2018年沪科版物理选修3-5 第4章 章末分层突破

必修一开篇激动人心的万千体验1、物理学——理性的追求2、物理学——人类文明的3、学物理——探究求真第一章怎样描述物体的运动1、走近运动2、怎样描述运动的快慢3、怎样描述运动的快慢4、怎样描述速度变化的快第二章研究匀变速直线运动的规律1、伽利略对落体运动的研2、自由落体运动的规律3、匀变速直线运动的规律4、匀变速直线运动规律的第三章力与相互作用1、牛顿第三定律2、形变的力3、摩擦力4、分析物体的受力情况第四章怎样求合力与分力1、怎样求合力2、怎样分解力3、共点力的平衡及其应用第五章研究力和运动的关系1、牛顿第一定律2、牛顿第二定律3、牛顿运动定律的案例分4、超重和失重必修二第一章怎样研究抛体运动1、飞机投弹和运动的合成2、平抛运动的规律3、研究斜抛运动第二章研究圆周运动1、怎样描述圆周运动2、怎样研究匀速圆周运动3、圆周运动的案例分析4、研究离心现象及应用第三章动能的变化与机械功1、探究动能变化跟功的关2、动能定理的案例分析3、研究功与功率第四章能量守恒与可持续发展1、势能的变化与机械功2、研究机械能守恒定律3、能量的转化与守恒4、能源与可持续发展第五章万有引力与航天1、从托勒密到开普勒2、万有引力定律是怎样发3、万有引力定律的案例分4、飞出地球去第六章经典力学与现代物理1、经典力学的巨大成就和2、狭义相对论的基本原理3、爱因斯坦心目中的宇宙4、微观世界与量子论选修1-1第一章从富兰克林到库仑1.1从闪电谈起1.2电学中的第一个定律1.3物质的又一种形态1.4静电与生活第二章打开电磁联系的大门2.1提示电磁联系的第一2.2安培力与磁感应强度2.3改写通信史的发明—2.4电子束编转的奥秘第三章划时代的发现3.1法拉第的探索3.2一条来之不易的规律3.3发电机与电动机3.4电能与社会3.5伟大的丰碑——麦克第四章电磁波与现代通信4.1电磁波的发现4.2无线电波与现代通信4.3信息的获取——传感第五章走进现代化家庭5.1客厅里的精彩5.2厨房里的革命5.3现代化家庭选修1-2第一章人类对热现象的探索1.1关于热本质的争议1.2走进分子世界1.3研究分子运动的新方第二章热力学定律和能量守恒2.1揭开温度与内能之迷2.2热力学第一定律2.3伟大的守恒定律2.4热力学第二定律第三章热机和第一次工业革命3.1一项推动大生产的发3.2蒸汽机与社会发展3.3热机发展之路第四章热与生活4.1内能的利用4.2营造一个四季如春的4.3打开太阳能的宝库第五章电能和第二次工业革命5.1怎样将电能输送到千5.2辉煌的电气化时代5.3改变世界的工业革命第六章能源与可持续发展6.1神秘的射线6.2一把双刃剑——放射6.3核反应与核能6.4重核裂变6.5轻核聚变6.6能源利用与可持续发选修2-1第一章多用电表与直流电路1.1学习使用多用电表1.2多用电表表头的工作1.3多用电表测量电流、1.4电源电动势闭合1.5多用电表测量电阻电1.6多用电表功能的扩展第二章显像管与电磁力2.1学习使用示波器2.2示波管与电场力2.3显像管与洛仑兹力2.4电磁力技术与现代科第三章发电、输配电与电磁感应3.1划时代的发现3.2发电机与交变电流3.3输电与配电3.4变压器3.5电能与社会第四章广播电视与电磁波4.1收音机与电磁波4.2设计制作:用集成电4.3电视4.4电磁波家族第五章互联网与信息时代5.1信息的获取——传感5.2设计制作：用传感器5.3信息的处理——电脑5.4电脑是怎样工作的5.5信息的传输——互联5.6移动通信和卫星通信选修2-2第一章桥梁与承重结构1.1《课程标准》的要求1.2编写思路与特点1.3教材说明与教学建议1.4课程资源第二章起重机与平衡2.1《课程标准》的要求2.2编写思路与特点2.3教材说明与教学建议2.4课程资源第三章汽车与传动3.1《课程标准》的要求3.2编写思路与特点3.3教材说明与教学建议3.4课程资源第四章热机与能量转化4.1《课程标准》的要求4.2编写思路与特点4.3教材说明与教学建议4.4课程资源第五章家用制冷设备及其原理5.1《课程标准》的要求5.2编写思路与特点5.3教材说明与教学建议5.4课程资源选修2-3第一章光学仪器与光的折射规律1.1照相机与透镜成像规1.2展示精彩瞬间1.3测定玻璃的折射率1.4眼睛的延伸——显微1.5设计制作：简易望远第二章光学技术与光的波动性2.1立体电影与光的偏振2.2增透技术与光的干涉2.3光栅与光的衍射第三章激光与激光器3.1神奇