【正文】 (3)計算這幾條光譜線中波長最短的一條的波長。解：⑴由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得：B+n→He+Li⑵由于α粒子和反沖核都帶正電，由左手定則知，它們旋轉(zhuǎn)方向都是順時針方向，示意圖如右。⑷冷卻劑。質(zhì)能方程的另一個表達(dá)形式是：ΔE=Δmc2。例4：關(guān)于放射性同位素應(yīng)用的下列說法中正確的有：，因此達(dá)到消除有害靜電的目的，也能進(jìn)行人體的透視，其結(jié)果一定是成為更優(yōu)秀的品種，以免對人體正常組織造成太大的危害解：利用放射線消除有害靜電是利用放射線的電離性，使空氣分子電離成為導(dǎo)體，將靜電泄出。各種射線均可使DNA發(fā)生突變，可用于生物工程，基因工程。假如放射源能放射出α、β、γ三種射線，而根據(jù)設(shè)計，該生產(chǎn)線壓制的是3mm厚的鋁板，那么是三種射線中的____射線對控制厚度起主要作用。普通光源（如白熾燈）發(fā)光時，燈絲中的每個原子在什么時候發(fā)光，原子在哪兩個能級間躍遷，發(fā)出的光向哪個方向傳播，都是不確定的。所以每種原子都有自己特定的線狀譜，因此這些譜線也叫元素的特征譜線。解：一波長為光子能量為①設(shè)燈泡每秒內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)為，燈泡電功率為，則②式中，是燈泡的發(fā)光效率。⑶光在傳播過程中往往表現(xiàn)出波動性；在與物質(zhì)發(fā)生作用時往往表現(xiàn)為粒子性。（二）例題分析例1：對愛因斯坦光電效應(yīng)方程EK=hνW，下面的理解正確的有：VAPK，那么從金屬中逸出的所有光電子都會具有同樣的初動能EK=hν0解：愛因斯坦光電效應(yīng)方程EK=hνW中的W表示從金屬表面直接中逸出的光電子克服金屬中正電荷引力做的功，因此是所有逸出的光電子中克服引力做功的最小值。從A發(fā)出的是X射線，其頻率由光子能量大小決定。本題選C?？梢姼邷匚矬w輻射出的電磁波頻率較高。、暗紋⑴亮紋：屏上某點到雙縫的光程差等于波長的整數(shù)倍，即δ=nλ（n=0，1，2，……）⑵暗紋：屏上某點到雙縫的光程差等于半波長的奇數(shù)倍，即δ=（n=0，1，2，……）相鄰亮紋（暗紋）間的距離。隨后與P2發(fā)生正碰后反彈，反彈速度是碰前的倍。開始時，木塊右端與墻相距L=；質(zhì)量為m=1kg的小物塊以初速度v0=2m/s滑上木板左端。碰后B運(yùn)動的軌跡為OD曲線，如圖所示。這說明，在子彈射入木塊過程中，木塊的位移很小，可以忽略不計。（二）例題分析例1：質(zhì)量為M的楔形物塊上有圓弧軌道，靜止在水平面上。（這個結(jié)論最好背下來，以后經(jīng)常要用到。在小物塊與擋板的前4次碰撞過程中，擋板給予小物塊的總沖量是多少？解法一：設(shè)小物塊從高為h處由靜止開始沿斜面向下運(yùn)動，到達(dá)斜面底端時速度為v。物塊與車面間的動摩擦因數(shù)=,取g=10m/s2，求（1） 物塊在車面上滑行的時間t。根據(jù)動量守恒定律有：MV=（Mm)V39。三、動量守恒定律（一）知識要點：一個系統(tǒng)不受外力或者受外力之和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變。m Mv0v/例5：質(zhì)量為M的汽車帶著質(zhì)量為m的拖車在平直公路上以加速度a勻加速前進(jìn)，當(dāng)速度為v0時拖車突然與汽車脫鉤，到拖車停下瞬間司機(jī)才發(fā)現(xiàn)。這是為什么？解：兩次碰地（或碰塑料墊）瞬間雞蛋的初速度相同，而末速度都是零也相同，所以兩次碰撞過程雞蛋的動量變化相同。研究對象可以是一個物體，也可以是幾個物體組成的質(zhì)點組。45186。⑶高中階段只要求會用I=Ft計算恒力的沖量。例2：，以2m/s的速度水平向右運(yùn)動，碰到一塊豎硬的大理石后被彈回，沿著同一直線以2m/s的速度水平向左運(yùn)動，碰撞前后鋼球的動量有沒有變化？變化了多少？解：取水平向右的方向為正方向，碰撞前鋼球的速度v=2m/s，碰撞前鋼球的動量為P=mv=2kg∴方向豎直向上。