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动量和原子物理动量和原子物理D（ ）打篮球时，传球和接球有缓冲动作是为了）打篮球时，传球和接球有缓冲动作是为了 减小篮球的冲量减小篮球的冲量.E（ ）只有一个系统所受的合外力为零，才可以）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）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）在光滑水平面上有A A、B B两半径相同的小球，两半径相同的小球，质量分别为质量分别为m mA A、m mB B，它们沿同一直线相向运动，它们沿同一直线相向运动.A A的的速率为速率为3 m/s,B B的速率为的速率为6 m/s，两球相撞后，两球相撞后，A A返返回，速率为回，速率为2 m/s，B B仍向原方向运动，则仍向原方向运动，则m mA A m mB B的的取值范围为取值范围为 .5654 . 6BAmm知识点三知识点三 原子结构原子结构3.（1）下列对原子结构的认识是否正确？）下列对原子结构的认识是否正确？A（ ）大量氢原子从）大量氢原子从n n=4的激发态跃迁到的激发态跃迁到n n=2的的 激发态时，可以产生激发态时，可以产生4种不同频率的光子种不同频率的光子.B（ ）卢瑟福的）卢瑟福的粒子散射实验可以估测原子核粒子散射实验可以估测原子核 的大小的大小.C（ ）当原子处于不同的能级时，电子在各处出）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）玻尔的跃迁假设是根据原子的特征光谱提 出的出的.E（ ）玻尔理论是依据）玻尔理论是依据粒子散射实验分析得出粒子散射实验分析得出 的的.F（ ）氢原子核外电子从小半径轨道跃迁到大半）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，电势能增径轨道时，电子的动能减小，电势能增 大，总能量增大大，总能量增大.G（ ）卢瑟福的）卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核有粒子散射实验揭示了原子核有 复杂结构复杂结构.H（ ）玻尔的原子结构理论是在卢瑟福的核式结）玻尔的原子结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构学说基础上引进了量子理论. I（ ）当氢原子从）当氢原子从n n=4的状态跃迁到的状态跃迁到n n=2的状态的状态 时，发射出光子时，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，它们分别是从色、一条蓝色、两条紫色，它们分别是从n n=3、4、5、6能级向能级向n n=2能级跃迁时产生的，说明下列判断能级跃迁时产生的，说明下列判断的正误：的正误：J（ ）红色光谱是氢原子从）红色光谱是氢原子从n n=6能级向能级向n n=2能级跃能级跃 迁时产生的迁时产生的.K（ ）蓝色光谱是氢原子从）蓝色光谱是氢原子从n n=6能级或能级或n n=5能级向能级向 n n=2能级跃迁时产生的能级跃迁时产生的.L（ ）若从）若从n n=6能级向能级向n n=1能级跃迁时，则能够产能级跃迁时，则能够产 生紫外线生紫外线.M（ ）若原子从）若原子从n n=6能级向能级向n n=1能级跃迁时所产能级跃迁时所产 生的辐射不能使某金属发生光电效应，则生的辐射不能使某金属发生光电效应，则 原子从原子从n n=6能级向能级向n n=2能级跃迁时将可能能级跃迁时将可能 使该金属发生光电效应使该金属发生光电效应.（2）在玻尔的氢原子模型中，电子的第）在玻尔的氢原子模型中，电子的第1条（即离条（即离核最近的那条）可能轨道的半径为核最近的那条）可能轨道的半径为r r1，则第，则第2条可能条可能轨道的半径轨道的半径r r2= .电子在这第电子在这第2条可能轨道上运条可能轨道上运动时的动能动时的动能E Ek= .（已知基本电荷为（已知基本电荷为e e，静电力，静电力恒量为恒量为k k）解题归纳解题归纳 明确对原子结构的认识过程，重点抓住散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光谱，并了解各种原子模型的局限性.4r r1128rek4.（1）对原子核、核反应、核能等有关核的基本认）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？