202X年高考物理二轮复习原子物理专题选修内容3_5综合课件

1、2019年高考物理复习年高考物理复习14. （选修（选修3-5）（）（1）有以下说法：）有以下说法：A当氢原子从当氢原子从n=4的状态跃迁到的状态跃迁到n=2的状态时，发的状态时，发射出光子射出光子B射线为原子的核外电子电离后形成的电子流射线为原子的核外电子电离后形成的电子流C光电效应揭示了光的粒子性，而康普顿效应则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反映了光的波动性D物质波是一种概率波，在微观物理学中可以用物质波是一种概率波，在微观物理学中可以用“轨迹轨迹”来描述粒子的运动来描述粒子的运动其中正确的是其中正确的是 A1（供选修（供选修3-5考生作答）考生作答） （1）以下

2、是有关近代物理内容的若干叙述：）以下是有关近代物理内容的若干叙述： A紫外线照射到金属锌板表面时能够光电效应，则紫外线照射到金属锌板表面时能够光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大的最大初动能也随之增大 B康普顿效应揭示了光的粒子性康普顿效应揭示了光的粒子性 C核子结合成原子核一定有质量亏损，释放出能量核子结合成原子核一定有质量亏损，释放出能量 D太阳内部发生的核反应是热核反应太阳内部发生的核反应是热核反应 E有有10个放射性元素的原子核，当有个放射性元素的原子核，当有5个原子核发生个原子核发生衰变所需

3、的时间就是该放射性元素的半衰期衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期 F用用 粒子轰击铍核（粒子轰击铍核（ ），可以得到碳核），可以得到碳核（ ）和质子）和质子 G氢原子的核外电子由较高能级迁到较低能级时，氢原子的核外电子由较高能级迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小势能减小 H在光的单缝衍射实验中，狭缝变窄，光子动量在光的单缝衍射实验中，狭缝变窄，光子动量的不确定量变大的不确定量变大 其中正确的有其中正确的有. Be94C126B C D G H2近几年，我国北京、上海等地利用引进的近几年，我国北京、上海等地利用引进

4、的“ 刀刀”成成功地为几千名脑肿瘤患者做了手术，功地为几千名脑肿瘤患者做了手术，“ 刀刀”由计算机由计算机控制，利用的是控制，利用的是 射线的特性。手术时患者不必麻醉，射线的特性。手术时患者不必麻醉，手术时间短、创伤小，患者恢复快，因而手术时间短、创伤小，患者恢复快，因而“ 刀刀”被誉被誉为为“神刀神刀”。关于。关于 射线的说法不正确的是射线的说法不正确的是 ( ) A 它是由原子内层电子受激发而产生的它是由原子内层电子受激发而产生的 B 它具有很高的能量，它不属于电磁波它具有很高的能量，它不属于电磁波 C 它具有很强的贯穿本领，但它的电离作用却很弱它具有很强的贯穿本领，但它的电离作用却很弱

5、D 它很容易发生衍射它很容易发生衍射 解：解：由电磁波谱的顺序可知，由电磁波谱的顺序可知， 射线的频率最大，穿透射线的频率最大，穿透能力最强，电离作用最弱；波长最小，不容易发生衍能力最强，电离作用最弱；波长最小，不容易发生衍射，它是由原子核受激发产生的。所以正确选项为射，它是由原子核受激发产生的。所以正确选项为C，A、B、D错误。错误。 A B D3选修选修35：(1)判断以下说法正误，请在相应的括号内打判断以下说法正误，请在相应的括号内打“”或或“”A我们周围的一切物体都在辐射电磁波我们周围的一切物体都在辐射电磁波 ( )B康普顿效应表明光子除了能量之外还具有动量康普顿效应表明光子除了能量之

6、外还具有动量 ( )CX射线是处于激发态的原子核辐射的射线是处于激发态的原子核辐射的 ( )D原子的核式结构是卢瑟福根据原子的核式结构是卢瑟福根据粒子散射现象提粒子散射现象提 出的出的( )E核子结合成原子核时要吸收能量核子结合成原子核时要吸收能量 ( )F放射性元素发生放射性元素发生衰变时，新核的化学性质不变衰变时，新核的化学性质不变 ( ) 4下列说法正确的是下列说法正确的是 ( ) A. 当氢原子从当氢原子从n=2的状态跃迁到的状态跃迁到n=6的状态时，发的状态时，发射出光子射出光子B. 放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变需要

7、的时间中有半数发生衰变需要的时间C. 同一元素的两种同位素的原子核具有相同的核同一元素的两种同位素的原子核具有相同的核子数子数D. 一个中子与一个质子结合成氘核时吸收能量一个中子与一个质子结合成氘核时吸收能量B5（2）（）（6分）（供选修分）（供选修3-5考生作答）考生作答）一个运动的一个运动的粒子撞击一个静止的粒子撞击一个静止的14N核，它们暂时核，它们暂时形成一个复合核，随即复合核迅速转化成一个质子形成一个复合核，随即复合核迅速转化成一个质子和另一个原子核已知复合核发生转化需要能量和另一个原子核已知复合核发生转化需要能量1.19MeV那么要想发生上述核反应，入射的那么要想发生上述核反应，入

