高三物理专题：动量守恒定律、原子物理。
一、碰撞的种类及动量守恒定律的“四性”
1．碰撞的种类。
2．动量守恒定律的“四性”
1)矢量性：动量守恒定律表达式是矢量方程，在解题时应规定正方向；
2)参考系的同一性：定律表达式中的速度应相对同一参考系，一般以地面为参考系；
3)瞬时性：定律中的初态动量是相互作用前同一时刻的瞬时值，末态动量对应相互作用后同一时刻的瞬时值；
4)普适性：它不仅适用于两个物体所组成的系统，也适用于多个物体组成的系统；不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统．
二、玻尔理论及氢原子的能级。
1．玻尔理论。
1)定态：能量不连续，电子绕核运动不向外辐射能量，原子处于稳定状态，en＝e1/n2(n＝1,2,3…)，e1＝－13.6 ev；
2)跃迁：原子从一种定态m跃迁到另一种定态n时，则吸收或辐射光子的能量为：hν＝em－en；
3)轨道：原子的不同能量状态跟电子沿不同半径绕核运动相对应，半径是不连续的．
2．对氢原子能级图的理解。
1)能级图如图所示；
2)理解。能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态——定态，氢原子可以有无穷多个定态；
横线左端的数字“1,2,3，…”表示量子数；
横线右端的数字“－13.6，－3.4，…”表示氢原子各定态的能量值(能级)，量子数n＝1的定态能量值最小，这个状态叫做基态，量子数越大，能量值越大，这些状态叫激发态；
相邻横线间的距离不相等，表示相邻的能级差不等，量子数越大，相邻的能级差越小；
带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级的跃迁；
3)一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数：
三、原子核的衰变、三种射线的比较及核能。
1．原子核的衰变。
2．三种射线的性质比较。
3．核能。1)原子核的结合能：克服核力做功，使原子核分解为单个核子时吸收的能量，或若干单个核子在核力的作用下结合成原子核时放出的能量；
2)质量亏损：组成原子核的核子的质量与原子核的质量之差。注意质量数与质量是两个不同的概念；
3)质能方程：e＝mc2，即一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量和它的质量成正比．
四、光电效应。
定义：在光(包括不可见光)照射下从物体发射出电子(或光子)的现象叫做光电效应。
对光电效应的研究，得出如下结论
1)任何一种金属，都有一个极限频率，入射光频率必须大于这个极限频率才能产生光电效应；
2)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；
3)入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的；
4)当入射光频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光强度成正比。
这就是光电效应的规律。
方法引导：一、α衰变和β衰变次数的确定方法：
1、方法一：由于β衰变不改变质量数，故可以先由质量数改变确定α衰变的次数，再根据电荷数守恒确定β衰变的次数；
2、方法二：设α衰变次数为x，β衰变次数为y，根据质量数和核电荷数守恒列方程求解．
二、核能的计算方法。
1、根据爱因斯坦的质能方程，用核子结合成原子核时质量亏损(δm)的千克数乘以真空中光速(c＝3×108 m/s)的平方，即：δe＝δmc2(焦耳)；
2、根据1原子质量单位(u)相当于931.5兆电子伏(mev)能量，用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位乘以931.5 mev，即δe＝δm×931.5 mev．
题目：1．如图所示，设车厢长为l，质量为m，静止在光滑水平面上，车厢内有一质量为m的物体，以速度v0向右运动，与车厢壁来回碰撞n次后，静止于车厢中，这时车厢的速度为( )
a、v0，水平向右b、0
c、，水平向右 d、，水平向右。
2．下列叙述正确的是( )
a、原子核式结构模型是由汤姆孙在α粒子散射实验基础上提出的。
b、发现质子的核反应是：
c、核力是强相互作用的一种表现，只有相邻核子之间才存在核力作用。
d、β衰变说明了β粒子(电子)是原子核的组成部分。
3．原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源。当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量。这几种反应的总效果可以表示为：，则( )
a、k＝1，d＝4b、k＝2，d＝2
c、k＝1，d＝6d、k＝2，d＝3
4．(2024年重庆高考)某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为：；，方程中的q1、q2表示释放的能量，相关的原子核质量如下图所示：
