1、模块高考热点透视模块内容高考回顾鲁科选修3|5动量守恒研究2013新课标T35(2)，新课标T35(2)，天津T2，山东T38(2)，福建T30(2) 2012福建T29(2)，重庆T17，天津T9(1)，广东T38，新课标T35(2)2011全国T20，福建T29(2)，上海T22(A)，北京T21，新课标T35(2)原子结构2013福建T30(1)，江苏T12C(2)2012北京T13，天津T1，四川T17，上海T9，江苏T12，山东T38(1)2011天津T1，四川T18，上海T2，江苏T12原子核与放射性2013新课标T35(1)，山东T38(1)，天津T12012重庆T19，全国T1
2、5，上海T3，T52011北京T13，重庆T16，山东T38(1)核能2013新课标T35(1)，山东T38(1)，重庆T2，广东T172012广东T18，课标T35(1)，江苏T12(C)，海南T19(2)2011海南T19(1)波与粒子2013江苏T12C(1)，北京T202012北京T20，海南T19(1)，上海T1，江苏T12(C)2011广东T18，上海T3，课标T35(1)碰撞与动量守恒1高考试题对本热点的考查形式有两种，一种是以碰撞为模型，考查动量守恒定律的应用，一种是以生活中事例为背景，考查规律的灵活应用，命题方式一般以选择题和计算题的题型出现，考查点以识记、理解、列方程计算为
3、主，难度不大2在新课标教材中本专题内容改为选修内容，学习中注意两点，一是将重点放在动量守恒定律的应用方面，重要的是理解动量守恒定律的内容，掌握用动量守恒定律解题的基本方法和步骤；二是掌握弹性碰撞和非弹性碰撞的概念，记住两物体碰撞的几个基本公式，运用动量守恒定律，并能结合能量关系解决简单的碰撞问题(2013新课标)如图1所示，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C.B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动假设B和C碰撞过程时间极短求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中，图1(1)整个系
4、统损失的机械能；(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能【解析】A、B碰撞时动量守恒、能量也守恒，而B、C相碰粘接在一块时，动量守恒系统产生的内能则为机械能的损失当A、B、C速度相等时，弹性势能最大(1)从A压缩弹簧到A与B具有相同速度v1时，对A、B与弹簧组成的系统，由动量守恒定律得mv02mv1此时B与C发生完全非弹性碰撞，设碰撞后的瞬时速度为v2，损失的机械能为E.对B、C组成的系统，由动量守恒定律和能量守恒定律得mv12mv2mvE(2m)v联立式得Emv(2)由式可知v2v1，A将继续压缩弹簧，直至A、B、C三者速度相同，设此速度为v3，此时弹簧被压缩至最短，其弹性势能为Ep.由动量守恒定
5、律和能量守恒定律得mv03mv3mvE(3m)vEp联立式得Epmv【答案】(1)mv(2)mv1如图2所示，设车厢长度为L，质量为M，静止于光滑水平面上，车厢内有一质量为m的物体以速度v0向右运动，与车厢来回碰撞几次后(物体与车厢间摩擦不计)，静止于车厢中，这时车厢的速度为()图2Av0，水平向右B0Cmv0/(Mm)，水平向右Dmv0/M，水平向右【解析】物体与车组成的系统，由动量守恒定律得mv0(Mm)v，解得v，选项C正确【答案】C2在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都为m.现B球静止，A球向B球运动，发生正碰已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时的弹性势能为Ep，则
6、碰前A球的速度等于()A.B.C2 D2【解析】设碰前A球的速度为v0，两个弹性小球发生正碰，当二者共速时，弹性势能最大，由动量守恒得mv02mv，Epmv2mv2，解得v02，选项C正确【答案】C3如图3所示，光滑水平面上带有光滑圆弧轨道的滑块，其质量为2m，一质量为m的小球以速度v0沿水平面滑上轨道，到达滑块最高点时，二者速度相同，求：图3(1)二者的共同速度；(2)该过程中小球的机械能损失【解析】(1)设二者共同速度为v由动量守恒定律mv03mv得：v(2)小球的机械能损失：E2mv2mv【答案】(1)(2)mv原子结构、氢原子光谱1本热点内容大部分是新课标新增加内容，以人们对原子的认识
7、发展史为线索展开，卢瑟福在粒子散射实验的基础上提出了核式结构学说，玻尔在氢光谱的基础上提出了玻尔原子模型，引入量子化、能级的概念，近年来高考主要考查粒子散射实验、核式结构模型、氢原子能级结构、光子的吸收和发射2高考对本热点命题有以下特点：一是难度不大，大多直接考查理解和记忆；二是考查细节较多；三是体现时代气息，用新名词包装试题；四是有少数试题与力学、电磁学相结合，体现学科内综合出题的形式有选择题、填空题、计算题(2013江苏单科)根据玻尔原子结构理论，氦离子(He)的能级图如图4所示电子处在n3轨道上比处在n5轨道上离氦核的距离_(选填“近”或“远”)当大量He处在n4的激发态时，由于跃迁所发
