高考物理选考35题第1小题知识总结+辨析

1、高考物理选考35题第1小题知识总结一、黑体和黑体辐射 1、量子论（1）创立标志：1900年普朗克在德国的物理年刊上发表论正常光谱能量分布定律的论文，标志着量子论的诞生。（2）量子论的主要内容：普朗克认为物质的辐射能量并不是无限可分的，其最小的、不可分的能量单元即“能量子”或称“量子”，也就是说组成能量的单元是量子。物质的辐射能量不是连续的，而是以量子的整数倍跳跃式变化的。（3）量子论的发展1905年，爱因斯坦奖量子概念推广到光的传播中，提出了光量子论。1913年，英国物理学家玻尔把量子概念推广到原子内部的能量状态，提出了一种量子化的原子结构模型，丰富了量子论。到1925年左右，量子力学最终建立

2、。2、热辐射现象任何物体在任何温度下都要发射各种波长的电磁波，并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分布都与温度有关。这种由于物质中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射。.物体在任何温度下都会辐射能量。.物体既会辐射能量，也会吸收能量。物体在某个频率范围内发射电磁波能力越大，则它吸收该频率范围内电磁波能力也越大。辐射和吸收的能量恰相等时称为热平衡。此时温度恒定不变。实验表明：物体辐射能多少决定于物体的温度（T）、辐射的波长、时间的长短和发射的面积。3、黑体物体具有向四周辐射能量的本领，又有吸收外界辐射来的能量的本领。黑体是指在任何温度下，全部吸收任何波长的辐射的物体。4、实验规律

3、：1）随着温度的升高，黑体的辐射强度都有增加；2）随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动。二、波粒二象性1、1900年普朗克能量子假说，电磁波的发射和吸收是不连续的，而是一份一份的E=hv2、赫兹发现了光电效应，1905年，爱因斯坦量解释了光电效应，提出光子说及光电效应方程3、光电效应光电效应在光（包括不可见光）的照射下，从物体发射出电子的现象称为光电效应。光电效应的实验规律：装置：如右图。任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应，低于极限频率的光不能发生光电效应。光电子的最大初动能与入射光的强度无关，光随入射光频率的增大而增大。大于极限频率的

4、光照射金属时，光电流强度（反映单位时间发射出的光电子数的多少），与入射光强度成正比。 金属受到光照，光电子的发射一般不超过109秒。4、波动说在光电效应上遇到的困难波动说认为：光的能量即光的强度是由光波的振幅决定的与光的频率无关。所以波动说对解释上述实验规律中的条都遇到困难5、光子说量子论：1900年德国物理学家普朗克提出：电磁波的发射和吸收是不连续的，而是一份一份的，每一份电磁波的能量.光子论：1905年爱因斯坦提出：空间传播的光也是不连续的，而是一份一份的，每一份称为一个光子，光子具有的能量与光的频率成正比。即：. 其中是电磁波的频率，h为普朗克恒量：h=6.63×10346、光

5、子论对光电效应的解释金属中的自由电子，获得光子后其动能增大，当功能大于脱出功时，电子即可脱离金属表面，入射光的频率越大，光子能量越大，电子获得的能量才能越大，飞出时最大初功能也越大。7、光电效应方程：，Ek 是光电子的最大初动能，当Ek =0 时，nc为极限频率，nc=.8、光电效应和康普顿效应说明光的粒子性，干涉、衍射、偏振说明光的波动性9、光的波粒二象性 物质波 概率波 不确定性关系（1）大量光子表现出的波动性强，少量光子表现出的粒子性强；频率高的光子表现出的粒子性强，频率低的光子表现出的波动性强（2）实物粒子也具有波动性 这种波称为德布罗意波，也叫物质波。（3）从光子的概念上看，光波是一

6、种概率波（4）不确定性关系：10、1918-1922年康普顿（美）在研究石墨对X射线的散射时发现：光子在介质中和物质微粒相互作用，可以使光的传播方向发生改变，这种现象叫光的散射。 11、在光的散射过程中，有些散射光的波长比入射光的波长略大，这种现象叫康普顿效应。 12、光子的动量：p=h/三、原子核式结构模型1、电子的发现和汤姆生的原子模型：电子的发现：1897年英国物理学家汤姆生，对阴极射线进行了一系列研究，从而发现了电子。电子的发现表明：原子存在精细结构，从而打破了原子不可再分的观念。汤姆生的原子模型：1903年汤姆生设想原子是一个带电小球，它的正电荷均匀分布在整个球体

