高中物理3-5考點梳理(2016年教師版)

1、2016屆物理考前識記·精練 南航附屬高中 2016年5月選修3-5考點梳理考點77：動量 動量守恒定律1動量守恒定律（1）內(nèi)容：如果一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變，這就是動量守恒定律。（2）適用條件：系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零，不是系統(tǒng)內(nèi)每個物體所受的合外力都為零，更不能認為系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。（3）近似適用條件：系統(tǒng)內(nèi)各物體間相互作用的內(nèi)力遠大于它所受到的外力。如果系統(tǒng)在某一方向上所受外力的合力為零，則系統(tǒng)在該方向上動量守恒例1如圖，A、B兩物體質(zhì)量之比mAmB32，原來靜止在平板小車C上A、B間有一根被壓縮的彈簧，地面光滑，當彈簧突然釋放后，

2、則下列說法中正確的是()A若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，A、B組成的系統(tǒng)動量守恒B若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同，A、B、C組成的系統(tǒng)動量守恒C若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B組成的系統(tǒng)動量守恒D若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C組成的系統(tǒng)動量守恒2動量守恒定律應用(1)常用表達式：相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng)，作用前的動量和等于作用后的動量和 （2）解題步驟A、明確研究對象，確定系統(tǒng)的組成(系統(tǒng)包括哪幾個物體及研究的過程)；B、進行受力分析，判斷系統(tǒng)動量是否守恒(或某一方向上動量是否守恒)；C、規(guī)定正方向，確定初、末狀態(tài)動量；D、由動量守恒定律列出方程；E、代

3、入數(shù)據(jù)，求出結果，必要時討論說明例2如圖，質(zhì)量為M的小船在靜止水面上以速率v0向右勻速行駛，一質(zhì)量為m的救生員站在船尾，相對小船靜止若救生員以相對水面速率v水平向左躍入水中，則救生員躍出后小船的速率為_(填選項前的字母)Av0v Bv0v Cv0(v0v) Dv0(v0v)考點78：彈性碰撞和非彈性碰撞1碰撞(1)概念：碰撞是指物體間的相互作用持續(xù)時間極短，而物體間相互作用力很大的現(xiàn)象(2)特點：在碰撞現(xiàn)象中，一般都滿足內(nèi)力外力，可認為相互碰撞的系統(tǒng)動量守恒(3)分類動量是否守恒機械能是否守恒彈性碰撞守恒守恒非完全彈性碰撞守恒有損失完全非彈性碰撞守恒損失最大2.碰撞后運動狀態(tài)可能性判定(1)動

4、量制約：總動量恒定不變，即p1p2p1p2.(2)動能制約：總動能不會增加，即Ek1Ek2Ek1Ek2(3)運動制約：不可“穿越”例3質(zhì)量都為m的小球a、b、c，以相同速度分別與另外三個質(zhì)量都為M的靜止小球相碰，a球被反向彈回，b球與被碰球粘合在一起仍沿原方向運動，c球碰后靜止，則說法正確的是()Am一定小于MBm可能等于MCb球與質(zhì)量為M的球組成的系統(tǒng)損失的動能最大Dc球與質(zhì)量為M的球組成的系統(tǒng)損失的動能最大 例4冰壺運動深受觀眾喜愛，圖3(a)為2014年2月第22屆索契冬奧會上中國隊員投擲冰壺的鏡頭在某次投擲中，冰壺甲運動一段時間后與對方靜止的冰壺乙發(fā)生正碰，如圖(b)若兩冰壺質(zhì)量相等，

5、則碰后兩冰壺最終停止位置可能是(B) 3、爆炸現(xiàn)象的特點(1)動量守恒：由于爆炸是在極短的時間內(nèi)完成的，爆炸物體間的相互作用力遠遠大于系統(tǒng)受到的_，所以在爆炸過程中，系統(tǒng)的總動量_(2)動能增加：在爆炸過程中，由于有其他形式的能量(如化學能)轉(zhuǎn)化為動能，所以爆炸后系統(tǒng)的總動能_(3)位置不變：爆炸和碰撞的時間極短，因而作用過程中，物體產(chǎn)生的位移很小，一般可忽略不計，可以認為爆炸或碰撞后仍然從爆炸或碰撞前的位置以新的動量開始運動3反沖現(xiàn)象(1)靜止的物體的不同部分在內(nèi)力作用下向_方向運動(2)反沖運動中，相互作用力一般較大，通?？梢杂脛恿渴睾愣蓙硖幚硐嚓P的運動過程(3)反沖運動中，由于有其他形

