高考物理一轮复习 动量守恒定律 波粒二象性 原子结构 基础课时1 动量守恒定律及其应用课件(选修3-
物理大一轮复习讲义5第十三章动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核第讲含答案
第2讲光电效应波粒二象性一、普朗克能量子假说黑体与黑体辐射1.黑体与黑体辐射(1)黑体:如果某种物质能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射,这种物体就是绝对黑体.(2)黑体辐射:辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关.2.普朗克能量子假说当带电微粒辐射或吸收能量时,是以最小能量值为单位一份一份地辐射或吸收的,这个最小能量值ε叫做能量子.ε=hν。
二、光电效应及其规律1.光电效应现象在光的照射下,金属中的电子从表面逸出的现象,发射出来的电子叫光电子.2.光电效应的产生条件入射光的频率大于等于金属的极限频率.3.光电效应规律(1)每种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于等于这个极限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,只随入射光频率的增大而增大.(3)光电效应的发生几乎是瞬时的,一般不超过10-9 s.(4)当入射光的频率大于等于极限频率时,饱和光电流的大小与入射光的强度成正比.4.爱因斯坦光电效应方程(1)光子说:光的能量不是连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光子,光子的能量ε=hν。
(2)逸出功W0:电子从金属中逸出所需做功的最小值.(3)最大初动能:发生光电效应时,金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值.(4)光电效应方程①表达式:hν=E k+W0或E k=hν-W0。
②物理意义:金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0,剩下的表现为逸出后电子的最大初动能.三、光的波粒二象性物质波1.光的波粒二象性(1)波动性:光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性.(2)粒子性:光电效应、康普顿效应说明光具有粒子性.(3)光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的波粒二象性.2.物质波(1)概率波光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现,亮条纹是光子到达概率大的地方,暗条纹是光子到达概率小的地方,因此光波又叫概率波.(2)物质波任何一个运动着的物体,小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应,其波长λ=错误!,p为运动物体的动量,h为普朗克常量.1.判断下列说法是否正确.(1)任何频率的光照射到金属表面都可以发生光电效应.(×)(2)要使某金属发生光电效应,入射光子的能量必须大于金属的逸出功.(√)(3)光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比.(×)(4)光的频率越高,光的粒子性越明显,但仍具有波动性.(√)(5)德国物理学家普朗克提出了量子假说,成功地解释了光电效应规律.(×)(6)美国物理学家康普顿发现了康普顿效应,证实了光的粒子性.(√)(7)法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子具有波动性.(√)2.(多选)如图1所示,用导线把验电器与锌板相连接,当用紫外线照射锌板时,发生的现象是()图1A.有光子从锌板逸出B.有电子从锌板逸出C.验电器指针张开一个角度D.锌板带负电答案BC3.(多选)在光电效应实验中,用频率为ν的光照射光电管阴极,发生了光电效应,下列说法正确的是()A.增大入射光的强度,光电流增大B.减小入射光的强度,光电效应现象消失C.改用频率小于ν的光照射,一定不发生光电效应D.改用频率大于ν的光照射,光电子的最大初动能变大答案AD解析增大入射光强度,单位时间内照射到单位面积的光子数增加,则光电流将增大,故选项A正确;光电效应是否发生取决于入射光的频率,而与入射光强度无关,故选项B错误.用频率为ν的光照射光电管阴极,发生光电效应,用频率较小的光照射时,若光的频率仍大于等于极限频率,则仍会发生光电效应,选项C错误;根据hν-W逸=错误!mv2可知,增加入射光频率,光电子的最大初动能增大,故选项D正确.4.有关光的本性,下列说法正确的是()A.光既具有波动性,又具有粒子性,两种性质是不相容的B.光的波动性类似于机械波,光的粒子性类似于质点C.大量光子才具有波动性,个别光子只具有粒子性D.由于光既具有波动性,又具有粒子性,无法只用其中一种性质去说明光的一切行为,只能认为光具有波粒二象性答案D5.黑体辐射的规律如图2所示,从中可以看出,随着温度的降低,各种波长的辐射强度都________(填“增大”“减小"或“不变),辐射强度的极大值向波长________(填“较长"或“较短”)的方向移动.图2答案减少较长解析由题图可知,随着温度的降低,相同波长的光辐射强度都会减小;同时最大辐射强度向右侧移动,即向波长较长的方向移动。
2018版高考物理大一轮复习第十三章动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核第1讲动量守恒定律及其应用课件
(m0+m)v1=(m0+m+M)v2
解得v2=2 m/s
(3)物块在木板上滑行的时间t. 答案
解析
1s
对物块和子弹组成的整体应用动量定理得:
-μ(m0+m)gt=(m0+m)v2-(m0+m)v1
解得:t=1 s
4
碰撞现象
命题点三
1.物体的碰撞是否为弹性碰撞的判断 弹性碰撞是碰撞过程中无机械能损失的碰撞,遵循的规律是动量守恒 定律和机械能守恒定律,确切地说是碰撞前后系统动量守恒,动能不 变. (1)题目中明确告诉物体间的碰撞是弹性碰撞. (2)题目中明确告诉是弹性小球、光滑钢球或分子(原子等微观粒子)碰 撞的,都是弹性碰撞.
质量 (1)定义:物体的 与 速度 的乘积. mv (2)表达式:p= .
(3)单位:千克· 米/秒;符号:kg·m/s. 速度 矢量 (4)特征:动量是状态量,是 ,其方向和 方向相同.
3.动量定理 (1)内容:物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力 的冲量. (2)表达式:F合· t=Δp=p′-p. 用动量定理. (3)矢量性:动量变化量的方向与 合力
(4)列方程:根据动量定理列方程求解.
