高三物理二 能量、動(dòng)量和原子物理 第3講 原子物理和動(dòng)量

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1、核心專(zhuān)題突破第一部分第一部分第第3講原子物理和動(dòng)量講原子物理和動(dòng)量專(zhuān)題二能量、動(dòng)量和原子物理專(zhuān)題二能量、動(dòng)量和原子物理欄目導(dǎo)航2年考情回顧年考情回顧熱點(diǎn)題型突破熱點(diǎn)題型突破對(duì)點(diǎn)規(guī)范演練對(duì)點(diǎn)規(guī)范演練熱點(diǎn)題源預(yù)測(cè)熱點(diǎn)題源預(yù)測(cè)逐題對(duì)點(diǎn)特訓(xùn)逐題對(duì)點(diǎn)特訓(xùn)2年考情回顧年考情回顧設(shè)問(wèn)設(shè)問(wèn)方式方式光電效應(yīng)問(wèn)題和粒子性光電效應(yīng)問(wèn)題和粒子性 例例(2016全國(guó)卷全國(guó)卷，35(1)題題)核反應(yīng)方程和核能核反應(yīng)方程和核能 例例(2017全國(guó)卷全國(guó)卷，17題題)(2016全國(guó)全國(guó)卷卷，35(1)題題)動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律 例例(2017全國(guó)卷全國(guó)卷，14題題)(2017全國(guó)全國(guó)卷卷，20題題)(

2、2017天津卷，天津卷，10題題)(2016全國(guó)卷全國(guó)卷，35(2)題題)熱點(diǎn)題型突破熱點(diǎn)題型突破題型一題型一動(dòng)量定理及其應(yīng)用動(dòng)量定理及其應(yīng)用 命題規(guī)律命題規(guī)律 動(dòng)量定理是高考命題的熱點(diǎn)，主要考查：動(dòng)量定理是高考命題的熱點(diǎn)，主要考查：(1)動(dòng)量定理的應(yīng)用；動(dòng)量定理的應(yīng)用；(2)動(dòng)量定理結(jié)動(dòng)量定理結(jié)合其他知識(shí)的綜合問(wèn)題合其他知識(shí)的綜合問(wèn)題 方法點(diǎn)撥方法點(diǎn)撥1動(dòng)量定理的應(yīng)用技巧動(dòng)量定理的應(yīng)用技巧(1)應(yīng)用應(yīng)用Ip求變力的沖量：若作用在物體上的作用力是變力，不能直接用求變力的沖量：若作用在物體上的作用力是變力，不能直接用Ft求變力的沖量，則可求物體動(dòng)量的變化求變力的沖量，則可求物體動(dòng)量的變化p，等效

3、代換變力的沖量，等效代換變力的沖量I.(2)應(yīng)用應(yīng)用pFt求恒力作用下物體的動(dòng)量變化：若作用在物體上的作用力是恒求恒力作用下物體的動(dòng)量變化：若作用在物體上的作用力是恒力，則可求該力的沖量力，則可求該力的沖量Ft，等效代換動(dòng)量的變化，等效代換動(dòng)量的變化2應(yīng)用動(dòng)量定理解題的步驟應(yīng)用動(dòng)量定理解題的步驟1.(2016全國(guó)卷全國(guó)卷)某游樂(lè)園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為某游樂(lè)園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中為計(jì)算方便起見(jiàn)，假設(shè)水柱從橫截面積為玩具穩(wěn)定地懸停在空中為計(jì)算方便起見(jiàn)，假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以的噴口持續(xù)以速度速度v0豎直向上噴出；玩具底部為

4、平板豎直向上噴出；玩具底部為平板(面積略大于面積略大于S)；水柱沖擊到玩具底板后，在；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(kāi)忽略空氣阻力已知水的豎直方向水的速度變?yōu)榱?，在水平方向朝四周均勻散開(kāi)忽略空氣阻力已知水的密度為密度為，重力加速度大小為，重力加速度大小為g.求：求：(1)噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；(2)玩具在空中懸停時(shí)，其底面相對(duì)于噴口的高度玩具在空中懸停時(shí)，其底面相對(duì)于噴口的高度突破點(diǎn)撥突破點(diǎn)撥(1)根據(jù)水的密度根據(jù)水的密度，噴口的橫截面，噴口的橫截面S和流速和流速v0求噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)求噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的

5、水的質(zhì)量量(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(kāi)，取散開(kāi)，取t內(nèi)的質(zhì)量?jī)?nèi)的質(zhì)量m.其豎直方向動(dòng)量改變?cè)趺辞笃湄Q直方向動(dòng)量改變?cè)趺辞?3)水柱沖擊到玩具底板瞬間速度跟初速度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)律確定間的關(guān)系應(yīng)依據(jù)什么規(guī)律確定【變式考法【變式考法】在上述題在上述題1中，空氣阻力及水的黏滯阻力均可忽略不計(jì)，噴水的中，空氣阻力及水的黏滯阻力均可忽略不計(jì)，噴水的功率定義為單位時(shí)間內(nèi)噴口噴出水的動(dòng)能求噴泉噴水的功率功率定義為單位時(shí)間內(nèi)噴口噴出水的動(dòng)能求噴泉噴水的功率

