第十四章動(dòng)量與原子物理選修

1、的系統(tǒng)合外力為零，故此系統(tǒng)動(dòng)量守恒，表記一記1動(dòng)量(1)定義：物體的質(zhì)量與速度的乘積。(2)公式：pmv。(3)：千克·米/秒。符號(hào)：kg·m/s。：mv0Mv2mv1。(4)意義：動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，是矢量，其方向與速度的2動(dòng)量定理同。(1)內(nèi)容：物體在一個(gè)過(guò)程始末的動(dòng)量變化量等于它在這個(gè)過(guò)程中所受力的沖量。(2)表：ppI 或 mvmvF(tt)。(3)沖量：力與力的作用時(shí)間的乘積，即 IF(tt)。3動(dòng)量守恒定律(1)內(nèi)容：如果系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的合力為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。(2)常用的 4 種表達(dá)形式：pp：即系統(tǒng)相互作用前的總動(dòng)量 p

2、和相互作用后的總動(dòng)量 p大小相等，同。ppp0：即系統(tǒng)總動(dòng)量的增量為零。p1p2：即相互作用的系統(tǒng)內(nèi)的兩部分物體，其中一部分動(dòng)量的增加量等于另一部分動(dòng)量的減少量。m1v1m2v2m1v1m2v2，即相互作用時(shí)，作用前總動(dòng)量與作用后總動(dòng)量相等。內(nèi)各物體的動(dòng)量都在同一直線上(3)常見(jiàn)的幾種守恒形式及成立條件：理想守恒：系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零。近似守恒：系統(tǒng)所受外力雖不為零，但內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力。分動(dòng)量守恒：系統(tǒng)所受外力雖不為零，但在某合力為零，系統(tǒng)在該動(dòng)量守恒。試一試1. 足球運(yùn)動(dòng)員將一個(gè)沿水平方向飛來(lái)的足球反向踢回，在這個(gè)過(guò)程中，若足球動(dòng)量變化量的大小為 10 kg·m/s，則(

3、)A足球的動(dòng)量一定減小 B足球的動(dòng)量一定增大 C足球的動(dòng)量大小可能不變D足球的動(dòng)量大小一定變化：選 C如果足球返回，則動(dòng)量大小不變；如果彈回時(shí)速度減小，則動(dòng)量減?。蝗绻麖椈貢r(shí)速度增大，則動(dòng)量增大。想質(zhì)量為m、速度為 v 的A 球跟質(zhì)量為 3m 且靜止的 B 球發(fā)生正碰。碰撞可能是彈性的， 也可能是非彈性的，因此，碰撞后 B 球的速度可能有不同的值。請(qǐng)你分析：碰撞后 B 球的速度可能是以下值嗎？(1)0.6v(2)0.4v(3)0.2v提示：若 A 和 B 的碰撞是彈性碰撞，則根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒可以B 獲得的最大速度為2m12mvmaxvv0.5vm1m2m3m若 A 和 B 的碰撞是完全

4、非彈性碰撞，則碰撞之后二者連在一起運(yùn)動(dòng)，B 獲得最小的速度，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，知 m1v(m1m2)vminmvvmin0.25vm3mB 獲得的速度 vB 應(yīng)滿(mǎn)足：vminvBvmax， 即 0.25vvB0.5v可見(jiàn)，B 球的速度可以是 0.4v，不可能是 0.2 v 和 0.6v。記一記1碰撞(1)碰撞現(xiàn)象：兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體在相遇的極短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生非常大的相互作用的過(guò)程。(2)碰撞特征：作用時(shí)間短。作用力變化快。內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力。滿(mǎn)足動(dòng)量守恒。(3)碰撞的分類(lèi)及特點(diǎn)：彈性碰撞：動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒。非彈性碰撞：動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒。完全非彈性碰撞：動(dòng)量守恒，機(jī)械能損失最多。2現(xiàn)象碰撞、

5、與反沖過(guò)程中內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，的各部分組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒。3反沖運(yùn)動(dòng)(1) 物體的不同部分在內(nèi)力作用下向相反方向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。(2) 反沖運(yùn)動(dòng)中，相互作用力一般較大，通?？梢杂脛?dòng)量守恒定律來(lái)處理。試一試2多選一小型的圓錐面(圓錐的頂點(diǎn)在裝置在光滑、堅(jiān)硬的水平鋼板上發(fā)生，所有碎片均沿鋼板上方裝置處)飛開(kāi)。在過(guò)程中，下列關(guān)于裝置的說(shuō)法中正確的是()A總動(dòng)量守恒C水平方向動(dòng)量守恒B機(jī)械能增大D豎直方向動(dòng)量守恒：選 BC裝置在光滑、堅(jiān)硬的水平鋼板上發(fā)生，與鋼板間產(chǎn)生巨大的相互作用力，這個(gè)作用力將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于它所受到的重力，所以裝置的總動(dòng)量是不守恒的。但由于鋼板對(duì)裝置的作用力是豎直向上的，因此裝置在豎直方向動(dòng)

6、量不守恒，而在水平方向動(dòng)量是守恒的。時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，因此，機(jī)械能增大，故B、C 正確。1.動(dòng)量守恒的“四性”(1)矢量性：表的正、負(fù)。中初、未動(dòng)量都是矢量，需要首先選取正方向，分清各物體初末動(dòng)量(2)瞬時(shí)性：動(dòng)量是狀態(tài)量，動(dòng)量守對(duì)應(yīng)每一時(shí)刻的總動(dòng)量都和初時(shí)刻的總動(dòng)量相等。(3)同一性：速度的大小跟參考系的選取有關(guān)，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律，各物體的速度必須是相對(duì)同一參考系的速度。一般選地面為參考系。(4)普適性：它不僅適用于兩個(gè)物體所組成的系統(tǒng)，也適用于多個(gè)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)。2應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的步驟動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用例 1(2013&