【例1】 如图所示,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速 行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止.若救生员以相 对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为
答案 解析
m A.v0+Mv
m B.v0-Mv m D.v0+M(v0-v)
后两球的速率比vA′∶vB′为
答案
A.1∶2
C.2∶1
B.1∶3
√
D.2∶3
2
动量定理的理解和应用
命题点一
1.动量、动能、动量变化量的比较
高三物理第一轮复习要点:动量守恒定律
高三物理第一轮复习重点:动量守恒定律动量守恒定律是说系统内部物体间的互相作用只好改变每个物体的动量,而不可以改变系统的总动量,在系统运动变化过程中的任一时辰,单个物体的动量能够不一样,但系统的总动量同样,小编整理了高三物理第一轮复习重点:动量守恒定律,供参照。
动量守恒定律知识点总结1、动量守恒定律的条件:系统所受的总冲量为零( 不受力、所受外力的矢量和为零或外力的作用远小于系统内物体间的互相作使劲 ) ,即系统所受外力的矢量和为零。
( 碰撞、爆炸、反冲 )注意:内力的冲量对系统动量能否守恒没有影响,但可改变系统内物体的动量。
内力的冲量是系统内物体间动量传达的原由,而外力的冲量是改变系统总动量的原由。
2、动量守恒定律的表达式 m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/(规定正方向 ) △p1=—△ p2/3、某一方向动量守恒的条件:系统所受外力矢量和不为零,但在某一方向上的力为零,则系统在这个方向上的动量守恒。
一定注意差别总动量守恒与某一方向动量守恒。
4、碰撞(1)完整非弹性碰撞:获取共同速度,动能损失最多动量守恒 ;(2)弹性碰撞:动量守恒,碰撞前后动能相等 ; 动量守恒, ; 动能守恒 ;5、人船模型——两个本来静止的物体( 人和船 ) 发生互相作用时,不受其余外力,对这两个物体构成的系统来说,动量守恒,且任一时辰的总动量均为零,由动量守恒定律,有mv=MV(注意:几何关系)动量守恒定律解题技巧例 1:质量 m1=10g的小球在圆滑的水平桌面上以v1=30cm/s 的速率向右运动,恰巧碰上在同一条直线上向左运动的另一个小球 . 第二个小球的质量为 m2=50g,速率v2=10cm/s. 碰撞后,小球 m2恰巧停止 . 那么,碰撞后小球 m1 的速度是多大,方向怎样 ?剖析:取互相作用的两个小球为研究的系统。
因为桌面光滑,在水平方向上系统不受外力. 在竖直方向上,系统受重力和桌面的弹力,其协力为零. 故两球碰撞的过程动量守恒.解:设向右的方向为正方向,则各速度的正、负号分别为v1=30cm/s ,v2=10cm/s ,v'2=0. 据动量守恒定律有mlvl+m2v2=m1v'1+m2v'2.解得 v'1=-20cm/s.即碰撞后球m1的速度大小为20cm/s ,方向向左 .经过此例总结运用动量守恒定律解题的重点以下:(1)确立研究对象 . 对象应是互相作用的物系统 .(2)剖析系统所受的内力和外力,侧重确认系统所遇到的合外力能否为零,或合外力的冲量能否能够忽视不计 .。
高考物理一轮复习专题之《动量守恒》核心知识点汇总
高考物理一轮复习专题之《动量守恒》核心知识点汇总【基本概念、规律】一、动量动量定理1.冲量(1)定义:力和力的作用时间的乘积.(2)公式:I=Ft,适用于求恒力的冲量.(3)方向:与力F的方向相同.2.动量(1)定义:物体的质量与速度的乘积.(2)公式:p=mv.(3)单位:千克·米/秒,符号:kg·m/s.(4)意义:动量是描述物体运动状态的物理量,是矢量,其方向与速度的方向相同.3.动量定理(1)内容:物体所受合力的冲量等于物体动量的增量.(2)表达式:F·Δt=Δp=p′-p.(3)矢量性:动量变化量方向与合力的方向相同,可以在某一方向上用动量定理.4.动量、动能、动量的变化量的关系(1)动量的变化量:Δp=p′-p.二、动量守恒定律1.守恒条件(1)理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒.(2)近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒.(3)分方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒.2.动量守恒定律的表达式:m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2或Δp1=-Δp2.三、碰撞1.碰撞物体间的相互作用持续时间很短,而物体间相互作用力很大的现象.2.特点在碰撞现象中,一般都满足内力远大于外力,可认为相互碰撞的系统动量守恒.3.分类【重要考点归纳】考点一动量定理的理解及应用1.动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力.这种情况下,动量定理中的力F应理解为变力在作用时间内的平均值.2.动量定理的表达式F·Δt=Δp是矢量式,运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向,公式中的F是物体或系统所受的合力.3.应用动量定理解释的两类物理现象(1)当物体的动量变化量一定时,力的作用时间Δt越短,力F就越大,力的作用时间Δt越长,力F就越小,如玻璃杯掉在水泥地上易碎,而掉在沙地上不易碎.(2)当作用力F一定时,力的作用时间Δt越长,动量变化量Δp越大,力的作用时间Δt越短,动量变化量Δp越小4.应用动量定理解题的一般步骤(1)明确研究对象和研究过程.研究过程既可以是全过程,也可以是全过程中的某一阶段.(2)进行受力分析.只分析研究对象以外的物体施加给研究对象的力,不必分析内力.(3)规定正方向.(4)写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或各外力在各个阶段的冲量的矢量和),根据动量定理列方程求解.考点二动量守恒定律与碰撞1.动量守恒定律的不同表达形式(1)p=p′,系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′.(2)m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和.(3)Δp1=-Δp2,相互作用的两个物体动量的增量等大反向.(4)Δp=0,系统总动量的增量为零.2.碰撞遵守的规律(1)动量守恒,即p1+p2=p′1+p′2.(3)速度要合理.①碰前两物体同向,则v后>v前;碰后,原来在前的物体速度一定增大,且v′前≥v′后.②两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不改变.3.两种碰撞特例(1)弹性碰撞两球发生弹性碰撞时应满足动量守恒和机械能守恒.以质量为m1、速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生正面弹性碰撞为例,则有(2)完全非弹性碰撞两物体发生完全非弹性碰撞后,速度相同,动能损失最大,但仍遵守动量守恒定律.4.应用动量守恒定律解题的步骤(1)明确研究对象,确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程);(2)进行受力分析,判断系统动量是否守恒(或某一方向上动量是否守恒);(3)规定正方向,确定初、末状态动量;(4)由动量守恒定律列出方程;(5)代入数据,求出结果,必要时讨论说明.考点三爆炸和反冲人船模型1.爆炸的特点(1)动量守恒:由于爆炸是在极短的时间内完成的,爆炸时物体间的相互作用力远远大于受到的外力,所以在爆炸过程中,系统的总动量守恒.(2)动能增加:在爆炸过程中,由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能,所以爆炸后系统的总动能增加.(3)位移不变:爆炸的时间极短,因而作用过程中物体运动的位移很小,一般可忽略不计,可以认为爆炸后仍然从爆炸时的位置以新的动量开始运动.2.反冲(1)现象:物体的不同部分在内力的作用下向相反方向运动.(2)特点:一般情况下,物体间的相互作用力(内力)较大,因此系统动量往往有以下几种情况:①动量守恒;②动量近似守恒;③某一方向动量守恒.