的激光3.2激光与激光技术3.3新型电光源第四章射线技术与原子结构4.1人类探索原子结构的4.2X射线与CT诊断技4.3碳—14测定技术与4.4放射性同位素的应用第五章核能与社会5.1核反应堆与核裂变5.2核电站是怎样工作的5.3核武器核聚变5.4核能与社会选修3-1第一章电荷的相互作用1.1静电现象与电荷守恒1.2探究电荷相互作用规1.3静电与生活第二章电场与示波器2.1认识和使用示波器2.2探究电场的力的性质2.3研究电场的能的性质2.4电容器电容2.5电子束在示波管中的第三章从电表电路到集成电路3.1学会使用多用电表3.2探究电流、电压和电3.3探究电阻定律3.4多表电表电路分析与3.5逻辑电路与集成电路第四章探究闭合电路欧姆定律4.1探究闭合电路欧姆定4.2测量电源的电动势和4.3典型案例分析4.4电路中的能量转化与第五章磁场与回旋加速器5.1磁与人类文明5.2怎样描述磁场5.3探究电流周围的磁场5.4探究安培力5.5探究洛仑兹力5.6洛仑兹力与现代科技选修3-2第一章研究交变电流1.1怎样描述交变电流1.2探究电阻、电感和电1.3怎样计算交变电流的第二章电磁感应与发电机2.1电磁感应——划时代2.2探究感应电流的方向2.3探究感应电动势的大2.4电磁感应与交流发电2.5电磁感应的案例分析第三章电磁感应与现代生活3.1自感现象与日光灯3.2涡流现象与电磁灶3.3电磁感应与现代生活第四章电能的输送与变压器4.1高压输电原理4.2变压器为什么能改变4.3三相交流电及其电路4.4电能的开发与利用第五章传感器与现代社会5.1传感器的原理5.2研究热敏电阻的温度5.3信息时代离不开传感选修3-3第一章用统计思想研究分子运动1.1一种新的研究方法1.2走过分子世界1.3无序中的有序1.4用统计思想解释分子1.5物体的内能第二章气体定律与人类生活2.1气体的状态2.2破意耳定律2.3查理定律和盖·吕萨2.4空气的湿度与人类生第三章固体、液体与新材料3.1研究固体的性质3.2研究液体的表面性质3.3液晶与显示器3.4半导体材料和纳米材第四章热力学定律与能量守恒4.1热力学第一定律4.2能量守恒定律发现的4.3热力学第二定律4.4描述无序程度的物理第五章能源与可持续发展5.1能源利用与环境污染5.2能源开发与环境保护5.3节约能源、保护资源选修3-4第一章机械振动1.1研究简谐运动1.2探究摆钟的物理原理1.3探究单摆振动的周期1.4受迫振动与共振第二章机械波2.1机械振动的传播2.2有关机械波的案例分2.3惠更斯原理波的2.4波的干涉与衍射2.5多普勒效应第三章电磁场与电磁波3.1麦克斯韦的电磁场理3.2电磁波的发现3.3无线电通信3.4电磁波家族第四章光的波动性4.1光的干涉4.2光的衍射4.3光的偏振与立体电影4.4光的折射4.5全反射与光导纤维4.6激光第五章新时空观的确立5.1电磁场理论引发的怪5.2狭义相对论的基本原5.3奇特的相对论效应5.4走近广义相对论5.5无穷的宇宙选修3-5第一章碰撞与动量守恒1.1探究动量变化与冲量1.2探究动量守恒定律1.3动量守恒定律的案例1.4美妙的守恒定律第二章波和粒子2.1拨开黑体辐射的疑云2.2涅槃凤凰再飞翔2.3光是波还是粒子2.4实物是粒子还是波第三章原子世界探秘3.1电子的发现及其重大3.2原子模型的提出3.3量子论视野下的原子3.4光谱分析在科学技术第四章从原子核到夸克4.1原子核结构探秘4.2原子核的衰变4.3让射线造福人类4.4粒子物理与宇宙的起第五章核能与社会5.1核能来自何方5.2裂变及其应用5.3聚变与受控热核反应5.4核能利用与社会发展。

章末分层突破[自我校对]①hν②h λ③hν－W0④截止⑤遏止⑥饱和⑦瞬时⑧ΔxΔp x________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________二是运用光电效应方程进行计算．求解光电效应问题的关键在于掌握光电效应规律，明确各概念之间的决定关系，准确把握它们的内在联系．1．决定关系及联系2．“光电子的动能”可以是介于0～E km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．光电效应是单个光子和单个电子之间的相互作用产生的，金属中的某个电子只能吸收一个光子的能量，只有当电子吸收的能量足够克服原子核的引力而逸出时，才能产生光电效应．4．