高考物理一轮复习专题十五动量守恒与近代物理初步考点2近代高考物理初步教案(选修3_5)

合集下载

【K12教育学习资料】2018版高考物理二轮复习第一部分专题十五碰撞与动量守恒近代物理初步学案

专题十五碰撞与动量守恒近代物理初步考点1| 原子结构和光电效应难度：低档题题型：选择题五年5考(对应学生用书第84页)1．(2013·江苏高考T 12(C)(1)(2))(1)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的________也相等．图151A ．速度B ．动能C ．动量D ．总能量(2)根据玻尔原子结构理论，氦离子(He ＋)的能级图如图151所示．电子处在n ＝3轨道上比处在n ＝5轨道上离氦核的距离_______(选填“近”或“远”)．当大量He ＋处在n ＝4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有_______条．【导学号：17214210】【解题关键】解此题的关键有以下两点： (1)德布罗意波长公式λ＝h p．(2)大量处于n 能级的原子由于跃迁所发射的谱线条数为r ＝C 2n ．【解析】 (1)根据λ＝h p，知电子和中子的动量大小相等，选项C 正确．(2)根据玻尔理论r n ＝n 2r 1可知电子处在n ＝3的轨道上比处在n ＝5的轨道上离氦核的距离近．大量He ＋处在n ＝4的激发态时，发射的谱线有6条．【答案】 (1)C (2)近 62．(2016·江苏高考T 12(C)(3))几种金属的逸出功W 0见下表：光的波长范围为4．0×10－7～7．6×10－7m ，普朗克常数h ＝6．63×10－34J·s．【解题关键】解此题的关键有以下两点： (1)光子能量与光波波长的关系：E ＝hcλ．(2)要发生光电效应，入射光子能量应大于金属的逸出功．【解析】光子的能量E ＝hcλ取λ＝4．0×10－7m ，则E ≈5．0×10－19J根据E ＞W 0判断，钠、钾、铷能发生光电效应．【答案】钠、钾、铷能发生光电效应3．(多选)(2015·江苏高考T 12(C)(1))波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有( )A ．光电效应现象揭示了光的粒子性B ．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C ．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D ．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等【解析】光电效应现象、黑体辐射的实验规律都可以用光的粒子性解释，选项A 正确，选项C 错误；热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性，选项B 正确；由德布罗意波长公式λ＝h p和p 2＝2m ·E k 知动能相等的质子和电子动量不同，德布罗意波长不相等，选项D 错误．【答案】 AB4．(2014·江苏高考T 12(C)(1))已知钙和钾的截止频率分别为7．73×1014Hz 和5．44×1014Hz ，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的( ) A ．波长 B ．频率 C ．能量 D ．动量A [根据爱因斯坦光电效应方程12 mv 2m ＝h ν－W ．由题知W 钙>W 钾，所以钙逸出的光电子的最大初动能较小．根据p ＝2mE k 及p ＝hλ和c ＝λν知，钙逸出的光电子的特点是：动量较小、波长较长、频率较小．选项A 正确，选项B 、C 、D 错误．]5．(2017·江苏高考T 12(C)(2))质子(11H)和α粒子(42He)被加速到相同动能时，质子的动量________(选填“大于”“小于”或“等于”)α粒子的动量，质子和α粒子的德布罗意波波长之比为________．【解析】由p ＝mv ，E k ＝12mv 2知，p ＝2mE k ，质子质量小于α粒子质量，动能相同时质子动量小．由λ＝h p 知，λ质λα＝p αp 质＝m αm 质＝2∶1．【答案】小于 2∶1●考向1 光电效应及方程1．(2017·苏锡常三模)下列说法正确的是( )A ．光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性B ．光电效应实验中，改用强光可以增大逸出光电子的最大初动能C ．在一定的光照条件下，增大所加正向电压的值，一定可以增大饱和光电流D ．实验时，若用光照射金属不能发生光电效应时，可以改用强光照射使实验成功 A [为解释光电效应现象，爱因斯坦提出了光子说，说明光具有粒子性；康普顿效应深入地揭示了光的粒子性，遵守能量守恒和动量守恒，它表明光子不仅具有能量而且具有动量，故A 正确；根据光电效应方程E k ＝h ν－W 可知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，还与金属的逸出功有关，与入射光的强度无关，故B 错误；饱和光电流与入射光的强度有关，在一定的光照条件下，增大所加正向电压的值，饱和光电流不一定增大，故C 错误；发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与光的强度无关，故D错误．]2．(2017·徐州模拟)如图152所示的光电管实验中，当用波长3．0×10－7 m的光照射在阴极K上时，电流表有示数．调节滑动变阻器，当电压表读数为3．0 V时，电流表读数恰好为零；改用波长为1．5×10－7m的光照射在阴极K上时，调节滑动变阻器，当电压表读数为7．1 V时，电流表读数也恰好为零．由此可得普朗克常量为________J·s，该阴极的逸出功为________J．已知电子电量为1．6×10－19 C，光速c为3×108 m/s，结果保留两位有效数字．图152【解析】设普朗克常量为h，K的逸出功为W由光电方程可得光电子最大动能：E k＝hν－W由题意知，当光电流恰好为零时有：E k＝eU又：c＝λν由上三式可得：eU＝h cλ－W当入射光波长为3．0×10－7 m时，可得：3．0×1．6×10－19＝h 3．00×1083．0×10－W当入射光波长为1．5×10－7 m时，可得：7．1×1．6×10－19＝h 3．00×1081．5×10－7－W 联立可得：h＝6．6×10－34J·s，W＝1．8×10－19 J．【答案】6．6×10－341．8×10－19●考向2 光的波粒二象性3．(2017·苏南四市二模)关于近代物理实验，下列说法正确的是( )【导学号：17214211】A．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释B．利用α粒子散射实验可以估算核外电子的运动半径C．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，说明实物粒子也具有波动性D．汤姆孙研究阴极射线发现了电子，提出了原子核式结构模型C [黑体辐射的实验规律可用量子理论来解释，故A错误；卢瑟福用α粒子轰击金箔的实验中提出原子核式结构学说，通过实验可以估算原子核的半径，而不是核外电子的运动半径，故B错误；电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，说明实物粒子也具有波动性，故C 正确；汤姆孙研究阴极射线发现了电子，提出了原子的枣糕模型，是卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，故D 错误．] 4．(2017·徐州期末)关于光的波粒二象性及物质波，下列说法正确的是( )A ．光子的动量和波长成反比B ．康普顿效应说明光具有波动性C ．光的波粒二象性说明，光的波动性明显时，粒子性也一定明显D ．电子显微镜利用电子束到达微小物体表面，再反射到荧光板上成像来实现观察，这是由于电子束的德布罗意波长较长A [根据德布罗意波长公式λ＝h p可知，光子的动量和波长成反比，故A 正确；光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性，故B 错误；光的波粒二象性说明，光的波动性明显时，粒子性就不明显，光的粒子性明显时，波动性就不明显，故C 错误；电子显微镜利用电子束到达微小物体表面，再反射到荧光板上成像来实现观察，这是由于电子束的德布罗意波长较短，分辨率高，故D 错误．] ●考向3 氢原子能级及跃迁5．(2017·泰州三模)下列说法中正确的是( )A ．汽车安全气囊是通过减小撞击过程中动量变化量来减轻对乘员的伤害程度的B ．由α粒子散射的实验数据可以估测核半径、确定核电荷量C ．电子束穿过铝箔的衍射实验证实了电子的粒子性D ．原子核的能量是不连续的，能级越高越稳定B [安全气囊可以增加人体与车接触的时间，根据动量定理得：－Ft ＝0－mv ，所以：F ＝mvt，当时间增大时，冲量和动量的变化量都不变，改变了动量的变化率，即车对人的作用力减小，所以汽车安全气囊是通过增加撞击过程中的时间，减小车与人之间的作用力来减轻对乘员的伤害程度的，故A 错误．根据α粒子散射实验数据可以确定原子核电荷量和估算原子核半径，故B 正确．衍射是波特有的性质，电子束穿过铝箔后的衍射图样，证实了实物粒子的波动性，故C 错误；根据玻尔理论可知，原子核的能量是不连续的，能级越高越不稳定，故D 错误．]6．(2017·江苏二模)汞原子的能级如图153所示，现让光子能量为E 的一束光照射到大量处于基态的汞原子上，汞原子能发出3种不同频率的光，那么入射光光子的能量为________eV ，发出光的最大波长为________m ．(普朗克常量h ＝6．63×10－34J·s，计算结果保留两位有效数字)图153【解析】根据C 2n ＝3知，n ＝3，则吸收的光子能量ΔE ＝(－2．7＋10．4) eV ＝7．7 eV ．由n ＝3跃迁到n ＝2时辐射的光子能量最小，波长最长，有：E 3－E 2＝h cλ，代入数据有(－2．7＋5．5)×1．6×10－19＝6．63×10－34×3×108λ，解得λ＝4．4×10－7 m ．【答案】 7．7 4．4×10－7考点2| 动量和动量守恒的应用难度：中档题题型：计算题五年4考(对应学生用书第86页)6．(2013·江苏高考T 12(C)(3))如图154所示，进行太空行走的宇航员A 和B 的质量分别为80 kg 和100 kg ，他们推携手远离空间站，相对空间站的速度为0．1 m/s ．A 将B 向空间站方向轻推后，A 的速度变为0．2 m/s ，求此时B 的速率大小和方向．图154【解题关键】宇航员A 和B 在相互作用过程中系统动量守恒．【解析】根据动量守恒定律，(m A ＋m B )v 0＝m A v A ＋m B v B ，代入数值解得v B ＝0．02 m/s ，离开空间站方向．【答案】 0．02 m/s 离开空间站方向7．(2014·江苏高考T 12(C)(3))牛顿的《自然哲学的数学原理》中记载，A 、B 两个玻璃球相碰，碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为15∶16．分离速度是指碰撞后B 对A 的速度，接近速度是指碰撞前A 对B 的速度．若上述过程是质量为2m 的玻璃球A 以速度v 0碰撞质量为m 的静止玻璃球B ，且为对心碰撞，求碰撞后A 、B 的速度大小．【解析】设A 、B 球碰撞后速度分别为v 1和v 2 由动量守恒定律知：2mv 0＝2mv 1＋mv 2，且由题意知v 2－v 1v 0＝1516，解得v 1＝1748v 0，v 2＝3124v 0．【答案】1748v 0 3124v 0 8．(2017·江苏高考T 12(C)(3))甲、乙两运动员在做花样滑冰表演，沿同一直线相向运动，速度大小都是1 m/s ．甲、乙相遇时用力推对方，此后都沿各自原方向的反方向运动，速度大小分别为1 m/s 和2 m/s ．求甲、乙两运动员的质量之比．【导学号：17214212】【解析】动量守恒得m 1v 1－m 2v 2＝m 2v ′2－m 1v ′1 解得m 1m 2＝v 2＋v ′2v 1＋v ′1，代入数据得m 1m 2＝32．