福建省屆高考物理二輪專題總專項(xiàng)復(fù)習(xí)課件專題動(dòng)量、原子物理及波粒二象性選考

1、福建省屆高考物理二輪專題總專項(xiàng)復(fù)習(xí)課件專題動(dòng)量、原子物理及波粒二象性選考 一、動(dòng)量和能量一、動(dòng)量和能量 動(dòng)量和能量是高中物理的主干知識(shí)和重點(diǎn)內(nèi)容動(dòng)量和能量的知識(shí)貫穿于包含力學(xué)、熱學(xué)電磁學(xué)、光學(xué)、原子物理學(xué)等在內(nèi)的整個(gè)物理學(xué)從動(dòng)量和能量的角度分析處理問題是研究物理問題的一條重要的途徑，也是解決物理問題最重要的思維方法之一 在解題中應(yīng)明確碰撞中能量關(guān)系，包括： (1)彈性碰撞：碰撞后總動(dòng)能等于碰撞前總動(dòng)能 (2)非彈性碰撞：碰撞后總動(dòng)能小于碰撞前總動(dòng)能 (3)完全非彈性碰撞：碰撞后兩物體粘合在一起，碰撞后總動(dòng)能小于碰撞前總動(dòng)能，且系統(tǒng)動(dòng)能損失最多. 注意注意:不管是何種碰撞，在整個(gè)作用過程中系統(tǒng)的

2、總動(dòng)量守恒【例1】(2010湖南三校聯(lián)考) 對(duì)于任何一個(gè)質(zhì)量不變的物體，下列說法正確的是()A物體的動(dòng)量發(fā)生變化，其動(dòng)能一定變化B物體的動(dòng)量發(fā)生變化，其動(dòng)能一定不變化C物體的動(dòng)能發(fā)生變化，其動(dòng)量一定變化D物體的動(dòng)能發(fā)生變化，其動(dòng)量不一定變化解析解析本題考查對(duì)動(dòng)量與動(dòng)能的理解，動(dòng)量是矢量，其變化可以是大小發(fā)生變化，也可以是方向發(fā)生變化，而動(dòng)能是標(biāo)量，只能大小發(fā)生變化，故動(dòng)量變動(dòng)能不一定變，動(dòng)能變動(dòng)量一定變，故選 C .C 【方法技巧小結(jié)】 動(dòng)量p=mv 易與動(dòng)能 混淆，前者是矢量，遵循矢量合成運(yùn)算法則，后者是標(biāo)量，遵循代數(shù)計(jì)算法則，兩者都是狀態(tài)量，大小關(guān)系是p= . 動(dòng)量變，動(dòng)能不一定變，但一個(gè)

3、物體的動(dòng)能變，動(dòng)量一定變2kmE212kEmv【變式訓(xùn)練1】 為了使在光滑水平面同一直線上相向運(yùn)動(dòng)的兩物體相碰后都能停下來，則碰前兩物體必定相同的是（）(填選項(xiàng)前的符號(hào))A速度大小 B質(zhì)量C動(dòng)量大小 D動(dòng)能 解析解析 本題考查碰撞過程中對(duì)動(dòng)量與能量變化特點(diǎn)的理解，碰撞過程中不一定動(dòng)能大小相同碰后就能停下來，這與碰撞的類別有關(guān)故選C .C【例2】(2010滄州調(diào)研) 如圖101所示，A、B兩物體質(zhì)量之比 = ，原來靜止在平板小車C上，A、B間有一根被壓縮的彈簧，地面光滑，當(dāng)彈簧突然釋放后，則下列說法中錯(cuò)誤的是()ABmm32A若A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B若

4、A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒D若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒解析解析彈簧釋放后A、B分別相對(duì)于小車向左、向右滑動(dòng)，它們所受的滑動(dòng)摩擦力FA向右，F(xiàn)B向左如果A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，由于 = ，所以 = ，則A、B組成的系統(tǒng)所受外力之和不為零，故其動(dòng)量不守恒，A錯(cuò)誤；對(duì)A、B、C組成的系統(tǒng)，A、B、C間的摩擦力為內(nèi)力，該系統(tǒng)所受的外力為豎直方向上的重力和支持力，它們的合力為零，故該系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，B、D正確；若A、B所受摩擦力大小相等，則A、B組成的系統(tǒng)所受

