高三物理课件碰撞与动量守恒复习

第十一部分碰撞与动量守恒定律原子物理专题一动量守恒定律专题二传感器的应用专题三实验：验证动量守恒定律专题四氢原子光谱能级众式专题五原子核专题六光的波粒二象性第十一部分碰撞与动量守恒定律原子物理专题一动量守恒1高三物理课件碰撞与动量守恒复习2(一)知识与技能本专题考查动量、动量守恒定律等知识点，考查理解能力和分析综合能力.(二)过程与方法1.动量守恒定律是自然界中最普遍、最重要的定律之一，它适用于到目前为止物理学研究的各个领域.它为我们解决微观和宏观问题提供了新的思想和方法.动量守恒定律不仅能够解决实际生活中的一些问题，也是研究和发现微观粒子常用的方法之一.动量守恒定律在物理学发展中有着不可替代的重要作用.(一)知识与技能(二)过程与方法32.由于动量守恒定律在物理学中的特殊和重要地位决定其在高考中的地位，是每年必考的内容之一，试题经常与机械能守恒定律、平抛运动、圆周运动等力学及电磁学、原子物理学等知识点组成综合题.3.本专题的复习要熟练掌握“人船模型”、“一动一静”碰撞（包括弹性和非弹性碰撞）等几种常见的模型.对与实际生活、生产、高新科技中的应用的信息类题型的训练对高考备考会有很大帮助，在复习本单元要重视对基本概念和基础知识的理解，注意培养定性分析和讨论问题的能力.2.由于动量守恒定律在物理学中的特殊和重要4【例1】在光滑水平面上A、B两小车中间有一个弹簧，如下图所示，用手抓住小车并使弹簧压缩后使小车处于静止状态.将两小车及弹簧看作一个系统，下面说法正确的是()A.两手同时放开后，系统总动量始终为零B.先放开左手，再放开右手后，动量不守恒C.先放开左手，再放开右手，总动量向左D.无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零【例1】在光滑水平面上A、B两小车中间有一个弹簧，如下图5【思路剖析】两手放开后系统的合外力才为零.

【解析】在两手同时放开后，水平方向无外力作用，只有弹簧的弹力（力），故动量守恒，即系统的总动量始终为零，选项A正确；先放开左手，再放开右手后，是指两手对系统都无作用力之后的那一段时间，系统所受合外力也为零，即动量是守恒的，选项B错误；先放开左手，系统在右手作用下，产生向左的冲量，故有向左的动量，再放开右手后，系统的动量仍守恒，即此后的总动量向左，选项C正确；其实，无论何时放开手，只要是两手都放开就满足动量守恒的条件，即系统的总动量保持不变.若同时放开，那么系统的总动量为零；若两手先后放开，那么两手都放开后的总动量就与放开最后一只手后系统所具有的总动量相等，即不为零，选项D正确.【思路剖析】两手放开后系统的合外力才为零.【解析】在两手同6【答案】ACD思维拓展分析动量守恒时要着眼系统所受合力的矢量和是否为零.

【例2】如右图所示，质量为M的小车停在光滑的水平面上，车上悬挂着摆线长为L、摆球质量为m的单摆，将单摆摆球拉至水平位置，由静止释放，求：

（1）摆球运动到最低点时，小车和摆球的速度分别为多大；（2）在小球从左侧与O点水平摆至右侧与O水平的过程中，小车离开初位置的最大距离为多少.

（1）设摆球到达最低点时，小车的速度大小为v1，小球的速度大小为v2，系统水平方向动量守恒，取向右方向为正方向，可得温馨提示：你注意了吗？由于小球在竖直方向合外力不为零，故系【答案】ACD思维拓展分析动量守恒时要着眼系统所受合力的矢7统总动量并不守恒.但水平方向上合外力为0，动量守恒.由机械能守恒得：解以上两式可得：

（2）摆球从左侧与O点水平摆至右侧与O点水平的过程中，小车向左运动，设小车向左的位移大小为s，则小球向右的位移大小为(2L-s)，根据平均动量守恒的表式可得Ms=m(2L-s)，即可得小车向左离开初位置的最大距离为思维拓展

在解相关物理问题时，人船模型有多种表现形式，哪些情景可简化为人船模型，这需要同学们在日常训练中去思考.当问题符合动量守恒定律的条件，而又仅涉及位移而不涉及速度时，通常可用平均动量守统总动量并不守恒.但水平方向上合外力为0，动量守恒.由机械8恒求解.本题已用到关系式m1s1=m2s2来求解，关键是先判断初速是否为零（若初速度不为零，则此式不成立）

【例3】如右图所示，一块足够长的木板，放在光滑水平面上，在木板自左向右放有序号是1、2、3、…n的木板，所有木块的质量均恒为m，与木板的动摩擦因数都相同.开始时，木板静止不动，第1、2、3、…n木板的初速度分别为v0、2v0、3v0、…nv0，方向都向右，若木板的质量与所有木块的总质量相等，最终所有木块都与木板以相同的速度匀速运动，求在整个过程中木板运动的最大速度.【思路剖析】(1)每一个木块都受到滑动摩擦力f=μmg，方向与相对运动方向相反，木块做减速运动；恒求解.本题已用到关系式m1s1=m2s2来求解，关键是先判9(2)根据牛顿第三定律知，长木板受到来自于每一个木块的滑动摩擦力f′=f=μmg.方向与速度方向相同，长木板做加速运动；(3)木块先后按顺序1、2、3…n相对木板静止，只有所有木块相对木板静止时，木板才有最大速度.

【解析】所有木块和木板上组成的系统动量守恒，当它们达到共同速度时，木板有最大速度vm.由动量守恒定律得：【答案】思维拓展

在解题前首先要思考物体将如何运动，也就是说要根据每个物体受力情况及变化分析其运动的可能性，以及与其他物体相互作用的可能性，了解了正确的受力和运动过程，解决问题的切入点也就找到了.(2)根据牛顿第三定律知，长木板受到来自于每一个木块的滑动摩10

【例4】（2009年山东卷）如下图所示，光滑水平面轨道上有三个滑块A、B、C，质量分别为mA=mC=2m,mB=m,A、B用细绳连接，中间有一压缩的轻弹簧（弹簧与滑块不栓接）.开始时A、B以共同速度v0运动，C静止.某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同.求B与C碰撞前B的速度.设共同速度为v，球A和B分开后，B的速度为vB，由动量守恒定律【例4】（2009年山东卷）如下图所示，光滑水平11【答案】思维拓展

本题中物体相互作用情况分为两个过程：一是A、B弹开，弹开前后动量守恒；二是B、C发生完全非弹性碰撞，动量守恒，最后三个物体速度相同.注意动量守恒定律的系统性,明确研究对象是哪些物体组成的系统.