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的光子的总能量，在入射光频率ν不变时，光强正比于单位时间内照到金属表面单位面积上的光子数，但若入射光频率不同，即使光强相同，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)．(多选)如图2-1所示是现代化工业生产中部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图，它由电源、光电管、放大器等几部分组成．当用绿光照射图中光电管阴极K时，可发生光电效应，则以下说法中正确的是( )【导学号：18182021】图2-1A．增大绿光的照射强度，光电子的最大初动能增大B．增大绿光的照射强度，电路中的光电流增大C．改用比绿光波长大的光照射光电管阴极K时，电路中一定有光电流D．改用比绿光频率大的光照射光电管阴极K时，电路中一定有光电流【解析】光电子的最大初动能由入射光的频率决定，选项A错误；增大绿光的照射强度，单位时间内入射的光子数增多，所以光电流增大，选项B正确；改用比绿光波长更大的光照射时，该光的频率不一定满足发生光电效应的条件，故选项C错误；若改用频率比绿光大的光照射，一定能发生光电效应，故选项D 正确．【答案】BD(1)某种色光强度的改变决定单位时间入射光子数目改变，光子能量不变.(2)光电效应中光电子的最大初动能与入射光频率和金属材料有关，与光的强度无关.1.现在提到的波动性和粒子性与17世纪提出的波动说和粒子说不同．当时的两种学说是相互对立的，都企图用一种观点去说明光的各种“行为”，这是由于传统观念的影响，这些传统观念是人们观察周围的宏观物体形成的．2．波动性和粒子性在宏观现象中是相互对立的、矛盾的，但对于光子这样的微观粒子却只有从波粒二象性的角度出发，才能统一说明光的各种“行为”．3．光子说并不否认光的电磁说，按光子说，光子的能量ε＝hν，其中ν表示光的频率，即表示了波的特征，而且从光子说或电磁说推导电子的动量都得到一致的结论．可见，光的确具有波动性，也具有粒子性．(多选)从光的波粒二象性出发，下列说法正确的是( )A．光是高速运动的微观粒子，每个光子都具有波粒二象性B．光的频率越高，光子的能量越大C．在光的干涉中，亮条纹的地方是光子到达概率大的地方D．在光的干涉中，暗条纹的地方是光子到达概率小的地方【解析】一个光子谈不上波动性，A错误；暗条纹是光子到达概率小的地方，D正确；光的频率越高，光子的能量E＝hν越大，在光的干涉现象中，光子到达的概率大小决定光屏上出现明、暗条纹，故B、C选项正确．【答案】BCD1．(多选)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生．下列说法正确的是( )A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B．入射光的频率变高，饱和光电流变大C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生【解析】产生光电效应时，光的强度越大，单位时间内逸出的光电子数越多，饱和光电流越大，说法A正确．饱和光电流大小与入射光的频率无关，说法B 错误．光电子的最大初动能随入射光频率的增加而增加，与入射光的强度无关，说法C正确．减小入射光的频率，如低于极限频率，则不能发生光电效应，没有光电流产生，说法D错误．【答案】AC2．(多选)以下说法中正确的是( )A．光波和物质波都是概率波B．实物粒子不具有波动性C．实物粒子也具有波动性，只是不明显D．光的波动性是光子之间相互作用引起的【解析】光波和物质波都是概率波，可通过波动规律来确定，故A、C正确，B错误；光的波动性是光的属性，不是光子间相互作用引起的，D错误．【答案】AC3．波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有( )A．光电效应现象揭示了光的波动性B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等【解析】光电效应现象、黑体辐射的实验规律都可以用光的粒子性解释，选项A错误，选项C错误；热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性，选项B正确；由德布罗意波长公式λ＝hp和p2＝2m·Ek知动能相等的质子和电子动量不同，德布罗意波长不相等，选项D错误．