动量守恒定律的应用 教学案Word

第

动量守恒定律的应用(应学生用书页码一、碰撞问题的定量分析．碰撞过程中动量恒物体在碰撞过程中由于碰撞时极短外力远小于碰撞物体间的内力碰撞过程中动量守恒。．碰撞过程中的能物体在碰撞过程中能不会增加后当两物体粘合在一起具有共同速度时动能损失最多。二、中子的发现、反冲与火箭．中子的发现查德威克借助微观粒子碰撞过程中的动量守恒发现了中子。．反冲现象及火箭射(1)反冲：①反冲现象。根据动量守恒定律果一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分部向某一个方向运动，另一部分必然向相反方向运动的现象。②特点。A物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动。B反冲运动中，相互作用力一般较大，通常可以用动量守恒定律来处理。C．冲运动中，由于有其他形式能转变为机械能，所以系统的总动能增加。(2)火箭：①工作原理利用反冲运动火燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾部喷管迅速喷出时，使火箭获得巨大速度。②影响火箭获得速度大小的因素。A喷气速度：现代液体燃料火箭的喷气速度约为2m/s～4。B质量比：指火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比。喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大。．判断：(1)发生碰撞的两个物体，动量是恒的()

(2)发生碰撞的两个物体，机械能守恒的()(3)碰撞后，两个物体粘在一起，量是守恒的，但机械能损失是最大的()答案：(1)

(2)×

(3)√．思考：如图所，打台球时，质量相等的白球与花球发生碰撞，两个球一定交换速度吗？图提示不定只质量相等的个物体发生一维弹性碰撞时，系统的总动量守恒，总机械能守恒，才会交换速度，否则不会交换速度。(对应学生用书页码碰撞过程满足的条件在所给的条件不同的情况下撞情况有各种可能不管哪种情况必须同时满足以下三条：(1)系统的总动量守恒。(2)系统的机械能不增加，即′＋′E＋E。k2(3)符合实际情况，如碰后两者同运动，应，不满足，则该碰撞过程不可能。即物体在碰撞过程中系统所受合外力不等于零，由于内力远大于外力，所以外力的作用可以忽略，认为系统的总动量守恒。故分析碰撞问题时，应首先想到动量守恒定律。(2)一般两个硬质小球间的碰撞，很接近弹性碰撞，常当成弹性碰撞来处理。．在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等速率相向而行，并发生碰撞，下列现象能的是)A若两球质量相等，碰后以某一相等速率互相分开B若两球质量相等，碰后以某一相等速率同向而行C．两球质量不等，碰后以某一相等速率互相分开D．两质量不等，碰后以某一相等速率同向而行解析选AD光滑水平面上两球的对心碰撞符合动量守恒条件，因此碰撞前、后两球组成的系统总动量守恒。选项A，碰撞前两球总动量为零，碰撞后总动量也为零，动量守

00222f02f222f022200222f02f222f0222恒，所以选项A是可能的。选项B，若碰撞后两球以某一相等速同向而行，则两球的总动量不为零，而碰撞前总动量为零，所以选项B不能。选项碰撞前、后系统的总动量的方向不同，不符合动量守恒，选项不能。选项D碰撞前总动量不为零，碰撞后总动量也不为零，方向可能相同，所以选项D是能的。“子弹打木块”模型的结论及其应用如图所，一质量为m的弹以速度v打入静止在光滑水平面上质量为M的块，若子弹进入块深度为d时对于木块静止，时木块位移为s，则由动量守恒定律m＝(m＋M)①

图对子弹由动能定理：F(＋d＝m－m②对木块由动能定理：s＝M③1联立可得：d＝m－(＋M④由④式得到的结论：系统损失的机械能等于阻力乘以相对位移，即＝dkf这种模型与完全非弹性碰撞具有相同的运动特征种型还有动物块置于光滑水平面上的木板直至相对静止体冲上放置于光滑水平面上的斜面直至最高点等些情景中，系统动量守(或某一方向上动量守恒)，动能转化为其他形式的能，末状态两物体相对静止。．如图1-3-3所示，一辆质量为M的平板小车在光滑的水平面上以速度做直线运动今在小车的前端轻轻地放上一个质量为的体物体放在小车上时相对于地面的水平速度为零，设物体与小车之间的动摩擦因数为，为使物体不致从小车上滑下去，小车的最短长度为多少？解析：到相对静止时有共同速度′则由动量守恒有M＝m)′平板车的最小长度为两者发生的最小相对距离，设为L。