反冲运动中机械能往往不守恒.注意:反冲运动中平均动量守恒.(3)实例:喷气式飞机、火箭、人船模型等.3.人船模型若人船系统在全过程中动量守恒,则这一系统在全过程中的平均动量也守恒.如果系统由两个物体组成,且相互作用前均静止,相互作用后均发生运动,则由m11=-m22得m1x1=-m2x2.该式的适用条件是:(1)系统的总动量守恒或某一方向上的动量守恒.(2)构成系统的两物体原来静止,因相互作用而反向运动.(3)x1、x2均为沿动量方向相对于同一参考系的位移.考点五实验:验证动量守恒定律1.实验原理在一维碰撞中,测出物体的质量m和碰撞前后物体的速率v、v′,找出碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p′=m1v′1+m2v′2,看碰撞前后动量是否守恒.2.实验方案方案一:利用气垫导轨完成一维碰撞实验(1)测质量:用天平测出滑块质量.(2)安装:正确安装好气垫导轨.(3)实验:接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量.②改变滑块的初速度大小和方向).(4)验证:一维碰撞中的动量守恒.方案二:利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验(1)测质量:用天平测出两小球的质量m1、m2.(2)安装:把两个等大小球用等长悬线悬挂起来.(3)实验:一个小球静止,拉起另一个小球,放下时它们相碰.(4)测速度:可以测量小球被拉起的角度,从而算出碰撞前对应小球的速度,测量碰撞后小球摆起的角度,算出碰撞后对应小球的速度.(5)改变条件:改变碰撞条件,重复实验.(6)验证:一维碰撞中的动量守恒.方案三:在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验(1)测质量:用天平测出两小车的质量.(2)安装:将打点计时器固定在光滑长木板的一端,把纸带穿过打点计时器,连在小车的后面,在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥.(3)实验:接通电源,让小车A运动,小车B静止,两车碰撞时撞针插入橡皮泥中,把两小车连接成一体运动.(5)改变条件:改变碰撞条件,重复实验.(6)验证:一维碰撞中的动量守恒.(4)不放被撞小球,让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下,重复10次.用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面,圆心P 就是小球落点的平均位置.(5)把被撞小球放在斜槽末端,让入射小球从斜槽同一高度自由滚下,使它们发生碰撞,重复实验10次.用步骤(4)的方法,标出碰后入射小球落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N.如图所示.【思想方法与技巧】动量守恒中的临界问题1.滑块与小车的临界问题滑块与小车是一种常见的相互作用模型.如图所示,滑块冲上小车后,在滑块与小车之间的摩擦力作用下,滑块做减速运动,小车做加速运动.滑块刚好不滑出小车的临界条件是滑块到达小车末端时,滑块与小车的速度相同.2.两物体不相碰的临界问题两个在光滑水平面上做匀速运动的物体,甲物体追上乙物体的条件是甲物体的速度v甲大于乙物体的速度v乙,即v甲>v乙,而甲物体与乙物体不相碰的临界条件是v甲=v乙.3.涉及弹簧的临界问题对于由弹簧组成的系统,在物体间发生相互作用的过程中,当弹簧被压缩到最短时,弹簧两端的两个物体的速度相等.4.涉及最大高度的临界问题在物体滑上斜面(斜面放在光滑水平面上)的过程中,由于弹力的作用,斜面在水平方向将做加速运动.物体滑到斜面上最高点的临界条件是物体与斜面沿水平方向具有共同的速度,物体在竖直方向的分速度等于零.5.正确把握以下两点是求解动量守恒定律中的临界问题的关键:(1)寻找临界状态看题设情景中是否有相互作用的两物体相距最近,避免相碰和物体开始反向运动等临界状态.(2)挖掘临界条件在与动量相关的临界问题中,临界条件常常表现为两物体的相对速度关系与相对位移关系,即速度相等或位移相等.。
高三物理一轮复习 高考热点探究动量守恒律 波粒二象性 原子结构与原子核
图1图2峙对市爱惜阳光实验学校【步步高】高三物理一轮复习高考热点探究〔13〕动量守恒律波粒二象性原子结构与原子核一、动量守恒律的考查1.一炮艇总质量为M,以速度v0匀速行驶,从艇上以相对艇的速度u水平地沿方向射出一质量为m的炮弹,不计水的阻力,那么发炮后炮艇的速度v′满足以下各式中的哪一个( )A.Mv0=(M-m)v′+muB.Mv0=(M-m)v′+m(u+v0)C.Mv0=(M-m)v′+m(u-v′)D.Mv0=(M-m)v′+m(u+v′)2. (2021·单科·19(2))一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上,其截面如图1所示.图中ab为粗糙的水平面,长度为L;bc为一光滑斜面,斜面和水平面通过与ab和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接.现有一质量为m的木块以大小为v0的水平初速度从a 点向左运动,在斜面上上升的最大高度为h,返回后在到达a点前与物体P相对静止.重力加速度为g.求:(1)木块在ab段受到的摩擦力f;(2)木块最后距a点的距离s.3.(2021·理综·38(2))如图2所示,滑块A、C质量均为m,滑块B质量为32m.开始时A、B分别以v1、v2的速度沿光滑水平轨道向固在右侧的挡板运动,现将C无初速地放在A上,并与A粘合不再分开,此时A与B相距较近,B与挡板相距足够远.假设B与挡板碰撞将以原速率反弹,A与B碰撞将粘合在一起.为使B能与挡板碰撞两次,v1、v2满足什么关系?二、原子与原子核4.(2021·理综·2)以下关于原子和原子核的说法正确的选项是( )A.β衰变现象说明电子是原子核的组成B.玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D.比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固5.(2021·单科·1)卢瑟福提出了原子的核式结构模型,这一模型建立的根底是 ( )A.α粒子的散射 B.对阴极射线的研究C.天然放射性现象的发现 D.质子的发现6.(2021·理综·16)核电站泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天,会释放β射线;铯137是铯133的同位素,半衰期约为30年,发生衰变时会辐射γ射线.以下说法正确的选项是( )A.碘131释放的β射线由氦核组成B.铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量C.与铯137相比,碘131衰变更慢D.铯133和铯137含有相同的质子数三、能级跃迁7.(2021·理综·18)氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1,从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为ν2,普朗克常量为h,假设氢原子从能级k跃迁到能级m,那么( ) A.吸收光子的能量为hν1+hν2B.辐射光子的能量为hν1+hν2C.吸收光子的能量为hν2-hν1D.辐射光子的能量为hν2-hν1四、质能方程与核反方程8.(2021··12)(1)以下描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射规律的是( )(2)按照玻尔原子理论,氢原子中的电子离原子核越远,氢原子的能量________(选填“越大〞或“越小〞).氢原子的基态能量为E1(E1<0),电子质量为m,基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后,电子速度大小为________(普朗克常量为h).(3)有些核反过程是吸收能量的.例如,在X+14 7N→17 8O+11H中,核反吸收的能量Q=[(m O+m H)-(m X+m N)]c2.