高三物理二輪 鎖定高考 6.15動量守恒定律、原子結構和原子核中常課件

第第15講動量守恒定律、講動量守恒定律、原子結構和原子核中常原子結構和原子核中?？嫉目嫉?個問題個問題考考情情報報告告 主要題型：填空、問答、計算 難度檔次： 中檔難度，同時考查動量守恒與碰撞、原子與原子核兩部分內容或“關聯(lián)性綜合”或“拼盤式組合”一般選取4個考點組成2個小題，只對考點知識直接應用，只做模塊內綜合 高考熱點高高考考必必備備名師助考1系統(tǒng)化的思維方法，就是根據(jù)眾多的已知要素、事實，按照一定的聯(lián)系方式，將其各部分連接成整體的方法(1)對多個物理過程進行整體思維，即把幾個過程合為一個過程來處理如用動量守恒定律解決比較復雜的運動(2)對多個研究對象進行整體思維，即把兩個或兩個以上的獨立物體合為整體進行考慮例如應用動量守恒定律時，就是把多個物體看成整體(或系統(tǒng))2在配平核反應方程式時，一般先滿足質量數(shù)守恒，后滿足電荷數(shù)守恒3在處理粒子的碰撞和衰變問題時，通常應用動量守恒定律、質能方程和能的轉化與守恒定律綜合分析4核能的計算方法若m以kg為單位，Emc2，則E的單位為焦耳若m以原子的質量單位u為單位，則Em931.5 MeV.常?？伎紗枂栴}題【例1】 (2011課標全國卷，35)(1)在光電效應實驗中，某金屬的截止頻率相應的波長為0，該金屬的逸出功為_若用波長為(0)的單色光做該實驗，則其遏止電壓為_已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h.光電效應現(xiàn)象與動量守恒定律的組合光電效應現(xiàn)象與動量守恒定律的組合 (2)如圖151所示，A、B、C三個木塊的質量均為m，置于光滑的水平桌面上，B、C之間有一輕質彈簧，彈簧的兩端與木塊接觸而不固連將彈簧壓緊到不能再壓縮時用細線把B和C緊連，使彈簧不能伸展，以至于B、C可視為一個整體現(xiàn)A以初速v0沿B、C的連線方向朝B運動，與B相碰并粘合在一起以后細線突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A、B分離已知C離開彈簧后的速度恰為v0.求彈簧釋放的勢能圖圖151 本題考查了光電效應方程、動量守恒定律及機械能守恒定律，主要考查分析綜合能力，屬中等難度題 (1)研究光電效應時，用頻率相同、強度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流光電流I與A、K之間的電壓UAK的關系，如圖152所示根據(jù)遏止電壓(圖中的Uc)可以推算出的量是_圖圖152 A鈉發(fā)生光電效應的極限頻率 B鈉在這種頻率的光照射下的最大初動能 C鈉在其它任何頻率的光照射下的最大初動能 D鈉發(fā)生光電效應的逸出功 (2)溜冰場上A、B兩人分別坐在兩輛碰碰車上沿同一直線相向運動，A的質量是40 kg，他推著一個質量是10 kg的滑塊向前運動，速率是3 m/s；B的質量是50 kg，速率是1 m/s，為了避免兩車相撞，A將滑塊推出去，后被B接住碰碰車質量都是20 kg，求滑塊被A推出去的最小速率 解析(2)為了避免兩車相撞，作用后兩車速度方向相同，且vAvB時，推出滑塊的速度最小 (MAM0m)vA(MBM0)vB(MA2M0MBm)v，70370(1)140 v，v1 m/s，(MAM0m)vA(MAM0)vmv0，70360110 v0，v015 m/s. 答案(1)B(2)15 m/s 借題發(fā)揮 1常見概念辨析2用圖象表示光電效應方程(1)最大初動能Ek與入射光頻率的關系圖線如圖所示(2)由曲線可以得到的物理量極限頻率：圖線與軸交點的橫坐標0.逸出功：圖線與Ek軸交點的縱坐標的值W0E.