2019-2020年高考物理二轮复习 专题十四 碰撞与动量守恒 近代物理初步导（含解析）

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1、2019-2020年高考物理二轮复习专题十四碰撞与动量守恒近代物理初步导（含解析）　xx高考导航热点视角备考对策本讲考查的重点和热点：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；⑥三种射线的特点及应用；⑦光电效应问题的规律及应用等.由于本讲涉及的知识点多，且与科技相关，题目新颖，但难度不大，因此，备考中应加强对基本概念和规律的理解，抓住动量守恒定律和原子核反应两条主线，注意综合题目的分析思路、强化典题的训练.一、动量守恒定律1．动量守恒的条件(1)系统不受外力或系统所受合外力为零．(2)系统所受的合外力虽不为零，但比系统内力小得多

2、，可以忽略不计，如碰撞问题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等．(3)系统某一方向不受外力或所受外力的矢量和为零，或外力远小于内力，则系统在该方向动量守恒．2．三种表达式(1)p＝p′.(2)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′.(3)Δp1＝－Δp2.3．碰撞的种类及特点种类特点弹性碰撞(1)动量守恒　(2)碰撞前后总动能相等非弹性碰撞(1)动量守恒　(2)动能有损失完全非弹性碰撞(1)碰后两物体合为一体(2)动量守恒　(3)动能损失最大二、光电效应及其方程1．光电效应的规律(1)任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于此频率，才能产生光电效应．(2)光电子的最大初动能与入射光的

3、强度无关，只随入射光的频率增大而增大．(3)入射光照射到金属板上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不大于10－9s.(4)当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比．2．光电效应方程(1)表达式：hν＝Ek＋W0或Ek＝hν－W0.(2)物理意义：金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功，剩下的表现为逸出后电子的最大初动能．三、能级跃迁1．玻尔理论(1)轨道量子化：核外电子只能在一些分立的轨道上运动rn＝n2r1(n＝1,2,3…)．(2)能量量子化：原子只能处于一系列不连续的能量状态En＝(n＝1,2,3…)．(3)吸收或辐射能量量

4、子化原子在两个能级之间跃迁时只能吸收或发射一定频率的光子，该光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝Em－En.2．氢原子能级能级图如图所示3．跃迁分析(1)自发跃迁：高能级→低能级，释放能量．(2)受激跃迁：低能级→高能级，吸收能量．①光照(吸收光子)：光子的能量等于能级差hν＝ΔE.②碰撞、加热等：只要入射粒子能量大于或等于能级差即可．E外≥ΔE.③大于电离能的光子可被吸收将原子电离．(3)一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出光谱线条数：N＝C.四、原子核的衰变、核能1．原子核的衰变衰变类型α衰变β衰变衰变方程X→Y＋HeX→Y＋e衰变实质2个质子和2个中子结合成一个整体

5、射出1个中子转化为1个质子和1个电子　2H＋2n→Hen→H＋e衰变规律电荷数守恒、质量数守恒2．α射线、β射线、γ射线之间的区别名称α射线β射线γ射线实质高速氦核流电子流高频光子速度约为光速的约为光速的99%光速电离作用很强较弱很弱贯穿能力很弱较强最强3.核反应方程、核能(1)核反应方程遵循的规律：电荷数守恒和质量数守恒．(2)质能方程：一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量和它的质量成正比，即E＝mc2.(3)核能的计算①根据爱因斯坦的质能方程，释放的核能ΔE＝Δmc2.②根据1原子质量单位(u)相当于931.5MeV能量，释放的核能ΔE＝Δm×931.5MeV.Δm的单位为原子质量

6、单位．热点一　动量守恒定律的应用命题规律：动量守恒定律是近几年高考中的必考知识点，高考对此知识点的考查主要以计算题的形式出现，题目难度中等，考查的题目有以下几种情况：(1)考查两个物体相互作用或碰撞的动量守恒问题．(2)考查三个物体相互作用的动量守恒问题．(3)考查碰撞过程的动量守恒与机械能问题．1.如图所示，光滑水平面上滑块A、C质量均为m＝1kg，B质量为M＝3kg.开始时A、B静止，现将C以初速度v0＝2m/s的速度滑向A，与A碰后粘在一起向右运动与B发生碰撞，碰后B的速度vB＝0.8m/s，B与墙发生碰撞后以原速率弹回．(水平面足够长)(1)求A与C碰撞后的共同速度大小；(2)分析判

7、断B反弹后能否与AC再次碰撞？[解析]　(1)设AC与B碰前的速度为v1，与B碰后的速度为v2，A、C碰撞过程中动量守恒有mv0＝2mv1代入数据得v1＝1m/s.(2)AC与B碰撞过程动量守恒，有2mv1＝2mv2＋MvB代入数据得：v2＝－0.2m/svB大于v2，故能发生第二次碰撞．[答案]　(1)1m/s　(2)能2.(xx·贵阳一模)如图所示，用不可伸长的轻质细线将A、B两木球(可视为质点)悬挂起来