高考新课标三维物理 通用版 二轮专题复习 选修3-5

高考新课标三维物理 通用版 二轮专题复习 选修3-5内容摘要：

1、系统知识 明晰备考考什么本专题考查的主要内容有：弹性碰撞与非弹性碰撞，动量守恒定律及其应用，氢原子光谱，原子能级结构、能级公式，原子核的组成、衰变、半衰期，光电效应方程及应用，核反应方程及结合能等。 怎么考本专题考查点主要集中在：以碰撞为模型的动量守恒定律的应用、氢原子的能级跃迁、核反应方程、原子核衰变、半衰期、质能方程的应用等，题型有选择、填空题，也有计算题，难度适中，预计 2013 年考查的重点及方式不变。 怎么办复习时要加强对动量守恒定律的理解，注意对复杂过程分系统、分阶段分析的训练；对近代物理学部分，要理解与记忆相结合，关注高考热点，对质能方程、玻尔理论、光电效应等要适度深入复习。 动量守恒 2、定律的应用(解读命题角度 )【典 题 感 知 】例 1(2012山东高考 )光滑水平轨道上有三个木块A、B 、C ，质量分别为 m 、m Bm Cm ，开始时 B、 C 均静止，A 以初速度向右运动，A 与 B 碰撞后分开，B 又与 C 发生碰撞并粘在一起， 图 81此后 A 与 B 间的距离保持不变。 求 B 与 C 碰撞前 B 的速度大小。 思路点拨解答本题时应注意以下两点：(1)最终 间距保持不变，说明 A、B 的速度最终相同。 (2)列动量守恒方程时应明确所选的系统。 解析 设 碰撞后， 与 的速度为 与 v，由动量守恒定律得对 A、B 木块：m m 对 B、C 木块：m m B mC)v 由 3、 间的距离保持不变可知v 联立式，代入数据得65答案 (掌握类题通法 )【理 论 升 华 】一、基础知识要记牢1动量守恒的条件(1)系统不受外力或系统所受外力的矢量和为零。 (2)系统所受的外力的矢量和虽不为零，但系统外力比内力小得多，如碰撞问题中的摩擦力、爆炸过程中的重力等，外力比起相互作用的内力来小得多，可以忽略不计。 (3)系统所受外力的矢量和虽不为零，但在某个方向上合力的分量为零，则在该方向上系统总动量的分量保持不变。 2动量守恒定律的三种表达形式(1)pp(2) )m 2v2m 1m 2、方法技巧要用好1动量守恒定律解决问题的灵活运用(1)分析题意，明确研究对象。 确定所研究的系统是由哪些物 4、体组成的。 (2)要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析，区分系统内力和外力，在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件，判断能否应用动量守恒。 (3)明确所研究的相互作用过程，确定过程的始、末状态，即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式。 注意：在研究地面上物体间相互作用的过程时，各物体运动的速度均应取地面为参考系。 (4)规定正方向，确定初、末状态动量的正、负号。 根据动量守恒定律列方程求解。 2动量守恒在多体多过程问题中的运用对于多个物体、多个过程共存的问题，往往会有共同的特征：(1)最终会出现一个稳定的状态。 例如：系统最终速度为零或做匀速直线运动。 (2)在由多过程存在的情境中，每个小过程，均满 5、足动量守恒。 因此解决此类问题的关键是选取合适的研究对象和作用过程，应用动量守恒定律并结合其他的物理规律进行求解。 例如：多个物体的连续碰撞，两人抛接物体的问题等。 动量守恒与能量守恒的综合(解读命题角度 )【典 题 感 知 】例 2(2012新课标全国卷 )如图 82 所示，小球 a、b 用等长细线悬挂于同一固定点 O。 让球 a 静止下垂，将球 b 向右拉起，使细线水平。 从静止释放球 b，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为 60。 忽略空气阻力，求：(1)两球 a、b 的质量之比； 图 82(2)两球在碰撞过程中损失的机械能与球 b 在碰前的最大动能之比。 思路点拨解答本题时 6、应注意以下两点：(1)a、b 两球碰后向左摆动过程中，机械能守恒。 (2)b与 解析 (1)设球 线长为 L，球 未与球 v，由机械能守恒定律得12式中 球 两球碰后的瞬间，两球的共同速度为 v，以向左为正方向，由动量守恒定律得m 1m 2)v 设两球共同向左运动到最高处时，细线与竖直方向的夹角为 ，由机械能守恒定律得(m1m 2)v 2( m1m 2) 12联立式得 1 1 代入题给数据得 1 (2)两球在碰撞过程中的机械能损失为Qm 2 m1m 2) 联立式，Q 与碰前球 k(比为121 (1) 式，并代入题给数据得 1 2答案 (1) 1(2)1222(掌握类题通法)【理 论 升 华 】一 7、、基础知识要记牢1碰撞的种类弹性碰撞(1)动量守恒(2)碰撞前后总动能相等非弹性碰撞(1)动量守恒(2)动能有损失完全非弹性碰撞(1)碰后两物体合为一体(2)动量守恒(3)动能损失最大2碰撞问题的解答应同时遵守三条原则(1)动量守恒：即 p1p 2p 1p 2(2)动能不增加：即 E 2 212 12 12 12(3)速度要符合实际情景：如果碰撞前两物体同向运动，则后面物体的速度必大于前面物体的速度，否则无法实现碰撞。 碰撞后，原来在前的物体的速度一定增大，且原来在前的物体的速度大于或等于原来在后的物体的速度，否则就违背了实际情况。 如果碰前两物体是相向运动，则碰后两物体的运动方向不可能都不改变， 8、除非两物体碰撞后速度均为零。 