所有外力之和為合外力。第一次他將紙迅速抽出，木塊幾乎不動；第二次他將紙較慢地抽出，木塊反而被拉動了。求：小球撞擊地面過程中，球?qū)Φ孛娴钠骄鶋毫Φ拇笮。）從科學(xué)實踐的角度來看，迄今為止，人們尚未發(fā)現(xiàn)動量守恒定律有任何例外。求B后退的距離。例1如圖19所示，水平地面上靜止放置著物塊B和C相距l(xiāng)==10m/s沿水平方向與B正碰，碰撞后A和B牢固粘在一起向右運(yùn)動，并再與C發(fā)生正碰，碰后瞬間C的速度v=，已知A和B的質(zhì)量均為m。按動量定理，碰撞過程中擋板給小物塊的沖量為③由①②③式得④設(shè)小物塊碰撞后沿斜面向上運(yùn)動的加速度大小為a’，依牛頓第二定律有⑤小物塊沿斜面向上運(yùn)動的最大高度為⑥由②⑤⑥式得⑦式中⑧同理，小物塊再次與擋板碰撞所獲得的沖量⑨由④⑦⑨式得 ⑩由此可知，小物塊前4次與擋板碰撞所獲得的沖量成等比級數(shù)，首項為 ⑾總沖量為⑿由⒀得⒁代入數(shù)據(jù)得NⅠ→Ⅱ系統(tǒng)動能減少全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，Ⅱ狀態(tài)系統(tǒng)動能仍和⑴相同，但沒有彈性勢能；由于沒有彈性，A、B不再分開，而是共同運(yùn)動，不再有Ⅱ→Ⅲ過程。解：系統(tǒng)水平方向動量守恒，全過程機(jī)械能也守恒。當(dāng)他向左走到船的左端時，船左端離岸多遠(yuǎn)？解：先畫出示意圖。求A通過M點時的水平分速度和豎直分速度。設(shè)木塊加速度為a，經(jīng)歷時間T后與墻第一次碰撞，碰撞時的速度為v1，則：①②③聯(lián)立①②③式解得T==④在物塊與木板兩者達(dá)到共同速度前，在每兩次碰撞之間，木板受到物塊對它的摩擦力作用而做加速度恒定的運(yùn)動，因而木板與墻相碰后將返回至初態(tài)，所用時間為T。A和D分別是圓弧的端點，BC段表面粗糙，其余段表面光滑。⑵發(fā)生明顯衍射的條件是：障礙物（或孔）的尺寸可以跟波長相比，甚至比波長還小。⑵光波的感光作用和生理作用主要是由電場強(qiáng)度E引起的，因此將E的振動稱為光振動。例3：平行光通過小孔得到的衍射圖樣和泊松亮斑比較，下列說法中正確的有：，泊松亮斑圖樣的中心是亮斑、暗條紋間的間距是均勻的，泊松亮斑圖樣中亮、暗條紋間的間距是不均勻的解：從課本上的圖片可以看出：A、B選項是正確的，C、D選項是錯誤的。本題應(yīng)選BD。本題應(yīng)選C。已知鋁的密度為ρ=103kg/m3，設(shè)激光束的光子全部被鋁球吸收，求鋁球的直徑是多大？（計算中可取π=3，g=10m/s2）16解：設(shè)每個激光光子的能量為E，動量為p，時間t內(nèi)射到鋁球上的光子數(shù)為n，激光束對鋁球的作用力為F，鋁球的直徑為d，則有：光子能量和動量間關(guān)系是E=pc，鋁球的重力和F平衡，因此F=ρg?πd3，由以上各式解得d=。由α粒子散射實驗的實驗數(shù)據(jù)還可以估算出原子核大小的數(shù)量級是1015m。停止照射后，發(fā)現(xiàn)該容器內(nèi)的氫能夠釋放出三種不同頻率的光子，它們的頻率由低到高依次為ννν3，由此可知，開始用來照射容器的單色光的光子能量可以表示為：①hν1；②hν3；③h(ν1+ν2)；④h(ν1+ν2+ν3)以上表示式中：①③②正確②③④正確解：該容器內(nèi)的氫能夠釋放出三種不同頻率的光子，說明這時氫原子處于第三能級。（傳播很遠(yuǎn)距離之后仍能保持一定強(qiáng)度，因此可以用來精確測距。若超過標(biāo)準(zhǔn)值，說明鋁板太薄了，應(yīng)該將兩個軋輥間的距離調(diào)節(jié)得大些。一般都使用人工制造的放射性同位素（種類齊全，各種元素都有人工制造的放射性同位。KπABP例5：K介子衰變的方程為，其中K介子和π介子帶負(fù)的基元電荷，π0介子不帶電。核子組成不同的原子核時，平均每個核子的質(zhì)量虧損是不同的，所以各種原子核中核子的平均質(zhì)量不同。一個鋰核受到一個質(zhì)子轟擊變?yōu)?個α粒子，⑴寫出核反應(yīng)方程，并計算該反應(yīng)釋放的核能是多少？