高三物理裂变1

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高三物理考前必背知识点

高三物理考前必背知识点一、力学部分1. 牛顿第一定律：物体在外力作用下静止或匀速直线运动，除非被另一物体强加力。

2. 牛顿第二定律：物体所受合力等于质量与加速度的乘积。

3. 牛顿第三定律：两个物体之间作用力相等、方向相反，大小相同。

4. 弹力：物体被拉伸或压缩时所产生的恢复力。

5. 重力：地球对物体的吸引力，大小为物体质量与重力加速度的乘积。

二、运动学部分1. 速度：单位时间内通过的路程，可以是瞬时速度或平均速度。

2. 加速度：速度变化的快慢程度，可以是瞬时加速度或平均加速度。

3. 位移：物体由起始点到结束点的位置变化。

4. 直线运动中的运动方程：v = u + at，s = ut + 0.5at²，v² = u² +2as。

5. 自由落体运动：物体只受重力作用下落的运动，加速度为重力加速度。

三、静电学部分1. 电荷：负电荷和正电荷之间的相互作用。

2. 库仑定律：两个电荷之间的电力与电荷的大小和距离的平方成正比，与电荷之间的性质有关。

3. 电场：电荷在其周围产生的电力场。

4. 电势能：电荷在电场中所具有的由位置决定的势能。

5. 等势线：在电场中势能相等的点的连线。

6. 电容器：由两个导体板和介质组成，可以存储电荷和电势能。

四、光学部分1. 光的反射和折射：入射光线遇到界面时，根据介质的光密度可以发生反射或折射。

2. 莫尔斯定律：光的折射定律，入射角、折射角和两种介质的折射率之间的关系。

3. 色散：光在通过不同介质时，不同波长的光会有不同的折射程度，导致光的分离。

4. 球面镜和透镜：可以分为凸面镜、凹面镜、凸透镜和凹透镜，具有不同的成像特性。

五、电磁学部分1. 电流：电荷在单位时间内通过导体截面的数量。

2. 电阻：导体对电流流动的阻碍程度。

3. 欧姆定律：电流与电压和电阻之间的关系，I = U/R。

4. 磁感应强度：磁场对单位电荷或单位电流所施加的力。

5. 洛伦兹力：带电粒子在磁场中受到的力。

核反应高三知识点

核反应高三知识点核反应是高三物理学习中的重要知识点之一，它涉及到核能的释放和利用。

本文将从核反应的基本概念、核反应的种类、核反应的应用以及核能的前景等方面进行探讨。

一、核反应的基本概念核反应是指原子核之间发生的各种变化的过程。

原子核是由质子和中子组成的，而核反应是通过改变原子核的质子和中子的数量和排列方式来实现的。

核反应可以使原子核变得更加稳定，或者释放出大量的能量。

二、核反应的种类1. 裂变反应裂变反应是指重核的原子核分裂成两个或更多的轻核的反应。

这种反应通常伴随着大量的能量释放，是核反应中能量产生最为显著的方式之一。

裂变反应广泛应用于核能的产生和核武器的制造。

2. 聚变反应聚变反应是指两个轻核的原子核相互融合成为一个更重的原子核的反应。

在聚变反应中，通常伴随着巨大的能量释放，是太阳等恒星中能量产生的主要方式。

然而，目前聚变反应在地球上的应用还面临很大的挑战。

三、核反应的应用1. 核能发电核能发电是利用核反应释放的能量来产生电力的过程。

核能发电具有能源稳定、环境友好等优势，能够满足大规模电力需求。

然而，核能的开发利用需要高度的安全措施和严格的辐射监测，以确保公众的安全。

2. 放射性同位素应用核反应还可以用于生产放射性同位素，这些同位素在医学、工业和科研领域有着广泛的应用。

例如，放射性同位素可以用于癌症治疗、无损检测以及放射性示踪等方面。

3. 核武器制造核反应的裂变反应部分由于能够释放巨大的能量，被应用于核武器制造。

然而，核武器的使用会造成无法估量的人员伤亡和环境污染，因此国际社会普遍呼吁全面禁止核武器。

四、核能的前景核能作为一种清洁高效的能源形式，具有巨大的潜力。

当前，许多国家正在加大核能的研发和应用力度，致力于提高核能的安全性、减少核废料的产生以及推动聚变能的实现。

未来，核能有望成为替代传统化石能源的重要选择。

结语：核反应是高三物理学习中的重要知识点，涉及到核能的释放和利用。

通过了解核反应的基本概念、种类、应用以及核能的前景，我们可以更好地理解和应用核反应的知识。

高三物理知识点总结

高三物理知识点总结高中物理的学习在高三阶段达到了一个综合和深化的程度，对于高三学生来说，系统地梳理和掌握物理知识点至关重要。

以下是对高三物理知识点的全面总结。

一、力学1、牛顿运动定律牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

牛顿第二定律：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。

表达式为 F ＝ ma 。

牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。

2、超重与失重超重：当物体具有向上的加速度时，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象。

失重：当物体具有向下的加速度时，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象。

3、共点力的平衡平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动的状态。

平衡条件：合外力为零，即 F 合＝ 0 。

4、机械能守恒定律内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。

表达式： E k1 ＋ E p1 ＝ E k2 ＋ E p2 。

5、动量守恒定律内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。

表达式： m 1 v 1 ＋ m 2 v 2 ＝ m 1 v 1' ＋ m 2 v 2' 。

二、热学1、分子动理论物质是由大量分子组成的。

分子永不停息地做无规则运动。

分子间存在相互作用力。

2、热力学定律热力学第一定律：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。

表达式为△ U ＝ Q ＋ W 。

热力学第二定律：热量不能自发地从低温物体传到高温物体；不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。

三、电学1、电场电场强度：描述电场强弱和方向的物理量，定义式为E ＝F ／q 。

电场线：形象地描述电场的假想曲线，电场线的疏密表示电场强度的大小，电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向。

高三物理核裂变知识点归纳

高三物理核裂变知识点归纳核裂变是指重核(如铀、钚等)被中子加速后变为两个或更多质量较小的核的过程。

核裂变是一种放能反应，其释放的能量可用于核能的利用。

下面将对高三物理核裂变的知识点进行全面归纳。

一、核裂变的基本原理核裂变是重核由中子轰击后发生的裂变反应。

当中子轰击重核时，重核吸收中子然后产生Β链崩裂，形成两个或更多的轻核，同时释放大量的能量和中子。

核裂变的基本方程式为：重核 + 中子→ 轻核 + 能量 + 中子。

在核裂变过程中，质量损失会转化为能量释放。

二、裂变反应堆裂变反应堆是利用核裂变反应产生大量能量的装置。

裂变反应堆中，通过控制自发裂变反应的速率和有效利用中子来维持连续的裂变链式反应。

核裂变反应堆主要包括以下几个部分：1. 燃料：主要使用铀-235或钚-239作为裂变反应的燃料材料，燃料裂变产生大量热能。

2. 导热剂：通常使用水或重水作为导热剂，将裂变产生的热能传递给工质。

3. 冷却剂：用于从反应堆中带走燃料产生的热能，保持反应堆的工作温度。

4. 反应堆堆芯：包括燃料棒、控制棒和冷却管等，其中燃料棒起到反应堆燃料的载体作用。

5. 控制系统：用于控制反应堆中裂变反应的速率，通常通过吸收中子来调节反应堆的输出功率。

6. 安全系统：用于监测反应堆的运行状态，保证反应堆安全。

三、核裂变释放的能量核裂变过程中释放的能量来自于质量的损失，根据爱因斯坦的质能方程E=mc²，质量m的损失会转化为能量E。

核裂变释放的能量非常巨大，可用于发电和核武器等领域。

核裂变释放的能量大小与核反应堆运行情况相关，主要包括：1. 燃料使用率：燃料中的铀-235或钚-239的利用率越高，释放的能量越大。

2. 中子吸收截面：中子吸收截面越大，相同条件下裂变释放的能量越大。

3. 反应堆控制：通过控制反应堆中的裂变反应速率，可以调节释放的能量大小。

4. 燃料堆芯设计：合理的燃料堆芯设计可以提高裂变产生的能量和中子输出。

四、核裂变应用领域核裂变广泛应用于能源工业和国防事业，主要包括以下几个领域：1. 核电站：核裂变主要用于发电，核反应堆中的裂变反应释放的热能被利用转化为电能，为社会供电。

