【2022】高中物理選修3-5知識點整理

2012屆高考備考物理二輪復(fù)習資料（選修3-5知識點梳理） 谷城一中高三物理組高中物理選修3-5知識點梳理一、動量 動量守恒定律1、動量：可以從兩個側(cè)面對動量進行定義或解釋：①物體的質(zhì)量跟其速度的乘積，叫做物體的動量。②動量是物體機械運動的一種量度。動量的表達式P=mv。單位是kgms.動量是矢量，其方向就是瞬時速度的方向。因為速度是相的，所以動量也是相對的。2據(jù)實際情況有多種表達式，一般常用等號左右分別表示系統(tǒng)作用前后的總動量。運用動量守恒定律要注意以下幾個問題：①動量守恒定律一般是針對物體系的，對單個物體談動量守恒沒有意義。②對于某些特定的問題,例如碰撞、爆炸等，系統(tǒng)在一個非常短的時間內(nèi)，系統(tǒng)內(nèi)部各物體相在這一短暫時間內(nèi)遵循動量守恒定律。一般取地面為參照物。④動量是矢量，因此“系統(tǒng)總動量”是指系統(tǒng)中所有物體動量的矢量和，而不是代數(shù)和。⑤動量守恒定律也可以應(yīng)用于分動量守恒的情況。有時雖然系統(tǒng)所受合外力不等于零，但只要在某一方面上的合外力分量為零，那么在這個方向上系統(tǒng)總動量的分量是守恒的?；プ饔煤蟛徽撌钦吃谝黄穑€是分裂成碎塊，動量守恒定律也都適用。3、動量與動能、動量守恒定律與機械能守恒定律的比較。動量與動能的比較：①動量是矢量,動能是標量。②動量是用來描述機械運動互相轉(zhuǎn)移的物理量而動能往往用來描述機械運動與其他運動(比如)——是從不同側(cè)面反映和描述機械運動的物理量。范圍則要窄得多。這些區(qū)別在使用中一定要注意。4現(xiàn)象叫做碰撞。以物體間碰撞形式區(qū)分，可以分為“對心碰撞”(正碰),而物體碰前速度沿它們質(zhì)心的連線；“非對心碰撞”——中學(xué)階段不研究。以物體碰撞前后兩物體總動能是否變化區(qū)分，可以分為：“彈性碰撞”。碰撞前后物體系總動能”動能損失最大。各類碰撞都遵守動量守恒定律和能量守恒定律，不過在非彈性碰撞中，有一部分動能轉(zhuǎn)變成了其他形式能量，因此動能不守恒了。第-1-頁共10頁2012屆高考備考物理二輪復(fù)習資料（選修3-5知識點梳理） 谷城一中高三物理組二、驗證動量守恒定律（實驗、探究）Ⅰ統(tǒng)動量守恒．11 11 2【實驗原理】利用圖2-1mv=mvm11 11 212m1v的球mv1221 2 11 1速度分別為v和vmv=m1 2 11 12+mv2【實驗器材】兩個小球（大小相等，質(zhì)量不等錘線；白紙；復(fù)寫紙；天平；刻度尺；圓規(guī)．【實驗步驟】m1m2；按圖2-1安裝好斜槽，注意使其末端切線水平，并在地面適當?shù)奈恢梅派习准埡?P復(fù)寫紙，并在白紙上記下重錘線所指的位置O點.首先在不放被碰小球的前提下，讓入射小球從斜槽上同一位置從靜止?jié)L下，重復(fù)數(shù)次，便可在復(fù)寫紙上打出多個點，用圓規(guī)作出盡可能小的圓，將這些點包括在圓 圖2-2內(nèi)，則圓心就是不發(fā)生碰撞時入射小球的平均位置P點如圖2-2。將被碰小球放在斜槽末端上，使入射小球與被碰小球能發(fā)生正碰；讓入射小球由某一定高度從靜止開始滾下，重復(fù)數(shù)次，使兩球相碰，按照步驟(3)MN；ONOMOPON的長度；將數(shù)據(jù)代入下列公式，驗證公式兩邊數(shù)值是否相等（在實驗誤差允許的范圍內(nèi)m·OP=m·OM+m·ON1 1 2【注意事項】“和“”是操作中應(yīng)盡量予以滿足的前提條件．測定兩球速度的方法，是以它們做平拋運動的水平位移代表相應(yīng)的速度．斜槽末端必須水平，檢驗方法是將小球放在平軌道上任何位置，看其能否都保持靜止狀態(tài)．入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量．入射球每次都必須從斜槽上同一位置由靜止開始滾下7．m

