《高考物理二轮复习 第1部分 核心突破 专题2 能量、动量和原子物理 第3讲 原子物理和动量课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理二轮复习 第1部分 核心突破 专题2 能量、动量和原子物理 第3讲 原子物理和动量课件（61页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、核心专题突破第一部分第一部分专题二能量、动量和原子物理专题二能量、动量和原子物理第第3 3讲原子物理和动量讲原子物理和动量栏目导航栏目导航2 2年考情回顾年考情回顾热点题型突破热点题型突破热点题源预测热点题源预测对点规范演练对点规范演练逐题对点特训逐题对点特训2 2年考情回顾年考情回顾设设问问方方式式光电光电效应问效应问题和粒题和粒子性子性例例(2016全国卷乙，全国卷乙，35(1)题题)(2015全国卷全国卷，35(1)题题)(2015全国卷全国卷，35(1)题题)核反核反应方程应方程和核能和核能例例(2016全国卷甲，全国卷甲，35(1)题题)(2016全国卷丙，全国卷丙，35(1)题题)
2、动量动量定理和定理和动量守动量守恒定律恒定律例例(2016全国卷全国卷，35(2)题题)(2016全国卷全国卷，35(2)题题)(2016全国卷全国卷，35(2)题题)(2015全国卷全国卷，35(2)题题)(2015全国卷全国卷，35(2)题题)审审题题要要点点对于动量定理和动量守恒问题，要审清相互作用过程，对于动量定理和动量守恒问题，要审清相互作用过程，正确分析冲量和动量的大小和方向，明确过程适用规正确分析冲量和动量的大小和方向，明确过程适用规律是动量守恒定律还是动量定理特别有关碰撞问题，律是动量守恒定律还是动量定理特别有关碰撞问题，一定要分清碰撞类型，选择相应规律，不要把非弹性一定要分清
3、碰撞类型，选择相应规律，不要把非弹性碰撞当成弹性碰撞来处理。碰撞当成弹性碰撞来处理。解解题题模模板板相互作用的研究对象相互作用的研究对象判断动量是否守恒判断动量是否守恒规定规定正方向正方向定初末状态的动量定初末状态的动量列动量守恒方程列动量守恒方程求解并讨论求解并讨论.命题规律：命题规律：动量定理是高考命量定理是高考命题的的热点，主要考点，主要考查：(1)动量定理的量定理的应用；用；(2)动量定理量定理结合其他知合其他知识的的综合合问题热点题型突破热点题型突破题型一动量定理及其应用题型一动量定理及其应用方法点拨：方法点拨：1用用动量定理解量定理解题的基本思路的基本思路(1)确定研究确定研究对象
4、：一般象：一般为单个物体个物体(2)进行受力分析：求每个力的冲量，再求合冲量或先求合行受力分析：求每个力的冲量，再求合冲量或先求合力，再求其冲量力，再求其冲量(3)分析分析过程找初、末状程找初、末状态：选取正方向，确定初、末状取正方向，确定初、末状态的的动量和各冲量的正量和各冲量的正负(4)列方程：根据列方程：根据动量定理列方程求解。量定理列方程求解。2对过程程较复复杂的运的运动，可分段用，可分段用动量定理，也可整个量定理，也可整个过程用程用动量定理量定理1. (2016全国卷乙全国卷乙)某游某游乐园入口旁有一园入口旁有一喷泉，泉，喷出的水柱将出的水柱将一一质量量为M的卡通玩具的卡通玩具稳定地
5、定地悬停在空中停在空中为计算方便起算方便起见，假假设水柱从横截面水柱从横截面积为S的的喷口持口持续以速度以速度v0竖直向上直向上喷出；出；玩具底部玩具底部为平板平板(面面积略大于略大于S)；水柱冲；水柱冲击到玩具底板后，到玩具底板后，在在竖直方向水的速度直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开零，在水平方向朝四周均匀散开忽略空气阻力已知水的密度忽略空气阻力已知水的密度为，重力加速度大小，重力加速度大小为g.求求(1)喷泉泉单位位时间内内喷出的水的出的水的质量；量；(2)玩具在空中玩具在空中悬停停时，其底面相，其底面相对于于喷口的高度口的高度突破点拨突破点拨(1)根据水的密度根据水的密度，
