通用版2017高考物理二輪復(fù)習(xí)第1部分核心突破專題2能量動(dòng)量及原子物理第3講原子物理及動(dòng)量課件

核心專題突破第一部分專題二能量、動(dòng)量和原子物理第3講原子物理和動(dòng)量欄目導(dǎo)航2年考情回顧熱點(diǎn)題型突破熱點(diǎn)題源預(yù)測(cè)對(duì)點(diǎn)規(guī)范演練逐題對(duì)點(diǎn)特訓(xùn)2年考情回顧設(shè)問方式①光電效應(yīng)問題和粒子性[例](2016·全國(guó)卷乙，35(1)題)

(2015·全國(guó)卷Ⅰ，35(1)題)

(2015·全國(guó)卷Ⅱ，35(1)題)②核反應(yīng)方程和核能[例](2016·全國(guó)卷甲，35(1)題)(2016·全國(guó)卷丙，35(1)題)③動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律[例](2016·全國(guó)卷Ⅰ，35(2)題)

(2016·全國(guó)卷Ⅱ，35(2)題)

(2016·全國(guó)卷Ⅲ，35(2)題)

(2015·全國(guó)卷Ⅰ，35(2)題)

(2015·全國(guó)卷Ⅱ，35(2)題)審題要點(diǎn)對(duì)于動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒問題，要審清相互作用過程，正確分析沖量和動(dòng)量的大小和方向，明確過程適用規(guī)律是動(dòng)量守恒定律還是動(dòng)量定理．特別有關(guān)碰撞問題，一定要分清碰撞類型，選擇相應(yīng)規(guī)律，不要把非彈性碰撞當(dāng)成彈性碰撞來(lái)處理。解題模板相互作用的研究對(duì)象―→判斷動(dòng)量是否守恒―→規(guī)定正方向―→定初末狀態(tài)的動(dòng)量―→列動(dòng)量守恒方程―→求解并討論.命題規(guī)律：動(dòng)量定理是高考命題的熱點(diǎn)，主要考查：(1)動(dòng)量定理的應(yīng)用；(2)動(dòng)量定理結(jié)合其他知識(shí)的綜合問題．熱點(diǎn)題型突破題型一動(dòng)量定理及其應(yīng)用方法點(diǎn)撥：1．用動(dòng)量定理解題的基本思路(1)確定研究對(duì)象：一般為單個(gè)物體．(2)進(jìn)行受力分析：求每個(gè)力的沖量，再求合沖量或先求合力，再求其沖量．(3)分析過程找初、末狀態(tài)：選取正方向，確定初、末狀態(tài)的動(dòng)量和各沖量的正負(fù)．(4)列方程：根據(jù)動(dòng)量定理列方程求解。2．對(duì)過程較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，可分段用動(dòng)量定理，也可整個(gè)過程用動(dòng)量定理．1.(2016·全國(guó)卷乙)某游樂園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中．為計(jì)算方便起見，假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度v0豎直向上噴出；玩具底部為平板(面積略大于S)；水柱沖擊到玩具底板后，在豎直方向水的速度變?yōu)榱?，在水平方向朝四周均勻散開．忽略空氣阻力．已知水的密度為ρ，重力加速度大小為g.求(1)噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；(2)玩具在空中懸停時(shí)，其底面相對(duì)于噴口的高度．突破點(diǎn)撥(1)根據(jù)水的密度ρ，噴口的橫截面S和流速v0求噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量(2)水柱沖擊玩具底板后，在豎直方向水的速度變?yōu)榱?，在水平方向朝四周均勻散開，取Δt內(nèi)的質(zhì)量Δm.其豎直方向動(dòng)量改變?cè)趺辞螅?3)水柱沖擊到玩具底板瞬間速度跟初速度v0間的關(guān)系應(yīng)依據(jù)什么規(guī)律確定．2.(2016·北京卷)(1)動(dòng)量定理可以表示為Δp＝FΔt，其中動(dòng)量p和力F都是矢量．在運(yùn)用動(dòng)量定理處理二維問題時(shí)，可以在相互垂直的x、y兩個(gè)方向上分別研究．例如，質(zhì)量為m的小球斜射到木板上，入射的角度是θ，碰撞后彈出的角度也是θ，碰撞前后的速度大小都是v，如圖甲所示．碰撞過程中忽略小球所受重力．a(chǎn)．分別求出碰撞前后x、y方向小球的動(dòng)量變化Δpx、Δpy；b．分析說明小球?qū)δ景宓淖饔昧Φ姆较颍?2)激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的動(dòng)量沿光傳播方向運(yùn)動(dòng)．激光照射到物體上，在發(fā)生反射、折射和吸收現(xiàn)象的同時(shí)，也會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生作用．光鑷效應(yīng)就是一個(gè)實(shí)例，激光束可以像鑷子一樣抓住細(xì)胞等微小顆粒．一束激光經(jīng)S點(diǎn)后被分成若干細(xì)光束，若不考慮光的反射和吸收，其中光束①和②穿過介質(zhì)小球的光路如圖乙所示．圖中O點(diǎn)是介質(zhì)小球的球心，入射時(shí)光束①和②與SO的夾角均為θ，出射時(shí)光束均與SO平行．請(qǐng)?jiān)谙旅鎯煞N情況下，分析說明兩光束因折射對(duì)小球產(chǎn)生的合力的方向．a(chǎn)．光束①和②強(qiáng)度相同；b.光束①比②強(qiáng)度大．解析：(1)(a)x方向的動(dòng)量變化Δpx＝mvx2－mvx1＝mvsin