7、#183;山東高考)如圖 1412 所示，光滑水平軌道上放置長(zhǎng)木板 A(上表面粗糙)和滑塊 C，滑塊 B 置于 A 的，三者質(zhì)量分別為 mA2 kg，mB1 kg，mC2 kg。開(kāi)始時(shí)C 靜止，A，B 一起以 v05 m/s 的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，A 與 C 發(fā)生碰撞(時(shí)間極短)后 C 向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，A，B 再次達(dá)到共同速度一起向右運(yùn)動(dòng)，且恰好不再與 C 碰撞。求 A與 C 發(fā)生碰撞后瞬間 A 的速度大小。圖 1412審題指導(dǎo)A，B 再次達(dá)到共同速度一起向右運(yùn)動(dòng)，恰好不再與 C 碰撞，說(shuō)明最終 A，B，C 的速度相同。木板 A 與滑塊 C 處于光滑水平面上，兩者碰撞時(shí)間極短，碰撞過(guò)程中

8、滑塊 B 與木板 A 間的摩擦力可以忽略不計(jì)，木板 A 與滑塊 C 組成的系統(tǒng)，在碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，則mAv0mAvAmCvC碰撞后，木板 A 與滑塊 B 組成的系統(tǒng)，在兩者達(dá)到同速之前系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，mAvAmBv0(mAmB)vA 和 B 達(dá)到共同速度后，恰好不再與滑塊 C 碰撞，則最后三者速度相等，vCv聯(lián)立以上各式，代入數(shù)值：vA2 m/s2 m/s(1)在同一物理過(guò)程的動(dòng)量是否守恒的選取密切相關(guān)，因此應(yīng)用動(dòng)量守恒解決問(wèn)題時(shí)，一定要明確哪些物體組成的系統(tǒng)在哪個(gè)過(guò)程中動(dòng)量是守恒的。(2)注意挖掘題目中的隱含條件，這是解題的關(guān)鍵，如本例中，撞后 A，B 間的距離不變的含

9、義是碰后 A，B 的速度相同。1.分析碰撞問(wèn)題的三個(gè)依據(jù)(1)動(dòng)量守恒，即 p1p2p1p2。p12p22p2p21 2 (2)動(dòng)能不增加，即 Ek1Ek2Ek1Ek2或。2m12m22m12m2(3)速度要合理。碰前兩物體同向，則 v 后>v 前；碰后，原來(lái)在前的物體速度一定增大，且 v 前v 后。兩物體相向運(yùn)動(dòng)，碰后兩物體的運(yùn)動(dòng)方向不可能都不改變。碰撞問(wèn)題分析2彈性碰撞的規(guī)律兩球發(fā)生彈性碰撞滿(mǎn)足動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒。以質(zhì)量為 m1，速度為 v1 的小球與質(zhì)量為 m2 的靜止小球發(fā)生正面彈性碰撞為例，則有m1v1m1v1m2v2111m1v1 m1v1 m2v2 222222(m1m2

10、)v12m1v1由得 vv21m1m2m1m2結(jié)論：(1) 當(dāng) m1m2 時(shí)，v10，v2v1，兩球碰撞后交換了速度。(2) 當(dāng) m1>m2 時(shí)，v1>0，v2>0，碰撞后兩球都向前運(yùn)動(dòng)。(3) 當(dāng) m1<m2 時(shí)，v1<0，v2>0，碰撞后質(zhì)量小的球被反彈回來(lái)。例 2如圖 1413 所示，A，B，C 三個(gè)木塊的質(zhì)量均為 m。置于光滑的水平面上， B，C 之間有一輕質(zhì)彈簧，彈簧的兩端與木塊接觸而不固連，將彈簧壓緊到不能再壓縮時(shí)用細(xì)線把 B 和 C 緊連，使彈簧不能伸展，以至于 B，C 可視為一個(gè)整體，現(xiàn) A 以初速 v0 沿 B，C 的連線B 運(yùn)動(dòng)，與 B

11、相碰并黏合在一起，以后細(xì)線突然斷開(kāi)，彈簧伸展，從而使 C與 A，B 分離，已知 C 離開(kāi)彈簧后的速度恰為 v0，求彈簧的勢(shì)能。圖 1413審題指導(dǎo)第一步：抓關(guān)鍵點(diǎn)第二步：找口要求彈簧的勢(shì)能A，B，C 系統(tǒng)增加的機(jī)械能利用動(dòng)量守恒定律確定 A，B，C在彈簧伸展前的速度利用動(dòng)量守恒定律確定 A，B，C 在彈簧伸展后的速度。設(shè)碰后 A、B 和 C 的共同速度大小為 v，由動(dòng)量守恒有 mv03mv設(shè) C 離開(kāi)彈簧時(shí)，A、B 的速度大小為 v1，由動(dòng)量守恒有 3mv2mv1mv0設(shè)彈簧的彈性勢(shì)能為 Ep，從細(xì)線斷開(kāi)到 C 與彈簧的過(guò)程中機(jī)械能守恒，有關(guān)鍵點(diǎn)獲取信息光滑的水平面A，B，C 組成的系統(tǒng)動(dòng)量守

12、恒B，C 可視為一個(gè)整體A 與 B 碰后，A，B，C 三者速度相同A 與 B 相碰并黏合在一起彈簧伸展以后，A，B 的速度也相同111(3m)v Ep (2m)v1mv0222222的勢(shì)能為 Ep1mv0 2由式得彈簧所31mv203含有彈簧的碰撞問(wèn)題，在碰撞過(guò)程的機(jī)械能也不一定守恒，如本例簧伸展之前，A 與 B 碰撞的過(guò)程為完全非彈性碰撞，但在碰撞結(jié)束后，彈簧伸展的過(guò)程動(dòng)量和機(jī)械能均守恒。的例 3(2012·新課標(biāo)高考)如圖 1414，小球 a，b 用等長(zhǎng)細(xì)線懸掛于同一固定點(diǎn)O。讓球 a 靜止下垂，將球 b 向右拉起，使細(xì)線水平。從靜止球 b，兩球碰后粘在一起向左擺動(dòng)，此后細(xì)線與豎

