高考物理二轮复习 专题十三 选考35 动量、原子物理 第二讲 原子与原子核课件.pptVIP

第二讲原子与原子核 真题模拟体验 名师诠释高考 1 2 3 4 5 6 7 8 9 真题模拟体验 名师诠释高考 1 2 3 4 5 6 7 8 9 真题模拟体验 名师诠释高考 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 2015江苏单科 12c 1 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粒子性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 光具有波粒二象性 光电效应揭示了光的粒子性 选项a正确 干涉和衍射是波所具有的特征 选项b正确 黑体辐射的实验规律可利用普朗克提出的能量子观点来解释 选项c错误 根据动量和动能的关系知 质子和电子的动能相等时 质子的动量大 由知 质子的德布罗意波的波长小 选项d错误 答案 ab 真题模拟体验 名师诠释高考 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3 多选 2014广东理综 18 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解析 增大入射光的强度 单位时间内逸出的光电子数目增多 光电流增大 a项正确 光电效应的发生与入射光的强度无关 b项错误 入射光频率小于 时 若仍大于金属的截止频率 仍能发生光电效应 c项错误 增大入射光的频率时 由爱因斯坦光电效应方程ek h w0可知 光电子的最大初动能变大 d项正确 答案 ad 真题模拟体验 名师诠释高考 1 2 3 4 5 6 7 8 9 4 多选 2014山东理综 39 1 氢原子能级如图 当氢原子从n 3跃迁到n 2的能级时 辐射光的波长为656nm 以下判断正确的是 a 氢原子从n 2跃迁到n 1的能级时 辐射光的波长大于656nmb 用波长为325nm的光照射 可使氢原子从n 1跃迁到n 2的能级c 一群处于n 3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线d 用波长为633nm的光照射 不能使氢原子从n 2跃迁到n 3的能级 真题模拟体验 名师诠释高考 1 2 3 4 5 6 7 8 9 解析 由及氢原子能级关系可知 从n 2跃迁到n 1时释放光子波长为122nm 故选项a错误 波长325nm光子能量小于波长122nm光子能量 不能使氢原子从n 1跃迁到n 2的能级 选项b错误 一群处于n 3能级的氢原子向低能级跃迁时最多有3种可能 因此最多产生3种谱线 选项c正确 从n 3跃迁到n 2时辐射光的波长 656nm 所以 只有当入射光波长为656nm时 才能使氢原子从n 2跃迁到n 3的能级 选项d正确 答案 cd 真题模拟体验 名师诠释高考 1 2 3 4 5 6 7 8 9 5 多选 2013课标全国 35 1 关于原子核的结合能 下列说法正确的是 a 原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量b 一重原子核衰变成 粒子和另一原子核 衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能d 比结合能越大 原子核越不稳定e 自由核子组成原子核时 其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能解析 核子结合为原子核时释放的能量叫作原子核的结合能 则原子核分解为核子时需要的最小能量等于结合能 a项正确 重核衰变时 同时向外释放能量 因此衰变产物的结合能大于原来重核的结合能 b项正确 铅原子核中的核子数量多 结合能也就大 c项正确 比结合能越大 原子核越稳定 d项错误 核子组成原子核时 质量亏损对应的能量等于原子核的结合能 e项错误 答案 abc 真题模拟体验 名师诠释高考 1 2 3 4 5 6 7 8 9 真题模拟体验 名师诠释高考 1 2 3 4 5 6 7 8 9 真题模拟体验 名师诠释高考 1 2 3 4 5 6 7 8 9 8 2015江苏单科 12c 3 取质子的质量mp 1 6726 10 27kg 中子的质量mn 1 6749 10 27kg 粒子的质量m 6 6467 10 27kg 光速c 3 0 108m s 请计算 粒子的结合能 计算结果保留两位有效数字 解析 组成 粒子的核子与 粒子的质量差 