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【步步高】(新課標(biāo))2021屆高三物理二輪專題突破 倒數(shù)第3天 動量 原子物理練習(xí)

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1、 倒數(shù)第3天  動量 原子物理 1.動量守恒的條件有三種理解,請你敘述之. 答案 (1)系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的矢量和為零. (2)系統(tǒng)所受的外力的矢量和雖不為零,但外力比起相互作用的內(nèi)力小得多,可以忽略不計,如碰撞問題中的摩擦力、爆炸過程中的重力等. (3)系統(tǒng)所受外力的矢量和雖不為零,但在某個方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)總動量的分量保持不變. 2.動量守恒定律在應(yīng)用時應(yīng)注意“四性”,應(yīng)如何理解它的四個性質(zhì)呢? 答案 (1)矢量性:動量守恒定律表達(dá)式是矢量方程,在解題時應(yīng)規(guī)定正方向. (2)參考系的同一性:動量守恒定律表達(dá)式中的速度應(yīng)相對同一參考系,一般

2、以地面為參考系. (3)瞬時性:動量守恒定律中的初態(tài)動量是相互作用前同一時刻的瞬時值,末態(tài)動量對應(yīng)相互作用后同一時刻的瞬時值. (4)普適性:它不僅適用于兩個物體所組成的系統(tǒng),也適用于多個物體組成的系統(tǒng);不僅適用于宏觀物體組成的系統(tǒng),也適用于微觀粒子組成的系統(tǒng). 3.碰撞有三種類型,它們滿足的規(guī)律有何區(qū)別呢? 答案  彈性碰撞 (1)動量守恒;(2)機械能守恒 非彈性碰撞 (1)動量守恒;(2)動能有損失 完全非彈性碰撞 (1)碰后兩物體合為一體;(2)動量守恒;(3)動能損失最大 4.動量守恒定律在應(yīng)用時有三種不同的表達(dá)形式,它們的含義有什么不同呢? 答案 (1)p=

3、p′(系統(tǒng)相互作用前總動量p等于相互作用后總動量p′); (2)Δp=0(系統(tǒng)總動量的增量等于零); (3)Δp1=-Δp2(兩個物體組成的系統(tǒng)中,各自動量增量大小相等、方向相反). 5.碰撞現(xiàn)象滿足的規(guī)律有哪些? 答案 (1)動量守恒. (2)機械能不增加. (3)速度要合理:①若碰前兩物體同向運動,則應(yīng)有v后>v前,碰后原來在前的物體速度一定增大,若碰后兩物體同向運動,則應(yīng)有v前′≥v后′.②碰前兩物體相向運動,碰后兩物體的運動方向不可能都不改變. 6.請寫出光電效應(yīng)現(xiàn)象中的兩個決定關(guān)系. 答案 (1)入射光頻率 能否發(fā)生光電效應(yīng)發(fā)生光電效應(yīng)時光電子的最大初動能 (2

4、)入射光強度單位時間內(nèi)發(fā)射出來的光電子數(shù). 7.α粒子散射實驗的現(xiàn)象如何?請你敘述盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)模型. 答案 (1)現(xiàn)象 α粒子散射實驗:絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后不偏轉(zhuǎn),少數(shù)發(fā)生較大偏轉(zhuǎn),極少數(shù)偏轉(zhuǎn)角度超過90°,有的甚至接近180°. (2)原子核式結(jié)構(gòu)模型 α粒子散射實驗說明原子的中心有一個很小的核叫原子核,它集中了所有的正電荷和幾乎全部的質(zhì)量. 8.下面兩表格是原子核兩種衰變類型的比較以及三種射線性質(zhì)的比較,請你完成橫線上的有關(guān)內(nèi)容. (1)原子核的衰變 衰變類型 α衰變 β衰變 衰變方程 X→Y+He X→Y+e 衰變實質(zhì) 2個質(zhì)子和2個中子結(jié)合成一整體