·OP=m·OM+m

·ON式中相同的量取相同的單位即可．1 1 2【誤差分析】量守恒的誤差就越?。畱?yīng)進行多次碰撞，落點取平均位置來確定，以減小偶然誤差．下列一些原因可能使實驗產(chǎn)生誤差：若兩球不能正碰，則誤差較大；第-2-頁共10頁2012屆高考備考物理二輪復(fù)習資料（選修3-5知識點梳理） 谷城一中高三物理組斜槽末端若不水平，則得不到準確的平拋運動而造成誤差；OPN各點定位不準確帶來了誤差；測量和作圖有偏差；儀器和實驗操作的重復(fù)性不好，使得每次做實驗時不是統(tǒng)一標準．三、彈性碰撞和非彈性碰撞Ⅰ碰撞的種類以物體間碰撞形式分類正碰斜碰彈性碰撞以物體間碰撞前后兩物體的總動能是否發(fā)生變化分類撞。碰撞的種類以物體間碰撞形式分類正碰斜碰彈性碰撞以物體間碰撞前后兩物體的總動能是否發(fā)生變化分類非彈性碰完全非彈性碰撞。非彈性碰完全非彈性失，稱非彈性碰撞。⑶完全非彈性碰撞：在完全非彈性力的作用下，機械能損失最大（轉(zhuǎn)化為內(nèi)能等撞。碰撞物體粘合在一起，具有相同的速度。四、普朗克量子假說 黑體和黑體輻射 一、量子論創(chuàng)立標志：1900志著量子論的誕生。量子論的主要內(nèi)容：“或稱子”，也就是說組成能量的單元是量子。②物質(zhì)的輻射能量不是連續(xù)的，而是以量子的整數(shù)倍跳躍式變化的。量子論的發(fā)展①1905年，愛因斯坦獎量子概念推廣到光的傳播中，提出了光量子論。②1913構(gòu)模型，豐富了量子論。1925二、黑體和黑體輻射熱輻射現(xiàn)象布都與溫度有關(guān)。第-3-頁共10頁2012屆高考備考物理二輪復(fù)習資料（選修3-5知識點梳理） 谷城一中高三物理組這種由于物質(zhì)中的分子、原子受到熱激發(fā)而發(fā)射電磁波的現(xiàn)象稱為熱輻射。①.物體在任何溫度下都會輻射能量。②.率范圍內(nèi)電磁波能力也越大。實驗表明：物體輻射能多少決定于物體的溫度T、輻射的波長、時間的長短和發(fā)射的面積。黑體物體具有向四周輻射能量的本領(lǐng)，又有吸收外界輻射來的能量的本領(lǐng)。黑體是指在任何溫度下，全部吸收任何波長的輻射的物體。實驗規(guī)律：隨著溫度的升高，黑體的輻射強度都有增加；五、光電效應(yīng)Ⅰ1、光電效應(yīng)⑴光電效應(yīng)在光（包括不可見光）的照射下，從物體發(fā)射出電子的現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。⑵光電效應(yīng)的實驗規(guī)律：裝置：如右圖。①任何一種金屬都有一個極限頻率，入射光的頻率必須大于這個極限頻率才能發(fā)生光電效應(yīng)，低于極限頻率的光不能發(fā)生光電效應(yīng)。②光電子的最大初動能與入射光的強度無關(guān)，光隨入射光頻率的增大而增大。③大于極限頻率的光照射金屬時，光電流強度（反映單位時間發(fā)射出的光電子數(shù)的多少強度成正比。④金屬受到光照，光電子的發(fā)射一般不超過10－9秒。2、波動說在光電效應(yīng)上遇到的困難波動說認為：光的能量即光的強度是由光波的振幅決定的與光的頻率無關(guān)。