6、式的能轉(zhuǎn)化為機械能，所以系統(tǒng)的總動能_考點79：原子的核式結構模型1盧瑟福粒子散射實驗絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進，但少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)粒子的偏轉(zhuǎn)超過了90°，有的甚至被撞了回來，如圖1所示2盧瑟福的原子核式結構模型在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的所有正電荷和幾乎所有質(zhì)量都集中在原子核里，帶負電的電子在核外繞核旋轉(zhuǎn)例5盧瑟福和他的助手做粒子散射實驗，獲得了重要發(fā)現(xiàn)：關于粒子散射實驗的結果，下列說法中正確的是()A證明了質(zhì)子的存在B證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的C證明了原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個很小的核里D說明了原子中的電

7、子只能在某些軌道上運動例6英國物理學家盧瑟福用粒子轟擊金箔，為了解釋實驗結果，他提出了原子的核式結構學說如圖所示O表示金原子核的位置，曲線ab和cd分別表示經(jīng)過金原子核附近的粒子的運動軌跡，其中能正確反映實驗結果的是(BD) 考點80：氫原子光譜 原子的能級1、氫原子光譜（1）線狀譜、連續(xù)譜、吸收譜的產(chǎn)生線狀譜：由稀薄氣體或金屬蒸氣所發(fā)出的光譜為線狀光譜，不同元素的譜線不同，又稱為原子的特征譜線連續(xù)譜：由熾熱固體、液體及高壓氣體發(fā)光所發(fā)射的光譜均為連續(xù)光譜吸收譜：連續(xù)光譜中某波長的光波被吸收后出現(xiàn)的暗線太陽光譜就是典型的吸收光譜（2）光譜分析：利用每種原子都有自己的特征譜線可以用來鑒別物質(zhì)和確

8、定物質(zhì)的組成成分，且靈敏度很高在發(fā)現(xiàn)和鑒別化學元素上有著重大的意義（3）光譜的分類例7對原子光譜，下列說法正確的是() A原子光譜是不連續(xù)的B由于原子都是由原子核和電子組成的，所以各種原子的原子光譜是相同的C各種原子的原子結構不同，所以各種原子的原子光譜也不相同D分析物質(zhì)發(fā)光的光譜，可以鑒別物質(zhì)中含哪些元素2、玻爾原子模型(1)軌道假設：原子中的電子在庫侖引力的作用下，繞原子核做圓周運動，電子繞核運動的可能軌道是不連續(xù)的(2)定態(tài)假設：電子在不同的軌道上運動時，原子處于不同的狀態(tài)，因而具有不同的能量，即原子的能量是不連續(xù)的這些具有確定能量的穩(wěn)定狀態(tài)稱為定態(tài)，在各個定態(tài)中，原子是穩(wěn)定的，不向外輻

9、射能量(3)躍遷假設：原子從一個能量狀態(tài)向另一個能量狀態(tài)躍遷時要吸收或放出一定頻率的光子，光子的能量等于兩個狀態(tài)的能量差，即hE2E12能級：在玻爾理論中，原子各個可能狀態(tài)的能量值叫能級3基態(tài)和激發(fā)態(tài)：原子能量.最低的狀態(tài)叫基態(tài)，其他能量(相對于基態(tài))較高的狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)4量子數(shù)：現(xiàn)代物理學認為原子的可能狀態(tài)是不連續(xù)的，各狀態(tài)可用正整數(shù)1,2,3，表示，叫做量子數(shù)，一般用n表示5氫原子的能級和軌道半徑 (1)氫原子半徑公式rnn2r1(n1,2,3，)，其中r1為基態(tài)半徑，也稱為玻爾半徑，r10.53×1010m.(2)氫原子能級公式EnE1(n1,2,3，)，其中E1為氫原子基態(tài)的能

10、量值，E113.6 eV.例8 玻爾在他提出的原子模型中所做的假設有（ ）A、原子處在具有一定能量的定態(tài)中，雖然電子繞核運動，但不向外輻射能量B、原子的不同能量狀態(tài)與電子沿不同的圓軌道繞核運動相對應，而電子的可能軌道的分布是不連續(xù)的C、電子從一個軌道躍遷到另一個軌道時，輻射(或吸收)一定頻率的光子D、電子躍遷時輻射的光子的頻率等于電子繞核做圓周運動的頻率例9 如圖甲是氫原子的能級圖，對于一群處于n4的氫原子，下列說法中正確的是()A這群氫原子能夠吸收任意能量的光子后向更高能級躍遷B這群氫原子能夠發(fā)出6種不同頻率的光C這群氫原子發(fā)出的光子中，能量最大為10.2 eVD從n4能級躍遷到n3能級發(fā)出

