《高中物理选修3-5》二轮专题复习

1、高中物理选修3-5二轮专题复习一、考纲要求与考题特点分析（一）经过一轮复习，大部分学生对本模块基本概念、基本规律都有较好的把握。尤其是动量守恒定律、光电效应、能级与光谱、核反应方程及规律等重点内容，有较强的得分能力。原子物理部分的相关选择题，只要是常规题，一般能得分。但这一部分知识点细而杂，涉及到的微观领域，学生又缺少直接经验；有关考题，跟物理学的前沿容易发生联系，如夸克、黑洞等，而且往往是多项选择题，会有部分学生因细节关注不够，造成不能拿满分。动量守恒定律部分内容，相对难度大些，且跟能量、电磁学的内容综合考查的概率很大，对于普通高中学生或者一些物理相对薄弱的学生来说，涉及动量的综合题，总是一

2、筹莫展，甚至干脆放弃。而有关动量守恒的实验题也是高考热点，所以，争对3-5的二轮复习，重点内容还是要加强，细杂知识要突破、要点拨，加强解题方法、解题能力的指导和训练。力保学生不失基础题的分、不失中档题的分、少失难题的分。主题内容要求说明碰撞与动量守恒动量、动量守恒定律及其应用II只限于一维弹性碰撞和非弹性碰撞I原子结构氢原子光谱I氢原子的能级结构、能级公式I原子核的组成、放射性、原子核衰变、半衰期I原子核放射性同位素I核力、核反应方程I结合能、质量亏损I裂变反应和聚变反应、裂变反应堆射线的危害和防护II波粒二象性光电效应I爱因斯坦光电效应方程I实验验证动量守恒定律（二）高考物理学科要考查的五个

3、能力（理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力、实验能力）的要求1. 理解能力理解物理概念、物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件，以及它们在简单情况下的应用;能够清楚认识概念和规律的表达形式（包括文字表述和数学表述）;能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法;理解相关知识的区别和联系。2. 推理能力能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断，并能把推理过程正确地表达出来。3. 分析综合能力能够独立地对所遇的问题进行具体分析、研究，弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境，找出其中起重要作用的因素及有关条件;能够把一个复

4、杂问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系;能够提出解决问题的方法，运用物理知识综合解决所遇到的问题。4. 应用数学处理物理问题的能力能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论;必要时能运用几何图形、函数图像进行表达、分析。5. 实验能力能独立的完成表2、表3中所列的实验，能明确实验目的，能理解实验原理和方法，能控制实验条件，会使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论，对结论进行分析和评价;能发现问题、提出问题，并制定解决方案;能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题，包括简单的设计性实验。这五个方面的能力要求不是孤

5、立的，着重对某一种能力进行考查的同时在不同程度上也考查了与之相关的能力。同时，在应用某种能力处理或解决具体问题的过程种也伴随着发现问题、提出问题的过程因而高考对考生发现问题、提出问题等探究能力的考查渗透在以上各种能力的考查中。二、选修35模块复习设计一）复习内容和要求，下表列出了本模块基本考点及要求的学习层次考点层次考点层次动量理解天然放射现象知道动量定理知道a、B、丫射线知道动量守恒定律理解、能用衰变会、知道反冲运动、火箭知道半衰期了解用动量概念表示牛顿第二定律知道原子核的人工核转变知道光电效应了解核反应了解光子了解放身性同位素了解爱因斯坦光电效应方程知道放射性污染和防护了解光的波粒二象性知

6、道质量亏损知道物质波知道爱因斯坦质能方程知道光的本性学说的发展史体会重核的裂变知道a粒子散射实验了解链式反应了解原子的核式结构知道核反应堆了解氢原子的能级结构知道轻核的聚变了解氢原子中的电子云了解可控热核反应了解光子的发射和吸收了解粒子和宇宙了解二）复习时间和安排本模块复习需要时间十二课时，分三个子专题：动量守恒、波粒二象性、原子结构和原子核。动量守恒子专题复习主干知识一课时、训练两课时、讲评一课时；波粒二象性子专题复习主干知识一课时、训练一课时、讲评一课时；原子结构和原子核子专题复习主干知识一课时、训练两课时、讲评一课时。综合释疑一课时。（三）复习方法和策略1. 依纲据本，明析教学要求 .抓