5、外力之和為零，故其動(dòng)量守恒, C正確. 3232ABmmABFF答案：A【方法技巧小結(jié)】 在同一物理過程中，系統(tǒng)的動(dòng)量是否守恒，與系統(tǒng)的選取密切相關(guān)因此，在利用動(dòng)量守恒定律解決問題時(shí)，一定要明確在哪一過程中哪些物體組成的系統(tǒng)的動(dòng)量是守恒的，即要明確研究對(duì)象和研究過程 0 B.C. D.0mvMm變式訓(xùn)練2 小車靜止在光滑水平面上，站在車上的人練習(xí)打靶(人相對(duì)于小車靜止不動(dòng))，靶裝在車上的另一端，如圖102所示，已知車、人、槍和靶的總質(zhì)量為M(不含子彈)，子彈的質(zhì)量為m，若子彈離開槍口的水平速度大小為v0 (空氣阻力不計(jì))，子彈打入靶中且留在靶里，則子彈射入靶后，小車獲得的速度大小為().0mv

6、Mm0mvM解析解析以車、人、槍和靶以及子彈為研究對(duì)象，作用前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒由作用前總動(dòng)量為零可知作用后總動(dòng)量仍為零，故選 A ，本題也可以分過程進(jìn)行分析，但相對(duì)煩瑣答案：A二、動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)二、動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn) 動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)在新課標(biāo)中要求作為選考內(nèi)容，其特點(diǎn)是與相關(guān)知識(shí)的結(jié)合，首先要明確實(shí)驗(yàn)的目的、原理、方法，其次注意動(dòng)量與能量及平拋知識(shí)的結(jié)合總之對(duì)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)要做到“三個(gè)掌握、五個(gè)會(huì)”，即掌握實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、步驟、原理；會(huì)控制條件、會(huì)使用儀器、會(huì)觀察分析、會(huì)處理數(shù)據(jù)并得出相應(yīng)的結(jié)論、會(huì)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案【例3】用半徑相同的兩個(gè)小球A、B的碰撞驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖103所示，斜槽與水平槽圓滑連接

7、實(shí)驗(yàn)時(shí)先不放B球，使A球從斜槽上某一固定點(diǎn)C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡再把B球靜置于水平槽前端邊緣處，讓A球仍從C處由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自的痕跡記錄紙上的O點(diǎn)是重垂線所指的位置若測(cè)得各落點(diǎn)痕跡到O點(diǎn)的距離：OM，OP，ON，并知A、B兩球的質(zhì)量比為2 1，則未放B球時(shí)A球落地點(diǎn)是記錄紙上的_點(diǎn)，系統(tǒng)碰撞前總動(dòng)量p與碰撞后動(dòng)量p 的百分誤差 = _%.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)|ppp解析解析 M、N分別是碰后兩球的落地點(diǎn)的位置，P是碰前A球的落地點(diǎn)的位置，碰前系統(tǒng)的總動(dòng)量可等效表示為p=mAOP，碰后總動(dòng)量可等效表示為p=mAOM+mBON，則其

8、百分誤差|ppp=2% AABAmOP(mOMmON)mOP【方法技巧小結(jié)】 本題考查了對(duì)動(dòng)量守恒定律的驗(yàn)證，對(duì)于該實(shí)驗(yàn)一定要弄清楚碰撞前后各球的落點(diǎn)情況，同時(shí)能正確的表示各球的動(dòng)量還要了解誤差產(chǎn)生原因及相對(duì)誤差等概念【變式訓(xùn)練3】某同學(xué)用圖104(甲)所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律圖中PQ是斜槽，QR為水平槽實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡，再把B球放在水平槽末端，使A球仍從G處由靜止?jié)L下，撞擊B球后落在水平地面上，重復(fù)操作10次R在記錄紙上的豎直投影點(diǎn)為球落點(diǎn)痕跡如圖(

9、乙)所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊(1)碰撞后B球的水平位移應(yīng)取為_(2)在以下選項(xiàng)中，哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量？A水平槽上未放B球時(shí)，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離BA球與B球碰撞后，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離C測(cè)量A球或B球的直徑D測(cè)量A球和B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比)E測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度答案：A、B、D 64.7(利用圓規(guī)確定小球平均落地點(diǎn)，答數(shù)在到范圍內(nèi)的都給分)cm.三、原子結(jié)構(gòu)和原子核三、原子結(jié)構(gòu)和原子核 原子物理考點(diǎn)重在兩個(gè)方面，其一是 a 粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果與原子的核式結(jié)構(gòu)內(nèi)容，玻爾的三個(gè)假設(shè)內(nèi)容與氫原子躍遷發(fā)光，并且這些