【答案】B4．关于光电效应的规律，下列说法中正确的是( )A．当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，则入射光的强度越大，产生的光电子数越多B．同一频率的光照射不同金属，如果都能产生光电效应，则逸出功大的金属产生的光电子的最大初动能也大C．对某种金属，入射光波长必须大于金属的“最大波长”，才能产生光电效应D．照射光的频率增加一倍，则逸出光电子的最大初动能也增加一倍【解析】若入射光的频率不变，对于给定的金属，增加光强，不会增加光电子的最大初动能．但由于光强的增大，照射光的光子数目增多，因而产生的光电子数目也随之增多，A对．同一频率的光照射到不同的金属上时，因不同金属的逸出功不同，则产生的光电子的最大初动能也不相同，逸出功小，即电子摆脱金属的束缚越容易，电子脱离金属表面时获得的动能越大，B错．对某种金属，根据W0＝hν＝hcλ可知，入射光的波长小于金属的“最大波长”，即入射光频率大于金属极限频率，才能产生光电效应，C错．由E k＝hν－W0知D错．【答案】A5.在某次光电效应实验中，得到的遏止电压U c与入射光的频率ν的关系如图2-2所示．若该直线的斜率和截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示为________，所用材料的逸出功可表示为________．图2-2【解析】根据光电效应方程E km＝hν－W0及E km＝eU c得U c＝hνe－W0e，故he＝k，b＝－W0e，得h＝ek，W0＝－eb.【答案】ek－eb6．(1)已知光速为c，普朗克常数为h，则频率为ν的光子的动量为________．用该频率的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为________．(2)几种金属的逸出功W0见下表：应．已知该可见光的波长范围为4.0×10－7～7.6×10－7m，普朗克常数h＝6.63×10－34J·s.【解析】(1)光速为c ，频率为ν的光子的波长λ＝c ν，光子的动量p ＝h λ＝hνc .用该频率的光垂直照射平面镜，光被垂直反射，则光子在反射前后动量方向相反，取反射后的方向为正方向，则反射前后动量改变量Δp ＝p 2－p 1＝2hνc .(2)光子的能量E ＝hc λ取λ＝4.0×10－7m ，则E ≈5.0×10－19 J根据E ＞W 0判断，钠、钾、铷能发生光电效应．【答案】(1)hνc 2hνc(2)钠、钾、铷能发生光电效应．。

【解析】同位素具有相同的质子数，化学性质相同，A错，B对；半衰期与化学状态无关，C错；含有P的磷肥放出正电子，P可作为示踪原子，D错．【答案】B3．一个静止的放射性同位素的原子核P衰变为Si，另一个静止的天然放射性元素的原子核Th衰变为Pa，在同一磁场中，得到衰变后粒子的运动径迹1、2、3、4，如图1所示，则这四条径迹依次是( )图1A．图中1、2为Th衰变产生的Pa和e的轨迹，其中1是电子e 的轨迹B．图中1、2为P衰变产生的Si和e的轨迹，其中2是正电子e 的轨迹C．图中3、4是P衰变产生的Si和e的轨迹，其中3是正电子e 的轨迹D．图中3、4是P衰变产生的Si和e的轨迹，其中4是正电子e 的轨迹【解析】P→Si＋e(正电子)，产生的两个粒子，都带正电，应是外切圆，由R＝，电荷量大的半径小，故3是正电子，4是Si.Th→Pa ＋e，产生的两个粒子，一个带正电，一个带负电，应是内切圆，由R ＝知，电荷量大的半径小，故1是Pa,2是电子，故C项正确．【答案】C量为115 MeV的γ射线，通过γ射线强度的测定可以计算出头发中锌的含量．关于以上叙述，下列说法正确的是 ( )A.Zn和Zn有相同的核子数B.Zn和Zn有相同的质子数C．γ射线是由锌原子的内层电子激发的D．γ射线在真空中传播的速度是3×108 m/s【解析】Zn和Zn质子数都是30，中子数分别为34和35，γ射线是原子核受激产生的高频电磁波，传播速度等于光速3×108 m/s.故选B、D.【答案】BD8．介子衰变方程为K－→π－＋π0，其中K－介子和π－介子带负的基元电荷，π0介子不带电．一个K－介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧(图中虚线)，π－介子和π0介子运动轨迹可能是下图中的( )【解析】由于K－介子带负电荷，由左手定则可知衰变时运动方向向右，衰变后由于π0不带电，必然沿水平方向运动．