11、的光的波長最大例10 某光電管的陰極為金屬鉀制成的，它的逸出功為2.21 eV，如圖是氫原子的能級圖，一群處于n4能級的氫原子向低能級躍遷時，輻射的光照射到該光電管的陰極上，這束光中能使金屬鉀發(fā)生光電效應的光譜線條數(shù)是()A2條 B4條 C5條 D6條 考點81：原子核的組成1、原子核的組成（1）原子核由中子和質(zhì)子組成，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子（2）原子核的核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)，原子核的質(zhì)量數(shù)中子數(shù)質(zhì)子數(shù).2、原子核的符號X元素原子核的符號為X，其中A表示質(zhì)量數(shù)，Z表示核電荷數(shù)考點82：原子核的衰變 半衰期1原子核的衰變原子核自發(fā)地放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ?。放射性元素衰變時放出的射

12、線共有三種：射線，射線和射線(1) 衰變和衰變衰變：XYHe衰變：XYe衰變和衰變的比較衰變類型衰變衰變衰變方程XY_X MZ1Y_衰變實質(zhì)2個質(zhì)子和2個中子結合成一個整體射出中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子2H2nHenHe衰變規(guī)律電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒(2)射線：射線經(jīng)常是伴隨著衰變或衰變同時產(chǎn)生的其實質(zhì)是放射性原子核在發(fā)生衰變或衰變的過程中，產(chǎn)生的新核由于具有過多的能量(核處于激發(fā)態(tài))而輻射出光子 2三種射線的成分和性質(zhì)名稱構成符號電荷量質(zhì)量電離能力貫穿本領射線氦核 He2 e4 u最強最弱射線電子ee u較強較強射線光子00最弱最強3、半衰期（1）半衰期“是放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時

13、間，它表示放射性元素衰變的快慢。半衰期是統(tǒng)計規(guī)律，對單個或少數(shù)原子核無意義。(2)影響因素：放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部因素決定的，與原子所處的物理狀態(tài)(如溫度、壓強)或化學狀態(tài)(如單質(zhì)、化合物)無關例11 (1)Th(釷)經(jīng)過一系列衰變和衰變，變成Pb(鉛)以下說法中正確的是()A鉛核比釷核少8個質(zhì)子B鉛核比釷核少16個中子C共經(jīng)過4次衰變和6次衰變D共經(jīng)過6次衰變和4次衰變(2)約里奧居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性元素而獲得了1935年的諾貝爾化學獎，他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素P衰變成Si的同時放出另一種粒子，這種粒子是e 例12關于天然放射性，下列說法正確的是_A所有元素都可能發(fā)生衰變B放射性

14、元素的半衰期與外界的溫度無關C放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性D、和三種射線中，射線的穿透能力最強例13 目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，這些材料都不同程度地含有放射性元素，下列有關放射性元素的說法中正確的是()A射線與射線一樣都是電磁波，但穿透本領遠比射線弱B氡的半衰期為3.8天，4個氡原子核經(jīng)過7.6天后就一定只剩下1個氡原子核C.U衰變成Pb要經(jīng)過6次衰變和8次衰變D放射性元素發(fā)生衰變時所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時產(chǎn)生的例14在存放放射性元素時，若把放射性元素置于大量水中；密封于鉛盒中；與輕核元素結合成化合物則 ()A措施可減緩放射性元素衰變B

15、措施可減緩放射性元素衰變C措施可減緩放射性元素衰變D上述措施均無法減緩放射性元素衰變考點83：放射性同位素 放射性的應用與防護1天然放射現(xiàn)象(1)天然放射現(xiàn)象元素_自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象，首先由_貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明_原子核還具有復雜的結構(2)放射性和放射性元素物質(zhì)發(fā)射某種看不見的射線的性質(zhì)叫_放射性具有放射性的元素叫_放射性元素2、同位素：具有相同_質(zhì)子數(shù)、不同_中子數(shù)的原子，因為在元素周期表中的_位置相同，同位素具有相同的_化學性質(zhì)例15 (1)關于天然放射現(xiàn)象，下列說法正確的是()A射線是由氦原子核衰變產(chǎn)生B射線是由原子核外電子電離產(chǎn)生C射線是由原子核外的內(nèi)層電子躍遷產(chǎn)生

