2018-2019北京東城區(qū)高三上學(xué)期期末考試物理試題及答案

2019-01-18 14:17:36 　來源：網(wǎng)絡(luò)整理

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　　　　物理選修3-5 知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

　　一、動(dòng)量;動(dòng)量守恒定律

　　1、動(dòng)量：可以從兩個(gè)側(cè)面對(duì)動(dòng)量進(jìn)行定義或解釋：

　�、傥矬w的質(zhì)量跟其速度的乘積，叫做物體的動(dòng)量。

　　②動(dòng)量是物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的一種量度。

　　動(dòng)量的表達(dá)式P=mv。單位是。動(dòng)量是矢量，其方向就是瞬時(shí)速度的方向。因?yàn)樗俣仁窍鄬?duì)的，所以動(dòng)量也是相對(duì)的。

　　2、動(dòng)量守恒定律：當(dāng)系統(tǒng)不受外力作用或所受合外力為零，則系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒。動(dòng)量守恒定律根據(jù)實(shí)際情況有多種表達(dá)式，一般常用等號(hào)左右分別表示系統(tǒng)作用前后的總動(dòng)量。

　　運(yùn)用動(dòng)量守恒定律要注意以下幾個(gè)問題：

　�、賱�(dòng)量守恒定律一般是針對(duì)物體系的，對(duì)單個(gè)物體談動(dòng)量守恒沒有意義。

　　②對(duì)于某些特定的問題, 例如碰撞、爆炸等，系統(tǒng)在一個(gè)非常短的時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)內(nèi)部各物體相互作用力，遠(yuǎn)比它們所受到外界作用力大，就可以把這些物體看作一個(gè)所受合外力為零的系統(tǒng)處理, 在這一短暫時(shí)間內(nèi)遵循動(dòng)量守恒定律。

　�、蹌�(dòng)量時(shí)要涉及速度，這時(shí)一個(gè)物體系內(nèi)各物體的速度必須是相對(duì)于同一慣性參照系的，一般取地面為參照物。

　�、軇�(dòng)量是矢量，因此“系統(tǒng)總動(dòng)量”是指系統(tǒng)中所有物體動(dòng)量的矢量和，而不是代數(shù)和。

　　⑤動(dòng)量守恒定律也可以應(yīng)用于分動(dòng)量守恒的情況。有時(shí)雖然系統(tǒng)所受合外力不等于零，但只要在某一方面上的合外力分量為零，那么在這個(gè)方向上系統(tǒng)總動(dòng)量的分量是守恒的。

　�、迍�(dòng)量守恒定律有廣泛的應(yīng)用范圍。只要系統(tǒng)不受外力或所受的合外力為零，那么系統(tǒng)內(nèi)部各物體的相互作用，不論是萬有引力、彈力、摩擦力，還是電力、磁力，動(dòng)量守恒定律都適用。

　　系統(tǒng)內(nèi)部各物體相互作用時(shí)，不論具有相同或相反的運(yùn)動(dòng)方向;在相互作用時(shí)不論是否直接接觸;在相互作用后不論是粘在一起，還是分裂成碎塊，動(dòng)量守恒定律也都適用。

　　3、動(dòng)量與動(dòng)能、動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律的比較。

　　動(dòng)量與動(dòng)能的比較：

　�、賱�(dòng)量是矢量, 動(dòng)能是標(biāo)量。

　�、趧�(dòng)量是用來描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)互相轉(zhuǎn)移的物理量，而動(dòng)能往往用來描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)與其他運(yùn)動(dòng)(比如熱、光、電等)相互轉(zhuǎn)化的物理量。

　　比如完全非彈性碰撞過程研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)移——速度的變化可以用動(dòng)量守恒，若要研究碰撞過程改變成內(nèi)能的機(jī)械能則要用動(dòng)能為損失去了。所以動(dòng)量和動(dòng)能是從不同側(cè)面反映和描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物理量。

　　動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律比較：前者是矢量式，有廣泛的適用范圍，而后者是標(biāo)量式其適用范圍則要窄得多。這些區(qū)別在使用中一定要注意。

　　4、碰撞：兩個(gè)物體相互作用時(shí)間極短，作用力又很大，其他作用相對(duì)很小，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生顯著化的現(xiàn)象叫做碰撞。

　　以物體間碰撞形式區(qū)分，可以分為“對(duì)心碰撞”(正碰), 而物體碰前速度沿它們質(zhì)心的連線;“非對(duì)心碰撞”——中學(xué)階段不研究。