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）同一种放射性元素处于单质状态或化合物 状态，其半衰期相同状态，其半衰期相同.B（ ）原子核衰变可同时放出）原子核衰变可同时放出、射线，射线， 它们都是电磁波它们都是电磁波.C（ ）治疗脑肿瘤的）治疗脑肿瘤的“刀刀”是利用了是利用了射线电离射线电离 本领大的特性本领大的特性.D（ ）射线的电子是原子核外电子释放出来而射线的电子是原子核外电子释放出来而 形成的形成的.E（ ）太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变）太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变 反应反应.F（ ）天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂）天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂 的结构的结构.G（ ）放射性物质的温度升高，其半衰期减小）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）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）核反应中的质量亏损现象违背了能量守恒 定律定律.J（ ）在）在、这三种射线中这三种射线中,射线的穿射线的穿 透能力最强，透能力最强，射线的电离能力最强射线的电离能力最强.K（ ）铀核（）铀核（U）衰变为铅核（）衰变为铅核（Pb）的过程中，）的过程中， 要经过要经过8次次衰变和衰变和10次次衰变衰变.L（ ）铀）铀235只要俘获中子就能进行链式反应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）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）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，地球公转速减小，日地距离应不断增大，地球公转速 度应不断减小度应不断减小.O（ ）发生）发生衰变时，生成核与原来的原子核衰变时，生成核与原来的原子核 相比，中子数减少了相比，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，）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）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）原子核的结合能越大，核子结合得越牢 固，原子越稳定固，原子越稳定.S（ ）核子结合成原子核时要吸收能量）核子结合成原子核时要吸收能量.T（ ）放射性元素发生）放射性元素发生衰变时，新核的化学性衰变时，新核的化学性 质不变质不变.（2）一个锂核（）一个锂核（ Li）受到一个质子的轰击，变成）受到一个质子的轰击，变成2个个粒子，这一过程的核反应方程为粒子，这一过程的核反应方程为 .已知一个氢原子的质量是已知一个氢原子的质量是1.673 610-27kg,一个锂原一个锂原子的质量是子的质量是11.650510-27kg ,一个氦原子的质量是一个氦原子的质量是6.646 610-27kg，上述该反应所释放的能量等于，上述该反应所释放的能量等于 J.（最后结果取（最后结果取3位有效数字）位有效数字）2.7810-12He2HLi42117373解题归纳解题归纳 重点是三种射线的特点及应用，两种衰变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的规律及本质，两种核能的利用途径的原理.能结合能结合动量守恒定律和能量关系、质能方程进行有关简单动量守恒定律和能量关系、质能方程进行有关简单计算计算. 1.以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中不正确以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中不正确的是的是（）A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B.卢瑟福的卢瑟福的粒子散射实验可以估算原子核的大小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，原子总能量增大小，原子总能量增大E.发生一次发生一次衰变，该原子外层就失去一个电子衰变，该原子外层就失去一个电子F.用质子流工作的显微镜比用相同速度的电子流工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鉴别物质和确定物质的组成答案答案 ACE2.下列说法中不正确的是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光的频率及光的强度均无关C.极少数极少数粒子的偏转角超过了粒子的偏转角超过了90 ，表明原子，表明原子 中带负电的物质体积很小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玻尔的能级原子模型虽然使用了定态、跃迁、跃迁、 量子等概念，但保留量子等概念，但保留“轨道轨道”是其缺陷是其缺陷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 射性元素射性元素G.