13、直方向之間的最大偏角為 60°。忽略空氣阻力，求：圖 1414(1) 兩球 a，b 的質(zhì)量之比；(2) 兩球在碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能與球 b 在碰前的最大動(dòng)能之比。審題指導(dǎo)解答本題注意以下兩點(diǎn)：(1) 小球碰撞前和碰撞后擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能是守恒的。(2) 兩球相碰過(guò)程為完全非彈性碰撞。(1)設(shè)球 b 的質(zhì)量為 m2，細(xì)線長(zhǎng)為 L，球 b 下落至最低點(diǎn)，但未與球 a 相碰時(shí)的速率為 v，由機(jī)械能守恒定律得 m2gL1m2v22式中 g 是重力度的大小。設(shè)球 a 的質(zhì)量為 m1；在兩球相碰后的瞬間，兩球共同速度為 v，以為正，由動(dòng)量守恒定律得 m2v(m1m2)v設(shè)兩球共同運(yùn)動(dòng)到最高處時(shí)，

14、細(xì)線與豎直方向的夾角為，由機(jī)械能守恒定律得1(m1m2)v (m1m2)gL(1cos )22動(dòng)量守恒定律與能量的綜合問(wèn)題1聯(lián)立式得m11m21cos 代入已知數(shù)據(jù)得m1 21m2(2)兩球在碰撞過(guò)程中的機(jī)械能損失為Qm2gL(m1m2)gL(1cos )聯(lián)立式，Q 與碰前球 b 的最大動(dòng)能 Ek(Ek1 2v2)之比為Q 1m1m2(1cos )m2Ekm2聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得Q 12。Ek222(1) 21(2)1利用動(dòng)量的觀點(diǎn)和能量的觀點(diǎn)解題應(yīng)注意下列問(wèn)題(1)動(dòng)量守恒定律是矢量表，還可寫(xiě)出分量表；而動(dòng)能定理和能量守恒定律是標(biāo)量表，絕無(wú)分量表。(2)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律，是自然

15、界最普遍的規(guī)律，它們研究的是物體系統(tǒng)，在力學(xué)中解題時(shí)必須注意動(dòng)量守恒的條件及機(jī)械能守恒的條件。在應(yīng)用這兩個(gè)規(guī)律時(shí)，當(dāng)確定了研究的對(duì)象及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的過(guò)程后，根據(jù)問(wèn)題的已知條件和要求解的未知量，選擇研究的兩個(gè)狀態(tài)列方程求解。典例(2012·高考)如圖 1415 所示，裝置的左邊是足夠長(zhǎng)的光滑水平臺(tái)面，一輕質(zhì)彈簧固定，右端連接著質(zhì)量 M2 kg 的小物塊 A。裝置的中間是水平傳送帶，它與左右兩邊的臺(tái)面等高，并能平滑對(duì)接。傳送帶始終以 u2 m/s 的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。裝置的右邊是一光滑曲面，質(zhì)量 m1 kg 的小物塊 B 從其上距水平臺(tái)面高 h1.0 m 處由靜止。已知物塊 B 與傳送帶之

16、間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，l1.0 m。設(shè)物塊 A、B 間發(fā)生的是對(duì)心彈性碰撞，第一次碰撞前物塊A 靜止且處于平衡狀態(tài)。取 g10 m/s2。圖 1415(1) 求物塊 B 與物塊 A 第一次碰撞前的速度大??；(2) 通過(guò)計(jì)算說(shuō)明物塊 B 與物塊 A 第一次碰撞后能否運(yùn)動(dòng)到右邊的曲面上；(3) 如果物塊 A，B 每次碰撞后，物塊 A 再回到平衡位置時(shí)都會(huì)立即被鎖定，而當(dāng)它們?cè)俅闻鲎睬版i定被解除，試求出物塊 B 第 n 次碰撞后的運(yùn)動(dòng)速度大小。解題流程第一步：審題干，抓關(guān)鍵信息第二步：審設(shè)問(wèn)，找問(wèn)題的口第三步：三，將解題過(guò)程步驟化物塊 B 從右邊曲面上滑下的速度物塊 B 與物塊 A 碰撞前的速度確定

17、物塊 B 與物塊 A 碰撞后的速度確定物塊 B 與物塊 A 碰后在傳送帶滑行的位移要確定物塊 B 能否回到右邊的曲面上關(guān)鍵點(diǎn)獲取信息物塊 A 不離開(kāi)平臺(tái)，物塊 B 碰后在平臺(tái)勻速運(yùn)動(dòng)物塊 B 在曲面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械能守恒兩物塊碰撞時(shí)，速度方向共線，且碰撞時(shí)動(dòng)量、動(dòng)能均守恒碰前物塊 A 速度為零，彈簧處于狀態(tài)第四步：求規(guī)范，步驟嚴(yán)謹(jǐn)不失分(1)設(shè)物塊 B 從光滑曲面 h 高處滑下時(shí)的速度為 v0，由機(jī)械能守恒定律，得 mgh1，(2 分)mv022故 v02gh2×10×1 m/s2 5 m/s>u，(1 分)故 B 滑上傳送帶后做勻運(yùn)動(dòng)。度 amgg2 m/s2，m根據(jù)

18、 v2v0 22as，得物塊 B 到達(dá)傳送帶時(shí)的速度v1 v0 22al2( 5)22×2×1 m/s4 m/s。離開(kāi)傳送帶后做勻速運(yùn)動(dòng)，故物塊 B 與物塊 A 第一次碰撞前的速度 v14 m/s。(3 分)(2)物塊 B 與物塊 A 發(fā)生對(duì)心彈性碰撞，碰撞前后遵守動(dòng)量守恒和能量守恒。即 mv1mv1MV1(2 分)111mv1mv1 MV1 (2 分)222222mM14聯(lián)立，v v v m/s(1 分)11133Mm負(fù)號(hào)說(shuō)明 B 與 A 碰撞后，B 的速度方向向右。物塊 B 運(yùn)動(dòng)到傳送帶上做勻運(yùn)動(dòng)。16速度減為零時(shí)的位移 sv12m4 m<l，因此物塊 B 還沒(méi)有

19、到達(dá)傳送帶的右邊，92a92×2速度已減小為零，故不能到達(dá)右邊的曲面上。(1 分)(3)物塊 B 與 A 第一次碰撞后，運(yùn)動(dòng)到傳送帶上做勻運(yùn)動(dòng)，速度減為零后做反向的加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，離開(kāi)傳送帶后的速度 v2v1，然后與 A 發(fā)生第二次碰撞，且滿(mǎn)足 mv2mv2MV2(2 分)111mv2mv2 MV2 (2 分)222222mM11聯(lián)立，v v v v (2 分)2221323Mm同理，物塊 B 與 A 第三次碰撞前的速度 v3v2，碰撞后的速度v31v3 1 v1。333依此類(lèi)推第 n 次碰撞后 B 的速度 vn 1 v1。3n1 v1 4即 n 次碰撞后的速度大小為m/s。(