θ－mvsin

θ＝0.y方向的動(dòng)量變化Δpg＝mv2y－mv1y＝mvcos

θ－(－mvcos

θ)＝2mvcosθ(b)根據(jù)動(dòng)量定理Δp＝F·Δt，物體受力的方向與動(dòng)量變化的方向相同，小球在x方向動(dòng)量變化為零，則不受力，在y方向受到豎直向上的作用力，根據(jù)牛頓第二定律，小球?qū)δ景宓淖饔昧ρ貀軸方向．(2)(a)僅考慮光的折射，設(shè)Δt時(shí)間內(nèi)每束光穿過小球的粒子數(shù)為n，每個(gè)粒子動(dòng)量大小為p；這些粒子進(jìn)入小球前SO方向上的總動(dòng)量p1＝2npcosθ從小球出射時(shí)的總動(dòng)量為p2＝2npp1、p2的方向均沿SO方向根據(jù)動(dòng)量定理FΔt＝p2－p1＝2np(1－cos

θ)＞0可知，小球?qū)@些粒子的作用力F的方向沿SO向右；根據(jù)牛頓第三定律，兩光束對(duì)小球的合力的方向沿SO向左．b．建立如圖所示的Oxy直角坐標(biāo)系．x方向：根據(jù)(2)a同理可知，兩光束對(duì)小球的作用力沿x軸負(fù)方向．y方向：設(shè)Δt時(shí)間內(nèi)，光束①穿過小球的粒子數(shù)為n1，光束②穿過小球的粒子數(shù)為n2，n1＞n2.這些粒子進(jìn)入小球前的總動(dòng)量為p1y＝(n1－n2)psinθ從小球出射時(shí)的總動(dòng)量為p2y＝0根據(jù)動(dòng)量定理：FyΔt＝p2y－p1y＝－(n1－n2)psinθ可知，小球?qū)@些粒子的作用力Fy的方向沿y軸負(fù)方向，根據(jù)牛頓第三定律，兩光束對(duì)小球的作用力沿y軸正方向．所以兩光束對(duì)小球的合力的方向指向左上方．1．動(dòng)量定理的正交分解式Ix＝Fxt＝mv′x－mvx