以下推断正确的是( )
a、x是，q2>q1b、 x是，q2>q1
c、x是，q25．关于光电效应，下列说法正确的是( )
a、极限频率越大的金属材料逸出功越大。
b、只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应。
c、从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小。
d、入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多。
6．如图所示，在光滑水平面上，有质量分别为2m和m的a、b两滑块，它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧，由于被一根细绳拉着处于静止状态．当剪断细绳，在两滑块脱离弹簧之后，下述说法正确的是( )
a、两滑块的动能之比eka∶ekb＝1∶2
b、两滑块的动量大小之比pa∶pb＝2∶1
c、两滑块的速度大小之比va∶vb＝2∶1
d、弹簧对两滑块做功之比wa∶wb＝1∶1
7．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n能级向n＝2能级跃迁时产生的，则( )
a、红色光谱是氢原子从n＝3能级向n＝2能级跃迁时产生的。
b、蓝色光谱是氢原子从n＝6能级或n＝5能级向n＝2能级跃迁时产生的。
c、若从n＝6能级向n＝1能级跃迁时，则能够产生紫外线。
d、若原子从n＝6能级向n＝1能级跃迁时所产生的辐射不能使某金属发生光电效应，则原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时产生的辐射有可能使该金属发生光电效应。
8．(2009·福建省南靖四中模拟)
1)下列说法正确的是 (填选项前的编号) ．
①中子和质子结合成氘核时吸收能量。
②放射性物质的温度升高，其半衰期减小。
③某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4个。
④γ射线的电离作用很强，可用来消除有害静电。
2)a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰，作用前a球动量pa＝30 kg·m/s，b球动量pb＝0，碰撞过程中，a球的动量减少了20 kg·m/s，则作用后b球的动量为：
(填选项前的编号) ．
－20 kg·m/s ②10 kg·m/s ③20 kg·m/s ④30 kg·m/s
9．放射性元素的原子核连续经过三次α衰变和两次β衰变．若最后变成另一种元素的原子核y，则新核y的正确写法是( )
a、 b、 cd、
10．设质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2和m3，那么，当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是( )
a、m2c2b、(m1+m2)c2
c、(m3-m2-m1)c2d、(m1+m2-m3)c2
11．放射性元素的半衰期以下说法中止确的是( )
a、半衰期是指原子核中核子数减少一半所需的时间。
b、半衰期是指原子核有半数发生衰变所需的时间。
c、半衰期是指原子核全部衰变所需时间的一半贯穿能力最强。
d、半衰期是指具有放射性的物体总质量减少一半所需的时间。
12．有人欲减缓放射性元素的衰变，下面的说法正确的是( )
a、把放射性元素放置在密封的铅盒里。
b、把放射性元素放置在低温处。
c、把放射性元素同其它稳定性的元素结合成化合物。
d、上述各种办法都无法减缓放射性元素的衰变。
13．放射性元素放出的射线，在电场中分成a、b、c三束，如图所示，下列分析正确的是( )
a、电场方向应该向左：
b、b为比x射线波长更长的光子流。
c、c为高速电子组成的电子流。
d、a为高速电子组成的电子流。
14．图中r是一种放射性物质，虚线方框是匀强磁场．ll，是厚纸板，m是荧光屏、实验时发现在荧光屏的o、p两点处有亮斑。则此时磁场的方向，到达o点的射线，到达p点的射线应属( )
a、竖直向上，β，
b、竖直向下，α，
c、由外向里，γ，
d.、由里向外，γ，
15．处于量子数n=3的激发态的氢原子，向低能态跃迁时有三种可能，所产生的光谱线波长分别是λ31、λ32、λ21，这三个波长之间的关系是( )
a、λ31=λ32+λ21b、
c、λ32=λ31+λ21d、
16．在图所示的装置中，木块b与水平桌面间的接触是光滑的，子弹a沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)，则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的过程中有( )
a、动量守恒，机械能守恒。
b、动量不守恒，机械能不守恒。
c、动量守恒，机械能不守恒。
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