高中物理二轮专题复习：10-动量和原子物理(选修3-5)(新人教版)

1、专题10动量和原子物理(选修3-5)知识梳理一、动量、冲量、动量守恒定律1、动量P=mv方向与速度方向相同2、冲量|=Ft.方向与恒力方向一致3、动量守恒定律的三种表达方式(1) P=P'(2) Api=Ap2(3) mvi+m2V2=mvi+mv2二、波尔理论1、氢原子能级与轨道半径1(1) 能级公式：En2巳乍113.6eV)n2(2) 半径公式：&°血0.53A)(3) 跃迁定则：hE初E终三、原子核衰变、半衰期及核能Mg7313Jk*'-J_丿为*-*4-1-丿.j-_atf1hiELf"ui四、光电效应及其方程1、光电效应规律(1) 任何一

2、种金属都有一个极限频率，入射光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(数目)无关，只随着入射光的频率增大而增大.(3) 当入射光的频率大于极限频率时，保持频率不变，则光电流的强度与入射光的强度成正比.(4) 从光照射到产生光电流的时间不超过109s，几乎是瞬时的.2、光电效应方程(1)爱因斯坦光电效应方程：E<=hY-W(Ek是光电子的最大初动能；W是逸出功：即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功，也称电离能)(2)极限频率:W专题测试1.(5分).已知氢原子的基态能量为E,激发态能量EnE1/n2，其中n=2,3。用h表示普朗克常量，

3、c表示真空中的光速。能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为()八4hcD2hc4hc9hcA. B.C.D.3E1E1E1E12.(5分).下列能揭示原子具有核式结构的实验是()A. 光电效应实验B.伦琴射线的发现C.a粒子散射实验D.氢原子光谱的发现3. (5分).用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图(a)、(b)、(c)所示的图像，则()A. 图像表明光具有粒子性B. 图像(c)表明光具有波动性C. 用紫外光观察不到类似的图像(a)(b)(c>D. 实验表明光是一种概率波4. (5分).光电效应实验中，下列表述正确的是A. 光照时间越长光电流越大B

4、. 入射光足够强就可以有光电流C. 遏止电压与入射光的频率有关D. 入射光频率大于极限频率才能产生光电子5. （8分）（1）氢原子从能级A跃迁到能级B吸收频率为vi的光子，从能级A跃迁到能级C释放频率为V2的光子,若V2>V1,则当它从能级B跃迁到能级C时，将,（填选项前的字母）放出频率为V2V1的光子放出频率为V2+V1的光子吸收频率为V2V1的光子吸收频率为V2+V1的光子A.B.C.D.（2）“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个核外电子，其内部一个质子变为中子，从而变成一个新核（称为子核），并放出一个中微子的过程中微子的质量很小，不带电，很

5、难被探测到，人们最早就是通过子核的反冲而间接证明中微子的存在的一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”（忽略电子的初动量衰变为子核并放出中微子下列关于该过程的说法正确的是（填选项前的字母）A.母核的质量数小于子核的质量数B.母核的电荷数等于子核的电荷数C.子核的动量大小等于中微子的动量大小D.子核的动能大于中微子的动能6.(8分）（1）在高速公路上发生一起交通事故，一辆质量为1500kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3000kg向北行驶的卡车，碰后两车接在一起，并向南滑行了一小段距离后停止，根据测速仪的规定，长途客车碰前以20m/s的速率行驶，由此可判断卡车碰前的行驶速率是A.小于10m/

6、sB.大于10m/s小于20m/sC.大于20m/s小于30m/sD.大于30m/s小于40m/s近段时间，朝鲜的“核危机”引起了全世界的瞩目，其焦点问题就是朝鲜核电站采用的是轻水堆还是重水堆因为重水堆核电站在发电的同时还可以产出供研制核武器的钚239239239239(94Pu).这种94Pu可由铀239(92U)经过衰变而产生，则下列判断中正确的是(A.B.C.D.23923994Rd与92U的核内具有相同的中子数23923994Rd与92U的核内具有相同的质子数23923992U经过2次B衰变产生94Pu239亠、23992U经过1次a衰变产生94Pu7. (6分)(1)2010年上海世

7、博会力主“低碳世博”，对绿色新能源的使用大大提高，其中，太阳能的利用成为本届世博会的“当家花旦”太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的核聚变反应产生的，其核反应方程是(填选项前的字母)144171A.7N+2He8O+1H3241B. 1H+1H2He+on2351136901C.92U+0nt54Xe+38Sr+10on2382344D.92LT90Th+2He(2)在光滑的水平面上，质量2kg的球以速度V1=5m/s和静止的质量为1kg的球发生正碰，碰后m的速度V2=4m/s，则碰后m.(填选项前的字母)A. 以3m/s速度反弹B. 以3m/s速度继续向前运动C. 以1m/s速度继续向前运动