Iy＝Fyt＝mv′y－mvy2．對(duì)于連續(xù)流體應(yīng)用動(dòng)量定理．(1)確定小段時(shí)間Δt的連續(xù)體為研究對(duì)象．(2)寫出Δt內(nèi)的質(zhì)量Δm與Δt的關(guān)系式．(3)分析連續(xù)Δm的受力情況和動(dòng)量變化．(4)用動(dòng)量定理列方程(5)求解．命題規(guī)律：動(dòng)量守恒定律是高考?？嫉臒狳c(diǎn)，高考多以計(jì)算題出現(xiàn)，難度中等。主要考查(1)兩個(gè)物體或三個(gè)物體相互作用的動(dòng)量守恒問題，(2)碰撞過程動(dòng)量守恒與機(jī)械能問題結(jié)合．題型二動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用方法點(diǎn)撥：1．動(dòng)量守恒定律的解題步驟(1)明確研究對(duì)象，即系統(tǒng)的組成、研究過程．(2)分析受力，判斷動(dòng)量是否守恒．(3)定正方向：確定初、末狀態(tài)的動(dòng)量．(4)列方程：求解或討論．結(jié)論：(1)當(dāng)m1＝m2時(shí)，v′1＝0，v′2＝v1，碰撞后交換了速度。(2)當(dāng)m1>m2時(shí)，v′1>0，v′2>0，碰撞后都向前運(yùn)動(dòng)。(3)當(dāng)m1<m2時(shí)，v′1<0，v′2>0，碰撞后質(zhì)量小的球反彈。突破點(diǎn)撥(1)兩次碰撞時(shí)間極短，說明碰撞過程中動(dòng)量守恒．(2)根據(jù)第1次碰后數(shù)據(jù)，可求A碰前速度；根據(jù)動(dòng)能定理可求A與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)或克服摩擦力做的功，同理可求第2次碰前B的速度．【變式考法】

在上述題中，求兩次碰撞中損失的機(jī)械能之比．2.(2015·全國(guó)卷Ⅰ)如圖，在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上，物體A、B、C位于同一直線上，A位于B、C之間．A的質(zhì)量為m，B、C的質(zhì)量都為M，三者均處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)使A以某一速度向右運(yùn)動(dòng)，求m和M之間應(yīng)滿足什么條件，才能使A只與B、C各發(fā)生一次碰撞，設(shè)物體間的碰撞都是彈性的．利用動(dòng)量和能量觀點(diǎn)解題的技巧(1)若研究對(duì)象為一個(gè)系統(tǒng)，應(yīng)優(yōu)先考慮應(yīng)用動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律．(2)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律都只考查一個(gè)物理過程的初、末兩個(gè)狀態(tài)，對(duì)過程的細(xì)節(jié)不予追究．(3)注意挖掘隱含條件，根據(jù)選取的對(duì)象和過程判斷動(dòng)量和能量是否守恒．題型三光電效應(yīng)能級(jí)躍遷命題規(guī)律：光電效應(yīng)和能級(jí)躍遷是高考命題的兩個(gè)熱點(diǎn)，題型多為選擇題或填空題．主要考查：(1)光電效應(yīng)規(guī)律及光電效應(yīng)方程的應(yīng)用；(2)氫原子的能級(jí)公式及躍遷規(guī)律．方法點(diǎn)撥：1．處理光電效應(yīng)問題的兩條線索一是光的頻率，二是光的強(qiáng)度，兩條線索對(duì)應(yīng)的關(guān)系是：(1)光強(qiáng)→光子數(shù)目多→發(fā)射光電子數(shù)多→光電流大．(2)光子頻率高→光子能量大→產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能大．2．光電效應(yīng)的兩個(gè)圖象(1)Ek－ν曲線如圖甲所示的是光電子最大初動(dòng)能Ek隨入射光頻率ν的變化曲線．由Ek＝hν－W0可知，橫軸上的截距是金屬的截止頻率或極限頻率，縱軸上的截距是金屬的逸出功的負(fù)值，斜率為普朗克常量．(2)I-U曲線如圖乙所示的是光電流強(qiáng)度I隨光電管兩極板間電壓U的變化曲線，圖中Im為飽和光電流，Uc為遏止電壓．32突破點(diǎn)撥(1)要明確氫原子處于n＝3的激發(fā)態(tài)在躍遷過程中，可發(fā)出________種頻率的光．(2)由能級(jí)示意圖可計(jì)算發(fā)出各種光子的________．【變式考法】