6、2(2017全國(guó)卷全國(guó)卷)(多選多選)一質(zhì)量為一質(zhì)量為2 kg的物塊在合外力的物塊在合外力F的作用下從靜止開(kāi)始的作用下從靜止開(kāi)始沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)F隨時(shí)間隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)如圖所示，則變化的圖線(xiàn)如圖所示，則()At1 s時(shí)物塊的速率為時(shí)物塊的速率為1 m/sBt2 s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為時(shí)物塊的動(dòng)量大小為4 kgm/sCt3 s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為時(shí)物塊的動(dòng)量大小為5 kgm/sDt4 s時(shí)物塊的速度為零時(shí)物塊的速度為零解析解析 根據(jù)根據(jù)Ft圖線(xiàn)與時(shí)間軸所圍面積的物理意義為合外力圖線(xiàn)與時(shí)間軸所圍面積的物理意義為合外力F的沖量，可知在的沖量，可知在01 s,02 s,03 s,04 s內(nèi)合外力沖量

7、分別為內(nèi)合外力沖量分別為2 Ns,4 Ns,3 Ns,2 Ns，應(yīng)用動(dòng)量定理，應(yīng)用動(dòng)量定理Imv可知物塊在可知物塊在1 s,2 s,3 s,4 s末的速率分別為末的速率分別為1 m/s/s，2 m/2 m/s,1.5 m/s,1/s,1 m/m/s.物塊在這物塊在這些時(shí)刻的動(dòng)量大小分別為些時(shí)刻的動(dòng)量大小分別為2 kgm/s,4 kg/s,4 kgm/m/s,3 kgm/s,2/s,2 kgkgm/m/s.則選項(xiàng)則選項(xiàng)A、B均正均正確，選項(xiàng)確，選項(xiàng)C、D均錯(cuò)誤均錯(cuò)誤AB3.(2016北京卷北京卷)(1)動(dòng)量定理可以表示為動(dòng)量定理可以表示為pFt，其中動(dòng)量，其中動(dòng)量p和力和力F都是矢都是矢量在運(yùn)用

8、動(dòng)量定理處理二維問(wèn)題時(shí)，可以在相互垂直的量在運(yùn)用動(dòng)量定理處理二維問(wèn)題時(shí)，可以在相互垂直的x、y兩個(gè)方向上分別研兩個(gè)方向上分別研究例如，質(zhì)量為究例如，質(zhì)量為m的小球斜射到木板上，入射的角度是的小球斜射到木板上，入射的角度是，碰撞后彈出的角度也是，碰撞后彈出的角度也是，碰撞前后的速度大小都是，碰撞前后的速度大小都是v，如圖甲所示碰撞過(guò)程中忽略小球所受重力，如圖甲所示碰撞過(guò)程中忽略小球所受重力分別求出碰撞前后分別求出碰撞前后x、y方向小球的動(dòng)量變化方向小球的動(dòng)量變化px、py；分析說(shuō)明小球?qū)δ痉治稣f(shuō)明小球?qū)δ景宓淖饔昧Φ姆较虬宓淖饔昧Φ姆较?2)激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的動(dòng)量沿光傳播

9、方向運(yùn)動(dòng)激激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的動(dòng)量沿光傳播方向運(yùn)動(dòng)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(shí)，也會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生作用光光照射到物體上，在發(fā)生反射、折射和吸收現(xiàn)象的同時(shí)，也會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生作用光鑷效應(yīng)就是一個(gè)實(shí)例，激光束可以像鑷子一樣抓住細(xì)胞等微小顆粒鑷效應(yīng)就是一個(gè)實(shí)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)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a和和b穿過(guò)介質(zhì)小球的光路如圖乙所示圖中穿過(guò)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(shí)光束點(diǎn)是介質(zhì)小球的球心，入射時(shí)光束a和和

10、b與與SO的夾角均為的夾角均為，出射時(shí)光束均與，出射時(shí)光束均與SO平行請(qǐng)?jiān)谙旅鎯煞N情況下，分析說(shuō)明兩光束平行請(qǐng)?jiān)谙旅鎯煞N情況下，分析說(shuō)明兩光束因折射對(duì)小球產(chǎn)生的合力的方向因折射對(duì)小球產(chǎn)生的合力的方向光束光束a和和b強(qiáng)度相同；強(qiáng)度相同；光束光束a比比b強(qiáng)度大強(qiáng)度大解析解析(1)x方向的動(dòng)量變化方向的動(dòng)量變化pxmvx2mvx1mvsin mvsin 0.y方向的動(dòng)量變化方向的動(dòng)量變化pymv2ymv1ymvcos(mvcos)2mvcos.根據(jù)動(dòng)量定理根據(jù)動(dòng)量定理pFt，物體受力的方向與動(dòng)量變化的方向相同，小球在，物體受力的方向與動(dòng)量變化的方向相同，小球在x方向動(dòng)量變化為零，則不受力，在方向動(dòng)量

