美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现光子除了有能量之外还有动量，其实验装置如图所示，被电子散射的X光子与入射的X光子相比

题文

（选修模块3-5）（1）美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现光子除了有能量之外还有动量，其实验装置如图所示，被电子散射的X光子与入射的X光子相比______．A．速度减小            B．频率减小C．波长减小            D．能量减小（2）第一代实用核反应堆以铀235为裂变燃料，而在天然铀中占99%的铀238却不能利用，为了解决这个问题，科学家们研究出快中子增殖反应堆使铀238变成高效核燃料．在反应堆中，使用的核燃料是钚239（ 23994Pu），裂变时释放出快中子，周围的铀238吸收快中子后变成铀239，铀239（ 23992U）很不稳定，经过______次β衰变后变成钚239（ 23994Pu），处于激发态的钚239放出γ射线后，其原子序数将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）．（3）在水平放置的气垫导轨上，一个质量为0.4kg的滑块甲以0.5m/s的速度与另一个质量为0.6kg、速度为0.1m/s的滑块乙迎面相撞，碰撞后滑块乙的速度大小变为0.2m/s，此时滑块甲的速度大小为______m/s，方向与它原来的速度方向______（选填“相同”或“相反”）．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，根据λ=hP，知波长增大，频率减小，能量减小故选BD．（2）β衰变，电荷数增加1，质量数不变，铀 23992U衰变后变成钚 23994Pu，电荷数增2，质量数不变，知发生了2次β衰变．处于激发态的钚239放出γ射线后，其原子序数将不变（3）碰撞过程动量守恒，设甲速度方向为正方向，碰后乙的速度方向为正方向，则有：m甲v甲-m乙v乙=m甲v′甲+m乙v′乙代入数据解得：v′甲=0.05m/s，方向与原来方向相同．故答案为：（1）BD （2）2  不变（3）0.05，相同

解析

hP

考点

据考高分专家说，试题“（选修模块3-5）（1）美国物理学家康普.....”主要考查你对 [动量守恒定律 ]考点的理解。

动量守恒定律

动量守恒定律： 1、内容：一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。 2、表达式：m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。 3、动量守恒定律成立的条件： ①系统不受外力或系统所受外力的合力为零； ②系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多，如碰撞问题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多，可以忽略不计； ③系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。 4、动量守恒的速度具有“四性”：①矢量性；②瞬时性；③相对性；④普适性。

动量守恒定律与机械能守恒定律的比较：

系统动量守恒的判断方法:

方法一：南动量守恒的条件判断动量守恒的步骤如下： (1)明确系统由哪几部分组成。 (2)对系统中各物体进行受力分析，分清哪些是内力，哪些是外力。 (3)看所有外力的合力是否为零，或内力是否远大于外力，从而判断系统的动量是否守恒。方法二：南系统动量变化情况判断动量守恒方法如下： (1)明确初始状态系统的总动量是多少。 (2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析，确定每一个物体的动量变化情况。 (3)确定系统动量变化情况，进而判定系统的动量是否守恒。