高考物理大一轮复习 专题九 碰撞与动量守恒 近代物理初步课件.ppt

专题九 碰撞与动量守恒 近代物理初步【体系构建【体系构建】】【核心自查【核心自查】】一、动量守恒定律一、动量守恒定律1.1.动量守恒的条件动量守恒的条件(1)(1)系统系统____________________或系统所受或系统所受____________________为零2)(2)系统所受的外力之和虽不为零，但比系统系统所受的外力之和虽不为零，但比系统____________小得多，小得多，可以忽略不计，如碰撞问题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等可以忽略不计，如碰撞问题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等3)(3)系统某一方向系统某一方向____________________或所受外力的或所受外力的________________为零，或为零，或外力远小于外力远小于______________，则系统在，则系统在____________________动量守恒动量守恒不受外力不受外力外力之和外力之和内力内力不受外力不受外力矢量和矢量和内力内力该方向该方向2.2.三种表达式三种表达式(1)p(1)p＝＝________2)m(2)m1 1v v1 1+m+m2 2v v2 2=________________=________________。

(3)Δp(3)Δp1 1＝＝________________3.3.动量守恒定律的动量守恒定律的““四性四性””(1)(1)矢量性：定律的表达式是一个矢量性：定律的表达式是一个________________，解题时要规定，解题时要规定____________________2)(2)相对性：定律表达式中的相对性：定律表达式中的______________应相对于同一参考系，应相对于同一参考系，一般以一般以____________为参考系为参考系p′p′m m1 1v′v′1 1+m+m2 2v′v′2 2-Δp-Δp2 2矢量式矢量式正方向正方向速度速度地面地面(3)(3)同时性：定律中的初态动量是系统中各物体在相互作用前同时性：定律中的初态动量是系统中各物体在相互作用前________________________的瞬时值，末态动量是系统中各物体在相互作用的瞬时值，末态动量是系统中各物体在相互作用后后______________________的瞬时值的瞬时值4)(4)普适性：动量守恒定律不仅适用于两个物体组成的系统，普适性：动量守恒定律不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于也适用于______________________组成的系统；不仅适用于宏观物体组成组成的系统；不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于的系统，也适用于______________________组成的系统。

组成的系统同一时刻同一时刻同一时刻同一时刻多个物体多个物体微观粒子微观粒子4.4.碰撞的种类及特点碰撞的种类及特点种种 类类特特 点点 弹性碰撞弹性碰撞 (1)(1)动量动量________________(2)(2)碰撞前后总动能碰撞前后总动能________________非弹性碰撞非弹性碰撞 (1)(1)动量动量________________(2)(2)动能有动能有________________完全完全非弹性碰撞非弹性碰撞 (1)(1)碰后两物体合为一体碰后两物体合为一体(2)(2)动量动量________________(3)(3)动能损失最动能损失最__________守恒守恒相等相等守恒守恒损失损失守恒守恒大大二、能级跃迁二、能级跃迁1.1.氢原子的能级图，如图所示氢原子的能级图，如图所示1)(1)能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态————________________2)(2)横线左端的数字横线左端的数字““1,2,31,2,3…”…”表示表示________________，右端的数字，右端的数字““-13.6-13.6，，-3.40-3.40…”…”表示氢原子的表示氢原子的____________。

3)(3)相邻横线间的距离，表示相邻相邻横线间的距离，表示相邻的的________________，量子数越大，相邻的，量子数越大，相邻的能级差能级差____________4)(4)带箭头的竖线表示原子由带箭头的竖线表示原子由____________能级向能级向____________能级跃迁能级跃迁定态定态量子数量子数能级能级能级差能级差越小越小较高较高较低较低2.2.跃迁分析跃迁分析(1)(1)自发跃迁：高能级自发跃迁：高能级→→低能级能量，发出能量为能量，发出能量为________的光子，且的光子，且hνhν＝＝__________________2)(2)受激跃迁：低能级受激跃迁：低能级→→高能级，高能级，____________能量①①光照光照( (吸收光子吸收光子) )：光子的能量等于能级差：光子的能量等于能级差hνhν=_____=_____②②碰撞、加热等：只要入射粒子能量大于或等于能级差即可，碰撞、加热等：只要入射粒子能量大于或等于能级差即可，E E外外≥______≥______③③大于电离能的光子可被吸收将原子大于电离能的光子可被吸收将原子____________。

