高考物理大二輪專題復(fù)習 專題八 第2課時 原子物理和動量專題突破課件

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1、專 題 八 自 選 模 塊第2課時原子物理和動量 知 識 方 法 聚 焦 熱 點 考 向 例 析欄目索引知識方法聚焦 知識回扣 1(1)軌道軌道 (2)能量能量 (3)一定頻率一定頻率3.氦核流氦核流 光子光子4.(1)核反應(yīng)核反應(yīng) 質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù) 電荷數(shù)電荷數(shù) (2)質(zhì)量質(zhì)量 正比正比 mc2 mc2(3)聚變聚變知識方法聚焦 知識回扣 5(1)大于大于 增大增大 無關(guān)無關(guān) 強度強度 (2)hW06(1)大小相等、方向相反大小相等、方向相反 (2)合力為零合力為零 所受外力的合所受外力的合力為零力為零 7動量守恒動量守恒 彈性彈性8(3)能量能量知識方法聚焦規(guī)律方法1在書寫核反應(yīng)方程時，一般先

2、滿足在書寫核反應(yīng)方程時，一般先滿足 守恒，后滿足守恒，后滿足 守恒守恒2在處理粒子的碰撞和衰變問題時，通常應(yīng)用動量守恒定在處理粒子的碰撞和衰變問題時，通常應(yīng)用動量守恒定律、質(zhì)能方程綜合分析律、質(zhì)能方程綜合分析質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)電荷數(shù)電荷數(shù)熱點考向例析考向1原子物理基礎(chǔ)知識、核反應(yīng)與動量的組合例例1(1)下列說法正確的是下列說法正確的是_A.玻爾原子理論不僅能解釋氫原子光譜，而且也能解釋其他原玻爾原子理論不僅能解釋氫原子光譜，而且也能解釋其他原 子光譜子光譜B.法國物理學家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，說明原子核具法國物理學家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，說明原子核具 有復(fù)雜結(jié)構(gòu)有復(fù)雜結(jié)構(gòu)C. U的半衰期

3、約為的半衰期約為7億年，隨著地球環(huán)境的不斷變化，半衰期億年，隨著地球環(huán)境的不斷變化，半衰期 可能變短可能變短D.處于處于n3激發(fā)態(tài)的一群氫原子，自發(fā)躍遷時能發(fā)出激發(fā)態(tài)的一群氫原子，自發(fā)躍遷時能發(fā)出3種不同頻種不同頻 率的光子率的光子BD由動量守恒得由動量守恒得m0v0m1v1m2v2又又m1v12m2v21.核反應(yīng)方程的書寫核反應(yīng)方程的書寫(1)核反應(yīng)過程一般不可逆，所以核反應(yīng)方程中用核反應(yīng)過程一般不可逆，所以核反應(yīng)方程中用“”“”表示方向表示方向而不能用等號代替而不能用等號代替(2)核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒，但核反應(yīng)前后的總質(zhì)量核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒，但核反應(yīng)前后的總質(zhì)量一

4、般會發(fā)生變化一般會發(fā)生變化(質(zhì)量虧損質(zhì)量虧損)且釋放出核能且釋放出核能(3)核反應(yīng)的生成物一定要以實驗為基礎(chǔ)，不能只依據(jù)兩個守恒規(guī)核反應(yīng)的生成物一定要以實驗為基礎(chǔ)，不能只依據(jù)兩個守恒規(guī)律憑空杜撰出生成物來寫核反應(yīng)方程律憑空杜撰出生成物來寫核反應(yīng)方程以題說法2原子核的衰變原子核的衰變(1)衰變實質(zhì)：衰變實質(zhì)：衰變是原子核中的衰變是原子核中的2個質(zhì)子和個質(zhì)子和2個中子結(jié)合成一個個中子結(jié)合成一個氦核并射出；氦核并射出；衰變是原子核中的一個中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和一衰變是原子核中的一個中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和一個電子，再將電子射出；個電子，再將電子射出；衰變伴隨著衰變伴隨著衰變或衰變或衰變同時發(fā)生，衰變同時發(fā)

5、生，不改變原子核的質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)，以光子形式釋放出衰變過程不改變原子核的質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)，以光子形式釋放出衰變過程中產(chǎn)生的能量中產(chǎn)生的能量(2)衰變的快慢由原子核內(nèi)部因素決定，跟原子所處的物理、化衰變的快慢由原子核內(nèi)部因素決定，跟原子所處的物理、化學狀態(tài)無關(guān)；半衰期是統(tǒng)計規(guī)律，對個別、少數(shù)原子無意義學狀態(tài)無關(guān)；半衰期是統(tǒng)計規(guī)律，對個別、少數(shù)原子無意義以題說法熱點考向例析考向2原子物理基礎(chǔ)知識、能級與動量的組合例例2(1)下列說法中正確的是下列說法中正確的是_A電子的衍射現(xiàn)象說明實物粒子也具有波動性電子的衍射現(xiàn)象說明實物粒子也具有波動性B裂變物質(zhì)體積小于臨界體積時，鏈式反應(yīng)不能進行裂變物質(zhì)體積小于