11、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芈?，小球?qū)δ景宓淖饔昧ρ貀軸負(fù)方向軸負(fù)方向(2)僅考慮光的折射，設(shè)僅考慮光的折射，設(shè)t時(shí)間內(nèi)每束光穿過(guò)小球的粒子數(shù)為時(shí)間內(nèi)每束光穿過(guò)小球的粒子數(shù)為n，每個(gè)粒子動(dòng)，每個(gè)粒子動(dòng)量大小為量大小為p；這些粒子進(jìn)入小球前；這些粒子進(jìn)入小球前SO方向上的總動(dòng)量方向上的總動(dòng)量p12npcos，從小球出射時(shí)的總動(dòng)量為從小球出射時(shí)的總動(dòng)量為p22np，p1、p2的方向均沿的方向均沿SO方向方向根據(jù)動(dòng)量定理根據(jù)動(dòng)量定理Ftp2p12np(1cos)0，可知小球?qū)@些粒子的作用力可知小球?qū)?/p>

12、這些粒子的作用力F的方向沿的方向沿SO向右；根據(jù)牛頓第三定律，兩光束向右；根據(jù)牛頓第三定律，兩光束對(duì)小球的合力的方向沿對(duì)小球的合力的方向沿SO向左向左建立如圖所示的建立如圖所示的Oxy直角坐標(biāo)系直角坐標(biāo)系x方向：根據(jù)方向：根據(jù)(2)同理可知，兩光束對(duì)小球的作用力沿同理可知，兩光束對(duì)小球的作用力沿x軸負(fù)方向軸負(fù)方向y方向：設(shè)方向：設(shè)t時(shí)間內(nèi)，光束時(shí)間內(nèi)，光束a穿過(guò)小球的粒子數(shù)為穿過(guò)小球的粒子數(shù)為n1，光束，光束b穿過(guò)小球的粒子數(shù)為穿過(guò)小球的粒子數(shù)為n2，n1n2.這些粒子進(jìn)入小球前的總動(dòng)量為這些粒子進(jìn)入小球前的總動(dòng)量為p1y(n1n2)psin，從小球出射時(shí)的總動(dòng)量為從小球出射時(shí)的總動(dòng)量為p2y

13、0，根據(jù)動(dòng)量定理根據(jù)動(dòng)量定理Fytp2yp1y(n1n2)psin，可知小球?qū)@些粒子的作用力可知小球?qū)@些粒子的作用力Fy的方向沿的方向沿y軸負(fù)方向，根據(jù)牛頓第三定律，兩軸負(fù)方向，根據(jù)牛頓第三定律，兩光束對(duì)小球的作用力光束對(duì)小球的作用力Fy沿沿y軸正方向軸正方向所以?xún)晒馐鴮?duì)小球的合力的方向指向左上方所以?xún)晒馐鴮?duì)小球的合力的方向指向左上方答案答案(1)02mvcos 見(jiàn)解析見(jiàn)解析(2)見(jiàn)解析見(jiàn)解析(1)動(dòng)量定理的正交分解式動(dòng)量定理的正交分解式IxFxtmvxmvx，IyFytmvymvy.(2)對(duì)于連續(xù)流體應(yīng)用動(dòng)量定理對(duì)于連續(xù)流體應(yīng)用動(dòng)量定理確定小段時(shí)間確定小段時(shí)間t的連續(xù)體為研究對(duì)象的連續(xù)體

14、為研究對(duì)象寫(xiě)出寫(xiě)出t內(nèi)的質(zhì)量?jī)?nèi)的質(zhì)量m與與t的關(guān)系式的關(guān)系式分析連續(xù)分析連續(xù)m的受力情況和動(dòng)量變化的受力情況和動(dòng)量變化用動(dòng)量定理列方程、求解用動(dòng)量定理列方程、求解題型二題型二動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用命題規(guī)律命題規(guī)律動(dòng)量守恒定律是高考?？嫉臒狳c(diǎn)，高考多以計(jì)算題出現(xiàn)，難度中等主要考動(dòng)量守恒定律是高考常考的熱點(diǎn)，高考多以計(jì)算題出現(xiàn)，難度中等主要考查：查：(1)兩個(gè)物體或三個(gè)物體相互作用的動(dòng)量守恒問(wèn)題；兩個(gè)物體或三個(gè)物體相互作用的動(dòng)量守恒問(wèn)題；(2)碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒與機(jī)械碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒與機(jī)械能問(wèn)題結(jié)合能問(wèn)題結(jié)合 方法點(diǎn)撥方法點(diǎn)撥1動(dòng)量守恒定律的解題步驟動(dòng)量守恒定律的解題步驟(1)明確研究

15、對(duì)象，即系統(tǒng)的組成、研究過(guò)程明確研究對(duì)象，即系統(tǒng)的組成、研究過(guò)程(2)分析受力，判斷動(dòng)量是否守恒分析受力，判斷動(dòng)量是否守恒(3)規(guī)定正方向，確定初、末狀態(tài)的動(dòng)量規(guī)定正方向，確定初、末狀態(tài)的動(dòng)量(4)列方程，求解或討論列方程，求解或討論 1.(2017天津卷天津卷)如圖所示，物塊如圖所示，物塊A和和B通過(guò)一根輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連，跨通過(guò)一根輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連，跨放在質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為放在質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA2 kg、mB1 kg.初始時(shí)初始時(shí)A靜止于靜止于水平地面上，水平地面上，B懸于空中現(xiàn)將懸于空中現(xiàn)將B豎直向上再舉高豎直向上再舉高h(yuǎn)1.8 m(未觸