7、基础，抓落实。 .抓基本思维的训练，学会科学思维方法，再进行一定量的、灵活性的思维练习。 抓表达，求规范；抓细节，求简洁；抓速度训练，求合理有效的利用时间。 在选考模块中，考生现在就应确定首选的模块、次选的模块，以防考场上举棋不定。2. 疏理建构，形成知识网络.原子结构和原子核动量守恒定律本子专题复习中要理解系统、内力、外力的概念，会分析系统的内力和外力;理解动量守恒定律的推导过程；识记动量守恒定律的内容及表达式，理解其确切含义；会根据动量守恒的条件判断系统的动量是否守恒;会用实验验证碰撞中守恒。重点是动量、动量定理、动量量守恒守律。难点是动量守恒定律与能量、电磁学知识的综合问题解决。30.2

8、014.福建卷I(2)枚火箭搭载着卫星以速率勺进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为(填选项前的字母)陀f巧一芳ILDMl)起Av0v2Bv0v2C.v0mv2D.v0+m2(v0-v2)0m120m10230.(2)D解析忽略空气阻力和分离前后系统质量的变化，卫星和箭体整体分离前后动量守恒，则有(m1+m2)v0=m1vi+mv,整理可得vi=v0+m2(v0-v2)，故D项正确.(2014上海)22A.动能相等的两物体A、B在光滑水

9、平面上沿同一直线相向而行，它们的速度大小之比v:v=2:1，则动量之比p:p=；两者碰后粘在一起运动，其总动量与A12AB原来动量大小之比p:p=。A答案1：2；1：114.2014.浙江卷(1)如图1所示，甲木块的质量为m1，以速度v沿光滑水平地面向前运动，正前方有一静止的、质量为m2的乙木块，乙上连有一轻质弹簧甲木块与弹簧接触后()A. 甲木块的动量守恒B. 乙木块的动量守恒C. 甲、乙两木块所组成的系统的动量守恒D. 甲、乙两木块所组成系统的动能守恒14答案(1)C解析(1)本题考查碰撞、动量守恒定律等知识点甲木块与弹簧接触后，由于弹簧弹力的作用，甲、乙的动量要发生变化，但对于甲、乙所组

10、成的系统因所受合力的冲量为零，故动量守恒，选项A、B错误，选项C正确；甲、乙两木块所组成系统的动能，一部分转化为弹簧的势能，故不守恒35.物理选修3-52014新课标全国卷I(2)如图所示，质量分别为mA、mB的两AB个弹性小球A、B静止在地面上，B球距地面的高度h=0.8m,A球在B球的正上方，先将B球释放，经过一段时间后再将A球释放，当A球下落t=0.3s时，刚好与B球在地面上方的P点处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间A球的速度恰为零，已知m=3m，重力加速度大小gBA取10m/s2，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失.求：(1) B球第一次到过地面时的速度；(2) P点距离地面的高度.(2)解：

11、(i)设B球第一次到达地面时的速度大小为vB,由运动学公式有叮农品将h=0.8m代入上式，得vi=4m/s.(ii)设两球相碰前后，A球的速度大小分别为v1和v，1(v，1=0),B球的速度分别为v2和v；,由运动学规律可得v1=gt由于碰撞时间极短，重力的作用可以忽略，两球相碰前后的动量守恒，总动能保持不变，规定向下的方向为正，有mAv1+mBv2=mBv'2111,2叫+2咛2巧加2设B球与地面相碰后速度大小为v'，由运动学及碰撞的规律可得Bv'设P点距地面的高度为h',由运动学规律可得h'v'2g联立式，并代入已知条件可得h'=0.