8、射的谱线有_条图4【解析】根据玻尔理论rnn2r1可知电子处在n3的轨道上比处在n5的轨道上离氦核的距离近大量He处在n4的激发态时，发射的谱线有6条【答案】近64氢原子的基态能量为E1，下面四个能级图，正确代表氢原子能级的是()【解析】由氢原子的能级公式En知C正确【答案】C5已知氢原子的能级规律为En(其中E113.6 eV，n1,2,3)现用光子能量为12.75 eV的光去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法中正确的是()A照射光中的光子不能被基态的氢原子吸收B可能观测到氢原子发射不同波长的光有3种C氢原子发射不同波长的光有2种是可见光D可能观测到氢原子发射不同波长的光有6种【解析】当用
9、E12.75 eV的光子照射处于基态的氢原子满足EEnE1，则EnEE112.75 eV(13.6)eV0.85 eV，即氢原子跃迁到n4的激发态，A错误；处于n4的激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射的光子的种数N6，其中从n4跃迁到n2和从n3跃迁到n2的光子为可见光，由此可知B错误；C、D正确【答案】CD6处于n3的氢原子能够自发地向低能级跃迁(1)跃迁过程中电子动能和原子能量如何变化？(2)可能辐射的光子波长是多少？(普朗克常量h6.631034 Js)【解析】(1)由于电子从外轨道进入内轨道，半径变小，由于，则Ekmv2，由此可知动能增大；在此过程中，原子向外辐射光子，因此原子能量减小
10、(2)原子的可能跃迁及相应波长从n3到n2而E31.51 eVE23.4 eV由hhEmEn得1 m6.58107 m从n3到n1而E113.60 eV2 m1.03107 m从n2到n1则3 m1.22107 m.【答案】(1)电子动能增大，原子能量减小(2)6.58107 m1.03107 m1.22107 m原子核及核反应1高考中的考查主要集中在原子核的组成、衰变、核反应方程、放射线的应用与防护等，往往以选择题为主未来的高考中，对能力的考查会不断加强，考查范围和题型会相对稳定，“考课本、不避陈题”是本章考点的一大特点2解决本热点问题要注意以下三点：一是要掌握核反应方程遵守质量数守恒和电荷
11、数守恒的规律；二是要熟悉和掌握教材中出现的重要核反应方程式，并知道其意义；三是要熟记常见的基本粒子的符号，如质子、中子、(2013新课标)一质子束入射到静止靶核Al上，产生如下核反应：pAlXn式中p代表质子，n代表中子，X代表核反应产生的新核由反应式可知，新核X的质子数为_，中子数为_【解析】从核反应发生时质子数和中子数守恒入手p为H，n为n，则X中A113014，Z271127，则中子数为ZA271413.【答案】14137铝箔被粒子轰击后发生了以下核反应：AlHeXn.下列判断正确的是()A.n是质子B.n是中子CX是Si的同位素 DX是P的同位素【解析】符号n为中子，质子的符号为H，故
12、A错，B对根据电荷数守恒和质量数守恒可算出X的电荷数为15，质量数为30，所以X是P的同位素，C错D对【答案】BD8一个质子以1.4107 m/s的速度撞入一个孤立的静止铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍则下列判断中正确的是()A核反应方程为AlHSiB核反应方程为AlHSinC硅原子核速度的数量级为107 m/sD硅原子核速度的数量级为105 m/s【解析】核反应方程为AlHSi，由动量守恒定律得m1.410728mv，解得v5105 m/s，因此选项A、D正确【答案】AD9约里奥居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的
13、诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素P衰变成Si的同时放出另一种粒子，这种粒子是_，P是P的同位素，被广泛应用于生物示踪技术，1 mg P随时间衰变的关系如图5所示，请估算4 mg的P经多少天的衰变后还剩0.25 mg?图5【解析】P衰变的方程：PSie，即这种粒子为正电子图中纵坐标表示剩余P的质量，经过t天4 mg的P还剩0.25 mg，也就是1 mg中还剩 mg0.062 5 mg，由图示估读出此时对应天数为56天【答案】正电子56天(5458天都算对)核能及其计算1本热点的考查方式以选择题为主，也有填空形式的计算题，考查的重点在于裂变与聚变的核反应方程的书写，质量亏损及核能的计算，命题角度
14、常以现代科技为背景2重核的裂变和轻核的聚变，存在质量亏损，根据爱因斯坦质能方程Emc2，可以判断两种核反应都会向外释放能量，计算核能的方法如下：(1)质能方程Emc2是计算释放核能多少的主要方法，质量亏损m的确定是计算核能的关键(2)核反应中如无光子辐射，核反应释放的核能全部转化为新核的动能和新粒子的动能这种情况下的核能可由下列关系计算：反应前总动能反应过程中释放的核能反应后总动能(2012全国新课标)氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：x，式中x是某种粒子已知：【解析】根据HHHx并结合质量数守恒和电荷数守恒知x为n；由质能方程Emc2得E17.6 MeV【答案】n(或中