⑵1mg鋰原子發(fā)生這樣的反應(yīng)共釋放多少核能？解：⑴H+Li→2He反應(yīng)前一個氫原子和一個鋰原子共有8個核外電子，反應(yīng)后兩個氦原子也是共有8個核外電子，因此只要將一個氫原子和一個鋰原子的總質(zhì)量減去兩個氦原子的質(zhì)量，得到的恰好是反應(yīng)前后核的質(zhì)量虧損，電子質(zhì)量自然消掉。（1）寫出上述過程中的衰變方程（衰變方程中必須寫出粒子x的具體符號）；（2）求該鐳核在衰變?yōu)殡焙撕蛒粒子時釋放的能量。如圖142所示?！痉治鼋獯稹靠紤]到放射性元素衰變的快慢是跟原子所處的物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，又考慮到半衰期是一種統(tǒng)計規(guī)律，即給定的四個氡核是否馬上衰變會受到各種偶然因素的支配。測得α粒子的速度為2104m/s，方向與反應(yīng)前中子運(yùn)動的方向相同，且與磁感線方向垂直。用濃縮鈾（能吸收慢中子的鈾235占3%~4%）。例科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在月球上含有豐富的（氦3），它是一種高效、清潔、安全的核聚變?nèi)剂?，其參與的一種核聚變反應(yīng)的方程式為+→+，關(guān)于聚變下列表述正確的是A．聚變反應(yīng)不會釋放能量B．聚變反應(yīng)產(chǎn)生了新的原子核C．聚變反應(yīng)沒有質(zhì)量虧損D．目前核電站都采用聚變反應(yīng)發(fā)電答案：B解析：聚變反應(yīng)有質(zhì)量虧損，能釋放能量，目前核電站都采用核裂變反應(yīng)，聚變反應(yīng)產(chǎn)生了新的原子核.例钚的放射性同位素靜止時衰變?yōu)殁櫤思ぐl(fā)態(tài)和粒子，而鈾核激發(fā)態(tài)立即衰變?yōu)殁櫤?，并放出能量為的光子。⑴N+n→C+_____⑵N+He→O+_____⑶B+n→_____+He⑷Be+He→_____+n⑸Fe+H→Co+_____解：根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可以判定：⑴H，⑵H，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程⑶Li，⑷C，發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程⑸n例3：一塊含鈾的礦石質(zhì)量為M，其中鈾元素的質(zhì)量為m。（對大量原子核的統(tǒng)計規(guī)律）計算式為：N表示核的個數(shù)，此式也可以演變成或，式中m表示放射性物質(zhì)的質(zhì)量，n表示單位時間內(nèi)放出的射線粒子數(shù)。利用激光產(chǎn)生的高溫高壓引起核聚變。對電子等微觀粒子，牛頓定律已不再適用，因此不能用確定的坐標(biāo)描述它們在原子中的位置。由于引進(jìn)了量子理論（軌道量子化和能量量子化），玻爾理論成功地解釋了氫光譜的規(guī)律。如果用很高的電壓使電子加速，使它具有很大的動量，其物質(zhì)波的波長就會很短，衍射的影響就小多了。例硅光電池是利用光電效應(yīng)原理制成的器件,下列表述正確的是A．硅光電池是把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置B．硅光電池中吸收了光子能量的電子都能逸出C．逸出的光電子的最大初動能與入射光的頻率無關(guān)D．任意頻率的光照射到硅光電池上都能產(chǎn)生光電效應(yīng)答案：A解析：硅光電池是把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置，硅光電池中吸收了光子能量的電子只有光子的能量大于逸出功才能逸出，逸出的光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)，頻率越高，光電子的最大初動能越大，只有頻率超過極限頻率的光照射到硅光電池上才能產(chǎn)生光電效應(yīng).