高考物理二轮复习 专题整合高频突破 专题五 近代物理 13 近代物理课件.ppt

专题五近代物理 考情分析 备考定向 第13讲近代物理 4 命题热点一 命题热点二 命题热点三 原子结构例1下列有关原子结构和原子核的认识 其中正确的是 a 射线是高速运动的电子流b 氢原子辐射光子后 其绕核运动的电子动能增大c 太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变 b 5 命题热点一 命题热点二 命题热点三 例2 多选 右图为氢原子的能级图 现有大量处于n 3激发态的氢原子向低能级跃迁 下列说法正确的是 a 氢原子由n 3跃迁到n 2能级时 其核外电子的动能将减小b 这些氢原子总共可辐射出三种不同频率的光c 这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为10 2evd 氢原子由n 3跃迁到n 1产生的光照射逸出功为6 34ev的金属铂能发生光电效应 bd 6 命题热点一 命题热点二 命题热点三 解析根据玻尔理论 核外电子轨道半径越小 则速度越大 动能越大 氢原子由n 3跃迁到n 2能级时 轨道半径减小 则动能将增大 a错误 由于有大量处于n 3激发态的氢原子向低能级跃迁 故可产生种不同频率的光 b正确 这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为 1 51ev 13 6ev 12 09ev c错误 氢原子由n 3跃迁到n 1辐射出的光子能量为 1 51ev 13 6ev 12 09ev 大于最大逸出功为6 34ev的金属铂 能发生光电效应 d正确 7 命题热点一 命题热点二 命题热点三 规律方法原子能级跃迁问题的解题技巧 1 原子跃迁时 所吸收或释放的光子能量只能等于两能级之间的能量差 即 e h e初 e末 2 原子电离时 所吸收的能量可以大于或等于某一能级能量的绝对值 3 一群氢原子和一个氢原子不同 氢原子核外只有一个电子 这个电子在某时刻只能处在某一个确定的轨道上 在某段时间内 由这一轨道跃迁到另一轨道时 可能的情况只有一种 但是如果有大量的氢原子 它们的核外电子向基态跃迁时就会有各种情况出现了 发射光子的种类 4 计算氢原子能级跃迁放出或吸收光子的频率和波长时 要注意各能级的能量值均为负值 且单位为电子伏特 计算时需换算单位 1ev 1 6 10 19j 8 命题热点一 命题热点二 命题热点三 光电效应例3 多选 在光电效应实验中 用频率为 的光照射光电管阴极 发生了光电效应 下列说法正确的是 a 增大入射光的强度 光电流增大b 减小入射光的强度 光电效应现象消失c 改用频率小于 的光照射 一定不发生光电效应d 改用频率大于 的光照射 光电子的最大初动能变大 ad 解析增大入射光强度 使单位时间内逸出的光电子数增加 因此光电流增大 选项a正确 能否发生光电效应与照射光的频率有关 与强度无关 选项b错误 当照射光的频率小于 但大于极限频率时仍能发生光电效应 选项c错误 由ekm h w 增加入射光的频率 光电子的最大初动能变大 选项d正确 9 命题热点一 命题热点二 命题热点三 例4 多选 2017 全国 卷 在光电效应实验中 分别用频率为 a b的单色光a b照射到同种金属上 测得相应的遏止电压分别为ua和ub 光电子的最大初动能分别为eka和ekb h为普朗克常量 下列说法正确的是 a 若 a b 则一定有ua b 则一定有eka ekbc 若ua b 则一定有h a eka h b ekb bc 解析根据光电效应方程ek h w和光电子的最大初动能与遏止电压的关系 eu 0 ek 得eu h w a错 b c正确 若 a b 则一定有h a eka h b ekb w d错 10 命题热点一 命题热点二 命题热点三 规律方法光电效应的研究思路 1 两条线索 2 两条对应关系 光照强 光子数目多 发射光电子多 光电流大光子频率高 光子能量大 光电子的最大初动能大 11 命题热点一 命题热点二 命题热点三 核反应与核能例5 2017 全国 卷 一静止的铀核放出一个 粒子衰变成钍核 衰变方程为 下列说法正确的是 a 衰变后钍核的动能等于 