教科版高三物理选修3《核裂变》说课稿

教科版高三物理选修3《核裂变》说课稿一、教材内容概述《核裂变》是教科版高中物理选修3的一部分，主要介绍核裂变的原理、应用及相关知识。

本章内容包括核裂变反应的基本概念、实验室中的核裂变、核裂变与核能利用等。

二、教学目标1.了解核裂变的概念和基本原理；2.掌握核裂变的实验原理及实验方法；3.了解核裂变在核能利用中的应用；4.培养学生的科学思维，并能运用物理知识解释相关现象。

三、教学重难点3.1 教学重点1.核裂变的基本概念和原理；2.核裂变实验的原理和关键步骤；3.核裂变在核能利用中的应用。

3.2 教学难点1.学生对核裂变的理解深度；2.核裂变实验的动手能力。

四、教学过程4.1 导入与激发兴趣通过提问和举例的方式，引导学生初步了解核裂变的概念，并引发学生对核能的兴趣，为后续的学习做好铺垫。

4.2 核裂变的基本概念与原理1.介绍核裂变的定义和基本原理，解释核裂变如何产生，并与学生讨论相关知识点。

2.讲解核裂变链式反应的过程，引导学生理解核裂变的自持和加速裂变过程。

4.3 核裂变实验的原理与步骤1.介绍核裂变实验的原理和常用实验方法，包括如何选择合适的实验装置。

2.分步讲解核裂变实验的具体步骤，要求学生能够理解和运用实验知识。

4.4 核裂变在核能利用中的应用1.讲解核裂变在核能利用中的重要性和应用，包括核电站、核武器等方面。

2.引导学生思考核裂变在能源开发中的优势和不足，并进行讨论。

4.5 总结与拓展总结本节课的核心内容，梳理核裂变的重点和难点，并鼓励学生运用所学知识解释其他相关现象。

五、教学方法与手段1.教师讲授：通过讲解核裂变的相关理论知识，引导学生全面了解核裂变的基本概念和原理。

2.课堂讨论：通过提问、回答问题以及小组讨论等方式，激发学生的学习兴趣，培养学生的合作精神和科学思维。

3.实验演示：通过一个简单的核裂变实验演示，直观展示核裂变的过程，加深学生对核裂变的理解。

六、学法指导通过实践操作和实验演示，培养学生实践动手能力，培养学生对物理实验的兴趣和热爱。

高三物理复习核反应核能质能方程

15.3 核反应核能质能方程一、考点聚焦核能．质量亏损．爱因斯坦的质能方程Ⅱ要求核反应堆．核电站Ⅰ要求重核的裂变．链式反应．轻核的聚变Ⅰ要求可控热核反应．Ⅰ要求二、知识扫描1、核反应在核物理学中，原子核在其它粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应．典型的原子核人工转变14 7N+42He 178O+11H 质子11H的发现方程卢瑟福9 4Be+42He 126C+1n 中子1n的发现方程查德威克2、核能（1）核反应中放出的能量称为核能（2）质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子质量之和．质量亏损．（3）质能方程：质能关系为Ｅ＝ｍｃ2原子核的结合能ΔＥ=Δｍｃ23、裂变把重核分裂成质量较小的核，释放出的核能的反应，叫裂变典型的裂变反应是：235 92Ｕ+1ｎ9038Ｓr+13654Ｘe+101ｎ4．轻核的聚变把轻核结合成质量较大的核，释放出的核能的反应叫轻核的聚变．聚变反应释放能量较多，典型的轻核聚变为：2 1Ｈ+31Ｈ42Ｈe+1ｎ5．链式反应一个重核吸收一个中子后发生裂变时，分裂成两个中等质量核，同时释放若干个中子，如果这些中子再引起其它重核的裂变，就可以使这种裂变反应不断的进行下去，这种反应叫重核裂变的链式反应三、好题精析例1．雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子（v。

）而获得了2002年度诺贝尔物理学奖．他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t四氯乙烯（C2Cl4）溶液的巨桶．电子中微子可以将一个氯核转变为一个氢核，其核反应方程式为νe＋3717Cl→3718Ar十 0－1e已知3717Cl核的质量为36.95658 u，3718Ar核的质量为36.95691 u， 0－1e的质量为0.00055 u，1 u质量对应的能量为931.5MeV.根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为（A）0.82 Me V （B）0.31 MeV （C）1.33 MeV （D）0.51 MeV [解析] 由题意可得：电子中微子的能量E≥E∆=mc2-（m Ar+m e-m Cl）·931.5MeV=(36.95691+0.00055-36.95658)×931.5MeV=0.82MeV则电子中微子的最小能量为 E min =0.82MeV[点评] 应用爱因斯坦质能方程时，注意单位的使用。

高三物理选修三必背知识点

高三物理选修三必背知识点物理学作为一门自然科学，对于高中学生来说，是一门重要的学科之一。

而高三物理选修三是物理学的一个分支，涉及到许多重要的知识点。

在备考高考期间，掌握这些知识点对于学生来说至关重要。

本文将为大家介绍高三物理选修三必背的知识点，帮助大家在备考过程中取得更好的成绩。

知识点一：光的折射光的折射是高三物理选修三中的一个重要内容。

当光经过两种介质之间的界面时，会发生折射现象。

根据斯涅尔定律，光线在两个介质之间传播时，入射角、折射角与介质的折射率之间存在一个关系。

这个关系可以用下面的公式表示：n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)其中，n1和n2分别为两个介质的折射率，θ1和θ2分别为入射角和折射角。

知识点二：电磁感应电磁感应是高三物理选修三的另一个重要内容。

根据法拉第电磁感应定律，当导体在磁场中发生运动或磁场发生变化时，会在导体中产生感应电动势。

这种感应电动势可以通过下面的公式计算：ε = -Δφ/Δt其中，ε表示感应电动势，Δφ表示磁通量的变化，Δt表示时间的变化。

另外，根据楞次定律，感应电动势的方向总是使产生它的磁通量发生变化的方向相反。

知识点三：电磁波电磁波是高三物理选修三中的一个重要概念。

电磁波是由电场和磁场以垂直于彼此的方向交替变化而产生的一种波动现象。

根据麦克斯韦方程组，电磁波的传播速度与电磁波的频率和波长之间存在一个关系。

这个关系可以用下面的公式表示：c = λ * f其中，c表示电磁波的传播速度，λ表示波长，f表示频率。

知识点四：核反应核反应是高三物理选修三中的一个重要内容。

核反应是指原子核中的核子发生重排、分裂、合并等变化过程，从而释放出巨大的能量。

核反应有两种常见类型，即裂变和聚变。

裂变是指重核分裂为两个较轻的核，聚变是指轻核合并成一个较重的核。

核反应的能量可以通过质能方程来计算：E = mc^2其中，E表示能量，m表示质量，c表示光速。

知识点五：量子力学量子力学是高三物理选修三中的一个重要学科。

2022届新高考普通高中高三学业水平等级预测卷(一)物理试题及答案解析

2022届新高考普通高中高三学业水平等级预测卷（一）物理试题题号一二三四总分得分注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息；2．请将答案正确填写在答题卡上。

第I 卷（选择题）评卷人得分一、单选题1．用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。

下列四个选项中全部都应用了比值定义法的是（）①加速度∆=∆v a t②电场强度2q E Kr =③电容Q C U=④电流q I t=⑤导体电阻L R Sρ=⑥磁感应强度F B IL=A ．①③⑤⑥B ．②③⑤⑥C ．②③④⑥D ．①③④⑥2．淄博孝妇河湿地公园拥有山东省面积最大的音乐喷泉。

