《福建省高考物理二轮专题总复习 专题10 动量、原子物理及波粒二象性(选考)课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《福建省高考物理二轮专题总复习 专题10 动量、原子物理及波粒二象性(选考)课件（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题 十动量、原子物理及波粒二象性(选考) 一、动动量和能量 动量和能量是高中物理的主干知识和重点内容动量和能量的知识贯穿于包含力学、热学电磁学、光学、原子物理学等在内的整个物理学从动量和能量的角度分析处理问题是研究物理问题的一条重要的途径，也是解决物理问题最重要的思维方法之一 在解题中应明确碰撞中能量关系，包括： (1)弹性碰撞：碰撞后总动能等于碰撞前总动能 (2)非弹性碰撞：碰撞后总动能小于碰撞前总动能 (3)完全非弹性碰撞：碰撞后两物体粘合在一起，碰撞后总动能小于碰撞前总动能，且系统动能损失最多. 注意:不管是何种碰撞，在整个作用过程中系统的总动量守恒【例1】(2010湖南三校联考) 对
2、于任何一个质量不变的物体，下列说法正确的是()A物体的动量发生变化，其动能一定变化B物体的动量发生变化，其动能一定不变化C物体的动能发生变化，其动量一定变化D物体的动能发生变化，其动量不一定变化解析本题考查对动 量与动能的理解，动量是矢量，其变化可以是大小发生变化，也可以是方向发生变化，而动能是标量，只能大小发生变化，故动量变动能不一定变，动能变动量一定变，故选 C .C 【方法技巧小结】 动量p=mv 易与动能 混淆，前者是矢量，遵循矢量合成运算法则，后者是标量，遵循代数计算法则，两者都是状态量，大小关系是p= . 动量变，动能不一定变，但一个物体的动能变，动量一定变【变式训练1】 为了使在
3、光滑水平面同一直线上相向运动的两物体相碰后都能停下来，则碰前两物体必定相同的是（）(填选项前的符号)A速度大小 B质量C动量大小 D动能解析本题考查碰撞过程中对动量与能量变化特点的理解，碰撞过程中不一定动能大小相同碰后就能停下来，这与碰撞的类别有关故选C .C【例2】(2010沧州调研) 如图101 所示，A、B两物体质量之比 = ，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则下列说法中错误的是()A若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统动量守恒B若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成的系统动量守恒C若A、B所受的摩擦
4、力大小相等，A、B组成的系统动量守恒 D若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统动量守恒解析弹簧释放后A、B分别相对于小车向左、向右滑动，它们所受的滑动摩擦力FA向右，FB向左如果A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，由于 = ，所以 = ，则A、B组成的系统所受外力之和不为零，故其动量不守恒，A错误；对A、B、C组成的系统，A、B、C间的摩擦力为内力，该系统所受的外力为竖直方向上的重力和支持力，它们的合力为零，故该系统的动量守恒，B、D正确；若A、B所受摩擦力大小相等，则A、B组成的系统所受外力之和为零，故其动量守恒, C正确. 答案：A【方法技巧小结】 在同一物理过程中，系统的
5、动量是否守恒，与系统的选取密切相关因此，在利用动量守恒定律解决问题时 ，一定要明确在哪一过程中哪些物体组成的系统的动量是守恒的，即要明确研究对象和研究过程 0 B.C. D.变式训练2 小车静止在光滑水平面上，站在车上的人练习打靶(人相对于小车静止不动)，靶装在车上的另一端，如图102 所示，已知车、人、枪和靶的总质量为M(不含子弹)，子弹的质量为m，若子弹离开枪口的水平速度大小为v0 (空气阻力不计)，子弹打入靶中且留在靶里，则子弹射入靶后，小车获得的速度大小为().解析以车、人、枪和靶以及子弹为研究对象，作用前后系统动量守恒由作用前总动量为零可知作用后总动量仍为零，故选 A ，本题也可以分
6、过程进行分析，但相对烦琐 答案：A二、动动量守恒实验实验 动量守恒实验在新课标中要求作为选考内容，其特点是与相关知识的结合，首先要明确实验的目的、原理、方法，其次注意动量与能量及平抛知识的结合总之对实验 的复习要做到“三个掌握、五个会”，即掌握实验目的、步骤、原理；会控制条件、会使用仪器、会观察分析、会处理数据并得出相应的结论、会设计简单 的实验方案【例3】用半径相同的两个小球A、B的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图103 所示，斜槽与水平槽圆滑连接实验时 先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止
7、滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸 上留下各自的痕迹记录纸 上的O点是重垂线所指的位置若测得各落点痕迹到O点的距离：OM=2.68cm，OP=8.62cm，ON=11.50cm，并知A、B两球的质量比为21，则未放B球时A球落地点是记录纸上的_点，系统碰撞前总动量p与碰撞后动量p 的百分误差 = _%.(结果保留一位有效数字)解析 M、N分别是碰后两球的落地点的位置，P是碰前A球的落地点的位置，碰前系统的总动量可等效表示为p=mAOP，碰后总动量可等效表示为p=mAOM+mBON，则其百分误差=2% 【方法技巧小结】 本题考查了对动量守恒定律的验证，对于该实验 一定要弄清楚碰撞前后各球的落点
8、情况，同时能正确的表示各球的动量还要了解误差产生原因及相对误差等概念【变式训练3】某同学用图104( 甲)所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动 量守恒定律图中PQ是斜槽，QR为水平槽实验时 先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸 上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽末端，使A球仍从G处由静止滚下，撞击B球后落在水平地面上，重复操作10次R在记录纸 上的竖直投影点为O.B球落点痕迹如图(乙)所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐(1)碰撞后B球的水平位移应取为_(2)在以下选项中，哪