16、D通過化學反應不能改變物質(zhì)的放射性(2)碘131核不穩(wěn)定，會發(fā)生衰變，其半衰期為8天碘131核的衰變方程：53I_131 54X01e (衰變后的元素用X表示)經(jīng)過_16天有75%的碘131核發(fā)生了衰變例16 鈷60是金屬元素鈷的放射性同位素之一，其半衰期為5.27年它會通過衰變放出能量高達315 keV的高速電子衰變?yōu)殒?0，同時會放出兩束射線，其能量分別為1.17 MeV及1.33 MeV.鈷60的應用非常廣泛，幾乎遍及各行各業(yè)在農(nóng)業(yè)上，常用于輻射育種、食品輻射保藏與保鮮等；在工業(yè)上，常用于無損探傷、輻射消毒、輻射加工、輻射處理廢物以及自動控制等；在醫(yī)學上，常用于癌癥和腫瘤的放射治療關于鈷

17、60下列說法正確的是()A衰變方程為CoNieB利用鈷60對人體腫瘤進行放射治療是利用其衰變放出的電子流C鈷60可以作為示蹤原子研究人體對藥物的吸收D鈷60衰變過程中不會有質(zhì)量虧損考點84：核力與結合能 質(zhì)量虧損1核力：核子間的作用力核力是短程強引力，作用范圍在1.5×1015 m之內(nèi)，只在_相鄰的核子間發(fā)生作用2核能（結合能）：_核子結合為原子核時釋放的能量或原子核分解為核子時吸收的能量，叫做原子核的_結合能，亦稱核能 注意：原子核越大，其結合能也越大。3、比結合能：結合能與核子數(shù)的比值。注意：比結合能反映了核子的平均結合能；比結合能越大，原子核越穩(wěn)定。4質(zhì)能方程、質(zhì)量虧損：愛因斯

18、坦質(zhì)能方程E_ mc2，原子核的質(zhì)量必然比組成它的核子的質(zhì)量和要小m，這就是質(zhì)量虧損由質(zhì)量虧損可求出釋放的核能E_mc2.5、應用質(zhì)能方程解題的流程圖書寫核反應方程計算質(zhì)量虧損m利用Emc2計算釋放的核能(1)根據(jù)Emc2計算，計算時m的單位是“kg”，c的單位是“m/s”，E的單位是“J”(2)根據(jù)Em×931.5 MeV計算因1原子質(zhì)量單位(u)相當于931.5 MeV的能量，所以計算時m的單位是“u”，E的單位是“MeV”（3）利用質(zhì)能方程計算核能時，不能用質(zhì)量數(shù)代替質(zhì)量進行計算例17已知氦原子的質(zhì)量為MHe u，電子的質(zhì)量為me u，質(zhì)子的質(zhì)量為mp u，中子的質(zhì)量為mn u

19、，u為原子質(zhì)量單位，且由愛因斯坦質(zhì)能方程Emc2可知：1 u對應于931.5 MeV的能量，若取光速c3×108 m/s，則兩個質(zhì)子和兩個中子聚變成一個氦核，釋放的能量為()A2(mpmn)MHe×931.5 MeVB2(mpmnme)MHe×931.5 MeVC2(mpmnme)MHe·c2 JD2(mpmn)MHe·c2 J例18 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(zhì)量分別為2.014 1 u、3.016 1 u、4.002 6 u和1.008 7 u；1 u9

20、31.5 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)答案(1)n(或中子)17.6解析核反應方程必須滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，可知x是n(中子)聚變前后質(zhì)量虧損是：m(2.014 13.016 14.002 61.008 7) u0.018 9 u釋放能量Emc20.018 9×931.5 MeV17.6 MeV.考點85：核反應方程考點86：裂變反應 聚變反應 鏈式反應1、核反應類型及核反應方程類型可控性核反應方程典例衰變衰變自發(fā)92U90ThHe衰變自發(fā)90Th91Pae人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯た刂?NHe8OH(盧

21、瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子)HeBe6Cn(查德威克發(fā)現(xiàn)中子)13AlHePn約里奧居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素，同時發(fā)現(xiàn)正電子PSi01e重核裂變比較容易進行人工控制92Un56BaKr3n92Un54XeSr10n輕核聚變目前無法控制HHHen2、注意：(1)核反應過程一般都是不可逆的，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，不能憑空只依據(jù)兩個守恒規(guī)律杜撰出生成物來寫核反應方程(3)核反應遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒；遵循電荷數(shù)守恒3核裂變和核聚變(1)重核裂變：是重核分裂成中等質(zhì)量的核的反應過程如：92Un56BaKr 3 n.（2）鏈式反應：由重核裂變產(chǎn)生的中