16、及滑輪未觸及滑輪)，然后由靜，然后由靜止釋放一段時(shí)間后細(xì)繩繃直，止釋放一段時(shí)間后細(xì)繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運(yùn)動(dòng)，之后以大小相等的速度一起運(yùn)動(dòng)，之后B恰好可以恰好可以和地面接觸取和地面接觸取g10 m/s2，空氣阻力不計(jì)求：，空氣阻力不計(jì)求：(1)B從釋放到細(xì)繩剛繃直時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間從釋放到細(xì)繩剛繃直時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；(2)A的最大速度的最大速度v的大?。坏拇笮。?3)初始時(shí)初始時(shí)B離地面的高度離地面的高度H.突破點(diǎn)撥突破點(diǎn)撥(1)B從釋放到細(xì)繩剛繃直前做自由落體運(yùn)動(dòng)從釋放到細(xì)繩剛繃直前做自由落體運(yùn)動(dòng)(2)細(xì)繩繃直瞬間，細(xì)繩張力遠(yuǎn)大于細(xì)繩繃直瞬間，細(xì)繩張力遠(yuǎn)大于A、B的重力，的重力，A、B的

17、相互作用使兩物體獲的相互作用使兩物體獲得共同速度大小，可等效于發(fā)生得共同速度大小，可等效于發(fā)生“完全非彈性碰撞完全非彈性碰撞”，存在動(dòng)能損失，但可以認(rèn)為，存在動(dòng)能損失，但可以認(rèn)為“動(dòng)量守恒動(dòng)量守恒”(3)A、B一起運(yùn)動(dòng)，一起運(yùn)動(dòng)，B恰好可以和地面接觸，說(shuō)明此時(shí)恰好可以和地面接觸，說(shuō)明此時(shí)A、B速度為零這一過(guò)速度為零這一過(guò)程程A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 3.(2017江西五校模擬江西五校模擬)打臺(tái)球既可以鍛煉身體，又能培養(yǎng)人的判斷力，從而受打臺(tái)球既可以鍛煉身體，又能培養(yǎng)人的判斷力，從而受到很多人的喜愛(ài)現(xiàn)簡(jiǎn)化打臺(tái)球過(guò)程為如圖中所示模型，在足夠長(zhǎng)的光滑水平面到很多人的喜愛(ài)現(xiàn)簡(jiǎn)化打

18、臺(tái)球過(guò)程為如圖中所示模型，在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上，放置三個(gè)大小相同的小球上，放置三個(gè)大小相同的小球A、B、C，三個(gè)小球位于同一直線(xiàn)上，三個(gè)小球位于同一直線(xiàn)上，A位于位于B、C之之間已知小球間已知小球A的質(zhì)量為的質(zhì)量為m，小球，小球B和小球和小球C的質(zhì)量均為的質(zhì)量均為M，開(kāi)始三個(gè)小球均處于靜，開(kāi)始三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示現(xiàn)突然給小球止?fàn)顟B(tài)，如圖所示現(xiàn)突然給小球A一個(gè)初速度使其向右運(yùn)動(dòng)，如果讓小球一個(gè)初速度使其向右運(yùn)動(dòng)，如果讓小球A僅能僅能與小球與小球B、C只發(fā)生一次碰撞，則小球只發(fā)生一次碰撞，則小球A的質(zhì)量的質(zhì)量m和小球和小球B和和C的質(zhì)量的質(zhì)量M之間應(yīng)滿(mǎn)足什之間應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？么條件？

19、(設(shè)三個(gè)小球間的碰撞沒(méi)有機(jī)械能損失設(shè)三個(gè)小球間的碰撞沒(méi)有機(jī)械能損失)利用動(dòng)量和能量觀點(diǎn)解題的技巧利用動(dòng)量和能量觀點(diǎn)解題的技巧(1)若研究對(duì)象為一個(gè)系統(tǒng)，應(yīng)優(yōu)先考慮應(yīng)用動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律若研究對(duì)象為一個(gè)系統(tǒng)，應(yīng)優(yōu)先考慮應(yīng)用動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律(2)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律都只考查一個(gè)物理過(guò)程的初、末兩個(gè)狀態(tài)，對(duì)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律都只考查一個(gè)物理過(guò)程的初、末兩個(gè)狀態(tài)，對(duì)過(guò)程的細(xì)節(jié)不予追究過(guò)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(duì)象和過(guò)程判斷動(dòng)量和能量是否守恒注意挖掘隱含條件，根據(jù)選取的對(duì)象和過(guò)程判斷動(dòng)量和能量是否守恒 題型三題型三光電效應(yīng)光電效應(yīng)能級(jí)躍遷能級(jí)躍遷