图1-3-3由能量守恒有＝－(m＋M′联立解得L＝。μM

2答案：

μ

0000100001动量守恒和能量守恒的综合应用动量守与能量守恒的比较动量守恒定律

机械能守恒定律守恒条件一般表达式标矢性守恒条件的理解注意事项

不受外力或所受合外力为零＋p＝p′＋p′1212矢量式外力总冲量为零，系统总动量不变应选取正方向

只有重力和弹力做功E＋＝＋p2标量式只发生势能和动能相互转化。可以有重力和弹力以外的力作用，但必须是不做功选取零势能面．解决该类问题用的规律动量守恒定律、机械能守恒定律、能量守恒定律、功能关系等。．解决该类问题的本思路(1)认真审题，明确题目所述的物情景、确定研究对象。(2)如果物体间涉及多个过程，要整个过程分解为几个小的过程。(3)对所选取的对象进行受力分析判定系统是否符合动量守恒的条件。对选系统进行能量转化的分析，比如：系统是否满足机械能守恒，如果系统内有摩擦则机械能不守恒，有机械能转化为内能。(5)选取所需要的方程列式并求解(1)注意进行受力分析及做功分析明确守恒条件。(2)一般的碰撞及有摩擦的情况下机械能不守恒，应利用能量守恒求解。当弹簧参与下的多过程问题，一定要分阶段研究，不同的阶段满足的规律一般是不同的。如图1-3-4所设厢长为L量为静止在光滑平面上，车厢内有一质量为的体，以速度v向运动，车厢壁来回碰撞次后，静止于车厢中，这时车厢的速度()

图A，水平向右mC.，水平向右＋m

B．0，水平向右Mm解析选C物和车厢组成的系统所受的合外力为零体小车发生碰撞n的过程中系统的动量守恒，只考虑初末态，忽略中间过程，则m的初速度为，的速

2100m＋M0ABAmpA2222ABAA2100m＋M0ABAmpA2222ABAABAAmmm′14BAA度为＝；作用后它们的末速度相同即′＝′＝由动量守恒定律＋＝m′＋′1122得：v＝＋Mm解得：＝，向与v相，水平向右。选项C正。(对应学生用书页码碰撞问题分析[例1]如图所，在光滑的水平支撑面上有、两个小球球量为10球动量为kg·m/s球追上球相碰，碰撞后球量变为kg·m/s没两球质量的比值()

图A0.5C．

B．0.6D．0.75[思路点拨][解析]AB两同向运动A要追上B球要有条件＞。球碰撞过程中动守恒，且动能不会增多，碰撞结束要有条件′′。m5由＞得＞，＜＝＝A由碰撞过程动量守恒得：＋p＝′＋′，A′＝14B由碰撞过程的动能关系得p′p′＋≥＋2m2m2mAm≤＝0.69m52B′p′mp′由′′得＞，＞＝＝Bm所以0.57＜≤0.69mB选项、正。[答案](1)

2k2mkk0min1201min0min212min22k2mkk0min1201min0min212min2(3)k

1pmEE碰撞过程中的临界问题分析[例2]如所，甲、乙两船的总质(括船、人和货物分别为10、，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为、.避免两船相撞，乙船上的人将一质量为的物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度(计水的阻力)图[解析]设乙船上的人抛出货物的最小速度大小为v，出货物后船的速度为，船上的人接到货物后船的速度为v，动量守恒定律得×＝m×①×－×＝11m×②为避免两船相撞应满足

＝③联立①②③式得

＝4

0[答案]4

0“”“”“”“”(2)()()动量守恒和能量守恒的综合应用[例3](重庆高)一弹丸在飞行到距离地面高时仅有水平速度＝2，爆炸成为甲乙两块水平飞出乙质量比为3∶不计质量损失重力加速度＝10m/s，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的()

