福建省屆高考物理二輪專題總專項復(fù)習(xí)課件專題動量、原子物理及波粒二象性選考

1、福建省屆高考物理二輪專題總專項復(fù)習(xí)課件專題動量、原子物理及波粒二象性選考 一、動量和能量一、動量和能量 動量和能量是高中物理的主干知識和重點內(nèi)容動量和能量的知識貫穿于包含力學(xué)、熱學(xué)電磁學(xué)、光學(xué)、原子物理學(xué)等在內(nèi)的整個物理學(xué)從動量和能量的角度分析處理問題是研究物理問題的一條重要的途徑，也是解決物理問題最重要的思維方法之一 在解題中應(yīng)明確碰撞中能量關(guān)系，包括： (1)彈性碰撞：碰撞后總動能等于碰撞前總動能 (2)非彈性碰撞：碰撞后總動能小于碰撞前總動能 (3)完全非彈性碰撞：碰撞后兩物體粘合在一起，碰撞后總動能小于碰撞前總動能，且系統(tǒng)動能損失最多. 注意注意:不管是何種碰撞，在整個作用過程中系統(tǒng)的

2、總動量守恒【例1】(2010湖南三校聯(lián)考) 對于任何一個質(zhì)量不變的物體，下列說法正確的是()A物體的動量發(fā)生變化，其動能一定變化B物體的動量發(fā)生變化，其動能一定不變化C物體的動能發(fā)生變化，其動量一定變化D物體的動能發(fā)生變化，其動量不一定變化解析解析本題考查對動量與動能的理解，動量是矢量，其變化可以是大小發(fā)生變化，也可以是方向發(fā)生變化，而動能是標(biāo)量，只能大小發(fā)生變化，故動量變動能不一定變，動能變動量一定變，故選 C .C 【方法技巧小結(jié)】 動量p=mv 易與動能 混淆，前者是矢量，遵循矢量合成運算法則，后者是標(biāo)量，遵循代數(shù)計算法則，兩者都是狀態(tài)量，大小關(guān)系是p= . 動量變，動能不一定變，但一個

3、物體的動能變，動量一定變2kmE212kEmv【變式訓(xùn)練1】 為了使在光滑水平面同一直線上相向運動的兩物體相碰后都能停下來，則碰前兩物體必定相同的是（）(填選項前的符號)A速度大小 B質(zhì)量C動量大小 D動能 解析解析 本題考查碰撞過程中對動量與能量變化特點的理解，碰撞過程中不一定動能大小相同碰后就能停下來，這與碰撞的類別有關(guān)故選C .C【例2】(2010滄州調(diào)研) 如圖101所示，A、B兩物體質(zhì)量之比 = ，原來靜止在平板小車C上，A、B間有一根被壓縮的彈簧，地面光滑，當(dāng)彈簧突然釋放后，則下列說法中錯誤的是()ABmm32A若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，A、B組成的系統(tǒng)動量守恒B若

4、A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，A、B、C組成的系統(tǒng)動量守恒C若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B組成的系統(tǒng)動量守恒D若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C組成的系統(tǒng)動量守恒解析解析彈簧釋放后A、B分別相對于小車向左、向右滑動，它們所受的滑動摩擦力FA向右，F(xiàn)B向左如果A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，由于 = ，所以 = ，則A、B組成的系統(tǒng)所受外力之和不為零，故其動量不守恒，A錯誤；對A、B、C組成的系統(tǒng)，A、B、C間的摩擦力為內(nèi)力，該系統(tǒng)所受的外力為豎直方向上的重力和支持力，它們的合力為零，故該系統(tǒng)的動量守恒，B、D正確；若A、B所受摩擦力大小相等，則A、B組成的系統(tǒng)所受