9、些是本次实验必须进行的测量？A水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离BA球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离C测量A球或B球的直径D测量A球和B球的质量(或两球质量之比)E测量G点相对于水平槽面的高度答案：A、B、D 64.7(利用圆规确定小球平均落地点，答数在64.2到65.2范围内的都给分)cm.三、原子结结构和原子核 原子物理考点重在两个方面，其一是 a 粒子散射实验结 果与原子的核式结构内容，玻尔的三个假设内容与氢原子跃迁发光，并且这些内容又常与光学、动量、功能关系相结合其二是核反应方程和衰变时质 子数、中子数、质量数等的变化情况分析以及根据质能方程计算释放的能量【例
10、4】(多选)氢原子的部分能级如图105 所示已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间由此可推知，氢原子()A从高能级向n=1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短B从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光C从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光解析本题考查玻尔理论从高能级向n=1的能级跃迁的过程中辐射出的最小光子能量为10.2eV，大于3.11eV，A正确已知可见光光子能量在1.62eV到3.11eV之间，从高能级向n=2能级跃迁时发出的光的能量为1.89eV到3.40eV之间，B错从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的
11、能量最高为1.51eV，其频率都比可见光低，C错从n=3到n=2的过程中释放的光的能量等于1.89eV，介于1.62eV到3.11eV之间，所以是可见光，D对答案：AD【方法技巧小结结】 原子在两个能级间跃 迁时辐射或吸收光子的能量 hv=Em-En. 【变式训练4】氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为 =0.6328m， =3.39m，已知波长为 的激光是氖原子在能级间隔为DE1 =1.96eV的两个能级之间跃迁产生的.用DE2表示产生波长为 的激光所对应的跃迁的能级间隔，则DE2的近似值为( )A10.50eV B0.98eVC0.53eV D0.36eV解析根据DE =hv
12、，v= 可知当DE1 =1.96eV， 1=0.6328m当 2=3.39m时，联立可知DE2 =0.36eV答案：D【例5】(多选)下列说法正确的是()A. 是a衰变方程B. 是核聚变反应方程C. 是核裂变反应方程D. 是原子核的人工转变方程解析 A选项中 在质子的轰击下发生的核反应，属于人工转变，A错；C选项是a衰变，不是裂变，C错故选 BD .BD四、光的波粒二象性 光的波动性和微粒性的考点常在选择题 中出现与光的波粒二象性相关的实验现 象，如光电效应、光的干涉等内容是需要大家重点复习的复习时应 正确理解波粒二象性 波粒二象性中所说的波是一种概率波，对大量光子才有意义波粒二象性中所说的粒
13、子，是指其不连续性，是一份一份的能量(1)个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性(2)大的光子容易表现出粒子性；v小的光子容易表现出波动性(3)光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时往往表现为粒子性(4)由光子的能量E=hv，光子的动量p= 表达式也可以看出，光的波动性和粒子性并不矛盾：表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量频率v和波长 .【例6】硅光电池是利用光电效应原理制成的器件，下列表述正确的是()A硅光电池是把光能转变为电 能的一种装置B硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出C逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关
14、D任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应解析 本题考查对光电效应的认识，硅光电池是把光能转变为电 能的一种装置，硅光电池中吸收了光子能量的电子只有光子的能量大于逸出功才能逸出，逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率有关，频率越高，光电子的最大初动能越大，只有频率超过极限频率的光照射到硅光电池上才能产生光电效应答案: A【方法技巧小结结】 复习时应 明确光电效应产生的条件及最大初动能和逸出功等概念的理解.【变式训练5】为了观察到纳米级的微小结构，需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜下列说法中正确的是( )A电子显微镜所利用的电子物质波的波长可以比可见光短，因此不容易发生明显衍射B电子显微镜所利用的电子物质波的波长可以比可见光长，因此不容易发生明显衍射C电子显微镜所利用的电子物质波的波长可以比可见光短，因此更容易发生明显衍射D电子显微镜所利用的电子物质波的波长可以比可见光长，因此更容易发生明显衍射【解析】 为了观察纳米级的微小结构，用光学显微镜是不可能的因为可见光的波长数量级是107m，远大于纳米，会发生明显的衍射现象，因此不能精确聚焦如果用很高的电压使电子加速，使它具有很大的动量，其物质波的波长就会很短，衍射的影响就小多了因此本题应选 A .答案：A