20M00020M000图[解析]弹丸水平飞行爆炸时，在水平方向只有内力作用，力为零，系统水平方向动量守恒设＝＝m则炸前＝m)＝而爆炸后两弹片都做平抛运动，由平抛规律可得：竖直自由落体h＝，得t；水平方向匀速x＝t。选项A

＝2.5v＝0.5m/s(向左，p′＝m＋m(＝7m不满足动量守恒，选项A错。选项Bp′＝2.5＋×0.5＝8m，满足动量守恒；选项B正。同理选项C：′＝×1m×＝m选项D：′＝3m(－1)＋×＝－m均错误。[答案](应学生用书页码P10)．质量为的车，沿光滑水平面以速度v做速直线运动，此时从砂车上方落入一个质量为m的铁球，如图示，则铁球落入砂车后，砂车)图A立即停止运动B仍匀速运动，速度仍为v

0C．匀速运动，速度小于v

0D．变运动，速度不能确定解析选C砂及铁球组成的系统，水平方向不受外力，水平方向动量守恒，所以有M＝M＋m)，得＝

＜，选C。．如图所，光滑绝缘的水平面上M、N两点有完全相同的金属小球AB，带有不等量的同种电荷。现使A、B以大小图

AA相等的初动量相向运动，并发生弹性碰撞，碰后返回M、两，()A碰撞发生在、的点之外B两球同时返回MN两C．球回到原位置时各自的动量比原来大些D．球到原位置时各自的动量与原来相等解析选BC尽两小球所带电荷量不相等两球间相互作用的库仑力大小相等，两小球又是完全相同的金属小球，所以两小球相向运动的速度大小及加速度大小时刻相等，两小球肯定在MN的点发生碰撞碰后两小球速度互换同返回到M两碰后两小球所带电荷量相等互用库仑力大于相向运动时同一位置的库仑力两球返回到原位置过程中库仑力所做的正功大于相向运动过程中库仑力所做的负功两小球返回到原位置时速率增大，但总动量仍为零，正确答案为B、C．如图1-3-10示的装置中，木块B与平面间接触是光滑的，子弹沿平方向射入木块后留在木块内弹压到最短将子弹块和弹簧合在一起作为研究对(系统，则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程()图A动量守恒，机械能守恒B动量不守恒，机械能不守恒C．量守恒，机械能不守恒D．量守恒，机械能守恒解析：如只研究子弹A射木块的短暂过程，并且只选、B为究对象，由于时间极短，则只需考虑在A、B之间的相互作用、组的系统动量守恒，但此过程中存在着动能和内能之间的转化，所以、B系机械能不守恒。本题研究是从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程将弹和弹簧合在一起作为研究对象，在这个过程中有接触面对系统的弹力作(此力对系统来讲是外)，故动量不恒。综合上面的分析可知，正确选项为B。．如图所，小球和球质相同，球B置光滑水平面上，当球A高为处由静止摆下，到达低点时恰好与B相，并粘合在一起继续摆动，它们能上升的最大高度()AhC.h

hh

图解析选C与B碰速度＝2ghA与碰后粘合在一起的共同速度′由动

AA2112000－00AA2112000－00守恒可求出＝2m′′＝

1升的高度H由2H×2′

2求得，所以H。．如图所，光滑圆槽的质量为，静止在光滑的水平面上，其内表面有一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处，如将线烧断，小球滑到另一边的最高点时，圆槽的速度()A0C．右

B向左D．法定

图解析选A小和圆槽组成的系统在水平方向上不受外力系在水平方向上动量守恒细被烧断的瞬间，系统水平方向的总动量为零。又知小球到达最高点时，球与槽水平方向上有共同速度，设为′，由动量守恒定律有：＝(＋m)′所以′＝，A对．质量分别是和M的两球发生正碰前后的位移跟时间t的关系如图1-3-13所，由此知，两球的质量之比mM为)A1C．1∶1

B．3D．1∶解析：A从xt图知mM碰撞前速度分别为＝，

图v＝，M碰后的速度相同v′＝v′v＝。根据量守恒22列式：＋M＝＋)，4＝(m＋)，m＝1∶3选项A正确。．穿着溜冰鞋的人在光滑的冰面上沿平方向举枪射击。设第一次射出子弹后，人后退的速度为，则A无论射出多少颗子弹，人后退的速度为保不变B射出n颗弹后，人后退的速度为C．出n颗弹后，人后退的速度大于nD．出子弹后，人后退的速度小于解析：C设、(包括子弹的总质量为，颗子弹质量为m子弹出射速度为