12、75m.2014新课标II卷物理一一选修3-5(2)现利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律.在图(a)中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出）可以记录遮光片通过光电门的时间纸带逍光片厂光电门口）11吒垫暑轨图(a)实验测得滑块A的质量ml=0.310kg,滑块B的质量m2=0.108kg,遮光片的宽度d=1.00cm；打点计时器所用交流电的频率f=50.0Hz.将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它若实验允许的相对误差绝对值（碰撞前后

13、总动量之差碰前总动量X100%）最大为5%,本实验是否在与B相碰.碰后光电计时显示的时间为AtB=3.500ms，碰撞前后打出的纸带如图(b)所示.误差范围内验证了动量守恒定律？写出运算过程.解析按定义，物块运动的瞬间时速度大小v为As式中As为物块在短时间Zt内走过的路程.设纸带上打出相邻两点的时间间隔为AtA，则At=.(沁)I电>1*!*_|<|<H<HV*2|1.911.921.933.254.004.024.034.05图(b)=0.02sAfAtA可视为很短设A在碰撞前、后时速度大小分别为v0,v1.将式和图给实验数据代入式得v0=2.00m/sv=0.97

14、0m/s2设B在碰撞后的速度大小为v2，由式得dv2=AtB代入题给实验数据得v=2.86m/s2设两滑块在碰撞前、后的总动量分别为p和p则P=m1v0pz=m1v1+m2v2两滑块在碰撞前后总动量相对误差的绝对值为S=lpp-|X100%plpl联立式并代入有关数据，得S=1.7%<5%p因此，本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律.22.2014.北京卷如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点.现将A无初速释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动.已知圆弧轨道光滑，半径R=0.2m；A和B的质量相等；A和B整体

15、与桌面之间的动摩擦因数“=0.2.重力加速度g取10m/s2.求：(1) 碰撞前瞬间A的速率v；(2) 碰撞后瞬间A和B整体的速率”；(3)A和B整体在桌面上滑动的距离l.22答案(1)2m/s(2)1m/s(3)0.25m解析设滑块的质量为m.(1) 根据机械能守恒定律有1mgR=2mv2解得碰撞前瞬间A的速率有v='2gR=2m/s.根据动量守恒定律有mv=2mv'解得碰撞后瞬间A和B整体的速率v'=v=1m/s.(3)根据动能定理有2(2m)v，2=(2m)gl解得A和B整体沿水平桌面滑动的距离v'2l=0.25m.2mg24.2014.全国卷冰球运动员甲

16、的质量为80.0kg.当他以5.0m/s的速度向前运动时，与另一质量为100kg、速度为3.0m/s的迎面而来的运动员乙相撞.碰后甲恰好静止.假设碰撞时间极短，求：(1)碰后乙的速度的大小；(2)碰撞中总机械能的损失.24.答案(1)1.0m/s(2)1400J解析(1)设运动员甲、乙的质量分别为m、M,碰前速度大小分别为v、V碰后乙的速度大小为由动量守恒定律有mv_MV=MV代入数据得V'=1.0m/s(2) 设碰撞过程中总机械能的损失为£,应有|mv2+|mV2=MV2+£联立式，代入数据得E=1400J35.2014广东卷(18分)图24的水平轨道中，AC段的

17、中点B的正上方有一探测器，C处有一竖直挡板，物体P1沿轨道向右以速度q与静止在A点的物体P2碰撞，并接合成复合体P,以此碰撞时刻为计时零点，探测器只在1=2s至t2=4s内工作.已知P、P2的质量都为m=1kg，P与AC间的动摩擦因数为“=0.1,AB段长L=4m，g取10m/s2,P*P2和P均视为质点，P与挡板的碰撞为弹性碰撞.(1) 若V=6m/s,求P、P2碰后瞬间的速度大小v和碰撞损失的动能AE；(2) 若P与挡板碰后，能在探测器的工作时间内通过B点，求v1的取值范围和P向左经过A点时的最大动能E.35.(1)3m/s9J(2)10m/sWVW14m/s17J解析(1)P、P2碰撞过

