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1、高考导航 热点考向 满分指导 第 15讲 动量守恒定律 原子结构和原子核 高考导航 热点考向 满分指导 1.(2013江苏单科 ， 12C)(1)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等 ， 则它们的 _也相等 。 (2)根据玻尔原子结构理论 ， 氦离子 ()的能级图如图 1所示 。 电子处在 n 3轨道上比处在 n 5轨道上离氦核的距离_(选填 “ 近 ” 或 “ 远 ” )。 当大量处在 n 4的激发态时 ， 由于跃迁所发射的谱线有 _条 。 图 1 高考导航 热点考向 满分指导 (3)如图 2所示，进行太空行走的宇航员 的质量分别为 80 们携手远离空间站，相对空间站的速度为 0.1
2、m/s。 .2 m/s，求此时 图 2 高考导航 热点考向 满分指导 解析 (1) 根据德布罗意波长公式 p 此选 C ； (2) 根据玻尔原子理论，量子数 n 越小，轨道越靠近原子核，所以 n 3 比 n 5 的轨道离原子核近，大量处于 n 4 激发态的原子跃迁一共有 6 种情形，即产生 6 条谱线。 (3) 以飞船为参考系 ，据动量守恒定律 ： ( 得 m/ s ，远离空间站方向。 答案 (1)C (2)近 6 (3)m/s 远离空间站方向 高考导航 热点考向 满分指导 2.(2014 江苏单科， 1 2C)(1) 1014 1014在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面
3、逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的 _ 。 A. 波长 B. 频率 C. 能量 D. 动量 (2) 氡 222 是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤。它是世界卫生组织公布 的主要环境致癌物质之一。其衰变方程是22286 21884 _ 。已知22286 ， 则约经过 _ 天， 16 g 的22286 g 。 高考导航 热点考向 满分指导 (3)牛顿的自然哲学的数学原理中记载， A、 撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为 15 16。分离速度是指碰撞后 的速度，接近速度是指碰撞前 的速度。若上述过程是质量为 2以速度 ，且为对心碰撞，求碰撞
4、后 A、 高考导航 热点考向 满分指导 解析 (1) 由爱因斯坦光电效应方程 2m 由 得光电子的最大初动能12m 于钙的截止频率大于钾的截止频率，所以钙逸出的光电子的最大初动能较小，因此它具有较小的能量、频率和动量， B 、 C 、 D 错；又由 c f 可知光电子频率较小时，波长较大， A 对。 (2) 根据核反应前后电荷数和质量数守 恒，可得衰变后新核的质量数为 222 218 4 ，电荷数 86 84 2 ，即为42 粒子 ) 。由半衰期公式 m 01()2得 1 3 ( )2t，解得 t 15. 2 天 高考导航 热点考向 满分指导 (3) 设 A 、 B 球碰撞后速度分别为 m 2
5、 m m 且由题意知516解得 748124(1)A (2) 42 或 ) ( 3) 1748 v 0 3124 v 0 高考导航 热点考向 满分指导 3.(2015江苏单科 ， 12C) (1)波粒二象性是微观世界的基本特征 ， 以下说法正确的有_。 们的德布罗意波长也相等 高考导航 热点考向 满分指导 (2) 核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，23592 U 是核电站常用的核燃料。23592 U 受一个中子轰击后裂变成14456 8936 产生 _ 个中子。要使链式反应发生，裂变物质的体积要 _ _( 选填 “ 大于 ” 或 “ 小于 ” ) 它的临界体积。 (3)取质子的质