6、臨界體積時，鏈式反應(yīng)不能進行C原子核內(nèi)部一個質(zhì)子轉(zhuǎn)化成一個中子時，會同時釋放原子核內(nèi)部一個質(zhì)子轉(zhuǎn)化成一個中子時，會同時釋放 出一個電子出一個電子D235U的半衰期約為的半衰期約為7億年，隨地球環(huán)境的變化，半衰期億年，隨地球環(huán)境的變化，半衰期 可能變短可能變短AB(2)氫原子的能級如圖氫原子的能級如圖1所示有一群處于所示有一群處于n4能級的氫原子，若原子從能級的氫原子，若原子從n4向向n2躍遷時所躍遷時所發(fā)出的光正好使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，則：發(fā)出的光正好使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，則：這群氫原子發(fā)出的光中共有這群氫原子發(fā)出的光中共有_種頻率種頻率的光能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)；的光能使該金屬產(chǎn)生光電效

7、應(yīng)；從從n4向向n1躍遷時發(fā)出的光照射該金屬，所產(chǎn)生的光躍遷時發(fā)出的光照射該金屬，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為電子的最大初動能為_ eV.圖圖1解析解析一群處于一群處于n4能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，因為能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，因為n4向向n2躍遷所發(fā)生的光正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應(yīng)，躍遷所發(fā)生的光正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應(yīng)，所以只有所以只有n4躍遷到躍遷到n1，n4躍遷到躍遷到n2，n3躍遷到躍遷到n1，n2躍遷到躍遷到n1的光子能夠使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，即的光子能夠使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，即4種種逸出功逸出功W0.85 eV3.40 eV2.55 eV，從而，從而n4躍遷到躍遷到n1輻射

8、的光子能量最大，為輻射的光子能量最大，為0.85 eV13.6 eV12.75 eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動能根據(jù)光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動能EkmhW012.75 eV2.55 eV10.2 eV.答案答案410.2(3)如圖如圖2所示，質(zhì)量為所示，質(zhì)量為2m的小滑塊的小滑塊P和質(zhì)量為和質(zhì)量為m的小滑塊的小滑塊Q都視作質(zhì)點，與輕質(zhì)彈簧相連的都視作質(zhì)點，與輕質(zhì)彈簧相連的Q靜止在光滑水平面靜止在光滑水平面上上P以某一初速度以某一初速度v向向Q運動并與彈簧發(fā)生碰撞，問：彈運動并與彈簧發(fā)生碰撞，問：彈簧的彈性勢能最大時，簧的彈性勢能最大時，P、Q的速度各為多大？的速度各為多大？圖

9、圖2解析解析當彈簧的彈性勢能最大時，當彈簧的彈性勢能最大時，P、Q速度相等速度相等2mv0(2mm)v1以題說法關(guān)于原子躍遷要注意以下四個方面：關(guān)于原子躍遷要注意以下四個方面：(1)一群氫原子處于量子數(shù)為一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時，可能輻射的光譜條數(shù)的激發(fā)態(tài)時，可能輻射的光譜條數(shù)N .(2)只有光子能量恰好等于躍遷所需的能量只有光子能量恰好等于躍遷所需的能量(hEmEn)時，光時，光子才被吸收子才被吸收(3)“直接躍遷直接躍遷”只能對應(yīng)一個能級差，發(fā)射一種頻率的光只能對應(yīng)一個能級差，發(fā)射一種頻率的光子子“間接躍遷間接躍遷”能對應(yīng)多個能級差，發(fā)射多種頻率的光子能對應(yīng)多個能級差，發(fā)射多種頻

10、率的光子(4)入射光子能量大于電離能入射光子能量大于電離能(hEEn)時，光子一定能被原時，光子一定能被原子吸收并使之電離，剩余能量為自由電子的動能子吸收并使之電離，剩余能量為自由電子的動能熱點考向例析考向3原子物理基礎(chǔ)知識、光電效應(yīng)與動量的組合例例3(1)下列說法正確的是下列說法正確的是()A玻爾原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和玻爾原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和 躍遷的概念，成功地解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律躍遷的概念，成功地解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律B原子核發(fā)生原子核發(fā)生衰變時，新核與衰變時，新核與粒子的總質(zhì)量等于原來的原子核粒子的總質(zhì)量等于原來的原子核

11、 的質(zhì)量的質(zhì)量C氫原子的核外電子由離原子核較遠的軌道躍遷到離核較近的軌氫原子的核外電子由離原子核較遠的軌道躍遷到離核較近的軌 道上時氫原子的能量減少道上時氫原子的能量減少D在原子核中，比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固在原子核中，比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固解析解析因有質(zhì)量虧損，新核與因有質(zhì)量虧損，新核與粒子的總質(zhì)量小于原來的粒子的總質(zhì)量小于原來的原子核的質(zhì)量，原子核的質(zhì)量，B錯誤；錯誤；在原子核中，比結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越在原子核中，比結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固，所以牢固，所以D錯誤選錯誤選A、C.答案答案AC(2)如圖如圖3所示為研究光電效