22、子使裂變反應能持續(xù)地進行的過程稱為鏈式反應，發(fā)生鏈式反應的條件是：裂變物質(zhì)的體積大于等于臨界體積（3）裂變的應用：原子彈、核反應堆4、輕核聚變聚變是兩個輕核結合成質(zhì)量較大的核的反應過程。使核發(fā)生聚變需要幾百萬度以上的高溫，因此聚變又叫熱核反應。HHHen17.6 MeV例19 (1)現(xiàn)有三個核反應方程：NaMg01e； 92Un56BaKr3n； HHHen.下列說法正確的是()A是裂變，是衰變，是聚變B是聚變，是裂變，是衰變C是衰變，是裂變，是聚變D是衰變，是聚變，是裂變(2)現(xiàn)有四個核反應：A.HHHen B.UnXKr3nC.NaMge D.HeBeCn D是發(fā)現(xiàn)中子的核反應方程，B是研

23、究原子彈的基本核反應方程，A是研究氫彈的基本核反應方程考點87：普朗克能量子假說 黑體和黑體輻射 1能量子 (1)定義：普朗克認為，帶電微粒輻射或者吸收能量時，只能輻射或吸收某個最小能量值的整數(shù)倍即能量的輻射或者吸收只能是一份一份的這個不可再分的最小能量值叫做能量子(2)能量子的大?。篽，其中是電磁波的頻率，h稱為普朗克常量h6.626×1034 J·s(一般取h6.63×1034 J·s)注意：在微觀世界中能量是量子化的，或者說微觀粒子的能量是分立的 2黑體與黑體輻射(1)黑體：是指能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生反射的物體(2)黑體輻射的實

24、驗規(guī)律一般材料的物體，輻射的電磁波除與溫度有關外，還與材料的種類及表面狀況有關黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關，如圖所示a隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都增加b隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動例20 判斷下列說法的正誤：(1)一般物體輻射電磁波的情況與溫度無關，只與材料的種類及表面情況有關(×)(2)黑體能完全吸收入射的各種波長的電磁波，不反射()(3)帶電微粒輻射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整數(shù)倍()(4)普朗克最先提出了能量子的概念()考點88：光電效應1光電效應現(xiàn)象光電效應：在光的照射下金屬中的電子從金屬表面逸出的現(xiàn)象，叫做光電

25、效應，發(fā)射出來的電子叫做光電子2光電效應規(guī)律(1)每種金屬都有一個極限頻率(2)光子的最大初動能與入射光的強度無關，只隨入射光的頻率增大而增大(3)光照射到金屬表面時，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時的(4)光電流的強度與入射光的強度成正比3愛因斯坦光電效應方程(1)光子說：空間傳播的光的能量是不連續(xù)的，是一份一份的，每一份叫做一個光子光子的能量為_，其中h是普朗克常量，其值為6.63×1034 J·s.(2)光電效應方程：_其中h為入射光的能量，Ek為光電子的最大初動能，W0是金屬的逸出功4遏止電壓與截止頻率(1)遏止電壓：使光電流減小到零的反向電壓Uc.(2)截止頻率：能使某種金

26、屬發(fā)生光電效應的最小頻率叫做該種金屬的截止頻率(又叫極限頻率)不同的金屬對應著不同的極限頻率(3)逸出功：電子從金屬中逸出所需做功的最小值，叫做該金屬的逸出功例21 已知能使某金屬產(chǎn)生光電效應的極限頻率為c，則()A當用頻率為2c的單色光照射該金屬時，一定能產(chǎn)生光電子B當用頻率為2c的單色光照射該金屬時，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為hcC當照射光的頻率大于c時，若增大，則逸出功增大D當照射光的頻率大于c時，若增大一倍，則光電子的最大初動能也增大一倍例22 對光電效應的理解正確是： ()A無論光強多強，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應B超過極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越大C如果入射光子的能量小于金屬表面的電子克服原子核的引力而逸出時所需做的最小功，便不能發(fā)生光電效應D發(fā)生光電效應時，入射光越強，光子的能量就越大，光電子的最大初動能就越大 例23 愛因斯坦因提出了光量子概念并成功地解釋光電效應的規(guī)律而獲得了1921年諾貝爾物理學獎某種金屬逸出光電子的最大初動能Ekm與入射光頻率的關系如圖所示，其中0為極限頻率從圖中可以確定的是()A逸出功與有關BEkm與入射光強度成正比C當<0時，會逸出光電子D圖中直線的斜率與普朗克常量