的机理、氢原子的线状谱），局限之处在于它过多地保留了经典理论（经典粒子、轨道等），无法解释复杂原子的光谱。 7、现代量子理论认为电子的轨道只能用电子云来描述。8、光谱测量发现原子光谱是线状谱和夫兰克赫兹实验证实了原子能量的量子化（即原子中分立能级的存在）八、原子核的组成1、1919年卢瑟福用粒子轰击氮原子核发现质子即氢原子核。核反应方程：2、卢瑟福预想到原子内存在质量跟质子相等的不带电的中性粒子，即中子。查德威克经过研究，证明：用天射线轰击铍时，会产生一种看不见的贯穿能力很强（10-20厘米的铅板）的不带电粒子，用其轰击石蜡时，竟能从石蜡中打出质子，此贯穿能力极强的射线即为设想中的中子。核反应方程3、质子和中子统称核子，原子核的电荷数等于其质子数，原子核的质量数等于其质子数与中子数的和。具有相同质子数的原子属于同一种元素；具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称同位素。4、天然放射现象（1）人类认识原子核有复杂结构和它的变化规律，是从天然放射现象开始的。（2）1896年贝克勒耳发现放射性，在他的建议下，玛丽居里和皮埃尔居里经过研究发现了新元素钋和镭。（3）用磁场来研究放射线的性质（图见3-5第65页）：射线带正电，偏转较小，粒子就是氦原子核，贯穿本领很小，电离作用很强，使底片感光作用很强；射线带负电，偏转较大，是高速电子流，贯穿本领很强（几毫米的铝板），电离作用较弱；射线中电中性的，无偏转，是波长极短的电磁波，贯穿本领最强（几厘米的铅板），电离作用很小。 九、原子核的衰变 半衰期1、原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变电荷数和质量数守恒。在衰变中电荷数和质量数都是守恒的（注意：质量并不守恒。）。射线是伴随射线或射线产生的，没有单独的衰变（衰变：原子核处于较高能级，辐射光子后跃迁到低能级。）。衰变举例衰变举例类 型衰变方程规 律衰 变新 核：电荷数减少2质量数减少4衰 变新 核：电荷数增加质量数不变在衰变中新核子数多一个，而质量数不变是由于反映中有一个中子变为一个质子和一个电子，即：，弱相互互作用是引起衰变的原因。2、半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。放射性元素衰变的快慢是由核内部本身的因素决定，与原子所处的物理状态或化学状态无关，它是对大量原子的统计规律。十、放射性的应用与防护 放射性同位素1934年，约里奥居里和伊丽芙居里 发现经过粒子轰击的铝片中含有放射性磷 1.与天然的放射性物质相比，人造放射性同位素：1、放射强度容易控制 2、可以制成各种需要的形状3、半衰期更短 4、放射性废料容易处理2.放射性同位素的应用（一）利用它的射线A、由于射线贯穿本领强，可以用来射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫射线探伤仪B、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，来检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度等，从而实现自动控制C、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，以消除化纤、纺织品上的静电D、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良种，也可以利用它杀菌、治病等（二）作为示踪原子：用于工业、农业及生物研究等.棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥，把磷肥喷在棉花叶子上，磷肥也能被吸收但是，什么时候的吸收率最高、磷在作物体内能存留多长时间、磷在作物体内的分布情况等，用通常的方法很难研究如果用磷的放射性同位素制成肥料喷在棉花叶面上，然后每隔一定时间用探测器测量棉株各部位的放射性强度，上面的问题就很容易解决用碘的同位素检测甲状腺疾病。十一、核力与结合能 质量亏损1、核力：能够把核中的各种核子联系在一起的强大的力叫做核力（1）核力是四种相互作用中的强相互作用（强力）的一种表现。(2) 核力是短程力。