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1、动量 近代物理考试内容范围及要求高考统计高考命题解读内容要求说明20152016201720181.考查方式从近几年高考题来看，对于选修35内容的考查，内容和形式都比较固定，一般第(1)(2)问为选择题和填空题，考查原子和原子核的基本概念和规律.第(3)问计算题是动量定理和动量守恒定律的综合应用.2.命题趋势动量部分要求近两年变化较大，2018年加入动量定理，2019年变为必考，但考查方式还是与以前一样在选修35模块中单独考查，不与其他必考内容综合，不与能量问题综合，所以难度与形式与此前类似，可能以动量定理与动量守恒定律综合为主.2018年删掉“原子核式结构模型”知识点，将“原子能级”改为“氢
2、原子的能级结构、能级公式”；2019年选修35由选考变为必考，但命题特点与形式从2018年高考看与以往相同，2019年应该延续这种特点，命题重点与难度不会有太大变化.51.动量动量定理T12C(2)T12C(3)52.动量守恒定律及其应用T12C(3)53.弹性碰撞和非弹性碰撞只限于一维54.氢原子光谱氢原子的能级结构、能级公式55.原子核的组成56.原子核的衰变半衰期T12C(1)T12C(1)57.放射性同位素放射性的应用与防护58.核力与结合能质量亏损T12C(3)T12C(1)59.核反应方程T12C(2)T12C(1)60.裂变反应聚变反应链式反应T12C(2)61.普朗克能量子假说
3、黑体和黑体辐射T12C(1)62.光电效应T12C(1)T12C(3)T12C(2)63.光的波粒二象性物质波T12C(1)T12C(2)T12C(2)实验十：验证动量守恒定律第1讲动量动量定理一、动量1.定义：物体的质量与速度的乘积.2.表达式：pmv，单位：kgm/s.3.动量的性质(1)矢量性：方向与瞬时速度方向相同.(2)瞬时性：动量是描述物体运动状态的物理量，是针对某一时刻而言的.(3)相对性：大小与参考系的选取有关，通常情况是指相对地面的动量.4.动量与动能、动量的变化量的关系(1)动量的变化量：ppp.(2)动能和动量的关系：Ek.自测1质量为0.5kg的物体，运动速度为3m/s
4、，它在一个变力作用下速度变为7 m/s，方向和原来方向相反，则这段时间内动量的变化量为()A.5kgm/s，方向与原运动方向相反B.5kgm/s，方向与原运动方向相同C.2kgm/s，方向与原运动方向相反D.2kgm/s，方向与原运动方向相同答案A二、冲量和动量定理1.冲量(1)定义：力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量.(2)公式：IFt.(3)单位：Ns.(4)方向：冲量是矢量，其方向与力的方向相同.2.动量定理(1)内容：物体在一个运动过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量.(2)公式：mvmvF(tt)或ppI.3.动量定理的理解(1)动量定理反映了力的冲量与动量变化量之间的
5、因果关系，即外力的冲量是原因，物体的动量变化量是结果.(2)动量定理中的冲量是合力的冲量，而不是某一个力的冲量，它可以是合力的冲量，可以是各力冲量的矢量和，也可以是外力在不同阶段冲量的矢量和.(3)动量定理表达式是矢量式，等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义.自测2(多选)质量为m的物体以初速度v0开始做平抛运动，经过时间t，下降的高度为h，速度变为v，在这段时间内物体动量变化量的大小为()A.m(vv0) B.mgtC.mD.m答案BCD命题点一对动量和冲量的理解1.对动量和动能的理解动量动能物理意义描述机械运动状态的物理量定义式pmvEkmv2标矢性矢量标量变化因素物体所受冲量外力所做
6、的功大小关系pEk对于给定的物体，若动能发生了变化，动量一定也发生了变化；而动量发生变化，动能不一定发生变化.它们都是相对量，均与参考系的选取有关，高中阶段通常选取地面为参考系2.对冲量和功的理解冲量功定义作用在物体上的力和力的作用时间的乘积作用在物体上的力和物体在力的方向上的位移的乘积单位NsJ公式IFt(F为恒力)WFlcos(F为恒力)标矢性矢量标量意义表示力对时间的累积是动量变化的量度表示力对空间的累积是能量变化多少的量度都是过程量，都与力的作用过程相互联系例1如图1所示，质量为m的小滑块沿倾角为的斜面从斜面底端向上滑动，经过时间t1，速度为零并又开始下滑，经过时间t2回到斜面底端，滑
7、块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为Ff.在整个运动过程中，重力对滑块的总冲量为()图1A.mg(t1t2)sinB.mg(t1t2)sinC.mg(t1t2) D.0答案C变式1如图2所示，在某届亚洲杯足球赛上，一足球运动员踢一个质量为0.4kg的足球.图2(1)若开始时足球的速度大小是4m/s，方向向右，踢球后，球的速度大小是10 m/s，方向仍向右(如图甲)，求足球的初动量、末动量以及踢球过程中动量的改变量；(2)若足球以10m/s的速度向右撞向球门门柱，然后以3 m/s的速度反向弹回(如图乙)，求这一过程中足球的动量改变量.答案见解析解析(1)取向右为正方向，初、末动量分别为pmv0.