由于衰变过程动量守恒，若π0水平向右，π－可能向左也可能向右，若π0向左，π－必向右，由左手定则可知，A、B中轨迹是可能的，故A、B正确，C、D错误．【答案】AB二、非选择题(本题共5小题，共52分．按题目要求作答．)9．(8分)如图2所示在垂直纸面向外的匀强磁场中，一个静止的镭()发生一次α衰变，生成氡(Rn)时可能的径迹图，其中α粒子的径迹是________，新核的径迹为________，核反应方程为________．图2【解析】由动量守恒定律可知222 86Rn与42He的运动方向相反，故轨迹为外切圆，由r＝＝可知，电荷量小的42He轨道半径大．【答案】cd226 88Ra―→222 86Rn＋42He10．(8分)地球的年龄到底有多大，科学家利用天然放射性元素的衰变规律，通过对目前发现最古老的岩石中铀和铅含量来推算．测得该岩石中现含有的铀是岩石形成初期时(岩石形成初期时不含铅)的一半，铀238衰变后形成铅206，铀238的相对含量随时间变化的规律如图3所示，图中N为铀238的原子数，N0为铀和铅的总原子数.【导学号：06092042】图3【导学号：06092043】【解析】设甲、乙两核质量分别为m甲、m乙，电荷量分别为q 甲、q乙．由动量与动能的关系p＝和p甲＝p乙可得m甲∶m乙＝Ek乙∶Ek甲＝4∶1又由R＝＝可得q甲∶q乙＝R乙∶R甲＝6∶1设中子质量为m0，m甲＋m乙＝15m0，q甲＋q乙＝7e，所以m甲＝12m0，m乙＝3m0，q甲＝6e，q乙＝e，即甲为C，乙为H.由动量守恒定律，可得m0v0＝m甲v甲＋m乙v乙＝2m甲v甲＝24m0v甲进而求得甲的速度v甲＝，乙的速度v乙＝v06核反应方程为N＋n→C＋H.【答案】甲为C，乙为HN＋n→C＋H13．(14分)如图4甲所示，静止在匀强磁场中的Li核俘获一个速度为v0＝7.7×104 m/s的中子而发生核反应，即Li＋n―→H＋He，若已知He的速度v2＝2.0×104 m/s，其方向与反应前中子速度方向相同，试求：图4(1)H的速度大小和方向；。

图1-3 (1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t； (2)小球A冲进轨道时速度v的大小．
【解析】(1)粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动，竖直方向的分运动为自
由落体运动，有2R＝12gt2
解得t＝2
R g.
(2)设球A的质量为m，碰撞前速度大小为v1，把球A冲进轨道最低点时的重 力势能规定为0，由机械能守恒定律知
动量定理及其应用 1.冲量的计算 (1)恒力的冲量：公式I＝Ft适用于计算恒力的冲量．
图1-1
(2)变力的冲量 ①通常利用动量定理I＝Δp求解． ②可用图象法计算．在F-t图象中阴影部分(如图1-1)的面积就表示力在时间 Δt＝t2－t1内的冲量．
2．动量定理Ft＝mv2－mv1的应用 (1)它说明的是力对时间的累积效应．应用动量定理解题时，只考虑物体的 初、末状态的动量，而不必考虑中间的运动过程． (2)应用动量定理求解的问题 ①求解曲线运动的动量变化量． ②求变力的冲量问题及平均力问题． ③求相互作用时间． ④利用动量定理定性分析现象．
⑥
12m2v220＝12m2v22＋12m3v23
⑦
联立③⑥⑦式并代入数据得
v2＝1 m/s
⑧
由于冰块与斜面体分离后的速度与小孩推出冰块后的速度相同且处在后
方，故冰块不能追上小孩．
【答案】(1)20 kg(2)见解析
3．某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地 悬停在空中．为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖 直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于S)；水柱冲击到玩具底板后，在竖直 方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开．忽略空气阻力．已知水的 密度为ρ，重力加速度大小为g.求
一个铁球，从静止状态由10 m高处自由下落，然后陷入泥潭中，从 进入泥潭到静止用时0.4 s，该铁球的质量为336 g，求：