在该核反方程中,X表示什么粒子?X粒子以动能E k轰击静止的14 7N核,假设E k=Q,那么该核反能否发生?请简要说明理由.解析 (3)根据公式v =ΔxΔt由题图可知,撞前v A =164 m/s =4 m/s ,v B = 0(1分)撞后v A ′=v B ′=v =20-168-4 m/s =1 m/s (1分)那么由m A v A =(m A +m B )v (1分)解得:m B =m A v A -m A vv=3 kg (1分)答案 (1)BD (2)13755Cs→13756Ba + 0-1e E /c 2(3)3 kg试题分析本试题在课标区多以拼盘式呈现.一般第一问为选择题,考查能级、原子核、核反问题.第二问为计算题,多考查动量守恒,两次或屡次碰撞,有时涉及临界问题.氢原子光谱、能级图及跃迁、核反方程、半衰期,动量守恒为考查的.知识链接1.动量守恒律:m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1′+m 2v 2′.2.碰撞:(1)碰撞是指两个或两个以上的相对运动的物体相遇时,作用时间极短、而相互作用力很大的现象.(2)分类弹性碰撞:碰撞过程中机械能守恒.非弹性碰撞:碰撞过程中总机械能不守恒.完全非弹性碰撞:碰撞后物体合为一个整体,具有相同的速度.这种碰撞系统的机械能损失最大.3.玻尔的原子模型:(1)①轨道不连续;②能量不连续;③在各个态中,原子稳,不向外辐射能量.(2)能级:原子的各个不连续的能量值,叫做能级.4.氢原子能级图及跃迁规律.5.氢原子光谱.6.天然放射现象及三种射线的比拟. 7.原子核的衰变、半衰期. 8.核反及反方程式. 9.核能及计算.1.以下说法正确的选项是 ( ) A .光电效中的光电子是从原子核内部释放出来的 B .天然的放射现象揭示了原子核结构的复杂性C .氢原子从高能级向低能级跃迁可以解释氢原子的发光现象D .根据α粒子散射,建立起原子的能级结构模型2.以下说法中正确的选项是图4( )A .实物粒子只具有粒子性,不具有波动性B .卢瑟福通过α粒子散射实现现象,提出了原子的核式结构模型C .光波是概率波,光子在和传播过程中,其位置和动量能够同时确D .在工业和医疗中经常使用激光,是因为其光子的能量远大于γ光子的能量3.三个原子核X 、Y 、Z ,X 核射出一个正电子后变为Y 核,Y 核与质子发生核反后生成Z 核并放出一个氦(He),那么下面说法正确的选项是 ( )A .X 核比Z 核多一个质子B .X 核比Z 核少一个中子C .X 核的质量数比Z 核质量数大3D .X 核与Z 核的总电荷是Y 核电荷的3倍4.14C 是一种半衰期为5 730年的放射性同位素.假设考古工作者探测到某古木中14C 的含量为原来的14,那么该古树死亡的时间距今大约 ( )A .22 9B .11 460年C .5 730年D .2 865年5.(1)核能作为一种能源在社会中已不可缺少,但平安是核电站面临的非常严峻的问题.核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素,钚的危险性在于它对人体的毒性,与其他放射性相比钚这方面更强,一旦侵入人体,就会潜伏在人体肺部、骨骼组织细胞中,破坏细胞基因,提高罹患癌症的风险.钚的一种同位素23994Pu 的半衰期为24 100年,其衰变方程为23994Pu→X+42He +γ,以下有关说法正确的选项是 ( ) A .X 原子核中含有143个中子B .100个23994Pu 经过24 100年后一还剩余50个 C .由于衰变时释放巨大能量,根据E =mc 2,衰变过程总质量增加 D .衰变发出的γ放射线是波长很短的光子,具有很强的穿透能力 (2)氢原子的光谱在可见光范围内有四条谱线,其中在靛紫色区内的一条是处于量子数n=4能级的氢原子跃迁到n =2的能级发出的,氢原子的能级如图4所示,普朗克常量h =3×10-34J·s,那么该条谱线光子 的能量为______ eV ,该条谱线光子的频率为____ Hz.(结果保存3位有效数字)(3)金属铷的极限频率为5×1014 Hz ,现用波长为5.0×10-7m的一束光照射金属铷,能否使金属铷发生光电效?假设能,请算出逸出光电图5子的最大初动能.(结果保存两位有效数字)6.(1)以下说法中错误的选项是 ( )A .卢瑟福通过发现了质子的核反方程为42He +147N→178O +11H B .铀核裂变的核反是23592U→14156Ba +9236Kr +210nC .质子、中子、α粒子的质量分别为m 1、m 2、m 3,质子和中子结合成一个α粒子,释放的能量是(2m 1+2m 2-m 3)c2D .原子从a 能级状态跃迁到b 能级状态时发射波长为λ1的光子;原子从b 能级状态跃迁到c 能级状态时吸收波长为λ2的光子,λ1>λ2,那么原子从a 能级状态跃迁到c 能级状态时将要吸收波长为λ1λ2λ1-λ2的光子(2)如图5所示,质量M =40 g 的靶盒A 静止在光滑水平导轨上的O 点,水平轻质弹簧一端拴在固挡板P 上,另一端与靶盒A 连接.Q 处有一固的发射器B ,它可以瞄准靶盒发颗水平速度为v 0=50 m/s ,质量m =10 g 的弹丸.当弹丸打入靶盒A后,便留在盒内.碰撞时间极短,不计空气阻力.问:弹丸进入靶盒A 后,弹簧的最大弹性势能为多少?7.(1)核泄漏物中的碘-131具有放射性,它在自发地进行β衰变时,生成元素氙(元素符号为Xe),同时辐射出γ射线,请完成后面的核反方程13153I→____+____+γ.碘-131的半衰期为8天,经过32天(约为一个月),其剩余的碘-131为原来的________,所以在自然状态下,其辐射强度会较快减弱,不必恐慌.(2)甲、乙两冰球运发动为争抢冰球而迎面相撞,甲运发动的质量为60 kg ,乙运发动的质量为70 kg ,接触前两运发动速度大小均为5 m/s ,冲撞后甲被撞回,速度大小为2 m/s ,问撞后乙的速度多大?方向如何?答案 考题展示 1.B2.(1)mv 20-3mgh 3L (2)v 20-6gh v 20-3ghL3.v 2<v 1≤2v 2或12v 1≤v 2<23v 14.B 5.A 6.D 7.D 8.(1)A (2)越大2(hν+E 1)m(3)42He ;不能发生,因为不能同时满足能量守恒和动量守恒的要求 预测演练1.BC 2.B 3.C 4.B 5.(1)AD (2)5 5×1014(3)能 ×10-20J6.(1)B (2) J 7.(1)13154Xe0-1e 1/16(2)1 m/s 方向与乙撞前(或甲撞后)的运动方向相反(或与甲撞前的运动方向相同)TP。
人教版高考一轮复习专题:动量守恒定律 波粒二象性 原子结构与原子核(含答案)
人教版物理高考复习专题动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核一、单选题(共10小题,每小题5.0分,共50分)1.下列说法正确的是()A.结合能越大表示原子核中核子结合得越牢靠,原子核越稳定B.β射线和光电效应中逸出的电子都是原子核衰变产生的C.均匀变化的电场可以产生电磁波D.在任何惯性系中,光在真空中沿任何方向的传播速度都相同。
2.以下说法正确的是()A.所有原子核中的质子数和中子数都相等B.在核反应中,质量数守恒、电荷数守恒C.氢原子从高能级向低能级跃迁时能辐射出γ射线D.只要光照射金属电极的时间足够长,就能发生光电效应3.在光滑的水平面上,质量m1=2 kg 的球以速度v1=5 m/s和静止的质量为m2=1 kg的球发生正碰,碰后m2的速度v2′=4 m/s,则碰后m1( )A.以3 m/s的速度反弹B.以3 m/s的速度继续向前运动C.以1 m/s的速度继续向前运动D.立即停下4.关于下列四幅图说法中错误的是A.原子中的电子绕原子核高速运转时,运行轨道的半径是任意的B.光电效应实验说明了光具有粒子性C.电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性D.在光颜色保持不变的情况下,入射光越强,饱和光电流越大5.下列有关原子结构和原子核的认识,其中正确的是()(填选项前的字母)A.γ射线是高速运动的电子流B.氢原子辐射光子后,其绕核运动的电子动能增大C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D.Bi的半衰期是5天,100克Bi经过10天后还剩下50克6.Th具有放射性,它能放出一个新的粒子而变为镤Pa,同时伴随有γ射线产生其方程为Th→Pa+x,钍的半衰期为24天.