倒計(jì)時(shí)第2天選修35動(dòng)量守恒和原子物理A主干回顧B精要檢索1動(dòng)量、動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用(1)動(dòng)量：運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量與速度的乘積，pmv.(2)動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式pp.m1v1m2v2m1v1m2v2.p1p2.(3)動(dòng)量守恒定律成立的條件系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的矢量和為零系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零，但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多，如碰撞問題中的摩擦力，爆炸過程中的重力等系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零，但在某個(gè)方向上的分量為零，則在該方向上系統(tǒng)總動(dòng)量的分量保持不變2彈性碰撞和非彈性碰撞(1)碰撞問題的分類彈性碰撞：動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒非彈性碰撞：動(dòng)量守恒，機(jī)械能有損失完全非彈性碰撞：動(dòng)量守恒，機(jī)械能損失最大(2)碰撞問題應(yīng)同時(shí)遵守三條原則動(dòng)量守恒：即p1p2p1p2動(dòng)能不增加：即Ek1Ek2Ek1Ek2或m1vm2vm1v12m2v22速度要符合物理情景a碰撞前兩物體同向，則v后>v前；碰后，原來在前的物體速度一定增大，且v前v后；b兩物體相向運(yùn)動(dòng)，碰后兩物體的運(yùn)動(dòng)方向不可能都不改變3氫原子光譜(1)氫原子光譜線是最早發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行研究的光譜線，這些光譜線可用一個(gè)統(tǒng)一的公式表示：R式中：m1,2,3，對每一個(gè)m，有nm1，m2，m3，構(gòu)成一個(gè)譜線系R1.10×107 m1(里德伯常量)(2)巴耳末系：巴耳末系是氫原子光譜在可見光區(qū)的譜線，其波長公式：R(n3,4，)4氫原子的能級結(jié)構(gòu)、能級公式(1)原子核式結(jié)構(gòu)模型原子的中心有一個(gè)原子核，它集中了全部正電荷和原子的幾乎全部質(zhì)量，該學(xué)說的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)是粒子散射實(shí)驗(yàn)：用粒子轟擊金箔，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)粒子仍沿原來方向前進(jìn)，少數(shù)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，個(gè)別的發(fā)生反彈(2)玻爾理論 軌道量子化：電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道是不連續(xù)的能量量子化：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中能量最低的狀態(tài)叫基態(tài)，其他狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)躍遷假說：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)要輻射(或吸收)一定頻率的光子，即hEmEn(m>n)(3)氫原子的能級和軌道半徑氫原子的能級公式：EnE1(n1,2,3，)，其中E113.6 eV.氫原子的半徑公式：rnn2r1(n1,2,3，)，其中r1為基態(tài)半徑，又稱玻爾半徑，r10.53×1010 m. 氫原子的能級圖，如圖1所示圖15原子核的組成、放射性、原子核的衰變、半衰期(1)原子核的組成：由質(zhì)子和中子組成，原子核的電荷數(shù)等于核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)，原子核直徑的數(shù)量級為1015 m.(2)放射性物質(zhì)放出的射線有：射線、射線、射線射線是高速氦核流，電離本領(lǐng)強(qiáng)，貫穿本領(lǐng)弱，一張紙就可將其擋住射線是高速電子流，電離本領(lǐng)弱，貫穿本領(lǐng)強(qiáng)，可穿透幾毫米厚的鋁板；射線是波長極短的電磁波，電離作用很弱，貫穿本領(lǐng)很強(qiáng)，能穿透幾厘米厚的鋁板和幾十厘米厚的混凝土(3)半衰期是表征放射性元素大量原子核衰變快慢的物理量，是一種統(tǒng)計(jì)規(guī)律半衰期對于少量原子核是無意義的用T表示半衰期，m表示某時(shí)刻放射性元素的質(zhì)量，則經(jīng)過時(shí)間t，剩下的放射性元素的質(zhì)量m余mt/T.