高三物理总复习选修3-5.doc

高三物理二轮复习专题十五专题十五 动量守恒定律 光的粒子性 原子物理一、考点及知识体系1动量守恒定律及其应用；2原子的能级跃迁；3原子核的衰变规律；4核反应方程的书写；5质量亏损和核能的计算；6原子物理部分的物理学史和、三种射线的特点及应用；7光电效应问题的分析等.二、例题分析I 碰撞与动量守恒例1.（2011南通模拟）如图甲所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量mA=1 kg.初始时刻B静止，A以一定的初速度向右运动，之后与B发生碰撞并一起运动，它们的位移时间图象如图乙所示（规定向右为位移的正方向），则物块B的质量为多少？例2如图所示，光滑的水平地面上有一上表面水平的小车C，A、B两物体的质量mA mB，中间用一段轻绳相连接并有一被压缩的轻质弹簧，A、B、C均处于静止状态.若细绳被剪断后，A、B滑离C之前，A、B在C上向相反方向滑动，设A与C、B与C之间的摩擦力大小分别用f1、f2表示，用P表示A、B和弹簧组成的系统，用Q表示A、B、C和弹簧组成的系统.关于A、B在C上滑动的过程，下列说法中正确的是( )A若f1f2，则P和Q动量均不守恒B若f1f2，则P动量守恒，Q动量不守恒C若f1f2，则P动量守恒，Q动量守恒D若f1f2，则P动量不守恒，但Q动量守恒例3.如图所示，质量为M的小车和车上站着的一个质量为m的人一起以速度v0在光滑水平地面上向右匀速运动，当人以相对地的速度u向左水平跳出后，车的速度大小v为( ) 练习1.如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是( )A. A开始运动时 B. A的速度等于v时C. B的速度等于零时 D. A和B的速度相等时练习2.质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比M/m可能为( )A.2 B.3 C.4 D.5练习3.(2011南京模拟)如图所示,将质量为m1的铅球以大小为v0、仰角为的初速度抛入一个装有砂子的总质量为M的静止的砂车中,砂车与水平地面间的摩擦可以忽略.求:(1)铅球和砂车的共同速度;(2)铅球和砂车获得共同速度后,砂车底部出现一小孔,砂子从小孔中流出,当漏出质量为m2的砂子时砂车的速度练习4.用轻质弹簧相连的质量均为2 kg的A、B两物块都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动,弹簧处于原长,质量为4 kg的物块C静止于前方,如图所示,B与C碰撞后二者粘在一起运动,求:(1)当弹簧的弹性势能最大时物块A的速度多大?(2)弹性势能的最大值是多少?II 光的波粒二象性例5.(2010浙江高考)在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示.则可判断出( )A.甲光的频率大于乙光的频率B.乙光的波长大于丙光的波长C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能例6.（2011新课标全国卷）在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为0，该金属的逸出功为_.若用波长为（0）的单色光做实验，则其遏止电压为_.已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h.练习5.根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E的轨道跃迁到能量为E的轨道，辐射出波长为的光，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则E等于( )练习6.(2010重庆高考)氢原子的能级示意图如图所示，不同色光的光子能量如表所示.处于某激发态的氢原子，发射光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为 ( )A.红、蓝靛 B.黄、绿 C.红、紫 D.蓝靛、紫练习6.用频率为的光照射某金属表面，逸出光电子的最大初动能为E.若改用另一种频率为的光照射该金属表面，逸出光电子的最大初动能为3E.已知普朗克常量为h，则为( )III 原子核 核反应方程例7.（2011江苏高考）有些核反应过程是吸收能量的.例如，在 中，核反应吸收的能量Q(MO+MH）-（MX+Mn）c2.在该核反应方程中，X表示什么粒子？X粒子以动能Ek轰击静止的 核，若EkQ，则该核反应能否发生？请简要说明理由.例8. 如图是类氢结构的氦离子能级图。已知基态的氦离子能量为E1=-54.4eV。在具有下列能量的光子中，能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是 ( ) A40.8 eV B41.0 eVC43.2 eVD54.4 eV练习7.目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性知识的说法中正确的是( )A. 衰变成 要经过6次衰变和4次衰变B氡的半衰期为3.8天，若有4个氡原子核，经过7.6天后一定只剩下1个氡原子核C放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的D射线与射线一样是电磁波，但穿透本领远比射线弱练习8.一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子.已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法正确的是 ( )A核反应方程是B聚变反应中的质量亏损mm1m2m3C辐射出的光子的能量E(m3m1m2)c2D光子的波长练习9. 右图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于以n = 4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是 ( )A最容易表现出衍射现象的光是由，n = 4能级跃迁到n = 1能级产生的B频率最小的光是由n = 2能级跃迁到n = 1能级产生的C这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D用n = 2能级跃迁到n = 1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应IV 高考综合真题练习10. (2011福建高考)(1)爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖.某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率的关系如图所示，其中0为极限频率.从图中可以确定的是 .(填选项前的字母)A.逸出功与有关B.Ekm与入射光强度成正比C.当0时，会逸出光电子D.图中直线的斜率与普朗克常量有关(2)在光滑水平面上，一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后，A球的速度方向与碰撞前相反，则碰撞后B球的速度大小可能是_ .(填选项前的字母)A.0.6vB.0.4vC.0.3vD.0.2v练习11.（2010江苏高考）(1)研究光电效应电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极K），钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流.下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是_.（2）钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子.光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小_(选填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是 .（3）已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.4 eV和-1.51 eV，金属钠的截止频率为5.531014 Hz,普朗克常量h=6.6310-34 Js.请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应.练习12.(2011山东高考)(1)碘131核不稳定，会发生衰变，其半衰期为8天.碘131核的衰变方程：_ (衰变后的元素用X表示).经过_天 75%的碘131核发生了衰变.(2)如图所示，甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为2v0、v0.为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度.(不计水的阻力) 练习13.(1)太阳内部有多种热核反应，其中的一个反应方程是：.若已知的质量为m1,的质量为m2，的质量为m3,x的质量为m4，则下列说法中正确的是（ ）A.x是中子B.和在常温下就能够发生聚变C.这个反应释放的核能为E=（m1+m2-m3-m4）c2D.我国大亚湾核电站就是利用轻核的聚变释放的能量来发电的(2)质量为mB=2 kg的平板车B上表面水平，开始时静止在光滑水平面上，在平板车左端静止着一块质量为mA=2 kg的物体A，一颗质量为m0=0.01 kg 的子弹以v0=600 m/s的水平初速度瞬间射穿A后，速度变为v=100 m/s,已