一同学在远处观看喷泉表演时，估测喷泉中心主喷水口的水柱约有27层楼高，已知该主喷水管口的圆形内径约有10cm ，由此估算用于给主喷管喷水的电动机输出功率最接近（）A ．32.410W ⨯B ．42.410W ⨯C ．52.410W⨯D ．62.410W⨯3．2019年10月30日在新疆喀什发生4级地震，震源深度为12km 。

如果该地震中的简谐横波在地壳中匀速传播的速度大小为4km/s ，已知波沿x 轴正方向传播，某时刻刚好传到x=120m 处，如图所示，则下列说法错误的是（）A ．从波传到x=120m 处开始计时，经过t=0.06s 位于x=360m 的质点加速度最小B ．从波源开始振动到波源迁移到地面需要经过3s 时间C ．波动图像上M 点此时速度方向沿y 轴负方向，动能在变大D ．此刻波动图像上除M 点外与M 点位移大小相同的质点有7个4．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图(甲)所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图(乙)所示．他改变的实验条件可能是（）A ．减小光源到双缝的距离B ．减小双缝之间的距离C ．减小双缝到光屏之间的距离D ．换用频率更高的单色光源5．在竖直平衡（截面）内固定三根平行的长直导线a 、b 、c ，通有大小相等、方向如图所示的电流．若在三根导线所在空间内加一匀强磁场后，导线a 所受安培力的合力恰好为零，则所加磁场的方向可能是（）A ．垂直导线向左B ．垂直导线向右C ．垂直纸面向里D ．垂直纸面向外6．我国新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”目前建设顺利，预计2020年投入运行，开展相关科学实验。

高三物理知识点详解原子物理篇

高三物理知识点详解原子物理篇原子物理是物理学中重要的一门学科，它研究的是原子的结构、性质和相互作用等内容，对于理解物质的基本组成和性质具有重要意义。

下面，我们将详细介绍高三物理中与原子物理相关的知识点。

一、原子的结构1.1 原子的组成原子是由原子核和围绕原子核运动的电子组成的。

原子核主要由质子和中子构成，质子带正电，质量与中子相近，而中子不带电。

电子带负电，质量远小于质子和中子。

质子和中子都存在于原子核内，而电子则在原子核外围的电子壳中运动。

1.2 原子的尺寸原子的尺寸通常用原子半径来表示，原子的直径约为0.1纳米（1纳米等于10^-9米），因此原子的尺寸非常微小。

1.3 原子的质量原子质量单位（amu，atomic mass unit）是描述原子质量的单位，1amu约等于质子质量。

其中，1质子质量约为1.67×10^-27千克。

原子的质量主要由原子核的质量决定，而电子的质量可以忽略不计。

二、原子的能级和谱线2.1 原子的能级原子的电子壳层由不同数量的电子能级组成。

电子能级是指电子在原子内能量不同的状态。

能级较低的电子能量较低，电子处于比较稳定的状态；而能级较高的电子能量较高，电子处于不太稳定的状态。

2.2 能级跃迁和谱线当电子从低能级跃迁到高能级时，我们称为吸收能级跃迁；当电子从高能级跃迁到低能级时，我们称为发射能级跃迁。

能级跃迁过程中，原子会发出或吸收电磁波，对应的光谱线可以用于研究原子结构和性质。

三、原子的辐射和衰变3.1 原子的辐射原子的核存在不稳定性，当原子内部存在过多或过少的中子和质子时，会导致原子核不稳定。

为了达到稳定态，原子核会通过放射性衰变或核反应释放出辐射，如α射线、β射线和γ射线等。

3.2 放射性衰变放射性衰变指的是原子核自发地改变自身核的结构和性质，使核衰变为另一种核的过程。

常见的放射性衰变方式包括α衰变、β衰变和γ衰变。

α衰变是指原子核释放出一个α粒子，即由两个质子和两个中子组成的粒子；β衰变分为β-衰变和β+衰变，分别是指原子核释放出一个电子或正电子；γ衰变是指原子核释放出γ射线。

2023年高三物理二轮专题复习原子核

例：关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的有( D )
A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到了消除有害静电的目的
B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视 C．用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，其结果一定是
成为更优秀的品种 D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常
核子数要减少 D．重核裂变为中等质量的核时，要发生质量亏损，放出核
能
二、核反应 3.核聚变（1）聚变反应：两个轻核结合成质量较大的原子核的反应。（2）典型聚变反应：（3）反应条件：轻核的距离要达到10－15m以内，聚变可以通过
高温来实现，因此又叫热核反应。（4）核聚变的应用：核武器——氢弹；太阳能；探索可控热核反应
重核裂变与轻核聚变的比较
重核裂变
轻核聚变
重核分裂成两个或多个中等质量的原两个轻核结合成质量较大的原子核，
反应原理
子核，放出核能
放出核能
放能多少
聚变反应比裂变反应平均每个核子放出的能量要大3～4倍
核废料处理难度
聚变反应的核废料处理要比裂变反应简单得多
原料的蕴藏量
核裂变燃料铀在地球上储量有限，尤其用于核裂变的铀235在铀矿石中只
射线种类
组成
α射线
α粒子是氦原子核He
β射线
β粒子是高速电子流e
γ射线
波长很短的电磁波
速度约c 接近c 等于c
贯穿本领电离作用很小，一张薄纸
很强就能挡住很大，能穿过几
较弱毫米厚的铝板最大，能穿过几
很小厘米厚的铅板
3.原子核的组成质子的发现：1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核获得了质子。中子的发现：1932年查德威克用α粒子轰击铍(Be)原子核获得了