(4)衰變：XYHe衰變：XYe6放射性同位素、核力、核反應(yīng)方程(1)人工轉(zhuǎn)變的典型方程：盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子NHeOH查德威克發(fā)現(xiàn)中子HeBeCn約里奧·居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素，同時(shí)發(fā)現(xiàn)正電子AlHePnPSie(2)衰變典型方程：UThHeThPae(3)核力：原子核內(nèi)部，核子間所特有的相互作用力核力的特點(diǎn)：核力是強(qiáng)相互作用力，在它的作用范圍內(nèi)核力比庫侖力大得多核力是短程力，作用范圍在1.5×1015 m之內(nèi)每個(gè)核子只跟相鄰的核子發(fā)生核力作用，這種性質(zhì)稱為核力的飽和性，無論是質(zhì)子間、中子間、質(zhì)子和中子間均存在著核力作用7結(jié)合能、質(zhì)量虧損(1)結(jié)合能：由于核力的存在，核子結(jié)合成原子核時(shí)要放出一定的能量，原子核分解成核子時(shí)，要吸收同樣多的能量，這就是原子核的結(jié)合能(2)質(zhì)量虧損：組成原子核的核子的質(zhì)量與原子核的質(zhì)量之差叫核的質(zhì)量虧損(3)質(zhì)能方程：Emc2；Emc2.8裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)、裂變反應(yīng)堆(1)重核的裂變：質(zhì)量數(shù)較大的原子核受到高能粒子的轟擊而分裂成質(zhì)量數(shù)較小的原子核的過程如鈾235的裂變反應(yīng)UnKrBa3n.(2)輕核的聚變：某些輕核能夠結(jié)合在一起，生成一個(gè)較大的原子核的核反應(yīng)如一個(gè)氘核和氚核結(jié)合成一個(gè)氦核(同時(shí)放出一個(gè)中子)的聚變反應(yīng)：HHHen.由于輕核的聚變需在幾百萬攝氏度的高溫下進(jìn)行，因此聚變反應(yīng)又叫熱核反應(yīng)9光電效應(yīng)(1)光子說：愛因斯坦提出空間傳播的光是一份一份的，每一份叫一個(gè)光子，一個(gè)光子的能量與頻率成正比，即Eh.說明光具有粒子性(2)光電效應(yīng)的規(guī)律任何一種金屬都有一個(gè)極限頻率c，入射光的頻率必須大于或者等于c，才能發(fā)生光電效應(yīng)；光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，與入射光的頻率有關(guān)光電效應(yīng)幾乎是瞬時(shí)的，發(fā)生的時(shí)間一般不超過109s；發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電流與入射光強(qiáng)度成正比(3)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程mv2hW0或EkhW0；其中h為普朗克常量，h6.63×1034 J·s.C考前熱身1(2016·蘇北三市模擬)(1)下列說法正確的是_A光電效應(yīng)是原子核吸收光子向外釋放電子的現(xiàn)象B天然放射性現(xiàn)象說明原子具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)C一個(gè)氘核的質(zhì)量小于一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子的質(zhì)量和D已知鈷60的半衰期為5.27年，則任一個(gè)鈷60原子核都將在5.27年內(nèi)發(fā)生衰變(2)如圖2所示為氫原子的能級圖，n為量子數(shù)若氫原子由n3躍遷到n2的過程釋放出的光子恰好能使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，則一群處于n4的氫原子在向基態(tài)躍遷時(shí)，產(chǎn)生的光子中有_種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，其中光電子的最大初動(dòng)能Ekm_ eV.圖2(3)質(zhì)量為2 kg的物體B靜止在光滑水平面上，一質(zhì)量為1 kg的物體A以2.0 m/s的水平速度和B發(fā)生正碰，碰撞后A以0.2 