【例5】一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为M的盒子,如图1所示.现给盒子一初速度v0，此后，盒子运动的v-t图象呈周期性变化，如图2所示.请据此求盒内物体的质量.【答案】思维拓展12设物体的质量为m，t0时刻受盒子碰撞获得速度v，根据动量守恒定律3t0时刻物体与盒子右壁碰撞使盒子速度又变为v0，说明碰撞是弹性碰撞联立①②解得m=M③(也可通过图象分析得出v0=v，结合动量守恒定律，得出正确结果)返回专题目录设物体的质量为m，t0时刻受盒子碰撞获得速度v，根据动量守恒13高三物理课件碰撞与动量守恒复习14（一）知识与技能

本专题考查碰撞、碰撞分类、弹性碰撞和非弹性碰撞、反冲运动等知识点.考查理解能力、分析综合能力和逻辑推理能力.(二)过程与方法1.本专题是动量守恒定律的实际应用，其中碰撞问题是高考命题的热点问题.2.在复习专题内容时要注意对三种碰撞的理解，特别要注意的是弹性碰撞中机械能守恒，而非弹性碰撞中有机械能损失.在求解相关问题时一定要注意分析受力情况判断动量是否守恒，各相互作用物体碰撞前后的运动过程等.（一）知识与技能本专题考查碰撞、碰撞分类、弹153.碰撞问题在高考命题的各个层次都出现过，特别是带电粒子在电磁场中的运动问题中，还经常以压轴题的形式出现，因此，在本专题中要注意对过程复杂、难度较大的综合题的训练.3.碰撞问题在高考命题的各个层次都出现过，16

【例1】如右图所示，A、B两小物块在光滑水平面上沿同一直线同向运动，动量分别为pA=6.0kg·m/s，pB=8.0kg·m/s．A追上B并与B相碰，碰后A、B的动量分别为pA′和pB′，pA′、pB′的值可能为()A.pA′=pB′=7.0kg·m/sB.pA′=3.0kg·m/s，pB′=11.0kg·m/sC.pA′=-2.0kg·m/s，pB′=16.0kg·m/sD.pA′=-6.0kg·m/s，pB′=20.0kg·m/s【例1】如右图所示，A、B两小物块在光滑水平面上沿同一直17【解析】由于碰撞过程中，A所受作用力与原动量方向相反，故若A的动量仍为正值，必小于初动量.若A的动量为负值，且动量大小等于或大于初动量，由于B的动量大小也一定大于初动量（B所受冲量方向与其初动量方向相同），这就使碰后A、B的速率均大于（A可能等于）碰前，从而使碰后系统总动能大于碰前.由于这一模型中，无其他形式能转化为动能，故也必须符合条件③..根据这四个条件，很容易确定本题答案应为C.【答案】BC思维拓展

本题对有关动量与相撞问题考查的较全面，难度为中档以上，同学们在求解此类题时，要从动量守恒定律和能量两个方面进行考虑，在解题过程中采用带入数据法可能效果会更好.【解析】由于碰撞过程中，A所受作用力与原动量方向相反，故若A18

【例2】导弹作为决胜千里之外的一种战略武器，在现代战争中有着重要的作用，如图所示为BGM-109战斧巡航导弹飞行中，导弹在离地高h处时的方向恰好沿水平方向，速度大小为v，此时，导弹由于跟踪目标变化自动炸裂成质量相等的两块，然后各自执行其任务.设爆炸消耗的火药质量不计，爆炸后前半块的速度仍同原来方向相同，速度大小为3v，那么两块弹片落地点之间的水平距离是多少？

【过程与方法】导弹在空中爆炸时间极短，且重力远小于爆炸力，重力的冲量可忽略，导弹在爆炸瞬间的前后动量守恒.

【解析】设爆炸后每块质量为m，原方向为正方向，则由动量守恒定律得：【例2】导弹作为决胜千里之外的一种战略武器，19则后半段速度v′=-v,v′方向与原方向相反，温馨提示：这里的符号最容易错，要特别注意，由平抛运动知，弹片落地时间因此两块弹片落地点间的水平距离【答案】思维拓展

爆炸过程中内力远大于外力，可认为系统动量守恒，特别是物体在高空爆炸时，若爆炸前速度恰好水平，则在该方向上系统不受外力，该水平方向上动量守恒.爆炸前的动量为即将爆炸那一时刻的动量，爆炸后的动量指爆炸刚好结束那一时刻的动量.则后半段速度v′=-v,v′方向与原方向相反，温馨提示：这里20【例3】(2009福建)一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从艇上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出—质量为m的炮弹，发射炮弹后艇的速度为v′,若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是

.(填选项前的编号)【思路剖析】（1）炮艇与炮弹组成的系统合外力为零，动量守恒;(2)动量守恒定律中各个速度必须相对于同一参考系.【例3】(2009福建)一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行21

【解析】本题中的各个速度都是相对于地面的，不需要转换.发射炮弹前系统的总动量为Mv0;发射炮弹后，炮弹的动量为mv0，艇的动量为(M-m)v′，所以动量守恒定律的表达式为Mv0=(M-m)v′+mv,正确选项为①.【答案】①思维拓展

实际的反冲运动虽然受到外力作用，但往往内力远远大于外力，外力可以忽略，可以用动量守恒定律解决.

【解析】如右图所示是由长征火箭发射“神舟七号”的照片，我国长征系列火箭由于受铁路运输条件限制，因此造得细又高，被称为美男子.某火箭喷气发动机每次喷出m=200g的气体，喷出气体相对地面的速度为v=1000m/s，设火箭刚开始的质量M=300kg，发动机每秒喷气20次，在不考虑地球引力及空气阻力的情况下，火箭发动机1s末的速度是多？【解析】本题中的各个速度都是相对于地面的，不需要转换.发射22【思路剖析】在不考虑地球引力及空气阻力的情况下，火箭和气体组成的系统动量守恒.【解析】以火箭和它在1s内喷出的气体为研究对象，设火箭1s末的速度为vt，1s内共喷出质量是20m的气体，以火箭前进的方向为正方向，由动量守恒定律得：即火箭发动机1s末的速度大小是13.5m/s【答案】13.5m/s思维拓展

火箭是反冲运动的重要应用，是发射人造天体的运载工具，喷气过程中，由于气体与火箭之间的相互作用力（内力）远大于火箭的【思路剖析】【解析】以火箭和它在1s内喷出的气体为研究对象23重力及空气阻力（外力），故可近似认为动量守恒.实际上，两次喷气之间的时间间隔（停止喷气的时间）内，系统的动量是不守恒的，该题描述的是利用近似处理法得到的理想化模型.【例3】如右图所示，坡道顶端距水平面高度为h，质量为m1