20、2 分)3n3n4(1)4 m/s(2)不能(3)m/s3n考生易犯錯(cuò)誤隨堂鞏固落實(shí)1(2014·?？跈z測(cè))如圖 1416 所示，運(yùn)動(dòng)員揮拍將質(zhì)量為 m 的網(wǎng)球擊出。如果網(wǎng)球應(yīng)用動(dòng)量和能量的觀點(diǎn)處理多過(guò)程問(wèn)題 注意以下 4 點(diǎn)：(1)合理選取研究對(duì)象。應(yīng)用動(dòng)量守恒定律 以系統(tǒng)為研究對(duì)象，應(yīng)用動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒時(shí)，往往以單個(gè)物體為研究對(duì)象；應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律時(shí)，研究對(duì)象必定是系統(tǒng)。(2)合理選取物理過(guò)程，將物體或系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程合理劃分，對(duì)不同的過(guò)程應(yīng)用不同的規(guī)律列方程。(3)找出各個(gè)過(guò)程間的。物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程不是孤立的，是相互的，的方式包括：速度關(guān)系、位移關(guān)系、時(shí)間關(guān)系、能量。(4

21、)求解結(jié)果的合理性。求出結(jié)果后不要盲目做答，要結(jié)果是否合理。被拍子擊打前、后瞬間速度的大小分別為 v1，v2，v1 與 v2反，且 v2>v1。忽略重力，則此過(guò)程中拍子對(duì)網(wǎng)球作用力的沖量()圖 1416A. 大小為 m(v2v1)，方向與 v1B. 大小為 m(v2v1)，方向與 v1C. 大小為 m(v2v1)，方向與 v2D. 大小為 m(v2v1)，方向與 v2同同同同：選 D在球拍擊打網(wǎng)球的過(guò)程中，選取 v2 方向?yàn)檎较?，?duì)網(wǎng)球運(yùn)用動(dòng)量定理有Imv2(mv1)m(v2v1)，即拍子對(duì)網(wǎng)球作用力的沖量大小為 m(v2v1)，方向與 v2同。2(2013·福建高考)將靜置

22、在地面上，質(zhì)量為 M(含)的火箭模型點(diǎn)火升空，在極短時(shí)間內(nèi)以相對(duì)地面的速度 v0 豎直向下噴出質(zhì)量為 m 的熾熱氣體。忽略噴氣過(guò)程重力和空氣阻力的影響，則噴氣結(jié)束時(shí)火箭模型獲得的速度大小是()A.mv0B.Mv0MmMmv0v0C.D.MmMm：選 D本題考查火箭反沖模型，意在考查考生對(duì)動(dòng)量守恒定律的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用能力。m由動(dòng)量守恒定律有 mv0(Mm)v，可得火箭獲得的速率為v0，選D。Mm3如圖 1417 所示，光滑水平面上兩小車(chē)中間夾一壓縮了的輕彈簧，兩手分別按住小車(chē)，使它們靜止，對(duì)兩車(chē)及彈簧組成的系統(tǒng)，下列說(shuō)法中不正確的是()圖 1417A兩手同時(shí)放開(kāi)后，系統(tǒng)總動(dòng)量始終為零 B先放開(kāi)左手、

23、后放開(kāi)右手，之后系統(tǒng)動(dòng)量不守恒C先放開(kāi)左手，后放開(kāi)右手，總動(dòng)量D無(wú)論何時(shí)放手，只要兩手放開(kāi)后在彈簧恢復(fù)的過(guò)程總動(dòng)量都保持不變，但系統(tǒng)的總動(dòng)量不一定為零：選 B當(dāng)兩手同時(shí)放開(kāi)時(shí)，系統(tǒng)的合外力為零，所以系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，又因?yàn)殚_(kāi)始動(dòng)量為零，故系統(tǒng)總動(dòng)量始終為零，選項(xiàng) A 正確；先放開(kāi)左手，左邊的物體就運(yùn)動(dòng)，當(dāng)再放開(kāi)右手后，系統(tǒng)所受合外力為零，故系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，且開(kāi)始動(dòng)量方向，放開(kāi)右手后總動(dòng)量方向也，故選項(xiàng)B 錯(cuò)而C、D 正確。4.多選(2014·廣雅中學(xué)期中)質(zhì)量分別為 m1 和 m2 的兩個(gè)物體碰撞前后的 s-t 圖象如圖 1418 所示，下列說(shuō)法正確的是()圖 1418A碰撞前兩物體動(dòng)

24、量相同B質(zhì)量 m1 等于質(zhì)量 m2C碰撞后兩物體一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)D碰撞前兩物體動(dòng)量大小相等，反：選BD碰撞后兩物體都靜止，所以碰撞前兩物體的動(dòng)量等大反向。5(2015·河北百所高中聯(lián)考)如圖 1419 所示，光滑水平面上的木板 C 的質(zhì)量 mC2kg、長(zhǎng) l2 m，它的兩端各有塊擋板。木板的并列放著兩個(gè)可以視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊 A 和B，它們的質(zhì)量 mA1 kg，mB4 kg，A，B 之間夾有少許。，A，B 沿同一直線向兩側(cè)，運(yùn)動(dòng)到兩端的擋板時(shí)與板粘貼在一起。A，B 與木板 C 之間的摩擦不計(jì)。引后 A 獲得的速度 vA6 m/s，試計(jì)算：爆時(shí)間及 A，B 跟擋板碰撞的時(shí)間也不計(jì)。若圖