m 2mp 2mn m 结合能 e mc2代入数据得 e 4 3 10 12j 答案 4 3 10 12j 真题模拟体验 名师诠释高考 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9 2014海南单科 20 一静止原子核发生 衰变 生成一 粒子及一新核 粒子垂直进入磁感应强度大小为b的匀强磁场 其运动轨迹是半径为r的圆 已知 粒子的质量为m 电荷量为q 新核的质量为m 光在真空中的速度大小为c 求衰变前原子核的质量 真题模拟体验 名师诠释高考 1 在本讲中 高考命题主要涉及 1 卢瑟福原子结构模型 玻尔原子模型中氢原子的能级图及跃迁规律 2 原子核的衰变及其规律 3 质量亏损和核能的计算 4 光电效应规律及光电管电路 2 重点考查对上述知识的理解 有关物理学史 研究微观世界的方法 如科学假说 实验探究等 考点一 考点二 考点三 考点四 1 玻尔原子理论 1 电子的轨道半径大小不是任意的 是量子化的 2 原子的能量不是任意的 是量子化的 3 跃迁条件 原子从一种定态跃迁到另一种定态时 它辐射或吸收一定频率的光子 光子的能量由这两个定态的能量差决定 即h em en h是普朗克常量 h 6 63 10 34j s 2 氢原子的能级和轨道半径 考点一 考点二 考点三 考点四 3 氢原子的能级图 如图所示 1 相邻横线间的距离 表示相邻的能级差 量子数越大 相邻的能级差越小 2 带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁 竖线的长度表示辐射 或吸收 光子的能量 或频率 大小 考点一 考点二 考点三 考点四 4 跃迁 电离条件 1 光子与原子作用时 原子跃迁条件 h em en 电离条件 只要入射光的能量大于或等于各能级的电离能 原子就能吸收电离 2 实物粒子与原子作用时 跃迁 电离条件 粒子能量大于或等于能级差 5 一群氢原子跃迁发出的光谱线条数 一个氢原子向低能级跃迁时最多辐射 n 1 种不同频率的光子 考点一 考点二 考点三 考点四 2014福建泉州一模 如图所示 为氢原子的能级图 氢原子从第3能级跃迁到第2能级时 辐射的光子照射到某种金属 刚好发生光电效应 现有大量的氢原子处于n 4的激发态 在向低能级跃迁时所辐射的各种能量的光子中 可使这种金属产生光电效应的有 a 3种b 4种c 5种d 6种 考点一 考点二 考点三 考点四 解析 由刚好发生光电效应得逸出功w0 e e3 e2 1 89ev 由高能级到低能级跃迁的光子能量大于逸出功的有4 1 4 2 3 1 3 2 2 1五种光子 c正确 答案 c 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 对点训练11 已知氢原子的基态能量为e1 激发态能量 其中n 2 3 用h表示普朗克常量 c表示真空中的光速 能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为 考点一 考点二 考点三 考点四 2 氢原子的能级图如图所示 用某种单色光照射容器中大量处于n 2能级的氢原子 氢原子吸收这种光子后 能发出波长分别为 1 2 3的三种光子 1 2 3 则照射光光子的波长为 a 1b 3c 1 2d 2 3解析 能发出波长分别为 1 2 3的三种光子 说明有大量光子在能级3上 入射光使原子由2能级跃迁到3能级 因为 1 2 3 所以对应的能级跃迁为3 2 2 1 3 1 照射光光子的波长为 1 选项a正确 答案 a 考点一 考点二 考点三 考点四 3 多选 如图为氢原子的能级示意图 锌的逸出功是3 34ev 那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是 a 用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应b 一群处于n 3能级的氢原子向基态跃迁时 能放出3种不同频率的光c 一群处于n 3能级的氢原子向基态跃迁时 发出的光照射锌板 锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8 75evd 用能量为10 3ev的光子照射 可使处于基态的氢原子跃迁到激发态e 用能量为14 0ev的光子照射 可使处于基态的氢原子电离 考点一 考点二 考点三 考点四 解析 氢原子从n 2跃迁到基态时 发射光子的能量为 13 6 3 4 ev 10 2ev 3 34ev 其照射锌板时就能发生光电效应 选项a错误 