的小物块A从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失.为使小物块A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端与质量为m2

的挡板B相连，弹簧处于原长时，B恰位于滑道的末端O点.A与B碰撞时间极短，碰后结合在一起共同压缩弹簧，已知在OM段，A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g,求：（1）物块A在与挡板B碰撞前瞬间速度v的大小；（2）弹簧最大压缩量为d时的弹性势能Ep（设弹簧处于原长时弹性势能为零）.重力及空气阻力（外力），故可近似认为动量守恒.实际上，两次喷24【思路剖析】（1）小物块A无摩擦力滑下，只有重力做功，满足机械能守恒定律.（2）A与B发生完全非弹性碰撞，满足动量守恒定律.(3)A、B整体压缩弹簧，动能转化为弹性势能和内能，满足能量守恒定律.（1）由机械能守恒定律，有（2）A、B在碰撞过程中内力远大于外力，由动量守恒，得返回专题目录【思路剖析】（1）由机械能守恒定律，有（2）A、B在碰撞过25高三物理课件碰撞与动量守恒复习26（一）知识与技能

本专题考查验证动量守恒定律实验原理、所需器材、实验操作、步骤及实验数据处理、误差分析，考查实验探究理解能力.（二）过程与方法

验证动量守恒定律是近年高考题的热点，本实验涉及知识有动量守恒定律、平抛运动规律等,考查实验探究能力.复习本实验应从对实验原理的理解和掌握入手，验证碰撞过程满足动量守恒定律的关键是通过实验测出碰撞前后两物体的速度，同时要合理控制实验条件.解题时，应注意入射小球的质量大于被碰小球的质量并保持正碰，记住三个落点的相对位置.由于此实验的碰撞还满足机械能守恒定律，故很容易做成设计性实验.还应注意用气垫导轨、打点计时器等其他方法验证动量守恒定律的实验复习.（一）知识与技能本专题考查验证动量守恒定律实27

【例1】某同学用如图1所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律.图中PQ是斜槽，QR为水平槽.实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹.重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作10次.如图1中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点.B球落点痕迹如图2所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐.【例1】某同学用如图1所示装置通过半径相同的A、B两球的碰28(1)碰撞后B球的水平射程应取为

cm.(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：

（填选项号）A.水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离B.A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离C.测量A球或B球的直径D.测量A球和B球的质量（或两球质量之比）E.测量G点相对于水平槽面的高度（1）如图2中画出了B球的10个落点位置，实验中应取平均位置.

方法是：用最小的圆将所有的点圈在里面，圆心位置即为落点平均位置,找准平均位置，读数时应在刻度尺的最小刻度后面再估读一位.答案为64.7cm(64.2cm到65.2cm的范围内都正确）.(1)碰撞后B球的水平射程应取为29（2）本实验被碰小球B和入射小球A都从O点开始做平抛运动，且两球平抛时间相同，以平抛时间为时间单位，则平抛的水平距离在数值上等于平抛初速度.设A未碰B，平抛水平位移为sA；A、B相碰后，A、B两球的水平位移分别为sA′、sB′，A、B质量分别为mA′、mB，则碰前A的动量可写成mAsA,碰后A、B总动量为mAsA′+mBsB′,要验证动量是否守恒，即验证以上两动量是否相等，所以该实验测量的物理量有：mA、mB、sA、sA′、sB′、.该题答案是ABD.【答案】64.7cmABD思维拓展

本题考查实验数据处理、实验原理，测量实验仪器的读数规则等.这是最近几年高考对实验考查的热点.对于实验原理要根据动量守恒定理规律进行记忆，对于实验仪器要根据需求进行记忆.（2）本实验被碰小球B和入射小球A都从O点开始做平抛运动，且30高三物理课件碰撞与动量守恒复习31(一)知识与技能

本专题考查汤姆生、卢瑟福、玻尔原子模型，氢原子光谱.考查理解能力、分析综合能力和逻辑推理能力.（二）过程与方法1.物理学家对阴极射线的研究,引发了19世纪末的三大发现（即1895年伦琴发现了X射线、1896年贝克勒尔发现了天然放射现象、1897年汤姆生发现了电子）,打开了人类通向微观世界的大门.本专题从电子的发现,原子核式结构的建立、原子光谱及原子能级结构的建立的全过程,掌握原子结构初步知识.(一)知识与技能本专题考查汤姆生、卢瑟福、玻322.复习本专题的一个重要目的是要了解微观世界应用的方法：物理模型、类比方法、间接探究法,且充分展示物理模型方法的魅力,体会物理学理论随着实证理论和理性研究的进展而不断得到修正和完善,体验科学家们不畏艰辛、勇于探索的精神.3.通过本专题的复习,领悟科学发现不仅要有一定的客观条件,而且要进行创造性的思维,敢于突破前人留下的错误观念的束缚,做出开拓性的实际努力.通过本专题学习,同学们要进一步了解物质世界的微观本质,以及人们是如何探索和研究物理规律的.本专题学习过程中不仅要结合前边学过的力学知识、电磁学的知识及光学知识,还要进行大量的探究实验.2.复习本专题的一个重要目的是要了解微观世界应33【例1】α粒子散射实验中,使α粒子散射的原因是（）

A.α粒子与原子核外电子碰撞

B.α粒子与原子核发生接触碰撞

C.α粒子发生明显衍射

D.α粒子与原子核的库仑斥力作用【思路剖析】卢瑟福提出的原子核式结构正是建立在α粒子散射实验的基础上的.绝大多数α粒子不发生偏转,这说明原子的内部空旷.少数发生较大的偏转,极少数偏转角超过90°,有的甚至被弹回,偏转几乎达到180°,这是α粒子与原子核带正电的库仑斥力的作用,这说明原子中正电荷都集中在一个很小的区域内,α粒子穿过整个原子时,才有可能发生大角度散射.【例1】α粒子散射实验中,使α粒子散射的原因是34【解析】

α粒子与原子核外电子的作用是很弱的,A项错误,由于原子核的质量和电荷量很大,α粒子原来发生大角度偏转甚至反向弹回,使α粒子散射的原因是库仑斥力,B项错,D项正确.【答案】D思维拓展

本题考查α粒子散射实验.理解α粒子散射的原因是解题的关键.

【例2】氢原子放出一个光子后,根据玻尔理论,氢原子的（）A.电子绕核旋转的半径增大B.电子的动能增大C.氢原子的电势能增大D.原子的能级值增大【解析】α粒子与原子核外电子的作用是很弱的,A项错误,由于35【思路剖析】玻尔原子模型中保留了卢瑟福的核式结构理论.电子绕核做匀速圆周运动的向心力即为氢核对电子的库仑力.