0

由已知有0(m)m设射出后，后退速度为v′则有(－)′＝nm.m由以上分析有＝，nm′。－nm因Mm－nm，以有＞n，项正。．如图1-3-14示，质量为M的车置于光滑的水平面上，车的表面粗糙，有一质量为的木块以初速度水地滑至车的上表面，若车表面足够长，()

22022202图mA木块的最终速度为MB由于车表面粗糙，小车和木块所组成的系统动量不守恒C．表面越粗糙，木块减少的动量越多D．表越粗糙，小车获得的动量越多解析：A

由和组的系统水平向动量守恒易得A正确；m和M动的变化与小车上表面的粗糙程度无关，因为车表面足够长，最终各自的动量与摩擦力大小无关。光水平面上能为量大小为p的钢球1与静止小钢球2发碰撞，00碰撞前后球1的动方向相反，将撞后球1的动能和动量的大小分别记为、，11的动能和动量的大小分别记为、p，必有)2A＜E1C．＞E2

B．p＜1D．p＞p20解析：根动量守恒定律p＝－＋p，球有＝2mE，＝E，0211由于碰撞过程中球1对2做，所以有＜E，以判断＜，＞，、B、正112确；碰撞后总机械能不能增加，所以误。如1-3-15甲示长板A在光滑的水平面上量m的一物体B以水平速度＝m/s滑原来静止的长木板的表面，由于A间在摩擦，之后B速度随时间变化情况如图乙所示，则下列说法正确的()图A木板获得的动能为B系统损失的机械能为JC．板的最小长度为mD．A、B间的动摩擦因数为0.1解析：CD从图可以看出，做减速运动做加速运动，最后的共同速度为1，系统动量守恒＝(m＋)，求得M＝2，木板获得的动能为1J，系统损失0的动能为2的小长度是两者在1内的位移差m运动的加速度大小为1动摩擦因数为。故选项C、正。

，11．如图所，光滑水平面上、两小车质量都是MA车站一质量为

00002220000222的人，两车在同一直线上相向运动。为避免两车相撞，人从车到B车，最终A车止运动车获得反向速度v，求：图(1)两小车和人组成的系统的初动大小。(2)为避免两车相撞，且要求人跳速度尽量小，则人跳上B车，车速度多大？解析：(1)动量守恒定律可知，系统的初动量大小为p＋)。(2)为避免两车发生碰撞两车和人具有相同速(为v(Mm)＝(2＋m)，解得＝(＋m)/(2M＋)答案：(1)(＋m)

0

MmM＋012.如图所，物块质量＝kg，速＝2m/s平滑上一静止的平板车，平板车质量M＝12kg，物块与平板车之间的动摩擦因数＝，他摩擦不(取m/s

)，求：

图(1)物块相对平板车静止时物块的度；(2)要使物块在平板车上不滑下，板车至少多长？解析：(1)二者组成的系统动量守恒，取方为正。设共同速为′，则有m＝M＋m′代入数据解得′＝0.4。(2)设平板车至少长为L，由能量守恒有：μmgL＝v－(m＋M′代入数据解得L＝0.8m答案：m/s(2)0.8

AAAZ＋－1tAAAZ＋－1t2382341423423401441719412

原子核

射γXY＋X→AY意2

7NHeHBe＋He→nP→Si＋e的专题一

核反应与核反应方程核反应常见核反应分为衰变、人工转变、裂变、聚变等几种类型：(1)衰变：α衰：U→＋核内2H＋2n929022β衰变：Th→＋核内n→H0e)9001γ衰：原子核处于较高能级，辐射光子跃迁到低能级。衰变反应的特点是子核自发地转变成另一种原子核物有一个放射性核，生成物中除有一个新核外，还有α粒或β粒子。(2)人工转变：＋He→8O＋H(发质子的核反21＋He→6C＋发现中子的核反)420人工转变特点以能微观粒子击原子核为标志应物中除有一个原子核外有一个入射粒子，如子、质子、中子等。