20、命題規(guī)律命題規(guī)律光電效應(yīng)和能級(jí)躍遷是高考命題的兩個(gè)熱點(diǎn)，題型多為選擇題或填空題主要光電效應(yīng)和能級(jí)躍遷是高考命題的兩個(gè)熱點(diǎn)，題型多為選擇題或填空題主要考查：考查：(1)光電效應(yīng)規(guī)律及光電效應(yīng)方程的應(yīng)用；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(jí)公式及躍遷規(guī)律氫原子的能級(jí)公式及躍遷規(guī)律 方法點(diǎn)撥方法點(diǎn)撥1處理光電效應(yīng)問(wèn)題的兩條線(xiàn)索處理光電效應(yīng)問(wèn)題的兩條線(xiàn)索一是光的頻率，二是光的強(qiáng)度，兩條線(xiàn)索對(duì)應(yīng)的關(guān)系是：一是光的頻率，二是光的強(qiáng)度，兩條線(xiàn)索對(duì)應(yīng)的關(guān)系是：(1)光強(qiáng)光強(qiáng)光子數(shù)目多光子數(shù)目多發(fā)射光電子數(shù)多發(fā)射光電子數(shù)多光電流大光電流大(2)光子頻率高光子頻率高光子能量大光子能量大產(chǎn)生光電子的

21、最大初動(dòng)能大產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能大2光電效應(yīng)的兩個(gè)圖象光電效應(yīng)的兩個(gè)圖象(1)Ek曲線(xiàn)曲線(xiàn)如圖甲所示的是光電子最大初動(dòng)能如圖甲所示的是光電子最大初動(dòng)能Ek隨入射光頻率隨入射光頻率的變化曲線(xiàn)由的變化曲線(xiàn)由EkhW0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，斜率為普朗克常量功的負(fù)值，斜率為普朗克常量(2)IU曲線(xiàn)曲線(xiàn)如圖乙所示的是光電流強(qiáng)度如圖乙所示的是光電流強(qiáng)度I隨光電隨光電管兩極板間電壓管兩極板間電壓U的變化曲線(xiàn)，圖中的變化曲線(xiàn)，圖中Im為飽和光電流，為飽和光電流，Uc為遏止電壓為遏止

22、電壓1.(2017全國(guó)卷全國(guó)卷)(多選多選)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，分別用頻率為在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，分別用頻率為a、b的單色光的單色光a、b照射到同種金屬上，測(cè)得相應(yīng)的遏止電壓分別為照射到同種金屬上，測(cè)得相應(yīng)的遏止電壓分別為Ua和和Ub、光電子的最大初動(dòng)能分、光電子的最大初動(dòng)能分別為別為Eka和和Ekb.h為普朗克常量下列說(shuō)法正確的是為普朗克常量下列說(shuō)法正確的是()A若若ab，則一定有，則一定有Uab，則一定有，則一定有EkaEkbC若若UaUb，則一定有，則一定有Ekab，則一定有，則一定有hvaEkahbEkaBC突破點(diǎn)撥突破點(diǎn)撥(1)單色光單色光a、b照射同種金屬上，表面金屬的逸出功相同照射同種

23、金屬上，表面金屬的逸出功相同(2)明確光電子的最大初動(dòng)能跟遏止電壓之間的關(guān)系明確光電子的最大初動(dòng)能跟遏止電壓之間的關(guān)系 解析解析 設(shè)該金屬的逸出功為設(shè)該金屬的逸出功為W，根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程有，根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程有EkhW，同種，同種金屬的金屬的W不變，則逸出光電子的最大初動(dòng)能隨不變，則逸出光電子的最大初動(dòng)能隨的增大而增大，的增大而增大，B項(xiàng)正確；又項(xiàng)正確；又EkeU，則最大初動(dòng)能與遏止電壓成正比，則最大初動(dòng)能與遏止電壓成正比，C項(xiàng)正確；根據(jù)上述有項(xiàng)正確；根據(jù)上述有eUhW，遏止電，遏止電壓壓U隨隨增大而增大，增大而增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；又有項(xiàng)錯(cuò)誤；又有hEkW，W相同，則相同，則D項(xiàng)錯(cuò)誤

24、項(xiàng)錯(cuò)誤【變式考法【變式考法】(2017北京豐臺(tái)區(qū)二模北京豐臺(tái)區(qū)二模)用某種頻率的光照射鋅板，使其發(fā)出光用某種頻率的光照射鋅板，使其發(fā)出光電子，為了增大光電子的最大初動(dòng)能，下列措施可行的是電子，為了增大光電子的最大初動(dòng)能，下列措施可行的是()A增大入射光的強(qiáng)度增大入射光的強(qiáng)度B增加入射光的照射時(shí)間增加入射光的照射時(shí)間C換用頻率更高的入射光照射鋅板換用頻率更高的入射光照射鋅板D換用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的入射光照射鋅板換用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的入射光照射鋅板C2(2017陜西西安模擬陜西西安模擬)氫原子能級(jí)的示意圖如圖所示，大量氫原子從氫原子能級(jí)的示意圖如圖所示，大量氫原子從n4的的能級(jí)向能級(jí)向n2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見(jiàn)光