【解析】由玻尔理论可知,氢原子辐射光子后,应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道,在此过程中,电场力对电子做了正功,因而电势能应减小.另外由经典电磁理论,电子绕核做匀速圆周运动的向心力即为氢核对电子的库仑力：可见,电子运动半径越小,其动能越大.再结合能量转化与守恒定律,氢原子放出光子,辐射出一定的能量,所以原子的总能量减少,只有B选项正确.【答案】B【思路剖析】【解析】由玻尔理论可知,氢原子辐射光子后,应36思维拓展

电子在可能的轨道上运动时,遵循经典力学理论,尽管是做变速运动,但它并不释放能量.关键要掌握电子动能、电子电势能大小变化的判别方法,知道氢原子的能量与电子动能、电子电势能之间的关系及关系式的应用.

【例3】有一群氢原子处于量子数n=3的激发态,当它们跃迁时：（1）有可能放出几种能量的光子？（2）在哪两个能级间跃迁时,所发出的光子的波长最长？是多少？【解析】（1）由n=3的激发态向低能级跃迁的路径有n3n2、n2n1或n3n1,故共能发出三种能量的光子.思维拓展电子在可37温馨提示：这里容易错.要弄清频率最小的跃迁方式（1）三种（2）由E3向E2跃迁时发出的光子的频率最小,波长最长,λ=6.58×10-7m思维拓展

如果氢原子处于高能级时,对应量子数为n,则凡有可能向量子数为n-1、n-2、n-3…、1诸能级跃迁,共可形成n-1条谱线,而跃迁至n-1的氢原子又可向n-2、n-3…、1诸能级跃迁,共可形成n-2条谱线,同理还可形成n-3、n-4…、1条谱线,对以上结果归纳求和,则可形成的谱线总数为：返回专题目录温馨提示：这里容易错.要弄清频率最小的跃迁方式（1）三种38高三物理课件碰撞与动量守恒复习39(一)知识与技能

本专题考查原子核组成、天然放射现象、原子核衰变、探测放射线方法、放射性保护与使用等知识点.考查理解能力、分析综合能力和逻辑推理能力.(二)过程与方法1.本专题内容重点是了解原子核的组成、天然放射现象、原子核的衰变、裂变和聚变反应、核能的利用、理解半衰期、结合能、链式反应等基本概念,会用质量数守恒方程求解裂变和聚变释放的能量,学会研究原子结构和各种射线的方法.难点是半衰期和结合能等概念的理解.(一)知识与技能本专题考查原子核组成、天然放402.本专题探究深入到原子核内部,而人类无法从原子核内部世界直接获取信息,远离同学们的生活实际,很难在头脑中建立模型.理解较困难,因此本专题要求较低,多数是要求了解和知道.3.从近年高考命题的发展情况看,涉及本专题的命题在选择和计算题中出现的可能性都有,由于核物理是前沿科学,常同高新科技相联系,这为高考命题提供了广阔的空间.本专题命题热点主要集中在原子核的组成、天然放射性现象、原子核的衰变、裂变和聚变反应、核能的利用等方面,其命题特点是在选择题中常考一些基础知识,偶尔渗透一些高新技术,在计算题中常与其他知识相综合,把本专题内容作为题干中的一个支路进行处理.2.本专题探究深入到原子核内部,而人类无法从41

【例1】已知α粒子带正电,β粒子带负电,γ射线不带电,若光速为c,则α射线的速度为0.1c,β射线的速度为0.99c,α粒子的质量是质子质量的4倍,β粒子的质量是质子质量的1/1840,现将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场,如下图所示表示射线偏转情况中正确的是（）【思路剖析】解题的关键是根据带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动规律确定α粒子、β粒子的偏转程度.【例1】已知α粒子带正电,β粒子带负电,γ射线不带电,若光42

【解析】根据正、负电荷在磁场中运动受洛仑兹力方向和正、负电荷在电场中受电场力方向,可知,A、B、C、D四幅图中,α、β粒子的偏转方向都是正确的,但是偏转的程度需要进一步判断.

带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,其半径,将其数据代入,则α粒子与β粒子的半径之比为：

由此可见,A选项正确,B选项错误.

带电粒子垂直进入匀强电场,设初速度为v0,垂直电场方向位移为x,沿电场线方向位移为y,则有：【解析】根据正、负电荷在磁场中运动受洛仑兹力方向和正、负电43对某一确定的x值,α、β粒子沿电场线偏转距离之比为：由此可见,C选项错误,D选项正确.故正确答案为A、D.【答案】AD思维拓展

知道α、β的带电性及γ的不带电性,就能准确判断出α、β、γ在磁场及电场中的偏转轨迹.本题可以根据几种带电粒子带电量和质量进行定性判断,例题解析采用此种定量计算是为了让同学们以此题为线索,对前面知识进行一下较全面的复习.对某一确定的x值,α、β粒子沿电场线偏转距离之比为：由此可见441993年,中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的铂元素的同位素制取过程如下：（1）用质子轰击铍靶,产生快中子；

（2）用快中子轰击汞,反应过程可能有两种：①生成,放出氦原子核；②生成,放出质子、中子.

（3）生成的铂发生两次衰变,变成稳定的原子核.写出上述核反应方程.【思路剖析】写核反应方程要注意质量数守恒和电荷数守恒.

【解析】根据质量数守恒和电荷数守恒,算出新生核的电荷数和质量数,然后写出核反应方程如下：1993年,中国科学院上海原子核研究所制45【答案】见解析

核反应必须是实验能够发生的,不能毫无根据地随意乱写未经实验证实的核反应方程.点评

放射性同位素的样品经过6小时还剩下没有衰变,它的半衰期是（）【例3】A.2小时B.1.5小时C.1.17小时D.0.75小时

【解析】根据半衰期公式【答案】A很好地掌握和理解半衰期的概念和公式,是解答好本题的关键.思维拓展【答案】见解析核反应必须是实验46

【例4】三个α粒子结合成一个,已知碳原子的质量为12.0000u,氦原子的质量为4.0026u．（1）写出核反应方程；（2）这个核反应方程放出的能量是多少焦耳？（3）这个能量合多少MeV？【思路剖析】在核反应方程中计算质量亏损时，可以用题中给出的原子质量去计算原子核的质量，因为原子核外所带电子数相同.【解析】【例4】三个α粒子结合成一个,已知碳原子47这个核反应方程放出的能量是【答案】思维拓展本题考查核反应方程的质量亏损的计算、核能的计算.返回专题目录这个核反应方程放出的能量是【答案】思维拓展本题考查核反应方程48高三物理课件碰撞与动量守恒复习49(一)知识与技能

