（高考解码）2016年高三物理二轮复习教学案+提升练习 专题十一碰撞与动量守恒、近代物理基础

（高考解码）2016年高三物理二轮复习教学案+提升练习 专题十一碰撞与动量守恒、近代物理基础内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 、定律外，主要体现为三个方面：一是碰撞模型；二是能级跃迁模型；三是核衰变、核反应模型高考对本模块的考查重点突出，且考查平稳动量方面主要考查动量定理、动量守恒定律及其应用；原子物理方面主要考查核反应及核能计算、氢原子的能级结构、高考，动量定理、动量守恒定律及其应用仍然会以计算题形式出现，且会涉及物体的碰撞问题其他考点以选择题或填空题形式出现，主要集中在氢原子的能级结构、能级公式，原子核的组成，核反应方程，光电效应等知识点上，且很可能结合实际问题进行考查体系构建1动量守恒定律(1)动量守恒的条件系统不受外力或系统所受外力之和为零；系统所受的外力之和远远小于内力系统某 2、一方向不受外力或所受外力的矢量和为零，或外力远小于内力，则系统在该方向动量守恒(2)三种表达形式pp.m 1v1m 2v2m 1v1m 2p 1p 原子能级(1)能级图如图所示高中物理资源下载平台世昌的博客 (2)跃迁分析自发跃迁；高能级低能级释放能量，发出能量为 mE n.受激跃迁：低能级高能级，吸收能量a光照(吸收光子)：光子的能量等于能级差 撞、加热等：只要入射粒子能量大于或等于能级差即可 E 外 于电离能的光子可被吸收将原子电离一群氢原子处于量子数为 n 的激发态时，可能辐射出的光谱线条数：NC 1)光电效应的规律入射光的频率必须大于或等于金属的极限频率光电子的最大初动能与入射光的强度 3、无关，只随入射光的频率增大而增大入射光照射到金属板上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不大于 109 s.当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比(2)光电效应方程表达式： kW 0 或 Ek 0.物理意义：金属中的电子吸收一个光子获得的能量是 些能量的一部分用来克服金属的逸出功 下的表现为逸出后电子的最大初动能 反应(1)核力原子核由质子和中子组成，质子和中子是靠强大的核力结合在一起的核力：原子核内部，核子间所特有的相互作用力核力的特点：核力是强相互作用力，在它的作用范围内，核力比库仑力大得多高中物理资源下载平台世昌的博客 核力是短程力，作用范围在 015 m 之内，在 4、大于 015 m 时，核力表现为引力，超过 05 m 时核力急剧下降几乎消失，在小于 015 m 时核力表现为斥力，因此核子不会融合在一起每个核子只跟相邻的核子发生核力作用，这种性质称为核力的饱和性无论是质子间、中子间、质子和中子间均存在核力自然界中的四种基本相互作用力：万有引力、电磁力、强相互作用力、弱相互作用力(2)结合能：原子核是核子凭借核力结合在一起构成的；要把它们分开也需要能量核反应中为把核子分开而需要的能量称为原子核的结合能(3)质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损(4)质能方程：E；E.(5)核反应：核反应过程中遵守质量数和电荷数守恒，但并不能仅 5、根据此两点而随意书写核反应方程，具体书写时一定要尊重反应的实际核反应通常不可逆，方程只能用单向箭头连接核反应中用来轰击原子核的基本粒子通常为 粒子，反应后放出的基本粒子通常为H、 n、 e 和 e 等1 10 0 1 01对于 衰变和 衰变次数的判断顺序，应先由反应质量数变化判断 衰变的次数，再由电荷数变化判断 衰变的次数(6)裂变重核的裂变：重核俘获一个中子后分裂为几个中等质量核的反应过程(释放能量) 链式反应：重核裂变时放出几个中子，再引起其他重核裂变而使裂变反应不断自动进行下去( 原子弹原理)为使裂变的链式反应容易发生，最好利用铀 235.反应堆构造：核燃料、减速剂、镉棒、防护层(7)聚 6、变：把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应，称为聚变，又称热核反应1(2015全国卷)(1) 实物粒子和光都具有波粒二象性下列事实中突出体现波动性的是_(填正确答案标号选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5分每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分)A电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B 射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D人们利用电子显微镜观测物质的微观结构E光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关(2)两滑块 a、b 沿水平面上同一条直线运动，并发生碰撞；碰撞后两者粘在一起运动；经过 7、一段时间后，从光滑路段进入粗糙路段两者的位置 x 随时间 t 