25、1419(1)A，B 都與擋板粘貼在一起以后，木板 C 的速度；(2)從到 A，B 都分別與擋板粘貼在一起的時(shí)間差。：(1)取 A、B、C，其所受合外力為零，故系統(tǒng)動(dòng)量守恒，而初始時(shí)合動(dòng)量為零，所以當(dāng) A、B 都與擋板粘貼在一起時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)量也為零，即木板 C 的速度為零。(2)前后 A、B 組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)后滑塊 B 獲得的速度大小為 vB，則 mAvAmBvB0，vB1.5 m/s；A 先與擋板碰撞，設(shè) A、C 碰后兩者的速度為 v，則 mAvA(mAlmC)v，得 v2 m/s?；瑝K A 運(yùn)動(dòng)到擋板的時(shí)間 tA 2 1 s，在 tA 時(shí)間內(nèi) B 滑塊運(yùn)動(dòng)6vAl sB的位移 sBvB

26、tA0.25 m，滑塊 B 運(yùn)動(dòng)到擋板的時(shí)間 tBtA2，所以從到 A、BvBvl sB分別與擋板粘貼在一起的時(shí)間差ttBtA20.214 s。vBv：(1)0(2)0.214 s課時(shí)跟蹤檢測(cè)高考?？碱}型：計(jì)算題一、單項(xiàng)選擇題1(2015·德州聯(lián)考)如圖 1 所示，質(zhì)量為 m 的盒子放在光滑的水平面上，盒子內(nèi)表面不光滑，盒內(nèi)放有一塊質(zhì)量為 m 的物體，某時(shí)刻給物體一個(gè)水平向右的初速度 v0，那么在物體與盒子前后壁多次往復(fù)碰撞后()圖 1A兩者的速度均為零B兩者的速度總相等C盒子的最終速度為 mv0/M，方向水平向右D盒子的最終速度為 mv0/(Mm)，方向水平向右：選 D由于盒子內(nèi)表

27、面不光滑，在多次碰撞后物體與盒子相對(duì)靜止，B 項(xiàng)錯(cuò)誤；mv0由動(dòng)量守恒得：mv (Mm)v，：v，故D 項(xiàng)正確，A、C 項(xiàng)錯(cuò)誤。0Mm2如圖 2 所示，物體 A 靜止在光滑的水平面上，A 在左邊固定有輕質(zhì)彈簧，與 A 質(zhì)量相等的物體 B 以速度 v 向 A 運(yùn)動(dòng)并與彈簧發(fā)生碰撞，A、B 始終沿同一直線運(yùn)動(dòng)，則 A、B 組成的系統(tǒng)動(dòng)能損失最大的時(shí)刻是()圖 2AA 開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)CB 的速度等于零時(shí)BA 的速度等于 v 時(shí)DA 和 B 的速度相等時(shí)：選 D當(dāng) B 觸及彈簧后，而物體 A，當(dāng) vAvB 時(shí)，A、B 間距最小，彈簧壓縮量最大，彈性勢(shì)能最大，由能量守恒知系統(tǒng)損失動(dòng)能最多，故只有D 對(duì)。3如

28、圖 3 所示，小車(chē)與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上，現(xiàn)有一男孩站在小車(chē)上用力向右迅速推出木箱，關(guān)于上述過(guò)程，下列說(shuō)法中正確的是()圖 3A男孩和木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 B男孩、小車(chē)與木箱三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 C小車(chē)與木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 D木箱的動(dòng)量增量與男孩、小車(chē)的總動(dòng)量增量相同：選 B男孩、小車(chē)與木箱三者組成的系統(tǒng)所受合力為零，故系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故 A、C 錯(cuò)誤，B 正確。木箱的動(dòng)量增量與男孩、小車(chē)的總動(dòng)量增量大小相同，反，故D 錯(cuò)誤。4如圖 4 所示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為 M 的木塊，木塊與輕彈簧水平相連，彈簧的另一端連在豎直墻上，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，一質(zhì)量為 m 的嵌在其中，木塊

29、壓縮彈簧后在水平面上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。木塊自被以水平速度 v0木塊，并前到第一次回到原來(lái)位置的過(guò)程中，受到的合力的沖量大小為()圖 4A. Mmv0B2Mv0MmC.2Mmv0D2mv0Mm：選 A射入木塊的過(guò)程中，由和木塊組成的系統(tǒng)所受合力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)木塊并嵌在其中時(shí)的速度大小為 v，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有 mv0(mM)v，mv0所以 v；嵌在木塊中后隨木塊壓縮彈簧在水平面做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在這個(gè)過(guò)程中，由Mm、木塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，所以當(dāng)木塊第一次回到原來(lái)位置時(shí)的速度大小仍前處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)動(dòng)量定理，所求沖量大小 IMv0 Mmv0 ，A為 v；木塊被Mm正確。5(2014

30、3;學(xué)期末)質(zhì)量為 ma1 kg 的物體 a 以某一速度與另一質(zhì)量 mb >ma 的靜止物體 b 在光滑水平面上發(fā)生正碰，若不計(jì)碰撞時(shí)間，碰撞前后物體 a 的位移時(shí)間圖象如圖5 所示，則碰撞后()圖 5A. 物體 b 的動(dòng)量大小一定為 4 kg· m/sB. 物體 b 的動(dòng)量大小可能小于 4 kg· m/sC. 物體 b 的動(dòng)能可能等于 10 JD. 物體 b 的動(dòng)能可能等于 0由圖可知碰前 a 的速度 va4 m/s，碰后速度為零，所以碰后 b 的動(dòng)量一定：選 A為 4 kg· m/s；由碰撞過(guò)程動(dòng)能不增加原理可知，b 的最大動(dòng)能為 8 J。二、多項(xiàng)選擇題

31、6對(duì)同一質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是(A勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，動(dòng)量是不變的)B勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，在相等的時(shí)間內(nèi)，動(dòng)量的改變量相等 C平拋運(yùn)動(dòng)、豎直上拋運(yùn)動(dòng)中，在相等的時(shí)間內(nèi)，動(dòng)量的改變量相等D只要質(zhì)點(diǎn)的速度不變，則它的動(dòng)量就一定不變：選 CD勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，速度大小不變，方向改變，動(dòng)量方向變化，在相等的時(shí)間內(nèi)，動(dòng)量改變的大小相同，方向不同，A、B 錯(cuò)；在拋體運(yùn)動(dòng)中，時(shí)間 t 內(nèi)的動(dòng)量改變?yōu)閜mgt，C 對(duì)；由 pmv 知，D 對(duì)。7如圖 6 所示，輕質(zhì)彈簧的一端固定在墻上，另一端與質(zhì)量為 m 的物體 A 相連，A 放在光滑水平面上，有一質(zhì)量與 A 相同的物體 B，從高 h 處由靜止開(kāi)始沿光滑曲面滑下，與