m/s的速度反彈，求碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能【解析】(1)光電效應(yīng)是原子核外的電子吸收光子后逸出金屬表面的現(xiàn)象，A錯(cuò)誤；天然放射現(xiàn)象說明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，B錯(cuò)誤；一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子聚合為一個(gè)氘核，釋放核能，有質(zhì)量虧損，故一個(gè)氘核的質(zhì)量小于一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子的質(zhì)量和，C正確；半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對少量的放射性元素的原子核不適用，故D錯(cuò)誤(2)一群處于n4的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，產(chǎn)生6種頻率的光，光子能量比由n3躍遷到n2的過程釋放的光子能量小的只有由n4躍遷到n3的過程釋放的光子，故使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的光子有5種，最大初動(dòng)能Ekm(E4E1)(E3E2)0.85(13.6)eV1.51(3.4) eV10.86 eV.(3)利用動(dòng)量守恒定律，m1v1m1v1m2v2解得：v21.1 m/s損失的機(jī)械能為：Em1vm1vm2v0.77 J【答案】(1)C(2)510.86(3)0.77 J2(2016·淮安模擬)(1)下列四幅圖涉及到不同的物理知識，其中說法正確的是_【導(dǎo)學(xué)號：25702089】A.普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學(xué)的奠基人之一B.玻爾理論指出氫原子能級是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的C.盧瑟福通過分析粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子D.根據(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，可以說明電子具有粒子性(2)如圖3所示的實(shí)驗(yàn)電路，當(dāng)用黃光照射光電管中的金屬涂層時(shí)，毫安表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)若將電路中的滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)到某一位置時(shí)，毫安表的讀數(shù)恰好減小到零，此時(shí)電壓表讀數(shù)為U.若增加黃光照射的強(qiáng)度，則毫安表_(選填“有”或“無”)示數(shù)若改用藍(lán)光照射光電管中的金屬涂層，則毫安表_(選填“有”或“無”)示數(shù)圖3(3)某同學(xué)把兩塊大小不同的木塊用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮了的輕質(zhì)彈簧，如圖4所示，將這一系統(tǒng)置于光滑的水平桌面上，燒斷細(xì)線，觀察木塊的運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)行必要的測量，驗(yàn)證物體間相互作用時(shí)動(dòng)量守恒該同學(xué)還必須有的器材是_需要直接測量的數(shù)據(jù)是(用符號表示待測量的量并用文字說明意義)_用所得數(shù)據(jù)驗(yàn)證動(dòng)量守恒的關(guān)系是_圖4【解析】(1)普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學(xué)的奠基人之一，故A正確玻爾理論指出氫原子能級是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的，故B正確盧瑟福通過分析粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故C錯(cuò)誤根據(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，說明電子具有波動(dòng)性，故D錯(cuò)誤(2)若將電路中的滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)到某一位置時(shí)，毫安表的讀數(shù)恰好減小到零，知所加的電壓為反向電壓，即最大初動(dòng)能的光電子都不能到達(dá)另一端增加黃光的強(qiáng)度，光電子的最大初動(dòng)能不變，毫安表無示數(shù)改用藍(lán)光照射，入射光的頻率增大，光電子的最大初動(dòng)能增大，有光電子能到達(dá)另一端，毫安表有示數(shù)(3)取木塊1的初速度方向?yàn)檎较颍瑑赡緣K質(zhì)量和平拋初速度分別為m1、m2，v1、v2，平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移分別為s1、s2，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t.需要驗(yàn)證的方程：0m1v1m2v2又v1，v2代入得到m1s1m2s2故需要測量兩木塊的質(zhì)量m1和m2，兩木塊落地點(diǎn)到桌面邊緣的水平距離s1，s2所以需要的器材為刻度尺、天平、重錘線【答案】(1)AB(2)無有(3)刻度尺、天平、重錘線兩木塊的質(zhì)量m1和m2，兩木塊落地點(diǎn)到桌面邊緣的水平距s1、s2m1s1m2s2