选修3-5 备考建议

■甘肃省天水市第二中学 温应春

物理篇

选修3-5 备考建议

■甘肃省天水市第二中学 温应春

在教育部考试中心发布的《关于2 0 1 7年普通高考考试大纲修订内容的通知》中,对高中物理调整的内容主要有两项,一项是关于五种能力的具体考查要求,另一项是关于考查内容的重大变化,即把选修3-5变为必学必考。高中物理选修3-5共包括《动量守恒定律》《波粒二象性》《原子结构》《原子核》四章内容。把选修3-5列为必学必考,是对这部分内容在高考中所占分量的大幅度提高。目前,高三同学正在紧张有序地进行复习备考,把这部分内容列为必考,无疑要求加大对这部分内容的复习力度。因此同学们要积极调整复习时间,并做好以下两点:

一、关于《动量守恒定律》的复习，应加强“计算”，重视基本规律的应用

预测2 0 1 7年高考对《动量守恒定律》的考查,重点在对动量定理和动量守恒定律等基本物理规律的掌握程度。同学们在复习备考时,要格外重视以下三个方面:

1.注重动量和冲量的矢量特征。

动量和冲量都是矢量,与其相应的物理规律(动量定理和动量守恒定律)都是矢量式。同学们在复习备考时应该特别注意矢量的重要性,即在比较两个物体的动量是否相同和两个力的冲量是否相同时,养成先比较方向是否相同的习惯;在应用动量定理和动量守恒定律解题时,养成先选定参考(正)方向的良好习惯。

2.提高碰撞和反冲的建模能力。

本章所涉及的模型很多,比如,完全弹性碰撞模型、完全非弹性碰撞模型(子弹打木块模型)、反冲模型(人船模型)、单双棒模型等,这些模型都是规律模型。同学们在复习备考时要加强识模、建模和用模能力的培养。所谓识模,是指能够洞察问题在考查哪一类模型;所谓建模,是指能够根据问题寻找到使模型成立的条件,从而使得问题所涉及的现象从本质上向模型回归;所谓用模,是指应用模型对应的物理规律解题。

3.加强动量与能量的综合应用。

动量和能量历来具有高中物理的“双璧”之称,但是新课程改革以来随着对动量内容的弱化,二者的综合性大幅度降低。目前选修3-5又被提升到原来的高度,那么对动量与能量的综合考查将势在必行。

图1

如图1所示,质量m=1k g的质点,位于质量M=4k g的长木板左端,长木板上表面的C B段是光滑的,A C段是粗糙的,与质点间的动摩擦因数μ=0.2,A C段的长度L= 0.5m,在长木板的右端连着一段轻质弹簧,弹簧处于自然状态时伸展到C点。当长木板在水平向左的恒力F=1 4N的作用下,在光滑水平面上向左运动,经时间t后撤去此力,此时质点恰好到达C点。取g= 1 0m/s2,求:

(1)时间t。

(2)此后弹簧被压缩,弹簧的最大弹性势能是多大?

解析：(1)由动量定理得F t=(M v+ m v')-0,由动能定理得F x-f L=其中f=μm g,长木板和质点均做初速度为零的匀加速直线运动,它们的平均速度分别是联立以上各式解得t=1s,v=3m/s, v'=2m/s。

(2)由动量守恒定律得M v+m v'=(m+ M)v″,由机械能守恒定律得解得Epmax=0.4 J。

二、关于其余三章内容的复习，应加强“记忆”，重视对基础知识的理解

1.关注几个与波粒二象性相关的现象。

《波粒二象性》是量子力学的初步。不仅光具有波粒二象性,一切微观粒子(包括实物粒子)都具有波粒二象性。同学们在复习备考时应以光电效应、康普顿效应等与波粒二象性有关的现象为重点。

在光电效应实验中,某同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线,如图2所示。则可判断出( )。

图2

A.甲光的频率大于乙光的频率

B.乙光的波长大于丙光的波长

C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率

D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能

解析：由可知,入射光频率越高,对应的遏止电压Uc越大。由图可知,丙光对应的遏止电压最大,所以丙光的频率最高,丙光的波长最短,丙光对应的光电子最大初动能最大。答案为B。

2.熟悉几种原子结构模型。

《原子结构》是原子物理的初步。从电子的发现到电子云模型的建立,人类对原子结构的认识先后经历了枣糕模型、核式结构模型和玻尔的原子模型。同学们在复习备考时要弄清各种模型的优点和缺点。

以下关于原子的核式结构模型的说法中正确的是( )。

A.原子的核式结构模型是建立在α粒子散射实验的基础之上的

B.核外电子在确定的轨道上绕核旋转

C.原子核集中了原子所有的正电荷和全部的质量

D.电子绕核旋转时原子是稳定的

解析：卢瑟福根据α粒子散射实验的三类物理现象,分析并建立了原子的核式结构模型,选项A正确。核外电子绕核在确定的轨道上旋转是玻尔的轨道量子化假设,选项B错误。电子有很小的质量,选项C错误。根据经典的电磁理论可知,原子的核式结构模型所描述的原子是不稳定的,电子会绕着螺旋线最终落在原子核上,并产生连续光谱,为此玻尔对原子做了定态假设和跃迁假设,认为原子只能处于一系列不连续的能量状态之中,而且从一个定态向另一个定态跃迁时,只吸收或发出一份具有一定频率的光,选项D错误。答案为A。

3.掌握几类原子核变化规律。

《原子核》是原子核物理的初步。从天然放射现象到原子核的人工转变,再到放射性同位素的发现,直至重核裂变和轻核聚变,都有相应的原子核变化规律和典型的核反应方程。同学们在复习备考时应加强对这些知识的理解和记忆。

关于核衰变和核反应的类型,下列表述正确的有( )。

解析：天然放射性物质发生α衰变时,会释放出氦核,选项 A正确。属于原子核的人工转变,是发现质子的核反应方程,而β衰变是放射性物质发生衰变时,释放出高速电子流的现象,选项B错误。轻核聚变是由质量较小的原子核,在高温下结合成质量较大的原子核的反应,选项C正确。是放射性同位素发生的β衰变,而重核裂变通常是由重核俘获一个中子后,裂变成两个中等质量的原子核,同时产生大量中子和γ射线的核反应,选项D错误。答案为A C。

(责任编辑 张 巧)