3)(3)一群氢原子处于量子数为一群氢原子处于量子数为n n的激发态时，可能辐射出的光谱的激发态时，可能辐射出的光谱线条数：线条数：N=____N=____ 释放释放hνhνE Em m-E-En n吸收吸收ΔEΔEΔEΔE电离电离三、原子核的衰变、核能三、原子核的衰变、核能1.1.原子核的衰变原子核的衰变衰变类型衰变类型αα衰变衰变ββ衰变衰变衰变方程衰变方程衰变实质衰变实质 ____个质子和个质子和____个中子结合成个中子结合成一个整体射出一个整体射出 1 1个中子转化为个中子转化为1 1个个__________和和1 1个个____________衰变规律衰变规律 ____________________守恒、守恒、________________守恒守恒 2 22 2质子质子电子电子电荷数电荷数质量数质量数2.2.核反应方程、核能核反应方程、核能(1)(1)核反应方程遵循的规律核反应方程遵循的规律:________:________守恒和守恒和________________守恒2)(2)质能方程：一定的能量和一定的质能方程：一定的能量和一定的____________相联系，物体的总相联系，物体的总能量和它的质量成能量和它的质量成____________，即，即E E＝＝____________。

3)(3)核能的计算核能的计算①①根据爱因斯坦的质能方程，用核反应方程中根据爱因斯坦的质能方程，用核反应方程中________Δm(kg________Δm(kg) )乘以真空中乘以真空中______c=3______c=3××10108 8 m/s m/s的平方，即的平方，即ΔE=_______ΔE=_______②②根据根据1 1原子质量单位原子质量单位(u)(u)相当于相当于931.5 MeV931.5 MeV能量，用核反应方能量，用核反应方程中程中 ________________( (ΔΔm m) )的原子质量单位乘以的原子质量单位乘以931.5 MeV931.5 MeV，即，即ΔΔE=E=ΔΔm m××________________________ 质量数质量数电荷数电荷数质量质量正比正比mcmc2 2质量亏损质量亏损光速光速ΔmcΔmc2 2质量亏损质量亏损931.5 MeV931.5 MeV四、光电效应及其方程四、光电效应及其方程1.1.光电效应的规律光电效应的规律(1)(1)任何一种金属都有一个任何一种金属都有一个____________________，入射光的频率必须，入射光的频率必须 ____________此频率，才能产生光电效应。

此频率，才能产生光电效应2)(2)光电子的最大初动能与入射光的光电子的最大初动能与入射光的____________无关，只随入射光无关，只随入射光的频率增大而的频率增大而____________3)(3)入射光照射到金属板上时，光电子的发射几乎是入射光照射到金属板上时，光电子的发射几乎是____________的，一般不大于的，一般不大于1010-9-9 s s4)(4)当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的的____________成正比极限频率极限频率大于大于强度强度增大增大瞬时瞬时强度强度2.2.光电效应方程光电效应方程(1)(1)表达式表达式:hν:hν=________=________或或E Ek k = = ____________________2)(2)物理意义物理意义: :金属中的电子吸收一个光子获得的能量是金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hνhν, ,这这些能量的一部分用来克服金属的些能量的一部分用来克服金属的__________,__________,剩下的表现为逸剩下的表现为逸出后电子的出后电子的______________________________________。

E Ek k+W+W0 0hν-Whν-W0 0逸出功逸出功W W0 0【热点考向【热点考向1 1】】动量守恒定律的应用动量守恒定律的应用【典题训练【典题训练1 1】】如图所示，光滑水平面上静止放置着一辆平板如图所示，光滑水平面上静止放置着一辆平板车车A A车上有两个小滑块车上有两个小滑块B B和和C C，，A A、、B B、、C C三者的质量分别是三者的质量分别是3m3m、、2m2m、、m mB B与车板之间的动摩擦因数为与车板之间的动摩擦因数为μμ，而，而C C与车板之间的动与车板之间的动摩擦因数为摩擦因数为2μ2μ开始时B B、、C C分别从车板的左、右两端同时以分别从车板的左、右两端同时以大小相同的初速度大小相同的初速度v v0 0相向滑行已知滑块相向滑行已知滑块B B、、C C最后都没有脱离最后都没有脱离平板车，则车的最终速度平板车，则车的最终速度v v车车是是( )( )【解题探究【解题探究】】(1)(1)对题意对题意““最终速度最终速度””的理解的理解:A:A、、B B间间,A,A、、C C间存在摩擦力作间存在摩擦力作用用,A,A、、B B、、C C经过变速运动过程之后三者达到经过变速运动过程之后三者达到___________,___________,此此速度便是车最终的速度。