7、内，而带负电的电子镶嵌在正电荷中。2、粒子散射实验和原子核结构模型（1）粒子散射实验： 1909年，卢瑟福及助手盖革和马斯顿完成的。 装置： 现象：a. 绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来方向运动，不发生偏转。b. 有少数粒子发生较大角度的偏转c. 有极少数粒子的偏转角超过了90度，有的几乎达到180度，即被反向弹回。原子的核式结构模型：由于粒子的质量是电子质量的七千多倍，所以电子不会使粒子运动方向发生明显的改变，只有原子中的正电荷才有可能对粒子的运动产生明显的影响。如果正电荷在原子中的分布，像汤姆生模型那模均匀分布，穿过金箔的粒了所受正电荷的作用力在各方向平衡，粒了运动将不发生明显改变。散射实

8、验现象证明，原子中正电荷不是均匀分布在原子中的。1911年，卢瑟福通过对粒子散射实验的分析计算提出原子核式结构模型：在原子中心存在一个很小的核，称为原子核，原子核集中了原子所有正电荷和几乎全部的质量，带负电荷的电子在核外空间绕核旋转。原子核半径约为10-15m，原子轨道半径约为10-10m。3、几个考点（1）卢瑟福的粒子散射，说明了原子核核式结构。（2）汤姆孙发现电子，说明了原子可再分或原子有复杂结构.（3）放射性现象，说明了原子核具有复杂结构。4、玻尔理论（1）经典电磁理论不适用原子系统，玻尔从光谱学成就得到启发，利用普朗克的能量量了化的概念，提了三个假设：a、定态假设：原子只能处于一系列不

9、连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的b、跃迁假设：电子跃迁辐射成吸收一定频率的光子，光子的能量由Em-En =hv严格决定c、轨道量子化假设，原子的不同能量状态，跟电子不同的运行轨道相对应。（2）玻尔的氢子模型：氢原子的能级公式和轨道半径公式：氢原子中电子在第几条可能轨道上运动时，氢原子的能量En，和电子轨道半径rn分别为： 氢原子的能级图：n=3、4、5、6跃迁到n=2为可见光，频率由大到小>X光>紫外线>可见光其中射线来源于原子核，X光来源于核外内层电子跃迁，紫外线、可见光及红外线来源于最外层电子跃迁，其中n=1的定态称为基态。n=2以上的定态，称为激发态。光子，n

10、=3跃迁到n=1发出三种光子（）,则（3）玻尔模型只能解释氢原子，不能解释其他原子5、氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。1885年，巴耳末对当时已知的，在可见光区的14条谱线作了分析，发现这些谱线的波长可以用一个公式表示： n=3，4，5，式中R叫做里德伯常量，这个公式成为巴尔末公式。除了巴耳末系，后来发现的氢光谱在红外和紫个光区的其它谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式。氢原子光谱是线状谱，具有分立特征，用经典的电磁理论无法解释。四、原子核的组成1、天然放射现象的发现：1896年法国物理学家贝克勒耳首次发现，居里夫人继续研究发现了钋和镭成 份组 成性 质电离作用贯穿能力 射 线氦核组成的

11、粒子流很 强很 弱 射 线高速电子流较 强较 强 射 线高频光子很 弱很 强2、衰变：电荷数和质量数守恒，但质子数和中子数不守恒类 型衰变方程规 律 衰 变新 核 衰 变新核射线是伴随衰变放射出来的高频光子流，衰变不能同时发生在衰变中新核质子数多一个，而质量数不变是由于3、半衰期：放射性元素的原子核的半数发生衰变所需要的时间，称该元素的半衰期。半衰期与物理及化学环境无关4、放射性的应用与防护 放射性同位素人工放射性同位素1000多种，天然的只有40多种正电子的发现：用粒子轰击铝时，发生核反应。1934年，约里奥·居里和伊丽芙·居里 （小居里） 发现经过粒子轰击的铝片中含有放

12、射性磷发生+衰变，放出正电子与天然的放射性物质相比，人造放射性同位素： 放射强度容易控制 可以制成各种需要的形状 半衰期更短 放射性废料容易处理放射性同位素的应用A、由于射线贯穿本领强，可以用来射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹B、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，来检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度等，从而实现自动控制C、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，以消除化纤、纺织品上的静电D、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良种，也可以利用它杀菌、治病等二、作为示踪原子：用于工业、农业及生物研究等.5、核力与结合能 质量亏损核力是短程力、核力具有饱和性、核力与具有电荷无关性 比结