　　以物體碰撞前后兩物體總動(dòng)能是否變化區(qū)分，可以分為：“彈性碰撞”。碰撞前后物體系總動(dòng)能守恒;“非彈性碰撞”，完全非彈性碰撞是非彈性碰撞的特例，這種碰撞，物體在相碰后粘合在一起，動(dòng)能損失較大。

　　各類碰撞都遵守動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律，不過在非彈性碰撞中，有一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變成了其他形式能量，因此動(dòng)能不守恒了。

　　二、彈性碰撞和非彈性碰撞

　　碰撞：相互運(yùn)動(dòng)的物體相遇，在極短的時(shí)間內(nèi)，通過相互作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生顯著變化的過程叫碰撞。

　�、磐耆珡椥耘鲎玻涸趶椥粤Φ淖饔孟拢到y(tǒng)內(nèi)只發(fā)生機(jī)械能的轉(zhuǎn)移，無機(jī)械能的損失，稱完全彈性碰撞。

　�、品菑椥耘鲎玻涸诜菑椥粤Φ淖饔孟拢糠謾C(jī)械能轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能，機(jī)械能有了損失，稱非彈性碰撞。

　�、峭耆菑椥耘鲎玻涸谕耆菑椥粤Φ淖饔孟�，機(jī)械能損失較大(轉(zhuǎn)化為內(nèi)能等)，稱完全非彈性碰撞。碰撞物體粘合在一起，具有相同的速度。

　　第十七章波粒二象限

　　一、量子論

　　1.創(chuàng)立標(biāo)志：1900年普朗克在德國的《物理年刊》上發(fā)表《論正常光譜能量分布定律》的論文，標(biāo)志著量子論的誕生。

　　2.量子論的主要內(nèi)容

　　①普朗克認(rèn)為物質(zhì)的輻射能量并不是無限可分的，其較小的、不可分的能量單元即“能量子”或稱“量子”，也就是說組成能量的單元是量子。

　�、谖镔|(zhì)的輻射能量不是連續(xù)的，而是以量子的整數(shù)倍跳躍式變化的。

　　3.量子論的發(fā)展

　　①1905年，愛因斯坦獎(jiǎng)量子概念推廣到光的傳播中，提出了光量子論。

　　②1913年，英國物理學(xué)家玻爾把量子概念推廣到原子內(nèi)部的能量狀態(tài)，提出了一種量子化的原子結(jié)構(gòu)模型，豐富了量子論。

　�、鄣�1925年左右，量子力學(xué)較終建立。

　　二、黑體和黑體輻射

　　1.熱輻射現(xiàn)象

　　任何物體在任何溫度下都要發(fā)射各種波長的電磁波，并且其輻射能量的大小及輻射能量按波長的分布都與溫度有關(guān)。這種由于物質(zhì)中的分子、原子受到熱激發(fā)而發(fā)射電磁波的現(xiàn)象稱為熱輻射。

　�、傥矬w在任何溫度下都會(huì)輻射能量。

　　②物體既會(huì)輻射能量，也會(huì)吸收能量。物體在某個(gè)頻率范圍內(nèi)發(fā)射電磁波能力越大，則它吸收該頻率范圍內(nèi)電磁波能力也越大。

　　輻射和吸收的能量恰相等時(shí)稱為熱平衡。此時(shí)溫度恒定不變。

　　實(shí)驗(yàn)表明：物體輻射能多少?zèng)Q定于物體的溫度(T)、輻射的波長、時(shí)間的長短和發(fā)射的面積。

　　2.黑體

　　物體具有向四周輻射能量的本領(lǐng)，又有吸收外界輻射來的能量的本領(lǐng)。黑體是指在任何溫度下，全部吸收任何波長的輻射的物體。

　　3.實(shí)驗(yàn)規(guī)律：

　�、匐S著溫度的升高，黑體的輻射強(qiáng)度都有增加;

　�、陔S著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短方向移動(dòng)。

　　三、光電效應(yīng)

　　1.光電效應(yīng)在光(包括不可見光)的照射下，從物體發(fā)射出電子的現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。

　�、乒怆娦�(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：裝置如下圖

　�、偃魏我环N金屬都有一個(gè)極限頻率，入射光的頻率必須大于這個(gè)極限頻率才能發(fā)生光電效應(yīng)，低于極限頻率的光不能發(fā)生光電效應(yīng)。