速度便是车最终的速度2)(2)研究对象和解题规律的选择研究对象和解题规律的选择: :三者最后的速度相同三者最后的速度相同, ,故研故研究对象应为究对象应为____________;____________;由于整体所受合外力为零由于整体所受合外力为零, ,故应用故应用__________________________求解共同的速度共同的速度A A、、B B、、C C整体整体动量守恒定律动量守恒定律【解析【解析】】选选B B以A A、、B B、、C C为研究对象为研究对象,A,A、、B B与与A A、、C C间的摩擦间的摩擦力为系统内力力为系统内力, ,合外力为零合外力为零, ,系统动量守恒系统动量守恒, ,以以B B的运动方向为的运动方向为正方向正方向, ,则根据动量守恒定律有则根据动量守恒定律有:2mv:2mv0 0-mv-mv0 0=(3m+2m+m)v=(3m+2m+m)v车车, ,得得v v车车= v= v0 0, ,故选故选B B【典题训练【典题训练2 2】】如图所示，放在光滑水如图所示，放在光滑水平面上的两物体，它们之间有一个被平面上的两物体，它们之间有一个被压缩的轻质弹簧，用细线把它们拴住。

压缩的轻质弹簧，用细线把它们拴住已知两物体质量之比为已知两物体质量之比为m m1 1∶m∶m2 2=2∶1=2∶1，把细线烧断后，两物体被，把细线烧断后，两物体被弹开，速度大小分别为弹开，速度大小分别为v v1 1和和v v2 2，动能大小分别为，动能大小分别为E Ek1k1和和E Ek2k2, ,则下则下列判断正确的是列判断正确的是( )( )A.A.弹开时，弹开时，v v1 1∶v∶v2 2=1∶1=1∶1B.B.弹开时，弹开时，v v1 1∶v∶v2 2=2∶1=2∶1C.C.弹开时，弹开时，E Ek1k1∶E∶Ek2k2=2∶1=2∶1D.D.弹开时，弹开时，E Ek1k1∶E∶Ek2k2=1∶2=1∶2【解题指导【解题指导】】解答本题应明确以下两个方面：解答本题应明确以下两个方面：(1)(1)以两物体和弹簧为研究对象，初动量为零；以两物体和弹簧为研究对象，初动量为零；(2)(2)物体的动能与动量的关系式物体的动能与动量的关系式解析【解析】】选选D D由于两物体和弹簧构成系统，合外力为零，动由于两物体和弹簧构成系统，合外力为零，动量守恒，有量守恒，有0=m0=m1 1v v1 1+m+m2 2v v2 2, ,因此因此v v1 1∶v∶v2 2=m=m2 2∶m∶m1 1=1∶2,A=1∶2,A、、B B错；由错；由于两物体动量大小相等，方向相反，据于两物体动量大小相等，方向相反，据 可得可得E Ek1k1∶E∶Ek2k2=m=m2 2∶m∶m1 1=1∶2,C=1∶2,C错错D D对。

对 【拓展提升【拓展提升】】【考题透视【考题透视】】该知识点为近几年高考的重点和热点，分析近几该知识点为近几年高考的重点和热点，分析近几年的高考试题，涉及该知识点的命题有以下特点：年的高考试题，涉及该知识点的命题有以下特点：(1)(1)考查两个物体相互作用或碰撞的动量守恒问题考查两个物体相互作用或碰撞的动量守恒问题2)(2)考查三个物体相互作用的动量守恒问题考查三个物体相互作用的动量守恒问题3)(3)考查动量守恒定律与功能关系相结合的问题考查动量守恒定律与功能关系相结合的问题【借题发挥【借题发挥】】应用动量守恒定律解题的步骤应用动量守恒定律解题的步骤(1)(1)选取研究系统和研究过程选取研究系统和研究过程2)(2)分析系统的受力情况，判断系统动量是否守恒分析系统的受力情况，判断系统动量是否守恒3)(3)规定正方向，确定系统的初、末状态的动量的大小和方向规定正方向，确定系统的初、末状态的动量的大小和方向4)(4)根据动量守恒定律列方程求解根据动量守恒定律列方程求解5)(5)对求解的结果加以分析、验证和说明对求解的结果加以分析、验证和说明 【通关题组【通关题组】】1.1.一颗子弹水平射入置于光滑水一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块平面上的木块A A并留在其中，并留在其中，A A、、B B用一根弹性良好的轻质弹簧连用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示。