6、量 10 27 中子的质量 10 27 粒子的质量 10 27 光速c 108 m/s。 请计算 粒子的结合能 。 (计算结果保留两位有效数字 ) 高考导航 热点考向 满分指导 解析 (1) 光电效应说明光的粒子性，所以 A 正确；热中子束在晶体上产生衍射图样，即运动的实物粒子具有波的特性，即说明中子具有波动性，所以 B 正确；黑体辐射的实验规律说明电磁辐射具有量子化，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，所以黑体辐射用光的粒子性解释，即 C 错误；根据德布罗意波长公式 质子的质量大于电子的质量，所以动能相等的 质子和电子，质子的德布罗意波较短，所以 D 错误。 高考导航 热点考向 满分指导 (2
7、) 由质 量数和电荷数守可知：23592 U 10 n 14456 8936 310 n ，可见产生了 3 个中子，链式反应的一个条件是铀燃料的体积必须大于或等于临界体积。 (3) 根据爱因斯坦质能方程 E 求： E (2 m p 2 m n m ) 10 12J 。 答案 (1)2)3 大于 (3)10 12 J 高考导航 热点考向 满分指导 从近三年江苏省高考试题来看 ， 本专题考查的题型和知识点都相当稳定 。 从题型上看 ， 有选择题 、 填空题和计算题 。从知识点上看 ， 主要集中在原子核 、 能级 、 光电效应和动量守恒 。 知识热点 (1)动量守恒定律及其应用。 (2)原子的能级跃
8、迁。 (3)原子核的衰变规律、核反应方程。 (4)光电效应。 高考导航 热点考向 满分指导 考向一 原子核知识与动量守恒定律的组合 核心知识 1. 高考导航 热点考向 满分指导 (1)条件：系统不受外力或系统所受外力的矢量和为零 。 (2)表达式： 高考导航 热点考向 满分指导 1.(1)以下说法中正确的是 _。 (2) 2012 年 11 月 23 日上午，舰载机歼 15 在我国首艘航母 “ 辽宁舰 ” 上成功起降。可控核反应堆是驱动航空母舰的理想设备，其工作原理是利用重核裂变反应释放 出大量核能获得动力。23592 U n 14156 9236 y X 是若干核反应的一种，其中 n 为中子
9、， y 为 X 的个数，则 X 是 _( 选填 “ 质子 ” 、“ 中子 ” 或 “ 电子 ” ) ， y _ _ 。 高考导航 热点考向 满分指导 (3)如图 3所示，一质量为 0.5 .0 m/ 发生正碰，碰撞后它以 0.2 m/： 图 3 原来静止小球获得的速度大小； 碰撞过程中损失的机械能。 高考导航 热点考向 满分指导 解析 (1) 卢瑟福是质子的发现者， A 错误；查德威克证 实了中子的存在， B 错误；法国科学家贝克勒尔发现铀矿中有复杂射线，即天然放射现象，进一步研究说明原子还有复杂结构，因此 D 错误；卢瑟福通过实验提出了原子的核式结构模型并予以证实， C 正确。 (2) 根据
10、电荷数守恒、质量数守恒判断出 X 为10n ，个数为 3 个。 (3) 以向右为正方向，由动量守恒定律，有 0 所以 1.1 m/ s E 12212 5 J 。 答案 (1)C (2)中子 3 (3) 1.1 m/s 高考导航 热点考向 满分指导 2.(2015宿迁市高三摸底 )(1)关于下列四幅图的说法，正确的是 _。 图 4 高考导航 热点考向 满分指导 射线 1为 射线 用紫外光灯照射与验电器相连的锌板 ， 发现原来闭合的验电器指针张开 ， 此时锌板和验电器均带正电 粒子散射实验示意图 ， 卢瑟福根据此实验提出了原子的核式结构模型 它是利用了铀核聚变反应所释放的能量 (2)在水平放置的
11、气垫导轨上，质量为 0.4 度为 0.5 m/.6 .1 m/撞后滑块乙的速度大小变为 0.2 m/s，此时滑块甲的速度大小为 _m/s，方向与它原来速度方向 _。 高考导航 热点考向 满分指导 (3) 一静止的铀核23292U( 原子质量为 2 u) 放出一个带电粒子 ( 原子质量为 u) 后衰变成钍核22890 u) 。 该过程的衰变方程为 _ ； 求该衰变过程中放出 的 核能 ( 1 u 相当于 931 结果保留 2位有效数字 ) 。 解析 (1)由三种射线的特征和左手定则知甲图中的射线 1为 射线，选项 外线照射锌板后，有光电子逸出，则锌板和验电器均带正电，选项 瑟福根据 粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，选项 反应堆利用的是铀核裂变反应释放的能量，选项 高考导航 热点考向 满分指导 (2) 选滑块甲开始运动的方向为正方向，碰撞后滑块乙的方向反向，由动量守 恒定律 m 甲 v 甲 m 乙 v 乙 m 甲 v 甲 m 乙 v 乙 ，解得v 甲 m/ s 。方向与它原来的方向相同。 (3) 23292U 4222890 m u u u u E 0
