高考物理大二轮专题复习 专题八 第2课时 原子物理和动量专题突破课件.ppt

专题八自选模块 第2课时原子物理和动量 栏目索引 知识方法聚焦 知识回扣 知识方法聚焦 知识回扣 知识方法聚焦 规律方法 质量数 电荷数 热点考向例析 考向1原子物理基础知识 核反应与动量的组合 例1 1 下列说法正确的是 a 玻尔原子理论不仅能解释氢原子光谱 而且也能解释其他原子光谱b 法国物理学家贝可勒尔发现了天然放射现象 说明原子核具有复杂结构u的半衰期约为7亿年 随着地球环境的不断变化 半衰期可能变短d 处于n 3激发态的一群氢原子 自发跃迁时能发出3种不同频率的光子 bd 由动量守恒得m0v0 m1v1 m2v2 又m1v1 2m2v2 1 核反应方程的书写 1 核反应过程一般不可逆 所以核反应方程中用 表示方向而不能用等号代替 2 核反应方程遵循质量数 电荷数守恒 但核反应前后的总质量一般会发生变化 质量亏损 且释放出核能 3 核反应的生成物一定要以实验为基础 不能只依据两个守恒规律凭空杜撰出生成物来写核反应方程 以题说法 2 原子核的衰变 1 衰变实质 衰变是原子核中的2个质子和2个中子结合成一个氦核并射出 衰变是原子核中的一个中子转化为一个质子和一个电子 再将电子射出 衰变伴随着 衰变或 衰变同时发生 不改变原子核的质量数与电荷数 以光子形式释放出衰变过程中产生的能量 2 衰变的快慢由原子核内部因素决定 跟原子所处的物理 化学状态无关 半衰期是统计规律 对个别 少数原子无意义 以题说法 热点考向例析 考向2原子物理基础知识 能级与动量的组合 例2 1 下列说法中正确的是 a 电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性b 裂变物质体积小于临界体积时 链式反应不能进行c 原子核内部一个质子转化成一个中子时 会同时释放出一个电子d 235u的半衰期约为7亿年 随地球环境的变化 半衰期可能变短 ab 2 氢原子的能级如图1所示 有一群处于n 4能级的氢原子 若原子从n 4向n 2跃迁时所发出的光正好使某种金属产生光电效应 则 这群氢原子发出的光中共有 种频率的光能使该金属产生光电效应 从n 4向n 1跃迁时发出的光照射该金属 所产生的光电子的最大初动能为 ev 图1 解析一群处于n 4能级的氢原子向基态跃迁时 因为n 4向n 2跃迁所发生的光正好使某种金属材料产生光电效应 所以只有n 4跃迁到n 1 n 4跃迁到n 2 n 3跃迁到n 1 n 2跃迁到n 1的光子能够使金属发生光电效应 即4种 逸出功w 0 85ev 3 40ev 2 55ev 从而n 4跃迁到n 1辐射的光子能量最大 为 0 85ev 13 6ev 12 75ev 根据光电效应方程知 光电子的最大初动能ekm h w0 12 75ev 2 55ev 10 2ev 答案 4 10 2 3 如图2所示 质量为2m的小滑块p和质量为m的小滑块q都视作质点 与轻质弹簧相连的q静止在光滑水平面上 p以某一初速度v向q运动并与弹簧发生碰撞 问 弹簧的弹性势能最大时 p q的速度各为多大 图2 解析当弹簧的弹性势能最大时 p q速度相等2mv 0 2m m v1 以题说法 热点考向例析 考向3原子物理基础知识 光电效应与动量的组合 例3 1 下列说法正确的是 a 玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域 提出了定态和跃迁的概念 成功地解释了氢原子光谱的实验规律b 原子核发生 衰变时 新核与 粒子的总质量等于原来的原子核的质量c 氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时氢原子的能量减少d 在原子核中 比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固 解析因有质量亏损 新核与 粒子的总质量小于原来的原子核的质量 b错误 在原子核中 比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固 所以d错误 选a c 答案ac 2 如图3所示为研究光电效应的电路图 对某金属用紫外线照射时 电流表指针发生偏转 将滑动变阻器滑动片向右移动的过程中 电流表的示数不可能 选填 减小 增大 如果改用频率略低的紫光照射 电流表 选填 一定 可能 或 一定没 有示数 图3 解析滑片向右滑动 a k间的正向电压增大 到达a上电子的个数增多或不变 所以电流增大或不变 不可能减小 因不确定金属的截止频率与紫光频率的大小关系 故紫光照射 可能会发生光电效应 所以电流表可能有示数 答案减小可能 3 在光滑水平面上 一个质量为m 速度为v的a球 与质量也为m的另一静止的b球发生正碰 若它们发生的是弹性碰撞 碰撞后b球的速度是多少 若碰撞后结合在一起 共同速度是多少 解析设a b球碰后的速度分别为v1 v2 根据动量守恒mv mv1 mv2 联立解得v1 0 v2 v 以题说法 处理光电效应问题的两条线索一是光的频率 二是光的强度 两条线索对应的关系是 1 光强 光子数目多 发射光电子数多 光电流大 2 光子频率高 光子能量大 产生光电子的最大初动能大 针对训练 2014 江苏 12c 1 单选 已知钙和钾的截止频率分别为7 73 1014hz和5 44 1014hz 在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应 比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子 钙逸出的光电子具有较大的 a 波长b 频率c 能量d 动量 解析根据爱因斯坦光电效应方程ek h w0 由题知w钙 w钾 所以钙逸出的光电子的最大初动能较小 钙逸出的光电子的特点是 动量较小 波长较长 频率较小 选项a正确 选项b c d错误 答案a 根据衰变规律m 代入数据解得t 15 2天 15 2 3 牛顿的 自然哲学的数学原理 中记载 a b两个玻璃球相碰 碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为15 16 分离速度是指