【答案】 3∶29．(2016·江苏高考T 12(C)(2))已知光速为c ，普朗克常量为h ，则频率为ν的光子的动量为________．用该频率的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为________．【解析】光速为c ，频率为ν的光子的波长λ＝cν，光子的动量p ＝h λ＝h νc．用该频率的光垂直照射平面镜，光被垂直反射，则光子在反射前后动量方向相反，取反射后的方向为正方向，则反射前后动量改变量Δp ＝p 2－p 1＝2h νc．【答案】h νc 2h νc●考向1 动量守恒定律的应用7．(2017·泰州三模)冰雪游乐场上一质量为M 的人站在质量为m 的冰车A 上一起运动，迎面而来一个质量也为m 的冰车B ，为了防止相撞，该人跳上冰车B ，冰车A 速度立即变为零，人和冰车B 一起以速度v 沿A 原来的方向运动，不计冰面与冰车间的摩擦，则： (1)相撞前该人和两冰车的总动量大小p 是多少？(2)若要使两冰车恰好不相撞，求该人跳到冰车B 上后冰车A 的速度大小v A ．【解析】 (1)冰车A 、B 和人组成的系统在相互作用前后满足动量守恒，则相撞前该人和两冰车的总动量 p ＝(m ＋M )v ．(2)要使两冰车恰好不相撞，该人跳到冰车B 上后冰车A 和B 的速度相同，设为v A ．取人和冰车A 原来的速度v 方向为正方向，根据动量守恒定律得(m ＋M )v ＝(2m ＋M )v A ．解得 v A ＝M ＋m2m ＋Mv ．【答案】 (1)(m ＋M )v (2)M ＋m2m ＋Mv8．(2017·南京二模)一个静止的氮核147N 俘获一个速度为1．1×107m/s 的氦核变成B 、C两个新核，设B的速度方向与氦核速度方向相同、大小为4×106 m/s，B的质量数是C的17倍，B、C两原子核的电荷数之比为8∶1．(1)写出核反应方程；(2)估算C核的速度大小．【解析】(1)根据电荷数守恒、质量数守恒得，B、C电荷数之和为9，因为B、C两原子核的电荷数之比为8∶1，则C的电荷数为1，B、C质量数之和为18．因为B的质量是C的17倍，则B的质量数为17，则C的质量数为1，所以C为质子；故核反应方程为：14 7N＋42He―→17 8O＋11H．(2)设氦核的速度方向为正方向；根据动量守恒得，m He v He＝m B v B＋m C v C4×1．1×107＝17×4×106＋v C解得v C＝－2．4×107 m/s所以C核的速度大小为2．4×107 m/s．【答案】(1)14 7N＋42He―→17 8O＋11H (2)2．4×107 m/s9．(2017·南京三模)如图155所示，两个完全相同的物体，沿同一直线运动，速度分别为v1＝3 m/s，v2＝2 m/s，它们发生碰撞后仍在同一直线运动，速度分别为v1′和v2′，求：图155(1)当v1′＝2 m/s时，v2′的大小；(2)在各种可能碰撞中，v1′的最大值．【解析】(1)由取向右为正方向，由动量守恒定律得mv1＋mv2＝mv1′＋mv2′，代入数据解得v2′＝3 m/s．(2)当两者速度相等时v1′有最大值v m，由动量守恒定律得：mv1＋mv2＝2mv m代入数据v m＝2．5 m/s．【答案】(1)3 m/s (2)2．5 m/s●考向2 动量与能量的综合应用10．(2017·徐州模拟)如图156所示，光滑的水平面上，小球A以速率v0撞向正前方的静止小球B，碰后两球沿同一方向运动，且小球B的速率是A的4倍，已知小球A、B的质量别为2m、m．图156(1)求碰撞后A球的速率；(2)判断该碰撞是否为弹性碰撞．【解析】 (1)设向右为正方向，以A 、B 球为系统，由动量守恒定律得：2mv 0＝2mv A ＋mv B且v B ＝4v A 解得：v A ＝13v 0．(2)碰撞前：系统的总动能为：E k ＝12×2mv 20＝mv 2碰撞后：系统的总动能为：E k ′＝12×2mv 2A ＋12mv 2B ＝mv 20，则E k ＝E k ′，所以该碰撞是弹性碰撞．【答案】 (1)13v 0 (2)是弹性碰撞考点3| 核反应及核能的计算难度：低档题题型：选择题、填空题五年4考(对应学生用书第87页)10．(2016·江苏高考T 12(C)(1))贝可勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用．下列属于放射性衰变的是________． A ．146C→147N ＋0－1eB ．23592U ＋10n→13953I ＋9539Y ＋210n C ．21H ＋31H→42He ＋10n D ．42He ＋2713Al→3015P ＋10n【解题关键】天然放射性衰变是自发地放出α、β粒子的核反应，与原子核聚变、裂变及人工转变是有区别的．A [放射性元素自发地放出射线的现象叫天然放射现象．A 选项为β衰变方程，B 选项为重核裂变方程，C 选项为轻核聚变方程，D 选项为原子核的人工转变方程，故选A ．] 11．(2015·江苏高考T 12(C)(2)(3))(1)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，23592U 是核电站常用的核燃料．23592U 受一个中子轰击后裂变成14456Ba 和8936Kr 两部分，并产生________个中子．要使链式反应发生，裂变物质的体积要________(选填“大于”或“小于”)它的临界体积．(2)取质子的质量m p ＝1．672 6×10－27kg ，中子的质量m n ＝1．674 9×10－27kg ，α粒子的质量m α＝6．646 7×10－27kg ，光速c ＝3．0×108m/s ．请计算α粒子的结合能．(计算结果保留两位有效数字)【导学号：17214213】【解题关键】解此题的三个关键：(1)核反应过程满足电荷数守恒和质量数守恒． (2)理解临界体积的含义．(3)应用ΔE ＝Δmc 2求核能时注意Δm 和ΔE 单位对应．【解析】 (1)核反应方程遵守质量数守恒和电荷数守恒，且该核反应方程为：23592U ＋10n ―→14456Ba ＋8936Kr ＋310n ，即产生3个中子．临界体积是发生链式反应的最小体积，要使链式反应发生，裂变物质的体积要大于它的临界体积． (2)组成α粒子的核子与α粒子的质量差 Δm ＝(2m p ＋2m n )－m α 结合能ΔE ＝Δmc 2代入数据得ΔE ＝4．3×10－12J ．【答案】 (1)3 大于 (2)4．3×10－12J12．(多选)(2017·江苏高考T 12(C)(1))原子核的比结合能曲线如图157所示．根据该曲线，下列判断正确的有( )图157A ．42He 核的结合能约为14 MeV B ．42He 核比63Li 核更稳定C ．两个21H 核结合成42He 核时释放能量D ．23592U 核中核子的平均结合能比8936Kr 核中的大BC [A 错：42He 核有4个核子，由比结合能图线可知，42He 核的结合能约为28 MeV ． B 对：比结合能越大，原子核越稳定．C 对：两个21H 核结合成42He 核时，核子的比结合能变大，结合时要放出能量． D 错：由比结合能图线知，23592U 核中核子平均结合能比8936Kr 核中的小．]13．(2014·江苏高考T 12(C)(2))氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤．它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一．其衰变方程是22286Rn→21884Po ＋________．已知22286Rn 的半衰期约为3．8天，则约经过________天，16 g 的222 86Rn 衰变后还剩1 g ．【解析】根据质量数、电荷数守恒得衰变方程为222 86Ra→218 84Po ＋42He ．根据衰变规律m ＝m 0⎝ ⎛⎭⎪⎫12tτ，代入数值解得t ＝15．2天．【答案】 42He 15．2●考向1 放射性元素的衰变11．(2017·盐城三模)氡222经过α衰变变成钋218，t ＝0时氡的质量为m 0，任意时刻氡的质量为m ，下列四幅图中正确的是( )【导学号：17214214】A BC DB [每经过一个半衰期有一半质量发生衰变，则剩余质量m ＝m 0⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ＝m 0⎝ ⎛⎭⎪⎫12t T，解得m m 0＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12t T ，T 为半衰期，可知m m 0与t 成指数函数关系，故B 正确，A 、C 、D 错误．] 12．(2017·南通二模)原子核的能量也是量子化的，226 89Ac 能发生β衰变产生新核22690Th ，处于激发态的新核226 90Th 的能级图如图158所示．(1)写出226 89Ac 发生β衰变的方程；(2)发生上述衰变时，探测器能接收到γ射线谱线有几条？求出波长最长γ光子的能量E ．图158【解析】 (1)由质量数与核电荷数守恒可知，核衰变反应方程为：226 89Ac→226 90Th ＋ 0－1e(2)根据C 23＝3，知探测器能接收到3条γ射线谱线．波长最长对应能级差最小 E ＝E 2－E 1＝0．0721 MeV ；【答案】 (1)226 89Ac→226 90Th ＋ 0－1e (2)3 0．072 1 MeV13．(2017·南通模拟)下列说法中正确的是( )A．铀235裂变成氙136和锶90并放出9个中子B．1 g含有放射性钍的矿物质，经过1个半衰期还剩0．5 gC．卢瑟福原子核式结构模型能解释原子光谱的不连续性D．增加原子核内的中子个数有助于维持原子核的稳定D [发生核反应的过程满足电荷数和质量数守恒，铀235裂变成氙136和锶90的过程中，质量数守恒，由于中子的质量数等于1，所以中子的个数：n＝235＋1－136－90＝10，所以可能的裂变的反应方程式为：235 92U＋10n→136 54Xe＋9038Sr＋1010n，故A错误；由于经过1个半衰期，有半数发生衰变，所以1 g含有放射性钍的矿物质，经过1个半衰期还剩0．5 g放射性钍，但该矿物质的质量应大于0．5 g，故B错误；卢瑟福原子核式结构模型能解释α粒子的散射实验，不能解释原子光谱的不连续性，故C错误；若只增加原子核内的中子，由于中子与其他核子没有库仑斥力，但有相互吸引的核力，所以有助于维持原子核的稳定，故D正确．]●考向2 核反应方程及核能的计算14．(2017·南京三模)太阳内部不断进行着各种核聚变反应，一个氘核和一个氚核结合成一个氦核是其中一种，请写出其核反应方程________；如果氘核的比结合能为E1，氚核的比结合能为E2，氦核的比结合能为E3，则上述反应释放的能量可表示为_______________________________________．【解析】根据电荷数守恒、质量数守恒，知核反应方程为21H＋31H→42He＋10n，氘核的比结合能为E1，氚核的比结合能为E2，氦核的比结合能为E3，根据比结合能等于结合能与核子数的比值，则有：该核反应中释放的核能ΔE＝4E3－2E1－3E2．【答案】21H＋31H→42He＋10n ΔE＝4E3－2E1－3E215．(2017·镇江三模)2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，强震引发了福岛核电站危机．核电站中的235 92U发生裂变反应，试完成下列反应方程式235 92U＋10n→141 56Ba＋9236Kr＋________；已知235 92U、141 56Ba、9236Kr和中子的质量分别是m U、m Ba、m Kr、m n，该反应中一个235 92U 裂变时放出的能量为________．(已知光速为c)【解析】反应方程式235 92U＋10n→141 56Ba＋9236Kr＋X中，根据质量数守恒，X的总的质量数为：235＋1－141－92＝3X的总的电荷数为：92－56－36＝0故X是3个中子，即为：310n；一个235 92U裂变时放出的能量为：ΔE＝Δm·c2＝(m U－m Ba－m Kr－2m n)c2．【答案】310n (m U－m Ba－m Kr－2m n)c2。