则下列说法中正确的是()A. x为质子B. x是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的C.γ射线是钍原子核放出的D. 1g钍Th经过120天后还剩0.2g钍7.(多选)如图所示,一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上.槽的左侧有一竖直墙壁.现让一小球(可认为质点)自左端槽口A点的正上方从静止开始下落,与半圆槽相切并从A点进入槽内,则下列说法正确的是()A.小球离开右侧槽口以后,将做竖直上抛运动B.小球在槽内运动的全过程中,只有重力对小球做功C.小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒D.小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒8.如图是氢原子从n=3、4、5、6能级跃迁到n=2能级时辐射的四条光谱线,其中频率最大的是( )A. HαB. HβC. HγD. Hδ9.如图4所示,“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一.摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动.下列叙述正确的是()图4A.摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变B.在最高点时,乘客重力大于座椅对他的支持力C.摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零D.摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变10.如图,若x轴表示时间,y轴表示位置,则该图像反映了某质点做匀速直线运动时,位置与时间的关系。
高考物理一轮复习 第十四章 动量守恒定律 波粒二象性 原子结构与原子核 第1讲 动量定理 动量守恒定
第1讲动量定理动量守恒定律及其应用一、选择题(每小题6分,共60分)1.对于任何一个质量不变的物体,下列说法正确的是(B)A.物体的动量发生变化,其动能一定变化B.物体的动量发生变化,其动能不一定变化C.物体的动能不变时,其动量也一定不变化D.物体的动能发生变化,其动量不一定变化【解析】当质量不变的物体的动量发生变化时,可以是速度的大小发生变化,也可以是速度的方向发生变化,还可以是速度的大小和方向都发生变化,当物体的速度方向发生变化而速度的大小不变时,物体的动量(矢量)发生变化,但动能(标量)并不发生变化,例如匀速圆周运动,故A项错误,B项正确;当质量不变的物体的动能不变时,其动量的大小不变,方向可以相反,故C项错误;当质量不变的物体的动能发生变化时,必定是其速度的大小发生了变化,而无论其速度方向是否变化,物体的动量必定发生变化,故D项错误。
2.在距地面高为h,同时以大小为v0的速度分别平抛、竖直上抛、竖直下抛质量相等的物体,当它们从抛出到落地时,比较它们的动量的增量Δp,有(B)A.平抛过程最大B.竖直上抛过程最大C.竖直下抛过程最大D.三者一样大【解析】由动量定理可知动量的增量Δp=I合=mgt,又因竖直上抛运动的时间最长,竖直下抛运动的时间最短,而各物体质量相等,所以竖直上抛过程中动量增量最大,B项正确。
3.(多选)质量都为m的小球a、b、c以相同的速度分别与另外三个质量都为M的静止小球相碰后,a球被反向弹回,b球与被碰球黏合在一起仍沿原方向运动,c球碰后静止,则下列说法正确的是(AC)A.m一定小于MB.m可能等于MC.b球与质量为M的球组成的系统损失的动能最大D.c球与质量为M的球组成的系统损失的动能最大【解析】由a球被反向弹回,可以确定三小球的质量m一定小于M,A项正确,B项错误;当两小球发生完全非弹性碰撞时损失的动能最大,b球与被碰球黏合在一起,发生的是完全非弹性碰撞,C项正确,D项错误。
高考物理一轮复习 第十三章 动量守恒定律 波粒二象性
答案
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课时7 实验: 验证动量守恒定律
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课时7 实验: 验证动量守恒定律
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课时5 原子结构 氢原子光谱
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课时6 原子核 核反应与核能
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课时6 原子核 核反应与核能
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课时7 实验: 验证动量守恒定律
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课时3 动量Biblioteka 恒定律的应用• 例题 答案
课时3 动量守恒定律的应用
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课时3 动量守恒定律的应用
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课时4 光电效应 波粒二象性
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课时4 光电效应 波粒二象性
《名校名师高考考点课时训练》
物理(课件)
第十三章 动量守恒定律 波粒二象性 原 子结构与原子核
课时1 动量 动量守恒定律
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课时1 动量 动量守恒定律
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课时1 动量 动量守恒定律
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课时2 动量定理
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课时2 动量定理
课时3 动量守恒定律的应用
高三物理一轮复习 动量守恒定律波粒二象性 原子结构与原子核 第1讲 动量守恒定律课件(选修35)
二、冲量 1.定义:力和力的作用时间的乘积,大小 I=Ft. 2.物理意义:表示力对时间的积累效应. 3.单位:在国际单位制中,冲量的单位是牛顿·秒,符号为 N·s.
4.性质 (1)矢量性: 冲量的方向即力的方向或动量改变的方向.其运算遵守平行 四边形定则. (2)过程量: 冲量是力在时间上的积累,讨论冲量一定要明确是哪个力在 哪段时间上的冲量,所以冲量是过程量.
(4)动量与动能的区别与联系: ①动量的大小与动能的关系:由 p=mv 及 Ek=12mv2 易导出 下列两个反映动量大小和动能关系的常用式:p= 2mEk,Ek= p2 2m. ②动量是矢量、动能是标量,因此物体的动量变化时动能未 必变化,物体的动能变化时动量必变化.
(5)动量的变化及其计算: 动量的变化为矢量,即物体某一运动过程中的末动量减去初 动量,也常说为动量的增量.其计算方法: 若初末动量均在一条直线上,转化为代数运算.首先规定正 方向,一般默认初态为正,动量变化Δ p=p2-p1,若Δ p>0, 则动量的变化Δ p 与所规定正方向同向,若Δ p<0,则动量的变 化Δ p 与所规定正方向相反.
一直线相向而行,他们的速度大小之比 vA∶vB=2∶1,则动量大 小之比 pA∶pB=________;两者碰后粘在一起运动,总动量与 A 原来动量大小之比为 p∶pA=________.
解析 动能 Ek=12mv2,则 m=2vE2k,
2Ek 两物体质量之比:mmBA=2vEA2k=(vvBA)2=14
3.动量守恒定律成立的条件 (1)系统不受外力或所受外力的矢量和为零则系统动量守恒. (2)系统所受内力远远大于系统所受外力则系统动量守恒. (3)系统在某方向上不受外力或所受外力的矢量和为零则该 方向动量守恒.