18、程动量守恒，有mV=2mv解得v=才=3m/s碰撞过程中损失的动能为AE=mv2-±(2m)v2解得E=9J.(2)由于P与挡板的碰撞为弹性碰撞故P在AC间等效为匀减速运动，设P在AC段加速度大小为a,碰后经过B点的速度为v2，由牛顿第二定律和运动学规律，得M(2m)g=2ma3L=vt-fat2v2=v-at解得v=v止晋v2=6L由于2sWtW4s所以解得v1的取值范围10m/sWVW14m/sv2的取值范围1m/sWv2W5m/s所以当v2=5m/s时，P向左经过A点时有最大速度v3='v2-2“gL则P向左经过A点时有最大动能E=1(2m)v2=17J.2014.江苏

19、卷(3)牛顿的自然哲学的数学原理中记载,A、B两个玻璃球相碰，碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为15:16.分离速度是指碰撞后B对A的速度，接近速度是指碰撞前A对B的速度.若上述过程是质量为2m的玻璃球A以速度v0碰撞质量为m的静止玻璃球B,且为对心碰撞，求碰撞后A、B的速度大小.4gV020解析设A、B球碰撞后速度分别为v1和v2，由动量守恒定律得2mv0=2mv1+mv2，且由题意知冷件二!，解得卩广肮，v2=当。.10.2014.天津卷如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A,质量m=4kg,上表面A光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计.可视为质点的物块B置于A的最

20、右端,B的质量m=2kg.现对A施加一个水平向右的恒力F=10N,A运动一段时间后，小车左端B固定的挡板与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间t=0.6s,二者的速度达到v=2m/s.求：(1) A开始运动时加速度a的大小；(2) A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小；(3) A的上表面长度l.10(1)2.5m/s2(2)1m/s(3)0.45m解析以A为研究对象，由牛顿第二定律有F=mAa代入数据解得a=2.5m/s2对A、B碰撞后共同运动t=0.6s的过程，由动量定理得Ft=(mA+mB)vt-(mA+mB)v代入数据解得v=1m/s(3)

21、 设A、B发生碰撞前，A的速度为S，对A、B发生碰撞的过程，由动量守恒定律有AmAvA=(mA+mB)vA从开始运动到与B发生碰撞前，由动能定理有Fl=2mAvA由式，代入数据解得l=0.45m .波粒二象性本子专题二轮复习中要理解光子说及对光电效应的解释；理解爱因斯坦光电效应方程并会用来解决简单问题重点：光电效应现象,光电效应规律,光子说.难点：光电效应方程的应用。 .原子结构和原子核本子专题的复习二轮目标：知道a粒子散射实验；知道原子的核式结构模型的主要内容，理解模型提出的主要思想；理解能级的概念和原子发射与吸收光子的频率与能级差的关系；.知道原子光谱为什么是一些分立的值知道原子光谱的一些

22、应用；知道原子光谱为什么是一些分立的值知道原子光谱的一些应用；知道天然放射现象及其规律，知道天然放射现象的原因是原子核的衰变；知道三种射线的本质和特点；知道原子核的衰变规律，知道衰变本质，会写两种衰变方程了解半衰期的概念；知道原子核的人工转变,知道核能；了解爱因斯坦的质能方程,知道质量亏损；会根据质能方程和质量亏损的概念计算核反应中释放的核能；知道原子核的人工转变,知道核能的概念知道裂变和聚变。重点：卢瑟福a粒子散射实验的现象和所说明的问题，玻尔理论；了解天然放射现象和它的本质;知道三种射线的本质和特点；了解原子核的人工转变和质能能方程，会用相关公式进行计算。难点：a粒子散射实验，对原子发光现

23、象解释；三种射线的比较；分析核反应过程和核能的计算。35.物理选修3-52014新课标全国卷1(1)关于天然放射性，下列说法正确的是A. 所有元素都可能发生衰变B. 放射性元素的半衰期与外界的温度无关C. 放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D. a、卩和Y三种射线中，Y射线的穿透能力最强E. 个原子核在一次衰变中可同时放出a、卩和y三种射线35.(1)BCD解析本题考查了原子核的衰变.原子序数大于83的元素才可以发生衰变，原子序数小于83的元素有的可以发生衰变，有的不可以发生衰变，A错误；放射性元素的半衰期与元素所处的物理、化学状态无关，B、C正确；三种射线a、卩、y穿透能力依次增强