6、喷口的横截面口的横截面S和流速和流速v0求求喷泉泉单位位时间内内喷出的水的出的水的质量量(2)水柱冲水柱冲击玩具底板后，在玩具底板后，在竖直方向水的速度直方向水的速度变为零，在零，在水平方向朝四周均匀散开，取水平方向朝四周均匀散开，取t内的内的质量量m.其其竖直方向直方向动量改量改变怎么求怎么求(3)水柱冲水柱冲击到玩具底板瞬到玩具底板瞬间速度跟初速度速度跟初速度v0间的关系的关系应依据依据什么什么规律确定律确定2. (2016北京卷北京卷)(1)动量定理可以表示量定理可以表示为pFt，其中，其中动量量p和力和力F都是矢量在运用都是矢量在运用动量定理量定理处理二理二维问题时，可以，可以在相互垂
7、直的在相互垂直的x、y两个方向上分两个方向上分别研究例如，研究例如，质量量为m的的小球斜射到木板上，入射的角度是小球斜射到木板上，入射的角度是，碰撞后，碰撞后弹出的角度也出的角度也是是，碰撞前后的速度大小都是，碰撞前后的速度大小都是v，如，如图甲所示碰撞甲所示碰撞过程中程中忽略小球所受重力忽略小球所受重力a分分别求出碰撞前后求出碰撞前后x、y方向小球的方向小球的动量量变化化px、py；b分析分析说明小球明小球对木板的作用力的方向木板的作用力的方向(2)激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的动量沿量沿光光传播方向运播方向运动激光照射到物体上，在激光照
8、射到物体上，在发生反射、折射和生反射、折射和吸收吸收现象的同象的同时，也会，也会对物体物体产生作用光生作用光镊效效应就是一个就是一个实例，激光束可以像例，激光束可以像镊子一子一样抓住抓住细胞等微小胞等微小颗粒粒一束激光一束激光经S点后被分成若干点后被分成若干细光束，若不考光束，若不考虑光的反射和光的反射和吸收，其中光束吸收，其中光束和和穿穿过介介质小球的光路如小球的光路如图乙所示乙所示图中中O点是介点是介质小球的球心，入射小球的球心，入射时光束光束和和与与SO的的夹角均角均为，出射，出射时光束均与光束均与SO平行平行请在下面两种情况下，分析在下面两种情况下，分析说明两光束因折射明两光束因折射对
9、小球小球产生的合力的方向生的合力的方向a光束光束和和强度相同；度相同；b.光束光束比比强度大度大解析：解析：(1)(a)x方向的动量变化方向的动量变化pxmvx2mvx1mvsin mvsin 0.y方向的动量变化方向的动量变化pgmv2ymv1ymvcos (mvcos )2mvcos (b)根据动量定理根据动量定理pFt，物体受力的方向与动量变化的，物体受力的方向与动量变化的方向相同，小球在方向相同，小球在x方向动量变化为零，则不受力，在方向动量变化为零，则不受力，在y方向方向受到竖直向上的作用力，根据牛顿第二定律，小球对木板的受到竖直向上的作用力，根据牛顿第二定律，小球对木板的作用力沿作
10、用力沿y轴方向轴方向(2)(a)仅考虑光的折射，设仅考虑光的折射，设t时间内每束光穿过小球的粒子时间内每束光穿过小球的粒子数为数为n，每个粒子动量大小为，每个粒子动量大小为p；这些粒子进入小球前；这些粒子进入小球前SO方方向上的总动量向上的总动量p12npcos 从小球出射时的总动量为从小球出射时的总动量为p22npp1、p2的方向均沿的方向均沿SO方向方向根据动量定理根据动量定理Ftp2p12np(1cos )0可知，小球对这些粒子的作用力可知，小球对这些粒子的作用力F的方向沿的方向沿SO向右；根据牛向右；根据牛顿第三定律，两光束对小球的合力的方向沿顿第三定律，两光束对小球的合力的方向沿SO
