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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第28講 動(dòng)量和原子物理經(jīng)典精講2 開心自測(cè) 題一：如圖所示，把重物G壓在紙帶上，用一水平力緩緩拉動(dòng)紙帶，重物跟著一起運(yùn)動(dòng)；若迅速拉動(dòng)紙帶，紙帶將會(huì)從重物下面抽出，，解釋這些現(xiàn)象的正確說法是（ ） A. 在緩拉動(dòng)紙帶時(shí)，重物和紙帶間的摩擦力大 B. 在迅速拉動(dòng)時(shí)，紙帶給重物的摩擦力小 C. 在緩緩拉動(dòng)時(shí)，紙帶給重物的沖量大 D. 在迅速拉動(dòng)時(shí)，紙帶給重物的沖量小 題二：如圖所示，質(zhì)量為m 的小滑塊沿傾角為θ的斜面向上滑動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t1速度為零后又下滑，經(jīng)過時(shí)間t2回到斜面底端，滑塊在運(yùn)動(dòng)過程受到的摩擦力大小始終為f，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，重力對(duì)滑塊的總沖量為 ( ) A. mgsinθ (t1+ t2 ) B. mgsinθ (t1 - t2 ) C. mg(t1+ t2 ) D. 0 題三：氫原子的核外電子由一個(gè)軌道躍遷到另一軌道時(shí)，可能發(fā)生的情況有（ ） A、放出光子，電子動(dòng)能減小，原子能量增加 B、放出光子，電子動(dòng)能增加，原子能量減少 C、吸收光子，電子動(dòng)能減小，原子能量增加 D、吸收光子，電子動(dòng)能增加，原子能量減小 考點(diǎn)梳理與金題精講 動(dòng)量——知識(shí)點(diǎn)及要求 內(nèi)容 要求 說明 1. 動(dòng)量 沖量 動(dòng)量定理 2. 動(dòng)量守恒定律 3. 動(dòng)量知識(shí)和機(jī)械能知識(shí)的應(yīng)用 （包括碰撞、反沖、火箭） Ⅱ Ⅱ Ⅱ 動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用只限于一維的情況 （動(dòng)量守恒定律與功能相結(jié)合的題） 1、 基本知識(shí)和基本規(guī)律 1、兩個(gè)概念：沖量、動(dòng)量 （1）沖量：I = Ft ( 單位：Ns ) ①是力在時(shí)間的累積作用，效果是改變動(dòng)量 ②矢量：恒力的沖量是沿力F的方向，合力的沖量與動(dòng)量的變化Δp同方向 ③沖量是過程量，與一段時(shí)間t相對(duì)應(yīng) ④注意：要指明是什么力的沖量 （2）動(dòng)量：p = mv （單位kgm/s） ① p是矢量。方向與速度v 一致。 ② p是狀態(tài)量：v 是瞬時(shí)速度。 ③ mv 與的區(qū)別、聯(lián)系： 區(qū)別： mv kgm/s 矢量 Δp = I合 p0= f t J 標(biāo)量 ΔEk = W合 Ek0= f s 聯(lián)系：都是狀態(tài)量， 題四：如圖所示，已知m、 M、l、q，水平面光滑。當(dāng)擺球從平衡位置向左做小角度擺動(dòng)時(shí)開始計(jì)時(shí)，此時(shí)恒力F 也開始作用于物塊上，問：當(dāng)F 滿足什么條件時(shí)，可使兩者的動(dòng)量相同？ 2. 兩個(gè)規(guī)律：動(dòng)量定理，動(dòng)量守恒定律 （1）動(dòng)量定理： 物體所受外力的合沖量等于動(dòng)量的改變。 ∑(FΔt ) = Δp = mv2? mv1 (矢量運(yùn)算) ①推導(dǎo)： ② 說明： i)若F是合外力， a.恒力、曲線，求Δp時(shí)，用Δp =Ft b.