8、射的粒子粒子的动能至少要多大？的动能至少要多大？解：解：粒子撞击粒子撞击14N核形成复合核核形成复合核,应遵循动量守恒应遵循动量守恒,即即v )mm(vm2101 由能量守恒可知，系统损失的动能变成复合核发生转由能量守恒可知，系统损失的动能变成复合核发生转化所需的能量，即化所需的能量，即MeV1911841212121201221201.)(vmv )mm(vm 联立两式解得入射联立两式解得入射粒子的动能粒子的动能MeV53121201.vm 6（供选修（供选修35考生作答）考生作答）（1）以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正）以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是确的是A太阳辐射

9、的能量主要来自太阳内部的核裂变反应太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B卢瑟福的卢瑟福的粒子散射实验可以估算原子核的大小粒子散射实验可以估算原子核的大小C一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为该束光的照射时间太短能是因为该束光的照射时间太短D按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大子总能量增大E发生一次发生一次衰变，该原子外层就失去一个电子衰变，该原子外层就失去一个电子F用质子流工作的显微镜比

10、用相同速度的电子流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工作的显微镜分辨率高G每种原子都有自己的特征光谱，可以利用它来每种原子都有自己的特征光谱，可以利用它来鉴别物质和确定物质的组成鉴别物质和确定物质的组成答：答： B D F G 7-2（8分）一静止的质量为分）一静止的质量为M的铀核的铀核（ ）发生）发生衰变转变成钍核（衰变转变成钍核（Th），放出的），放出的粒子速度为粒子速度为v0、质量为、质量为m假设铀核发生衰变时，假设铀核发生衰变时，释放的能量全部转化为释放的能量全部转化为粒子和钍核的动能粒子和钍核的动能.（1）写出衰变方程；）写出衰变方程；（2）求出衰变过程中释

11、放的核能。）求出衰变过程中释放的核能。U23892解：（解：（1）HeThU422349023892 （2）设钍核的反冲速度大小为）设钍核的反冲速度大小为v, 由动量守恒定律由动量守恒定律, 得得:0mv0(Mm)vmMmvv 02202121v )mM(mvE )mM(Mmv 2208. (12分分)(选修选修3-5试题试题) (1)科学研究表明：太阳和许多恒星发光是内部核聚科学研究表明：太阳和许多恒星发光是内部核聚变的结果太阳内部的聚变绝大多数是质子一质子循变的结果太阳内部的聚变绝大多数是质子一质子循环反应链，反应方程为：环反应链，反应方程为：eeHHH 01211111HeHH32211

12、1 HHeXHe1142322 其中其中 为正电子，为正电子，e为中微子在上述太阳内部的质为中微子在上述太阳内部的质子一质子循环反应中，粒子子一质子循环反应中，粒子X是是_，核反应中产，核反应中产生的正电子生的正电子( )是原子核内是原子核内_转变为转变为_时释时释放的放的e01e01He32质子质子中子中子 (2) 铝的逸出功铝的逸出功W0=6.7210-19J，现将波长，现将波长=200nm的光的光照射铝的表面求：照射铝的表面求： 光电子的最大初动能光电子的最大初动能(普朗克常量普朗克常量h=6.6310-34Js) 若射出的具有最大初动能的光电子与一静止的电子若射出的具有最大初动能的光电

13、子与一静止的电子发生正碰发生正碰,则碰撞中两电子电势能增加的最大值是多少则碰撞中两电子电势能增加的最大值是多少?(2)解：解： Ek=h-W0 /c Ek=3.22510-19J增加的电势能来自系统损失的动能，发生完全非弹增加的电势能来自系统损失的动能，发生完全非弹性碰撞时电势能最大性碰撞时电势能最大由动量守恒由动量守恒 mv0=2mv损失的动能：损失的动能：J10612212119220 .mvmvEk 9【物理【物理35】(8分分)某实验室工作人员，用初速度某实验室工作人员，用初速度v0=0.09c（c为真空中的光速）的为真空中的光速）的 粒子，轰击静止粒子，轰击静止的氮原子核的氮原子核

14、，产生了质子，产生了质子 若某次碰撞可看若某次碰撞可看作对心正碰，碰后新核与质子同方向运动，垂直磁作对心正碰，碰后新核与质子同方向运动，垂直磁场方向射入磁场，通过分析偏转半径可得出新核与场方向射入磁场，通过分析偏转半径可得出新核与质子的速度大小之比为质子的速度大小之比为 1:20，已知质子质量为，已知质子质量为m 写出核反应方程写出核反应方程 求出质子的速度求出质子的速度v 若用上述两个质子发生对心弹性碰撞，则每个质若用上述两个质子发生对心弹性碰撞，则每个质子的动量变化量是多少子的动量变化量是多少?(保留两位有效数字保留两位有效数字) N147H11解：解： 核反应方程为核反应方程为 HONH