选项b中 发出n 3 2 2 1 3 1共3种不同频率的光 其中3 1发出的光子能量最大 为 13 6 1 51 ev 12 09ev 根据光电效应方程可知光电子的最大初动能为ek h w 12 09 3 34 ev 8 75ev 选项b c正确 原子从基态跃迁到n 2能级时 需吸收光子的能量为10 2ev 跃迁到其他能级需要能量更高的光子 根据玻尔理论可知 原子不吸收10 3ev的光子 选项d错误 原子从基态电离至少需要13 6ev的能量 因此用14 0ev的光子照射 可使其电离 选项e正确 答案 bce 考点一 考点二 考点三 考点四 2 半衰期公式 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 对点训练21 多选 2014课标全国 35 1 关于天然放射性 下列说法正确的是 a 所有元素都可能发生衰变b 放射性元素的半衰期与外界的温度无关c 放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性d 和 三种射线中 射线的穿透能力最强e 一个原子核在一次衰变中可同时放出 和 三种射线解析 只有放射性元素才能发生衰变 a项错误 半衰期由原子核的内部自身的因素决定 与原子核所处的化学状态和外部条件无关 b c两项正确 射线的穿透力最强 d项正确 原子核衰变时 不能同时放出 射线 e项错误 答案 bcd 考点一 考点二 考点三 考点四 2 2014福建理综 30 1 如图 放射性元素镭衰变过程中释放出 三种射线 分别进入匀强电场和匀强磁场中 下列说法正确的是 a 表示 射线 表示 射线b 表示 射线 表示 射线c 表示 射线 表示 射线d 表示 射线 表示 射线解析 射线带正电 射线带负电 射线不带电 在如题图所示的电场中 射线向右偏 射线向左偏 射线不偏转 在如题图所示的磁场中 射线向左偏 射线向右偏 射线不偏转 选项c正确 答案 c 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 1 核反应的四种类型 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 2 核能的计算方法 1 e mc2 j 2 e m 931 5 mev 3 根据核反应前后能量守恒求解 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 1 产生条件 入射光的频率大于金属的截止频率 2 光电效应方程 ek h w0 金属的截止频率 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 4 两条思路 1 光强 光子数目多 发射光电子多 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 考点一 考点二 考点三 考点四 某光电管的阴极k用截止频率为 0 的金属钠制成 光电管阳极a和阴极k之间的正向电压为u 普朗克常量为h 电子的电荷量为e 用频率为 的紫外线照射阴极 有光电子逸出 光电子到达阳极的最大动能是 若在光电管阳极a和阴极k之间加反向电压 要使光电子都不能到达阳极 反向电压至少为 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 对点训练41 研究光电效应电路如图所示 用频率相同 强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板 阴极k 钠极板发射出的光电子被阳极a吸收 在电路中形成光电流 下列关于光电流i与a k之间的电压uak的关系图象中 正确的是 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 2 2015课标全国 35 1 在某次光电效应实验中 得到的遏止电压uc与入射光的频率 的关系如图所示 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 考点一 考点二 考点三 考点四 3 2014湖北武汉模拟 如图所示是研究光电效应的电路 阴极k和阳极a是密封在真空玻璃管中的两个电极 k在受到光照时能够发射光电子 阳极a吸收阴极k发出的光电子 在电路中形成电流 如果用单色光a照射阴极k 电流表的指针发生偏转 用单色光b照射光电管阴极k时 电流表的指针不发生偏转 下列说法不正确的是 a a光的波长一定小于b光的波长b 只增加a光的强度可能使通过电流表的