5、外力之和為零，故其動量守恒, C正確. 3232ABmmABFF答案：A【方法技巧小結(jié)】 在同一物理過程中，系統(tǒng)的動量是否守恒，與系統(tǒng)的選取密切相關(guān)因此，在利用動量守恒定律解決問題時，一定要明確在哪一過程中哪些物體組成的系統(tǒng)的動量是守恒的，即要明確研究對象和研究過程 0 B.C. D.0mvMm變式訓(xùn)練2 小車靜止在光滑水平面上，站在車上的人練習(xí)打靶(人相對于小車靜止不動)，靶裝在車上的另一端，如圖102所示，已知車、人、槍和靶的總質(zhì)量為M(不含子彈)，子彈的質(zhì)量為m，若子彈離開槍口的水平速度大小為v0 (空氣阻力不計)，子彈打入靶中且留在靶里，則子彈射入靶后，小車獲得的速度大小為().0mv

6、Mm0mvM解析解析以車、人、槍和靶以及子彈為研究對象，作用前后系統(tǒng)動量守恒由作用前總動量為零可知作用后總動量仍為零，故選 A ，本題也可以分過程進行分析，但相對煩瑣答案：A二、動量守恒實驗二、動量守恒實驗 動量守恒實驗在新課標(biāo)中要求作為選考內(nèi)容，其特點是與相關(guān)知識的結(jié)合，首先要明確實驗的目的、原理、方法，其次注意動量與能量及平拋知識的結(jié)合總之對實驗的復(fù)習(xí)要做到“三個掌握、五個會”，即掌握實驗?zāi)康?、步驟、原理；會控制條件、會使用儀器、會觀察分析、會處理數(shù)據(jù)并得出相應(yīng)的結(jié)論、會設(shè)計簡單的實驗方案【例3】用半徑相同的兩個小球A、B的碰撞驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖103所示，斜槽與水平槽圓滑連接

7、實驗時先不放B球，使A球從斜槽上某一固定點C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡再把B球靜置于水平槽前端邊緣處，讓A球仍從C處由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自的痕跡記錄紙上的O點是重垂線所指的位置若測得各落點痕跡到O點的距離：OM，OP，ON，并知A、B兩球的質(zhì)量比為2 1，則未放B球時A球落地點是記錄紙上的_點，系統(tǒng)碰撞前總動量p與碰撞后動量p 的百分誤差 = _%.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)|ppp解析解析 M、N分別是碰后兩球的落地點的位置，P是碰前A球的落地點的位置，碰前系統(tǒng)的總動量可等效表示為p=mAOP，碰后總動量可等效表示為p=mAOM+mBON，則其

8、百分誤差|ppp=2% AABAmOP(mOMmON)mOP【方法技巧小結(jié)】 本題考查了對動量守恒定律的驗證，對于該實驗一定要弄清楚碰撞前后各球的落點情況，同時能正確的表示各球的動量還要了解誤差產(chǎn)生原因及相對誤差等概念【變式訓(xùn)練3】某同學(xué)用圖104(甲)所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律圖中PQ是斜槽，QR為水平槽實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復(fù)上述操作10次，得到10個落點痕跡，再把B球放在水平槽末端，使A球仍從G處由靜止?jié)L下，撞擊B球后落在水平地面上，重復(fù)操作10次R在記錄紙上的豎直投影點為球落點痕跡如圖(

9、乙)所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零點與O點對齊(1)碰撞后B球的水平位移應(yīng)取為_(2)在以下選項中，哪些是本次實驗必須進行的測量？A水平槽上未放B球時，測量A球落點位置到O點的距離BA球與B球碰撞后，測量A球落點位置到O點的距離C測量A球或B球的直徑D測量A球和B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比)E測量G點相對于水平槽面的高度答案：A、B、D 64.7(利用圓規(guī)確定小球平均落地點，答數(shù)在到范圍內(nèi)的都給分)cm.三、原子結(jié)構(gòu)和原子核三、原子結(jié)構(gòu)和原子核 原子物理考點重在兩個方面，其一是 a 粒子散射實驗結(jié)果與原子的核式結(jié)構(gòu)內(nèi)容，玻爾的三個假設(shè)內(nèi)容與氫原子躍遷發(fā)光，并且這些