15、e1117814742 粒子、新核的质量分别为粒子、新核的质量分别为4m、17m，质子的，质子的速度为速度为v，对心正碰，由动量守恒定律得：，对心正碰，由动量守恒定律得：mvvmmv 201740解出解出 v=0.19c 质量相等且弹性碰撞，交换速度。对某一质子，质量相等且弹性碰撞，交换速度。对某一质子，选其末动量方向为正方向，则选其末动量方向为正方向，则P2=mv, Pl= mv, 12PPP 故解出故解出P=0.38mc，方向与末动量方向一致，方向与末动量方向一致 10.（2）（）（6分）某些建筑材料可产生放射性气体分）某些建筑材料可产生放射性气体氡，氡可以发生氡，氡可以发生或或衰变，如果

16、人长期生活在氡衰变，如果人长期生活在氡浓度过高的环境中，那么，氡经过人的呼吸道沉积浓度过高的环境中，那么，氡经过人的呼吸道沉积在肺部，并大量放出射线，从而危害人体健康。原在肺部，并大量放出射线，从而危害人体健康。原来静止的质量为来静止的质量为M的氡核（的氡核（ ）发生一次）发生一次衰变衰变生成新核钋（生成新核钋（Po）。已知衰变后的）。已知衰变后的粒子的质量为粒子的质量为m、电荷量为、电荷量为q、速度为、速度为v，并假设衰变过程中释放，并假设衰变过程中释放的核能全部转化为的核能全部转化为粒子和新核的动能。（注：涉粒子和新核的动能。（注：涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计）及动量问题时，亏损的

17、质量可忽略不计）写出衰变方程；写出衰变方程；求出衰变过程中的质量亏损。求出衰变过程中的质量亏损。Rn22286解：解：HePoRn422188422286 v设新核钋的速度为设新核钋的速度为由动量守恒定律由动量守恒定律v )mM(mv 解得解得vmMmv 衰变过程中释放的核能为衰变过程中释放的核能为222121v )mM(mvE 由爱因斯坦质能方程，得：由爱因斯坦质能方程，得：2cmE 解得：解得：222c )mM(mMvm 11静止在匀强磁场中的原子核，当它放出一个静止在匀强磁场中的原子核，当它放出一个粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得粒子和粒子和反

18、冲核轨道半径之比为反冲核轨道半径之比为44：1，下列说法正确的是，下列说法正确的是（ ）A两个圆轨道为外切圆两个圆轨道为外切圆 B原放射性元素的原子的核电荷数为原放射性元素的原子的核电荷数为88C反冲核的质量数为反冲核的质量数为176 D粒子与反冲核的速度之比为粒子与反冲核的速度之比为44：1A解见下页解见下页解：解： 粒子和反冲核都带正电，由动量守恒定律粒子和反冲核都带正电，由动量守恒定律 MV+mv = 0 两者速度方向相反，两个圆轨道为外两者速度方向相反，两个圆轨道为外切圆，切圆，A对。对。b,qBqmvr1 882441 abbarrqq90 baqq原放射性元素的原子的核电荷数为原放

19、射性元素的原子的核电荷数为90，B错错核反应方程为：核反应方程为：HeRaTh422288823290 反冲核的质量数不是反冲核的质量数不是176，1574228 mMvvbaC、D错错 12太阳内部的核聚变可以释放出大量的能量，太阳内部的核聚变可以释放出大量的能量，这些能量以电磁辐射的形式向四面八方辐射出去，其这些能量以电磁辐射的形式向四面八方辐射出去，其总功率达总功率达P0=3.81026W （1）估算一下太阳每秒钟减少多少吨质量）估算一下太阳每秒钟减少多少吨质量 （2）若日、地间的距离为）若日、地间的距离为L=1.51011m，地球半，地球半径径R=6.4106m，每天地球可获得太阳辐射

20、的能量为，每天地球可获得太阳辐射的能量为多少焦耳。多少焦耳。 （3）假设原始太阳全部由质子和电子组成，而太）假设原始太阳全部由质子和电子组成，而太阳中的核反应都是阳中的核反应都是 且只有且只有10%的质子可供的质子可供“燃烧燃烧”试估算太阳的寿试估算太阳的寿命。（太阳质量命。（太阳质量M=2.01030kg， 质子质量质子质量m0=1.6710-27kg） ,MevHeeH28224420111 解：解： （1）太阳每秒钟减少的能量）太阳每秒钟减少的能量J1083250 .tPE2mcE 由由kg10249 .m（2）每天地球获得的能量）每天地球获得的能量J1051 J10461051436002410834222621126220 .).().(.RLtPE （3）太阳含质子的个数）太阳含质子的个数0mMn 10%质子燃烧所释放的能量质子燃烧所释放的能量MeVn%E28410 太阳寿命：太阳寿命：年1011105310170 .s.PEt13.B题在题在“云室云室”中加一匀强电场，通过