8、44 kgm/s1.6 kgm/s，方向向右，pmv0.410 kgm/s4 kgm/s，方向向右，动量的改变量为ppp2.4 kgm/s，方向向右.(2)取向右为正方向，初、末动量分别为p1mv10.410 kgm/s4 kgm/s，方向向右，p2mv20.4(3) kgm/s1.2 kgm/s，负号表示方向向左，动量的改变量为pp2p15.2 kgm/s，负号表示方向向左.变式2下列关于动量的说法正确的是()A.质量大的物体动量一定大B.速度大的物体动量一定大C.两物体动能相等，动量不一定相同D.两物体动能相等，动量一定相同答案C命题点二动量定理的理解与应用1.动量定理的理解(1)中学物理
9、中，动量定理研究的对象通常是单个物体.(2)Ftpp是矢量式，两边不仅大小相等，而且方向相同.式中Ft是物体所受的合外力的冲量.(3)Ftpp除表明两边大小、方向的关系外，还说明了两边的因果关系，即合外力的冲量是动量变化的原因.(4)由Ftpp，得F，即物体所受的合外力等于物体的动量对时间的变化率.2.解题的基本思路(1)确定研究对象.在中学阶段用动量定理讨论的问题，其研究对象一般仅限于单个物体.(2)对物体进行受力分析.可先求每个力的冲量，再求各力冲量的矢量和合力的冲量；或先求合力，再求其冲量.(3)抓住过程的初、末状态，选好正方向，确定各动量和冲量的正负号.(4)根据动量定理列方程，如有必
10、要还需要补充其他方程，最后代入数据求解.例2(2018江苏单科12C(3)如图3所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m，运动速度的大小为v，方向向下.经过时间t，小球的速度大小为v，方向变为向上.忽略空气阻力，重力加速度为g，求该运动过程中，小球所受弹簧弹力冲量的大小.图3答案2mvmgt解析取向上为正方向，根据动量定理得mv(mv)I，且I(mg)t解得IFt2mvmgt.变式3(2018南京市、盐城市一模)质量为0.2kg的小球以6m/s的速度竖直向下落至水平地面，经0.2 s后，再以4 m/s的速度反向弹回.取竖直向上为正方向，g10m/s2.求：(1)小球与地面碰撞前后的动量变化；(2
11、)小球受到地面的平均作用力大小.答案(1)2kgm/s，方向竖直向上(2)12N解析(1)小球与地面碰撞过程中动量的变化量为pmv2mv12 kgm/s，方向竖直向上.(2)由动量定理得(Fmg)tp，代入数据得：F12 N.命题点三动量定理与微元法的综合应用1.流体类问题流体及其特点通常液体流、气体流等被广义地视为“流体”，质量具有连续性，通常给出流体密度分析步骤(1)建立“柱体”模型，沿流速v的方向选取一段柱形流体，其横截面积为S(2)微元研究，作用时间t内的一段柱形流体的长度为l，对应的质量为mSvt(3)建立方程，应用动量定理研究这段柱形流体2.微粒类问题微粒及其特点通常电子流、光子流
12、、尘埃等被广义地视为“微粒”，质量具有独立性，通常给出单位体积内粒子数n分析步骤(1)建立“柱体”模型，沿运动的方向选取一段柱体，柱体的横截面积为S(2)微元研究，作用时间t内一段柱体的长度为l，对应的体积为VSv0t，则微元内的粒子数Nnv0St(3)先应用动量定理研究单个粒子，建立方程，再乘以N计算例3如图4所示，由喷泉中喷出的水柱，把一个质量为M的垃圾桶倒顶在空中，水以速率v0、恒定的质量增率(即单位时间喷出的质量)从地下射向空中.求垃圾桶可停留的最大高度.(设水柱喷到桶底后以相同的速率反弹，重力加速度为g)图4答案()2解析设垃圾桶可停留的最大高度为h，水柱到达h高处的速度大小为vt，
13、则vt2v022gh得vt2v022gh以向下为正方向，由动量定理得，在极短时间t内，水受到的冲量为Ft2(t)vt解得F2vt2据题意有FMg联立解得h()2变式4(2018兴化一中四模)离子发动机是利用电场加速离子形成高速离子流而产生推力的航天发动机.工作时将推进剂离子化，使之带电，然后在静电场作用下得到加速后喷出，从而产生推力.这种发动机适用于航天器的姿态控制、位置保持等.设航天器质量为M，单个离子质量为m，带电荷量为q，加速电场的电压为U，高速离子形成的等效电流强度为I.试求该发动机产生的推力.答案I解析选择t时间内喷出的质量为m的离子流为研究对象，根据动量定理得：Ftmv，根据电流的定义式得I，根据动能定理得qUmv2，解得FI.1.下列说法错误的是()A.火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度B.跳高运动员在跳高时跳到沙坑里或海绵垫上可以减小地面对运动员的作用力C.用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减小反冲的影响D.为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度，发动机舱越坚固越好答案D解析火箭向后喷出气流，对气流有向后的力的作用，由于力的作用是相互的，气流对火箭有向前的力的作用，从而使火箭获得巨大速度，故选项A正确；跳高运动员在落地的过程中，动量变化量一定.由动量定理可知，运动员受到的冲量