粒子的动能b 衰变后钍核的动量大小等于 粒子的动量大小c 铀核的半衰期等于其放出一个 粒子所经历的时间d 衰变后 粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量 b 解析静止的铀核发生衰变 衰变过程中动量守恒 所以衰变后 粒子的动量和钍核的动量大小相等 方向相反 故选项b正确 由于m钍 m 根据可知 钍核的动能小于 粒子的动能 故选项a错误 半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间 并不是放出一个 粒子所经历的时间 故选项c错误 铀核发生 衰变过程中有质量亏损 衰变后 粒子与钍核的质量和小于衰变前铀核的质量 故选项d错误 12 命题热点一 命题热点二 命题热点三 例6在某些恒星内部 发生3个氦核结合成1个碳核的反应 已知1个氦核的质量为m1 1个碳核的质量为m2 1个质子的质量为mp 1个中子的质量为mn 真空中的光速为c 1 写出核反应方程式 2 求核反应的质量亏损 3 求碳核的比结合能为 13 命题热点一 命题热点二 命题热点三 思维导引1 核反应前后质量数和电荷数守恒 2 比结合能为组成原子的所有核子的质量亏损和核子数的比值 14 命题热点一 命题热点二 命题热点三 规律方法衰变及核反应方程的书写 1 原子核的衰变 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 衰变是原子核中的中子转化为一个质子和一个电子 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 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 少数原子核无意义 15 命题热点一 命题热点二 命题热点三 2 核反应方程的书写 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 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 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 16 1 3 4 5 1 下列说法不正确的是 a 原子中的电子绕原子核高速运转时 运行轨道的半径不是任意的b 粒子散射实验中 发现少数 粒子发生了较大偏转 因为原子的几乎全部质量和所有负电荷主要集中在很小空间范围内c 光电效应实验和康普顿效应实验说明了光具有粒子性d 平时我们在空气中看到的放电火花 就是气体电离导电的结果 2 b 17 1 3 4 5 2 2 图甲所示为氢原子的能级 图乙为氢原子的光谱 已知谱线a是氢原子从n 4的能级跃迁到n 2能级时的辐射光 则谱线b可能是氢原子在下列哪种情形跃迁时的辐射光 18 1 3 4 5 2 a 从n 5的能级跃迁到n 3的能级b 从n 4的能级跃迁到n 3的能级c 从n 5的能级跃迁到n 2的能级d 从n 3的能级跃迁到n 2的能级 答案c 19 1 3 4 5 3 下图是光电管的原理图 已知当有波长为 0的光照到阴极k上时 电路中有光电流 则 a 若换用波长为 1 1 0 的光照射阴极k时 电路中一定没有光电流b 若换用波长为 2 2 0 的光照射阴极k时 电路中一定有光电流c 增加电路中电源电压 电路中光电流一定增大d 若将电源极性反接 电路中一定没有光电流产生 2 b 20 1 3 4 5 2 b 21 1 3 4 5 2 c 22 核反应方程及核能的计算 典例示范 一个静止的氡核放出一个 粒子后衰变为钋核 假设放出的核能完全转变为钋核与 粒子的动能 不计光子的动量 已知m氡 222 08663u m 4 0026u m钋 218 0766u 1u相当于931 5mev的能量 1 写出上述衰变方程 2 求出发生上述衰变放出的能量 3 确定钋核与 粒子的动能 分析推理 能量守恒定律和动量守恒定律 23 思维流程 24 25 以题说法核反应方程及核能的计算 1 掌握核反应方程中的守恒 质量数守恒 电荷数守恒 2 核能的计算方法 根据爱因斯坦质能方程 即 e mc2 j