U＋→Ba＋Kr＋U＋→Ba＋Kr＋n241238234414241828202(3)裂变：235192036裂变特点：质量较大的重核捕获中子分裂成两个以上中等质量的核，并放出几个中子。(4)聚变：H＋→＋12聚变特点：反应物为质量较小的轻核，生成物包含一个质量较大的核。．核反应方程的书(1)必须遵守电荷数守恒、质量数恒规律，有些核反应方程还要考虑到能量守恒规律。(2)核反应方程中的箭(→表示核反应进行的方向，不能把箭头写成等号。(3)写核反应方程必须要有实验依，决不能毫无根据地编造。在核反应方程时，应先将已知原子核和已知粒子的符号填入核反应方程一般形式的适当位置上然根据质量数恒和电荷数守恒规律计算出未知(或未知粒子)的电荷数和质量数；最后根据未知核(或未知粒子的电荷数确定它们是哪种元素或哪种粒子，并在核反应方程一般形式中的适当位置填写上它们的符号。[例1]关核衰变和核反应的类型，下列表述正确的()→Th＋9290

He是变N＋He→＋H是衰71C.H＋H→＋n是核聚变120→＋3436

e是核裂变[解析]反应物中只有一个放射性核成物中除有一个新核有粒或β粒，故A项α衰D项是衰，所以A对D错。反应物中除有一个原子核外，还有一个入射粒子α粒，故B项为原子核的人工转变，所以B错。两个质量中等的核结合成一个质量较大的核，故项轻核聚变，所以对[答案]AC专题二

核能与核能的计算核能的计算是原子核物理中的热点问题重核的裂变轻核的聚变放性衰变以及某些人工转变的核反应中伴着巨大的核能释放据不同的题设条件和不同的核反应特征，归纳以下四种计算途径。．根据质量亏损计核能方法一用质能方程E＝mc计核能，其中Δ的位取千克ΔE的位是焦耳。方法二：据1原质量单位相当于931.5MeV能，核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以MeV即＝mMeV其中Δ的位是u，的位是。．根据平均结合能算核能

3473474747nn3473474747nn原子核的结合能＝核子的平均结能×核子数反前内所有原子核的总结合能与反应后生成的所有新核总结合能之差，就是该次核反应所释吸收核3．根据能量守恒和动量守恒来算核能参与核反应的粒子所组成的系统核应过程中的动量和能量是守恒的此题设条件中没有涉及到质量亏损应所释放的核能全部转化为生成的新粒子的动能而无光子辐射的情况下，从动量和量守恒可以计算出核反应释放或吸收的能量。4．根据阿伏加德罗常数计算核若已知微观数目的原子核发生核应释放的能量宏观质量的物质中所有原子核都发生核反应所放出的总能，应用阿伏加德罗常数计算核能较为简便。2]氚和氦核发生聚变生锂核，反应方程为HHe123

，已知各核的平均结合能分别为H、：7.075、：5.603，求此核反应过程中释放123的核能。析

31

H

和He分解成核子需提供能量，子结合成23

Li时释量，则此核反应过程中释放的核能为二者之差。31

H

和He分成7个所需的能为2E＝3×1.112MeV＋4×7.075MeVMeV17核子结合成Li释放量3E＝7×5.603MeV＝39.221MeV2所以此核反应过程中释放的核能＝E＝39.221－31.63621＝7.585MeV。案7.585MeV专题三

半衰期的计算与应用半T半衰期是指由大量原子组成的放性样品中元的原子核有一半发生衰变所需的时间。2．计算公式11N＝N)或m′＝m)，n式′′为衰变后剩余的原子数量和0202质量N为变前原子数和质量n衰期个数t用时003．决定因素半衰期是指放射性元素的大量原核半数发生衰变所需要的时间原衰变的快慢程度由放射性元的原子核内部本身的因素决定所物理状压强、温化状单、合，放射性仅与原子核有关。

30303232300032n0A30303232300032n0A46416565[例3]约里居夫妇因发现工放射性而获得了1935年诺贝尔化学奖。他们发现的放射性元素P衰成的时出另一种粒子，这种粒子_______，是P的151415同位素，被广泛应用于生物示踪技术1mgmg的经多少天的衰变后还剩15

