（金版教程）2016年高考物理二轮复习 专题六　选修3－3、3－4、3－5第16讲　动量守恒和原子物理

（金版教程）2016年高考物理二轮复习 专题六　选修3－3、3－4、3－5第16讲　动量守恒和原子物理内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 动量守恒和原子物理网络构建 高考概况考什么1弹性碰撞与非弹性碰撞、动量守恒定律、动量定理及其应用；2原子的核式结构、玻尔理论、光电效应及应用；3原子核的衰变、质能方程、核反应方程及结合能；4原子物理部分的物理学史和 、 三种射线的特点及应用。 怎么考1以选择题的形式考查原子核衰变、质能方程、光电效应、玻尔理论等知识，难度低；2联系当今热点，以计算题的形式综合考查动量守恒定律、能量守恒及原子核的衰变等知识，难度中等。 怎么办1深刻理解基本概念和基本规律；2强化本专题知识间综合应用类题目的训练；3归纳解决本专题综合类问题的步骤和方法。 对 应 学 生 用 书 一、动量定理 2、1对动量变化 pp 2p 1 的理解pp 2p 1 为矢量式，当 p1、p 2 在同一直线上时，先规定正方向，再用正负表示 p1、p 2，将矢量运算变为代数运算(p 1、p 2 不共线高中物理资源下载平台世昌的博客 ，不要求)。 2动量定理的研究对象通常是单个物体。 映力对时间的积累效果，由 Ftp 2p 1，得：F ，即物体所说明(1)动量定理公式中的 F 是研究对象所受的合外力，包含重力在内，不要漏掉任何力。 (2)F 为变力时应是合外力在作用时间内的平均值。 5动量定理不仅适用于宏观物体的低速运动，对于微观现象中的高速运动仍然适用。 二、动量守恒定律1动量守恒的条件(1)系统 不受外力 或系统所受 3、外力之和为零。 (2)系统所受的外力之和虽不为零，但比系统内力小得多，可以忽略不计，如碰撞问题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等。 (3)系统某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。 2三种表达式(1)p p。 (2)m 2v2m 1v 1m 2v 2。 (3) 动量守恒定律的“四性”(1)矢量性：定律的表达式是一个矢量式，解题时要规定正方向。 (2)相对性：定律表达式中的速度应相对于同一参考系，一般以地面为参考系。 (3)同时性：定律中的初态动量是系统中各物体在相互作用前同高中物理资源下载平台世昌的博客 ，末态动量是系统中各物体在相互作用后同一时刻的瞬时值。 (4)普适 4、性：动量守恒定律不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系统；不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统。 4碰撞的种类及特点种类 特点弹性碰撞 (1)动量 守恒 (2)碰撞前后总动能 相等非弹性碰撞 (1)动量 守恒 (2)动能有 损失完全非弹性碰撞(1)碰后两物体合为一体(2)动量 守恒 (3)动能损失最 大三、能级跃迁1如图所示，能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态定态。 2横线左端的数字“1,2,3”表示量子数，右端的数字“表示氢原子的能级。 3相邻横线间的距离，表示相邻的能级差，量子数越大，相邻的能级差越小。 4带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁。 四、原 5、子核的衰变、核能高中物理资源下载平台世昌的博客 原子核的衰变衰变类型 衰变 衰变衰变方程 X Y 4Z 2 42 X Y Z 1 0 12 个质子和 2 个中子结合成一个整体射出1 个中子转化为 1 个质子和 1 个电子衰变实质2 H2 n 0 42 n H 0 1衰变规律 电荷数守恒、能(1)核反应方程遵循的规律：质量数守恒和电荷数守恒。 (2)质能方程：一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量和它的质量成正比，即 E 3)核能的计算根据爱因斯坦的质能方程，用核反应方程中质量亏损 m(以真空中光速 c3 108 m/s 的平方，即 E 根据 1 原子质量单位(u)相当于 量，用核反应方程中质 6、量亏损(m) 的原子质量单位乘以 E m、)任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于此频率，才能产生光电效应。 (2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大。 (3)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。 (4)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。 世昌的博客 (1)表达式： k Ek 0。 (2)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 2一、 p1p 2p 1p 2 E 2 212 21 12 2 12 )如果碰撞前两物体同向 7、运动，则后面物体的速度必大于前面物体的速度，否则无法实现碰撞。 (2)碰撞后，原来在前的物体的速度一定增大，且原来在前的物体的速度大于或等于原来在后的物体的速度，否则就违背了实际情况。 (3)如果碰前两物体是相向运动，则碰后两物体的运动方向不可能都不改变，除非两物体碰撞后速度均为零。 二、能级低能级。 释放能量，发出能量为 光子，且 mE n。 能级高能级，吸收能量。 (1)光照 (吸收光子)：光子的能量等于能级差 E。 (2)碰撞、加热等：只要入射粒子能量大于或等于能级差即可。 E 外 E。 (3)大于电离能的光子可被吸收将原子电离。 n 的激发态时，可能辐射出的光谱线条数：N C。 2世昌的博客 ，涉及动量定 8、理、动量守恒定律，动能定理，能量守恒，弹性碰撞，非弹性碰撞等知识。 答案(1) (2)1) 设物块在 L 形长木板上的滑行时间为 t，由动量定理得：m t 形长木板右端竖起部分相碰前系统动量守恒：m 2得：v 12解得：s 12 21 )物块与 L 形长木板右端竖起部分相碰系统动量守恒，则3世昌的博客 ：I22m v1：从开始到粘在一起的整个过程中，损失的机械能是多少。 提示小物块从木板左端滑到木板右端的过程中，系统动量守恒。 m 2 m( )2 20 12 2 21代入得 0小物块以 与 粘在一起m 2(m2m) m( )2 2 (m2m)2 21 12 2代入得 0整个过程中损失的机械能E 0拓 9、 展 提 升动量定理及动量守恒定律的应用(1)动量守恒定律解决问题的灵活运用分析题意，明确研究对象。 确定所研究的系统是由哪些物体高中物理资源下载平台世昌的博客。 要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析，区分系统内力和外力，在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件，判断能否应用动量守恒定律。 明确所研究的相互作用过程，确定过程的始、末状态，即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式。 注意：在研究地面上物体间相互作用的过程时，各物体运动的速度均应取地面为参考系。 规定正方向，确定初、末状态动量的正、负号。 根据动量守恒定律列方程求解。 (2)动量守恒在多体多过程问题中的运用对于多个物体、多个过程共存的问 10、题，往往会有共同的特征：最终会出现一个稳定的状态。 例如：系统最终速度为零或做匀速直线运动。 在由多过程存在的情境中，每个小过程，均满足动量守恒。 因此解决此类问题的关键是选取合适的研究对象和作用过程，应用动量守恒定律并结合其他的物理规律进行求解。 例如：多个物体的连续碰撞，两人抛接物体的问题等。 类 题 演 练1.2015郑州质量预测如图所示，质量为 m245 g 的物块( 可视为质点) 放在质量为 M木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为 量为 g 的子弹以速度 00 m/s 沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短) ，g 取 10 m/弹射入后，求：(1)物块相对木 11、板滑行的时间；(2)物块相对木板滑行的位移。 高中物理资源下载平台世昌的博客 (1)1 s (2)3 1) 子弹打入木块过程，由动量守恒定律得(m0m)v 1木块在木板上滑动过程，由动量守恒定律得(m)m 0mM)v 2对子弹木块整体，由动量定理得(m 0m )m 0m)(v 2v 1)联立解得物体相对小车的滑行时间 t 1 g(2)由能量守恒定律得(m)(m0m)v (m0mM)1 12 2联立解得 d3 2015课标全国卷如图，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( 2)M一次碰撞后， 速度同向，且 可能与 果 m M，第一次碰撞后， 以 发生碰撞；所以只需考虑 以 E 选项是正确的。 42015长春质监(多选)处于 n4 能级的大量氢原子，向低能级跃迁的过程中，释放的光子中有两种能使金属 A 产生光电效应，有五种能使金属 B 产生光电效应，则能使金属 B 产生光电。