24、，D正确；原子核发生a或卩衰变时常常伴随着Y光子的产生，但同一原子核不会同时发生a衰变和卩衰变，E错误.35.2014新课标II卷物理一一选修35(1)在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用.下列说法符合历史事实的是.A. 密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值B. 贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C. 居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素D. 卢瑟福通过a粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子E. 汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷35.答案(1)ACE

25、解析(1)密立根通过油滴实验测出了基本电荷的电量,A项正确；卢瑟福通过a粒子散射实验建立了原子核式结构模型，发现了原子中心有一个核，B、D两项错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋和镭两种新元素，并因此获得了诺贝尔奖，C项正确；汤姆逊通过研究阴极射线，发现了电子，并测出了电子的比荷，E项正确.14.2014北京卷质子、中子和氘核的质量分别为mm2和m3.当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是(c表示真空中的光速)()A. (m1m2m3)cB.(m1m2m3)cC.(m1m2m3)c2D.(m1m2m3)c214.C本题考查质能方程,AE=Amc2,其中Am=(m1+m2-m3)，则AE

26、=(m1+m2-m3)c2，C正确，A、B、D错误.21.2014.全国卷一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰.若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为()AA±!A.A1B.A1C4AD(A+1)2C.(A+1)2D.(A1)221.A解析本题考查完全弹性碰撞中的动量守恒、动能守恒.设碰撞前后中子的速率分别为V，v，碰撞后原子核的速率为v2，中子的质量为m1，原子核的质量为m2，则m2=Am1.根据完全弹性碰撞规律可得m1V1=m2V2+mf，gm/f=如2%+mp1，解得碰后中子的速率v=m-m-12vm+m112A-1A+1V1'vA+1因

27、此碰撞前后中子速率之比才=，A正确.v.A-1分别进入匀强电场和匀强磁场中，A. 表示y射线，表示a射线B. 表示卩射线，表示a射线C. 表示a射线，表示Y射线D. 表示卩射线，表示a射线30.(1)C懈析a射线带正电，卩射线带负电，y射线不带电在匀强电场中，a射线与卩射线分别在电场力的作用下发生偏转，a射线偏向负极板，卩射线偏向正极板，Y射线不受电场力，不发生偏转；在磁场中，由左手定则可以判断a射线向左偏，卩射线向右偏，Y射线不受洛伦兹力，不发生偏转故C项正确.18.2014广东卷在光电效应实验中，用频率为v的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是()A. 增大入射光的强度，光电

28、流增大B. 减小入射光的强度，光电效应现象消失C. 改用频率小于v的光照射，一定不发生光电效应D. 改用频率大于v的光照射，光电子的最大初动能变大18.AD解析增大入射光的强度，单位时间内发射的光电子数增加，则光电流增大，选项A正确；光电效应能否发生与照射光频率有关，与照射光强度无关，选项B错误；改用频率较小的光照射时，如果光的频率仍大于极限频率，则仍会发生光电效应，否则，不能发生光电效应，选项C错误；光电子的最大初动能E=hvW0，故改用频率大于v的光照射，k0光电子的最大初动能变大，选项D正确.39.2014山东卷【物理35】(1)氢原子能级如图所示，当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，

29、辐射光的波长为656nm.以下判断正确的是.(双选，填正确答案标号)a. 氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射光的波长大于656nmb. 用波长为325nm的光照射，可使氢原子从n=1跃迁到n=2的能级c. 一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线d用波长为633nm的光照射，不能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级39(1)cd解析由氢原子能级图可知氢原子从n=2跃迁到n=1的能级的能级差大于从n=3跃迁到n=2的能级的能级差，根据IE-E|=hv和v=*可知，IE-E|=h；，选项a错误；同理nmXnmX从n=1跃迁到n=2的能级需要的光子能量大约为从n=3跃迁到n=2的能级差的五倍左右,对应光子波长应为从n=3跃迁到n=2的能级辐射光波长的五分之一左右，选项b错误；氢原子从n=3跃迁到n=1的能级的能级差最多有三种情况，即对应最多有三种频率的光谱线,c选项c正确；氢原子在不同能级