3215

随时间衰变的关系如图3-1示，请估算图[解析]由质量数守恒，核电荷数守恒，可得：→＋，所以这种粒子是正电子e151由随时间衰变的关系图可得，其半衰T＝14天15mg由m＝)，得＝，所以＝nT天。[答案]正电子天(时间：90分满分一、选择题(本题共10小，小题5分，共分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确有的小题有多个选项正确部选对的得分选对但不全的得，有选错或不答的得分)．某放射性元素经过次衰，次β衰变得到新核，与原来的放射性元素原子核相比较)A质子数减(2x－y，中子数减少(x＋y)B质子数减(2x－y)中子数减少2yC．子数减少x，中子数减少yD．子减少y，中子数减少x＋y解析选A衰过程如下X→Y由应方程式可知新比原来的原子核质Zy子数减少了(2－)，中子数减少(2＋，故A，BCD错．锌对人体的新陈代谢起着重要作用，在儿童生长发育时期测量体内含锌量已成为格检查的重要内容之一。取儿童的头发约0mg放在反应堆中经中子照射后，头发中的锌元素与中子反应生成具有放射性的锌的同位素，其反应方程式为Znn→。Zn衰30030

6464658810413113022221822222222221821822222236464658810413113022221822222222221821822222231144171C.11359112382344变放射出能量为eV的射线，通过射强度的测定可以计算出头发中锌的含量。关于以上叙述，下列说法正确的()Zn和Zn有同的核子数30和30

有同的质子数C．射线是由锌原子的内层电子激发的D．射线在真空中传播的速度是3×10m/s解析：BD

6430

和530

子数都是30中子数分别为和35，射线是原子核受激发产生的高频电磁波，传播速度等于光速3m/s。硼10俘一个α子后生成氮放出x粒而氮是不稳定的它出粒而变成碳13那么x和粒子分别()A质子和电子C．子和正电子

B质子和中子D．子电子解析选C整过程的反应方程是B＋NnN＋e，即x和粒570761子分别是中子和正电子，故选项C正。．(大纲高放射性元素(Rn)衰成为钋Po)半衰期约为天但勘8684测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素Rn的矿石，86其原因是()A目前地壳中的Rn主来自于其他放射性元素的衰变86B在地球形成的初期，地壳中元素Rn的含量足够高86C．衰变产物Po积到一定以后，的增加会减慢Rn的变进程8484Rn主存在于地球深处的矿中，温度和压力改变了它的半衰期86解析选A本考查原子物理的基础知识在考查考生对半衰期的理解地壳中86Rn主要来自其他放射性元素的衰变，则A正，B错误；放射元素的半衰期与外界环境等因素无关，则CD错。．太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的聚变反应产生的，下列核反应属于聚变应的是)图HH＋1207N＋8O＋2235

92U＋0

→

＋Srn38092U→90Th＋2

14141222αββα1414141222αββα14141441014014142解析选AA是变反应B是工转变的核反应C是变反应是α变反应，故选项A正确的。．太阳内部持续不断地发生着4个子(H)聚为1个核(He)热核反应，核反应1方程是＋2X，这个核反应释放出大核能。已知质子、氦核X的质量分别为12m、、m，空中的光速为。下列说法中正确的是)1A方程中的X表中子0B方程中的X表电子1C．个核反应中质量亏损m－m1D．个反应中释放的核能ΔEm－－)c13解析：选D由核反应质量数守恒和电荷数守恒可推断出X为，A、错质量1亏损为Δm4m－－，放的核能为E＝mc＝m－m－2m)，C错、D对12如果原子X是子的位素且们分别发生了如下的衰变YZQ，下说法正确的()AX的量数和的同B．Y的子数比的子数多C．X的子数和的同D．和R是位素解析：同位素是质子数相同中子数不同的原子D正确，A、错；Y的质子数比Q的子数少，B错。在匀强磁场中有个原来静止的碳14原核发生了某种衰变知射出的粒子速度方向及反冲核的速度方向均与磁场方向垂直，它们在磁场中运动的径迹是两个相内切的圆，两圆的直径之比为∶1，如图2所示。则碳的衰变方程()→eB615C.→＋N67