约在 10-15m量级时起作用，距离大于0.810-15m时为引力, 距离超过1.510-15m时核力几乎消失，距离小于0.810-15m时为斥力。（3）核力具有饱和性。核子只对相邻的少数核子产生较强的引力，而不是与核内所有核子发生作用。（4） 核力具有电荷无关性。对给定的相对运动状态，核力与核子电荷无关。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原子核的结合能，亦称核能。2、比结合能：结合能与核子数之比，称做为比结合能。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。3、质量亏损：原子分解为核子时，质量增加；核子结合成原子核时，质量减少。原子核的质量小于组成原子核的核子的质量之和，叫做质量亏损爱因斯坦质能方程：E=mc2，式中c是真空中的光速，m是物体的质量，E是物体的能量。核子在结合成原子核时出现的质量亏损m，正表明它们在互相结合过程中放出了能量E=mc2，常用单位: Dm用“u(原子质量单位)” 1u=1.66056610-27kg ，1uc2=931.5MeV (表示1u 的质量变化相当于931.5Me V的能量改变，此结论在计算中可直接应用)核子组成不同的原子核时，平均每个核子的质量亏损是不同的，所以各种原子核中核子的平均质量不同。核子平均质量小的，每个核子平均放的能多。铁原子核中核子的平均质量最小，所以铁原子核最稳定。凡是由平均质量大的核，生成平均质量小的核的核反应都是释放核能的。十二、核反应方程1.熟记一些实验事实的核反应方程式。（1）卢瑟福用粒子轰击氦核打出质子：（2）贝克勒耳和玛丽 居里夫人发现天然放射现象：衰变： ， 衰变 ：（3） 查德威克用粒子轰击铍核打出中子：（4） 伊丽芙居里发现正电子： ，（5） 轻核聚变：（6） 重核聚变：2.熟记一些粒子的符号:粒子（）、质子（）、中子（）、电子（）、氘核（） 氚核（） 3.注意在核反应方程式中，质量数和电荷数是守恒的。十三、重核的裂变 轻核的聚变释放核能的途径裂变和聚变（1）裂变反应：裂变：重核在一定条件下转变成两个中等质量的核的反应，叫做原子核的裂变反应。例如：链式反应：在裂变反应用产生的中子，再被其他铀核浮获使反应继续下去。链式反应的条件： 1、裂变物质的体积，超过临界体积 2、有中子进入裂变物质（2）聚变反应：聚变反应：轻的原子核聚合成较重的原子核的反应，称为聚变反应。例如： 平均每个核子放出3Mev的能量,聚变反应的条件；几百万摄氏度的高温选修3-5巩固训练动量守恒定律1如图所示，光滑水平面上静止着一辆质量为M的小车，小车上带有一光滑的、半径为R的圆弧轨道现有一质量为m的光滑小球从轨道的上端由静止开始释放，下列说法中正确的是 ( ) A小球下滑过程中，小车和小球组成的系统总动量守恒 B小球下滑过程中，小车和小球组成的系统总动量不守恒 C小球下滑过程中，在水平方向上小车和小球组成的系统总动量守恒 D小球下滑过程中，小车和小球组成的系统机械能守恒光电效应 光子说 光电效应方程2利用光子说对光电效应的解释，下列说法正确的是( ) A金属表面的一个电子只能吸收一个光子B电子吸收光子后一定能从金属表面逸出，成为光电子C金属表面的一个电子吸收若干个光子，积累了足够的能量才能从金属表面逸出 D无论光子能量大小如何，电子吸收光子并积累了能量后，总能逸出成为光电子3光电效应的规律中，经典波动理论不能解释的有 ( )A.入射光的频率必须大于被照射金属的极限频率时才能产生光电效应 B.光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大C.入射光照射到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过109sD.当入射光频率大于极限频率时，光电子数目与入射光强度成正比 4如图所示，电路中所有元件完好，但光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是 ( ) A入射光太弱 B入射光波长太长 C光照时间短 D电源正负极接反5用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率v变化的Ekv图象，已知钨的逸出功是328eV，锌的逸出功是334eV，若将两者的图象分别用实线与虚线画在同一个Ekv图上，则下图中正确的是 ( )6用绿光照射金属钾时恰能发生光电效应，在下列情况下仍能发生光电效应的是 ( ) A用红光照射金属钾，而且不断增加光的强度 B用较弱的紫外线照射金属钾 C用黄光照射金属钾，且照射时间很长 D只要入射光的波长小于绿光的波长，就可发生光电效应7已知某金属表面接受波长为和2的单色光照射时，释放出光电子的最大初动能分别为30 eV和10 eV，求能使此种金属表面产生光电效应的入射光的极限波长为多少？