變力，求 I 時(shí)，用I= Δp = mv2? mv1 c.牛二律的第二種形式：合外力等于動(dòng)量變化率 d.當(dāng)Δp一定時(shí)，F(xiàn)t 為確定值： t小F大——如碰撞；t大F小——緩沖 ii) ∑(FΔt ) = Δp = mv2? mv1 等式左邊是過程量Ft，右邊是兩個(gè)狀態(tài)量之差，是矢量式。 v1、v2是以同一慣性參照物為參照的。 Δp 的方向可與 mv1一致、相反、或成某一角度，但是Δp的方向一定與Ft 一致。 題五： 一粒鋼珠從靜止?fàn)顟B(tài)開始自由下落，然后陷入泥潭中，若把在空中自由下落的過程稱為1，進(jìn)入泥潭直到停住的過程稱為2，則 （ ） A.過程1中鋼珠動(dòng)量的改變量等于重力的沖量 B.過程2中阻力的沖量的大小等于過程1中重力的沖量大小 C.過程2中阻力的沖量的大小等于過程1與過程2中重力的沖量大小 D.過程2中鋼珠的動(dòng)量改變量等于阻力的沖量 （2）動(dòng)量守恒定律 1. 研究對(duì)象：相互作用的物體組成的系統(tǒng)。 2. 表述：系統(tǒng)不受外力(合外力為零)，則這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。 3. 表達(dá)式：常用兩種形式 ① (系統(tǒng)作用前的總動(dòng)量= 作用后的總動(dòng)量) ②對(duì)于兩個(gè)物體A、B 組成的系統(tǒng) (A、B兩物體的動(dòng)量改變等值反向) 或 兩個(gè)特例： a、兩個(gè)物體作用前處于靜止，則： 作用后雙分(一分為二)，總動(dòng)能增加。 速率分配、動(dòng)能分配都與質(zhì)量成反比 b、兩個(gè)物體作用后處于結(jié)合在一起(合二為一)，則 注意：以上各式只限于一維情況，各個(gè)動(dòng)量用+、?表示方向。先選正方向。未知?jiǎng)恿靠稍O(shè)為“+”方向，然后求解。 推導(dǎo) 設(shè)系統(tǒng)由兩個(gè)物體組成，相互作用力的關(guān)系F = ?F ′，且作用時(shí)間 Δt 相等 則 或 3.動(dòng)量守恒條件: ① 理想守恒: 系統(tǒng)不受外力或所受外力合力為零。 ② 近似守恒: 外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，且作用時(shí)間極短，外力的沖量近似為零，或外力的沖量比內(nèi)力沖量小得多。 ③ 單方向守恒: 合外力在某方向上的分力為零，則系統(tǒng)在該方向上動(dòng)量守恒。 動(dòng)量守恒定律應(yīng)用要注意的三性 （1）矢量性： 在一維運(yùn)動(dòng)中要選取“+”方向，未知速度方向的一律假設(shè)為“+”方向，帶入求解。 （2）同時(shí)性： v1和 v2 ——作用前的同一時(shí)刻的動(dòng)量 v1′和 v2——作用后的同一時(shí)刻的動(dòng)量 （3）同系性： 各個(gè)速度都必需相對(duì)于同一個(gè)慣性參考系。 定律的使用條件：在慣性參考系中普遍適用（宏觀、微觀、高速、低速） 應(yīng)用舉例： 子彈打木塊： 人車問題： 人走車也走，人停車也停，人進(jìn)車就退，人快車 空中爆炸： 速度v 水平時(shí)炸成兩塊，平拋 碰撞： 碰撞特點(diǎn)：作用時(shí)間極短，內(nèi)力很大——可以用動(dòng)量守恒定律。 碰撞過程兩物體產(chǎn)生的位移可忽略。 碰撞的微觀過程：接觸面無限靠近又分離。 