三、光的波粒二象性（一）知識要點干涉、衍射和偏振以無可辯駁的事實表明光是一種波；光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)又用無可辯駁的事實表明光是一種粒子；因此現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為：光具有波粒二象性。光是不連續(xù)的，是一份一份的，每一份叫做一個光子，光子的能量E跟光的頻率ν成正比：E=hν⑷愛因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek=hνW（Ek是光電子的最大初動能；W是逸出功，即從金屬表面直接飛出的光電子克服正電荷引力所做的功。因此本題的轉(zhuǎn)發(fā)站一定是轉(zhuǎn)發(fā)電視信號的，因為其波長太短。這時，反射光和折射光就都是偏振光，且它們的偏振方向互相垂直。各種電磁波中，除可見光以外，相鄰兩個波段間都有重疊。（2）P2滑到C點速度為，由得PP2碰撞到P2滑到C點時，設(shè)PM速度為v，對動量守恒定律：解得：對PPM為系統(tǒng)：代入數(shù)值得：滑板碰后，P1向右滑行距離：P2向左滑行距離：所以PP2靜止后距離：第十七章波粒二象性一、光的波動性（一）知識要點光的干涉的條件是有兩個振動情況總是相同的波源，即相干波源。解：（1）設(shè)B在繩被拉斷后瞬間的速度為vB，到達(dá)C點時的速度為vC，有　　　　　　　　　mBg＝mB　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?、佟　　　　　　　　Bv＝mB＋2mBgR②代入數(shù)據(jù)得　　　　　　　　　vB＝5m/s③（2）設(shè)彈簧恢復(fù)到自然長度時B的速度為v1，取水平向右為正方向，有　　　　　　　　　EP＝mB　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?、堋　　　　　　　　＝mBvB－mBv1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　⑤代入數(shù)據(jù)得　　　　　　I＝－4N設(shè)B水平和豎直分速度大小分別為和，速率為vB；A水平和豎直分速度大小分別為和，速率為vA,則④B做平拋運(yùn)動，故⑤對A由機(jī)械能守恒得vA=⑥由④⑤⑥得將③代入得例如圖，一質(zhì)量為M的物塊靜止在桌面邊緣，桌面離水平地面的高度為h。以上所列舉的人、船模型的前提是系統(tǒng)初動量為零。解：子彈和木塊最后共同運(yùn)動，相當(dāng)于完全非彈性碰撞。作為一個典型，它的特點是：子彈以水平速度射向原來靜止的木塊，并留在木塊中跟木塊共同運(yùn)動。全過程系統(tǒng)動量一定是守恒的；而機(jī)械能是否守恒就要看彈簧的彈性如何了。的斜面固定于地面，斜面頂端離地面的高度h0＝1m，斜面底端有一垂直于斜而的固定擋板。若木塊的最大速率為=，求子彈射入木塊前的速度。（2000年高考綜合題23②就是根據(jù)這一歷史事實設(shè)計的）。做過這個題目后，對本題的分析和反思時應(yīng)該想到這一步。解：設(shè)剛開始下落的位置為A，剛好接觸沙的位置為B，在沙中到達(dá)的最低點為C。⑸根據(jù)動量定理列式求解。⑵動量定理給出了沖量（過程量）和動量變化（狀態(tài)量）間的互求關(guān)系?！鱬=p′P=高中物理第十六章動量守恒定律知識要點一、沖量和動量（一）知識要點：按定義，物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動量：p=mv⑴動量是描述物體運(yùn)動狀態(tài)的一個狀態(tài)量，它與時刻相對應(yīng)。m/s。這里所說的沖量必須是物體所受的合外力的沖量（或者說是物體所受各外力沖量的矢量和）。⑷寫出研究對象的初、末動量和合外力的沖量（或各外力在各個階段的沖量的矢量和）。求：⑴沙對小球的平均阻力F；⑵小球在沙坑里下落過程所受的總沖量I。假如題中條件Ｉ＝20N﹒s,將得出vB＞Ｖ，就說明Ａ、Ｂ在沒有分離前就達(dá)到了共同速度．則