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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.動量守恒定律在應用時應注意“四性”,應如何理解它的四個性質(zhì)呢?
答案 (1)矢量性:動量守恒定律表達式是矢量方程,在解題時應規(guī)定正方向.
(2)參考系的同一性:動量守恒定律表達式中的速度應相對同一參考系,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.動量守恒定律在應用時有三種不同的表達形式,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.請寫出光電效應現(xiàn)象中的兩個決定關系.
答案 (1)入射光頻率 能否發(fā)生光電效應發(fā)生光電效應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構模型.
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,少數(shù)發(fā)生較大偏轉,極少數(shù)偏轉角度超過90°,有的甚至接近180°.
(2)原子核式結構模型
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個中子結合成一整體
5、射出
中子轉化為質(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?、偎プ冞^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
________
________
________
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)或化學狀態(tài)(如單質(zhì)或化合物)無關.
9.玻爾原子模型的內(nèi)容可以概括為三點假設,請敘述,此理論成功之處和局限性分別是怎樣的?
答案 (1)玻爾的原子結構提出了三點假設,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.
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,分別對應基態(tài)的能量和軌道半徑.
11.書寫核反應方程應遵循什么原則?關于核反應應注意哪些問題?
答案 (1)書寫原則
反應前后的質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒.
(2)注意事項
①書寫核反應方程時要以事實為依據(jù).
②核反應通常不可逆,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前后粒子的總質(zhì)量相等.
④無光子輻射時,核反應中釋放的核能轉化為生成的新核和新粒子的動能,在此情況下可應用力學規(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系?如何計算核能?
答案 (1)核能:核子結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)量和能量的關系式稱質(zhì)能方程.其表達式為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.
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