高考物理一轮复习专题十五动量守恒与近代物理初步考点2 近代物理初步课件(选修3-5)

3,4,5，…R 是里德伯常量，R＝1.10×107 m－1)。 (4)光谱分析：利用每种原子都有自己的特征谱线可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分，且灵
敏度很高。在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义。
2．玻尔理论及能级结构 (1)玻尔理论 ①定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽
(5)爱因斯坦光电效应方程 ①表达式：Ek＝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光电子的最大初动能 Ek＝ 12mev2c 。
3．光的波粒二象性与物质波
(1)光的波粒二象性
①光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性。
专题十五动量守恒与近代物理初步(选修3－5)
考点二近代物理初步
撬点·基础点重难点
基础点
知识点 1 光电效应、波粒二象性 1．光电效应 (1)定义照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象。
(2)光电子光电效应中发射出来的电子。
(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这个极限频率才能产生光电效应。低于这个
然绕核运动，但并不向外辐射能量。
②跃迁：电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会放出能量为 hν 的光子，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即 hν＝ Em－En。(h 是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·s)
③轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的。
(5)氢原子的能级图

高考物理一轮基础总复习：动量及动量守恒定律

(3)单位:千克·米/秒;符号: kg·m/s。
(4)特征:动量是状态量,是矢量 ,其方向和速度
方向相同。
-8-
基础夯实精准归纳
题组突破强化提升
核心剖析归纳提升
3.动量定理
(1)内容:物体所受合力的冲量等于物体动量的变化量
。
(2)表达式:F·t=Δp=p'-p;F既可以是恒力也可以是变力,冲量是动量
基础夯实精准归纳
题组突破强化提升
核心剖析归纳提升
-11-
1.动量定理 (1)动量定理表示了合外力的冲量与动量变化间的因果关系;冲量是物体动量变化的原因,动量发生改变是物体合外力的冲量不为零的结果。 (2)动量定理的表达式是矢量式,应用动量定理时需要规定正方向。 (3)动量定理中的冲量是合外力的冲量,而不是某一个力的冲量。求合外力的冲量有两种方法:一是先求所有外力的合力,再求合外力的冲量;二是先求每个力的冲量,再求所有外力冲量的矢量和。
动量守恒：m1v0＝m1v1＋m2v2，
机械能守恒：12m1v20＝12m1v21＋12m2v22，
联立以上两式解得 v1＝mm11－＋mm22v0，v2＝m12＋m1m2v0。
图1
(1)当m1＝m2时，v1＝0，v2＝v0(质量相等，速度交换)。 (2)当m1>m2时，v1>0，v2>0，且v2>v1(大碰小，前后跑)。 (3)当m1<m2时，v1<0，v2>0(小碰大，要反弹)。 (4)当m1 m2时，v1＝v0，v2＝2v0(极大碰极小，大不变，小加倍)。 (5)当m1 m2时，v1＝－v0，v2＝0(极小碰极大，小等速率反弹，大不变)。
基础夯实精准归纳
题组突破强化提升

高考物理一轮复习课件近代物理

高考物理一轮复习课
件近代物理
汇报人：XX
20XX-01-21
• 近代物理概述 • 原子结构与原子核 • 放射性现象与核反应 • 粒子与波 • 相对论基础 • 高考真题解析与备考策略
目录
01
近代物理概述
近代物理的发展历程
17-18世纪
20世纪中叶至今
经典物理学时期，牛顿力学、热力学和电磁学等理论建立。
Байду номын сангаас
05
相对论基础
狭义相对论的基本原理
相对性原理
物理定律在所有惯性参照系中都具有相同的形式，即不存在绝对静止的参照系。
光速不变原理
在任何惯性参照系中，光在真空中的传播速度都是恒定的，与光源和观察者的运动状态无关。
广义相对论的基本原理
等效原理
在局部区域内，无法区分均匀引力场和加速参照系中的物理效应。
按照知识点和题型对历年高考物理真题进行分类，帮助学生了解高考物理的命题规律和趋势。
高考物理真题解题技巧
针对不同类型的题目，介绍相应的解题技巧和方法，提高学生的解题速度和准确性。
高考物理真题答案及解析
提供历年高考物理真题的答案及详细解析，帮助学生理解题目背后的物理原理和思想。
备考策略与建议
制定复习计划
现代物理学时期，粒子物理、凝聚态物理、天体物理等领域蓬勃发展。
19世纪末-20世纪初
物理学危机与革命，黑体辐射、光电效应等问题挑战经典理论，量子力学和相对论诞生。
近代物理的研究对象
01
02
03
微观粒子
研究原子、分子、原子核和基本粒子等微观粒子的结构和相互作用。
宏观物质
研究物质的宏观性质和行为，如热力学、电磁学等。