5、射出 中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子 2H+2n→________ n→____________ 衰變規(guī)律 電荷數(shù)守恒、________守恒 答案 He H+e 質(zhì)量數(shù) 說明 ①衰變過程中一般會發(fā)生質(zhì)量變化,但仍然遵循質(zhì)量數(shù)守恒. ②α衰變和β衰變次數(shù)的確定方法 先由質(zhì)量數(shù)守恒確定α衰變次數(shù),再由電荷數(shù)守恒確定β衰變次數(shù). (2)三種射線 種類 α射線 β射線 γ射線 實質(zhì) 高速氦核流 高速電子流 光子 帶電荷量 2e -e 0 速度 0.1c 0.99c c 貫穿本領(lǐng) ________ ________ ________ 對空氣的電離作用

6、 最強 較弱 最弱 答案 最弱,用紙能擋住 較強,穿透幾毫米厚的鋁板 最強,穿透幾厘米厚的鉛板和幾十厘米厚的混凝土 說明 半衰期由放射性元素的原子核內(nèi)部本身的因素決定,跟原子所處的物理狀態(tài)(如壓強、溫度等)或化學(xué)狀態(tài)(如單質(zhì)或化合物)無關(guān). 9.玻爾原子模型的內(nèi)容可以概括為三點假設(shè),請敘述,此理論成功之處和局限性分別是怎樣的? 答案 (1)玻爾的原子結(jié)構(gòu)提出了三點假設(shè),可簡單地概括為:①能量量子化;②躍遷條件:hν=Em-En(m>n);③軌道量子化. (2)玻爾理論解釋氫光譜之所以成功,是因為引入了量子論的觀點,其之所以有局限性,是因為仍過多地保留了經(jīng)典理論的內(nèi)容,要解釋說明微

7、觀粒子的運動規(guī)律,只能用另一新的理論——量子力學(xué). 10.如何理解氫原子的能級?寫出能級公式和半徑公式. 答案 (1)能級圖如圖所示. 在玻爾模型中,原子的能量狀態(tài)是不連續(xù)的,即原子處于不同的能級. (2)En=;rn=n2r1(n=1,2,3,…) 其中E1=-13.6 eV,r1=0.53×10-10 m,分別對應(yīng)基態(tài)的能量和軌道半徑. 11.書寫核反應(yīng)方程應(yīng)遵循什么原則?關(guān)于核反應(yīng)應(yīng)注意哪些問題? 答案 (1)書寫原則 反應(yīng)前后的質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒. (2)注意事項 ①書寫核反應(yīng)方程時要以事實為依據(jù). ②核反應(yīng)通常不可逆,方程中要用“→”連接,不能用“=”連

8、接. ③質(zhì)量數(shù)守恒并不意味著反應(yīng)前后粒子的總質(zhì)量相等. ④無光子輻射時,核反應(yīng)中釋放的核能轉(zhuǎn)化為生成的新核和新粒子的動能,在此情況下可應(yīng)用力學(xué)規(guī)律(動量守恒和能量守恒)來計算核能. 12.請敘述核能和質(zhì)量虧損的定義,質(zhì)量和能量之間具有怎樣的關(guān)系?如何計算核能? 答案 (1)核能:核子結(jié)合為原子核時釋放的能量或原子核分解為核子時吸收的能量,叫做原子核的結(jié)合能,亦稱核能. (2)質(zhì)量虧損:組成原子核的核子質(zhì)量之和與原子核質(zhì)量之差叫原子核的質(zhì)量虧損. (3)質(zhì)能方程 愛因斯坦在相對論中得出的質(zhì)量和能量的關(guān)系式稱質(zhì)能方程.其表達(dá)式為E=mc2,它表明:物體的能量跟其質(zhì)量成正比,物體質(zhì)量增加,物體能量就增加,反之,亦成立. (4)核能的計算的兩種方法 若Δm以kg為單位,則ΔE=Δmc2,ΔE單位為焦耳. 若Δm以原子質(zhì)量單位u為單位,則ΔE=Δm×931.5 MeV. 4

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