10、內(nèi)容又常與光學(xué)、動(dòng)量、功能關(guān)系相結(jié)合其二是核反應(yīng)方程和衰變時(shí)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)量數(shù)等的變化情況分析以及根據(jù)質(zhì)能方程計(jì)算釋放的能量【例4】(多選)氫原子的部分能級(jí)如圖105所示已知可見光的光子能量在到之間由此可推知，氫原子()A從高能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的波長(zhǎng)比可見光的短B從高能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光均為可見光C從高能級(jí)向n=3能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的頻率比可見光的高D從n=3能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光為可見光解析解析本題考查玻爾理論從高能級(jí)向n=1的能級(jí)躍遷的過程中輻射出的最小光子能量為，大于，A正確已知可見光光子能量在到之間，從高能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的能量為到之間，B

11、錯(cuò)從高能級(jí)向n=3能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的能量最高為，其頻率都比可見光低，C錯(cuò)從n=3到n=2的過程中釋放的光的能量等于，介于到之間，所以是可見光，D對(duì)答案：AD【方法技巧小結(jié)】【方法技巧小結(jié)】 原子在兩個(gè)能級(jí)間躍遷時(shí)輻射或吸收光子的能量 hv=Em-En. 【變式訓(xùn)練4】氦氖激光器能產(chǎn)生三種波長(zhǎng)的激光，其中兩種波長(zhǎng)分別為 m， m，已知波長(zhǎng)為 的激光是氖原子在能級(jí)間隔為DE1的兩個(gè)能級(jí)之間躍遷產(chǎn)生的.用DE2表示產(chǎn)生波長(zhǎng)為 的激光所對(duì)應(yīng)的躍遷的能級(jí)間隔，則DE2的近似值為( )A10.50eV BC0.53eV Dl12l2l1l解析解析根據(jù)DE =hv，v= 可知當(dāng)DE1， 1當(dāng) 2時(shí)，聯(lián)立可

12、知DE2答案：Dllcl【例5】(多選)下列說法正確的是()A. 是a衰變方程B. 是核聚變反應(yīng)方程C. 是核裂變反應(yīng)方程D. 是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程1511247162NH CHe123112HHH e238234492902UThHe427301213150HeAlPn解析解析 A選項(xiàng)中 在質(zhì)子的轟擊下發(fā)生的核反應(yīng)，屬于人工轉(zhuǎn)變，A錯(cuò)；C選項(xiàng)是a衰變，不是裂變，C錯(cuò)故選 BD .BD157N四、光的波粒二象性四、光的波粒二象性 光的波動(dòng)性和微粒性的考點(diǎn)常在選擇題中出現(xiàn)與光的波粒二象性相關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如光電效應(yīng)、光的干涉等內(nèi)容是需要大家重點(diǎn)復(fù)習(xí)的復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)正確理解波粒二象性 波粒二象性中所說的

13、波是一種概率波，對(duì)大量光子才有意義波粒二象性中所說的粒子，是指其不連續(xù)性，是一份一份的能量(1)個(gè)別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性；大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動(dòng)性(2)大的光子容易表現(xiàn)出粒子性；v小的光子容易表現(xiàn)出波動(dòng)性(3)光在傳播過程中往往表現(xiàn)出波動(dòng)性；在與物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)往往表現(xiàn)為粒子性(4)由光子的能量E=hv，光子的動(dòng)量p= 表達(dá)式也可以看出，光的波動(dòng)性和粒子性并不矛盾：表示粒子性的粒子能量和動(dòng)量的計(jì)算式中都含有表示波的特征的物理量頻率v和波長(zhǎng) .hll【例6】硅光電池是利用光電效應(yīng)原理制成的器件，下列表述正確的是()A硅光電池是把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置B硅光電池中吸收了光子能量的電子都能逸出C逸出的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率無(wú)關(guān)D任意頻率的光照射到硅光電池上都能產(chǎn)生光電效應(yīng)解析解析 本題考查對(duì)光電效應(yīng)的認(rèn)識(shí)，硅光電池是把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置，硅光電池中吸收了光子能量的電子只有光子的能量大于逸出功才能逸出，逸出的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，頻率越高，光電子的最大初動(dòng)能越大，只有頻率超過極限頻率的光照射到硅光電池上才