全国高三高中物理专题试卷带答案解析

全国高三高中物理专题试卷班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________一、简答题1.(1)下列关于原子和原子核的说法正确的是( ) A ．γ射线是原子由激发态向低能级跃迁时产生的 B ．居里夫妇最先发现了天然放射现象C ．原子核中的质子靠核力来抗衡相互之间的库仑斥力而使核子紧紧地束缚在一起D ．结合能所对应的质量等于把原子核完全分解为核子后所有核子的总质量减去该原子核的质量(2)某同学用如图所示装置来研究碰撞过程，第一次单独让小球a 从斜槽某处由静止开始滚下．落地点为P ，第二次让小球a 从同一位置释放后与静止在斜槽末端的小球b 发生碰撞．a 、b 球的落地点分别是M 、N ，各点与O 的距离如图；该同学改变小球a 的释放位置重复上述操作．由于某种原因他只测得了a 球的落地点P′、M′到O 的距离分别是22.0 cm 、10.0 cm.求b 球的落地点N′到O 的距离．2.(1)下列说法正确的是( )A ．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B ．α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C ．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D ．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关(2)如图所示，A 、B 、C 三个木块的质量均为m ，置于光滑的水平桌面上，B 、C 之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连．将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B 和C 紧连，使弹簧不能伸展，以至于B 、C 可视为一个整体．现A 以初速度v 0沿B 、C 的连线方向朝B 运动，与B 相碰并黏合在一起．以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C 与A 、B 分离．已知C 离开弹簧后的速度恰为v 0.求弹簧释放的势能．3.(1)铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应式是U ＋n→Ba ＋Kr ＋3n.下列说法正确的有( )A ．上述裂变反应中伴随着中子放出B ．铀块体积对链式反应的发生无影响C ．铀核的链式反应可人工控制D ．铀核的半衰期会受到环境温度的影响(2)如图所示，在高为h ＝5 m 的平台右边缘上，放着一个质量M ＝3 kg 的铁块，现有一质量为m ＝1 kg 的钢球以v 0＝10 m/s 的水平速度与铁块在极短的时间内发生正碰后被反弹，落地点距离平台右边缘的水平距离为x ＝2 m ．已知铁块与平台之间的动摩擦因数为μ＝0.4，重力加速度为g ＝10 m/s 2，已知平台足够长，求铁块在平台上滑行的距离l(不计空气阻力，铁块和钢球都看成质点)．4.(1)下列说法正确的是( )A ．氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，在向低能级跃迁时放出光子的频率一定等于入射光子的频率 B. Th(钍)核衰变为Pa(镤)核时，衰变前Th 核质量等于衰变后Pa 核与β粒子的总质量C ．α粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的D ．分别用X 射线和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用X 射线照射时光电子的最大初动能较大(2)某宇航员在太空站内做了如下实验：选取两个质量分别为m A ＝0.1 kg 、m B ＝0.2 kg 的小球A 、B 和一根轻质短弹簧，弹簧的一端与小球A粘连，另一端与小球B接触而不粘连．现使小球A和B之间夹着被压缩的轻质弹簧，处于锁定状态，一起以速度v＝0.1 m/s做匀速直线运动，如图所示．过一段时间，突然解除锁定(解除锁定没有机械能损失)，两球仍沿原直线运动．从弹簧与小球B刚刚分离开始计时，经时间t＝3.0 s，两球之间的距离增加了x.＝2.7 m，求弹簧被锁定时的弹性势能Ep5.(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．A．速度B．动能C．动量D．总能量(2)根据玻尔原子结构理论，氦离子(He＋)的能级图如图所示．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He＋处在n＝4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有________条．(3)如图所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80 kg和100 kg，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1 m/s.A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0.2 m/s，求此时B的速度大小和方向．6.(1)如图给出氢原子最低的4个能级，一群氢原子处于量子数最高为4的能级，这些氢原子跃迁所辐射的光子的频率最多有________种，其中最小频率为________，要使基态氢原子电离，应用波长为________的光照射氢原子(已知h＝6.63×10－34 J·s)．(2)光滑水平地面上停放着甲、乙两辆平板车，一根轻绳跨过乙车的定滑轮(不计定滑轮的质量和摩擦)，绳的一端与甲车相连，另一端被甲车上的人拉在手中，已知每辆车和人的质量均为30 kg，两车间的距离足够远．现在人用力拉绳，两车开始相向运动，人与甲车保持相对静止，当乙车的速度为0.5 m/s时，停止拉绳．①人在拉绳过程做了多少功？②若人停止拉绳后，至少应以多大速度立即从甲车跳到乙车才能使两车不发生碰撞？全国高三高中物理专题试卷答案及解析一、简答题1.(1)下列关于原子和原子核的说法正确的是()A．γ射线是原子由激发态向低能级跃迁时产生的B．居里夫妇最先发现了天然放射现象C．原子核中的质子靠核力来抗衡相互之间的库仑斥力而使核子紧紧地束缚在一起D ．结合能所对应的质量等于把原子核完全分解为核子后所有核子的总质量减去该原子核的质量(2)某同学用如图所示装置来研究碰撞过程，第一次单独让小球a 从斜槽某处由静止开始滚下．落地点为P ，第二次让小球a 从同一位置释放后与静止在斜槽末端的小球b 发生碰撞．a 、b 球的落地点分别是M 、N ，各点与O 的距离如图；该同学改变小球a 的释放位置重复上述操作．由于某种原因他只测得了a 球的落地点P′、M′到O 的距离分别是22.0 cm 、10.0 cm.求b 球的落地点N′到O 的距离．【答案】(1)CD (2)48.0 cm【解析】(1)γ射线是原子核由激发态向低能级跃迁时产生的，选项A 错误；贝可勒尔最先发现了天然放射现象，选项B 错误；原子核中的质子靠核力来抗衡相互之间的库仑斥力而使核子紧紧地束缚在一起，选项C 正确；结合能所对应的质量等于把原子核完全分解为核子后所有核子的总质量减去该原子核的质量，选项D 正确． (2)设a 球的质量为m 1，b 球的质量为m 2，碰撞过程中满足动量守恒定律， m 1＋m 2＝m 1，解得m 1∶m 2＝4∶1.改变小球a 的释放位置，有 m 1＋m 2＝m 1，解得：＝48.0 cm.2.(1)下列说法正确的是( )A ．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B ．α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C ．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D ．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关(2)如图所示，A 、B 、C 三个木块的质量均为m ，置于光滑的水平桌面上，B 、C 之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连．将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B 和C 紧连，使弹簧不能伸展，以至于B 、C 可视为一个整体．现A 以初速度v 0沿B 、C 的连线方向朝B 运动，与B 相碰并黏合在一起．以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C 与A 、B 分离．已知C 离开弹簧后的速度恰为v 0.求弹簧释放的势能．【答案】(1)C (2) mv【解析】(1)根据原子核的衰变规律、放射线的性质、玻尔理论和光电效应规律解决问题．原子核发生衰变时遵守电荷数守恒和质量数守恒，而非质量守恒，选项A 错误；α、β、γ射线的实质是高速运动的氦原子核、电子流和光子，选项B 错误；根据玻尔理论，氢原子从激发态向基态跃迁时，只能辐射特定频率的光子，满足hν＝E m －E 1，选项C 正确；根据爱因斯坦光电效应方程E km ＝hν－W 知，光电子的动能与入射光的频率有关，选项D 错误．(2)设碰后A 、B 和C 的共同速度的大小为v ，由动量守恒定律得： mv 0＝3mv设C 离开弹簧时，A 、B 的速度大小为v 1，由动量守恒定律得： 3mv ＝2mv 1＋mv 0设弹簧的弹性势能为E p ，从细线断开到C 与弹簧分开的过程中机械能守恒，有：(3m)v 2＋E p ＝(2m)v ＋mv解得弹簧所释放的势能为E p ＝mv3.(1)铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应式是U ＋n→Ba ＋Kr ＋3n.下列说法正确的有( )A ．上述裂变反应中伴随着中子放出B ．铀块体积对链式反应的发生无影响C ．铀核的链式反应可人工控制D ．铀核的半衰期会受到环境温度的影响(2)如图所示，在高为h ＝5 m 的平台右边缘上，放着一个质量M ＝3 kg 的铁块，现有一质量为m ＝1 kg 的钢球以v 0＝10 m/s 的水平速度与铁块在极短的时间内发生正碰后被反弹，落地点距离平台右边缘的水平距离为x ＝2 m ．已知铁块与平台之间的动摩擦因数为μ＝0.4，重力加速度为g ＝10 m/s 2，已知平台足够长，求铁块在平台上滑行的距离l(不计空气阻力，铁块和钢球都看成质点)．【答案】(1)AC (2)2 m【解析】(1) n 表示中子，反应式中有n 放出，A 项正确．当铀块体积小于临界体积时链式反应不会发生，B 项错误．铀核的核反应中释放出的快中子被减速剂减速后变为慢中子，而慢中子会被铀核吸收发生链式反应，减速剂可由人工控制，C 项正确．铀核的半衰期只由自身决定，而与其他外部因素无关，D 项错误．(2)设钢球反弹后的速度大小为v 1，铁块的速度大小为v ，碰撞时间极短，系统动量守恒mv 0＝Mv －mv 1 碰撞后钢球做平抛运动x ＝v 1t h ＝gt 2联立以上两式解得t ＝1 s ，v 1＝2 m/s ，v ＝4 m/s 整个过程由动能定理得－μMgl ＝0－Mv 2得l ＝＝m ＝2 m.4.(1)下列说法正确的是( )A ．氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，在向低能级跃迁时放出光子的频率一定等于入射光子的频率 B. Th(钍)核衰变为Pa(镤)核时，衰变前Th 核质量等于衰变后Pa 核与β粒子的总质量C ．α粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的D ．分别用X 射线和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用X 射线照射时光电子的最大初动能较大(2)某宇航员在太空站内做了如下实验：选取两个质量分别为m A ＝0.1 kg 、m B ＝0.2 kg 的小球A 、B 和一根轻质短弹簧，弹簧的一端与小球A 粘连，另一端与小球B 接触而不粘连．现使小球A 和B 之间夹着被压缩的轻质弹簧，处于锁定状态，一起以速度v 0＝0.1 m/s 做匀速直线运动，如图所示．过一段时间，突然解除锁定(解除锁定没有机械能损失)，两球仍沿原直线运动．从弹簧与小球B 刚刚分离开始计时，经时间t ＝3.0 s ，两球之间的距离增加了x＝2.7 m ，求弹簧被锁定时的弹性势能E p .【答案】(1)D (2)0.027 J【解析】(1)前后两次跃迁所跨越的能级不一定相同，故光子频率不一定相等，A 错误；衰变有质量亏损，释放了能量，B 错误；α粒子散射实验是关于原子结构而不是原子核结构的实验，C 错误；X 射线频率高，能量大，故产生光电子的最大初动能较大，D 正确． (2)根据运动关系x ＝(v A －v B )t根据动量守恒有：(m A ＋m B )v 0＝m A v A ＋m B v B 根据能量关系E p ＝m A v ＋m B v －(m A ＋m B )v 联立解得E p ＝0.027 J.5.(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． A ．速度 B ．动能 C ．动量 D ．总能量(2)根据玻尔原子结构理论，氦离子(He ＋)的能级图如图所示．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He ＋处在n ＝4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有________条．(3)如图所示，进行太空行走的宇航员A 和B 的质量分别为80 kg 和100 kg ，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1 m/s.A 将B 向空间站方向轻推后，A 的速度变为0.2 m/s ，求此时B 的速度大小和方向．【答案】(1)C (2)近 6 (3)0.02 m/s 离开空间站方向【解析】（1）由德布罗意波长与粒子的动量关系式可知，由于电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的动量也相等，故C 正确。