13、合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。质量亏损：核聚变与核裂变都会放出能量，质量都会减少，核电站与原子弹为核裂变，氢弹与太阳内部为核聚变爱因斯坦质能方程 E=mc2 E=m·c2 1uc2=931.5MeV (表示1u 的质量变化相当于931.5Me V的能量改变)6、核反应方程熟记一些实验事实的核反应方程式。（1）卢瑟福用粒子轰击氦核，发现质子：（2）贝克勒耳发现天然放射现象：衰变 衰变 （3） 查德威克用粒子轰击铍核打出中子 （4） 小居里（约里奥-居里）发现正电子 和（5） 轻核聚变 （6） 重核聚变 7、熟记一些粒子的符号 粒子（）、质子（）、中子（）、电子（

14、）、氘核（）、氚核（）8、重核裂变 核聚变释放核能的途径裂变和聚变（1）裂变反应：裂变：重核在一定条件下转变成两个中等质量的核的反应，叫做原子核的裂变反应。例如：链式反应：在裂变反应用产生的中子，再被其他铀核浮获使反应继续下去。链式反应的条件：裂变时平均每个核子放能约1Mev能量1kg全部裂变放出的能量相当于2500吨优质煤完全燃烧放出能量（2）聚变反应：聚变反应：轻的原子核聚合成较重的原子核的反应，称为聚变反应。例如：平均每个核子放出3Mev的能量聚变反应的条件；几百万摄氏度的高温高考物理选择题35题第1小题辨析一太阳辐射、黑体辐射1（错误）太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应。解析：

15、太阳内部有大量的氢核，太阳内部温度极高，满足氢核发生聚变的条件2（正确）太阳不断向外辐射能量，太阳质量应不断减小，日地距离应不断增大，地球公转速度应不断减小。3（正确）我们周围的一切物体都在辐射电磁波。4（正确）黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。二波粒二象性1（错误）牛顿的“微粒说”、惠更斯的“波动说”、爱因斯坦提出了“光子说”都圆满地说明了光的本性。解析：牛顿的微粒说，把光看成是宏观意义上的微粒，他解释光直线传播，与宏观物体一样，受力为0，作匀速直线运动。解释反射，光微粒在碰撞到界面，获得冲量而改变运动方向。但他不能解释两列光相遇，光微粒相碰问题。 惠更斯的波动说，可解释光

16、的衍射，干涉，叠加。可是光可在真空中传播，他却无法解释。 麦克斯韦，说光是一种电磁波，并预言光在真空中速度，被后来的科学证实。也回答了真空中传播问题。可是，对以后发现的光电效应却无能为力。 后来，发现光电效应，按传统的波动理论，波德能量由振幅决定，与频率无关，可是光电效应表明，光的能量与频率有关，与振幅无关。于是爱因斯坦提出光子说，其认为光子能量E=hv，其中的v是指光的频率，这就埋下波粒二象性的根源。后来发现氢原子特征光谱不连续，说明光的粒子性。显然它与牛顿的微粒说是有区别的。2（错误）光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏观概念上的波，也可以看成微观概念的粒子。解析：波粒二象性是指一切物质

17、同时具备波的特质及粒子的特质。波粒二象性是量子力学中的一个重要概念。 在经典力学中，研究对象总是被明确区分为两类：波和粒子。前者的典型例子是光，后者则组成了我们常说的“物质”。1905年，爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释，人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。1924年，德布罗意提出“物质波”假说，认为和光一样，一切物质都具有波粒二象性。根据这一假说，电子也会具有干涉和衍射等波动现象，这被后来的电子衍射试验所证实。 “波”和“粒子”的数学关系 物质的粒子性由能量 E 和动量 p 刻划，波的特征则由频率 和波长 表达，这两组物理量由普朗克常数 h 所联系。3（正确）大量光子产生的效果往

18、往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示粒子性。4（正确）光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率多的地方。5（正确）光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性。6（错误）光既有粒子性，又有波动性，实物粒子只具有粒子性，没有波动性。解析：同27（错误）宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性。解析：根据德布罗意波长=h/p知，宏观物体的动量较大，德布罗意波长较短，波动性不明显。8（正确）电子束通过铝箔时可能产生衍射图样。9（正确）当原子处于不同的能级时，电子在各处出现的概率是不一样的。10（正确）用质子流工作的显微镜比用相同速度的电子流工作的显微镜分辨率高。11