本专题考查光电效应、极限频率、遏止电压.经典波动理论与光电效应的矛盾、能量子假说、光子假说等知识点.考查理解能力和分析综合能力.(二)过程与方法1.本部分内容在2008年考纲中是没有的,在2009年考纲中才增加.新课标注重规律的探究过程,通过黑体辐射,光电效应、康普顿效应来揭示光的粒子性,进一步总结出光的本性,体会人类对世界的探究是无止境的,不断深入的.本专题的重点是探究光电效应的基本规律,爱因斯坦的光子假说的基本思想.难点是对光的波粒二象性的理解及康普顿效应.(一)知识与技能本专题考查光电效应、极限频率502.概念多、需要理解的知识多是该部分内容的特点.在复习过程中应抓住基本的知识和规律,注重知识的相互联系,在近几年的高考中,与光的波粒二象性相关的重要实验现象,相关理论等内容,均为高考命题的间歇性热点,常在选择题中出现.3.学习本专题应在经历光电效应的实验探究的基础上,引发实验现象与经典电磁理论的矛盾冲突,引入量子化观念（光子说）,理解光的波粒二象性,再通过弱光干涉图样的探究,理解概率波,进而推广到物质波,学会用概率描述粒子运动的思想方法.

该部分内容容易与生产、生活等实际相联系,特别是与科技前沿问题相结合,复习时应注意这一点.2.概念多、需要理解的知识多是该部分内容51【例1】入射光照射到某金属表面上发生光电效应,若入射的强度减弱,而频率保持不变,那么（）A.从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B.逸出的光电子的最大初动能将减小C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小D.有可能不发生光电效应【思路剖析】熟记光电效应实验规律.

光电效应瞬时（10-9s）发生,与光强无关,A错；能否发生光电效应,只决定于入射的频率是否大于极限频率,与光强无关,D错；光电子的最大初动能只与入射光频率有关,入射光频率越大,最大初动能越大,B错；【例1】入射光照射到某金属表面上发生光电效应,若入射的强度减52光电子数目多少与入射光强度有关,可理解为1个光子能打出1个电子.光强减弱,将使光电子数目减少,C对.【答案】C思维拓展

（1）光电效应实验规律可理解记忆：“放（出光电子）不放,看光限（入射光最低频率）；入多少（光电子）,看光强；（光电子的最大初）动能大小,看（入射光的）频率；要放瞬时放”.

（2）要求掌握爱因斯坦光电效应方程.作为能量守恒的一种表达式可以定性理解方程的意义.【例2】对于光的波粒二象性的说法中,正确的是（）A.一束传播的光,有的光是波,有的光是粒子B.光子与电子是同样一种粒子,光波与机械波同样的一种波光电子数目多少与入射光强度有关,可理解为1个光子能打出1个电53C.光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的D.光是一种波,同时也是一种粒子,光子说并未否定电磁说,在光子能量E=hν中,仍表现的是波的特性.

【解析】光是一种波,同时也是一种粒子,光具有波粒二象性,当光和物质作用时,是“一份一份”的,表示出粒子性；单个光子通过双缝后的落点无法预测,但大量光子通过双缝后在空间各点出现的可能性可以用波动规律描述,表现出波动性,粒子性是光子本身的一种属性,光子说并未否定电磁说.【答案】D思维拓展

把光理解为宏观世界的波和粒子是出现的主要错误,受宏观概念中波与粒子对立的思维定式影响是错误的根源.在宏观现象中,波与粒子是对立概念,而在微观世界中,波与粒子却可以统一,光既不是宏观念C.光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的【解析】光54的波,也不是宏观观念的粒子,光具有波粒二象性是指光在传播过程中表现出波动性,同物质作用时表现出粒子的特性.的波,也不是宏观观念的粒子,光具有波粒二象性是指光在传播过程55第十一部分碰撞与动量守恒定律原子物理专题一动量守恒定律专题二传感器的应用专题三实验：验证动量守恒定律专题四氢原子光谱能级众式专题五原子核专题六光的波粒二象性第十一部分碰撞与动量守恒定律原子物理专题一动量守恒56高三物理课件碰撞与动量守恒复习57(一)知识与技能本专题考查动量、动量守恒定律等知识点，考查理解能力和分析综合能力.(二)过程与方法1.动量守恒定律是自然界中最普遍、最重要的定律之一，它适用于到目前为止物理学研究的各个领域.它为我们解决微观和宏观问题提供了新的思想和方法.动量守恒定律不仅能够解决实际生活中的一些问题，也是研究和发现微观粒子常用的方法之一.动量守恒定律在物理学发展中有着不可替代的重要作用.(一)知识与技能(二)过程与方法582.由于动量守恒定律在物理学中的特殊和重要地位决定其在高考中的地位，是每年必考的内容之一，试题经常与机械能守恒定律、平抛运动、圆周运动等力学及电磁学、原子物理学等知识点组成综合题.3.本专题的复习要熟练掌握“人船模型”、“一动一静”碰撞（包括弹性和非弹性碰撞）等几种常见的模型.对与实际生活、生产、高新科技中的应用的信息类题型的训练对高考备考会有很大帮助，在复习本单元要重视对基本概念和基础知识的理解，注意培养定性分析和讨论问题的能力.2.由于动量守恒定律在物理学中的特殊和重要59【例1】在光滑水平面上A、B两小车中间有一个弹簧，如下图所示，用手抓住小车并使弹簧压缩后使小车处于静止状态.将两小车及弹簧看作一个系统，下面说法正确的是()A.两手同时放开后，系统总动量始终为零B.先放开左手，再放开右手后，动量不守恒C.先放开左手，再放开右手，总动量向左D.无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零【例1】在光滑水平面上A、B两小车中间有一个弹簧，如下图60【思路剖析】两手放开后系统的合外力才为零.

【解析】在两手同时放开后，水平方向无外力作用，只有弹簧的弹力（力），故动量守恒，即系统的总动量始终为零，选项A正确；先放开左手，再放开右手后，是指两手对系统都无作用力之后的那一段时间，系统所受合外力也为零，即动量是守恒的，选项B错误；先放开左手，系统在右手作用下，产生向左的冲量，故有向左的动量，再放开右手后，系统的动量仍守恒，即此后的总动量向左，选项C正确；其实，无论何时放开手，只要是两手都放开就满足动量守恒的条件，即系统的总动量保持不变.若同时放开，那么系统的总动量为零；若两手先后放开，那么两手都放开后的总动量就与放开最后一只手后系统所具有的总动量相等，即不为零，选项D正确.【思路剖析】两手放开后系统的合外力才为零.【解析】在两手同61【答案】ACD思维拓展分析动量守恒时要着眼系统所受合力的矢量和是否为零.