高三物理一轮复习学案：第十六章《近代物理》专题四核能核的裂变和聚变(人教版)

2012届高三物理一轮复习学案：第十六章《近代物理》专题四核能核的裂变和聚变［考点透析］一、本专题考点核能、质量亏损、爱因斯坦质能方程、重核裂变、轻核聚变、可控热核反应均为Ⅰ类要求。

二、理解和掌握内容１.核能①核力：质子与质子之间、中子与中子之间、中子与质子之间的一种强相互作用．核力发生作用的距离很短，范围约为2×10-15ｍ，所以每个核子几乎只跟它相邻的核子发生相互作用．②核能：由于核子间存在强大的核力，所以要把原子核拆成一个个核子要提供巨大的能量，同样，当由核子结合成原子核时也要释放巨大的能量．核子结合成原子核时释放的能量或原子核分解成核子时吸收的能量称为原子核的结合能，简称核能．③质量亏损：组成原子核的核子的质量与原子核的质量之差叫做核的质量亏损．但需注意：核反应中质量数是守恒的，要区分原子核的质量与质量数．④质能方程：Ｅ＝ｍＣ2 物体的能量与它的质量成正比,当核反应发生质量亏损时要释放能量,上式可写成:ΔＥ＝ΔｍＣ2. （或写成1μ＝931.5ＭeV ）２.重核的裂变：重核俘获一个中子后分裂为两个(或几个)中等质量的核的反应过程称为重核的裂变．核裂变发生时，往往是伴随释放大量能量的同时放出几个中子，而这些中子又会引起其它重核的裂变，这样就会形成链式反应．例如Ｕ235的一种裂变反应方程为:原子核非常小，如果铀块的体积不够大，中子从铀块中通过时，可能还没碰到铀核时就跑到铀块外面去了．能够发生链式反应的铀块的最小体积叫做它的临界体积．３.轻核的聚变：某些轻核结合成质量较大的核的反应叫轻核的聚变．例如氢核的一种聚变反应方程为:聚变反应往往会比裂变反应释放更多的核能，但反应条件却很苛刻，一般要在几百万度的高温下进行，所以聚变反应也称为热核反应.正因为如此，和平利用聚变反应释放的核能还处于研究试验阶段．到目前为止，世界上所有的核电站利用的全是裂变反应释放的核能. ［例题精析］例题1 云室处在磁感应强度为Ｂ的匀强磁场中，一静止的原子核Ａ在云室中发生一次α衰变而变成一质量为Ｍ的新核，同时辐射出一频率为ν的γ光子．已知α粒子的质量为ｍ，电量为ｑ，其运动轨迹在与磁场垂直的平面内．现测得α粒子运动的轨道半径为Ｒ，试求衰变前原子核Ａ的质量．（已知普朗克常数为ｈ，不计光子的动量）解析：本题主要考查综合运用力学规律解决微观粒子问题的能力．考查的知识点有：①带电粒子在磁场中的圆周运动问题；②动量守恒定律的应用；③爱因斯坦质能方程．根据题意，Ａ核在衰变过程中释放的核能表现在两个方面：新核及α粒子的动能；另外同时辐射出一个γ光子，这样就会导致衰变过程中发生质量亏损Δｍ．如果算出了Δｍ，问题也就迎刃而解了，为此我们可先计算α粒子和新核的动能．用v 表示衰变后α粒子的速度，根据题意：nXe Sr n U 10136549038102359210++→+nHe H H 10423121+→+R v m Bqv 2= ⑴ 用αE 表示α粒子的动能，则有：221mv E =α ⑵ 由以上两式可解得： mBqR E 2)(2=α ⑶ 用1v 表示剩余核的速度，用M E 表示新核的动能，在考虑衰变过程中系统的动量守恒时，因γ光子的动量很小可不予考虑，由动量守恒和动能的定义式可知：mv Mv =1 ⑷ 2121Mv E M =⑸ 由⑶ ⑷ ⑸三式可解得：mBqR M m E M 2)(2⋅= ⑹ 用m ∆表示衰变过程中的质量亏损，利用爱因斯坦质能方程可得： 22222))(()(ch mMc BqR m M c h E E m M ννα++=++=∆ 如果用A M 表示衰变前Ａ核的质量，所以有 2222))((ch mMc BqR m M m M m m M M A ν++++=∆++= 例题２太阳现在正处于主序星演化阶段，它主要是由电子和氢核、氦核等原子核组成，维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是+→+He H e 421142核能，这些核能最后转化为辐射能．根据目前关于恒星演化理论，若由于聚变反应使太阳中氢核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星阶段，为了简化，假定目前太阳全部由电子和氢核组成．⑴为了研究太阳的演化进程，需知道目前太阳的质量Ｍ，已知地球半径Ｒ＝6.4×106ｍ，地球质量ｍ＝6.0×1024kg ，日地中心的距离ｒ＝1.5×1011ｍ，地球表面处的重力加速度ｇ＝10ｍ/ｓ2，１年约为3.2×107秒，试估算目前太阳的质量．⑵已知质子质量ｍp ＝1.6726×10-27kg ，He 42核的质量ｍα＝6.6458×10-27kg ，电子质量ｍe ＝0.9×10-30kg ，光速ｃ＝３×10８ｍ/ｓ，求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能．⑶又已知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上，每秒钟通过的太阳辐射能ω＝1.35×10８Ｗ/ｍ２，试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命．（估算结果只要求一位有效数字）解析：本题的功能主要考查对物理思想、物理方法的掌握程度，同时也考查了分析能力、运算能力等各方面的素质，涉及到的知识点有：“牛顿运动定律”、“万有引力定律”、“圆周运动”及爱因斯坦“质能方程”等，是一道学科内综合题．⑴估算太阳的质量Ｍ设Ｔ为地球绕太阳运动的周期，则有万有引力定律和牛顿运动定律可知：r T m r Mm G 22)2(π= 地球表面处的重力加速度 2R m Gg = 由以上两式联立解得： gR r T m M 232)2(π= 将题中给出数据代入上式得：Ｍ＝２×1030Kg⑵根据质量亏损和质能公式，该核反应每发生一次释放的核能为：ΔＥ＝(4ｍP ＋２ｍe －ｍα)c2 代入数值解得：ΔＥ＝4.2×10-12Ｊ⑶据题中给出的假定，在太阳继续保持在主序星阶段的时间内，发生题中所述的核反应的次数为：%104⨯=pm M N 因此太阳在转入红巨星阶段之前总共能辐射出的能量为: Ｅ＝ＮΔＥ设太阳辐射是各向同性的，则每秒内太阳向外辐射的总能量为:Ｅ0＝4πr 2ω 所以，太阳继续保持在主序星的时间为：0E E t = 由以上各式解得： ()ωπα2244241.0r m c m m m M t p e p ⨯-+=将题中所给数据代入，并以年为单位，可得ｔ＝１×1010年＝100亿年．