19、（错误）物质波是一种概率波，在微观物理学中可以用“轨迹”来描述粒子运动。解析：物质波是一种概率波，在微观物理学中不可用“轨迹”来描述粒子的运动，粒子在空间各个点出现的几率符合波函数规律。三光电效应、康普顿效应1（错误）现在我们知道，光就是一份一份的能量。解析：正确的说法应该是；光的能量是一份一份的。 “光是一份一份的能量”的意思等于说光是纯粹的能量，但实际上光不仅仅只是能量。一个光子不仅携带着一份能量，同时它还携带着一份动量以及一份角动量。光就是电磁波，光是一个个的光子，每个光子就是一份能量。 不只是电磁波，按照量子力学观点，所有的能量都是一份一份的。2（错误）爱因斯坦提出的光子说否定了光的波

20、动说。解析：爱因斯坦提出光子说并没有否定了光的波动说，光子的能量E=h中的频率V就具有波动性的特征。3（错误）爱因斯坦提出光是一种电磁波。解析：麦克斯韦提出光是中电磁波。4（错误）麦克斯韦提出光子说，成功地解释了光电效应。解析：普朗克提出光子说，爱因斯坦成功地解释了光电效应。5（正确）爱因斯坦提出光子说，并给出了光子能量E=hv。6（正确）爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说。7（错误）在光电效应现象中，入射光的强度越大，光电子的最大初动能越大。解析：在光电效应现象中，入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大，与入射光的强度无关。8（错误）一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因

21、为该束光的照射时间太短。解析：只有当入射光的频率大于极限频率时，才会发生光电效应，与光照时间长短无关。发生光电效应的条件就是光子的能量大于或者等于金属的逸出功。而光子的能量E=hf，f为频率。当f较小时，EW，就不能发生光电效应，没有电子逸出。对于光而言，光速等于波长×频率，速度不变，频率小，波长长。9（错误）对于某种金属，只要入射光的强度足够大，就会发生光电效应。解析：光电效应和光的强度无关。当照射光的频率v大于金属板的极限频率时，金属板上的电子才会逸出。频率越大，电子的初动能越大。10（错误）光电效应现象中，光电子的最大初动能与照射光的频率成正比。解析：根据爱因斯坦光电效应方程E

22、k=h-W，可知，光电子的最大初动能随着照射光的频率增大而增大，但不是正比。11（正确）对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于此波长，才能产生光电效应。12（正确）康普顿效应表明光子除了能量之外还具有动量。13（错误）光电效应揭示了光的粒子性，而康普顿效应则反映了光的波动性。解析：光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外还具有动量。四原子核式结构模型1（正确）卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子核式结构模型。2（错误）卢瑟福的粒子散射实验揭示了原于核有复杂结构。解析：这个实验并没有使原子核分解从而研究原子核的内部，该

23、实验只是发现了原子的核式结构，即原子的绝大部分质量和所有的正电荷都集中在一个很小的核上。3（正确）卢瑟福的粒子散射实验可以估测原子核的大小。4（错误）粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的。解析：粒子散射实验的结果证明原子是由原子核和核外电子构成。5（错误）粒子散射实验正确解释了玻尔原子模型。五玻尔能级结构模型1（正确）波尔的原子结构理论是在卢瑟福的核式结构学说基础上引进了量子理论。2（正确）玻尔的跃迁假设是根据原子的特征光谱提出的。3（错误）玻尔理论是依据粒子散射实验分析得出的。解析：卢瑟福提出原子核式结构模型，这一模型与经典物理理论之间存在着尖锐矛盾，原子将不断辐射能量而不可能稳

24、定存在；原子发射连续谱，而不是实际上的离散谱线。波尔着眼于原子的稳定性，吸取了普朗克、爱因斯坦的量子概念，提出原子结构的玻尔理论。4（正确）每种原子都有自己的特征光谱，可利用它来鉴别物质和确定物质的组成。5（错误）氢原子的能级是不连续的，但辐射光子的能量却是连续的。解析：根据玻尔理论，氢原子的能级是不连续的，氢原子辐射光子的能量是不连续的。6（正确）对于氢原子，量子数越大，其电势能也越大。7（错误）氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动加速度增大。解析：辐射出一个光子从高能级向低能级跃迁，电子绕核旋转的半径变小，库仑力增加，加速度增加，由于是电场力做正功，氢原子的电势能减少

