高二物理3-5期末复习

选修3-5期末复习模块3-5考纲要求主题内容要求说明碰撞动量守恒动量、动量守恒定律及其应用Ⅱ只限于一维，动量守恒定律只要求简单应用弹性碰撞和非弹性碰撞Ⅰ主题内容要求说明原子结构与原子核氢原子光谱Ⅰ氢原子的能级结构、能级公式Ⅰ原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期Ⅰ放射性同位素Ⅰ核力、核反应方程Ⅰ结合能、质量亏损Ⅰ裂变反应和聚变反应、裂变反应堆。Ⅰ放射性的防护Ⅰ第一章：碰撞与动量守恒一、动量：物体的质量m和速度v的乘积。定义式为：p=mv①动量是矢量②动量的瞬时性③动量的相对性单位动量的变化量:如果运动变化在同一直线，那么选定一个正方向动量变化运算便简化为代数运算：△p=p2-p1=mv2-mv1.期末复习2第4题•一质量为0.3㎏的篮球从离地面高为1.25m处自由下落，与地面碰撞后反弹的最大高度0.45m，规定竖直向上为正方向，g取10m/s2。则篮球在与地面碰撞过程中动量的变化量•A．0.6㎏m/s•B．－0.6㎏m/s•C．2.4㎏m/s•D．－2.4㎏m/sC１、公式：I=Ft2、单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛·秒，符号是N·S3、冲量是矢量：方向由力的方向决定，若为恒定方向的力，则冲量的方向跟这力的方向相同二、冲量三、动量定理1.动量定理：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化即I=Δp∑F·Δt=mv2-mv1=Δp期末复习2第1、2题1、内容：相互作用的几个物体组成的系统，如果不受外力作用，或它们受到的外力之和为零，则系统的总动量保持不变.四、动量守恒定律：C、系统某一方向不受外力或所受外力的矢量和为零，或外力远小于内力，则该方向动量守恒（分动量守恒）.2、守恒条件A、系统不受外力或所受外力的矢量和为0.理想守恒条件B、系统所受外力远小于内力（碰撞，爆炸等）。近似守恒期末复习2第1、2题m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2•质量为m的小车在水平地面上以速度v0匀速向左运动，当车中沙子从底部的漏斗中不断流下时，车子速度将()•A.减小•B.不变•C.增大•D.无法确定期末复习2第5题B•质量为m的人拿着质量为m0的小球站在质量为M的小车一端，小车静止在光滑的水平地面上，下列三种方式均可以使车动起来：•（1）人手持小球在车上相对地面一速度v0匀速跑动•（2）人把手中的小球m0相对地面以速度v0水平抛出•（3）人接住相对于地面一速度v0水平飞来的另一个质量为m0的小球•关于上述三种方式，车所获得的速度大小说法正确的是（）•A、（1）（2）（3）方式车获得的速度一样大•B、（1）方式车获得的速度一样大•C、（2）方式车获得的速度一样大•D、（3）方式车获得的速度一样大期末复习2第5题B•如图所示，质量为0.5kg的小球在距离车底面高20m处以一定的初速度向左平抛，落在以7.5m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4kg，设小球在落到车底前瞬间速度是25m/s，则当小球与小车相对静止时，小车的速度是期末复习2第15题例：质量为M的小船以速度V0行驶，船上有两个质量皆为m的小孩a和b，分别静止站在船头和船尾，现小孩a沿水平方向以速率（相对于静止水面）向前跃入水中，然后小孩b沿水平方向以同一速率（相对于静止水面）向后跃入水中.求小孩b跃出后小船的速度?解：设小孩b跃出后小船向前行驶的速度为V，根据动量守恒定律，有1)2(0mmMVVmM2)21(0VMmV解得“人船模型”的力学特征•人和船构成一个相互作用的系统,系统初始总动量为0；•人和船在相互作用下各自运动；•系统所受的合外力为零，从而系统在运动过程中总动量守恒。LMmms船人、船相对于地面移动的距离分别为:LMmMs人人动船动,人停船停,人左船右,人右船左，人快船快，人慢船慢一、碰撞：1、定义：两个物体在极短时间内发生相互作用，这种情况称为碰撞。