2024届高考一轮复习物理教案(新教材鲁科版)：动量守恒在子弹打木块模型和板块模型中的应用

专题强化十一动量守恒在子弹打木块模型和板块模型中的应用目标要求 1.会用动量观点和能量观点分析计算子弹打木块模型.2.会用动量观点和能量观点分析计算滑块—木板模型．题型一子弹打木块模型1．模型图示2．模型特点(1)子弹水平打进木块的过程中，系统的动量守恒．(2)系统的机械能有损失．3．两种情景(1)子弹嵌入木块中，两者速度相等，机械能损失最多(完全非弹性碰撞)动量守恒：m v 0＝(m ＋M )v能量守恒：Q ＝f ·s ＝12m v 02－12(M ＋m )v 2 (2)子弹穿透木块动量守恒：m v 0＝m v 1＋M v 2能量守恒：Q ＝f ·d ＝12m v 02－(12M v 22＋12m v 12) 例1 (多选)如图所示，两个质量和速度均相同的子弹分别水平射入静止在光滑水平地面上质量相等、材料不同的两矩形滑块A 、B 中，射入A 中的深度是射入B 中深度的两倍．已知A 、B 足够长，两种射入过程相比较( )A ．射入滑块A 的子弹速度变化大B ．整个射入过程中两滑块受的冲量一样大C ．射入滑块A 中时阻力对子弹做功是射入滑块B 中时的两倍D ．两个过程中系统产生的热量相等答案 BD解析子弹射入滑块过程中，子弹与滑块构成的系统动量守恒，有m v 0＝(m ＋M )v ，两个子弹的末速度相等，所以子弹速度的变化量相等，A 错误；滑块A 、B 动量变化量相等，受到的冲量相等，B 正确；对子弹运用动能定理，有W f ＝12m v 2－12m v 02，由于末速度v 相等，所以阻力对子弹做功相等，C 错误；对系统，由能量守恒可知，产生的热量满足Q ＝12m v 02－12(m ＋M )v 2，所以系统产生的热量相等，D 正确．例2 (多选)(2023·四川成都市树德中学高三检测)水平飞行的子弹打穿固定在水平面上的木块，经历时间为t 1，子弹损失的动能为ΔE k1损，系统机械能的损失为E 1损，穿透后系统的总动量为p 1；同样的子弹以同样的速度打穿放在光滑水平面上的同样的木块，经历时间为t 2，子弹损失的动能为ΔE k2损，系统机械能的损失为E 2损，穿透后系统的总动量为p 2.设木块给子弹的阻力为恒力且上述两种情况下该阻力大小相等，则下列结论正确的是( )A ．t 2>t 1B ．ΔE k2损＞ΔE k1损C ．E 2损＞E 1损D ．p 2＞p 1答案 ABD解析两次打穿木块过程中，子弹受到的阻力f 相等，根据牛顿第二定律有a ＝f m，两次子弹的加速度相等；第二次以同样的速度击穿放在光滑水平面上同样的木块，由于在子弹穿过木块的过程中，木块会在水平面内滑动，所以第二次子弹的位移s 2要大于第一次的位移s 1，即s 2＞s 1；子弹做减速运动，由位移公式s ＝v 0t ＋12at 2和s 2＞s 1可得，t 2＞t 1，故A 正确．两次打穿木块过程中，子弹受到的阻力相等，阻力对子弹做的功等于子弹损失的动能，即ΔE k 损＝fs ，由于s 2＞s 1，所以ΔE k2损＞ΔE k1损，故B 正确．两次打穿木块过程中，子弹受到的平均阻力相等，系统摩擦产生的热量Q ＝fd ，其中f 为阻力，d 为子弹相对于木块的位移大小，由于两次子弹相对于木块的位移大小都是木块的长度，所以系统机械能的损失相等，即E 2损＝E 1损，故C 错误．p 1小于子弹的初动量，第二次子弹穿透木块的过程，系统的动量守恒，则p 2等于子弹的初动量，所以p 2＞p 1，故D 正确．例3 如图所示，在光滑的水平桌面上静止放置一个质量为980 g 的长方形匀质木块，现有一质量为20 g 的子弹以大小为300 m/s 的水平速度沿木块的中心轴线射向木块，最终留在木块中没有射出，和木块一起以共同的速度运动．已知木块沿子弹运动方向的长度为10 cm ，子弹打进木块的深度为6 cm.设木块对子弹的阻力保持不变．(1)求子弹和木块的共同速度以及它们在此过程中所产生的内能．(2)若子弹是以大小为400 m/s 的水平速度从同一方向水平射向该木块，则在射中木块后能否射穿该木块？答案 (1)6 m/s 882 J (2)能解析 (1)设子弹射入木块后与木块的共同速度为v ，对子弹和木块组成的系统，由动量守恒定律得m v 0＝(M ＋m )v ，代入数据解得v ＝6 m/s此过程系统所产生的内能Q ＝12m v 02－12(M ＋m )v 2＝882 J. (2)假设子弹以v 0′＝400 m/s 的速度入射时没有射穿木块，则对以子弹和木块组成的系统，由动量守恒定律得m v 0′＝(M ＋m )v ′解得v ′＝8 m/s此过程系统损失的机械能为ΔE ′＝12m v 0′2－12(M ＋m )v ′2＝1 568 J 由功能关系有Q ＝ΔE ＝F 阻x 相＝F 阻dΔE ′＝F 阻x 相′＝F 阻d ′则ΔE ΔE ′＝F 阻d F 阻d ′＝d d ′解得d ′＝1 568147cm 因为d ′>10 cm ，所以能射穿木块．题型二滑块—木板模型1．模型图示2．模型特点(1)系统的动量守恒，但机械能不守恒，摩擦力与两者相对位移的乘积等于系统减少的机械能．(2)若滑块未从木板上滑下，当两者速度相同时，木板速度最大，相对位移最大．3．求解方法(1)求速度：根据动量守恒定律求解，研究对象为一个系统；(2)求时间：根据动量定理求解，研究对象为一个物体；(3)求系统产生的内能或相对位移：根据能量守恒定律Q＝fΔs或Q＝E初－E末，研究对象为一个系统．例4如图所示，质量m1＝0.3 kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5 m，现有质量m2＝0.2 kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10 m/s2，则()A．物块滑上小车后，系统动量守恒、机械能守恒B．增大物块与车面间的动摩擦因数，摩擦生热变大C．若v0＝2.5 m/s，则物块在车面上滑行的时间为0.24 sD．若要保证物块不从小车右端滑出，则v0不得大于5 m/s答案 D解析物块与小车组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒；物块滑上小车后在小车上滑动过程中克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能，系统机械能不守恒，A错误；系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得m2v0＝(m1＋m2)v，系统产生的热量Q＝12m2v02－12(m1＋m2)v 2＝m1m2v022(m1＋m2)，则增大物块与车面间的动摩擦因数，摩擦生热不变，B错误；若v0＝2.5 m/s，由动量守恒定律得m2v0＝(m1＋m2)v，解得v＝1 m/s，对物块，由动量定理得－μm2gt＝m2v－m2v0，解得t＝0.3 s，C错误；要使物块恰好不从小车右端滑出，需物块到车面右端时与小车有共同的速度v′，以向右为正方向，由动量守恒定律得m2v0′＝(m1＋m2)v′，由能量守恒定律得12m2v0′2＝12(m1＋m2)v′2＋μm2gL，解得v0′＝5 m/s，D正确．例5如图所示，可看成质点的A物体叠放在上表面光滑的B物体上，一起以v0的速度沿光滑的水平轨道匀速运动，B与静止在同一光滑水平轨道上的木板C发生完全非弹性碰撞，B、C的上表面相平且B、C不粘连，A滑上C后恰好能到达C板的最右端，已知A、B、C 质量均相等，且为m，木板C长为L，求：(1)A物体的最终速度的大小；(2)A、C之间的摩擦力的大小；(3)A在木板C上滑行的时间t.答案 (1)34v 0 (2)m v 0216L (3)4L v 0解析 (1)B 、C 碰撞过程中动量守恒，由题意分析知，B 、C 碰后具有相同的速度，设B 、C 碰后的共同速度为v 1，以B 的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得m v 0＝2m v 1，解得v 1＝v 02， B 、C 共速后A 以v 0的速度滑上C ，A 滑上C 后，B 、C 脱离，A 、C 相互作用过程中动量守恒，设最终A 、C 的共同速度为v 2，以向右为正方向，由动量守恒定律得m v 0＋m v 1＝2m v 2，解得v 2＝34v 0. (2)在A 、C 相互作用过程中，由能量守恒定律得fL ＝12m v 02＋12m v 12－12×2m v 22，解得f ＝m v 0216L. (3)A 与C 相互作用过程中，对C 由动量定理得ft ＝m v 2－m v 1，解得t ＝4L v 0. 例6 (2023·天津市和平区高三模拟)如图所示，质量为M ＝2 kg 的长木板放在光滑的水平面上，质量为m ＝1 kg 的物块(可视为质点)放在长木板的左端，用大小为10 N 、方向斜向右上与水平方向成θ＝53°角的拉力F 作用在物块上，使物块从静止开始运动，物块运动1 s 的时间，撤去拉力，如果物块刚好不滑离木板，物块与木板间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g ＝10 m/s 2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，求：(1)撤去拉力时物块和木板的速度大小；(2)木板的长度．答案 (1)5 m/s 0.5 m/s (2)3.6 m解析 (1)对物块根据牛顿第二定律有F cos θ－μ(mg －F sin θ)＝ma 1对木板根据牛顿第二定律有μ(mg －F sin θ)＝Ma 2撤去拉力时，物块的速度大小v 1＝a 1t ＝5 m/s木板的速度大小v 2＝a 2t ＝0.5 m/s.(2)拉力撤去之前，物块相对木板的位移s 1＝12a 1t 2－12a 2t 2 撤去拉力后，根据动量守恒定律有m v 1＋M v 2＝(m ＋M )v由能量守恒定律有μmg s 2＝12m v 12＋12M v 22－12(M ＋m )v 2 联立解得木板的长度L ＝s 1＋s 2＝3.6 m ．课时精练1.如图所示，子弹以水平速度v 0射向原来静止在光滑水平面上的木块，并留在木块中和木块一起运动．在子弹射入木块的过程中，下列说法中正确的是( )A ．子弹对木块的冲量一定大于木块对子弹的冲量B ．子弹对木块的冲量和木块对子弹的冲量大小一定相等C ．子弹速度的减小量一定等于木块速度的增加量D ．子弹动量变化的大小一定大于木块动量变化的大小答案 B解析水平方向上，子弹所受合外力与木块受到的合外力为作用力与反作用力，它们大小相等、方向相反、作用时间t 相等，根据I ＝Ft ，可知子弹对木块的冲量与木块对子弹的冲量大小相等、方向相反，故A 错误，B 正确；子弹与木块组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，由动量守恒定律可知，子弹动量变化量大小等于木块动量变化量大小，由于子弹与木块的质量不一定相同，子弹速度的减小量不一定等于木块速度的增加量，故C 、D 错误．2．(多选)如图所示，质量为M 的木块放在光滑的水平面上，质量为m 的子弹(可视为质点)以水平速度v 0射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v 运动，已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为L ，子弹进入木块的深度为s ，此过程经历的时间为t .若木块对子弹的阻力大小f 视为恒定，则下列关系式中正确的是( )A ．fL ＝12M v 2B ．ft ＝m v 0－m vC ．v ＝m v 0MD ．