核力具有饱和性和短程性；原子核为了稳定，核力具有饱和性和短程性；原子核为了稳定， 故重核在形成时其中子数多于质子数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的原子核时一定释放核能答案答案 CEF3.以下说法正确的是以下说法正确的是（）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放射性元素发生一次衰变，原子序数增加衰变，原子序数增加1D.当氢原子从当氢原子从n n=3的状态跃迁到的状态跃迁到n n=2的状态时，发的状态时，发 射出光子，核外电子动能增加射出光子，核外电子动能增加CD4.以下说法正确的是以下说法正确的是（）A.用如图用如图1所示两摆长相等的单摆验证动量守恒定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温度有关图图1C.对于某种金属，只要入射光的强度足够大，就会对于某种金属，只要入射光的强度足够大，就会 发生光电效应发生光电效应D.粒子散射实验正确解释了玻尔原子模型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，原子原子核的结合能越大，核子结合得越牢固，原子 越稳定越稳定答案答案 ABE5.下列说法正确的是下列说法正确的是（ ）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，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的概念，认为一切物体都具有波粒二象性D.卢瑟福通过对卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，揭示了原粒子散射实验的研究，揭示了原 子核的组成子核的组成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得以东山再起的重要现象光电效应光电效应F.为解释光电效应现象，爱因斯坦建立了量子论，为解释光电效应现象，爱因斯坦建立了量子论， 并提出了光子说并提出了光子说BCE6.（2009扬州三调）（扬州三调）（1）下列说法正确的有）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的光向频率较低的方向移动B.粒子散射实验中少数粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转是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作的显微镜分辩率低BC（2）放射性同位素）放射性同位素 C被考古学家称为被考古学家称为“碳钟碳钟”，它它可以用来判定古生物体的年代，此项研究获得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，会形成很不稳定的气中的氮原子后，会形成很不稳定的 C，它很容，它很容易发生衰变，放出易发生衰变，放出射线变成一个新核，上述衰变射线变成一个新核，上述衰变的核反应方程是的核反应方程是 ； C的半衰期为的半衰期为5 730年，若测得一古生物遗骸中的年，若测得一古生物遗骸中的 C含量只有活含量只有活体中的体中的12.5%，则此遗骸距今约有，则此遗骸距今约有年年.17 190eNC01147146146146146146（3）如图）如图2所示，质量为所示，质量为3 m、长度为、长度为L L的木块置于的木块置于光滑的水平面上，质量为光滑的水平面上，质量为m m的子弹以初速度的子弹以初速度v v0水平向水平向右射入木块，穿出木块时速度为右射入木块，穿出木块时速度为 v v0,设木块对子弹的阻力始终保持不变设木块对子弹的阻力始终保持不变.求：求：子弹穿透木块后，木块速度的大小；子弹穿透木块后，木块速度的大小；子弹穿透木块的过程中，所受到平均子弹穿透木块的过程中，所受到平均阻力的大小阻力的大小.答案答案 v v=F Ff=图图25250vLmv259207.（2009徐州打靶卷）（徐州打靶卷）（1）根据有关放射性的知识）根据有关放射性的知识可知，下列说法正确的是可知，下列说法正确的是A.氡的半衰期为氡的半衰期为3.8天，则若取天，则若取4个氡原子核，经个氡原子核，经 7.6天后就一定剩下一个氡原子核了天后就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 子和电子所产生的子和电子所产生的C.射线一般伴随着射线一般伴随着或或射线产生，在这三种射射线产生，在这三种射 线中，线中，射线的穿透能力最强，电离能力也最强射线的穿透能力最强，电离能力也最强D.发生发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子衰变时，新核与原来的原子核相比，中子 数减小了数减小了2BD（2）氡核（）氡核（ Rn）发生衰变后变为钋（）发生衰变后变为钋（ Po），），其衰变方程为其衰变方程为 .若氡（若氡（ Rn）经过）经过一系列衰变后的最终产物为铅（一系列衰变后的最终产物为铅（ Pb）,则共经过则共经过 次次衰变衰变 次次衰变衰变.