高考物理必學的選修三包括《3-5》動量守恒定律及其應用和碰撞^[1][2]^。
高考對選修3-5的內容要求主要是對于碰撞模型,考查的內容有完全非彈性碰撞和完全彈性碰撞,還有動量守恒定律的應用。其中,選修3-5中的動量部分是高考物理選考內容,考試說明中明確指出動量守恒是必考內容^[3]^。
題目:一個工廠的廢水排放口檢測到重金屬含量超標,需要采取措施減少或消除這些重金屬對環境的污染。請設計一個簡單的過濾裝置,利用物理方法去除廢水中的重金屬顆粒。
【答案解析】
裝置設計:
1. 選取一個合適的容器(例如,一個大的塑料桶),作為過濾裝置的主要部分。
2. 在容器的底部放置一層粗砂,作為過濾層的底部墊層。粗砂可以有效地吸附一些較大的顆粒物。
3. 在粗砂的上面覆蓋一層活性炭,用于吸附一些有機物和異味,同時也能夠吸附一些小顆粒的金屬。
4. 在活性炭的上層再覆蓋一層細砂,作為過濾層的頂部。細砂可以防止顆粒物穿透活性炭層,保持過濾效果。
原理:
物理過濾方法主要是通過物理篩濾原理去除廢水中的重金屬顆粒。粗砂、活性炭和細砂都有一定的孔隙大小,可以吸附和阻擋一些較大的顆粒物,而較小的顆粒物則可以穿過這些孔隙被過濾下來。
步驟:
1. 將廢水引入過濾裝置的容器中。
2. 通過粗砂層時,較大的重金屬顆粒會被吸附或阻攔下來。
3. 通過活性炭層時,一些有機物、異味以及小顆粒的金屬會被吸附或過濾下來。
4. 最后,廢水通過細砂層,剩余的小顆粒重金屬會被進一步過濾下來。
5. 經過過濾后的廢水可以排放或進一步處理。
【總結】這個裝置的設計利用了物理篩濾原理,通過粗砂、活性炭和細砂的孔隙大小來吸附和阻擋重金屬顆粒,從而達到過濾的目的。在實際操作中,還需要考慮設備的維護和定期更換濾材等問題。