【例2】如右图所示，质量为M的小车停在光滑的水平面上，车上悬挂着摆线长为L、摆球质量为m的单摆，将单摆摆球拉至水平位置，由静止释放，求：

（1）摆球运动到最低点时，小车和摆球的速度分别为多大；（2）在小球从左侧与O点水平摆至右侧与O水平的过程中，小车离开初位置的最大距离为多少.

（1）设摆球到达最低点时，小车的速度大小为v1，小球的速度大小为v2，系统水平方向动量守恒，取向右方向为正方向，可得温馨提示：你注意了吗？由于小球在竖直方向合外力不为零，故系【答案】ACD思维拓展分析动量守恒时要着眼系统所受合力的矢62统总动量并不守恒.但水平方向上合外力为0，动量守恒.由机械能守恒得：解以上两式可得：

（2）摆球从左侧与O点水平摆至右侧与O点水平的过程中，小车向左运动，设小车向左的位移大小为s，则小球向右的位移大小为(2L-s)，根据平均动量守恒的表式可得Ms=m(2L-s)，即可得小车向左离开初位置的最大距离为思维拓展

在解相关物理问题时，人船模型有多种表现形式，哪些情景可简化为人船模型，这需要同学们在日常训练中去思考.当问题符合动量守恒定律的条件，而又仅涉及位移而不涉及速度时，通常可用平均动量守统总动量并不守恒.但水平方向上合外力为0，动量守恒.由机械63恒求解.本题已用到关系式m1s1=m2s2来求解，关键是先判断初速是否为零（若初速度不为零，则此式不成立）

【例3】如右图所示，一块足够长的木板，放在光滑水平面上，在木板自左向右放有序号是1、2、3、…n的木板，所有木块的质量均恒为m，与木板的动摩擦因数都相同.开始时，木板静止不动，第1、2、3、…n木板的初速度分别为v0、2v0、3v0、…nv0，方向都向右，若木板的质量与所有木块的总质量相等，最终所有木块都与木板以相同的速度匀速运动，求在整个过程中木板运动的最大速度.【思路剖析】(1)每一个木块都受到滑动摩擦力f=μmg，方向与相对运动方向相反，木块做减速运动；恒求解.本题已用到关系式m1s1=m2s2来求解，关键是先判64(2)根据牛顿第三定律知，长木板受到来自于每一个木块的滑动摩擦力f′=f=μmg.方向与速度方向相同，长木板做加速运动；(3)木块先后按顺序1、2、3…n相对木板静止，只有所有木块相对木板静止时，木板才有最大速度.

【解析】所有木块和木板上组成的系统动量守恒，当它们达到共同速度时，木板有最大速度vm.由动量守恒定律得：【答案】思维拓展

在解题前首先要思考物体将如何运动，也就是说要根据每个物体受力情况及变化分析其运动的可能性，以及与其他物体相互作用的可能性，了解了正确的受力和运动过程，解决问题的切入点也就找到了.(2)根据牛顿第三定律知，长木板受到来自于每一个木块的滑动摩65

【例4】（2009年山东卷）如下图所示，光滑水平面轨道上有三个滑块A、B、C，质量分别为mA=mC=2m,mB=m,A、B用细绳连接，中间有一压缩的轻弹簧（弹簧与滑块不栓接）.开始时A、B以共同速度v0运动，C静止.某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同.求B与C碰撞前B的速度.设共同速度为v，球A和B分开后，B的速度为vB，由动量守恒定律【例4】（2009年山东卷）如下图所示，光滑水平66【答案】思维拓展

本题中物体相互作用情况分为两个过程：一是A、B弹开，弹开前后动量守恒；二是B、C发生完全非弹性碰撞，动量守恒，最后三个物体速度相同.注意动量守恒定律的系统性,明确研究对象是哪些物体组成的系统.

【例5】一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为M的盒子,如图1所示.现给盒子一初速度v0，此后，盒子运动的v-t图象呈周期性变化，如图2所示.请据此求盒内物体的质量.【答案】思维拓展67设物体的质量为m，t0时刻受盒子碰撞获得速度v，根据动量守恒定律3t0时刻物体与盒子右壁碰撞使盒子速度又变为v0，说明碰撞是弹性碰撞联立①②解得m=M③(也可通过图象分析得出v0=v，结合动量守恒定律，得出正确结果)返回专题目录设物体的质量为m，t0时刻受盒子碰撞获得速度v，根据动量守恒68高三物理课件碰撞与动量守恒复习69（一）知识与技能

本专题考查碰撞、碰撞分类、弹性碰撞和非弹性碰撞、反冲运动等知识点.考查理解能力、分析综合能力和逻辑推理能力.(二)过程与方法1.本专题是动量守恒定律的实际应用，其中碰撞问题是高考命题的热点问题.2.在复习专题内容时要注意对三种碰撞的理解，特别要注意的是弹性碰撞中机械能守恒，而非弹性碰撞中有机械能损失.在求解相关问题时一定要注意分析受力情况判断动量是否守恒，各相互作用物体碰撞前后的运动过程等.（一）知识与技能本专题考查碰撞、碰撞分类、弹703.碰撞问题在高考命题的各个层次都出现过，特别是带电粒子在电磁场中的运动问题中，还经常以压轴题的形式出现，因此，在本专题中要注意对过程复杂、难度较大的综合题的训练.3.碰撞问题在高考命题的各个层次都出现过，71

【例1】如右图所示，A、B两小物块在光滑水平面上沿同一直线同向运动，动量分别为pA=6.0kg·m/s，pB=8.0kg·m/s．A追上B并与B相碰，碰后A、B的动量分别为pA′和pB′，pA′、pB′的值可能为()A.pA′=pB′=7.0kg·m/sB.pA′=3.0kg·m/s，pB′=11.0kg·m/sC.pA′=-2.0kg·m/s，pB′=16.0kg·m/sD.pA′=-6.0kg·m/s，pB′=20.0kg·m/s【例1】如右图所示，A、B两小物块在光滑水平面上沿同一直72【解析】由于碰撞过程中，A所受作用力与原动量方向相反，故若A的动量仍为正值，必小于初动量.若A的动量为负值，且动量大小等于或大于初动量，由于B的动量大小也一定大于初动量（B所受冲量方向与其初动量方向相同），这就使碰后A、B的速率均大于（A可能等于）碰前，从而使碰后系统总动能大于碰前.由于这一模型中，无其他形式能转化为动能，故也必须符合条件③..根据这四个条件，很容易确定本题答案应为C.【答案】BC思维拓展