所以波動說對解釋上述實驗規(guī)律中的①②④條都遇到困難3、光子說⑴量子論：1900每一份電磁波的能量h.⑵光子論：1905年愛因斯坦提出：空間傳播的光也是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份稱為一個光子，光子具有的能量與光的頻率成正比。即：h.為普朗克恒量：h=6.63×10－34Js4、光子論對光電效應(yīng)的解釋光的頻率越大，光子能量越大，電子獲得的能量才能越大，飛出時最大初功能也越大。5．光電效應(yīng)方程：E hWk 0第-4-頁共10頁2012屆高考備考物理二輪復(fù)習資料（選修3-5知識點梳理） 谷城一中高三物理組WEk是光電子的最大初動能，當Ek=0時，c為極限頻率= 0.c h六、光的波粒二象性 物質(zhì)波Ⅰ光既表現(xiàn)出波動性，又表現(xiàn)出粒子低的光子表現(xiàn)出的波動性強．德布羅意波物質(zhì)波，hh P從光子的概念上看，光波是一種概率波.七、原子核式結(jié)構(gòu)模型Ⅰ1、電子的發(fā)現(xiàn)和湯姆生的原子模型：⑴電子的發(fā)現(xiàn)：1897電子的發(fā)現(xiàn)表明：原子存在精細結(jié)構(gòu)，從而打破了原子不可再分的觀念。⑵湯姆生的原子模型：1903年湯姆生設(shè)想原子是一個帶電小球，它的正電荷均勻分布在整個球體內(nèi)，而帶負電的電子鑲嵌在正電荷中。2、粒子散射實驗和原子核結(jié)構(gòu)模型⑴粒子散射實驗：1909年，盧瑟福及助手蓋革和馬斯頓完成的.①裝置：如右圖。②現(xiàn)象：絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，仍沿原來方向運動，不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。有少數(shù)粒子發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)90180°，即被反向彈回。⑵原子的核式結(jié)構(gòu)模型：由于粒子的質(zhì)量是電子質(zhì)量的七千多倍，所以電子不會使粒子運動方向發(fā)生明顯的改變，只有原子中的正電荷才有可能對粒子的運動產(chǎn)生明顯的影響。如果正電荷在原子中的分布，像湯姆生模散射實驗現(xiàn)象證明，原子中正電荷不是均勻分布在原子中的。1911很小的核，稱為原子核，原子核集中了原子所有正電荷和幾乎全部的質(zhì)量，帶負電荷的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)。原子核半徑約為10-15m，原子軌道半徑約為10-10m。⑶光譜①觀察光譜的儀器，分光鏡②光譜的分類，產(chǎn)生和特征發(fā)射光譜 連續(xù)光譜 產(chǎn) 生 特征第-5-頁共10頁2012屆高考備考物理二輪復(fù)習資料（選修3-5知識點梳理） 谷城一中高三物理組發(fā)射光譜 連續(xù)光譜 產(chǎn) 生 特征由熾熱的固體、液體和由連續(xù)分布的，一切高壓氣體發(fā)光產(chǎn)生的 長的光組成由不連續(xù)的一些亮線組明線光譜 由稀薄氣體發(fā)光產(chǎn)生的成③光譜分析：