11、向左向左b建立如图所示的建立如图所示的Oxy直角坐标系直角坐标系x方向：根据方向：根据(2)a同理可知，两光束对小球的作用力沿同理可知，两光束对小球的作用力沿x轴负轴负方向方向y方向：设方向：设t时间内，光束时间内，光束穿过小球的粒子数为穿过小球的粒子数为n1，光束，光束穿过小球的粒子数为穿过小球的粒子数为n2，n1n2.这些粒子进入小球前的总动量为这些粒子进入小球前的总动量为p1y(n1n2)psin 从小球出射时的总动量为从小球出射时的总动量为p2y0根据动量定理：根据动量定理：Fytp2yp1y(n1n2)psin 可知，小球对这些粒子的作用力可知，小球对这些粒子的作用力Fy的方向沿的方
12、向沿y轴负方向，根轴负方向，根据牛顿第三定律，两光束对小球的作用力沿据牛顿第三定律，两光束对小球的作用力沿y轴正方向轴正方向所以两光束对小球的合力的方向指向左上方所以两光束对小球的合力的方向指向左上方1动量定理的正交分解式动量定理的正交分解式IxFxtmvxmvxIyFytmvymvy2对于连续流体应用动量定理对于连续流体应用动量定理(1)确定小段时间确定小段时间t的连续体为研究对象的连续体为研究对象(2)写出写出t内的质量内的质量m与与t的关系式的关系式(3)分析连续分析连续m的受力情况和动量变化的受力情况和动量变化(4)用动量定理列方程用动量定理列方程(5)求解求解命题规律：命题规律：动量
13、守恒定律是高考常考的量守恒定律是高考常考的热点，高考多以点，高考多以计算算题出出现，难度中等。主要考度中等。主要考查(1)两个物体或三个物体相互作用的两个物体或三个物体相互作用的动量量守恒守恒问题，(2)碰撞碰撞过程程动量守恒与机械能量守恒与机械能问题结合合题型二动量守恒定律的应用题型二动量守恒定律的应用方法点拨：方法点拨：1动量守恒定律的解题步骤动量守恒定律的解题步骤(1)明确研究明确研究对象，即系象，即系统的的组成、研究成、研究过程程(2)分析受力，判断分析受力，判断动量是否守恒量是否守恒(3)定正方向：确定初、末状定正方向：确定初、末状态的的动量量(4)列方程：求解或列方程：求解或讨论结
14、论：(1)当当m1m2时，v10，v2v1，碰撞后交，碰撞后交换了速度。了速度。(2)当当m1m2时，v10，v20，碰撞后都向前运，碰撞后都向前运动。(3)当当m1m2时，v10，碰撞后，碰撞后质量小的球反量小的球反弹。突破点拨突破点拨(1)两次碰撞两次碰撞时间极短，极短，说明碰撞明碰撞过程中程中动量守恒量守恒(2)根据第根据第1次碰后数据，可求次碰后数据，可求A碰前速度；根据碰前速度；根据动能定理可能定理可求求A与水平与水平轨道的道的动摩擦因数或克服摩擦力做的功，同理可摩擦因数或克服摩擦力做的功，同理可求第求第2次碰前次碰前B的速度的速度【变式考法变式考法】 在上述在上述题中，求两次碰撞中
15、中，求两次碰撞中损失的机械能之失的机械能之比比2. (2015全国卷全国卷)如如图，在足，在足够长的光滑水平面上，物体的光滑水平面上，物体A、B、C位于同一直位于同一直线上，上，A位于位于B、C之之间A的的质量量为m，B、C的的质量都量都为M，三者均，三者均处于静止状于静止状态现使使A以某一速度以某一速度向右运向右运动，求，求m和和M之之间应满足什么条件，才能使足什么条件，才能使A只与只与B、C各各发生一次碰撞，生一次碰撞，设物体物体间的碰撞都是的碰撞都是弹性的性的利用动量和能量观点解题的技巧利用动量和能量观点解题的技巧(1)若研究对象为一个系统，应优先考虑应用动量守恒定律若研究对象为一个系统
16、，应优先考虑应用动量守恒定律和能量守恒定律和能量守恒定律(2)动量守恒定律和能量守恒定律都只考查一个物理过程的动量守恒定律和能量守恒定律都只考查一个物理过程的初、末两个状态，对过程的细节不予追究初、末两个状态，对过程的细节不予追究(3)注意挖掘隐含条件，根据选取的对象和过程判断动量和注意挖掘隐含条件，根据选取的对象和过程判断动量和能量是否守恒能量是否守恒题型三光电效应能级跃迁题型三光电效应能级跃迁命题规律：命题规律：光光电效效应和能和能级跃迁是高考命迁是高考命题的两个的两个热点，点，题型多型多为选择题或填空或填空题主要考主要考查：(1)光光电效效应规律及光律及光电效效应方程方程的的应用；用；(
