专题9碰撞与动量守恒近代物理初步

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1、专题九碰撞与动量守恒近代物理初步1.动量守恒定律：(1)动量守恒的条件。①系统不受外力或系统所受外力_________。②___________________远远小于_____。③系统某一方向_______________________________，或外力远小于_____，则系统在_______动量守恒。之和为零系统所受的外力之和内力不受外力或所受外力的矢量和为零内力该方向(2)三种表达形式。①p＝____。②m1v1+m2v2=____________。③Δp1＝______。p′m1v1′+m2v2′－Δp22.氢原子能

2、级：(1)能级图如图所示。(2)跃迁分析。①自发跃迁：高能级→低能级。_____能量，发出能量为____的光子，且hν＝_____。②受激跃迁：低能级→高能级，_____能量。a.光照(吸收光子)：光子的能量等于能级差hν=____。b.碰撞、加热等：只要入射粒子能量大于或等于能级差即可。E外≥____。c.大于电离能的光子可被吸收将原子_____。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：N=。释放hνEm-En吸收ΔEΔE电离3.原子核的衰变：衰变类型α衰变β衰变衰变方程衰变实质__个质子和__个中子结合成一

3、个整体射出1个中子转化为_________和________衰变规律_______守恒、_______守恒221个质子1个电子电荷数质量数4.光电效应及其方程：(1)光电效应的规律。①入射光的频率必须_________________________。②光电子的最大初动能与_____________无关，只随__________________而增大。③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10-9s。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的_____成正比。大于或等于金属的极限频率入射光的

4、强度入射光的频率增大瞬时强度(2)光电效应方程。①表达式:hν=_____或Ek=______。②物理意义:金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量的一部分用来克服金属的________,剩下的表现为逸出后电子的。hν-W0Ek+W0逸出功W0最大初动能1.(2013·新课标全国卷Ⅱ)关于原子核的结合能，下列说法正确的是()A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B.一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C.铯原子核()的结合能小于铅原子核()的结合能D.比结合能

5、越大，原子核越不稳定Ｅ.自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能【解析】选A、B、C。结合能是把核子分开所需的最小能量，选项A正确；一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，存在质量亏损，核子比结合能增大，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，选项B正确；核子数越多，结合能越大，选项C正确；比结合能也叫平均结合能，比结合能越大，分开核子所需的能量越大，原子核越稳定，选项D错误；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，选项E错误。2.(2013·新课标全国卷Ⅰ)一质子束入射到静止靶核

6、上，产生如下核反应：式中p代表质子，n代表中子，X代表核反应产生的新核。由反应式可知，新核X的质子数为_____，中子数为______。【解析】根据核反应前、后电荷数守恒确定新核X的质子数为14，质量数为27。再根据“质量数=质子数+中子数”，由新核X的质量数和质子数即可得：中子数=27-14=13，故新核X的中子数为13。答案：14133.(2013·山东高考)恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应，当温度达到108K时，可以发生“氦燃烧”。(1)完成“氦燃烧”的核反应方程：(2)是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.6×1

7、0-16s。一定质量的经7.8×10-16s后所剩占开始时的________。【解析】(1)根据核反应方程和电荷守恒定律可知，(2)的半衰期为2.6×10－16s，经过7.8×10－16s后，也就是经过3个半衰期后剩余的质量为所剩占开始时的答案：(1)(2)或12.5％4.(2012·新课标全国卷)氘核和氚核可发生热核聚变而释放出巨大的能量，该反应方程为式中x是某种粒子。已知:和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u;1u=c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知,粒子x是______,该

8、反应释放出的能量为_____MeV(结果保留3位有效数字)。【解析】根据质量数和电荷数守恒可得x是(中子)。核反应中的质量亏损为Δm=2.0141u+3.0161u-4.0026u-1.0087u=0.0189u所以该反应释放出的能量