高考物理一轮复习：第28讲《动量和原子物理》（人教版）

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开心自测
题一：如图所示，把重物G压在纸带上，用一水平力缓缓拉动纸带，重物跟着一起运动；若迅速拉动纸带，纸带将会从重物下面抽出，，解释这些现象的正确说法是（ ）
A. 在缓拉动纸带时，重物和纸带间的摩擦力大
B. 在迅速拉动时，纸带给重物的摩擦力小
C. 在缓缓拉动时，纸带给重物的冲量大
D. 在迅速拉动时，纸带给重物的冲量小
题二：如图所示，质量为m 的小滑块沿倾角为θ的斜面向上滑动，经过时间t1速度为零后又下滑，经过时间t2回到斜面底端，滑块在运动过程受到的摩擦力大小始终为f，在整个运动过程中，重力对滑块的总冲量为 ( )
A. mgsinθ ·(t1+ t2 ) B. mgsinθ ·(t1 - t2 )
C. mg(t1+ t2 ) D. 0
题三：氢原子的核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道时，可能发生的情况有（ ）
A、放出光子，电子动能减小，原子能量增加
B、放出光子，电子动能增加，原子能量减少
C、吸收光子，电子动能减小，原子能量增加
D、吸收光子，电子动能增加，原子能量减小
考点梳理与金题精讲
动量——知识点及要求
（动量守恒定律与功能相结合的题）
基本知识和基本规律
1、两个概念：冲量、动量
（1）冲量：I = Ft ( 单位：N·s )
①是力在时间的累积作用，效果是改变动量
②矢量：恒力的冲量是沿力F的方向，合力的冲量与动量的变化Δp同方向
③冲量是过程量，与一段时间t相对应
④注意：要指明是什么力的冲量
（2）动量：p = mv （单位kg·m/s）
① p是矢量。方向与速度v 一致。
② p是状态量：v 是瞬时速度。
③ mv 与的区别、联系：
区别：
mv kg·m/s 矢量 Δp = I合 p0= f t
J 标量 ΔEk = W合 Ek0= f s
联系：都是状态量，
题四：如图所示，已知m、 M、l、q，水平面光滑。当摆球从平衡位置向左做小角度摆动时开始计时，此时恒力F 也开始作用于物块上，问：当F 满足什么条件时，可使两者的动量相同？
2. 两个规律：动量定理，动量守恒定律
（1）动量定理：
物体所受外力的合冲量等于动量的改变。
∑(FΔt ) = Δp = mv2− mv1 (矢量运算)
①推导：
② 说明：
i)若F是合外力，
a.恒力、曲线，求Δp时，用Δp =Ft
b.变力，求 I 时，用I= Δp = mv2− mv1
c.牛二律的第二种形式：合外力等于动量变化率
d.当Δp一定时，Ft 为确定值：
t小F大——如碰撞；t大F小——缓冲
ii) ∑(FΔt ) = Δp = mv2− mv1 等式左边是过程量Ft，右边是两个状态量之差，是矢量式。
v1、v2是以同一惯性参照物为参照的。
Δp 的方向可与 mv1一致、相反、或成某一角度，但是Δp的方向一定与Ft 一致。
题五： 一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中，若把在空中自由下落的过程称为1，进入泥潭直到停住的过程称为2，则 （ ）
A.过程1中钢珠动量的改变量等于重力的冲量
B.过程2中阻力的冲量的大小等于过程1中重力的冲量大小
C.过程2中阻力的冲量的大小等于过程1与过程2中重力的冲量大小
D.过程2中钢珠的动量改变量等于阻力的冲量
（2）动量守恒定律
1. 研究对象：相互作用的物体组成的系统。
2. 表述：系统不受外力(合外力为零)，则这个系统的总动量保持不变。
3. 表达式：常用两种形式
① (系统作用前的总动量= 作用后的总动量)
②对于两个物体A、B 组成的系统
(A、B两物体的动量改变等值反向)
或
两个特例：
a、两个物体作用前处于静止，则：
作用后双分(一分为二)，总动能增加。
速率分配、动能分配都与质量成反比
b、两个物体作用后处于结合在一起(合二为一)，则
注意：以上各式只限于一维情况，各个动量用+、−表示方向。先选正方向。未知动量可设为“+”方向，然后求解。
推导
设系统由两个物体组成，相互作用力的关系F = −F ′，且作用时间 Δt 相等
则 或
3.动量守恒条件:
① 理想守恒:
系统不受外力或所受外力合力为零。
② 近似守恒:
外力远小于内力，且作用时间极短，外力的冲量近似为零，或外力的冲量比内力冲量小得多。
③ 单方向守恒:
合外力在某方向上的分力为零，则系统在该方向上动量守恒。
动量守恒定律应用要注意的三性
（1）矢量性：
在一维运动中要选取“+”方向，未知速度方向的一律假设为“+”方向，带入求解。
（2）同时性：
v1和 v2 ——作用前的同一时刻的动量
v1′和 v2'——作用后的同一时刻的动量
（3）同系性：
各个速度都必需相对于同一个惯性参考系。
定律的使用条件：在惯性参考系中普遍适用（宏观、微观、高速、低速）
应用举例：
子弹打木块：
人车问题：
人走车也走，人停车也停，人进车就退，人快车
空中爆炸：
速度v 水平时炸成两块，平抛