25、。8（正确）氢原子核外电子从小半径轨道跃迁到大半径轨道时，电子的动能减小，电势能增大，总能量增大。9（正确）当氢原子从n=4的状态跃迁到n=2的状态时，发射出光子。10（错误）大量氢原子从n4的激发态跃迁到n2的激发态时，可以产生4种不同频率的光子。解析：大量氢原子从n=4的激发态跃迁到n=2的激发态时，会产生3种不同频率的光子，即n=4跃迁到n=2，n=4跃迁到n=3，n=3跃迁到n=2。六、衰变1（正确）天然放射现象的发现揭示了原于核有复杂的结构。2（错误）原子核衰变可同时放出、射线，它们都是电磁波。解析：放射性元素一次衰变只能产生射线或射线中的一种， 不是电磁波，是电磁波， 射线，又称粒

26、子流，是原子核能级跃迁时释放出的射线，是波长短于0.2埃的电磁波。电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、X-射线和伽马射线等等。人眼可接收到的电磁辐射，波长大约在380至780纳米之间，称为可见光。只要是本身温度大于绝对零度的物体，都可以发射电磁辐射，而世界上并不存在温度等于或低于绝对零度的物体。3（错误）射线、射线、射线本质上都是电磁波，且的波长最短。解析：a射线是氢核,射线是高速电子流,不是电磁波，射

27、线是指的很宽的一个频率范围的射线,射线是目前发现的波长最短的电磁波，波长小于0.1埃 1埃=0.1纳米=10的-10次方米。4（正确）在、这三种射线中，射线穿透能力最强，射线电离能力最强。5（错误）发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4。解析：衰变是原子核自发放射粒子的核衰变过程。粒子是电荷数为2、质量数为4的氦核He。1896年A.-H.贝可勒尔发现放射性后，人们花了很大力量研究衰变。E.卢瑟福和他的学生经过整整10年的努力，终于在1908年直接证明了粒子就是氦原子核 He-4。粒子是2个中子和2个质子构成的核心，所以在发生时衰变时，是质量数减少4，中子数减少2，质子

28、数减少2。6（错误）射线为原子的核外电子电离后形成的电子流。解析：射线是原子核内一个中子变成一个质子过程中放出 一个高速电子，属于高速电子流。7（错误）射线的电子是原子核外电子释放出来而形成的。解析：衰变放出射线是原子核内一个中子变成一个质子和一个高速电子。8（正确）衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的。9（错误）衰变中产生的射线实际是原子的核外电子挣脱原子核束缚而形成的。解析：衰变是由原子核自发地放射出粒子或俘获一个轨道电子而发生的转变。 这里最重要的是 衰变过程中的主角是原子核，任何结果都是原子核做出的，所以放射粒子是原子核放射出的电子而不是来源于核外电子，虽然都是电子

29、但是来源不同。10（错误）发生一次衰变，该原子外层就失去一个电子。解析：同911（错误）放射性元素发生衰变时，新核的化学性质不变。解析：原子核发生衰变后，新核的核电荷数发生变化，新核即新物质的化学性质理应发生变化。12（错误）射线一般伴随着或射线产生，在三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力也最强。解析：在、这三种射线中，射线穿透能力最强，射线电离能力最强。13（错误）射线是一种来源是原子核衰变过程中受激发的电子从高能级向低能级跃迁时发出的。解析：不是原子跃迁，原子的跃迁实质上就是核外电子的跃迁，一般只能发射x射线！只有原子核的跃迁才能发出射线，当然，射线和x射线本身的界限也不是很明显，所以

30、有的原子跃迁也能发出一些低能的射线。14（错误）治疗脑肿瘤的“刀”是利用了射线电离本领大的特性。解析：治疗脑肿瘤的“”刀是利用了射线贯穿本领强的特性15（错误）x射线是处于激发态的原子核辐射的。解析：不是 ,x射线又叫伦琴射线,它是由原子内层电子跃迁时发射的波长很短的电磁波 16（错误）铀核（U）衰变为铅核（Pb)的过程中，要经过8次衰变和10次衰变。解析：根据原子核经过一次衰变，电荷数减小2，质量数减小4，一次衰变后电荷数增加1，质量数不变，得铀核（）衰变为铅核（Pb）的过程中，要经过8次衰变和6次衰变。七半衰期1（正确）原子核的半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关。2（正确）同一种放射性元素处于单质状态或化合物状态，其半衰期相同。3（错误）放射性