在上述題中，求電子從金屬鈉表面逸出時(shí)所需的最小能量是多少．解析：“逸出功為2.49eV”表明使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)的光子的最小能量，即電子從金屬鈉表面逸出時(shí)所需的最小能量為2.49eV2．(2015·南昌模擬)如圖甲所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線(直線與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為4.27，與縱軸的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為0.5)，圖乙是氫原子的能級(jí)圖，下列說法正確的是_______.(填正確答案標(biāo)號(hào))ABDA．該金屬的極限頻率為4.27×1014HzB．根據(jù)該圖線能求出普朗克常量C．該金屬的逸出功為0.5eVD．用n＝3能級(jí)的氫原子躍遷到n＝2能級(jí)時(shí)所輻射的光照射該金屬能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)E．用頻率ν＝5.5×1014Hz的光照射該金屬時(shí)，該金屬發(fā)出的光電子去激發(fā)處于n＝2能級(jí)的氫原子，可能使氫原子躍遷到n＝3能級(jí)解析：(1)根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知，Ek－ν圖象在橫軸上的截距等于該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率ν0，由圖甲知該金屬的極限頻率ν0＝4.27×1014Hz，該金屬的逸出功W0＝hν0＝6.63×10－34×4.27×1014J＝2.83×10－19J＝1.77eV，選項(xiàng)A正確，C錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知圖線的斜率表示普朗克常量，根據(jù)該圖線可求出普朗克常量，選項(xiàng)B正確；氫原子從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)釋放的光子具有的能量E＝1.89eV，這個(gè)能量大于該金屬的逸出功W0＝1.77eV，選項(xiàng)D正確；用頻率ν＝5.5×1014Hz的光照射該金屬時(shí)，該金屬發(fā)生光電效應(yīng)釋放出來(lái)的光電子的最大初動(dòng)能為Ek＝0.5eV，用該金屬發(fā)出的光電子去激發(fā)n＝2能級(jí)的氫原子，不能使氫原子躍遷到n＝3能級(jí)，選項(xiàng)E錯(cuò)誤．利用光電效應(yīng)分析問題，應(yīng)把握的三個(gè)關(guān)系(1)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0.(2)光電子的最大初動(dòng)能Ek可以利用光電管用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)得，即Ek＝eUc，其中Uc是遏止電壓．(3)光電效應(yīng)方程中的W0為逸出功，它與金屬的極限頻率νc的關(guān)系是W0＝hνc.題型四核反應(yīng)和核能命題規(guī)律：核反應(yīng)及核能在近幾年高考出現(xiàn)的頻率較高，主要考查：(1)三種射線的特征和核反應(yīng)方程的書寫．(2)半衰期的計(jì)算和核反應(yīng)釋放核能的計(jì)算．(3)對(duì)結(jié)合能及質(zhì)能方程的理解和應(yīng)用．大于突破點(diǎn)撥解答本題時(shí)應(yīng)明確以下三點(diǎn)：(1)核反應(yīng)方程中，質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)________．(2)明確質(zhì)量虧損Δm的計(jì)算方法．(3)核反應(yīng)釋放的能量：Q＝ΔE＝________，即Q與Δm成________．【變式考法】(1)計(jì)算上述題1中Q1，Q2的大小(1原子質(zhì)量單位u相當(dāng)于931.5MeV能量)．解析：經(jīng)過計(jì)算Δm1＝0.0021u，Δm2＝0.0053u，Q1＝0.0021×931.5MeV＝1.956MeVQ2＝0.0053×931.5MeV＝4.937MeV答案：1.965MeV

4.937