(为未知量)光的波粒二象性 物质波 概率波8在历史上，最早证明了德布罗意波存在的实验是 ( ) A弱光衍射实验 B电予束在晶体上的衍射实验 C弱光干涉实验 D以上都不正确9关于物质波以下说法正确的是 ( ) A实物粒子具有粒子性，在任何条件下都不可能表现出波动性 B宏观物体不存在对应波的波长 C电子在任何条件下都能表现出波动性 D微观粒子在一定条件下能表现出波动性原子核式模型10对粒子散射实验装置的描述，你认为正确的有： （ ）A实验器材有放射源、金箔、荧光屏、显微镜；B金箔的厚度对实验无影响；C如果不用金箔改用铝箔，就不会发生散射现象；D实验装置放在空气中和真空中都可以。11、卢瑟福的粒子散射实验的结果（ ）A、证明了质子的存在 B、证明了原子核是由质子和中子组成的C、说明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上D、说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动12、卢瑟福的粒子散射实验第一次显示了（ ）A、质子比电子重 B、质子的全部正电荷都集中在原子核里C、粒子是带正电的 D、可以用人的方法产生放射性现象氢原子的光谱13、关于光谱，下列说法中正确的是( )A、炽热的液体发射连续光谱 B、明线光谱和暗线光谱都可以对物质进行分析C、太阳光谱中的暗线，说明太阳中缺少与这些暗线相对应的元素D、发射光谱一定是连续光谱14、对于原子光谱，下列说法正确是（ ）A、原子光谱是不连续的B、由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原子的光谱是相同的C、各种原子的原子结构不同，所以各种原子的光谱也是不同的D、分析物质发光体的光谱，可以鉴别物质中含那种元素15、太阳光谱中有许多暗线，他们对应着某些元素的特征谱线，产生这些暗线是由于（ ）A、太阳表面大气中缺少相应的元素 B、太阳内部缺少相应的元素C、太阳表面大气层中存在着相应元素 D、太阳内部存在相应元素16、光谱分析所用的光谱是（ ）A、连续光谱 B、明线光谱C、太阳光谱 D、以上都可以 原子的能级17氢原子放出一个光子后，根据玻尔理论，氢原子的( ) A核外电子的电势能增大 B核外电子的动能增大 C核外电子的转动周期变大 D氢原子的能量增大18对玻尔理论的评论和议论，正确的是（）A玻尔理论的成功，说明经典电磁理论不适用于原子系统，也说明了电磁理论不适用于电子运动B玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的规律，为量子力学的建立奠定了基础C玻尔理论的成功之处是引入量子观念D玻尔理论的成功之处，是它保留了经典理论中的一些观点，如电子轨道的概念原子核的组成19(xx年大庆模拟)下列说法中错误的是 ( ) A天然放射现象说明原子核内部具有复杂结构 B粒子散射实验说明原子核内部具有复杂结构 C发现质子的核反应方程是N+HeO+H D玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说上引进了量子理论20衰变中所放出的电子，来自 A原子核外内层电子B原子核内所含电子C原子核内中子衰变为质子放出的电子D原子核内质子衰变为中子放出的电子21一个钚的同位素Pu的原子核静止在匀强磁场中某时刻该原子核垂直于磁场方向放射出一个粒子，变成铀的同位素，同时辐射出能量为E0.09 MeV的光子已知钚原子核的质量M0238.999655 u，粒子的质量m4.001509 u，反冲核的质量M234.993470 u取1 uc2931 MeV.(1)写出衰变的核反应方程(2)粒子和反冲核的动能各是多少？(3)画出粒子和反冲核在垂直于纸面向里的匀强磁场中运动轨迹的示意图放射性的应用与防护 放射性同位素22放射性元素的衰变时遵守两个守恒：分别为_守恒，_守恒。