则在子弹打击木块在一起，如图所示则在子弹打击木块A A及弹簧被压缩的过程及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统( )( )A.A.动量守恒，机械能守恒动量守恒，机械能守恒B.B.动量不守恒，机械能守恒动量不守恒，机械能守恒C.C.动量守恒，机械能不守恒动量守恒，机械能不守恒D.D.无法判定动量、机械能是否守恒无法判定动量、机械能是否守恒【解析【解析】】选选C C动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力之动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力之和为零，本题中子弹、木块、弹簧组成的系统，水平方向上不和为零，本题中子弹、木块、弹簧组成的系统，水平方向上不受外力，竖直方向上所受外力之和为零，所以动量守恒机械受外力，竖直方向上所受外力之和为零，所以动量守恒机械能守恒的条件是系统除重力、弹力做功外，其他力对系统不做能守恒的条件是系统除重力、弹力做功外，其他力对系统不做功，本题中子弹穿木块瞬间有部分机械能转化为内能功，本题中子弹穿木块瞬间有部分机械能转化为内能( (发热发热) )，，所以系统的机械能不守恒故选项所以系统的机械能不守恒故选项C C正确，正确，A A、、B B、、D D错误。

错误2.(20132.(2013··泉州二模泉州二模) )如图所示，质量为如图所示，质量为M M的盒子放在光滑的水平的盒子放在光滑的水平面上，盒子内表面不光滑，盒内放有一块质量为面上，盒子内表面不光滑，盒内放有一块质量为m m的物体，某时的物体，某时刻给物体一个水平向右的初速度刻给物体一个水平向右的初速度v v0 0，那么在物体与盒子前后壁多，那么在物体与盒子前后壁多次往复碰撞后次往复碰撞后( )( )A A．两者的速度均为零．两者的速度均为零B B．两者的速度总不会相等．两者的速度总不会相等C C．盒子的最终速度为．盒子的最终速度为 ，方向水平向右，方向水平向右D D．盒子的最终速度为．盒子的最终速度为 ，方向水平向右，方向水平向右【解析【解析】】选选D D由于盒子内表面不光滑，在多次碰撞后物体与盒由于盒子内表面不光滑，在多次碰撞后物体与盒子相对静止，子相对静止，B B项错误；由动量守恒得：项错误；由动量守恒得：mvmv0 0＝＝(M(M＋＋m)vm)v′′解得：解得：v′v′＝＝ ，故，故D D项正确，项正确，A A、、C C项错误。

项错误【热点考向【热点考向2 2】】氢原子能级跃迁、光电效应氢原子能级跃迁、光电效应【典题训练【典题训练3 3】】关于光电效应，下列说法正确的是关于光电效应，下列说法正确的是( )( )A.A.当入射光的频率高于极限频率时，不能发生光电效应当入射光的频率高于极限频率时，不能发生光电效应B.B.当入射光的波长小于极限波长时，能发生光电效应当入射光的波长小于极限波长时，能发生光电效应C.C.光电子的最大初动能与入射光的强度成正比光电子的最大初动能与入射光的强度成正比D.D.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比光电子的最大初动能与入射光的频率成正比【解题指导【解题指导】】解答本题应明确以下两个方面：解答本题应明确以下两个方面：(1)(1)光子的能量与频率、波长的关系式；光子的能量与频率、波长的关系式；(2)(2)理解爱因斯坦的光电效应方程理解爱因斯坦的光电效应方程【解析【解析】】选选B B发生光电效应的条件是入射光光子能量应大于发生光电效应的条件是入射光光子能量应大于金属表面的逸出功，则入射光频率大于极限频率，波长小于极金属表面的逸出功，则入射光频率大于极限频率，波长小于极限波长，限波长，A A错错B B对；由爱因斯坦光电效应方程对；由爱因斯坦光电效应方程 mvmvm m2 2=hν-W=hν-W0 0可可知光电子的最大初动能与入射光的强度无关，随入射光频率的知光电子的最大初动能与入射光的强度无关，随入射光频率的增大而增大，而不是成正比，增大而增大，而不是成正比，C C、、D D错，故选错，故选B B。