8、D. 立即停下8. (6分)(1)下列说法中正确的是.(填选项前的字母)A. 经典物理学能解释原子的稳定性和原子光谱的不连续性B. 光电效应说明光具有粒子性C. 天然放射性元素衰变的快慢与化学、物理状态有关D. 天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构(2)甲、乙两车相向运动，碰撞后连成一体并沿甲车的原方向运动，由此可判断.(填选项前的字母)A. 乙车的质量比甲车的小B. 乙车的速度比甲车的小C. 乙车的动量比甲车的小D. 乙对甲的作用力小于甲对乙的作用力9. （13分）（1）（3分）下列说法中正确的是（）A. 光电效应现象显示了光的粒子性，它否定了光的波动性B. 为了解释原子光谱的不连续性，普

9、朗克提出能量量子化观点C. 某元素原子核内的质子数决定了核外电子的分布，进而决定了该元素的化学性质D. 核力是短程力，在其作用范围内，随核子间距离的变化可以表现为引力也可以表现为斥力（2）（10分）贫铀合金具有高密度、高强度、高韧性的特点，用它做弹芯，穿甲能力强，可以摧毁坚固的目标贫铀弹的重要原料是铀238,具有放射性，放出的射线对人体会造成严重238的伤害.若某静止的铀核（92U）发生a衰变生成钍核（Th），并同时放出能量为E的丫光子,已知铀核的质量为mu,钍核的质量为mih,a粒子的质量为ma. 写出核反应方程. 若放出的丫光子动量可忽略，求衰变生成的a粒子的速率.10. （7分）（1）下

10、列物理实验中，能说明粒子具有波动性的是（）A.通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，证明了爱因斯坦方程的正确性B. 通过测试多种物质对X射线的散射，发现散射射线中有波长变大的成分C. 通过电子双缝实验，发现电子的干涉现象图1D. 利用晶体做电子束衍射实验，证实了电子的波动性（2）氢原子的能级如图1所示有一群处于n=4能级的氢原子，这群氢原子能发出种谱线，发出的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功应小于eV.（3）近年来，国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展，它利用的核反234123应方程是1H+1卜22He+on若旧和1H迎面碰撞，初速度大小分别为w、234142V2,旧、1

11、H、2Heon的质量分别为m、m、m、m,反应后2He的速度大小为V3，方向与1H1的运动方向相同，求中子on的速度（选取m的运动方向为正方向，不计释放的光子的动量,不考虑相对论效应）.11. （8分）（1）（2分）下列关于近代物理知识说法中正确的是A. 光电效应显示了光的粒子性B. 玻尔理论可以解释所有原子的光谱现象C. 康普顿效应进一步证实了光的波动特性D. 为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的(2) (2分)在天然放射现象中，释放出的三种射线a、b、c在磁场中运动轨迹如图2所示，其中是3射线，穿透能力最强.(选填a?ai?u.a?、a、b或c)(3) (4分)利用水平

12、放置的气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，如图所示，图中A、B装置叫，其作用是.3若测得滑块甲的质量为kg，滑块乙的质量为kg，两滑块作用前甲的速度大小为m/s，乙的速度大小为m/s,迎面相碰后甲乙粘在一起以m/s的速度沿甲原来的方向前进则两滑块相互作用过程中不图3变的量是，大小为.12. (8分)(1)下列说法中正确的是A.氢原子在辐射出一个光子后，其核外电子的动能增大B.23992U经过两次衰变产生23994PUC. a射线的电离本领比3射线的大239D. 放射性元素92U的半衰期随温度的升高而变短(2)已知氢原子基态电子轨道半径为r°=x1010m量子数为n的激发态的能量曰

13、=错误!eV.求： 电子在基态轨道上运动的动能； 有一群氢原子处于量子数n=3的激发态，画一个能级图，在图上用箭头标明这些氢原子所能发出光的光谱线有哪几条922 计算这几条光谱线中波长最短的一条光谱线的波长.(k=x10Nm/c,e=x1019C,h=x1034J)41413. (8分)用速度为V。、质量为m的2He核轰击质量为m的静止的7N核，发生核反应，最17终产生两种新粒子A和B其中A为80核，质量为m,速度为V3,B的质量为m(1)写出核反应方程式;计算粒子B的速度Vb.14. （8分）在真空中，原来静止的原子核aX在进行a衰变时，放出a粒子（；He）的动能为E假设衰变后产生的新核用Y

14、表示，衰变时产生的能量全部以动能形式释放出来，真空中的光速为C,原子核的质量之比等于质量数之比，原子核的重力不计.（1）写出衰变的核反应方程；（2）求衰变过程中总的质量亏损.答案5.(1)B(2)C6.(1)A(2)C7.(1)B(2)B8.(1)B(2)C9.（1）CD（全选对得3分，选对但不全得1分,有选错得0分）238(2)(10分)92LR2344八9oTh+2He(2分)由动量守恒定律得maVamthVTh=0（2分）由质能方程得E=（mummTh）c2（2分）由能量的转化和守恒得E=Imava2+ImThVTh2+E（2分）解得Va=2mih(mumamTh)cma(ma+mTh)2E(210. （1）CD（2分，漏选得1分，错选不得分）（2）6（1分）（1分）（3）