2、特点：3、分类：由于作用时间极短，一般都满足内力远大于外力，所以可以认为系统的动量守恒。弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞三种。4、过程分析：（一）弹性碰撞特点：碰撞过程中，动量守恒，机械能守恒。两个方程：2'222'11222211'22'11221121212121vmvmvmvmvmvmvmvm121121212112,vmmmvvmmmmv解得：（二）完全非弹性碰撞特点：碰撞后二者合二为一，或者说具有相同的速度。动量守恒，机械能损失最多。(三)非弹性碰撞介于两者之间。动量守恒，机械能有损失。例、质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，A球动量为7kg·m/s，B球的动量为5kg·m/s，当A球追上B球时发生碰撞，则碰后A、B两球的动量PA、PB可能值是（）A、PA=6kg·m/sPB=6kg·m/sB、PA=3kg·m/sPB=9kg·m/sC、PA=-2kg·m/sPB=14kg·m/sD、PA=-4kg·m/sPB=17kg·m/sA③碰前、碰后两个物体的位置关系（不穿越）和速度大小应保证其顺序合理。方法归纳：①碰撞中系统动量守恒；②碰撞过程中系统动能不增加；•如图所示，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，则（）•A．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期末复习2第6题B•两个小木块B、C中间夹着一根轻弹簧，将弹簧压缩后用细线将两个木块绑在一起，使它们一起在光滑水平面上沿直线运动，这时它们的运动图线如图中a线段所示，在t＝4s末，细线突然断了，B、C都和弹簧分离后，运动图线分别如图中b、c线段所示。从图中的信息可知[A]•A．B、C都和弹簧分离后的运动方向相同B．B、C都和弹簧分离后，系统的总动量增大C．B、C分离过程中B木块的动量变化较大D．B木块的质量是C木块质量的四分之一期末复习2第12、13题D•质量分别为m1和m2的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v1、v2同向运动并发生对心碰撞，碰后m2被右侧的墙原速弹回，又与m1相碰，碰后两球都静止。求：两球第一次碰后m1球的速度大小。期末复习2第10题•两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v＝6m／s的速度在光滑的水平地面上运动，质量4kg的物块C静止在前方，如图所示。B与C碰撞后二者会粘在一起运动。则在以后的运动过程当弹簧的弹性势能最大时物块A的速度大小为（）•A、1m/s•B、2m/s•C、3m/s•D、4m/s期末复习2第14题C•如图所示，质量为m的小球A以水平速率与静止在光滑水平面上质量为的小球B正碰后，小球A的速率为v/2，则碰后B球的速度为多少？期末复习2第16题解析：系统碰撞过程动量守恒：以A球运动方向为正.mv=mv′+3mv″由题意知：v′=或v′=-代入①式得：v″=或v″=v″＜v′不合理.故将v″=舍去，D正确.•如图所示，质量为m的小球A以水平速率与静止在光滑水平面上质量为的小球B正碰后，小球A的速率为v/2，则碰后B球的速度为多少？期末复习2第16题解析：系统碰撞过程动量守恒：以A球运动方向为正.mv=mv′+3mv″由题意知：v′=或v′=-代入①式得：v″=或v″=v″＜v′不合理.故将v″=舍去，D正确.第二章：原子结构原子核氢光谱0.41010.65620.48610.4340μm汤姆孙发现电子汤姆孙的枣糕模型α粒子散射实验卢瑟福的核式结构模型科学家对原子结构的认识史原子不可再分汤姆孙的枣糕模型原子稳定性事实氢光谱实验否定建立否定建立否定卢瑟福的核式结构模型建立出现矛盾出现矛盾玻尔的原子模型1、在原子中心有很小的核(称为原子核)，核外有电子绕核高速旋转。2、原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里。