基础随堂训练 1.(2014·上海)动能相等的两物体 A、B 在光滑水平面上沿同
高考物理一轮复习 动量守恒定律 波粒二象性 原子结构
基础课时2 原子结构 原子核1.原子核23892U 经放射性衰变①变为原子核23490Th ,继而经放射性衰变②变为原子核23491Pa ,再经放射性衰变③变为原子核23492U 。
放射性衰变①、②和③依次为________。
A .α衰变、β衰变和β衰变 B .β衰变、α衰变和β衰变 C .β衰变、β衰变和α衰变 D .α衰变、β衰变和α衰变 解析238 92U ――→①234 90Th ,质量数少4,电荷数少2,说明①为α衰变。
234 90Th ――→②234 91Pa ,质子数加1,质量数不变,说明②为β衰变。
中子转化成质子,23491Pa ――→③234 92U ,质子数加1,质量数不变,说明③为β衰变,中子转化成质子。
选项A 正确。
答案 A2.(2014·重庆理综,1)碘131的半衰期约为8天,若某药物含有质量为m 的碘131,经过32天后,该药物中碘131的含量大约还有________。
A.m 4 B.m 8 C.m 16 D.m32解析 由半衰期公式m ′=m (12)t τ可知,m ′=m (12)328=116m ,故选项C 正确。
答案 C3.核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少,我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设。
核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素,它可破坏细胞基因,提高罹患癌症的风险。
已知钚的一种同位素23994Pu 的半衰期为24 100年,其衰变方程为23994Pu→X+42He +γ,下列说法中正确的是________。
A .X 原子核中含有92个中子B .100个23994Pu 经过24 100年后一定还剩余50个C .由于衰变时释放巨大能量,根据E =mc 2,衰变过程总质量增加 D .衰变发出的γ射线是波长很短的光子,具有很强的穿透能力解析 根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒可得,X 原子核中含有92个质子,235个核子,则中子数为235-92=143(个),选项A 错误;半衰期是大量原子核衰变时的统计规律,100个23994Pu 经过24 100年后不一定还剩余50个,选项B 错误;由于衰变时释放巨大能量,衰变过程总质量减少,选项C错误;衰变发出的γ射线是波长很短的光子,具有很强的穿透能力,选项D正确。
高考物理一轮复习 动量守恒定律 波粒二象性 原子结构
基础课时1 动量守恒定律及其应用1.滑雪运动是人们酷爱的户外体育活动,现有质量为m 的人站立于雪橇上,如图1所示。
人与雪橇的总质量为M ,人与雪橇以速度v 1在水平面上由北向南运动(雪橇所受阻力不计)。
当人相对于雪橇以速度v 2竖直跳起时,雪橇向南的速度大小为 。
图1A.Mv 1-Mv 2M -m B.Mv 1M -m C.Mv 1+Mv 2M -mD .v 1 解析 根据动量守恒条件可知人与雪橇系统水平方向动量守恒,人跳起后水平方向速度不变,雪橇的速度仍为v 1。
答案 D2. (2016·福建福州模拟)半径相等的两个小球甲和乙,在光滑的水平面上沿同一直线相向运动,若甲球质量大于乙球质量,发生碰撞前,两球的动能相等,则碰撞后两球的状态可能是 。
图2A .两球的速度方向均与原方向相反,但它们的动能仍相等B .两球的速度方向相同,而且它们的动能仍相等C .甲、乙两球的动量相同D .甲球的动量不为零,乙球的动量为零解析 根据动量与动能的关系E k =p 22m可知p 甲>p 乙,根据动量守恒可知,碰撞后的总动量沿甲原来的方向,故甲继续沿原来的方向运动,乙被弹回,所以选项A 错误;碰撞后,甲的动能减小,若为弹性碰撞,则乙的动能增大,故两者动能不相等;若为完全非弹性碰撞,碰撞后速度相等,动能不等,所以选项B 错误;两球碰撞过程中动量守恒,碰撞后动量可能相等,所以选项C 正确;因碰撞后,甲、乙都沿甲原来的方向运动,故乙的动量不为零,所以选项D 错误。
答案 C3. (2016·江苏泰州检测)如图3所示,质量分别为m 1和m 2的小球A 、B 在光滑水平面上分别以速度v 1、v 2同向运动,并发生对心碰撞,碰后B 被右侧墙壁原速率弹回,又与A 碰撞,再一次碰撞后两球都静止,则第一次碰后A 速度的大小为( )图3 A.m 1v 1+m 2v 2m 1+m 2 B.m 1v 1-m 2v 2m 1+m 2 C.m 1v 1+m 2v 22m 1 D.m 1v 1+m 2v 22m 2解析 设小球A 、B 第一次碰后速度的大小分别为v 1′和v 2′,由动量守恒定律得m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1′+m 2v 2′,两个小球再一次碰撞时m 1v 1′-m 2v 2′=0,得v 1′=m 1v 1+m 2v 22m 1,C 正确。
2020届高三物理一轮复习题组层级快练48动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核第1讲动量守恒定律(
动量守恒定律一、选择题(其中1— 8题,只有一个选项正确,9- 10题有多个选项正确)1. (2020 •重庆)一弹丸在飞行到距离地面 5 m 高时仅有水平速度v = 2 m/s ,爆炸 成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙的质量比为 3: 1,不计质量损失,取重力加速度 g = 10 m/s 2,则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是 ( )解析 规定向右为正,设弹丸的质量为 4m 则甲的质量为3m 乙的质量为m 弹丸 到达最高点爆炸时,爆炸的内力远大于重力(外力),遵守动量守恒定律,则有 4mv 二3mv + mv ,则8二3w + V 2,两块弹片都做平抛运动,高度一样,则运动时间相等,X 1 = V 1t = V 1, X 2 = V 2t = V 2,贝U 8 = 3x 1 +x 2,结合图像可知,B 的位移满足上述表达式,故 B 选项正确.答案 B设置目的考查动量守恒与平抛的综合2. (2020 •福建)将静置在地面上,质量为 M (含燃料)的火箭模型点火升空,在极短 时间内以相对地面的速度V 。
竖直向下喷出质量为m 的炽热气体•忽略喷气过程重力 和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是 ( )m 2mD”M mC.M P mv0D.M P mv0解析设火箭模型获得的速度为v,火箭在喷气过程中,火箭和喷出气体系统的动量守恒,取向上为正方向,竖直方向上,相互作用的内力远远大于重力,故可认为竖直方向动量守恒,有(M—m)v—mv = 0,则火箭速度v,故选D项.M—m答案D设置目的考查动量守恒近似守恒3. (2020 •浙江温州期中)一名消防队员从一平台上无初速度跳下,下落0.8 s后双脚触地,接着用双腿弯曲的方法缓冲,又经过0.2 s重心停止了下降,在该过程中(不计空气阻力),可估计地面对他双脚的平均作用力为()A. 自身所受重力的8倍B.自身所受重力的5倍C.自身所受重力的4倍D.自身所受重力的2倍解析规定竖直向下为正方向,对消防队员运动的整个过程,根据动量定理,有:F t i +12 0.8 + 0.2 牛®” 〒工mg(t i +12)—Ft2=0,局=仁=0"2 =5,故选B项.答案B4. (2020 •天津)如图我国女子短道速滑队在2020年世锦赛上实现女子3 000 m接力三连冠.观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出.在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则()A. 甲对乙的冲量一定与乙对甲的冲量相同B. 甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C. 甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D. 甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功解析甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等,方向相反,A选项错误;甲、乙组成的系统动量守恒,动量变化量等大反向,B选项正确;甲、乙相互作用时,虽然她们之间的相互作用力始终大小相等,方向相反,但相互作用过程中,她们的对地位移不一定相同,所以甲的动能增加量不一定等于乙的动能减少量,那么甲对乙做的功就不一定等于乙对甲做的功, C D选项错误.