32、A相碰后一起將彈簧壓縮，彈簧復(fù)原過(guò)程中某時(shí)刻 B 與 A的是且沿原曲面上升。下列說(shuō)法正確()圖 6A彈簧被壓縮時(shí)所具有的最大彈性勢(shì)能為 mghB彈簧被壓縮時(shí)所具有的最大彈性勢(shì)能為mgh2hCB 能達(dá)到的最大高度為2hDB 能達(dá)到的最大高度為4：選 BD根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得 B 剛到達(dá)水平地面的速度 v02gh，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得 A 與 B 碰撞后的速度為 v1v0，所以彈簧被壓縮時(shí)所具有的最大彈性勢(shì)能為2Epm1·2mv21mgh，即 B 正確；當(dāng)彈簧再次恢復(fù)時(shí)，A 與 B 將，B 以 v 的速度沿22斜面上滑，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得 mgh1mv2，B 能達(dá)到的最大高度為 h

33、/4，即 D 正確。28如圖 7 所示，水平射入放在光滑水平地面上靜止的木塊，未穿透木塊，此過(guò)程木塊動(dòng)能增加了 6 J，那么此過(guò)程產(chǎn)生的內(nèi)能可能為()圖 7A16 J C6J ：選 ABB12 J D4J 的質(zhì)量為 m0，初速度為 v0，木塊質(zhì)量為 m，則設(shè)打入木塊過(guò)程中，與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，即：m0v0(mm0)v，此過(guò)程產(chǎn)生的內(nèi)能等于系統(tǒng)損mm0111)m v2，而木塊獲得的動(dòng)能 E 1m(失的動(dòng)能，即： m v (mm )v (2v )2E20 000 0木0222 mm2mm006 J，兩式相除得：mm01，所以A、B 項(xiàng)正確。EE 木m0三、計(jì)算題9.如圖 8 所示，甲車(chē)質(zhì)量為

34、 m12 kg，靜止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一個(gè)質(zhì)量為 m24 kg，以 v05 m/s 的速度質(zhì)量為 m1 kg 的小物體，運(yùn)動(dòng)，與甲車(chē)碰撞后，甲車(chē)獲得 v18 m/s 的速度，物體滑到上。若足夠長(zhǎng)，其上表面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，求：圖 8(1)甲、乙兩車(chē)碰后瞬間的速度；(2)物體在表面上滑行多長(zhǎng)時(shí)間相對(duì)靜止(取 g10 m/s2)?與甲車(chē)碰撞過(guò)程中，小物體仍保持靜止，甲、乙組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，選：(1)車(chē)前進(jìn)的方向?yàn)檎较?，有：m2v0m2v2m1v1的速度為：v21 m/s，(2)小物體 m 在滑至兩者有共同速度過(guò)程中動(dòng)量守恒：m2v2(m2m)v，：v0.8 m/s小

35、物體 m 勻直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用第二定律得：ag故滑行時(shí)間 tv v 0.4 sag：(1)1 m/s(2)0.4 s10(2015·佛山模擬)如圖 9，質(zhì)量為 0.5m 的 b 球用長(zhǎng)度為 h 的細(xì)繩懸掛軌道 BC的出口 C 處。質(zhì)量為 m 的小球 a，從距 BC 高 h 的 A 處由靜止，沿 ABC 光滑軌道滑下，在 C 處與 b 球正碰并與 b 粘在一起。已知 BC 軌道距地面的高度為 0.5h，懸掛 b 球的細(xì)繩能承受的最大拉力為 2mg。試問(wèn)：圖 9(1) a 與 b 球碰前瞬間，a 的速度多大？(2) a、b 兩球碰后，細(xì)繩是否會(huì)斷裂？若細(xì)繩斷裂，小球在 DE 水平面上的落點(diǎn)距

36、 C 的水平距離是多少？若細(xì)繩不斷裂，小球最高將擺多高？：(1)設(shè) a 球經(jīng) C 點(diǎn)時(shí)速度為 vC，則由機(jī)械能守恒得1 mvmgh2C2vC2gh ，即 a 與 b 球碰前的速度為 2gh。(2)設(shè) b 球碰后的速度為 v，由動(dòng)量守恒得mvC(m0.5m)v，故 v2vC22gh33小球被細(xì)繩懸掛繞 O 擺動(dòng)時(shí)，若細(xì)繩拉力為 T，則 T1.5mg1.5mv2T17mg，h6T>2mg，細(xì)繩會(huì)斷裂，小球做平拋運(yùn)動(dòng)。設(shè)平拋的時(shí)間為 t，則 0.5h1h g2，tgt2故落點(diǎn)距 C 的水平距離為svt2 2gh·h22h3g32小球最終落到地面距 C 水平距離2h 處。3：見(jiàn)第 2

37、單元原_子_結(jié)_構(gòu)記一記原子的核式結(jié)構(gòu)(1)19091911 年，英國(guó)(2)粒子散射實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)裝置：如圖 1421 所示。進(jìn)行了粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了核式結(jié)構(gòu)模型。家圖 1421實(shí)驗(yàn)結(jié)果：粒子穿過(guò)金箔后，絕大多數(shù)沿原方向前進(jìn)，少數(shù)發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn)，極原子核式結(jié)構(gòu)少數(shù)偏轉(zhuǎn)角度大于 90°，甚至被彈回。(3)核式結(jié)構(gòu)模型：原子中心有一個(gè)很小的核，叫做原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中試一試1核里，帶負(fù)電的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)。利用粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)研究原子結(jié)構(gòu)，正確反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的示意圖是()圖 1422：選D粒子轟擊金箔后偏轉(zhuǎn)，越靠近金原子核，偏轉(zhuǎn)的角度越大，所以 A、B、C