　�、诠怆娮拥妮^大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，光隨入射光頻率的增大而增大。

　�、鄞笥跇O限頻率的光照射金屬時(shí)，光電流強(qiáng)度(反映單位時(shí)間發(fā)射出的光電子數(shù)的多少)，與入射光強(qiáng)度成正比。

　�、� 金屬受到光照，光電子的發(fā)射一般不超過10-9秒。

　　2.波動(dòng)說在光電效應(yīng)上遇到的困難

　　波動(dòng)說認(rèn)為：光的能量即光的強(qiáng)度是由光波的振幅決定的與光的頻率無關(guān)，所以波動(dòng)說對(duì)解釋上述實(shí)驗(yàn)規(guī)律中的①②④條都遇到困難。

　　3.光子說

　�、帕孔诱摚�1900年德國物理學(xué)家普朗克提出：電磁波的發(fā)射和吸收是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份電磁波的能量。

　�、乒庾诱摚�1905年愛因斯坦提出：空間傳播的光也是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份稱為一個(gè)光子，光子具有的能量與光的頻率成正比。即：。

　　其中v是電磁波的頻率，h為普朗克恒量：

　　4.光子論對(duì)光電效應(yīng)的解釋

　　金屬中的自由電子，獲得光子后其動(dòng)能增大，當(dāng)功能大于脫出功時(shí)，電子即可脫離金屬表面，入射光的頻率越大，光子能量越大，電子獲得的能量才能越大，飛出時(shí)較大初功能也越大。

　　四、光的波粒二象性;物質(zhì)波

　　光既表現(xiàn)出波動(dòng)性，又表現(xiàn)出粒子性。大量光子表現(xiàn)出的波動(dòng)性強(qiáng)，少量光子表現(xiàn)出的粒子性強(qiáng);頻率高的光子表現(xiàn)出的粒子性強(qiáng)，頻率低的光子表現(xiàn)出的波動(dòng)性強(qiáng)。

　　實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，這種波稱為德布羅意波，也叫物質(zhì)波。滿足下列關(guān)系：

　　從光子的概念上看，光波是一種概率波.

　　第十八章原子結(jié)構(gòu)

　　一、原子核式結(jié)構(gòu)模型

　　1、電子的發(fā)現(xiàn)和湯姆生的原子模型：

　�、烹娮拥陌l(fā)現(xiàn)：

　　1897年英國物理學(xué)家湯姆生，對(duì)陰極射線進(jìn)行了一系列研究，從而發(fā)現(xiàn)了電子。

　　電子的發(fā)現(xiàn)表明：原子存在精細(xì)結(jié)構(gòu)，從而打破了原子不可再分的觀念。

　�、茰飞脑幽Ｐ停�

　　1903年湯姆生設(shè)想原子是一個(gè)帶電小球，它的正電荷均勻分布在整個(gè)球體內(nèi)，而帶負(fù)電的電子鑲嵌在正電荷中。

　　2、粒子散射實(shí)驗(yàn)和原子核結(jié)構(gòu)模型

　�、帕Ｗ由⑸鋵�(shí)驗(yàn)：1909年，盧瑟福及助手蓋革和馬斯頓完成的。

　�、傺b置：如下圖

　�、诂F(xiàn)象：

　　a.絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，仍沿原來方向運(yùn)動(dòng)，不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

　　b.有少數(shù)粒子發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)。

　　c.有極少數(shù)粒子的偏轉(zhuǎn)角超過了90°，有的幾乎達(dá)到180°，即被反向彈回。

　�、圃拥暮耸浇Y(jié)構(gòu)模型：

　　由于粒子的質(zhì)量是電子質(zhì)量的七千多倍，所以電子不會(huì)使粒子運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生明顯的改變，只有原子中的正電荷才有可能對(duì)粒子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生明顯的影響。

　　如果正電荷在原子中的分布，像湯姆生模型那模均勻分布，穿過金箔的粒了所受正電荷的作用力在各方向平衡，粒了運(yùn)動(dòng)將不發(fā)生明顯改變。散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象證明，原子中正電荷不是均勻分布在原子中的。

　　1911年，盧瑟福通過對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)的分析提出原子核式結(jié)構(gòu)模型：在原子中心存在一個(gè)很小的核，稱為原子核，原子核集中了原子所有正電荷和幾乎全部的質(zhì)量，帶負(fù)電荷的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)。

　　原子核半徑約為10-15m，原子軌道半徑約為10-10m。

　　⑶光譜

　�、儆^察光譜的儀器，分光鏡

　�、诠庾V的分類，產(chǎn)生和特征

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