答案B设置目的考查动量、冲量、功、动能5 •质量为m的人站在质量为2m的平板小车上,以共同的速度在水平地面上沿直线前行•车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比•当车速为V o时,人从车上以相对于地面大小为V o的速度水平向后跳下•跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计,则能正确表示车运动的v-t图像为()解析人跳离车瞬间,人车水平方向动量守恒,则(m+ 2m)v o= 2mv- mv,解得v= 2v o,故只有B项正确.答案B设置目的考查动量守恒定律、速度-时间图像6. 在光滑水平面上,一质量为m速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后,A球的速度方向与碰撞前相反.则碰撞后B球的速度大小可能是()A. 0.6vB. 0.4vC. 0.3vD. 0.2v解析设碰后A球的速度大小为V A,B球的速度大小为V B,由动量守恒定律,得mv =—mv+ 2mv>,解得V B= 0.5v + 0.5v A>0.5V,应选 A 项.答案A设置目的考查动量守恒定律的矢量性、发散思维能力7. (2020 •北京东城联考)如图所示,物体A 、B 的质量分别为m 2m 物体B 置于解析 A 、B 组成的系统动量守恒,A 、B 刚开始时动量为零,所以运动过程中总动量 时刻为零,所以B 先向右加速后又减速到零,因为系统机械能守恒,当 B 静止时,AS i S 2恰好运动到圆槽的左侧最高点,A 项错误;根据动量守恒定律可得 吓■二2叫■,又知 道S i + S 2 = 2R,所以可得S 2= 3尺D 项正确;B 向右先加速后减速,减速到零之后又 向左先加速后减速,即做往返运动, C 项错误;当A 运动到圆槽的最低点时,水平、 、 1 2 方向上动量守恒,所以有 mv = 2mv ,还知道满足机械能守恒,所以有 mgR= qmv +2 • 2mv 2,联立可得v i = 2gR ,B 项错误. 答案 D8. (2020 •天津六校第一次联考)光滑水平地面上放着两个钢球 A 和B,且mvm , B 上固定着一轻弹簧,如图所示,现在 A 以速率V 0碰撞静止的B 球,则有()A. 当弹簧压缩量最大时,A B 两球的速率都最小B. 当弹簧恢复原长时,A 球速率为零C. 当A 球速率为零时,B 球速率最大D. 当B 球速率最大时,弹簧的势能为零解析 A 与弹簧接触后,弹簧被压缩,A 做减速运动,B 做加速运动,弹簧压缩量最水平面上,B 物体上部半圆形槽的半径为 放,一切摩擦均不计•则( )R,将物体A 从圆槽的右侧最顶端由静止释A. A 不能到达B 圆槽的左侧最高点C. B 一直向右运动B. A 运动到圆槽的最低点速度为''2gR D. B 向右运动的最大位移大小为2R/3大时,A 、B 速度相等,然后A 继续做减速运动,B 继续做加速运动,因此弹簧压缩 量最大时,A 球的速率不是最小,故A 项错误;设弹簧恢复原长时,A 的速度为V A , B 的速度为V B ,以A 、B 、弹簧组成的系统为研究对象,系统动量守恒、机械能守恒, 以A 的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:m A V o = nmv A + R B V B ,由能量守恒定律1 2 1 2 1 2 m A — m B得: 刃池。
(浙江选考)高考物理一轮复习第12章动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核第1讲动量定理动量守恒定律
基关............ ......................... 删数材自:主服知识排查”川!1动量及动量定理1. 动量(1) 定义:运动物体的质量和速度的乘积叫做物体的动量,通常用p来表示。
(2) 表达式:p= mvo(3) 单位:kg • m/s o(4) 标矢性:动量是矢量,其方向和速度方向相同。
(5) 动量的瞬时性:动量是描述物体运动状态的物理量,针对某一时刻而言(6) 动量的变化量:是矢量,其表达式厶p= p'—p为矢量式,当p'、p在同一条直线上时,可规定正方向,将矢量运算转化为代数运算。
2. 冲量(1) 定义:力F与力的作用时间t的乘积。
⑵定义式:I = Ft,单位是N_s o⑶方向:恒力作用时,与力的方向相 _(4) 物理意义:是一个过程量,表示力在时间上积累的作用效果。
3. 动量定理(1) 内容:物体在一个过程始末的动量变化等于它在这个过程中所受合力的冲量。
(2) 表达式:p'—p= I合。
(3) 动量定理既适用于恒力,也适用于变力。
_ 动量守恒定律1. 内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变。
2. 表达式:mv1 + mv2 = mv1'+ mv2 '。
3. 适用条件(1) 理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒。
(2) 近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒。
(3) 分方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒。
厲出点三碰撞反冲运动火箭1. 碰撞(1) 定义:碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短,而物体间的相互作用力很大的现象。
(2) 特点:在碰撞现象中,一般都满足内力远大于处力,可认为相互碰撞的系统动量守恒。
⑶分类2. 反冲运动(1)反冲:根据动量守恒定律,如果一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分,一部 分向某个方向运动,另一部分必然向相反的方向运动。
高考物理大一轮复习 第十三章 动量守恒定律 波粒二象性 原子结构与原子核 第1讲 动量守恒定律及其应
(江苏专用)2018版高考物理大一轮复习第十三章动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核第1讲动量守恒定律及其应用(选修3-5)编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((江苏专用)2018版高考物理大一轮复习第十三章动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核第1讲动量守恒定律及其应用(选修3-5))的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核第1讲动量守恒定律及其应用1.物体的动量变化量的大小为5 kg·m/s,这说明().A.物体的动量在减小B.物体的动量在增大C.物体的动量大小也可能不变D.物体的动量大小一定变化解析动量是矢量,动量变化了5 kg·m/s,物体动量的大小可以在增大,也可以在减小,还可能不变.若物体以大小5 kg·m/s的动量做匀速圆周运动时,物体的动量大小保持不变,当末动量方向与初动量方向间的夹角为60°时,物体的动量变化量的大小为5 kg·m/s。