fs ＝12m v 02－12m v 2 答案 AB 解析由动能定理，对木块可得fL ＝12M v 2，选项A 正确；以向右为正方向，由动量定理，对子弹可得－ft ＝m v －m v 0，则ft ＝m v 0－m v ，选项B 正确；对木块、子弹整体，根据动量守恒定律得m v 0＝(M ＋m )v ，解得v ＝m v 0M ＋m，选项C 错误；对整体，根据能量守恒定律得fs ＝12m v 02－12(M ＋m )v 2，选项D 错误． 3.(多选)(2023·江西吉安市高三模拟)如图所示，质量m ＝2 kg 的物块A 以初速度v 0＝2 m/s 滑上放在光滑水平面上的长木板B ，A 做匀减速运动，B 做匀加速运动，经过时间t ＝1 s ，物块A 、长木板B 最终以共同速度v ＝1 m/s 做匀速运动，重力加速度g 取10 m/s 2，由此可求出( )A ．长木板B 的质量为2 kgB ．物块A 与长木板B 之间的动摩擦因数为0.1C ．长木板B 的长度至少为2 mD ．物块A 与长木板B 组成的系统损失的机械能为2 J答案 ABD解析 A 做匀减速运动，B 做匀加速运动，最后一起做匀速运动，共同速度v ＝1 m/s ，取向右为正方向，设B 的质量为M ，根据动量守恒定律得m v 0＝(m ＋M )v ，解得M ＝2 kg ，故A正确；木板B 匀加速运动的加速度a B ＝Δv Δt＝1 m/s 2，根据牛顿第二定律，对B 有μmg ＝Ma B ，解得μ＝0.1，故B 正确；前1 s 内B 的位移s B ＝0＋v 2·t ＝0＋12×1 m ＝0.5 m ，A 的位移s A ＝2＋12×1 m ＝1.5 m ，所以木板B 的最小长度L ＝s A －s B ＝1 m ，故C 错误；A 、B 组成的系统损失的机械能ΔE ＝12m v 02－12(m ＋M )v 2＝2 J ，故D 正确． 4.如图所示，光滑水平面上有一矩形长木板，木板左端放一小物块，已知木板质量大于物块质量，t ＝0时两者从图中位置以相同的水平速度v 0向右运动，碰到右面的竖直挡板后木板以与原来等大反向的速度被反弹回来，运动过程中物块一直未离开木板，则关于物块运动的速度v 随时间t 变化的图像可能正确的是( )答案 A解析木板碰到挡板前，物块与木板一直做匀速运动，速度为v 0；木板碰到挡板后，物块向右做匀减速运动，速度减至零后向左做匀加速运动，木板向左做匀减速运动，最终两者速度相同，设为v 1.设木板的质量为M ，物块的质量为m ，取向左为正方向，则由动量守恒得：M v 0－m v 0＝(M ＋m )v 1，得v 1＝M －m M ＋mv 0＜v 0，故A 正确，B 、C 、D 错误．5.(多选)(2023·福建省福州第十五中学月考)如图所示，一质量M ＝2.0 kg 的长木板B 放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m ＝1.0 kg 的小物块A .给A 和B 以大小均为3.0 m/s 、方向相反的初速度，使A 开始向左运动，B 开始向右运动，A 始终没有滑离B 板．下列说法正确的是( )A ．A 、B 共速时的速度大小为1 m/sB ．在小物块A 做加速运动的时间内，木板B 速度大小可能是2 m/sC ．从A 开始运动到A 、B 共速的过程中，木板B 对小物块A 的水平冲量大小为2 N·sD ．从A 开始运动到A 、B 共速的过程中，小物块A 对木板B 的水平冲量方向向左答案 AD解析设水平向右为正方向，根据动量守恒定律得M v －m v ＝()M ＋m v 共，解得v 共＝1 m/s ，故A 正确；在小物块向左减速到速度为零时，设长木板速度大小为v 1，根据动量守恒定律得M v －m v ＝M v 1，解得v 1＝1.5 m/s.当小物块反向加速的过程中，木板继续减速，木板的速度必然小于1.5 m/s ，故B 错误；根据动量定理，A 、B 相互作用的过程中，木板B 对小物块A 的平均冲量大小为I ＝m v 共＋m v ＝4 N·s ，故C 错误；根据动量定理，小物块A 对木板B 的水平冲量I ′＝M v 共－M v ＝－4 N·s ，负号代表与正方向相反，即向左，故D 正确．6.(多选)如图所示，两侧带有固定挡板的平板车乙静止在光滑水平地面上，挡板的厚度可忽略不计，车长为2L ，与平板车质量相等的物块甲(可视为质点)由平板车的中点处以初速度v 0向右运动，已知甲、乙之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，忽略甲、乙碰撞过程中的能量损失，下列说法正确的是( )A ．甲、乙达到共同速度所需的时间为v 02μgB ．甲、乙共速前，乙的速度一定始终小于甲的速度C ．甲、乙相对滑动的总路程为v 024μgD ．如果甲、乙碰撞的次数为n (n ≠0)，则最终甲距离乙左端的距离可能为v 024μg＋L －2nL 答案 ACD解析整个运动过程中甲、乙组成的系统动量守恒，则两者最终的速度为v 共，有m v 0＝2m v 共，解得v 共＝v 02，若能发生碰撞，碰前甲、乙的速度分别为v 1、v 2，碰后甲、乙的速度分别为v 1′、v 2′，取水平向右为正方向，则有m v 1＋m v 2＝m v 1′＋m v 2′，12m v 12＋12m v 22＝12m v 1′2＋12m v 2′2，联立解得v 1′＝v 2，v 2′＝v 1，可知碰撞使得两者速度互换，且在运动过程中两者的加速度大小均为a ＝μmg m ＝μg ，则甲、乙达到共同速度所需的时间为t ＝v 共a ＝v 02μg，碰撞使得两者速度互换，即甲、乙共速前，乙的速度不一定始终小于甲的速度，A 正确，B 错误；从开始到相对静止过程中，甲、乙相对滑动的总路程为s ，根据动能定理可得－μmgs ＝12×2m (v 02)2－12m v 02，解得s ＝v 024μg，C 正确；甲、乙碰撞的次数为n ，且相对静止时甲距离乙左端的距离为s 0，若第n 次碰撞发生在平板车的左挡板，则有L ＋2L (n －1)＋s 0＝s (n ＝2,4,6，…)，解得s 0＝v 024μg＋L －2nL (n ＝2,4,6，…)，若第n 次碰撞发生在平板车的右挡板，则有L ＋2L (n －1)＋2L －s 0＝s (n ＝1,3,5，…)，解得s 0＝2nL ＋L －v 024μg(n ＝1,3,5，…)，即最终甲距离乙左端的距离可能为v02＋L－2nL，D正确．4μg7.(2023·福建泉州市模拟)如图所示，木板B静止在光滑的冰面上，其右端上表面与一粗糙倾斜滑道平滑相接，滑道倾角θ＝37°，一游客坐在滑板上，从滑道上距底端s＝5 m处由静止滑下．已知木板质量m B＝20 kg，长度L＝3 m，游客和滑板的总质量m A＝40 kg.若游客和滑板可看作质点，与滑道间的动摩擦因数μ1＝0.3，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6、cos 37°＝0.8.(1)求游客在滑道下滑时的加速度大小；(2)若要游客刚好不从木板B的左端滑出，求滑板与木板B上表面间的动摩擦因数μ2.答案(1)3.6 m/s2(2)0.2解析(1)设游客在滑道下滑时的加速度大小为a，由牛顿第二定律可得m A g sin 37°－μ1m A g cos 37°＝m A a，解得a＝3.6 m/s2.(2)设游客到达滑道下端的速度为v1，v1＝2as＝6 m/s要使游客刚好不从木板B的左端滑出，即游客到达木板B左端时恰好与木板达到共同速度，设共同速度为v2，由于冰面光滑，该过程满足动量守恒，可得m A v1＝(m A＋m B)v2由能量守恒定律可得μ2m A gL＝12－12(m A＋m B)v22，联立解得μ2＝0.2.2m A v18.(2023·山西省模拟)如图所示，质量M＝1 kg的平板车A放在光滑的水平面上，质量m＝0.5 kg 的物块B放在平板车右端上表面，质量m＝0.5 kg的小球C用长为6.4 m的细线悬挂于O点，O点在平板车的左端正上方，距平板车上表面的高度为6.4 m，将小球向左拉到一定高度，细线拉直且与竖直方向的夹角为60°，由静止释放小球，小球与平板车碰撞后，物块刚好能滑到平板车的左端，物块相对平板车滑行的时间为0.5 s，物块与平板车间的动摩擦因数为0.6，忽略小球和物块的大小，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)平板车的长度；(2)小球与平板车碰撞过程损失的机械能．答案(1)1.125 m(2)5.625 J解析(1)设物块在平板车上滑动时的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有μmg＝ma代入数据解得a ＝6 m/s 2设物块与平板车最后的共同速度为v ，根据运动学公式有v ＝at ＝3 m/s设小球与平板车相碰后瞬间，平板车的速度为v 1，根据动量守恒定律有M v 1＝(m ＋M )v 解得v 1＝4.5 m/s设平板车的长度为L ，根据能量守恒定律有μmgL ＝12M v 12－12(m ＋M )v 2 代入数据解得L ＝1.125 m(2)设小球与平板车相碰前瞬间速度为v 0，根据机械能守恒定律有mg (l －l cos 60°)＝12m v 02 解得v 0＝8 m/s设碰撞后瞬间小球的速度为v 2，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律有m v 0＝M v 1＋m v 2 解得v 2＝－1 m/s小球与平板车碰撞过程损失的机械能为 ΔE ＝12m v 02－12m v 22－12M v 12＝5.625 J.9．(2022·河北卷·13)如图，光滑水平面上有两个等高的滑板A 和B ，质量分别为1 kg 和2 kg ，A 右端和B 左端分别放置物块C 、D ，物块质量均为1 kg ，A 和C 以相同速度v 0＝10 m/s 向右运动，B 和D 以相同速度k v 0向左运动，在某时刻发生碰撞，作用时间极短，碰撞后C 与D 粘在一起形成一个新物块，A 与B 粘在一起形成一个新滑板，物块与滑板之间的动摩擦因数均为μ＝0.1.重力加速度大小取g ＝10 m/s 2.(1)若0<k <0.5，求碰撞后瞬间新物块和新滑板各自速度的大小和方向；(2)若k ＝0.5，从碰撞后到新物块与新滑板相对静止时，求两者相对位移的大小．答案 (1)5(1－k ) m/s ，方向向右 10－20k 3m/s ，方向向右 (2)1.875 m 解析 (1)物块C 、D 碰撞过程中满足动量守恒，设碰撞后瞬间物块C 、D 形成的新物块的速度为v 物，已知C 、D 的质量均为m ＝1 kg ，以向右为正方向，则有m v 0－m ·k v 0＝(m ＋m )v 物解得v 物＝1－k 2v 0＝5(1－k ) m/s>0 可知碰撞后瞬间物块C 、D 形成的新物块的速度大小为5(1－k ) m/s ，方向向右．滑板A 、B 碰撞过程中满足动量守恒，设碰撞后瞬间滑板A 、B 形成的新滑板的速度为v 滑，滑板A 和B 质量分别为1 kg 和2 kg ，则由M v 0－2M ·k v 0＝(M ＋2M )v 滑解得v 滑＝1－2k 3v 0＝10－20k 3m/s>0 则新滑板速度方向也向右．(2)若k ＝0.5，可知碰后瞬间物块C 、D 形成的新物块的速度为v 物′＝5(1－k ) m/s ＝5×(1－0.5) m/s ＝2.5 m/s碰后瞬间滑板A 、B 形成的新滑板的速度为v 滑′＝10－20k 3m/s ＝0 可知碰后新物块相对于新滑板向右运动，新物块向右做匀减速运动，新滑板向右做匀加速运动，新物块的质量为m ′＝2 kg ，新滑板的质量为M ′＝3 kg ，设相对静止时的共同速度为v 共，根据动量守恒可得m ′v 物′＝(m ′＋M ′)v 共解得v 共＝1 m/s根据能量守恒可得μm ′gs 相＝12m ′(v 物′)2－12(m ′＋M ′)v 共2 解得s 相＝1.875 m.。