二、方法技巧要用好(1)对于过程比较复杂的问题，要根据情况将过程分为几个不同的阶段，然后对各个阶段进行分析、判断动量是否守恒，机械能是否守恒。 (2)两物体相互碰撞的问题，若不说明是弹性碰撞，则碰撞中动能一般都有损失，而两物体碰后粘在一起的情况，碰撞中动能损失最多。 (3)含有弹簧模型的动量守恒问题，从本质上看，属于一种时间较长的弹性碰撞。 在作用的过程中，当弹簧被压缩最短或拉伸最长时，系统内各个物体具有共同的速度，而此时弹簧的弹性势能最大，动能最小。 系统内各个物体除弹簧的弹力外所受的合力为零(例如光滑水平面上的连接体问题)，当弹簧为自然伸长状态时，系统内的某个物体此时将 9、具有最大的速度。 三、易错易混要明了对于同一系统而言，动量守恒时机械能不一定守恒，机械能守恒时，动量不一定守恒。 氢原子能级跃迁、光电效应(解读命题角度 )【典 题 感 知 】例 3(2012江苏高考 )(1)如图 83 所示为某原子的能级图， a、b、c 为原子跃迁所发出的三种波长的光。 在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是_。 图 83图 84(2)A、B 两种光子的能量之比为 21，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为 B。 求 A、B 两种光子的动量之比和该金属的逸出功。 破题关键点(1)原子在不同能级间跃迁时发出的光子的能量不同，如何比较 10、光子能量大小。 光子能量与光的频率、波长间有什么关系。 (2)光子的动量与光子的能量间有什么关系。 请写出其关系式。 (3)入射光子的能量、光电子的最大初动能、金属的逸出功之间有什么关系。 请写出它们之间的关系式。 解析 (1)根据玻尔的原子跃迁公式 h E mE 个能级间的能量差值越大，图中可看出，能量差值最大的是 1，辐射光的波长 量差值最小的是 2，辐射光的波长 以谱线从左向右的波长依次增大的是a、c、b，C 正确。 (2)光子能量 量 p ，且 h p ，则 pA1。 电子的最大初动能 AW 0，同理，E B BW 0解得 A2E B。 答案 (1)C(2)2 1E A 2(掌握类题通法 )【理 论 升 11、 华 】一、基础知识要记牢1玻尔理论(1)定态：能量不连续，电子绕核运动不向外辐射能量，原子处于稳定状态。 1/n2(n1,2,3 )，E 113.6 2)跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，吸收或辐射光子的能量为 E 初E 末 |。 (3)轨道：原子的不同能量状态跟电子沿不同半径绕核运动相对应，半径是不连续的。 2氢原子能级(1)能级图如图 85 所示。 图 85(2)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： NC nn 123光电效应及光电效应方程(1)光电效应的实验规律：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频率，才能产生光电效应。 光电子的最大初动 12、能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大。 入射光照射到金属板上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不会超过 109 s。 当入射光的频率大于极限频率时，光电流的大小与入射光的强度成正比。 (2)光电效应方程：光电子的最大初动能跟入射光子的能量 的关系为。 12极限频率 0。 法技巧要用好1氢原子能级跃迁问题的解题技巧(1)每个氢原子每次跃迁能吸收或辐射一个特定频率的光子。 比如吸收能量时，如果光子的能量足够大，则吸收后一定发生电离；如果光子能量恰好满足量子化的条件，则刚好全部被吸收；如果光子能量吸收后不足以产生跃迁或电离，则这种光子不会被吸收。 (2)一群原子和一个原子在处理问题的时候是有区别的 13、，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。 (3)计算氢原子能级跃迁放出或吸收光子的频率和波长时，要注意能级的能量值均为负值，且单位应为“电子伏” ，计算时需要换算成“焦”。 2研究光电效应的两条线索由图可知两条线索：一是光的频率线，二是光的强度线。 3光电效应中的两条对应关系(1)光强 光子数目多 发射光电子多 光电流大(2)光子频率高 光子能量大 产生光电子的最大初动能大三、易错易混要明了(1)原子吸收能量后在能级间发生跃迁，则吸收的能量值是固定的；若原子吸收能量后发生电离，则吸收的能量值为不小于该能级能量值的任意值。 (2)决定光电子初动能大小的是入射光的频率，决定光电流大小的是入射光的强度。 核反应方程与核能(解读命题角度)【典 题 感 知 】例 4(2012苏北四市一模 )室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡。 氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中。 氡看不到，嗅不到，即使在氡浓度很高的环境里，人们对它也毫无感觉。 氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌，是除吸烟外导致肺癌的第二大因素。 静止的氡核 放出某种粒子 x 后变成钋核 ，粒子 x 的动能为286衰变放出的能量全部变成钋核和粒子 x 的动能。 试回。