例题３原来静止的质量为m 0的原子核Ａ，放出一个α粒子后转变成质量为m 1的原子核Ｂ，该原子核在运动方向上又放出α粒子，而衰变成静止的另一原子核Ｃ．已知α粒子的质量为m α，且假设在全部核反应过程中，没有辐射γ射线，求两个α粒子的动能及最后新核的质量ｍ2．解析：本题的考点主要表现在两个方面，动量守恒定律在微观粒子中的应用；爱因斯坦质能方程．因为原子核Ａ原来处于静止状态，且发生两次α衰变后新核仍处于静止，因此根据动量守恒定律可判断出，先后发生衰变的两个α粒子应具有大小相同、方向相反的动量，因而具有相等的动能．所以只需计算第一个α粒子的动能即可．⑴设发生第一次α衰变后α粒子的速度为v ，Ｂ核的反冲速度为1v ，根据动量守恒有： 11v m v m =α用αE 表示α粒子的动能，用1E 表示Ｂ核的动能，则有： 221mv E =α 211121v m E = 根据题意及爱因斯坦质能方程可得：2101)(c m m m E E αα--=+由以上各式可解得： 12101)(m m c m m m m E +--=ααα ⑵设两次衰变质量总亏损为Δｍ，则根据质能方程有： αE mc 22=∆ 所以： ααααm m m m m m m m m m m m 2)(221101002-+---=-∆-= 思考与拓宽：上题中先后两次α衰变过程中质量亏损相同吗？如果不相同，哪次衰变质量亏损更多一些？［能力提升］Ⅰ知识与技能１．关于原子核能及其变化，下列说法中正确的是（）Ａ．核能是原子的核外电子从高能级态向低能级态跃迁时放出的能量Ｂ．使原子核分解为单个核子时一定从外界吸收能量，核子的总质量将增加Ｃ．使原子核分解为单个核子时一定向外释放核能，核子的总质量将减少Ｄ．以上说法均不对２．关于原子核能及其应用，下列说法中错误的是（）Ａ．原子弹是利用聚变反应制造的核武器Ｂ．氢弹是利用热核反应制造的一种核武器Ｃ．实现铀235的链式反应必须使其达到足够的纯度和临界体积Ｄ．太阳内部的进行的核反应是核聚变反应3.我国已经建成的秦川和大亚湾两座核电站利用的是（）Ａ．放射性元素衰变放出的能量Ｂ．人工放射性同位素衰变放出的能量Ｃ．重核裂变放出的核能Ｄ．轻核的聚变放出的核能４．关于原子核及核反应，以下说法中正确的是：（）Ａ．在原子核中，任意两个核子之间都有核力的作用Ｂ．核聚变时核力表现为引力，核裂变时核力表现为斥力Ｃ．由于核力的作用，使得核子在组成原子核时一定释放能量Ｄ．所有的核变化，都将向外释放核能５．关于重核的裂变和氢核的聚变，下面说法正确的是（）Ａ．裂变和聚变过程都有质量亏损，因而都能释放大量核能Ｂ．裂变过程有质量亏损，聚变过程质量有所增加Ｃ．裂变和聚变都需要在极高的温度下进行Ｄ．裂变释放大量核能，聚变需从外界吸收能量６．下面的四个核反应方程中，都有中子释放出来，其中查德威克研究中子的核反应方程是：（）Ａ．n P He Al 103015422713+→+ Ｂ．n C He Be 101264294+→+Ｃ．n He H H 10423121+→+ Ｄ．n B He Li 101054273+→+７．一个锂核Li 73受到一个质子的轰击，变成两个α粒子，这一过程的和反应方程式是-______________________，已知一个氢原子的质量是1.6736×10-27Kg ，一个锂原子的质量是11.6505×10-27Kg ，一个氦原子的质量是 6.6466×10-27Kg, 则上述核反应释放的能量为_____________Ｊ（最后结果取两位有效数字）．Ⅱ能力与素质８．静止的镭Ra22686发生α衰变，释放出的α粒子的动能为Ｅ0，假定衰变时能量全部以动能形式释放出去，则衰变过程中总的质量亏损是（）Ａ．20c E Ｂ．202c E Ｃ．202224c E Ｄ．20222226cE 9．1956年李政道和扬振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，并由吴健雄用Co 6027放射源进行了实验验证．次年李、杨二人为此获得诺贝尔物理奖，Co 6027的衰变方程是：e Az e Ni Co ν++→-016027 其中e ν是反中微子，它的电荷数为零，静止质量可认为是零．⑴Co 6027的核外电子数为_____，上述衰变方程中，衰变产物Ni Az 的质量数A 等于______，核电荷数Z 是________．⑵在衰变前Co 6027核静止，根据云室照片可以看出，衰变产物NiA z 和e 01-的运动径迹不在一条直线上．如果认为衰变产物只有Ni A z 和e 01- ，那么衰变过程将违背_______守恒定律．10．同学们根据中学物理知识讨论“随着岁月的流逝，地球绕太阳公转的周期、日地间的平均距离、地球表面的温度变化趋势”的问题中，有下列结论：①太阳内部进行着剧烈的热核反应，辐射大量光子，根据2mc E ∆=∆可知太阳质量Ｍ在不断减少②根据2r GMm F =和r mv F 2=可知日、地之间距离ｒ将不断增大，地球环绕速度将减小，环绕周期将增大③根据2rGMm F =和r mv F 2=可知日、地之间距离ｒ将不断减小，地球环绕速度将增大，环绕周期将减小④由于太阳质量Ｍ不断减小，辐射光子的功率将不断减小，辐射到地球表面的热功率也将减小，地球表面的温度将逐渐降低上述结论中正确的是：Ａ．只有① Ｂ．只有 ③ Ｃ．只有①②④ Ｄ．只有③④11．某沿海核电站原子反应堆的功率为104ＫＷ，１ｈ消耗核燃料为8.75ｇ，已知每个铀235裂变时释放出的核能为2×108e Ｖ，煤的燃烧热为3.3×107Ｊ／K ｇ．计算核燃料中铀235所占的百分比，并分析1ｇ铀235全部裂变时释放的能量约等于多少千克煤燃烧所释放的热能．（阿伏伽德罗常数Ｎ0＝6.02×1023个/摩尔）专题四 1．B 2．A 3．C 4．C 5．A 6．B 7 He H Li 4211732→+ 2.8 ×10-12 8．D9．⑴ 27 60 28 ⑵动量 10．C11．［提示］⑴百分比ｎ＝(0.44/8.75)×100％＝５％ ⑵2.5×103K ｇ。