图CHe＋Be62C＋B6m解析根r＝判两电荷的电量之比为17圆切以异种电荷，因此项确。．由中国提供永磁体的阿尔法磁谱仪如图3所，它曾由航天飞机携带升空，将其安装在阿尔法国际空间站中要命之一是探索宇宙中的反物质谓反物质即质量与正

粒子相等，带电荷量与正粒子相等但电性相反，例如反质子即为11

H。若一束质子、反质子、粒和反α粒组成的射线，通过OO′进入匀强磁场而成图中的径迹，2则)A1是反粒子径迹C．为反α粒径迹

图B．3为反粒子径迹D．4为反α粒径迹解析：AC由手定则判定质子α粒受到洛伦兹力向右偏转；反质子、反α粒子向左偏转选A正确进入匀强磁场B的子具有同的速度偏转半径＝2知，反粒、子在磁场中的半径大C正。

m新课标全国卷)在人类对微观世界进行探索过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的()A密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值B贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C．里夫妇从沥青铀矿中分离出了(Po)和镭(Ra)两种新元素D．瑟通过粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子E．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电粒子组成的，并测出了该粒子的比荷解析：ACE密根通过油滴实验测出了元荷即基本电荷的数值A项正确；贝克勒尔发现了天然放射现象明子核具有复杂的结构瑟福通过α粒散射实验确定了原子的核式结构模型B项误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋和镭两种新元素项正确卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮的原核从中找出了新的粒子过测定其质量和电荷，确定该粒子为氢的原子核，证实了原子核内部存在质子项误；汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况确定了阴极射线的本质是带电的粒子流了这种粒子的比荷项正确。二、填空题(本题共小题，共分。把答案填在中横线上，或按题目要求作)11．分核应堆中的燃料________，用石墨、重水等作_使裂变产生的中子速度减小，用镉棒以控制核反应_。答案：减速剂吸中子速

1311371311371131013701311138131137132131137137234234234023450636363636328013113713113711310137013111381311371321311371372342342340234506363636363280636302202202．分2011年月11日日本发生九级大地震，造成福岛核电站的核泄漏事故。在泄漏的污染物中含有I和Cs种放射性核素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射列四个式子中个能分别反映ICs衰过程分别是_______和_填入确选项前的字母)。

131

I和

137

Cs

原子核中的中子数分别是________。AX＋nBXXee1C．X＋3

eDXXe4

解析根衰变过程电荷数守恒质量数守恒，可知X是X是IX是Cs，1562355X是Cs，以能分别反映I的衰变过程的是分别是B、。I原核中的中子453数是131＝78Cs原子核中的中子数是－5582。55答案：C7882．分完成核反应方程：→＋，衰为的半衰期9091是1.2min，则g

23490

经过6min还_______尚衰变。解析：根据核反应前后质量数守恒、电荷数守恒，反应后未知粒子的电荷数为1，质量数为0，可判断为e(负电子。根据衰变规律，经过，即经过＝个半衰期，未1衰变的还64×()＝2g90答案：e21三、简答题(本题共小，共30分解答应写出必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单分美国科研人员正在研制一种新镍铜长效电池采铜和半衰期为年的放射性同位素镍Ni)两种金属作为长寿命电池的材，利用镍Ni)发一次28衰变变成铜(Cu)同时释放电子给铜片把镍63(和片做电池两极镍Ni)的变2828方程为_。16g镍63经400年有________g尚衰变。(2)一静止的质量为的镍核Ni)发β衰，放出一个速度为，质量为的β粒子和一个反冲铜核镍核发生衰变时释放的能量全部转化为β粒和铜核的动能此变过程中的质量亏损(亏损的质量在与粒子质相比时可忽略不)解析：(1)28

→＋Cu1129(2)设衰变后铜核的速度为，由动量守恒＝(－m)①1由能量守恒ΔE＝m＋－)由质能方程ΔE＝③Mm解得Δ＝。m

②

636320221060206606040411636320221060206606040411答案：(1)28

→＋Cu1129Mmm．分放性物质和Co的衰变方程分别为：Po＋X，8427848227→28

Ni＋，程中的X代的是，X代表的_。2(2)如图所示，铅盒内装有能释放α、和γ射线的放射性物，在靠近铅盒的顶部加上电场E或磁场，在图(