【典题训练【典题训练4 4】】(2013(2013··贵阳二模贵阳二模) )如图是如图是氢原子的能级图氢原子的能级图, ,对于一群处于对于一群处于n=4n=4的氢的氢原子原子, ,下列说法中正确的是下列说法中正确的是( (　　　　) )A.A.这群氢原子能够吸收任意能量的光子这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁后向更高能级跃迁B.B.这群氢原子能够发出这群氢原子能够发出6 6种不同频率的光种不同频率的光C.C.这群氢原子发出的光子中这群氢原子发出的光子中, ,能量最大为能量最大为10.2 eV10.2 eVD.D.从从n=4n=4能级跃迁到能级跃迁到n=3n=3能级发出的光的波长最短能级发出的光的波长最短【解题探究【解题探究】】(1)(1)一群氢原子处于量子数为一群氢原子处于量子数为n n的激发态时，可能辐射出的光的激发态时，可能辐射出的光谱线条数谱线条数N=________N=________；；(2)(2)处于处于n=4n=4的氢原子向低能级跃迁时的氢原子向低能级跃迁时, ,哪两个能级间跃迁发出哪两个能级间跃迁发出的光子能量最大的光子能量最大? ?哪两个能级间跃迁发出的光子能量最小哪两个能级间跃迁发出的光子能量最小? ?提示提示: :原子由高能级向低能级跃迁时原子由高能级向低能级跃迁时, ,要释放能量要释放能量, ,且满足且满足hν=Ehν=Em m-E-En n。

故由故由n=4n=4能级跃迁到能级跃迁到n=1n=1能级产生的光子能量最大能级产生的光子能量最大, ,由由n=4n=4能级跃迁到能级跃迁到n=3n=3能级产生的光子能量最小能级产生的光子能量最小【解析【解析】】选选B B氢原子由低能级向高能级跃迁时只能吸收特定氢原子由低能级向高能级跃迁时只能吸收特定频率的光子频率的光子, ,选项选项A A错误错误; ;处于处于n=4n=4激发态的大量氢原子跃迁时激发态的大量氢原子跃迁时, ,最多发出的光子种数为最多发出的光子种数为 =6,=6,选项选项B B正确正确; ;这群氢原子发出的这群氢原子发出的光子中光子中, ,由由n=4n=4能级跃迁到能级跃迁到n=1n=1能级产生的光子能量最大能级产生的光子能量最大, ,能量能量最大为最大为12.75eV,12.75eV,选项选项C C错误错误; ;由由n=4n=4能级跃迁到能级跃迁到n=3n=3能级产生的能级产生的光子能量最小光子能量最小, ,所以频率最小所以频率最小, ,波长最长波长最长, ,选项选项D D错误【拓展提升【拓展提升】】【考题透视【考题透视】】该知识点在近几年高考中频繁出现，分析近几年该知识点在近几年高考中频繁出现，分析近几年的高考试题，关于涉及该知识点的命题有以下特点：的高考试题，关于涉及该知识点的命题有以下特点：(1)(1)考查氢原子结构和能级公式。

考查氢原子结构和能级公式2)(2)考查光电效应、极限频率等概念考查光电效应、极限频率等概念【借题发挥【借题发挥】】解决氢原子能级跃迁问题的三点技巧解决氢原子能级跃迁问题的三点技巧(1)(1)每个氢原子每次跃迁能吸收或辐射一个特定频率的光子每个氢原子每次跃迁能吸收或辐射一个特定频率的光子2)(2)一群原子和一个原子不同，它们的核外电子向基态跃迁时一群原子和一个原子不同，它们的核外电子向基态跃迁时发射光子的种类发射光子的种类(3)(3)计算氢原子能级跃迁放出或吸收光子的频率和波长时，注计算氢原子能级跃迁放出或吸收光子的频率和波长时，注意能级的能量值均为负值，且单位为意能级的能量值均为负值，且单位为““eVeV””，计算时要换算成，计算时要换算成““J J”” 【通关题组【通关题组】】 1.1.关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有( )( )A.A.汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内B.αB.α粒子散射实验中少数粒子散射实验中少数αα粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想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原子核式结构模型的主要依据C.C.对原子光谱的研究开辟了深入探索原子核的道路对原子光谱的研究开辟了深入探索原子核的道路D.D.玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提 出的原子定态概念是错误的出的原子定态概念是错误的【解析【解析】】选选B B。