高三物理动量守恒定律

【答案】3
【解析】设在第n次碰撞前绝缘球速度为vn-1，碰撞后绝缘球、金属球的速度分别为vn和Vn，由于碰撞过程中系统动量守恒，碰撞前后系统动能相等，设速度向左为正，则 mvn-1=MVn-mvn ① 1 1 1 2 2 mv n 1 2 MV n mv n ② 2 2 2 由①②两式及M=19m解得 9 vn= 10 vn-1 ③ Vn= 1 vn-1 ④ 10 第n次碰撞后绝缘球的动能为 En=(1/2)mvn2=(0.81)nE０ ⑤ E0为第１次碰撞前的动能，即初始能量。绝缘球在θ=θ0=60°与θ=45°处的势能之比为式中l为摆长根据⑤式，经n次碰撞后En/E0=(0.81)n 易算出(0.81)2=0.656,(0.81)3=0.531，因此经过３次碰撞后θ将小于45°。
＊体验应用＊
1.质量为M的小车在光滑水平地面上以速度v0匀速向
右运动，当车中的砂子从底部的小孔中不断流下时，车子的速度将 ( B ) A.减小 B.不变 C.增大 D.无法确定
要点二
综合应用动量观点和能量观点
1.动量观点和能量观点这两个观点研究的是物体或系统运动变化所经历的过程中状态的改变，不对过程变化的细节作深入的研究，而只关心运动状态变化的结果及引起变化的原因，简单地说，只要求知道过程的始末状态动量式、动能式和力在过程中所做的功，即可对问题求解。 2.利用动量观点和能量观点解题应注意下列问题 (1)动量守恒定律是矢量表达式，还可写出分量表达式；而动能定理和能量守恒定律是标量表达式，无分量表达式。 (2)动量守恒定律和能量守恒定律，是自然界中最普遍的规律，它们研究的是物体系，在力学中解题时必须注意动量守恒条件及机械能守恒条件。在应用这两个规律时，当确定了研究对象及运动状态的变化过程后，根据问题的已知条件和求解的未知量，选择研究的两个状态列方程求解。 (3)中学阶段凡可用力和运动解决的问题，若用动量观点或能量观点求解，一般比用力和运动的观点简便。

2024届重庆市高三上学期第一次联合诊断检测全真演练物理试题

2024届重庆市高三上学期第一次联合诊断检测全真演练物理试题一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题木星是太阳系中最大的行星，拥有太阳系中最多的卫星。

截止目前发现的有79颗卫星。

在木星卫星中，木卫一、木卫二、木卫三、木卫四等四颗卫星最早是由伽利略发现的，称为伽利略卫星。

其中木卫三是木星所有卫星中最大的卫星。

小华同学打算根据万有引力知识计算木卫三绕木星运动的周期，他收集了如下数据：木星的质量为1.9×1027kg，半径为7.1×107m，自转周期为9.8h；木卫三的质量为1.48×1023kg，绕木星做匀速圆周运动的轨道半径为1.07×109m；引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2，根据以上数据，小华同学计算出木卫三绕木星的运动周期约为（）A．1天B．7天C．15天D．30天第(2)题如图所示，质量为的导体棒长为，两端与长为的细软铜丝相连，悬挂在磁感线强度、方向竖直向上的匀强磁场中。

将两细软铜丝接入一恒流源，导体棒中的电流I始终保持不变，导体棒从最低点由静止向上摆动，最大摆角为，忽略空气阻力。

则（）A．导体棒受到的安培力方向竖直向上B．导体棒中的电流C．每根铜线所能承受的最大拉力至少为D．静止向上摆至最大摆角处需要的时间为第(3)题静止在匀强电场中的碳14原子核，某时刻放射的某种粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直，且经过相等的时间后形成的轨迹如图所示。

那么碳14的核反应方程可能是（）A．B．C．D．第(4)题如图所示，间距为L的两平行金属导轨ab、cd水平放置，b、d两端通过导线连接一阻值为R的定值电阻.电阻为、长为L的金属棒MN垂直导轨放置。

整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向下匀强磁场中，金属导轨及导线的电阻均忽略不计。

高三物理重核的裂变

原子弹
美国原子弹突袭广岛和长崎造成了巨大的毁伤．在长崎投掷的原子弹爆炸后形成的蘑菇状云团，爆炸产生的气流、烟尘直冲云天，高达12英里多．广岛市区80%的建筑化为灰烬，64000人丧生，72000人受伤，伤亡总人数占全市总人口的 53%．长崎市60%的建筑物被摧毁，伤亡86000人，占全市37% ．
235 92
U+
1 0
n
→15461BaBiblioteka +92 36
K
r+310
n
裂变中释放出巨大的能量，在上述裂变中，裂变后的总质量小于裂变前的总质量，质量亏损：
Δm 0.35781027 kg
释放出的能量为
ΔE Δmc2 201MeV
1kg铀全部裂变，它放出的能量超过2000t优质煤完全燃烧时释放的能量．
法国 75%
立陶宛 73.1%
比利时 57.7% 保加利亚 47.1%
世界核能发电占全部电量1/4
斯洛伐克 47%
瑞典 46.8%
乌克兰 43.8%
韩国 42.8%
匈牙利 38.3%
亚美尼亚 36.4%
核电站－－－－秦山核电站
链式反应
用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变，释放出的中子又引起了其他铀核的裂变，也就是链式反应．
点击观看动画
链式反应
由裂变重核裂变产生的中子使反应一代接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应．
使裂变物资能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界质量。
原子弹
原子弹
“小玩意儿”钚装药重6.1千克，TNT当量2.2万吨，试验中产生了上千万度的高温和数百亿个大气压，致使一座30米高的铁塔被熔化为气体，并在地面上形成一个巨大的弹坑．

高三物理知识点：原子物理学和核物理技术

高三物理知识点：原子物理学和核物理技术1. 原子物理学1.1 原子的基本结构原子由原子核和核外电子组成。

原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。

电子带负电，围绕原子核运动。

1.2 量子力学量子力学是研究微观粒子运动规律的学科。

它主要包括波粒二象性、测不准原理、不确定性原理、能级、量子态等概念。

1.3 原子光谱原子光谱是原子内部能级跃迁时发出的光。

每种元素的原子光谱都有独特的谱线，称为特征谱线。

原子光谱的应用包括光谱分析、激光技术等。

1.4 核反应核反应是指原子核之间或者原子核与粒子之间的相互作用过程。

核反应的类型包括合成反应、分解反应、β衰变、α衰变等。

2. 核物理技术2.1 核能核能是指原子核内部蕴藏的能量。

核能的释放主要通过核裂变和核聚变实现。

核裂变是指重核分裂成两个较轻的核，释放出大量能量。

核聚变是指轻核合并成较重的核，同样释放出大量能量。

2.2 核电站核电站是利用核能发电的设施。

核电站主要通过核裂变反应产生热能，驱动蒸汽轮机发电。

核电站的主要设备包括反应堆、蒸汽发生器、冷却塔等。

2.3 放射性同位素放射性同位素是指具有不稳定核结构，能自发地放射出射线（α射线、β射线、γ射线）的原子。

放射性同位素在医学、农业、工业等领域有着广泛的应用。

2.4 粒子物理粒子物理是研究微观粒子（如电子、夸克、光子等）的性质、相互作用和基本结构的学科。

粒子物理的主要实验方法包括粒子加速器、探测器等。

2.5 核技术应用核技术在许多领域都有广泛的应用，如医学（放射性治疗、核磁共振成像）、工业（无损检测、辐射加工）、农业（放射性同位素示踪、辐射育种）等。

3. 高考重点、热点问题解析3.1 原子结构与元素周期律高考中对原子结构的考查主要涉及原子核外电子排布、元素周期表和元素周期律。

重点掌握原子核外电子的排布规律、元素周期表的构成及元素周期律的实质。

3.2 量子力学基础量子力学是高考的热点，主要考查波粒二象性、测不准原理、不确定性原理等基本概念。

物理课堂精人教3-5全国通用教师用书：第十九章原子核第六节核裂变含答案

第六节核裂变学习目标知识导图知识点1 重核的裂变1．定义使重核分裂成__中等质量__的原子核的核反应叫重核的裂变。

2．核反应类型重核的裂变只发生在__人为控制__的核反应中，自然界不会自发的产生。

3．一种典型的铀核裂变235， 92U ＋10n ―→错误!Ba ＋错误!Kr ＋__3错误!n__。

知识点2 链式反应1．定义重核裂变产生的__中子__使裂变反应一代接一代继续下去的过程叫链式反应.2．条件发生裂变物质的体积大于__临界体积__或裂变物质的质量大于__临界质量__。

知识点3核电站1．核电站的工作原理核电站的核心是__核反应堆__，其简化示意图如图所示。

各部分作用如下:（1)核燃料：反应堆使用浓缩铀(铀235占3％～4％)制成__铀棒__作为核燃料,释放__核能__.（2)减速剂：用__石墨、重水和普通水__,使裂变中产生的中子减速，以便被铀235吸收。