38、錯(cuò)誤，D 正確。1.氫原子光譜氫原子光譜線是最早發(fā)現(xiàn)、研究的光譜線，這些光譜線可用一個(gè)統(tǒng)一的公式表示：111R( )n3,4,522n22(1)的原子模型理論：軌道假設(shè)：原子中的電子在庫(kù)侖引力的作用下，繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)，電子繞核運(yùn)動(dòng)的可能軌道是不連續(xù)的。定態(tài)假設(shè)：電子在不同的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，原子處于不同的狀態(tài)，因而具有不同的能量，即原子的能量是不連續(xù)的。這些具有確定能量的穩(wěn)定狀態(tài)稱(chēng)為定態(tài)，在各個(gè)定態(tài)中，原子是穩(wěn)定的，不向外輻射能量。躍遷假設(shè)：原子從一個(gè)能量狀態(tài)向另一個(gè)能量狀態(tài)躍遷時(shí)要放出或吸收一定頻率的光子，光子的能量等于兩個(gè)狀態(tài)的能量差，即 hEmEn。(2)幾個(gè)概念：能級(jí)：在理論中，原子各

39、個(gè)狀態(tài)的能量值?；鶓B(tài)：原子能量最低的狀態(tài)。激發(fā)態(tài)：能量狀態(tài)中除基態(tài)之外的其他較高的狀態(tài)。量子數(shù)：原子的狀態(tài)是不連續(xù)的，用于表示原子狀態(tài)的正整數(shù)。(3)氫原子的能級(jí)和軌道半徑：氫原子的半徑公式：rnn2r1(n1,2,3)，其中 r1 為基態(tài)半徑，r10.53×1010 m。氫原子光譜氫原子的能級(jí)公式：En 1 E1(n1,2,3)，其中 E1 為基態(tài)能量，E113.6 eV。n21.對(duì)氫原子的能級(jí)圖的理解(1)氫原子的能級(jí)圖(如圖 1423)。圖 1423(2)氫原子能級(jí)圖的意義：能級(jí)圖中的橫線表示氫原子可能的能量狀態(tài)定態(tài)。橫線的數(shù)字“1,2,3”表示量子數(shù)，右端的數(shù)字“13.6，3

40、.4”表示氫原子的能級(jí)。相鄰橫線間的距離不相等，表示相鄰的能級(jí)差不等，量子數(shù)越大，相鄰的能級(jí)差越小。帶箭頭的豎線表示原子由較高能級(jí)向較低能級(jí)躍遷，原子躍遷條件為：hEmEn。2關(guān)于能級(jí)躍遷的三點(diǎn)說(shuō)明(1)能量大于或等于 13.6 eV 時(shí)，也可以被處于基態(tài)的氫原子吸收，使氫原子電離；當(dāng)處于基態(tài)的氫原子吸收的光子能量大于 13.6 eV，氫原子電離后，電子具有一定的能。(2)當(dāng)軌道半徑減小時(shí)，庫(kù)侖引力做正功，原子的電勢(shì)能減小，電子動(dòng)能增大，原子能量減小。反之，軌道半徑增大時(shí)，原子電勢(shì)能增大、電子動(dòng)能減小，原子能量增大。n(n1)(3)一群氫原子處于量子數(shù)為 n 的激發(fā)態(tài)時(shí)，可能輻射出的光譜線條數(shù)

41、：NCn2。2例多選(2014·山東高考)氫原子能級(jí)如圖 1424，當(dāng)氫原子從 n3 躍遷到 n2 的能級(jí)時(shí)，輻的波長(zhǎng)為 656 nm。以下正確的是()能級(jí)躍遷與光譜線圖 1424A氫原子從 n2 躍遷到 n1 的能級(jí)時(shí)，輻的波長(zhǎng)大于 656 nmB. 用波長(zhǎng)為 325 nm 的光照射，可使氫原子從 n1 躍遷到 n2 的能級(jí)C. 一群處于 n3 能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生 3 種譜線D. 用波長(zhǎng)為 633 nm 的光照射，不能使氫原子從 n2 躍遷到 n3 的能級(jí)根據(jù)氫原子的能級(jí)圖和能級(jí)躍遷規(guī)律，當(dāng)氫原子從 n2 能級(jí)躍遷到 n1 的能級(jí)時(shí)，輻的波長(zhǎng)一定小于 656 nm

42、，因此 A 選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)發(fā)生躍遷只能吸收和輻射一定頻率的光子，可知 B 選項(xiàng)錯(cuò)誤，D 選項(xiàng)正確；一群處于 n3 能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)可以產(chǎn)生 3 種頻率的光子，所以C 選項(xiàng)正確。CD原子躍遷的兩種類(lèi)型(1)原子吸收光子的能量時(shí)，由低能級(jí)態(tài)躍遷到高能級(jí)態(tài)。但只吸收能量為能級(jí)差的光子，原子發(fā)光時(shí)是由高能級(jí)態(tài)向低能級(jí)態(tài)躍遷，發(fā)出的光子能量仍為能級(jí)差。(2)實(shí)物粒子和原子作用而使原子激發(fā)或電離，是通過(guò)實(shí)物粒子和原子碰撞來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在碰撞過(guò)程中，實(shí)物粒子的動(dòng)能可以全部或部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的動(dòng)能大于或等于原子某兩個(gè)能級(jí)差值，就可以使原子受激發(fā)而躍遷到較高的能級(jí)；當(dāng)入射粒子的動(dòng)能大于

43、原子在某能級(jí)的能量值時(shí)，也可以使原子電離。隨堂鞏固落實(shí)1.多選如圖 1425 所示為氫原子的能級(jí)圖。若在氣體放電管中，處于基態(tài)的氫原子受到能量為 12.8 eV 的高速電子轟擊而躍遷到激發(fā)態(tài)，在這些氫原子從激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷的過(guò)程中()圖 1425A. 最多能輻射出 10 種不同頻率的光子B. 最多能輻射出 6 種不同頻率的光子C能輻射出的波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光子是從 n5 躍遷到 n4 能級(jí)時(shí)放出的D能輻射出的波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光子是從 n4 躍遷到 n3 能級(jí)時(shí)放出的：選 BD氫原子從基態(tài)躍遷到 n4 的能級(jí)需要吸收E0.85 eV(13.6 eV)12.75 eV 的能量，氫原子從與電子碰撞中吸收 12.