25、的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見(jiàn)光a，從，從n3的能級(jí)向的能級(jí)向n2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見(jiàn)光出可見(jiàn)光b，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()Aa光的光子能量大于光的光子能量大于b光的光子能量光的光子能量B氫原子從氫原子從n4的能級(jí)向的能級(jí)向n3的能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)輻射的能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)輻射出紫外線(xiàn)出紫外線(xiàn)C處于能級(jí)處于能級(jí)n4的電子的動(dòng)能小于能級(jí)的電子的動(dòng)能小于能級(jí)n2的動(dòng)能的動(dòng)能D若若b光可使某金屬材料發(fā)生光電效應(yīng)，則光可使某金屬材料發(fā)生光電效應(yīng)，則a光一定也光一定也可使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)可使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)B3(2017江西南昌模擬江西南昌模擬)(多選多選)如圖甲所示是用光照射某種金屬

26、時(shí)逸出的光電如圖甲所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線(xiàn)子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線(xiàn)(直線(xiàn)與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為直線(xiàn)與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為4.27，與縱，與縱軸的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為軸的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為0.5)，圖乙是氫原子的能級(jí)圖，下列說(shuō)法正確的是，圖乙是氫原子的能級(jí)圖，下列說(shuō)法正確的是()ABDA該金屬的極限頻率為該金屬的極限頻率為4.271014 HzB根據(jù)該圖線(xiàn)能求出普朗克常量根據(jù)該圖線(xiàn)能求出普朗克常量C該金屬的逸出功為該金屬的逸出功為0.5 eVD用用n3能級(jí)的氫原子躍遷到能級(jí)的氫原子躍遷到n2能級(jí)時(shí)所輻射的光照射該金屬能使該金屬能級(jí)時(shí)所輻射的光照射該

27、金屬能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)發(fā)生光電效應(yīng)E用頻率用頻率5.51014 Hz的光照射該金屬時(shí)，該金屬發(fā)出的光電子去激發(fā)處的光照射該金屬時(shí)，該金屬發(fā)出的光電子去激發(fā)處于于n2能級(jí)的氫原子，可能使氫原子躍遷到能級(jí)的氫原子，可能使氫原子躍遷到n3能級(jí)能級(jí)解析解析(1)根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0可知，可知，Ek圖象在橫軸上的截圖象在橫軸上的截距等于該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率距等于該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率0，由圖甲知該金屬的極限頻率，由圖甲知該金屬的極限頻率04.271014 Hz，該金屬的逸出功，該金屬的逸出功W0h06.6310344.271014 J2.83101

28、9 J1.77 eV，選項(xiàng)，選項(xiàng)A正確，正確，C錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程EkhW0可知圖線(xiàn)的斜率表可知圖線(xiàn)的斜率表示普朗克常量，根據(jù)該圖線(xiàn)可求出普朗克常量，選項(xiàng)示普朗克常量，根據(jù)該圖線(xiàn)可求出普朗克常量，選項(xiàng)B正確；氫原子從正確；氫原子從n3能級(jí)躍能級(jí)躍遷到遷到n2能級(jí)釋放的光子具有的能量能級(jí)釋放的光子具有的能量E1.89 eV，這個(gè)能量大于該金屬的逸出功，這個(gè)能量大于該金屬的逸出功W01.77 eV，選項(xiàng)，選項(xiàng)D正確；用頻率正確；用頻率5.51014 Hz的光照射該金屬時(shí)，該金屬發(fā)生光的光照射該金屬時(shí)，該金屬發(fā)生光電效應(yīng)釋放出來(lái)的光電子的最大初動(dòng)能為電效應(yīng)釋放出來(lái)的光電子的

29、最大初動(dòng)能為Ek0.5 eV，用該金屬發(fā)出的光電子去激，用該金屬發(fā)出的光電子去激發(fā)發(fā)n2能級(jí)的氫原子，不能使氫原子躍遷到能級(jí)的氫原子，不能使氫原子躍遷到n3能級(jí)，選項(xiàng)能級(jí)，選項(xiàng)E錯(cuò)誤錯(cuò)誤利用光電效應(yīng)分析問(wèn)題應(yīng)把握的三個(gè)關(guān)系利用光電效應(yīng)分析問(wèn)題應(yīng)把握的三個(gè)關(guān)系(1)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0.(2)光電子的最大初動(dòng)能光電子的最大初動(dòng)能Ek可以利用光電管用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)得，即可以利用光電管用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)得，即EkeUc，其，其中中Uc是遏止電壓是遏止電壓(3)光電效應(yīng)方程中的光電效應(yīng)方程中的W0為逸出功，它與金屬的極限頻率為逸出功，它與金屬的極限頻率c的關(guān)系是的關(guān)系是W0hc