3、原子核的大小：原子半径数量级为10－10m,原子核大小数量级为10－14m一、原子的核式结构：—卢瑟福原子核具有复杂结构——天然放射现象二、玻尔的原子模型玻尔模型定态假说原子只能处于一系列不连续的能量状态中，这些状态称为定态。轨道假说原子不同能量状态跟电子沿不同轨道绕核运动相对应。因定态不连续，所以电子可能轨道分布也是不连续的。跃迁假说原子从一种定态跃迁到另一定态时,要辐射（或吸收）一定频率的光子,光子能量等于两定态的能量差。nmEEh高能级低能级放出光子吸收能量三、能级：1.原子各个定态对应的能量是不连续的，这些能量值叫做能级。2.基态和激发态：能量最低的状态（对应n=1）叫做基态，其它状态（对应n=2、3、4……）叫做激发态。3.能级公式)(eV.EnEEn6131214.能级图-0.85∞1234n5-3.4-1.51-0.540E/eV-13.6)(eV.EnEEn613121例1、如图给出氢原子最低的四个能级，大量氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有＿＿种，其中最小的频率等于＿＿＿＿＿赫（保留两个数字）。h=6.63×10–34J·SE（eV）－3.42－1.513－0.854－13.61n624CnnmEEhhEE3434191063.6106.166.0Hz14106.11.6×1014例、欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是：（）A.用10.2eV的光子照射.B.用11.5eV的光子照射.C.用14eV的光子照射.D.用11.5eV的电子碰撞.E.用10eV的电子碰撞.提示：原子的跃迁公式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;ACD光子和原子作用而使原子电离时则不受此条件的限制实物粒子与原子相互作用而使原子激发时，粒子的能量也不受上述条件的限制。E（eV）－3.42－1.513－0.854－13.61n例、根据玻尔理论，氢原子由外层轨道跃迁到内层轨道后（）A.原子的能量增加，电子的动能减小B.原子的能量增加，电子的动能增加C.原子的能量减少，电子的动能减小D.原子的能量减少，电子的动能增加D)(eV.EnEEn613121原子的能量等于电子动能加上电势能，其形式可与天体运动进行类比。1、原子核的人工转变发现质子)卢瑟福(1117842147HOHeN发现中子)(101264294查得威克nCHeBe2、原子核的组成：质子＋中子（质子和中子统称为核子）质子的质量mp中子的质量mn一、原子核的组成二、天然放射现象1、天然放射现象：某些元素能自发地放出射线的现象叫做天然放射现象。这些元素称为放射性元素。射线射线射线电离能力贯穿能力速度成分氦原子核高速电子流高能量电磁波1/10光速接近光速光速弱较强很强强较弱最弱三、衰变－原子核放出射线后变成新的原子核1.衰变规律α衰变HeYXAZAZ4242－－质量数-4,电荷数-2β衰变eYXAZAZ011－＋质量数不变,电荷数+1原子核衰变时电荷数和质量都守恒。2.半衰期T：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。半衰期只与元素本身有关,与所处的物理、化学状态及周围环境、温度等都无关。TtNN)21(0Ttmm)21(0半衰期是一种统计规律，对大量原子满足，对少数几个原子不满足。放射性同位素在农业、医疗卫生、和科学研究等许多方面得到了广泛的应用．其应用是沿着利用它的射线和作为示踪原子两个方向展开的．放射性的应用射线应用示踪原子探伤仪培育新种保存食物消除有害静电消灭害虫治疗恶性肿瘤农作物检测诊断器质性和功能性疾病生物大分子结构及功能研究γ的穿透性α的电离本领射线引发变异射线的物理、化学作用利用半衰期地质和考古中的年代检测例、放射性原子核经过一系列的α衰变和β衰变后成新原子核,其中经α衰变的次数为nα=_____,β衰变的次数nβ=______。U23892Pb20682分析：写出核反应方程式如下，PbeyHexU