44、8 eV 的能量，把其中的 12.75 eV 的能量用以從基態(tài)躍遷到 n4 的狀態(tài)，把剩余的 0.05 eV 能量作為氫原子的動(dòng)能，處于 n4 的一群氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出 C26 種頻率的光子，故 A 錯(cuò)，B 正確。由前面分析可知，氫4原子不能躍遷到 n5 的能級(jí)，故 C 錯(cuò)。由Ehhc ，得 hc ，從此式可知，從 n4E躍遷到 n3 的能量差E 最小，輻射出光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，故 D 正確。2.氫原子的部分能級(jí)如圖 1426 所示，氫原子吸收以下能量時(shí)，可以從基態(tài)躍遷到 n2 能級(jí)的是()圖 1426A10.2 eVB3.4 eVC1.89 eVD1.51 eV：選 A氫原子基態(tài)能量為13.

45、6eV，n2 能級(jí)的能量為3.4 eV，兩者的差值為 10.2 eV，即所需要吸收的能量。3下列能揭示原子具有核式結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)是( A光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)B倫琴射線的發(fā)現(xiàn)C粒子散射實(shí)驗(yàn)D氫原子光譜的發(fā)現(xiàn))：選 C光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明光具有粒子性，故 A 錯(cuò)誤。倫琴射線為電磁波，故 B 錯(cuò)誤。由粒子散射實(shí)驗(yàn)建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故 C 正確。氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明原子光譜是不連續(xù)的，故D 錯(cuò)誤。4.如圖 1427 所示為氫原子能級(jí)圖，可見(jiàn)光的光子能量范圍為 1.623.11 eV。下列說(shuō)法正確的是()圖 1427A. 大量處在 n3 的高能級(jí)的氫原子向 n3 能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光有一部分是可見(jiàn)光B. 大量處

46、在 n3 能級(jí)的氫原子向 n2 能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光是紫外線C. 大量處在 n3 能級(jí)的氫原子向 n1 能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光都應(yīng)具有顯著的熱效應(yīng)D. 處在 n3 能級(jí)的氫原子吸收任意頻率的紫外線光子都能發(fā)生電離：選 D當(dāng)處在 n3 的高能級(jí)的氫原子向 n3 能級(jí)躍遷時(shí)，放的最大能量E1.51 eV，故不可能為可見(jiàn)光，A 錯(cuò)；當(dāng)從 n3 向 n2 躍遷時(shí)，光子能量E3.4 eV1.51 eV1.89 eV，為可見(jiàn)光，B 錯(cuò)；當(dāng)從 n3 向 n1 躍遷時(shí)，光子能量E12.09 eV，在紫外區(qū)，無(wú)顯著的熱效應(yīng)，C 錯(cuò)；紫外線光子的能量 h3.11 eV，大于處于 n3 能級(jí)的氫原子的電離能，故D 正

47、確。5氫原子基態(tài)能量 E113.6 eV，電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 r10.53×1010 m。求氫原子處于 n4 激發(fā)態(tài)時(shí)：(1)具有的能量；(2)電子在n4 軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能(已知能量關(guān)系En 1 E1，半徑關(guān)系rnn2r1，k9.0×109n2N·m2/C2，e1.6×1019 C)；(3)若要使處于 n2 的氫原子電離，至少要用頻率多大的電磁波照射氫原子(h6.63×1034 J·s)?常量：(1)由 En 1 E1 得 E4E10.85 eV。n242(2)因?yàn)?rnn2r1，所以 r442r1，由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)得 ke2mv

48、2r2r449.0×109×(1.6×1019)21ke2所以 Ek4mv2J232r132×0.53×10100.85 eV(3)要使處于 n2 能級(jí)的氫原子電離，照光子的能量應(yīng)能使電子從第 2 能級(jí)躍遷到無(wú)限遠(yuǎn)處，最小頻率的電磁波的光子能量為：h0E1，得8.21×1014 Hz。4：(1)0.85 eV(2)0.85 eV(3)8.21×1014 Hz課時(shí)跟蹤檢測(cè)高考?？碱}型：選擇題填空計(jì)算一、單項(xiàng)選擇題1(2014·)六校聯(lián)考)仔細(xì)觀察氫原子的光譜，發(fā)現(xiàn)它只有幾條不連續(xù)的亮線，其是(A氫原子只有幾個(gè)能級(jí) B

49、氫原子只能發(fā)出平行光 C氫原子有時(shí)發(fā)光，有時(shí)不發(fā)光D氫原子輻射的光子的能量是不連續(xù)的，所以對(duì)應(yīng)的光的頻率也是不連續(xù)的：選D2(2014·江門(mén)模擬)氫原子能級(jí)圖如圖 1 所示，則()圖 1A氫原子躍遷時(shí)吸收或放的能量是連續(xù)的B. 大量處于 n4 能級(jí)的氫原子躍遷時(shí)能輻射 3 種頻率的光C. 電子的軌道半徑越小，對(duì)應(yīng)氫原子能量越小D. 欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)，可用 11 eV 的光子照射：選 C根據(jù)氫原子結(jié)構(gòu)模型，氫原子躍遷時(shí)吸收或放的能量是不連續(xù)的，A 錯(cuò)誤；大量處于 n4 能級(jí)的氫原子躍遷時(shí)能輻射 6 種頻率的光；B 錯(cuò)誤；因氫原子的能級(jí)差沒(méi)于等于 11 eV 的，故 11 eV 的光子不能使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)，D 錯(cuò)誤。3關(guān)于粒子散射實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是()A絕大多數(shù)粒子經(jīng)過(guò)重金屬箔后，發(fā)生了角度不太大的偏轉(zhuǎn)B粒子在接近原子核的過(guò)程中，動(dòng)能減少，電勢(shì)能減少C粒子離開(kāi)原子核的過(guò)程中，動(dòng)能增大，電勢(shì)能增大D對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以估算出原子核的大?。哼x D由于原子核很小，粒子十分接近它的機(jī)會(huì)很少，所以“絕大多數(shù)粒子基本上仍按直線方向前進(jìn)，只有極少數(shù)發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn)”，A 選項(xiàng)錯(cuò)誤；用法，設(shè)粒子在向重金屬核射去，當(dāng)粒子接近核時(shí)，克服電場(chǎng)力做功，其動(dòng)能減小，電勢(shì)能增加；當(dāng)粒子遠(yuǎn)離原子核時(shí)，