卢瑟福通过卢瑟福通过αα粒子散射实验设想原子内的正电粒子散射实验设想原子内的正电荷集中在很小的核内，荷集中在很小的核内，A A错；对天然放射现象的研究开辟了探错；对天然放射现象的研究开辟了探索原子核的道路，索原子核的道路，C C错；玻尔理论有局限性，但不能说是错误错；玻尔理论有局限性，但不能说是错误的，的，D D错；错；B B说法是正确的说法是正确的2.2.如图所示为氢原子能级图，可如图所示为氢原子能级图，可见光的光子能量范围约为见光的光子能量范围约为1.62 eV1.62 eV～～3.11 eV3.11 eV下列说法正确的是下列说法正确的是( )( )A.A.大量处在大量处在n>3n>3的高能级的氢原子向的高能级的氢原子向n n＝＝3 3能级跃迁时，发出的光有一部能级跃迁时，发出的光有一部分是可见光分是可见光B.B.大量处在大量处在n n＝＝3 3能级的氢原子向能级的氢原子向n n＝＝2 2能级跃迁时，发出的光是能级跃迁时，发出的光是 紫外线紫外线C.C.大量处在大量处在n n＝＝3 3能级的氢原子向能级的氢原子向n n＝＝1 1能级跃迁时，发出的光都能级跃迁时，发出的光都 应具有显著的热效应应具有显著的热效应D.D.处在处在n n＝＝3 3能级的氢原子吸收任意频率的紫外线光子都能发生能级的氢原子吸收任意频率的紫外线光子都能发生 电离电离【解析【解析】】选选D D。

当处在当处在n>3n>3的高能级的氢原子向的高能级的氢原子向n n＝＝3 3能级跃迁时，能级跃迁时，放出光子的最大能量放出光子的最大能量ΔEΔE＝＝1.51 eV1.51 eV，故不可能为可见光，，故不可能为可见光，A A错；错；当从当从n n＝＝3 3能级向能级向n n＝＝2 2能级跃迁时，光子能量能级跃迁时，光子能量ΔEΔE＝＝3.4 eV3.4 eV－－1.51 eV1.51 eV＝＝1.89 eV1.89 eV为可见光，为可见光，B B错；当从错；当从n n＝＝3 3能级向能级向n n＝＝1 1能级能级跃迁时，光子能量跃迁时，光子能量ΔEΔE＝＝12.09 eV12.09 eV在紫外区，无显著的热效应，在紫外区，无显著的热效应，C C错；紫外线光子的能量错；紫外线光子的能量hν>3.11 eVhν>3.11 eV，大于处于，大于处于n n＝＝3 3能级的氢能级的氢原子的电离能，故原子的电离能，故D D正确 【热点考向【热点考向3 3】】核反应方程及核能的计算核反应方程及核能的计算【典题训练【典题训练5 5】】(2013(2013··莆田莆田二模二模) )关于核衰变和核反应的类型，关于核衰变和核反应的类型，下列表述不正确的有下列表述不正确的有( )( )【解题指导【解题指导】】解答本题时可按以下思路分析：解答本题时可按以下思路分析：【解析【解析】】选选D D。

原子核放出原子核放出αα粒子或粒子或ββ粒子变成新的原子核，粒子变成新的原子核，这种变化称为原子核的衰变，分别叫做这种变化称为原子核的衰变，分别叫做αα衰变和衰变和ββ衰变，衰变，A A正正确，确，D D错误；错误；B B选项是卢瑟福发现质子的核反应，是人工转变，选项是卢瑟福发现质子的核反应，是人工转变，B B正确；轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应，称为正确；轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应，称为聚变，聚变，C C正确【拓展提升【拓展提升】】【考题透视【考题透视】】核反应方程及核能的计算在近几年高考中出现的核反应方程及核能的计算在近几年高考中出现的频率较高，分析近几年的高考试题，关于涉及该知识点的命题频率较高，分析近几年的高考试题，关于涉及该知识点的命题有以下特点：有以下特点：(1)(1)考查核反应方程的填写、有关半衰期的计算、有关核能的考查核反应方程的填写、有关半衰期的计算、有关核能的计算；计算；(2)(2)题型以选择题形式出现，难度较低，考查较细；题型以选择题形式出现，难度较低，考查较细；(3)(3)注意重视与现代科技相联系的题目注意重视与现代科技相联系的题目【借题发挥【借题发挥】】解决核反应方程及核能计算的方法解决核反应方程及核能计算的方法(1)(1)掌握核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒的规律；掌握核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒的规律；(2)(2)掌握常见的主要核反应方程式，并知道其意义；掌握常见的主要核反应方程式，并知道其意义；(3)(3)熟记常见的基本粒子的符号，如质子、中子、熟记常见的基本粒子的符号，如质子、中子、αα粒子等；粒子等；(4)(4)进行核能计算时注意单位的对应，若进行核能计算时注意单位的对应，若ΔmΔm用用kgkg作单位，则作单位，则ΔEΔE用用J J作单位；若作单位；若ΔmΔm用用u u作单位，则作单位，则ΔEΔE用用eVeV作单位，且作单位，且1 u1 u对对应应931.5 MeV931.5 MeV。