高考物理一轮专题复习课件近代物理初步

在量子力学中，物理量（如位置、动量、能量等）用算符来表示。算符作用于波函数，可以得到相应物理量的本征值和本征态，从而了解微观粒子的性质和行为。
量子测量是指对微观粒子状态的观测和测量。在量子力学中，测量会导致波函数坍缩到某个本征态上，使得测量结果具有随机性和不确定性。量子测量是连接理论预测和实验验证的桥梁，对于理解量子力学的基本原理和验证理论预言具有重要意义。
吸收作用
射线被物质原子吸收，将能量传递给原子，使原子发生能级
跃迁或电离。
射线探测方法和技术
闪烁计数器
利用射线与闪烁体相互作用产生的可见光或紫
外光进行探测。
盖革计数器
利用射线与气体相互作用产生的电离现象进行
探测。
半导体探测器
利用射线与半导体材料相互作用产生的电荷进
行探测。
照相法
利用射线与感光材料相互作用产生的潜影进行
激光冷却技术在原子喷泉中的应用：原子喷泉是一种利用激光冷却技术实现的高精度测量装置，可用于测量时间、长度等物理量。在原子喷泉中，利用激光冷却技术将原子冷却到接近绝对零度，然后利用微波场对原子进行操控和测量，从而获得极高的测量精度和稳定性。
激光冷却技术在量子计算中的应用：量子计算是一种基于量子力学原理的计算方式，具有在某些特定问题上比传统计算机更快的计算能力。而激光冷却技术在量子计算中发挥着重要作用。利用激光冷却技术可以将量子比特（qubit）冷却到接近绝对零度，从而消除热噪声对量子计算的影响，提高量子计算的精度和可靠性。
测不准关系的意义
测不准关系在量子力学中具有重要地位，它表明微观粒子的状态不能完全确定，而是以一种概率分布的形式存在。这一原理对于理解量子现象、发展量子技术具有重要意义，同时也对经典物理观念产生了深远影响。

高中物理动量全章教案

高中物理动量全章教案
我们要明确教学目标。

在动量这一章节，学生应该能够理解动量的定义、计算公式，掌握动量守恒定律及其适用条件，并能够运用所学知识解决相关的物理问题。

通过实验操作，学生还应培养观察现象、记录数据和分析结果的能力。

我们来梳理一下教学内容。

动量章节通常包括以下几个部分：
1. 动量的概念：介绍动量是物体运动状态的量度，与质量和速度有关。

2. 动量的计算：教授如何根据动量的定义式=mv来计算物体的动量。

3. 动量守恒定律：解释在没有外力作用的情况下，系统总动量保持不变的原理。

4. 弹性碰撞与非弹性碰撞：区分两种碰撞类型，并通过实例加深理解。

5. 动量守恒的应用：结合实际情况，如火箭发射、碰撞问题等，展示动量守恒的应用。

在教学方法上，建议采用启发式与实验相结合的方式。

通过提问引导学生思考，激发他们对物理规律的好奇心。

同时，安排实验活动，如用滑轨小车模拟碰撞过程，让学生亲手验证动量守恒定律，增强理论与实践的结合。

为了提高教学效果，教学中还应该注意以下几点：
- 强调概念之间的联系与区别，如动量与动能的关系。

- 利用多媒体工具，如动画演示，帮助学生形象理解抽象的物理过程。

- 鼓励学生提出疑问并进行小组讨论，培养他们的批判性思维。

- 设计不同难度的题目，适应不同层次学生的需求，进行分层次教学。

评估与反馈也是教案不可或缺的一部分。

通过定期的测验、作业和实验报告，教师可以及时了解学生的学习情况，并根据反馈调整教学策略。

同时，鼓励学生自我评价，培养他们自主学习的能力。

高考物理一轮复习第15章第1讲动量守恒定律及其应用课件鲁科

【解析】本题考查牛顿第二定律、动量定理与动量守恒定律，意在考查考生对动量定理与动量守恒定律的理解，并能利用动量守恒定律解答碰撞类问题。第一次与墙碰撞后，木板的速度反向，大小不变．此后木板向左做匀减速运动，重物向右做匀减速运动，最后木板和重物达到一共同的速度v.设木板的质量为m，重物的质量为2m，取向右为动量的正向，由动量守恒定律得 2mv0－mv0＝3mv，① 设从第一次与墙碰撞到重物和木板具有共同速度v所用的时间为t1，对木板应用动量定理得
2．爆炸现象 (1)动量守恒：由于爆炸是在极短的时间内完成的，爆炸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，所以爆炸前、后系统的总动能增加． (3)位置不变：爆炸和碰撞的时间极短，因而作用过程中物体产生的位移很小，一般可忽略不计，可以认为爆炸和碰撞后仍然从爆炸或碰撞前的位置以新的动量开始运动．
【解析】动量守恒定律必须相对于同一参考系．本题中的各个速度都是相对于地面的，不需要转换．发射炮弹前系统的总动量为Mv0；发射炮弹后，炮弹的动量为mv，船的动量为(M－m)v′，所以动量守恒定律的表达式为Mv0＝(M－m)v′＋mv，正确选项为A. 【答案】 A
【即时巩固1】 (2011届·济南测试)a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰，作用前a球动量pa＝30 kg·m/s，b球动量pb＝0，碰撞过程中，a球的动量减少了20 kg·m/s，则作用后b球的动量为________． A．－20 kg·m/s B．10 kg·m/s C．20 kg·m/s D．30 kg·m/s
动量定理的研究对象可以是单个物体，也可以是几个物体组成的系统．在高中阶段，一般取单个物体为研究对象，此时物体所受到的力都是外力．动量定理是根据牛顿第二定律在外力是恒力的条件下推导出来的，但它也适用于随时间变化的力．动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的，这也可能是考纲中对动量定理没有明确要求的一个原因．

2019-2020年高考物理第一轮近代物理专题复习教案新人教版

2019-2020年高考物理第一轮近代物理专题复习教案新人教版本章知识大部分内容是高考考试说明中要求初步了解的内容.由于近代物理在现代科学技术中应用日益广泛，联系实际问题增加，因此本章知识几乎是高考年年必考内容之一．本章内容分为两部分，即量子论初步与原子核．量子论初步主要围绕“光”这一主题，研究光的本质及产生过程中表现出的量子化问题；原子核的研究则是通过对一些发现及实验的分析，阐明原子核的组成及其变化规律．在学习近代物理的过程中，我们不仅要学习本章所阐明的物里知识及规律，更重要的是还要学习本章在研究问题过程中所表现出的物理思想和物理方法，对提高分析综合能力有很大帮助的．本章相关内容及知识网络专题一光电效应［考点透析］一、本专题考点光电效应、光子和爱因斯坦光电效应方程是Ⅱ类要求。

二、理解和掌握内容１．光电效应：在光（包括不可见光）的照射下从物体表面发射电子的现象叫做光电效应，发射出的电子叫光电子．光电效应的规律如下：①任何一种金属，都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能发生光电效应。