普朗克常量：圖線的斜率kh.3應用動量守恒定律的解題步驟(1)確定相互作用的系統(tǒng)為研究對象(2)分析研究對象所受的外力(3)判斷系統(tǒng)是否符合動量守恒條件(4)規(guī)定正方向，確定初、末狀態(tài)動量的正、負號(5)根據(jù)動量守恒定律列式求解氫原子能級與動量守恒定律的組合氫原子能級與動量守恒定律的組合 (2)如圖153所示，光滑水平軌道上有三個木塊A、B、C，質量分別為mA3m、mBmCm，開始時，B、C均靜止，A以初速度v0向右運動，A與B碰撞后分開，B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，此后A與B間的距離保持不變求B與C碰撞前B的速度大小圖圖153 (1)已知金屬鈣的逸出功為2.7 eV，氫原子的能級圖如圖154所示，一群氫原子處于量子數(shù)n4能級狀態(tài)，則_A氫原子可能輻射6種頻率的光子B氫原子可能輻射5種頻率的光子C有3種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應D有4種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應圖圖154 (2)如圖155所示，一長為l，質量為M的木板靜止在光滑的水平面上，一質量為m的滑塊以初速度v0滑到木板上，木板長度至少為多少才能使滑塊不滑出木板(設滑塊與木板間動摩擦因數(shù)為)圖圖155【例3】 (2012課標全國卷，35)(1)氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放出巨大的能量，該反應方程為：HHHex，式中x是某種粒子已知H、H、He和粒子x的質量分別為2.014 1 u、3.016 1 u、4.002 6 u和1.008 7 u；1 u931.5 MeV/c2，c是真空中的光速由上述反應方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是_，該反應釋放出的能量為_MeV(結果保留3位有效數(shù)字)有關原子核的知識與動量守恒定律的組合有關原子核的知識與動量守恒定律的組合 (2)如圖156所示，小球a、b用等長細線懸掛于同一固定點O.讓球a靜止下垂，將球b向右拉起，使細線水平從靜止釋放球b，兩球碰后粘在一起向左擺動，此后細線與豎直方向之間的最大偏角為60.忽略空氣阻力，求： 兩球a、b的質量之比； 兩球在碰撞過程中損失的機械能與球b在碰前的最大動能之比圖圖156 解析(1)核反應前后質量數(shù)、核電荷數(shù)均守恒，則161a，807b，解得：a17，b1.故X為正電子 (2)設女運動員被抱住前的速度為v2，男運動員抱住女運動員后的共同速度為v，二者抱住的過程由動量守恒定律得m1v1m2v2(m1m2)v， 由題給條件，t2.0 s后兩人相遇，即s(v2v1)t 由代入數(shù)據(jù)可得v10 m/s. 答案(1)正電子171(2)10 m/s借題發(fā)揮1核反應方程的書寫(1)核反應過程一般都不是可逆的，所以核反應方程只能用單向箭頭表示反應方向，不能用等號連接(2)核反應的生成物一定要以實驗為基礎，不能只依據(jù)兩個守恒規(guī)律憑空杜撰出生成物來寫核反應方程(3)核反應遵循質量數(shù)守恒，核反應過程中反應前后的總質量一般會發(fā)生變化(質量虧損)且釋放出核能(4)核反應遵循電荷數(shù)守恒2放射性元素衰變的快慢是由原子核內部因素決定的，跟原子所處的物理狀態(tài)(如溫度、壓強)或化學狀態(tài)(如單質、化合物)無關半衰期是大量原子核衰變時的統(tǒng)計規(guī)律，個別原子核經多長時間衰變無法預測，對個別或極少數(shù)原子核，無半衰期可言3核反應過程遵循質量數(shù)守恒而不是質量守恒，核反應過程前后的總質量一般會發(fā)生變化(質量虧損)且釋放出核能遵循電荷數(shù)守恒