10、內(nèi)容又常與光學(xué)、動量、功能關(guān)系相結(jié)合其二是核反應(yīng)方程和衰變時質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)量數(shù)等的變化情況分析以及根據(jù)質(zhì)能方程計算釋放的能量【例4】(多選)氫原子的部分能級如圖105所示已知可見光的光子能量在到之間由此可推知，氫原子()A從高能級向n=1能級躍遷時發(fā)出的光的波長比可見光的短B從高能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光均為可見光C從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率比可見光的高D從n=3能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光為可見光解析解析本題考查玻爾理論從高能級向n=1的能級躍遷的過程中輻射出的最小光子能量為，大于，A正確已知可見光光子能量在到之間，從高能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光的能量為到之間，B

11、錯從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光的能量最高為，其頻率都比可見光低，C錯從n=3到n=2的過程中釋放的光的能量等于，介于到之間，所以是可見光，D對答案：AD【方法技巧小結(jié)】【方法技巧小結(jié)】 原子在兩個能級間躍遷時輻射或吸收光子的能量 hv=Em-En. 【變式訓(xùn)練4】氦氖激光器能產(chǎn)生三種波長的激光，其中兩種波長分別為 m， m，已知波長為 的激光是氖原子在能級間隔為DE1的兩個能級之間躍遷產(chǎn)生的.用DE2表示產(chǎn)生波長為 的激光所對應(yīng)的躍遷的能級間隔，則DE2的近似值為( )A10.50eV BC0.53eV Dl12l2l1l解析解析根據(jù)DE =hv，v= 可知當(dāng)DE1， 1當(dāng) 2時，聯(lián)立可

12、知DE2答案：Dllcl【例5】(多選)下列說法正確的是()A. 是a衰變方程B. 是核聚變反應(yīng)方程C. 是核裂變反應(yīng)方程D. 是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程1511247162NH CHe123112HHH e238234492902UThHe427301213150HeAlPn解析解析 A選項中 在質(zhì)子的轟擊下發(fā)生的核反應(yīng)，屬于人工轉(zhuǎn)變，A錯；C選項是a衰變，不是裂變，C錯故選 BD .BD157N四、光的波粒二象性四、光的波粒二象性 光的波動性和微粒性的考點常在選擇題中出現(xiàn)與光的波粒二象性相關(guān)的實驗現(xiàn)象，如光電效應(yīng)、光的干涉等內(nèi)容是需要大家重點復(fù)習(xí)的復(fù)習(xí)時應(yīng)正確理解波粒二象性 波粒二象性中所說的

13、波是一種概率波，對大量光子才有意義波粒二象性中所說的粒子，是指其不連續(xù)性，是一份一份的能量(1)個別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性；大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動性(2)大的光子容易表現(xiàn)出粒子性；v小的光子容易表現(xiàn)出波動性(3)光在傳播過程中往往表現(xiàn)出波動性；在與物質(zhì)發(fā)生作用時往往表現(xiàn)為粒子性(4)由光子的能量E=hv，光子的動量p= 表達式也可以看出，光的波動性和粒子性并不矛盾：表示粒子性的粒子能量和動量的計算式中都含有表示波的特征的物理量頻率v和波長 .hll【例6】硅光電池是利用光電效應(yīng)原理制成的器件，下列表述正確的是()A硅光電池是把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置B硅光電池中吸收了光子能量的電子都能逸出C逸出的光電子的最大初動能與入射光的頻率無關(guān)D任意頻率的光照射到硅光電池上都能產(chǎn)生光電效應(yīng)解析解析 本題考查對光電效應(yīng)的認(rèn)識，硅光電池是把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置，硅光電池中吸收了光子能量的電子只有光子的能量大于逸出功才能逸出，逸出的光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)，頻率越高，光電子的最大初動能越大，只有頻率超過極限頻率的光照射到硅光電池上才