本题对有关动量与相撞问题考查的较全面，难度为中档以上，同学们在求解此类题时，要从动量守恒定律和能量两个方面进行考虑，在解题过程中采用带入数据法可能效果会更好.【解析】由于碰撞过程中，A所受作用力与原动量方向相反，故若A73

【例2】导弹作为决胜千里之外的一种战略武器，在现代战争中有着重要的作用，如图所示为BGM-109战斧巡航导弹飞行中，导弹在离地高h处时的方向恰好沿水平方向，速度大小为v，此时，导弹由于跟踪目标变化自动炸裂成质量相等的两块，然后各自执行其任务.设爆炸消耗的火药质量不计，爆炸后前半块的速度仍同原来方向相同，速度大小为3v，那么两块弹片落地点之间的水平距离是多少？

【过程与方法】导弹在空中爆炸时间极短，且重力远小于爆炸力，重力的冲量可忽略，导弹在爆炸瞬间的前后动量守恒.

【解析】设爆炸后每块质量为m，原方向为正方向，则由动量守恒定律得：【例2】导弹作为决胜千里之外的一种战略武器，74则后半段速度v′=-v,v′方向与原方向相反，温馨提示：这里的符号最容易错，要特别注意，由平抛运动知，弹片落地时间因此两块弹片落地点间的水平距离【答案】思维拓展

爆炸过程中内力远大于外力，可认为系统动量守恒，特别是物体在高空爆炸时，若爆炸前速度恰好水平，则在该方向上系统不受外力，该水平方向上动量守恒.爆炸前的动量为即将爆炸那一时刻的动量，爆炸后的动量指爆炸刚好结束那一时刻的动量.则后半段速度v′=-v,v′方向与原方向相反，温馨提示：这里75【例3】(2009福建)一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从艇上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出—质量为m的炮弹，发射炮弹后艇的速度为v′,若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是

.(填选项前的编号)【思路剖析】（1）炮艇与炮弹组成的系统合外力为零，动量守恒;(2)动量守恒定律中各个速度必须相对于同一参考系.【例3】(2009福建)一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行76

【解析】本题中的各个速度都是相对于地面的，不需要转换.发射炮弹前系统的总动量为Mv0;发射炮弹后，炮弹的动量为mv0，艇的动量为(M-m)v′，所以动量守恒定律的表达式为Mv0=(M-m)v′+mv,正确选项为①.【答案】①思维拓展

实际的反冲运动虽然受到外力作用，但往往内力远远大于外力，外力可以忽略，可以用动量守恒定律解决.

【解析】如右图所示是由长征火箭发射“神舟七号”的照片，我国长征系列火箭由于受铁路运输条件限制，因此造得细又高，被称为美男子.某火箭喷气发动机每次喷出m=200g的气体，喷出气体相对地面的速度为v=1000m/s，设火箭刚开始的质量M=300kg，发动机每秒喷气20次，在不考虑地球引力及空气阻力的情况下，火箭发动机1s末的速度是多？【解析】本题中的各个速度都是相对于地面的，不需要转换.发射77【思路剖析】在不考虑地球引力及空气阻力的情况下，火箭和气体组成的系统动量守恒.【解析】以火箭和它在1s内喷出的气体为研究对象，设火箭1s末的速度为vt，1s内共喷出质量是20m的气体，以火箭前进的方向为正方向，由动量守恒定律得：即火箭发动机1s末的速度大小是13.5m/s【答案】13.5m/s思维拓展

火箭是反冲运动的重要应用，是发射人造天体的运载工具，喷气过程中，由于气体与火箭之间的相互作用力（内力）远大于火箭的【思路剖析】【解析】以火箭和它在1s内喷出的气体为研究对象78重力及空气阻力（外力），故可近似认为动量守恒.实际上，两次喷气之间的时间间隔（停止喷气的时间）内，系统的动量是不守恒的，该题描述的是利用近似处理法得到的理想化模型.【例3】如右图所示，坡道顶端距水平面高度为h，质量为m1

的小物块A从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失.为使小物块A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端与质量为m2

的挡板B相连，弹簧处于原长时，B恰位于滑道的末端O点.A与B碰撞时间极短，碰后结合在一起共同压缩弹簧，已知在OM段，A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g,求：（1）物块A在与挡板B碰撞前瞬间速度v的大小；（2）弹簧最大压缩量为d时的弹性势能Ep（设弹簧处于原长时弹性势能为零）.重力及空气阻力（外力），故可近似认为动量守恒.实际上，两次喷79【思路剖析】（1）小物块A无摩擦力滑下，只有重力做功，满足机械能守恒定律.（2）A与B发生完全非弹性碰撞，满足动量守恒定律.(3)A、B整体压缩弹簧，动能转化为弹性势能和内能，满足能量守恒定律.（1）由机械能守恒定律，有（2）A、B在碰撞过程中内力远大于外力，由动量守恒，得返回专题目录【思路剖析】（1）由机械能守恒定律，有（2）A、B在碰撞过80高三物理课件碰撞与动量守恒复习81（一）知识与技能

本专题考查验证动量守恒定律实验原理、所需器材、实验操作、步骤及实验数据处理、误差分析，考查实验探究理解能力.（二）过程与方法

验证动量守恒定律是近年高考题的热点，本实验涉及知识有动量守恒定律、平抛运动规律等,考查实验探究能力.复习本实验应从对实验原理的理解和掌握入手，验证碰撞过程满足动量守恒定律的关键是通过实验测出碰撞前后两物体的速度，同时要合理控制实验条件.解题时，应注意入射小球的质量大于被碰小球的质量并保持正碰，记住三个落点的相对位置.由于此实验的碰撞还满足机械能守恒定律，故很容易做成设计性实验.还应注意用气垫导轨、打点计时器等其他方法验证动量守恒定律的实验复习.（一）知识与技能本专题考查验证动量守恒定律实82

【例1】某同学用如图1所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律.图中PQ是斜槽，QR为水平槽.实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹.重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作10次.如图1中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点.B球落点痕迹如图2所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐.【例1】某同学用如图1所示装置通过半径相同的A、B两球的碰83(1)碰撞后B球的水平射程应取为

cm.(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：

（填选项号）A.水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离B.A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离C.测量A球或B球的直径D.测量A球和B球的质量（或两球质量之比）E.测量G点相对于水平槽面的高度（1）如图2中画出了B球的10个落点位置，实验中应取平均位置.