变化的图象如图所示求：高中物理资源下载平台世昌的博客 ()滑块 a、b 的质量之比；()整个运动过程中，两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比答案(1)2)()18()1 2解析(1)电子束具有波动性，通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，选项 A 正确 射线在云室中高速运动时，径迹又细又直，表现出粒子性，选项 B 错误人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构，体现出波动性，选项 C 正确电子显微镜是利用电子束工作的，体现了波动性，选项 D 正确光电效应实验，体现的是波的粒子性，选项 E 错误(2)()设 a、b 的质量分别为 m 8、1、m 2，a、b 碰撞前的速度为 v1、v 2 m/s m/s a、b 发生完全非弹性碰撞，碰撞后两滑块的共同速度为 m/s23由动量守恒定律得m 2m 1m 2)v联立式得m18()由能量守恒得，两滑块因碰撞而损失的机械能为E (m1m 2)2 21 12 2 12由图象可知，两滑块最后停止运动由动能定理得，两滑块克服摩擦力所做的功为W (m1m 2)2联立式，并代入题给数据得高中物理资源下载平台世昌的博客 E12知识：波粒二象性，光的干涉，光电效应，完全非弹性碰撞，动量守恒定律，能量守恒定律，动能定理等能力：对波粒二象性的理解能力，图象的分析能力和动量守恒定律与能量守恒定律的分析综合能力 9、试题难度：中等2(2015全国卷)(1)在某次光电效应实验中，得到的遏止电压 入射光的频率 的关系如图所示若该直线的斜率和截距分别为 k 和 b，电子电荷量的绝对值为 e，则普朗克常量可表示为_，所用材料的逸出功可表示为_(2)如图，在足够长的光滑水平面上，物体 A、B、C 位于同一直线上，A 位于 B、C 之间A 的质量为 m，B、C 的质量都为 M，三者均处于静止状态现使 A 以某一速度向右运动，求 m 和 M 之间应满足什么条件，才能使 A 只与 B、C 各发生一次碰撞设物体间的碰撞都是弹性的答案(1) 2)( 2) Mm 1)根据光电效应方程 0 及 eU c 得 ，故 k，b0e h 10、 0)A 向右运动与 C 发生第一次碰撞，碰撞过程中，系统的动量守恒、机械能守恒设速度方向向右为正，开始时 A 的速度为 一次碰撞后 C 的速度为 的速度为 11 12 20 12 22 2式得v0m 世昌的博客 mM，第一次碰撞后，A 与 C 速度同向，且 A 的速度小于 C 的速度，不可能与B 发生碰撞；如果 mM，第一次碰撞后，A 停止，C 以 A 碰前的速度向右运动，A 不可能与 B 发生碰撞；所以只需考虑 mM 的情况第一次碰撞后，A 反向运动与 B 发生碰撞设与 B 发生碰撞后，A 的速度为 的速度为 样有 )v m M m 求 A 只与 B、C 各发生一次碰撞，应有立式得M 20 11、解得m( 2) M5另一解 m( 2)M 舍去5所以，m 和 M 应满足的条件为( 2) MmM5知识：本题考查了光电效应方程、动量守恒定律、机械能守恒定律能力：主要考查对光电效应方程及动量守恒定律的理解能力和推理能力试题难度：中等3(2015山东高考)(1) 14C 发生放射性衰变成为 14N，半衰期约 5 700 年已知植物存活期间，其体内 14C 与 12C 的比例不变；生命活动结束后， 14C 的比例持续减少现通过测量得知，某古木样品中 14C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一下列说法正确的是_(双选，填正确答案标号 )高中物理资源下载平台世昌的博客 该古木的年代距今约 5 70 12、0 年b 12C、 13C、 14C 具有相同的中子数c 14C 衰变为 14N 的过程中放出 射线d增加样品测量环境的压强将加速 14C 的衰变(2)如图，三个质量相同的滑块 A、B、C，间隔相等地静置于同一水平直轨道上现给滑块 A 向右的初速度 段时间后 A 与 B 发生碰撞，碰后 A、B 分别以 速度18 34向右运动，B 再与 C 发生碰撞，碰后 B、C 粘在一起向右运动滑块 A、B 与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值两次碰撞时间均极短求 B、C 碰后瞬间共同速度的大小答案(1)2) 1)古木样品中 14C 的比例是现代植物所制样品的二分之一，根据半衰期的定义知该古木的年代距今约 5 700 年，选项 a 正确同位素具有相同的质子数，不同的中子数，选项 b 错误. 14C 的衰变方程为 C N 1 e，所以此衰变过程放出 射线，选项 c 正146 147 0确放射性元素的半衰期与核内部自身因素有关，与原子所处的化学状态和外部条件无关，选项 d 错误(2)设滑块质量为 m，A 与 B 碰撞前 A 的速度为 题意知，碰撞后 A 的速度vA 的速度 动量守恒定律得18 34A设碰撞前 A 克服轨道阻力所做的功为 功能关系得 12 20 12 2 与 C 碰撞前 B 的速度为 vB，B 克服轨道阻力所做的功为 功能关系得 m。