②发出的光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光频率的增大而增大．③当入射光照射到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9S．④当入射光的频率一定且大于极限频率时，单位时间内逸出的光电子数与入射光的强度成正比．上述规律与波尔理论的矛盾可概括为两点：①电子吸收光的能量是瞬时完成的，而不象波尔理论预计的那样有积累过程．②光的能量与频率有关，而不象波尔理论预计的那样是由振幅决定．２．爱因斯坦对光电效应的解释：①空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子．一个光子的能量可写成：Ｅ＝hγ（式中h称为普朗克常数，其值为h＝6.63×10-34J·s）．②当光照射到物体表面时，光子的能量可被某个电子吸收，吸收了光子的电子如果具备足够的能量，就可挣脱周围原子核的束缚而物体表面飞出从而形成光电子．③光电子的最大初动能与入射光的频率之间满足下列关系式：上式称为爱因斯坦光电效应方程，式中Ｗ称为逸出功，其值等于电子为挣脱周围原子的束缚形成光电子所需的最小能量．如果入射光子的能量小于Ｗ，电子即使俘获了光子，也不能挣脱周围原子的束缚形成光电子，这就是极限频率的存在的原因；否则如果入射光的频率较高，一个光子的能量能被一个电子完全吸收而不需要能量的积累过程即可形成光电子，这就解释了光电效应的瞬时性；在入射光的频率一定时，入射光的强度越大，单位时间内射入的光子数就越多，因而被电子俘获的机会也就越大，这样就解释了单位时间内逸出的光子数与入射光的强度成正比；至于光电子的最大初动能决定于入射光的频率从光电方程中即可看出这点．［例题精析］例题１下列关于光电效应规律说法中正确的是（）Ａ．入射光的频率加倍，光电子的最大初动能也加倍Ｂ．增大入射光的波长，一定可增大单位时间内逸出的光电子数Ｃ．提高光电管两端的电压，可增大逸出光电子的最大初动能Ｄ．保持入射光的强度不变而增大其频率，则单位时间内逸出的光电子数将减少解析：本题主要考查对爱因斯坦光子说及光电方程的理解．光电效应方程表明：光电子的最大初动能随着入射光频率的增大而增大，但不是成正比，所以Ａ选项错．波长增大，频率降低，可能不发生光电效应，况且单位时间内逸出的光电子数与入射光的波长并没有直接关系，所以Ｂ选项错．光电管两端的电压对光电效应中光电子的逸出没有影响，它只能改变光电子逸出后的动能而不能影响光电子刚逸出时的初动能，所以Ｃ选项也是错的．表面上看来，根据光电效应规律中的“当入射光的频率大于极限频率时，单位时间内逸出的光电子数与入射光的强度成正比”判断，Ｄ选项也不对，但实际上，上述规律应是在频率一定的条件下结论才能成立，在该条件下，入射光的强度增大，也就增大了单位时间内入射的光子数，这样才能导致光电子数的增加．也就是说单位时间内逸出的光电子数正比于单位时间内射入的光子数，而该题Ｄ选项是在保持强度不变的情况下增大入射光的频率，这样就会使得单位时间内射入的光子数减少，因而必将导致单位时间内逸出的光电子数减少，所以本题正确选项为Ｄ．思考与拓宽：如果某种金属的极限频率在红外区，现在分别用相同功率的绿光灯和紫光灯在相同的距离下照射该金属，试分析两种情况下单位时间内逸出的光电子数是否相同？例题2 一般情况下，植物的叶在进行光合作用的过程中，最不易吸收下列哪种颜色的光的光子？（）Ａ．红色光Ｂ．绿色光Ｃ．蓝色光Ｄ．紫色光解析：本题主要考查知识的迁移能力及推理能力．初看题目，给人的感觉似乎是一道生物题，但仔细分析一下，该题实际上是一道物理题．我们都知道：物体在接收光的照射时往往表现出两个方面的反应，即反射和吸收，物体的颜色往往取决于其反射光的颜色，植物的叶一般都呈绿色说明植物的叶对绿光的反射较强烈，因而对绿色光的吸收也就较差，因此本题的正确选项应为Ｂ．［能力提升］Ⅰ知识与技能１．三种不同的入射光Ａ、Ｂ、Ｃ分别照射在三种不同的金属ａ、ｂ、ｃ的表面，均恰可使金属中逸出光电子，若三种入射光的波长满足下列关系λA＞λB＞λC，则：（）Ａ．用入射光Ａ照射金属ｂ或ｃ，则金属ｂ和ｃ均可发生光电效应Ｂ．用入射光Ａ和Ｂ同时照射金属ｃ，则金属ｃ可发生光电效应Ｃ．用入射光Ｃ照射金属ａ或ｂ，则金属ａ和ｂ均不能发生光电效应Ｄ．用入射光Ｂ和Ｃ照射金属ａ，则均可使金属ａ可发生光电效应２．光电效应的四条规律中，波动说仅能解释的一条是（）Ａ．入射光的频率大于极限频率才能产生光电效应Ｂ．单位时间内逸出的光子数与入射光强度成正比Ｃ．光电子最大初动能只与入射光的频率有关Ｄ．当入射光照射到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的３．关于光电效应下列说法正确的是（）A．金属的逸出功与入射光的频率成正比B．单位时间内产生的光电子数与入射光的强度无关C．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能大Ｄ．对任何金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长大于此波长时，就不能产生光电效应４．对爱因斯坦光子说的理解，下列说法正确的是( )Ａ．光子能量能被电子吸收一部分，使光子频率降低Ｂ. 光子能量不能被吸收一部分, 被吸收时，要么全部被吸收，要么不被吸收Ｃ．在光电效应中，金属板表面的电子可吸收多个光子，然后逸出Ｄ. 原子吸收光子，只能一次性全部吸收一个光子的能量，且任何光子都被吸收５．有关光的波粒二象性，下列说法中正确的是（）Ａ．光子能量越大，光的波动性越显著Ｂ．光的波长越长，光的粒子性越显著C．少数光子行为表现光的粒子性，大量光子行为表现光的波动性D．光的粒子性表明光是由一些小颗粒组成的６．入射光照到某金属表面并发生光电效应，若把光强度减弱而频率不变，则（）Ａ．从光照到金属上到发射出电子的时间间隔将增长Ｂ．光电子最大初动能会减小Ｃ．单位时间内逸出的电子数将减少Ｄ．可能不发生光电效应Ⅱ能力与素质７．用红色光照射光电管阴极发生光电效应时，光电子的最大初动能为Ｅ1，光电流为Ｉ1，若改用强度相同的紫光照射同一光电管，产生光电子的最大初动能和光电流分别为Ｅ2和Ｉ2，则下列关系正确的是：（）Ａ．Ｅ1＞Ｅ２Ｉ1＝Ｉ2 Ｂ．Ｅ1＜Ｅ２Ｉ1＝Ｉ2Ｃ．Ｅ1＜Ｅ２Ｉ1＞Ｉ2 Ｄ．Ｅ1＞Ｅ２Ｉ1＞Ｉ2８．在研究光的波动性所做的双缝干涉实验中，如果无限减弱入射光的强度，以至于可1234-13.6eV-3.4eV -1.51eV -0.85eV 图 18-1认为光子只能一个一个地通过狭缝，并将光屏换上感光底片，则将出现下列结果：①短时间曝光，底片上将出现一些不规律排列的点子，这些点子是光子打到底片上形成的；②短时间曝光，底片上将出现干涉条纹，只不过条纹不是很清晰；③如果长时间曝光，底片上将出现干涉条纹，表现出光的波动性；④不论曝光时间长短，底片上都将出现清晰的干涉条纹．上述判断中正确的是：（）Ａ．只有①② Ｂ．只有②③ Ｃ．只有①③ Ｄ．只有④９．一个功率为100W 的正在工作的电灯主要向外辐射红外线和可见光，两者的比例大约为4∶1，如果可见光的平均波长按500nm 计算，试估算每秒钟一个该灯泡辐射出的可见光光子数目为_____________．(结果取一位有效数字，普朗克常数ｈ＝6.63×10－34J ·s ）10．在绿色植物的光合作用中，每放出一个氧分子需吸收８个波长为688nm 的光子的能量．晚上用“220Ｖ、100Ｗ”的白炽灯照射蔬菜大棚内的蔬菜，如果该灯的发光效率为20％，且其中50%的光能被蔬菜吸收，则一晚（12小时）可放出氧气__________升．（普朗克常数ｈ＝6.63×10－34J ·s ．阿伏伽德罗常数N 0＝6.02×1023mol －１）专题二原子能级物质波［考点透析］一、本专题考点氢原子的能级是Ⅱ类要求，物质波是Ⅰ类要求。

课标通用版高考物理一轮教案近代物理初步Word版,含答案

第十二章近代物理初步[全国卷5年考情分析](说明：2013～2016年，本章内容以选考题目出现)氢原子光谱(Ⅰ) 氢原子的能级结构、能级公式(Ⅰ) 放射性同位素(Ⅰ) 射线的危害和防护(Ⅰ) 以上4个考点未曾独立命题第1节波粒二象性(1)光子和光电子都是实物粒子。

(×)(2)只要入射光的强度足够强，就可以使金属发生光电效应。

(×)(3)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。

(√)(4)光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比。

(×)(5)光的频率越高，光的粒子性越明显，但仍具有波动性。

(√)◎物理学史判断(1)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。

(×)(2)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。

(√)(3)法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现为波动性。

(√)1. 每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能使金属产生光电效应。

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．当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的强度与入射光的强度成正比。

4．解题中常用到的二级结论：(1)遏止电压U c 与入射光频率ν、逸出功W 0间的关系式：U c ＝h e ν－W 0e 。

(2)截止频率νc 与逸出功W 0的关系：hνc －W 0＝0，据此求出截止频率νc 。

突破点(一) 对光电效应的理解1．与光电效应有关的五组概念对比(1)光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子。

光子是光电效应的因，光电子是果。

(2)光电子的动能与光电子的最大初动能：光照射到金属表面时，电子吸收光子的全部能量，可能向各个方向运动，需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量，剩余部分为光电子的初动能；只有金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核的引力做功的情况，才具有最大初动能。

高考物理一轮复习第十三章动量近代物理初步教参

权掇市安稳阳光实验学校第十三章动量近代物理初步第1讲动量动量守恒定律考纲下载：1.动量、动量定理、动量守恒定律及其应用(Ⅱ)2.弹性碰撞和非弹性碰撞(Ⅰ)主干知识·练中回扣——忆教材夯基提能 1．冲量、动量和动量定理 (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：与力的方向相同。

(2)动量①定义：物体的质量与速度的乘积。

②表达式：p ＝mv 。

③单位：千克·米/秒；符号：kg ·m /s 。

④特征：动量是状态量，是矢量，其方向和速度方向相同。

(3)动量定理①内容：物体所受合力的冲量等于物体动量的变化量。

②表达式：F 合·t ＝Δp ＝p′－p 。

③矢量性：动量变化量方向与合力的方向相同，可以在力的方向上用动量定理。

(4)动能和动量的关系：E k ＝p22m。

2．动量守恒定律(1)动量守恒定律的内容如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。

(2)常用的四种表达式①p ＝p′，系统相互作用前总动量p 等于相互作用后的总动量p′。

②m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v ′1＋m 2v ′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。

③Δp 1＝－Δp 2，相互作用的两个物体动量的变化量等大反向。

④Δp ＝0，系统总动量的增量为零。

(3)动量守恒定律的适用条件①理想守恒：不受外力或所受外力的合力为零。

②近似守恒：系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力。

③某一方向守恒：如果系统在某一方向上所受外力的合力为零，则系统在这一方向上动量守恒。

3．动量守恒定律的应用 (1)碰撞 ①碰撞现象两个或两个以上的物体在相遇的极短时间内产生非常大的相互作用的过程。

②碰撞特征a ．作用时间短。

b．作用力变化快。

c．内力远大于外力。

d．满足动量守恒。

③碰撞的分类及特点a．弹性碰撞：动量守恒，机械能守恒。

2022-2023年高考物理一轮复习近代物理初步课件(重点难点易错点核心热点经典考点)