方法是：用最小的圆将所有的点圈在里面，圆心位置即为落点平均位置,找准平均位置，读数时应在刻度尺的最小刻度后面再估读一位.答案为64.7cm(64.2cm到65.2cm的范围内都正确）.(1)碰撞后B球的水平射程应取为84（2）本实验被碰小球B和入射小球A都从O点开始做平抛运动，且两球平抛时间相同，以平抛时间为时间单位，则平抛的水平距离在数值上等于平抛初速度.设A未碰B，平抛水平位移为sA；A、B相碰后，A、B两球的水平位移分别为sA′、sB′，A、B质量分别为mA′、mB，则碰前A的动量可写成mAsA,碰后A、B总动量为mAsA′+mBsB′,要验证动量是否守恒，即验证以上两动量是否相等，所以该实验测量的物理量有：mA、mB、sA、sA′、sB′、.该题答案是ABD.【答案】64.7cmABD思维拓展

本题考查实验数据处理、实验原理，测量实验仪器的读数规则等.这是最近几年高考对实验考查的热点.对于实验原理要根据动量守恒定理规律进行记忆，对于实验仪器要根据需求进行记忆.（2）本实验被碰小球B和入射小球A都从O点开始做平抛运动，且85高三物理课件碰撞与动量守恒复习86(一)知识与技能

本专题考查汤姆生、卢瑟福、玻尔原子模型，氢原子光谱.考查理解能力、分析综合能力和逻辑推理能力.（二）过程与方法1.物理学家对阴极射线的研究,引发了19世纪末的三大发现（即1895年伦琴发现了X射线、1896年贝克勒尔发现了天然放射现象、1897年汤姆生发现了电子）,打开了人类通向微观世界的大门.本专题从电子的发现,原子核式结构的建立、原子光谱及原子能级结构的建立的全过程,掌握原子结构初步知识.(一)知识与技能本专题考查汤姆生、卢瑟福、玻872.复习本专题的一个重要目的是要了解微观世界应用的方法：物理模型、类比方法、间接探究法,且充分展示物理模型方法的魅力,体会物理学理论随着实证理论和理性研究的进展而不断得到修正和完善,体验科学家们不畏艰辛、勇于探索的精神.3.通过本专题的复习,领悟科学发现不仅要有一定的客观条件,而且要进行创造性的思维,敢于突破前人留下的错误观念的束缚,做出开拓性的实际努力.通过本专题学习,同学们要进一步了解物质世界的微观本质,以及人们是如何探索和研究物理规律的.本专题学习过程中不仅要结合前边学过的力学知识、电磁学的知识及光学知识,还要进行大量的探究实验.2.复习本专题的一个重要目的是要了解微观世界应88【例1】α粒子散射实验中,使α粒子散射的原因是（）

A.α粒子与原子核外电子碰撞

B.α粒子与原子核发生接触碰撞

C.α粒子发生明显衍射

D.α粒子与原子核的库仑斥力作用【思路剖析】卢瑟福提出的原子核式结构正是建立在α粒子散射实验的基础上的.绝大多数α粒子不发生偏转,这说明原子的内部空旷.少数发生较大的偏转,极少数偏转角超过90°,有的甚至被弹回,偏转几乎达到180°,这是α粒子与原子核带正电的库仑斥力的作用,这说明原子中正电荷都集中在一个很小的区域内,α粒子穿过整个原子时,才有可能发生大角度散射.【例1】α粒子散射实验中,使α粒子散射的原因是89【解析】

α粒子与原子核外电子的作用是很弱的,A项错误,由于原子核的质量和电荷量很大,α粒子原来发生大角度偏转甚至反向弹回,使α粒子散射的原因是库仑斥力,B项错,D项正确.【答案】D思维拓展

本题考查α粒子散射实验.理解α粒子散射的原因是解题的关键.

【例2】氢原子放出一个光子后,根据玻尔理论,氢原子的（）A.电子绕核旋转的半径增大B.电子的动能增大C.氢原子的电势能增大D.原子的能级值增大【解析】α粒子与原子核外电子的作用是很弱的,A项错误,由于90【思路剖析】玻尔原子模型中保留了卢瑟福的核式结构理论.电子绕核做匀速圆周运动的向心力即为氢核对电子的库仑力.

【解析】由玻尔理论可知,氢原子辐射光子后,应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道,在此过程中,电场力对电子做了正功,因而电势能应减小.另外由经典电磁理论,电子绕核做匀速圆周运动的向心力即为氢核对电子的库仑力：可见,电子运动半径越小,其动能越大.再结合能量转化与守恒定律,氢原子放出光子,辐射出一定的能量,所以原子的总能量减少,只有B选项正确.【答案】B【思路剖析】【解析】由玻尔理论可知,氢原子辐射光子后,应91思维拓展

电子在可能的轨道上运动时,遵循经典力学理论,尽管是做变速运动,但它并不释放能量.关键要掌握电子动能、电子电势能大小变化的判别方法,知道氢原子的能量与电子动能、电子电势能之间的关系及关系式的应用.

【例3】有一群氢原子处于量子数n=3的激发态,当它们跃迁时：（1）有可能放出几种能量的光子？（2）在哪两个能级间跃迁时,所发出的光子的波长最长？是多少？【解析】（1）由n=3的激发态向低能级跃迁的路径有n3n2、n2n1或n3n1,故共能发出三种能量的光子.思维拓展电子在可92温馨提示：这里容易错.要弄清频率最小的跃迁方式（1）三种（2）由E3向E2跃迁时发出的光子的频率最小,波长最长,λ=6.58×10-7m思维拓展

如果氢原子处于高能级时,对应量子数为n,则凡有可能向量子数为n-1、n-2、n-3…、1诸能级跃迁,共可形成n-1条谱线,而跃迁至n-1的氢原子又可向n-2、n-3…、1诸能级跃迁,共可形成n-2条谱线,同理还可形成n-3、n-4…、1条谱线,对以上结果归纳求和,则可形成的谱线总数为：返回专题目录温馨提示：这里容易错.要弄清频率最小的跃迁方式（1）三种93高三物理课件碰撞与动量守恒复习94(一)知识与技能

本专题考查原子核组成、天然放射现象、原子核衰变、探测放射线方法、放射性保护与使用等知识点.考查理解能力、分析综合能力和逻辑推理能力.(二)过程与方法1.本专题内容重点是了解原子核的组成、天然放射现象、原子核的衰变、裂变和聚变反应、核能的利用、理解半衰期、结合能、链式反应等基本概念,会用质量数守恒方程求解裂变和聚变释放的能量,学会研究原子结构和各种射线的方法.难点是半衰期和结合能等概念的理解.(一)知识与技能本专题考查原子核组成、天然放952.本专题探