17、2)氢原子的能原子的能级公式及公式及跃迁迁规律律方法点拨：方法点拨：1处理光电效应问题的两条线索处理光电效应问题的两条线索一是光的一是光的频率，二是光的率，二是光的强度，两条度，两条线索索对应的关系是：的关系是：(1)光光强光子数目多光子数目多发射光射光电子数多子数多光光电流大流大(2)光子光子频率高率高光子能量大光子能量大产生光生光电子的最大初子的最大初动能大能大2光电效应的两个图象光电效应的两个图象(1)Ek曲曲线如如图甲所示的是光甲所示的是光电子最大初子最大初动能能Ek随入射光随入射光频率率的的变化曲化曲线由由EkhW0可知，横可知，横轴上的截距是金属的截止上的截距是金属的截止频率或极限
18、率或极限频率，率，纵轴上的截距是金属的逸上的截距是金属的逸出功的出功的负值，斜率，斜率为普朗克常量普朗克常量(2)IU曲曲线如如图乙所示的是光乙所示的是光电流流强度度I随光随光电管两极板管两极板间电压U的的变化曲化曲线，图中中Im为饱和光和光电流，流，Uc为遏止遏止电压32突破点拨突破点拨(1)要明确要明确氢原子原子处于于n3的激的激发态在在跃迁迁过程中，可程中，可发出出_种种频率的光率的光(2)由能由能级示意示意图可可计算算发出各种光子的出各种光子的_【变式考法变式考法】 在上述在上述题中，求中，求电子从金属子从金属钠表面逸出表面逸出时所所需的最小能量是多少需的最小能量是多少解析：解析：“逸
19、出功为逸出功为2.49 eV”表明使金属钠发生光电效应的光表明使金属钠发生光电效应的光子的最小能量，即电子从金属钠表面逸出时所需的最小能量子的最小能量，即电子从金属钠表面逸出时所需的最小能量为为2.49 eV2(2015南昌模拟南昌模拟)如如图甲所示是用光照射某种金属甲所示是用光照射某种金属时逸出逸出的光的光电子的最大初子的最大初动能随入射光能随入射光频率的率的变化化图线(直直线与横与横轴的交点的横坐的交点的横坐标为4.27，与，与纵轴的交点的的交点的纵坐坐标为0.5)，图乙是乙是氢原子的能原子的能级图，下列，下列说法正确的是法正确的是_.(填正确填正确答案答案标号号)ABDA该金属的极限金属
20、的极限频率率为4.271014HzB根据根据该图线能求出普朗克常量能求出普朗克常量C该金属的逸出功金属的逸出功为0.5 eVD用用n3能能级的的氢原子原子跃迁到迁到n2能能级时所所辐射的光照射射的光照射该金属能使金属能使该金属金属发生光生光电效效应E用用频率率5.51014 Hz的光照射的光照射该金属金属时，该金属金属发出的出的光光电子去激子去激发处于于n2能能级的的氢原子，可能使原子，可能使氢原子原子跃迁到迁到n3能能级解析：解析：(1)根据爱因斯坦光电效应方程根据爱因斯坦光电效应方程EkhW0可知，可知，Ek图象在横图象在横轴上的截距等于该金属发生光电效应的极限频率轴上的截距等于该金属发生
21、光电效应的极限频率0，由图甲知该金属的，由图甲知该金属的极限频率极限频率04.271014 Hz，该金属的逸出功，该金属的逸出功W0h06.6310344.271014 J2.831019 J1.77 eV，选项，选项A正确，正确，C错误；根据光错误；根据光电效应方程电效应方程EkhW0可知图线的斜率表示普朗克常量，根据该图线可可知图线的斜率表示普朗克常量，根据该图线可求出普朗克常量，选项求出普朗克常量，选项B正确；氢原子从正确；氢原子从n3能级跃迁到能级跃迁到n2能级释放能级释放的光子具有的能量的光子具有的能量E1.89 eV，这个能量大于该金属的逸出功，这个能量大于该金属的逸出功W01.7
22、7 eV，选项，选项D正确；用频率正确；用频率5.51014 Hz的光照射该金属时，该金属发生的光照射该金属时，该金属发生光电效应释放出来的光电子的最大初动能为光电效应释放出来的光电子的最大初动能为Ek0.5 eV，用该金属发出，用该金属发出的光电子去激发的光电子去激发n2能级的氢原子，不能使氢原子跃迁到能级的氢原子，不能使氢原子跃迁到n3能级，选能级，选项项E错误错误利用光电效应分析问题，应把握的三个关系利用光电效应分析问题，应把握的三个关系(1)爱因斯坦光电效应方程爱因斯坦光电效应方程EkhW0.(2)光电子的最大初动能光电子的最大初动能Ek可以利用光电管用实验的可以利用光电管用实验的方法