15、子)17.610月球土壤里大量存在着一种叫做“氦3(He)”的化学元素，是热核聚变的重要原料科学家初步估计月球上至少有100万吨氦3，如果相关技术开发成功，将为地球带来取之不尽的能源关于“氦3(He)”与氘核聚变，下列说法中正确的是()A核反应方程为HeHHeHB核反应生成物的质量将大于参加反应物质的质量C氦3(He)一个核子的结合能大于氦4(He)一个核子的结合能D氦3(He)的原子核与一个氘核发生聚变将放出能量【解析】“氦3(He)”与氘核聚变的核反应符合质量数与电荷数守恒，且聚变是放能反应质量亏损，新核的结合能大故选A、D.【答案】AD11一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一
16、个光子已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法正确的是()A核反应方程是HnHB聚变反应中的质量亏损mm1m2m3C辐射出的光子的能量E(m3m1m2)cD光子的波长【解析】此核反应方程为HnH，A错；由质能方程，光子的能量为E(m1m2m3)c2，C错；由Eh知，波长，D错，B正确【答案】B12历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5 MeV的质子H轰击静止的X，生成两个动能均为8.9 MeV的He.(1 MeV1.61013 J)(1)上述核反应方程式为_(2)质量亏损为_kg.【解析】(1)根据核电荷数及质量数守恒得X
17、为Li，核反应方程为LiHHeHe.(2)根据能的转化与守恒定律，核反应释放的能量即系统动能的增加量为E28.9 MeV0.5 MeV17.3 MeV由爱因斯坦质能关系方程Emc2，亏损的质量为m kg3.081029 kg.【答案】(1)LiH2He(2)3.081029光电效应1本热点高考重点是光电效应现象，光电效应方程及光电管的应用，出题方式多以选择为主，也有图象或计算形式题目难度中等2解决本热点问题要抓以下三点：(2)“光电子的动能”可以介于0mv2的任意值，只有从金属表面逸出的光电子才具有最大初动能，且随入射光频率增大而增大(3)“入射光强度”指的是单位时间内入射到金属表面单位面积上
18、的光子的总能量，在入射光频率不变时，入射光的强度正比于单位时间内照到金属表面单位面积上的光子数，若入射光频率不同，即使入射光的强度相同，单位时间内照到金属表面单位面积上的光子数也不相同，因而从金属表面逸出的光电子数也不相同(形成的光电流也不相同)(2013北京高考)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实图6光电效应实验装置示意图如图6所示用频率为的普通光源照射阴极K，没有发生光电
19、效应，换用同样频率的强激光照射阴极K，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在KA之间就形成了使光电子减速的电场逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量)()AUBUCU2hW DU【解析】本题中，“当增大反向电压U，使光电流恰好减小到零时”，即为：从阴极K逸出的具有最大初动能的光电子，恰好不能到达阳极A.以从阴极K逸出的且具有最大初动能的光电子为研究对象，由动能定理得：Ue0mv由光电效应方程得：nhmvW(n2,3,4)由式解得：U(n2,3,4)故选项B正确【
20、答案】B13用下面哪种射线照射同一种金属最有可能产生光电效应，且逸出的光电子的速率最大()A紫外线B可见光C红外线 D射线【解析】只有光的频率大于被照射金属的极限频率，才能发生光电效应，且hEkmW，射线频率最高，产生的光电子的速率最大故D正确【答案】D14关于光电效应，下列说法正确的是()A极限频率越大的金属材料逸出功越大B只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多 【解析】由Wh0可知A正确照射光的频率大于极限频率时才能发生光电效应，B错由EkhW可知C错入射光
21、的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数越少，故D错【答案】A15如图7为一光电管的工作原理图，光电管能把光信号转变为电信号，当有波长为0的光照射光电管的阴极K时，电路中有电流通过灵敏电流计，则有图7A若换用波长为1(10)的光照射阴极时，电路中一定没有电流B若换用波长为2(20)的光照射阴极时，电路中一定有电流C若换用波长为3(30)的光照射阴极时，电路中可能有电流D将电源的极性反接后，电路中一定没有电流【解析】波长为0的光能使金属发生光电效应，10，20，这两种光的频率大于波长为0的光的频率，都能产生光电流，所以A错，B对；由于30，如果3光的频率也大于极限频率，则电路中可能有电流，C选项正确；将电路反接后，如果EkeU，仍有电流，D选项错误【答案】BC