23放射性元素衰变时放射出的射线有_、_和_，其中_不带电，_带正电，_带负电。24放射性同位素主要应用它的_，以及作为_。25写出下列核反应方程，并注明对应的人名：发现质子：_，_；发现中子：_，_；发现正电子：_，_。26关于放射性同位素，下列说法正确的是 ( )A放射性同位素与放射性元素一样，都具有一定的半衰期，衰变规律一样B放射性同位素衰变可以生成另一种新元素C放射性同位素只能是天然衰变时产生的，不能用人工方法测得D以上说法都不对27关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是 ( )A作为示踪原子是利用了放射性同位素贯穿能力很强的性质 B作为示踪原子是利用了放射性同位素的射线可以被仪器探测到的特点C射线探伤是利用了射线贯穿能力很强的性质 D射线探伤是利用了射线电离能力很强的性质28下列应用中把放射性同位素作为示踪原子的是 ( )A利用钻60治疗肿瘤等疾病B射线探伤C利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况D把含有放射性同位素的肥料施给农作物用以检测其吸收养分的情况29对放射性的应用，下列说法正确的是 ( )A放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，所以人体可以经常照射B对放射性的肥料，要装入特制的容器并埋入深地层进行处理 C射线探伤仪中的放射源必须存放在特制容器里，而不能随意放置 D对可能产生放射性污染的场所或物品进行检测是很有必要的30带电的检测器在放射线的照射下电荷会很快消失，其原因是 ( )A射线的贯穿作用 B射线的电离作用C射线的物理化学作用 D以上均不正确核力与结合能 质量亏损31组成原子核的核子之间有很强的_，使核子能够克服库仑斥力而紧密地结合在一起，这种力称为_，它是一种强相互作用力。32自然界中原子序数较_的原子核，其质子数与中子数大致相等；但原子序数较_的原子核，中子数比质子数多，越重的元素，两者的差越大。33核子结合在一起时放出的能量或原子核分解成核子时吸收的能量称为原子核的_，它与核子数的比值叫_。在结合或分解过程中，反应物与生成物的质量之差叫_。34已知氮核的质量为14.00735u，氧核的质量为17.00454u，氦核的质量为4.00387u，质子的质量为1.00815u，则核反应NHe OH是_（填“释能”“吸能”）反应，能量变化了_J。35已知质子质量mH、中子质量mn、电子质量me，碳12原子质量M，则碳12原子核比结合能_.36下列关于核反应的说法正确的是 ( )A爱因斯坦的质能方程说明了物体质量就是能量，它们之间可以相互转化B由质能方程可知，能量与质量之间存在着正比关系，可以用物体的质量作为它所含有的能量的量度C核反应中发现的“质量亏损”是消失的质量转化成的D因在核反应中产生能量，有质量的转化，所以系统只有质量数守恒，系统的的总能量不守恒 重核的裂变 轻核的聚变37重核被中子轰击后分裂成两个质量差不多的新原子核的过程叫_，反应释放出的中子又轰击另一个重核这样的反应一次接一次地进行下去，这样的过程叫_，通常把此过程中的最小体积叫做它的_体积，相应的质量叫_质量。38原子核的链式反应也可以在人工控制下进行，从而实现了_的可控释放。实验可控的条件是控制引起链式反应的_的数目，方法是在核反应堆的_之间插入一些镉棒，镉具有吸收_的能力，当将镉棒插得深一些时，就能更多的_，从而使链式反应的速度慢下来，这种镉棒也叫_。39把两个质量较_的原子核结合成质量较_的原子核的过程叫_，由于这种反应需要在几百万度的高温下进行，所以也叫_。40轻核聚变与重核裂变相比有更多的优点，第一，轻核聚变产能效率较_；第二，地球上核聚变燃料的储量_；第三，核聚变更_、更清洁。科学家设想的受控热核反应有两种方案：即_和_。41下列核反应中属于轻核聚变的是 ( )A H H He n B Th Pa+ eC Be + He C+ n D U Th+ H42关于轻核聚变，下列说法正确的是 ( )A两个轻核聚变为中等质量的原子核时释放出能量B同样质量的物体发生聚变时放出的能量比同样质量的物质裂变时释放的能量大很多C聚变反应的条件是聚变物质的体积达到临界体积D发生聚变反应时的原子核必须有足够大的动能