三、计算核能的几种方法 1．根据爱因斯坦质能方程,用核反应的质量亏损的千克数乘以真空中光速c的平方,即ΔE＝Δmc2. 2．根据1原子质量单位(u)相当于931.5兆电子伏(MeV)能量,用核反应的质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV,即ΔE＝Δm×931.5 MeV. 3．如果核反应时释放的核能是以动能形式呈现,则核反应过程中系统动能的增量即为释放的核能．
2．光电管是一种利用光照射产生电流的装置,当入射光照在管中金属板上时,可能形成光电流．表中给出了6次实验的结果.
组
次
入射光子的能量/eV
相对光强
第1
4.0
弱
一2
4.0
中
组3
4.0
强
第4Байду номын сангаас
6.0
弱
二5
6.0
中
组6
6.0
强
光电流大小/mA
29 43 60 27 40 55
逸出光电子的最大动能/eV
图像名称由图线直接(间接)得到的物理量
颜色相同、
强度不同的 ①遏止电压 Uc：图线与横轴的交
点
光，光电流
与电压的关 ②饱和光电流 Im：电流的最大值
系图像
③最大初动能：Ekm＝eUc
图线形状
图像名称由图线直接(间接)得到的物理量
颜色不同的 ①遏止电压 Uc1、Uc2 光，光电流 ②饱和光电流
与电压的关 ③最大初动能 Ek1＝eUc1，Ek2＝
考向2 光电效应的图像问题
3．在某次光电效应实验中,得到的遏止电压Uc与入射光的频率ν的
关系如图所示,若该直线的斜率为k、与横轴交点为ν0,电子电荷量的绝
对值为e,则

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

考点二近代物理初步基础点知识点1 光电效应、波粒二象性1．光电效应(1)定义照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象。

(2)光电子光电效应中发射出来的电子。

(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这个极限频率才能产生光电效应。

低于这个频率的光不能产生光电效应。

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瞬时的，一般不超过10－9s。

④当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的强度与入射光的强度成正比。

2．爱因斯坦光电效应方程(1)光子说：在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫作一个光的能量子，简称光子，光子的能量ε＝＝3,4,5，…R是里德伯常量，R＝1.10×107 m－1)。

(4)光谱分析：利用每种原子都有自己的特征谱线可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分，且灵敏度很高。

在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义。

2．玻尔理论及能级结构(1)玻尔理论①定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。

②跃迁：电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会放出能量为hν的光子，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝E m－E n。

(＝1n2E1(n＝1,2,3，…)，其中E1为基态能量，其数值为E1＝－13.6_eV。

(4)氢原子的半径公式：r n＝n2r1(n＝1,2,3，…)，其中r1为基态半径，又称玻尔半径，其数值为r1＝0.53×10－10m。

(5)氢原子的能级图能级图如图所示。

知识点3 原子结构、原子核1．原子核的组成(1)电子的发现：英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，提出了原子的“枣糕模型”。

(2)原子的核式结构①1909～1911年，英籍物理学家卢瑟福进行了α粒子散射实验，提出了核式结构模型。

②α粒子散射实验的结果：绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞了出来”，如图所示。

③原子的核式结构模型：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动。

(3)原子核的组成①原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子。

质子带正电，中子不带电。

②基本关系。

a．核电荷数＝质子数(Z)＝元素的原子序数＝核外电子数。

b．质量数(A)＝核子数＝质子数＋中子数。

c．X元素的原子核的符号为A Z X，其中A表示质量数，Z表示核电荷数。

2．天然放射现象(1)天然放射现象元素自发地放出射线的现象，首先由贝克勒尔发现。

天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构。

(2)放射性和放射性元素物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性。

具有放射性的元素叫放射性元素。

(3)三种射线的比较①放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同。

②应用：消除静电、工业探伤、作示踪原子等。

③防护：防止放射性对人体组织的伤害。

(5)原子核的衰变①衰变：原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变。

②分类α衰变：A Z X→A－4Z－2Y＋42Heβ衰变：A Z X→A Z＋1Y＋0－1e③半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。

半衰期由原子核内部的因素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关。

3．核力、结合能、质量亏损 (1)核力 ①定义原子核内部，核子间所特有的相互作用力。

②特点a ．核力是强相互作用的一种表现；b ．核力是短程力，作用范围在1.5×10－15m 之内；c ．每个核子只跟它的相邻核子间才有核力作用。

(2)结合能核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量，叫做原子核的结合能，亦称核能。

(3)比结合能 ①定义原子核的结合能与核子数之比，称做比结合能，也叫平均结合能。

②特点不同原子核的比结合能不同，原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。

(4)质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程E ＝mc 2，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小Δm ，这就是质量亏损。

由质量亏损可求出释放的核能ΔE ＝Δmc 2。

4．核反应 (1)重核裂变①定义：质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较小的原子核的过程。

②特点。

a ．裂变过程中能够放出巨大的能量；b ．裂变的同时能够放出2～3(或更多)个中子；c ．裂变的产物不是唯一的。

对于铀核裂变有二分裂、三分裂和四分裂形式，但三分裂和四分裂概率比较小。

③典型的裂变反应方程235 92U ＋10n→8936Kr ＋144 56Ba ＋310n 。

④链式反应：由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程。

⑤临界体积和临界质量：裂变物质能够发生链式反应的最小体积及其相应的质量。

⑥裂变的应用：原子弹、核反应堆。

⑦反应堆构造：核燃料、减速剂、镉棒、防护层。

(2)轻核聚变①定义：两轻核结合成质量较大的核的反应过程。

轻核聚变反应必须在高温下进行，因此又叫热核反应。

②特点。

a．聚变过程放出大量的能量，平均每个核子放出的能量，比裂变反应中每个核子放出的能量大3至4倍。

b．聚变反应比裂变反应更剧烈。

c．对环境污染较少。

d．自然界中聚变反应原料丰富。

③典型的聚变反应方程：21H＋31H→42He＋10n＋17.60 MeV(3)人工转变①卢瑟福发现质子：14 7N＋42He→17 8O＋11H。

②查德威克发现中子：94Be＋42He→12 6C＋10n。

重难点一、光电效应及其规律的认识1．对光电效应规律的解释程光较强时饱和电流大光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和电流较大2.区分光电效应中的五组概念(1)光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子。

光子是光电效应的因，光电子是果。

光电子的初动能小于等于光电子的最大初动能。

(3)光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关。

(4)入射光强度与光子能量：入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量。

(5)光的强度与饱和光电流：饱和光电流与入射光强度成正比的规律是对频率相同的光照射金属产生光电效应而言的，对于不同频率的光，由于每个光子的能量不同，饱和光电流与入射光强度之间没有简单的正比关系。

3．光电效应的图象分析图象名称图线形状由图线直接(间接) 得到的物理量最大初动能E k与入射光频率ν的关系图线①极限频率：图线与ν轴交点的横坐标νc②逸出功：图线与E k轴交点的纵坐标的值W0＝|－E|＝E③普朗克常量：图线的斜率k＝h颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系①遏止电压U c：图线与横轴的交点②饱和光电流I m：电流的最大值③最大初动能：E km＝eU c颜色不同时，光电流与电压的关系①遏止电压U c1、U c2②饱和光电流I1、I2③最大初动能E k1＝eU c1，E k2＝eU c2遏止电压U c与入射光频率ν的关系图线①截止频率νc：图线与横轴的交点②遏止电压U c：随入射光频率的增大而增大③普朗克常量h：等于图线的斜率与电子电量的乘积，即h＝ke。

(注：此时两极之间接反向电压)(1)能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率。

(2)光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光。

(3)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关。

(4)光电子不是光子，而是电子。

二、氢原子能级图及原子跃迁1．能级图中相关量意义的说明相关量意义能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态——定态横线左端的数字“1,2,3…”表示量子数横线右端的数字“－13.6，－3.4…”表示氢原子的能量相邻横线间的距离表示相邻的能量差，量子数越大相邻的能量差越小，距离越小带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁，原子跃迁的条件为hν＝E m－E n2．对原子跃迁条件hν＝E m －E n 的说明(1)原子跃迁条件hν＝E m －E n 只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况。

(2)当光子能量大于或等于13.6 eV 时，也可以被处于基态的氢原子吸收，使氢原子电离；当处于基态的氢原子吸收的光子能量大于13.6 eV 时，氢原子电离后，电子具有一定的初动能。

(3)原子还可吸收外来实物粒子(例如自由电子)的能量而被激发。

由于实物粒子的动能可全部或部分被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差值(E ＝E m －E n )，均可使原子发生能级跃迁。

3．跃迁中两个易混问题 (1)一群原子和一个原子氢原子核外只有一个电子，这个电子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上，在某段时间内，由某一轨道跃迁到另一个轨道时，可能的情况只有一种，但是如果容器中盛有大量的氢原子，这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现了。

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为N ＝n n －12＝C 2n 。

(2)直接跃迁与间接跃迁原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时，有时可能是直接跃迁，有时可能是间接跃迁。

两种情况下辐射(或吸收)光子的能量是不同的。

直接跃迁时辐射(或吸收)光子的能量等于间接跃迁时辐射(或吸收)的所有光子的能量和。

4．与能级有关的能量问题(1)原子从低能级向高能级跃迁的能量情况吸收一定能量的光子，当一个光子的能量满足hν＝E 末－E 初时，才能被某一个原子吸收，使原子从低能级E 初向高能级E 末跃迁，而当光子能量hν大于或小于E 末－E 初时都不能被原子吸收。

(2)原子从高能级向低能级跃迁的能量情况以光子的形式向外辐射能量，所辐射的光子能量恰等于发生跃迁时的两能级间的能量差。

(3)电离时的能量当光子能量大于或等于原子所处的能级绝对值时，可以被氢原子吸收，使氢原子电离，多余的能量作为电子的初动能。

(4)氢原子跃迁时电子动能、电势能与原子能量的变化规律 ①电子动能变化规律a ．从公式上判断电子绕氢原子核运动时静电力提供向心力，即k e 2r 2＝m v 2r ，所以E k n ＝ke 22r n，随r 增大而减小。