分類： 彈性碰撞 非彈性碰撞 完全非彈性碰撞 不裂、不粘、不發(fā)熱、不留形變動(dòng)量、機(jī)械能都守恒 形變未完全恢復(fù) 有發(fā)熱、或有裂紋等 動(dòng)量守恒、機(jī)械能有損失 壓縮形變后完全不恢復(fù)動(dòng)量守恒：碰后同速 機(jī)械能損失最多 兩個(gè)基本方程 可導(dǎo)出： 判定速度方向： 當(dāng)m1 ＞ m2 時(shí)，v1＞0，v2＞0 — 兩球均沿初速v10方向運(yùn)動(dòng)； 當(dāng)m1＝m2 時(shí)， v1＝0，v2＝v10—兩球交換速度，主動(dòng)球停下，被動(dòng)球以v10開始運(yùn)動(dòng)； 當(dāng)m1＜m2 時(shí)，v1＜0，v2＞0 — 主動(dòng)球反彈，被動(dòng)球沿v10方向運(yùn)動(dòng)； 當(dāng)m1＝m2/3時(shí)，v1＝? v10 /2，v2＝v10/2—兩球速度等值反向。 原子物理： 原子結(jié)構(gòu)： 原子模型 1.湯姆生提出 “棗糕”模型。 湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，使人們認(rèn)識(shí)到原子內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。湯姆生的原子模型無法解釋?duì)亮Ｗ由⑸鋵?shí)驗(yàn)。 2.盧瑟福提出“行星式”模型（核式結(jié)構(gòu)）。 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)——α粒子散射實(shí)驗(yàn)。 3.波爾的原子模型： 電子軌道量子化： 電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)仍然服從經(jīng)典力學(xué)規(guī)律。但軌道不是任意的，且不產(chǎn)生電磁輻射。 原子能量量子化： 電子在不同的軌道，原子具有的能量不同。 頻率條件 原子核： 天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，使人們認(rèn)識(shí)到原子核也有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。 放射線有α射線、β射線和γ射線。α射線由氦核流組成，電離能力強(qiáng)，出射速度約為光速的十分之一，但貫穿能力小，一張鋁箔或簿紙就能擋住它；β射線是高速電子流，速度約為光速的十分之九，貫穿本領(lǐng)很強(qiáng)，能穿透幾厘米厚的鋁板，但電離作用較弱。特別注意β射線雖然是電子流，但它來自于原子核，而不是核外電子放出的；γ射線是高能光子流（高頻電磁波），貫穿本領(lǐng)更強(qiáng)，能穿透幾毫米厚的鉛板，但電離作用很弱。 二、原子光譜和波爾理論的聯(lián)系 題六：如圖給出了氫原子的最低的四個(gè)能級(jí)，氫原子在這些能級(jí)之間躍遷，所輻射的光子的頻率最多幾種？其中最小頻率是多少？最小波長(zhǎng)又是多少？ 三、原子核 1、天然放射射線及特點(diǎn) 名稱 帶電性 電離能力 穿透能力 構(gòu)成 速度 實(shí)質(zhì) a 正 強(qiáng) 弱 c/10 氦核流 b 負(fù) 弱 強(qiáng) 0.99c 電子流 g 中 最弱 極強(qiáng) 光子 c 光子流 半衰期 何為“半衰期”？ 放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變需要的時(shí)間。 氡222的半衰期為3.8天 鐳226的半衰期為1620年 鈾238的半衰期為4.5*109年 聚變和裂變 重核的裂變 核裂變：鈾核在俘獲一個(gè)中子后，發(fā)生了一個(gè)重核分裂成兩個(gè)中等質(zhì)量的核的反應(yīng)過程 輕核的聚變 核聚變：輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核叫核聚變。 第28講 動(dòng)量和原子物理經(jīng)典精講 題一：CD 題二：C 題三：BC 題四： F= （n=0,1,2,3…） 題五：AC 題六：（1）6種；（2）最小頻率對(duì)應(yīng)能級(jí)差最小，νn=1.61014Hz；（3）λ=9.7510-8 m。