30、.題型四題型四核反應(yīng)和核能核反應(yīng)和核能命題規(guī)律命題規(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：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(xiàn)的特征和三種射線(xiàn)的特征和核反應(yīng)方程的書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程的書(shū)寫(xiě)(2)半衰期的計(jì)算和核反應(yīng)釋放核能的計(jì)算半衰期的計(jì)算和核反應(yīng)釋放核能的計(jì)算(3)對(duì)結(jié)合能及質(zhì)能對(duì)結(jié)合能及質(zhì)能方程的理解和應(yīng)用方程的理解和應(yīng)用 原子核原子核HHeHe6C7N7N質(zhì)量質(zhì)量/u1.007 83.016 04.002 612.000 013.005 715.000 1大于大于 突破點(diǎn)撥突破點(diǎn)撥解答本題時(shí)應(yīng)明確以下三點(diǎn)：解答本題時(shí)應(yīng)明確以下三點(diǎn)：(1)核反應(yīng)方程中，

31、質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒核反應(yīng)方程中，質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒(2)明確質(zhì)量虧損明確質(zhì)量虧損m的計(jì)算方法的計(jì)算方法(3)核反應(yīng)釋放的能量核反應(yīng)釋放的能量QEmc2，即，即Q與與m成正比成正比解析解析 核反應(yīng)方程中，反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，所以核反應(yīng)方程中，反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，所以X的質(zhì)量數(shù)的質(zhì)量數(shù)151124，電荷數(shù)，電荷數(shù)1762，所以，所以X為為He；據(jù)；據(jù)QEmc2，經(jīng)過(guò)計(jì)算，經(jīng)過(guò)計(jì)算m10.002 1u，m20.005 3u，則可以知道，則可以知道Q2Q1.【變式考法【變式考法】(1)計(jì)算上述題計(jì)算上述題1中中Q1，Q2的大小的大小(1原子質(zhì)量單位原子質(zhì)量單位u相當(dāng)于相當(dāng)于931.5

32、MeV能量能量)解析解析 經(jīng)過(guò)計(jì)算經(jīng)過(guò)計(jì)算m10.002 1u，m20.005 3 u，Q10.002 1931.5 MeV1.956 MeVQ20.005 3931.5 MeV4.937 MeV答案答案 1.965 MeV4.937 MeVA3.7 MeVB3.3 MeVC2.7 MeVD0.93 MeV解析解析 1氘核聚變反應(yīng)的質(zhì)量虧損為氘核聚變反應(yīng)的質(zhì)量虧損為m22.013 6 u(3.015 0 u1.008 7 u)0.003 5 u，釋放的核能為，釋放的核能為Emc20.003 5931 MeV/c2c23.3 MeV，選項(xiàng)，選項(xiàng)B正正確確B B 常見(jiàn)的射線(xiàn)和核反應(yīng)類(lèi)型常見(jiàn)的射線(xiàn)和

33、核反應(yīng)類(lèi)型(1)射線(xiàn)，射線(xiàn)，射線(xiàn)，射線(xiàn)，射線(xiàn)之間的區(qū)別射線(xiàn)之間的區(qū)別名稱(chēng)名稱(chēng)射線(xiàn)射線(xiàn)射線(xiàn)射線(xiàn)射線(xiàn)射線(xiàn)實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)氦核流氦核流電子流電子流光子光子速度速度約為光速的約為光速的約為光速的約為光速的99%光速光速電離作用電離作用很強(qiáng)很強(qiáng)較弱較弱很弱很弱貫穿能力貫穿能力很弱很弱較強(qiáng)較強(qiáng)最強(qiáng)最強(qiáng)(2)核反應(yīng)的四種類(lèi)型核反應(yīng)的四種類(lèi)型類(lèi)型類(lèi)型可能性可能性核反應(yīng)方程核反應(yīng)方程衰衰變變衰變衰變自發(fā)自發(fā)92U90ThHe衰變衰變自發(fā)自發(fā)90Th91Pae人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯まD(zhuǎn)變?nèi)斯た刂迫斯た刂?NHe8OH(盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子)HeBe6Cn(查德威克發(fā)現(xiàn)中子查德威克發(fā)現(xiàn)中子)AlHePnPSie(約里奧約里奧居

34、里夫婦發(fā)現(xiàn)放居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素，同時(shí)發(fā)現(xiàn)正電子射性同位素，同時(shí)發(fā)現(xiàn)正電子)重核裂變重核裂變比較容易比較容易進(jìn)行人工進(jìn)行人工控制控制92Un56BaKr3n92Un54XeSr10n輕核聚變輕核聚變很難控制很難控制HHHen熱點(diǎn)題源預(yù)測(cè)熱點(diǎn)題源預(yù)測(cè)動(dòng)量守恒定律在核反應(yīng)中的應(yīng)用動(dòng)量守恒定律在核反應(yīng)中的應(yīng)用考向考向預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)動(dòng)量守恒定律在核反應(yīng)中的應(yīng)用，可以綜合核反應(yīng)方程的書(shū)寫(xiě)，質(zhì)能方動(dòng)量守恒定律在核反應(yīng)中的應(yīng)用，可以綜合核反應(yīng)方程的書(shū)寫(xiě)，質(zhì)能方程，動(dòng)量守恒，能量守恒等知識(shí)，考查學(xué)生的綜合分析能力，是高考命程，動(dòng)量守恒，能量守恒等知識(shí)，考查學(xué)生的綜合分析能力，是高考命題方向題方向解題解題關(guān)鍵關(guān)鍵