吸收光譜

高溫物體發(fā)出的白光，在連續(xù)光譜的背景上，通過物質(zhì)后某些波長的由一些不連續(xù)的暗線組光被吸收而產(chǎn)生的 成的光譜一種元素，在高溫下發(fā)出一些特點波長的光，在低溫下，也吸收這些波長的光，所以把明線光波中的亮線和吸收光譜中的暗線都稱為該種元素的特征譜線，用來進行光譜分析。八、氫原子光譜Ⅰ氫原子是最簡單的原子，其光譜也最簡單。1885年，巴耳末對當時已知的，在可見光區(qū)的14條譜線作了分析，發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長可以用一1個公式表示：

R(1

1) n=3，4，5，… 22 n2式中R叫做里德伯常量，這個公式成為巴爾末公式。式。氫原子光譜是線狀譜，具有分立特征，用經(jīng)典的電磁理論無法解釋。

410.29397.12 434.17 486.27 656.47 λ∕nm九、原子的能級Ⅰ玻爾的原子模型 ε δ H βH α H⑴原子核式結(jié)構(gòu)模型與經(jīng)典電磁理論的矛盾（兩方面）a波，電子的能量就要不斷減少，最后電子要落到原子核上，這與原子通常是穩(wěn)定的事實相矛盾。b譜是線狀光譜事實相矛盾。⑵玻爾理論克的能量量了化的概念，提了三個假設(shè)：①定態(tài)假設(shè)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)并不向外在輻射能量，這些狀態(tài)叫定態(tài)。②躍遷假設(shè)：原子從一個定態(tài)（設(shè)能量為Em）另一定態(tài)（設(shè)能量為En）時，它輻射成吸收一定頻率的光－子，光子的能量由這兩個定態(tài)的能量差決定，即hv=Em－分布也是不連續(xù)的。第-6-頁共10頁2012屆高考備考物理二輪復(fù)習資料（選修3-5知識點梳理） 谷城一中高三物理組⑶玻爾的氫子模型：（包括電子的動能和原子的熱能）②氫原子的能級圖：氫原子的各個定態(tài)的能量值，叫氫原子的能級。按能量的大小用圖開像的表示出來即能級圖。其中n=1的定態(tài)稱為基態(tài)。n=2以上的定態(tài)，稱為激發(fā)態(tài)。十、原子核的組成 原子核1、天然放射現(xiàn)象⑴天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)：1896年法國物理學(xué)，貝克勒耳發(fā)現(xiàn)鈾或鈾礦石能放射出某種人眼看不見的射線。這種射線可穿透黑紙而使照相底片感光。放射性元素：具有放射性的元素稱放射性元素這表明原子核存在精細結(jié)構(gòu)，是可以再分的。射線組成性質(zhì)射線組成性質(zhì)電離作用貫穿能力氦核組成的粒子流很強很弱高速電子流高頻光子較很強弱較很強強射線種類射線射線射線2、原子核的組成原子核的組成：原子核是由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子在原子核中有：質(zhì)子數(shù)等于電荷數(shù)、核子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)、中子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)減電荷數(shù)十一、原子核的衰變 半衰期Ⅰ⑴衰變：原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變成新核的變化稱為衰變在原子核的衰變過程中，電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒衰變類型 衰變方程

衰變規(guī)律電荷數(shù)減少2衰變 MXM4Y4He 新核Z Z2 2 衰變 MXMY0e 新Z Z

質(zhì)量數(shù)減少4電荷數(shù)增加質(zhì)量數(shù)不變在衰變中新核質(zhì)子數(shù)多一個，而質(zhì)量數(shù)不變是由于反映中有一個中子變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電第-7-頁共10頁2012屆高考備考物理二輪復(fù)習資料（選修3-5知識點梳理） 谷城一中高三物理組1n1H0e.0 1 輻射伴隨著衰變和衰變產(chǎn)生，這時放射性物質(zhì)發(fā)出的射線中就會同時具有和種射線。⑵半衰期：放射性元素的原子核的半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時間，稱該元素的半衰期。放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身因素決定的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒有關(guān)系。十二、放射性的應(yīng)用與防護 放射性同位素Ⅰ放射性同位素：有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素放射性同位素。正電子的發(fā)現(xiàn)：用粒子轟擊鋁時，發(fā)生核反應(yīng)。1934年，約里奧—居里夫婦發(fā)現(xiàn)經(jīng)過α粒子轟擊的鋁片中含有放射性磷30P，154He27Al30P1n2 13 15 0反應(yīng)生成物P是磷的一種同位素，自然界沒有天然的30P，它是通過核反應(yīng)生成的人工放射性同位15素。與天然的放射性物質(zhì)相比，人造放射性同位素：1、放射強度容易控制2、可以制成各種需要的形狀3、半衰期更短4、放射性廢料容易處理放射性同位素的應(yīng)用：①利用它的射線A、由于γ射線貫穿本領(lǐng)強，可以用來γ射線檢查金屬內(nèi)部有沒有砂眼或裂紋，所用的設(shè)備叫γ射線探傷儀．B從而實現(xiàn)自動控制C、利用射線使空氣電離而把空氣變成導(dǎo)電氣體，以消除化纖、紡織品上的靜電D②作為示蹤原子：用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生物研究等.各部位的放射性強度，上面的問題就很容易解決．放射性的防護：⑴在核電站的核反應(yīng)堆外層用厚厚的水泥來防止放射線的外泄⑵用過的核廢料要放在很厚很厚的重金屬箱內(nèi)，并埋在深海里⑶在生活中要有防范意識，盡可能遠離放射源第-8-頁共10頁2012屆高考備考物理二輪復(fù)習資料（選修3-5知識點梳理） 谷城一中高三物理組十三、核反應(yīng)方程Ⅰ熟記一些實驗事實的核反應(yīng)方程式。⑴盧瑟福用α粒子轟擊氦核打出質(zhì)子：14N4He17O7 2 8 1⑵貝克勒耳和居里夫人發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象：α238U234Th4He92 90 2β234Th234Pa0e90 91 ⑶查德威克用α粒子轟擊鈹核打出中子：9Be4He12C1n4 2 6 027Al4He30P1n⑷居里夫人發(fā)現(xiàn)正電子：13 2

15 030P30Si0e15 14 11n1H2H0 1 11n136Xe101n90Sr⑹重核裂變：92