碰撞：
碰撞特点：作用时间极短，内力很大——可以用动量守恒定律。
碰撞过程两物体产生的位移可忽略。
碰撞的微观过程：接触面无限靠近又分离。
分类：
两个基本方程
可导出：
判定速度方向：
当m1 ＞ m2 时，v1＞0，v2＞0 — 两球均沿初速v10方向运动；
当m1＝m2 时， v1＝0，v2＝v10—两球交换速度，主动球停下，被动球以v10开始运动；
当m1＜m2 时，v1＜0，v2＞0 — 主动球反弹，被动球沿v10方向运动；
当m1＝m2/3时，v1＝− v10 /2，v2＝v10/2—两球速度等值反向。
原子物理：
原子结构：
原子模型
1.汤姆生提出 “枣糕”模型。
汤姆生发现了电子，使人们认识到原子内部具有复杂的结构。汤姆生的原子模型无法解释α粒子散射实验。
2.卢瑟福提出“行星式”模型（核式结构）。
实验基础——α粒子散射实验。
3.波尔的原子模型：
电子轨道量子化：
电子绕核做圆周运动仍然服从经典力学规律。但轨道不是任意的，且不产生电磁辐射。
原子能量量子化：
电子在不同的轨道，原子具有的能量不同。
频率条件
原子核：
天然放射现象的发现，使人们认识到原子核也有复杂结构。
放射线有α射线、β射线和γ射线。α射线由氦核流组成，电离能力强，出射速度约为光速的十分之一，但贯穿能力小，一张铝箔或簿纸就能挡住它；β射线是高速电子流，速度约为光速的十分之九，贯穿本领很强，能穿透几厘米厚的铝板，但电离作用较弱。特别注意β射线虽然是电子流，但它来自于原子核，而不是核外电子放出的；γ射线是高能光子流（高频电磁波），贯穿本领更强，能穿透几毫米厚的铅板，但电离作用很弱。
二、原子光谱和波尔理论的联系
题六：如图给出了氢原子的最低的四个能级，氢原子在这些能级之间跃迁，所辐射的光子的频率最多几种？其中最小频率是多少？最小波长又是多少？
三、原子核
1、天然放射射线及特点
半衰期
何为“半衰期”？
放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。
氡222的半衰期为3.8天
镭226的半衰期为1620年
铀238的半衰期为4.5*109年
聚变和裂变
重核的裂变
核裂变：铀核在俘获一个中子后，发生了一个重核分裂成两个中等质量的核的反应过程
轻核的聚变
核聚变：轻核结合成质量较大的核叫核聚变。
第28讲 动量和原子物理经典精讲
题一：CD 题二：C 题三：BC 题四： F= （n=0,1,2,3…）
题五：AC 题六：（1）6种；（2）最小频率对应能级差最小，νn=1.6×1014Hz；（3）λ=9.75×10-8 m。

内容
要求
说明
1. 动量 冲量 动量定理
动量守恒定律
3. 动量知识和机械能知识的应用
（包括碰撞、反冲、火箭）
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
动量定理和动量守恒定律的应用只限于一维的情况
弹性碰撞
非弹性碰撞
完全非弹性碰撞
不裂、不粘、不发热、不留形变动量、机械能都守恒
形变未完全恢复 有发热、或有裂纹等
动量守恒、机械能有损失
压缩形变后完全不恢复动量守恒：碰后同速
机械能损失最多
名称
带电性
电离能力
穿透能力
构成
速度
实质

正
强
弱

c/10
氦核流

负
弱
强

0.99c
电子流

中
最弱
极强
光子
c
光子流