【通关题组【通关题组】】1.1.含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性气体氡含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性气体氡, ,而氡会而氡会发生放射性衰变发生放射性衰变, ,放出放出αα、、ββ、、γγ射线射线, ,这些射线会致使细胞这些射线会致使细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病发生癌变及呼吸道等方面的疾病, ,根据有关放射性知识可知根据有关放射性知识可知, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( (　　　　) )A.A.氡的半衰期为氡的半衰期为3.83.8天天, ,若取若取4 4个氡核个氡核, ,经过经过7.67.6天就只剩下一个天就只剩下一个氡原子核了氡原子核了B.B.发生发生αα衰变时衰变时, ,生成核与原来的原子核相比生成核与原来的原子核相比, ,中子数减少了中子数减少了4 4C.γC.γ射线一般伴随着射线一般伴随着αα或或ββ射线产生射线产生, ,在这三种射线中在这三种射线中,γ,γ射射线的穿透能力最强线的穿透能力最强, ,电离能力也最强电离能力也最强D.βD.β衰变所释放的电子是原子核中的中子转化为质子和电子衰变所释放的电子是原子核中的中子转化为质子和电子所产生的所产生的【解析【解析】】选选D D。

半衰期是一个统计规律半衰期是一个统计规律, ,只对大量的原子核适只对大量的原子核适用用,A,A错错; ;发生发生αα衰变时衰变时, ,生成核与原来的原子核相比生成核与原来的原子核相比, ,中子数减中子数减少了少了2,2,质子数减少了质子数减少了2,B2,B错错;γ;γ射线一般伴随着射线一般伴随着αα或或ββ射线产射线产生生, ,在这三种射线中在这三种射线中,γ,γ射线的穿透能力最强射线的穿透能力最强, ,电离能力最弱电离能力最弱,C,C错错;β;β衰变所释放的电子是原子核中的中子转化为质子和电子衰变所释放的电子是原子核中的中子转化为质子和电子时所产生的时所产生的,D,D对2.(20132.(2013··福州二模福州二模) )一个静止的原子核一个静止的原子核 经经αα衰变放出一衰变放出一个个αα粒子并生成一个新核，粒子并生成一个新核，αα粒子的动能为粒子的动能为E E0 0设衰变时产设衰变时产生的能量全部变成生的能量全部变成αα粒子和新核的动能，则在此衰变过程中粒子和新核的动能，则在此衰变过程中的质量亏损为的质量亏损为( )( )【解析【解析】】选选D D衰变时放出的核能。

衰变时放出的核能ΔEΔE＝＝ΔmcΔmc2 2，而，而ΔEΔE＝＝E E0 0＋＋E Ek k，而，而 衰变时由动量守恒有衰变时由动量守恒有p pαα＝＝p p新新，故，故E Ek k＝＝ 代入得代入得ΔEΔE＝＝E E0 0＋＋质量亏损质量亏损 D D正确A A、、B B、、C C项错误1.(20131.(2013··三明二模三明二模) )一炮艇总质量为一炮艇总质量为M M，以速度，以速度v v0 0匀速行驶，从匀速行驶，从船上以相对海岸的水平速度船上以相对海岸的水平速度v v沿前进方向射出一质量为沿前进方向射出一质量为m m的炮弹，的炮弹，发射炮弹后炮艇的速度为发射炮弹后炮艇的速度为v′v′，若不计水的阻力，则下列各关，若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是系式中正确的是( )( )A.MvA.Mv0 0=(M=(M－－m)v′+mvm)v′+mvB.MvB.Mv0 0=(M=(M－－m)v′+m(v+vm)v′+m(v+v0 0) )C.MvC.Mv0 0=(M=(M－－m)v′+m(v+vm)v′+m(v+v′)′)D.MvD.Mv0 0=Mv′+mv=Mv′+mv【解析【解析】】选选A A。

