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能量動量及原子物理第3講原子物理及動量課件

核心專題突破第一部分專題二能量、動量和原子物理第3講原子物理和動量欄目導(dǎo)航2年考情回顧熱點(diǎn)題型突破熱點(diǎn)題源預(yù)測對點(diǎn)規(guī)范演練逐題對點(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·全國卷乙，35(1)題)

(2015·全國卷Ⅰ，35(1)題)

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

(2016·全國卷Ⅱ，35(2)題)

(2016·全國卷Ⅲ，35(2)題)

(2015·全國卷Ⅰ，35(2)題)

(2015·全國卷Ⅱ，35(2)題)審題要點(diǎn)對于動量定理和動量守恒問題，要審清相互作用過程，正確分析沖量和動量的大小和方向，明確過程適用規(guī)律是動量守恒定律還是動量定理．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)成彈性碰撞來處理。解題模板相互作用的研究對象―→判斷動量是否守恒―→規(guī)定正方向―→定初末狀態(tài)的動量―→列動量守恒方程―→求解并討論.命題規(guī)律：動量定理是高考命題的熱點(diǎn)，主要考查：(1)動量定理的應(yīng)用；(2)動量定理結(jié)合其他知識的綜合問題．熱點(diǎn)題型突破題型一動量定理及其應(yīng)用方法點(diǎn)撥：1．用動量定理解題的基本思路(1)確定研究對象：一般為單個物體．(2)進(jìn)行受力分析：求每個力的沖量，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)的動量和各沖量的正負(fù)．(4)列方程：根據(jù)動量定理列方程求解。2．對過程較復(fù)雜的運(yùn)動，可分段用動量定理，也可整個過程用動量定理．1.(2016·全國卷乙)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)噴泉單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；(2)玩具在空中懸停時，其底面相對于噴口的高度．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.其豎直方向動量改變怎么求．(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)動量定理可以表示為Δp＝FΔt，其中動量p和力F都是矢量．在運(yùn)用動量定理處理二維問題時，可以在相互垂直的x、y兩個方向上分別研究．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量沿光傳播方向運(yùn)動．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，也會對物體產(chǎn)生作用．光鑷效應(yīng)就是一個實例，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，入射時光束①和②與SO的夾角均為θ，出射時光束均與SO平行．請在下面兩種情況下，分析說明兩光束因折射對小球產(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方向的動量變化Δpx＝mvx2－mvx1＝mvsin

θ－mvsin

θ＝0.y方向的動量變化Δpg＝mv2y－mv1y＝mvcos

θ－(－mvcos

θ)＝2mvcosθ(b)根據(jù)動量定理Δp＝F·Δt，物體受力的方向與動量變化的方向相同，小球在x方向動量變化為零，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時間內(nèi)每束光穿過小球的粒子數(shù)為n，每個粒子動量大小為p；這些粒子進(jìn)入小球前SO方向上的總動量p1＝2npcosθ從小球出射時的總動量為p2＝2npp1、p2的方向均沿SO方向根據(jù)動量定理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，兩光束對小球的作用力沿x軸負(fù)方向．y方向：設(shè)Δt時間內(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)入小球前的總動量為p1y＝(n1－n2)psinθ從小球出射時的總動量為p2y＝0根據(jù)動量定理：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，兩光束對小球的作用力沿y軸正方向．所以兩光束對小球的合力的方向指向左上方．1．動量定理的正交分解式Ix＝Fxt＝mv′x－mvx

Iy＝Fyt＝mv′y－mvy2．對于連續(xù)流體應(yīng)用動量定理．(1)確定小段時間Δt的連續(xù)體為研究對象．(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的受力情況和動量變化．(4)用動量定理列方程(5)求解．命題規(guī)律：動量守恒定律是高考常考的熱點(diǎn)，高考多以計算題出現(xiàn)，難度中等。主要考查(1)兩個物體或三個物體相互作用的動量守恒問題，(2)碰撞過程動量守恒與機(jī)械能問題結(jié)合．題型二動量守恒定律的應(yīng)用方法點(diǎn)撥：1．動量守恒定律的解題步驟(1)明確研究對象，即系統(tǒng)的組成、研究過程．(2)分析受力，判斷動量是否守恒．(3)定正方向：確定初、末狀態(tài)的動量．(4)列方程：求解或討論．結(jié)論：(1)當(dāng)m1＝m2時，v′1＝0，v′2＝v1，碰撞后交換了速度。(2)當(dāng)m1>m2時，v′1>0，v′2>0，碰撞后都向前運(yùn)動。(3)當(dāng)m1<m2時，v′1<0，v′2>0，碰撞后質(zhì)量小的球反彈。突破點(diǎn)撥(1)兩次碰撞時間極短，說明碰撞過程中動量守恒．(2)根據(jù)第1次碰后數(shù)據(jù)，可求A碰前速度；根據(jù)動能定理可求A與水平軌道的動摩擦因數(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·全國卷Ⅰ)如圖，在足夠長的光滑水平面上，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，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．利用動量和能量觀點(diǎn)解題的技巧(1)若研究對象為一個系統(tǒng)，應(yīng)優(yōu)先考慮應(yīng)用動量守恒定律和能量守恒定律．(2)動量守恒定律和能量守恒定律都只考查一個物理過程的初、末兩個狀態(tài)，對過程的細(xì)節(jié)不予追究．(3)注意挖掘隱含條件，根據(jù)選取的對象和過程判斷動量和能量是否守恒．題型三光電效應(yīng)能級躍遷命題規(guī)律：光電效應(yīng)和能級躍遷是高考命題的兩個熱點(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能大．2．光電效應(yīng)的兩個圖象(1)Ek－ν曲線如圖甲所示的是光電子最大初動能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)由能級示意圖可計算發(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逸出的光電子的最大初動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圖，下列說法正確的是_______.(填正確答案標(biāo)號)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能級的氫原子躍遷到n＝2能級時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，該金屬發(fā)出的光電子去激發(fā)處于n＝2能級的氫原子，可能使氫原子躍遷到n＝3能級解析：(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A正確，C錯誤；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B正確；氫原子從n＝3能級躍遷到n＝2能級釋放的光子具有的能量E＝1.89eV，這個能量大于該金屬的逸出功W0＝1.77eV，選項D正確；用頻率ν＝5.5×1014Hz的光照射該金屬時，該金屬發(fā)生光電效應(yīng)釋放出來的光電子的最大初動能為Ek＝0.5eV，用該金屬發(fā)出的光電子去激發(fā)n＝2能級的氫原子，不能使氫原子躍遷到n＝3能級，選項E錯誤．利用光電效應(yīng)分析問題，應(yīng)把握的三個關(guān)系(1)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0.(2)光電子的最大初動能Ek可以利用光電管用實驗的方法測得，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)半衰期的計算和核反應(yīng)釋放核能的計算．(3)對結(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