内容正文:
押云南,安徽,黑龙江,山西,吉林五省卷第12题
动量、热学、光学
热学、光学原来是选考内容,新高考下为必考模块,该模块内容较少,相对来说比较简单,为必拿分内容,主要考点如下:
考点
细分
动量守恒定律
动量守恒和能量守恒综合计算
热学
玻意耳定律、查理定律、盖吕萨克定律、理想气体状态方程
液柱类计算、气缸类计算
关联气体类计算
变质量类计算、热力学定律
光学
用几何关系解决光学计算
一、动量定理
1.冲量、动量、动量定理的特点及表达式
二、动量守恒定律
1.表达式
m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′.
2.适用条件
(1)系统不受外力或所受外力的合力为零.
(2)近似守恒:内力远大于外力.
(3)某一方向守恒:系统所受的外力不为零,系统的动量并不守恒.但系统在某一方向上所受外力的合力为0,则在该方向上动量守恒,如滑块-斜面(曲面)模型.
3.一般解题步骤
三、碰撞模型及拓展
1.碰撞遵循的三个原则
动量守恒
碰撞时间极短,内力远大于外力,可看作动量守恒,有m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
动能不增加
碰撞后系统的总动能不大于碰撞前系统的总动能.系统动能满足关系式:
m1v12+m2v22≥m1v1′2+m2v2′2
物理情境
可行性
①碰前两物体同向运动,若要发生碰撞,则应有v后>v前,碰后原来在前的物体速度一定增大,若碰后两物体同向运动,则应有v前′≥v后′
②碰前两物体相向运动,碰后两物体的运动方向至少有一个改变
2.弹性碰撞的“动碰静”模型
(1)由动量守恒定律和能量守恒定律得,
m1v0=m1v1+m2v2
m1v02=m1v12+m2v22;
(2)碰后的速度:v1=v0,v2=v0.
3.弹性碰撞模型的拓展应用
四、反冲运动和人船模型
1.反冲运动的两个特点
(1)动量守恒
反冲运动中系统不受外力或内力远大于外力,所以反冲运动遵循动量守恒定律.
(2)机械能增加
反冲运动中,由于有其他形式的能转化为机械能,所以系统的总机械能增加.
2.人船模型
(1)表达式
如图,人和船初动量为零,总动量守恒,则有m人x人=m船x船,x人+x船=L.
(2)拓展
五、气体实验定律 理想气体状态方程
1.知识体系
2.应用气体实验定律的解题思路
(1)选择对象——一定质量的理想气体;
(2)找出参量——气体在始末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2;
(3)认识过程——认清变化过程是正确选用物理规律的前提;
(4)列出方程——选用某一实验定律或状态方程,代入具体数值求解,并讨论结果的合理性.
若为两部分气体,除对每部分气体作上述分析外,还要找出它们始末状态参量之间的关系,列式联立求解.
六、热力学定律
1.热力学第一定律ΔU=W+Q
应用热力学第一定律分析气体内能变化问题的解题思路:
(1)由温度判断内能的变化(根据题给条件或理想气体状态方程、气体状态变化过程的图像等获得温度的变化情况).对质量一定的理想气体,温度升高,内能增加,即ΔU>0;温度降低,内能减少,即ΔU<0.
(2)由体积判断做功情况.体积增大,系统对外界做功,W<0;体积减小,外界对系统做功,W>0.
(3)由ΔU=W+Q分析传热的情况.
注意:①气体状态变化“缓慢”时,意味着传热非常充分;“迅速”变化,表示短时间内来不及发生传热,可看成“绝热”过程.
②“绝热”与“等温”含义大不相同.
③气体做功W=FL=pSL=p·ΔV,p为定值时可用该式定量计算.
七、光的折射与全反射
1.折射率
(1)n=;(2)n=.
2.全反射
(1)条件:①光从光密介质射向光疏介质.②入射角大于或等于临界角.
(2)临界角:sin C=.
3.光的色散问题
(1)同种介质对不同频率的光的折射率不同,频率越高,折射率越大.
(2)由n=,n=可知,光的频率越高,在介质中的波速越小,波长越小.
4.解答几何光学问题的四点问题
(1)依据题目条件,正确分析可能的全反射及临界角.
(2)通过分析、计算确定光传播过程中可能发生的折射、反射,把握光的“多过程”现象.
(3)准确作出光路图.
(4)充分考虑三角形、圆的特点,运用几何图形中的角关系、三角函数、相似三角形、全等三角形等,仔细分析光传播过程中产生的几何关系.
1.(2022·北京·高考真题)体育课上,甲同学在距离地面高处将排球击出,球的初速度沿水平方向,大小为;乙同学在离地处将排球垫起,垫起前后球的速度大小相等,方向相反。已知排球质量,取重力加速度。不计空气阻力。求:
(1)排球被垫起前在水平方向飞行的距离x;
(2)排球被垫起前瞬间的速度大小v及方向;
(3)排球与乙同学作用过程中所受冲量的大小I。
2.(2022·全国甲卷·33(2))如图,容