（3）静止的氡核（）静止的氡核（ Rn）放出一个速度为）放出一个速度为v v0的的粒粒子，若衰变过程中释放的核能全部转化为子，若衰变过程中释放的核能全部转化为粒子及反冲粒子及反冲核的动能核的动能.已知原子质量单位为已知原子质量单位为u，真空中的光速为，真空中的光速为c c，试求在衰变过程中的质量亏损试求在衰变过程中的质量亏损.（不计相对论修正，在（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涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计.）答案答案44222862188422286HePoRn4221884222862068222286220109u222cv解析解析 设设粒子的质量为粒子的质量为m m1，氡核的质量为，氡核的质量为m m2，反冲核，反冲核的速度大小为的速度大小为v v.则根据动量守恒定律可得则根据动量守恒定律可得 m m1v v0=（m m2-m m1）v v 由题意得，释放的核能由题意得，释放的核能E E= m m1v v02+ （m m2-m m1）v v2 由质能方程得由质能方程得E E=mcmc2 联立以上三式解得联立以上三式解得m m= 220109u222cv21218.（1）有以下说法，其中不正确的是）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，光子的能量不单色光从光密介质进入光疏介质，光子的能量不 变变B.原子核经过衰变后生成新核，则新核的质量总小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打出光电子个数增多（2）如图）如图3所示，质量均为所示，质量均为m m的两的两个完全相同的弹性小球个完全相同的弹性小球A A、B B放在光滑水平面上，放在光滑水平面上，A A球以初速球以初速v v0与静止的小球与静止的小球B B发生正碰，碰撞时间为发生正碰，碰撞时间为t t.则撞击结束后两球速度分别是则撞击结束后两球速度分别是v vA A= 、v vB B= ；撞击；撞击过程中过程中A A球受到的平均冲击为球受到的平均冲击为 .C0v v0mvmv0/t t图图3（3）现用下列几种能量的光子照射一个处于基态的氢）现用下列几种能量的光子照射一个处于基态的氢原子，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则能被氢原子吸收的光子是 （填序号），氢原子吸（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收该光子后在向低能级跃迁时最多可能产生 种频率种频率的光子的光子.B29.（2009山东卷山东卷38）（）（1）历史上第一次利用加速）历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为器实现的核反应，是用加速后动能为0.5 MeV的质的质子子 H轰击静止的轰击静止的 X，生成两个动能均为，生成两个动能均为8.9 MeV的的 He.（1 MeV=1.610-13J）上述核反应方程为上述核反应方程为 或或 .质量亏损为质量亏损为 kg.（2）如图）如图4所示，光滑水平直轨道上有三个滑块所示，光滑水平直轨道上有三个滑块A A、B B、C C，质量分别为，质量分别为m mA A=m mC C=2m m,m mB B=m m,A A、B B用细绳连接，用细绳连接，中间有一压缩的轻弹簧（弹簧与滑块不栓接）中间有一压缩的轻弹簧（弹簧与滑块不栓接）.开始开始时时A A、B B以共同速度以共同速度v v0运动，运动，C C静止静止.某时刻细绳突然某时刻细绳突然断开，断开，A A、B B被弹开，然后被弹开，然后B B又与又与C C发生碰撞并粘在一发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同起，最终三滑块速度恰好相同.求求B B与与C C碰撞前碰撞前B B的速的速度度.AZ1142解析解析 （1） H+ X He+ He或或 H+ Li He+ He设反应前质子的动能为设反应前质子的动能为E Ek0反应后反应后 He的动能为的动能为E Ek，由于质量亏损而释放的能量为由于质量亏损而释放的能量为E E=2E Ek-E Ek0=（28.9-0.5）MeV=17.3 MeV根据爱因斯坦质能方程，有根据爱因斯坦质能方程，有m m= kg=3.110-29kg图图4117342117342424228192)100 . 3(106 . 13 .17cE42答案答案 （1） （2）（2）设三滑块的共同速度为）设三滑块的共同速度为v v，A A与与B B分开后分开后B B的速度的速度v vB B，根据动量守恒定律，有（，根据动量守恒定律，有（m mA A+m mB B）v v0=m mA Av v+m mB Bv vB Bm mB Bv vB B=（m mB B+m mc c）v v由以上两式联立解得由以上两式联立解得v vB B= v v0593.110-29HeHeXH42427311LiH7311HeHe4242059v36 结束语结束语