35、(1)在核反應(yīng)方程中，反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒在核反應(yīng)方程中，反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒(2)在動(dòng)量守恒和能在動(dòng)量守恒和能量守恒方程中，一般用質(zhì)量數(shù)表示質(zhì)量關(guān)系量守恒方程中，一般用質(zhì)量數(shù)表示質(zhì)量關(guān)系(3)在涉及光子的核反應(yīng)在涉及光子的核反應(yīng)中，光子的動(dòng)量和能量是否考慮，要根據(jù)題意判斷中，光子的動(dòng)量和能量是否考慮，要根據(jù)題意判斷失分失分防范防范(1)在求解核反應(yīng)中的動(dòng)量守恒時(shí)，常出現(xiàn)以下錯(cuò)誤；在求解核反應(yīng)中的動(dòng)量守恒時(shí)，常出現(xiàn)以下錯(cuò)誤；核反應(yīng)中產(chǎn)生的核反應(yīng)中產(chǎn)生的新核和粒子的質(zhì)量數(shù)的確定；新核和粒子的質(zhì)量數(shù)的確定；在列動(dòng)量守恒時(shí)，是否考慮放出的光子在列動(dòng)量守恒時(shí)，是否考慮放出的光子的動(dòng)量；的動(dòng)

36、量；核反應(yīng)中動(dòng)能并不守恒核反應(yīng)中動(dòng)能并不守恒(2)可以從以下幾點(diǎn)防范：可以從以下幾點(diǎn)防范：根據(jù)核反應(yīng)規(guī)律，確定新核和粒子的質(zhì)量根據(jù)核反應(yīng)規(guī)律，確定新核和粒子的質(zhì)量數(shù)；數(shù)；根據(jù)題給條件明確是否考慮光子的動(dòng)量；根據(jù)題給條件明確是否考慮光子的動(dòng)量；若為放能核反應(yīng)，反若為放能核反應(yīng)，反應(yīng)后的動(dòng)能等于反應(yīng)前的動(dòng)能與釋放的核能之和應(yīng)后的動(dòng)能等于反應(yīng)前的動(dòng)能與釋放的核能之和【預(yù)測(cè)【預(yù)測(cè)】(2016南京模擬南京模擬)海水中含有豐富的氘，完全可充當(dāng)未來(lái)的主要能海水中含有豐富的氘，完全可充當(dāng)未來(lái)的主要能源，兩個(gè)氘核的核反應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)源，兩個(gè)氘核的核反應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)He核和一個(gè)粒子，其中氘核的質(zhì)量為核和一個(gè)粒子，其中氘核

37、的質(zhì)量為2.013 0 u，氦，氦核的質(zhì)量為核的質(zhì)量為3.015 0 u，粒子的質(zhì)量為，粒子的質(zhì)量為1.008 7 u(1 u相當(dāng)于相當(dāng)于935 MeV)(1)寫(xiě)出核反應(yīng)方程；寫(xiě)出核反應(yīng)方程；(2)核反應(yīng)中釋放的核能；核反應(yīng)中釋放的核能；(3)在兩個(gè)氘核以相等的動(dòng)能在兩個(gè)氘核以相等的動(dòng)能0.35 MeV進(jìn)行對(duì)心碰撞，并且核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械進(jìn)行對(duì)心碰撞，并且核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的情況下，求反應(yīng)中產(chǎn)生的粒子和氦核的動(dòng)能能的情況下，求反應(yīng)中產(chǎn)生的粒子和氦核的動(dòng)能思維導(dǎo)航思維導(dǎo)航規(guī)范答題規(guī)范答題【變式考法【變式考法】(2017北京卷北京卷)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)靜止的放射的勻

38、強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)靜止的放射性原子核發(fā)生了一次性原子核發(fā)生了一次衰變放射出的衰變放射出的粒子粒子(He)在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為動(dòng)，其軌道半徑為R.以以m、q分別表示分別表示粒子的質(zhì)量和電荷量粒子的質(zhì)量和電荷量(1)放射性原子核用放射性原子核用X表示，新核的元素符號(hào)用表示，新核的元素符號(hào)用Y表示，寫(xiě)出該表示，寫(xiě)出該衰變的核反應(yīng)方衰變的核反應(yīng)方程；程；(2)粒子的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效成一個(gè)環(huán)形電流，求圓周運(yùn)動(dòng)的周期和環(huán)形電流粒子的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效成一個(gè)環(huán)形電流，求圓周運(yùn)動(dòng)的周期和環(huán)形電流大?。淮笮。?3)設(shè)該衰變過(guò)程釋放的核能都轉(zhuǎn)化為設(shè)該衰變過(guò)程釋放的核能都轉(zhuǎn)化為粒子和新核的動(dòng)能，新核的質(zhì)量為粒子和新核的動(dòng)能，新核的質(zhì)量為M，求衰變過(guò)程的質(zhì)量虧損求衰變過(guò)程的質(zhì)量虧損m.適用對(duì)象：高中學(xué)生制作軟件：Powerpoint2003、Photoshop cs3運(yùn)行環(huán)境：WindowsXP以上操作系統(tǒng)