故C正确.答案C2.一炮艇总质量为M,以速度v0匀速行驶,从艇上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹,发射炮弹后艇的速度为v′,若不计水的阻力,则下列各关系式中正确的是().A.Mv0=(M-m)v′+mvB.Mv0=(M-m)v′+m(v+v0)C.Mv0=(M-m)v′+m(v+v′)D.Mv0=Mv′+mv解析动量守恒定律中的速度都是相对于同一参考系的,题目中所给炮弹的速度v是相对于河岸的,即相对于地面的,所以有:Mv0=(M-m)v′+mv,故选项A正确,其他选项错误.答案A3.如图1所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块.木箱和小木块都具有一定的质量.现使木箱获得一个向右的初速度v0,则( ).图1A.小木块和木箱最终都将静止B.小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动C.小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动解析系统不受外力,系统动量守恒,最终两个物体以相同的速度一起向右运动,B正确.答案B4.一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中,A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图所示.则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统()图2A.动量守恒,机械能守恒B.动量不守恒,机械能守恒C.动量守恒,机械能不守恒D.无法判定动量、机械能是否守恒解析:动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力之和为零,本题中子弹、木块、弹簧组成的系统,水平方向上不受外力,竖直方向上受合外力之和为零,所以动量守恒.机械能守恒的条件是系统除重力、弹力做功外,其他力对系统不做功,本题中子弹穿入木块瞬间有部分机械能转化为内能(发热),所以系统的机械能不守恒.故C选项正确.A、B、D错误.答案:C5.a、b两个小球在一直线上发生碰撞,它们在碰撞前后的st图象如图3所示.若a球的质量m a=1 kg,则b球的质量m b等于多少?图3解析由图知v a=4 m/s,v a′=-1 m/s,v b=0,v b′=2 m/s,根据动量守恒定律有m a v a=m a v a′+m b v b′,解得m b=2。
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[诊断自测]
1.下列说法正确的是_______。 A.速度大的物体,它的动量一定也大 B.动量大的物体,它的速度一定也大 C.只要物体的运动速度大小不变,物体的动量就保持不变 D.物体的动量变化越大则该物体的速度变化一定越大 解析 p=mv,p由m、v二者乘积决定,故A、B错误;p是矢 量,故C错误;Δp=m·Δv,故D正确。 答案 D
[高考导航]
考点内容
动量 动量守恒定律 弹性碰撞和非弹性碰撞 原子核式结构模型 氢原子光谱 原子的能级 原子核的组成 原子核的衰变 半衰期 放射性同位素 放射性的应用与防护 核力与结合能 质量亏损 核反应方程 裂变反应 聚变反应 链式反应
普朗克能量子假说 黑体和黑体辐射 光电效应 光的波粒二象性 物质波
Δx 4.测速度:通过纸带上两计数点间的距离及时间由v=__Δ_t__算出
速度。 5.改变条件:改变碰撞条件,重复实验。 6.验证:一维碰撞中的动量守恒。 方案四:利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律(如图4所示)
图4
1.测质量:用天平测出两小球的质量,并选定质量大的小球为入 射小球。
2.安装:按照图4所示安装实验装置。调整固定斜槽使斜槽底端 水平。
3.铺纸:白纸在下,复写纸在上且在适当位置铺放好。记下重垂 线所指的位置O。
4.放球找点:不放被撞小球,每次让入射小球从斜槽上某固定高 度处自由滚下,重复10次。用圆规画尽量小的圆把所有的小 球落点圈在里面。圆心P就是小球落点的平均位置。
5.碰撞找点:把被撞小球放在斜槽末端,每次让入射小球从斜槽 同一高度自由滚下,使它们发生碰撞,重复实验10次。用步骤4 的方法,标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点 的平均位置N。如图5所示。
(3)光电效应、波粒二象性的考
查; T12C(3)
(4)氢原子光谱、能级的考查;
(5)放射性元素的衰变、核反应 T12C(2) 的考查;
(6)质能方程、核反应方程的计
T12C(1)
T12C(1)
算; (7)与动量守恒定律相结合的计 算
基础课时1 动量守恒定律及其应用
[知识梳理]
知识点一、动量、动量守恒定律 1.动量
图5
[思考] 下列说法是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)一个物体的运动状态变化,它的动量一定改变。( ) (2)系统的动量守恒时,机械能也一定守恒。( ) (3)动量守恒定律表达式m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′一定是矢量 式,应用时一定要规定正方向,且其中的速度必须相对同一个 参考系。( ) 答案 (1)√ (2)× (3)√
2.在做“验证动量守恒定律”实验时,入射球a的质量为m1,被碰 球b的质量为m2,小球的半径为r,各小球的落地点如图6所示, 下列关于这个实验的说法正确的是_______。
图6
A.入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球 B.让入射球与被碰球连续10次相碰,每次都要使入射小球从斜槽 上不同的位置滚下 C.要验证的表达式是m1·ON=m1·OM+m2·OP D.要验证的表达式是m1·OP=m1·OM+m2·ON 解析 在此装置中,应使入射球的质量大于被碰球的质量,防止 入射球反弹或静止,故A错;入射球每次必须从斜槽的同一位置 由静止滚下,保证每次碰撞都具有相同的初动量,故B错;两球做 平抛运动时都具有相同的起点,故应验证的关系式为:m1·OP= m1·OM+m2·ON,D对,C错。 答案 D
5.改变条件:改变碰撞条件,重复实验。
6.验证:一维碰撞中的动量守恒。
方案三:在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验(如图3所示)
图3 1.测质量:用天平测出两小车的质量。 2.安装:将打点计时器固定在光滑长木板的一端,把纸带穿过打
点计时器,连在小车的后面,在两小车的碰撞端分别装上撞针 和橡皮泥。 3.实验:接通_电__源__,让小车A运动,小车B静止,两车碰撞时撞针 插入橡皮泥中,把两小车连接成一体运动。
方案二:利用等长悬线悬挂等大小球完成一维
碰撞实验(如图2所示)
1.测质量:用天平测出两小球的质量m1、m2。 2.安装:把两个等大小球用等长悬线悬挂起来。
3.实验:一个小球_静__止__,拉起另一个小球,放
下时它们_相__碰__。
图2
4.测速度:可以测量小球被拉起的角度,从而算出碰撞前对应小
球的速度,测量碰撞后小球摆起的角度,算出碰撞后对应小球 的ห้องสมุดไป่ตู้速__度__。
(1)定义:运动物体的质量和__速__度_的乘积叫做物体的动量,通常 用p来表示。 (2)表达式:p=_m__v。 (3)单位:_k_g_·_m_/_s。 (4)标矢性:动量是矢量,其方向和__速__度_方向相同。
2.动量守恒定律 (1)内容:如果一个系统_不__受__外__力__,或者所受_外__力__的__矢__量__和___ 为0,这个系统的总动量保持不变。 (2)表达式:m1v1+m2v2=_m__1v_1_′_+__m_2_v_2_′ 或p=p′。 (3)适用条件 ①理想守恒:系统不受外力或所受_外__力__的__合__力___为零,则系 统动量守恒。 ②近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远_大__于___外 力时,系统的动量可近似看成守恒。 ③分方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时,系统在 该方向上动量守恒。
机械能是否守恒 _守__恒__ 有损失
损失_最__大__
知识点三、实验十二:验证动量守恒定律 方案一:利用气垫导轨完成一维碰撞实验(如图1所示)
图1 1.测质量:用_天__平__测出滑块质量。 2.安装:正确安装好气垫导轨。 3.实验:接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情
况下碰撞前后的_速__度__(①改变滑块的质量。②改变滑块的初速 度大小和方向)。 4.验证:一维碰撞中的动量守恒。
知识点二、弹性碰撞和非弹性碰撞 1.碰撞
碰撞是指物体间的相互作用持续时间_很__短__,而物体间的相互作 用力_很__大_的现象。 2.特点 在碰撞现象中,一般都满足内力__远__大__于__外力,可认为相互碰
撞的系统动量守恒。
3.分类
弹性碰撞 非弹性碰撞 完全非弹性碰撞
动量是否守恒 守恒 守恒 守恒
实验十二:验证动量守恒定律
要求
Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ
Ⅰ Ⅰ Ⅰ
说明 只限于一维碰撞的问题
高考命题实况 2014江苏 2015江苏
命题热点
T12C(3)
(1)动量和动量守恒等基本概念、
规律的理解,一般结合碰撞等
实际过程考查;
(2)综合运用动量和机械能的知
T12C(2)
识分析较复杂的运动过程;