23、测得，即方法测得，即EkeUc，其中，其中Uc是遏止电压是遏止电压(3)光电效应方程中的光电效应方程中的W0为逸出功，它与金属的极为逸出功，它与金属的极限频率限频率c的关系是的关系是W0hc.题型四核反应和核能题型四核反应和核能命题规律：命题规律：核反核反应及核能在近几年高考出及核能在近几年高考出现的的频率率较高，主要考高，主要考查：(1)三种射三种射线的特征和核反的特征和核反应方程的方程的书写写(2)半衰期的半衰期的计算算和核反和核反应释放核能的放核能的计算算(3)对结合能及合能及质能方程的理解能方程的理解和和应用用大于大于突破点拨突破点拨解答本解答本题时应明确以下三点：明确以下三点：(1)
24、核反核反应方程中，方程中，质量数与量数与电荷数荷数_(2)明确明确质量量亏损m的的计算方法算方法(3)核反核反应释放的能量：放的能量：QE_，即，即Q与与m成成_【变式考法变式考法】 (1)计算上述算上述题1中中Q1，Q2的大小的大小(1原子原子质量量单位位u相当于相当于931.5 MeV能量能量)解析：解析：经过计算经过计算m10.002 1u，m20.005 3 u，Q10.002 1931.5 MeV1.956 MeVQ20.005 3931.5 MeV4.937 MeV答案：答案：1.965 MeV4.937 MeVABE 常见的射线和核反应类型常见的射线和核反应类型1射线，射线，射线
25、，射线，射线之间的区别射线之间的区别2核反应的四种类型核反应的四种类型动量守恒定律在核反应中的应用动量守恒定律在核反应中的应用热点题源预测热点题源预测考考向向预预测测动量守恒定律在核反应中的应用，可以综合核反应方程的书写，质能动量守恒定律在核反应中的应用，可以综合核反应方程的书写，质能方程，动量守恒，能量守恒等知识，考查学生的综合分析能力，是高方程，动量守恒，能量守恒等知识，考查学生的综合分析能力，是高考命题方向考命题方向解解题题关关键键1.(1)1.(1)在核反应方程中，反应前后质量数和电荷数守恒在核反应方程中，反应前后质量数和电荷数守恒(2)(2)在动量守在动量守恒和能量守恒方程中，一般用
26、质量数表示质量关系恒和能量守恒方程中，一般用质量数表示质量关系(3)(3)在涉及光子在涉及光子的核反应中，光子的动量和能量是否考虑，要根据题意判断的核反应中，光子的动量和能量是否考虑，要根据题意判断失失分分防防范范(1)在求解核反应中的动量守恒时，常出现以下错误；在求解核反应中的动量守恒时，常出现以下错误；核反应中产核反应中产生的新核和粒子的质量数的确定；生的新核和粒子的质量数的确定；在列动量守恒时，是否考虑放出在列动量守恒时，是否考虑放出的光子的动量；的光子的动量；核反应中动能并不守恒核反应中动能并不守恒(2)可以从以下几点防范：可以从以下几点防范：根据核反应规律，确定新核和粒子的质量数；根
27、据核反应规律，确定新核和粒子的质量数；根据题给条件明确根据题给条件明确是否考虑光子的动量；是否考虑光子的动量；若为放能核反应，反应后的动能等于反应前若为放能核反应，反应后的动能等于反应前的动能与释放的核能之和的动能与释放的核能之和.【变式考法变式考法】 (2016甘肃兰州一中期中甘肃兰州一中期中)云室云室处在磁感在磁感应强度度为B的匀的匀强磁磁场中，一静止的中，一静止的质量量为M的原子核在云室中的原子核在云室中发生一次生一次衰衰变，粒子的粒子的质量量为m，带电量量为q，其运，其运动轨迹在与磁迹在与磁场垂直的平面内，垂直的平面内，现测得得粒粒子运子运动的的轨道半径道半径为R，试求在衰求在衰变过程中的程中的质量量亏损(涉及涉及动量量问题时，亏损的的质量可忽略不量可忽略不计)对点规范演练对点规范演练逐题对点特训逐题对点特训