动量守恒定律必须相对于同一参考系本题中的动量守恒定律必须相对于同一参考系本题中的各个速度都是相对于地面的各个速度都是相对于地面的, ,不需要转换发射炮弹前系统的总不需要转换发射炮弹前系统的总动量为动量为MvMv0 0; ;发射炮弹后发射炮弹后, ,炮弹的动量为炮弹的动量为mvmv, ,炮艇的动量为炮艇的动量为(M-(M-m)vm)v',',所以动量守恒定律的表达式为所以动量守恒定律的表达式为MvMv0 0=(M-m)v'+mv=(M-m)v'+mv故A A正确正确,B,B、、C C、、D D错误2.(20132.(2013··厦门二模厦门二模) )正负电子对撞后湮灭成三个频率相同的光正负电子对撞后湮灭成三个频率相同的光子，已知普朗克常量为子，已知普朗克常量为h h，电子质量为，电子质量为m m，电荷量为，电荷量为e e，电磁波在，电磁波在真空中传播速度为真空中传播速度为c c则生成的光子所形成的一束光射入折射率则生成的光子所形成的一束光射入折射率为为n n＝＝ 的水中，其波长为的水中，其波长为( )( )【解析【解析】】选选D D由质能方程可知正负电子湮灭时放出的核能。

由质能方程可知正负电子湮灭时放出的核能E E＝＝2mc2mc2 2，生成三个频率相同的光子，即，生成三个频率相同的光子，即3hν3hν＝＝E E，，νν＝＝ ，光，光在真空中波长在真空中波长 由由n n＝＝ 得在水中的波长得在水中的波长D D正确，正确，A A、、B B、、C C错误3. 3. 原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为裂变方程为 则下列说法正确的则下列说法正确的是是( )( )A.XA.X的原子核中含有的原子核中含有141141个核子个核子B.XB.X的原子核中含有的原子核中含有8686个中子个中子C.C.因为裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量数因为裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量数减少减少D.D.随着地球环境的不断变化，随着地球环境的不断变化， 的半衰期可能变短也可能变长的半衰期可能变短也可能变长【解析【解析】】选选B B。

据核反应电荷数和质量数守恒可知，据核反应电荷数和质量数守恒可知，X X元素的核元素的核电荷数为电荷数为5454，即质子数为，即质子数为5454，质量数为，质量数为140140，即，即X X的原子核中含的原子核中含有有140140个核子，则中子数为个核子，则中子数为8686个，个，A A错错B B对；裂变反应有质量亏对；裂变反应有质量亏损，但质量数不变，损，但质量数不变，C C错；半衰期由原子核决定，与外界因素错；半衰期由原子核决定，与外界因素无关，无关，D D错误4.(20134.(2013··无锡二模无锡二模) )在光电效应实验中在光电效应实验中, ,飞飞同学用同一光电管飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线( (甲甲光、乙光、丙光光、乙光、丙光),),如图所示则可判断出如图所示则可判断出( (　　　　) )A.A.甲光的频率大于乙光的频率甲光的频率大于乙光的频率B.B.乙光的波长大于丙光的波长乙光的波长大于丙光的波长C.C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率频率D.D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能光对应的光电子最大初动能【解析【解析】】选选B B。

由图像知甲光、乙光对应的遏止电压相等由图像知甲光、乙光对应的遏止电压相等, ,且小且小于丙光对应的遏止电压于丙光对应的遏止电压, ,所以甲光和乙光对应的光电子最大初动所以甲光和乙光对应的光电子最大初动能相等且小于丙光对应的光电子最大初动能能相等且小于丙光对应的光电子最大初动能, ,故故D D项错误项错误; ;根据爱根据爱因斯坦光电效应方程因斯坦光电效应方程E Ek k=hν-W=hν-W0 0知甲光和乙光的频率相等知甲光和乙光的频率相等, ,且小于且小于丙光的频率丙光的频率, ,故故A A错误错误,B,B正确正确; ;而截止频率是由金属决定的而截止频率是由金属决定的, ,与入与入射光无关射光无关, ,故故C C错误。