(3)控制棒：由吸收中子能力很强的__镉__制成，用以控制__反应速度__。

（4)水泥防护层：反应堆外层是很厚的__水泥壁__，可防止射线辐射出去。

（5)热交换器:靠__水__和__液态金属钠__在反应堆内外的循环流动,把产生的热量传输出去。

2．核电站与火电站相比有何优缺点(1）优点：①核电站消耗的燃料__很少__。

②作为核燃料的铀、钍等在地球上的可采储量__很大__。

③火电站烧煤要放出很多污染物，而核电站放出的污染物要__少得多__。

（2）缺点：①一旦核泄漏会造成严重的__核污染__。

②核废料处理__比较困难__。

预习反馈『判一判』(1）只要铀块的体积大于临界体积，就可以发生链式反应。

(×）(2）中子从铀块中通过时，一定发生链式反应。

（×)(3）重核裂变释放出大量能量,产生明显的质量亏损，所以核子数要减小。

(×)（4）核反应堆是通过调节中子数目以控制反应速度。

(√）(5)核反应堆用过的核废料无毒无害.(×）『选一选』山东荣成石岛湾核电站总装机规模400万千瓦。

高三物理核裂变知识点总结

高三物理核裂变知识点总结物理学中，核裂变是指重核分裂成两个或更多轻核的过程。

核裂变是一种放出巨大能量的核反应，广泛应用于能源领域和核武器开发。

在高三物理学习中，核裂变是一个重要的知识点。

本文将对高三物理核裂变的知识点进行总结。

1. 核裂变的定义核裂变是指重核被撞击、吸收中子后发生裂变，分裂成两个或更多质量较小的核的过程。

通常情况下，核裂变也伴随着释放出大量的能量。

2. 核裂变的条件核裂变的发生需要满足一定的条件：- 中子激发：核裂变通常需要一个入射中子来撞击重核，激发核内的原子核。

中子的入射能量必须达到一定的阈值，以确保裂变反应发生。

- 核裂变物质：通常使用富含铀-235或钚-239的核材料进行核裂变反应。

这些物质具有较高的裂变截面，易于发生核裂变反应。

- 联动反应：核裂变反应会释放出2~3个中子，这些中子可以再次撞击其他的重核，引发一系列的联动反应。

3. 能量释放核裂变的重要特点之一是能量释放。

核裂变释放的能量来自于质量损失。

根据爱因斯坦的质能方程E=mc^2，质量和能量之间存在着转换关系。

裂变前的重核比裂变后的核少了一部分质量，这部分质量被转换为巨大的能量。

4. 裂变产物核裂变反应产生的裂变产物包括两方面：- 裂变产物核：重核裂变后，会形成两个质量较小的核。

这些裂变产物核通常会带有正电荷，并且具有较高的动能。

- 中子产物：核裂变反应会释放出2~3个中子，这些中子可以被吸收、散射或再次引发其他核反应。

5. 核裂变链式反应核裂变反应通常会引发链式反应。

当一个重核发生裂变时，会产生几个中子。

这些中子可以引发其他重核的裂变，从而产生更多的中子，不断进行下去。

这种连锁反应的特点使得核裂变反应释放出的能量以指数增加的方式增长。

6. 用途核裂变广泛应用于能源领域和核武器开发：- 核能发电：核裂变反应可以用于核能发电。

核电站利用裂变产生的热能转化为电能，为人类提供清洁、高效的能源。

- 核武器：核裂变还可以用于核武器的制造。

2024北京朝阳区高三一模物理试题及答案

2024北京朝阳高三一模物理2024.3（考试时间90分钟满分100分）第一部分本部分共14题，每题3分，共42分。

在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。

1．下列核反应中属于核裂变的是A ．2424011121Na Mg+e-→B ．235114094192054380U+n Xe+Sr+2n →C ．19422192101F+He Ne+H→D ．23411120H+H He+n→2．观察图1、图2两幅图中的现象，下列说法正确的是A ．图1中竖直浸在水中的这段筷子产生了侧移，是由光的折射引起的B ．图1中竖直浸在水中的这段筷子产生了侧移，是由光的反射引起的C ．图2中肥皂膜上的条纹是由于光的全反射形成的D ．图2中肥皂膜上的条纹是由于光的衍射形成的3．如图所示，P 、M 、N 是匀强电场中的三个点，其中M 、N 在同一条电场线上，AB 是过M 点与电场线垂直的直线。

下列说法正确的是A ．正电荷在M 点受到的静电力大于其在N 点受到的静电力B ．将负电荷从M 点移到N 点再移到P 点，电场力先做正功再做负功C ．M 、N 两点电场强度相等，所以M 点电势等于N 点电势D ．M 、N 两点间电势差大于M 、P 两点间电势差4．一列简谐横波在t ＝0时的波形图如图所示。

介质中x ＝2m 处的质点P 沿y 轴方向做简谐运动的表达式为y ＝10sin(5πt )cm 。

下列说法正确的是A ．这列波沿x 轴负方向传播B ．这列波的振幅为20cm C ．这列波的波速为10m/s图2图1D ．t =2s 时P 点位于波峰5．列车进站可简化为匀减速直线运动，在此过程中用t 、x 、v 和a 分别表示列车运动的时间、位移、速度和加速度。

下列图像中正确的是6．如图是一定质量的理想气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的V -T 图像。

已知气体在状态A 时的压强是1.5×105Pa 。

下列说法正确的是A ．气体在状态A 的温度为200K B ．气体在状态C 的压强为3×105PaC ．从状态A 到状态B 的过程中，气体的压强越来越大D ．从状态B 到状态C 的过程中，气体的内能保持不变7．如图所示，电动玩具车沿水平面向右运动，欲飞跃宽度4m d =的壕沟AB 。

初中物理裂变试讲教案

初中物理裂变试讲教案教学目标：1. 让学生了解核裂变的概念，理解核裂变的原理。

2. 使学生掌握核裂变的基本过程，能解释核裂变的相关现象。

3. 培养学生的观察能力、思考能力和实践能力。

教学重点：1. 核裂变的概念。

2. 核裂变的原理。

教学难点：1. 核裂变过程的描述。

2. 核裂变现象的解释。

教学准备：1. 核裂变的相关视频或图片。

2. 核裂变过程的动画或模型。

教学过程：一、导入（5分钟）1. 引导学生回顾核力的概念，让学生思考核力与核反应的关系。

2. 提问：同学们知道吗，核力可以引发一种非常强大的核反应，那就是核裂变。

今天，我们就来学习核裂变。

二、新课导入（15分钟）1. 介绍核裂变的概念：核裂变是指重核在中子的轰击下，分裂成两个质量较小的核，同时释放出巨大的能量的过程。

2. 讲解核裂变的原理：核裂变是由于核内的质子之间存在着强大的核力，当核内的质子数超过一定数量时，核就会变得不稳定。

当中子轰击核时，核内的质子会发生移动，导致核分裂成两个较小的核，同时释放出大量的能量。

三、实例讲解（15分钟）1. 通过核裂变的相关视频或图片，让学生直观地了解核裂变的现象。

2. 讲解核裂变的基本过程：中子轰击、核分裂、能量释放。

3. 分析核裂变过程中质量数和电荷数守恒的原因。

四、课堂互动（10分钟）1. 让学生分组讨论：核裂变与核聚变有何异同？2. 各组汇报讨论成果，教师点评并总结。

五、拓展与应用（10分钟）1. 让学生思考：核裂变在现实生活中的应用。

2. 学生汇报思考结果，教师点评并总结。

六、课堂小结（5分钟）1. 让学生回顾本节课所学内容，总结核裂变的概念、原理和过程。

2. 强调核裂变在科学和生活中的重要性。

教学反思：本节课通过讲解和实例分析，使学生了解了核裂变的概念和原理，掌握了核裂变的基本过程。

在课堂互动环节，学生积极参与讨论，提高了思考和实践能力。

通过拓展与应用，让学生了解了核裂变在现实生活中的应用，培养了学生的实际应用能力。