12、應(yīng)的電路圖，對某金屬所示為研究光電效應(yīng)的電路圖，對某金屬用紫外線照射時，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)將滑動變用紫外線照射時，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)將滑動變阻器滑動片向右移動的過程中，電流表的示數(shù)不可阻器滑動片向右移動的過程中，電流表的示數(shù)不可能能_(選填選填“減小減小”、“增大增大”)如果改用如果改用頻率略低的紫光照射，電流表頻率略低的紫光照射，電流表_(選填選填“一定一定”、“可可能能”或或“一定沒一定沒”)有示數(shù)有示數(shù)圖圖3解析解析滑片向右滑動，滑片向右滑動，A、K間的正向電壓增大，到達間的正向電壓增大，到達A上上電子的個數(shù)增多或不變，所以電流增大或不變，不可能減??；電子的個數(shù)增多或不變，所以電流增大或

13、不變，不可能減小；因不確定金屬的截止頻率與紫光頻率的大小關(guān)系，故紫光照因不確定金屬的截止頻率與紫光頻率的大小關(guān)系，故紫光照射，可能會發(fā)生光電效應(yīng)，所以電流表可能有示數(shù)射，可能會發(fā)生光電效應(yīng)，所以電流表可能有示數(shù)答案答案減小可能減小可能(3)在光滑水平面上，一個質(zhì)量為在光滑水平面上，一個質(zhì)量為m、速度為、速度為v的的A球，與質(zhì)球，與質(zhì)量也為量也為m的另一靜止的的另一靜止的B球發(fā)生正碰，若它們發(fā)生的是彈球發(fā)生正碰，若它們發(fā)生的是彈性碰撞，碰撞后性碰撞，碰撞后B球的速度是多少？若碰撞后結(jié)合在一起，球的速度是多少？若碰撞后結(jié)合在一起，共同速度是多少？共同速度是多少？解析解析設(shè)設(shè)A、B球碰后的速度分別為

14、球碰后的速度分別為v1、v2，根據(jù)動量守恒根據(jù)動量守恒mvmv1mv2，聯(lián)立解得聯(lián)立解得v10，v2v；以題說法處理光電效應(yīng)問題的兩條線索處理光電效應(yīng)問題的兩條線索一是光的頻率，二是光的強度，兩條線索對應(yīng)的關(guān)系是：一是光的頻率，二是光的強度，兩條線索對應(yīng)的關(guān)系是：1光強光強光子數(shù)目多光子數(shù)目多發(fā)射光電子數(shù)多發(fā)射光電子數(shù)多光電流大光電流大2光子頻率高光子頻率高光子能量大光子能量大產(chǎn)生光電子的最大初動產(chǎn)生光電子的最大初動 能大能大針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練 (2014江蘇江蘇12C)(1)(單選單選)已知鈣和鉀的截止頻已知鈣和鉀的截止頻率分別為率分別為7.731014 Hz和和5.441014 Hz，在某種

15、單色光的，在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，比較它們表面逸出的具照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，比較它們表面逸出的具有最大初動能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的有最大初動能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的_A波長波長 B頻率頻率 C能量能量 D動量動量解析解析根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0.由題知由題知W鈣鈣W鉀鉀，所以鈣逸出的光電子的最大初動能較小所以鈣逸出的光電子的最大初動能較小鈣逸出的光電子的特點是：動量較小、波長較長、頻率較鈣逸出的光電子的特點是：動量較小、波長較長、頻率較小選項小選項A正確，選項正確，選項B、C、D錯誤錯誤答案答案A根據(jù)衰變規(guī)律

16、根據(jù)衰變規(guī)律m ，代入數(shù)據(jù)解得，代入數(shù)據(jù)解得t15.2天天01( )2tm15.2(3)牛頓的自然哲學的數(shù)學原理中記載，牛頓的自然哲學的數(shù)學原理中記載，A、B兩個玻兩個玻璃球相碰，碰撞后的分離速度和它們碰撞前的接近速度之璃球相碰，碰撞后的分離速度和它們碰撞前的接近速度之比總是約為比總是約為1516.分離速度是指碰撞后分離速度是指碰撞后B對對A的速度，接的速度，接近速度是指碰撞前近速度是指碰撞前A對對B的速度若上述過程是質(zhì)量為的速度若上述過程是質(zhì)量為2m的玻璃球的玻璃球A以速度以速度v0碰撞質(zhì)量為碰撞質(zhì)量為m的靜止玻璃球的靜止玻璃球B，且為對，且為對心碰撞，求碰撞后心碰撞，求碰撞后A、B的速度大小的速度大小解析解析設(shè)設(shè)A、B球碰撞后速度分別為球碰撞后速度分別為v1和和v2由動量守恒定律知：由動量守恒定律知：2mv02mv1mv2，