高考物理二輪復(fù)習 專題五 原子結(jié)構(gòu)和原子核課件

【備考策略】 2017年 高 考 考 綱 要 求 選 修 3 5由 選 考 變 為必 考 ， 這 部 分 內(nèi) 容 可 能 在 高 考 題 中 以 選 擇 題 的 形 式 出 現(xiàn) ，與 往 年 不 同 的 是 ： 選 擇 題 由 5個 選 項 變 為 4個 選 項 。 復(fù) 習 時重 點 掌 握 氫 原 子 能 級 結(jié) 構(gòu) 和 能 級 公 式 ； 光 電 效 應(yīng) 規(guī) 律 和 愛因 斯 坦 光 電 效 應(yīng) 方 程 ； 核 反 應(yīng) 方 程 式 的 書 寫 ； 原 子 核 的 衰變 及 半 衰 期 ； 結(jié) 合 能 和 核 能 的 計 算 等 。 氫原子能級光電效應(yīng)規(guī) 律 方 法 2.愛因斯坦光電效應(yīng)方程及圖象表示(1)Ek h W0(2)用 圖 象 表 示 光 電 效 應(yīng) 方 程 (如 圖 1所 示 ) 極 限 頻 率 ： 圖 線 與 軸 交 點 的 橫 坐 標 0 逸 出 功 ： 圖 線 與 Ek軸 交 點 的 縱 坐 標 的值 W0 E 普 朗 克 常 量 ： 圖 線 的 斜 率 k h圖 1 精 典 題 組 1.氫 原 子 的 部 分 能 級 如 圖 2所 示 ， 氫 原 子 吸 收 以 下 能 量 可 以從 基 態(tài) 躍 遷 到 n 2能 級 的 是 ( )圖 2A.10.2 eV B.3.4 eVC.1.89 eV D.1.51 eV 解析由玻爾的躍遷理論知，從基態(tài)躍遷到n2能級需吸收的能量為兩個能級的差，E3.4 eV(13.6 eV)10.2 eV，故選A。答案 A 2.(多 選 )2014山東理綜，39(1)氫 原 子 能 級 如 圖 3， 當 氫 原子 從 n 3躍 遷 到 n 2的 能 級 時 ， 輻 射 光 的 波 長 為 656 nm。以 下 判 斷 正 確 的 是 ( ) 圖 3 A.氫 原 子 從 n 2躍 遷 到 n 1的 能 級 時 ， 輻 射 光 的 波 長 大 于656 nmB.用 波 長 為 325 nm的 光 照 射 ， 可 使 氫 原 子 從 n 1躍 遷 到 n 2的 能 級C.一 群 處 于 n 3能 級 上 的 氫 原 子 向 低 能 級 躍 遷 時 最 多 產(chǎn) 生 3種 譜 線D.用 波 長 為 633 nm的 光 照 射 ， 不 能 使 氫 原 子 從 n 2躍 遷 到 n 3的 能 級 答案 CD 3.如 圖 4所 示 ， 當 弧 光 燈 發(fā) 出 的 光 經(jīng) 一 狹 縫 后 ， 在 鋅 板 上 形成 明 暗 相 間 的 條 紋 ， 同 時 與 鋅 板 相 連 的 驗 電 器 鋁 箔 有 張 角 ，則 該 實 驗 ( ) 圖 4 A.只 能 證 明 光 具 有 波 動 性B.只 能 證 明 光 具 有 粒 子 性C.只 能 證 明 光 能 夠 發(fā) 生 衍 射D.證 明 光 具 有 波 粒 二 象 性解析弧光燈發(fā)出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，這是光的衍射，證明了光具有波動性，驗電器鋁箔有張角，說明鋅板發(fā)生了光電效應(yīng)，則證明了光具有粒子性，所以該實驗證明了光具有波粒二象性，D正確。答案 D 4.(多 選 )在 光 電 效 應(yīng) 實 驗 中 ， 用 頻 率 為 的 光 照 射 光 電 管 陰 極 ，發(fā) 生 了 光 電 效 應(yīng) ， 下 列 說 法 正 確 的 是 ( )A.增 大 入 射 光 的 強 度 ， 光 電 流 增 大B.減 小 入 射 光 的 強 度 ， 光 電 效 應(yīng) 現(xiàn) 象 消 失 C.改 用 頻 率 小 于 的 光 照 射 ， 一 定 不 發(fā) 生 光 電 效 應(yīng)D.改 用 頻 率 大 于 的 光 照 射 ， 光 電 子 的 最 大 初 動 能 變 大 答案 AD 5.愛 因 斯 坦 因 提 出 了 光 量 子 概 念 并 成 功 地 解 釋 光 電 效 應(yīng) 的 規(guī)律 而 獲 得 1921年 諾 貝 爾 物 理 學 獎 。 某 種 金 屬 逸 出 光 電 子 的最 大 初 動 能 Ekm與 入 射 光 頻 率 的 關(guān) 系 如 圖 5所 示 ， 其 中 0為 極 限 頻 率 。 從 圖 中 可 以 確 定 的 是 ( )圖 5 A.逸 出 功 與 有 關(guān)B.Ekm與 入 射 光 強 度 成 正 比C.當 0時 ， 會 逸 出 光 電 子D.圖 中 直 線 的 斜 率 與 普 朗 克 常 量 有 關(guān)解析由愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0和W0h0(W0為金屬的逸出功)可得，Ekhh0，可見圖象的斜率表示普朗克常量，D正確；只有 0時才會發(fā)生光電效應(yīng)，C錯；金屬的逸出功只和金屬的極限頻率有關(guān)，與入射光的頻率無關(guān)，A錯；最大初動能取決于入射光的頻率，而與入射光的強度無關(guān)，B錯。答案 D 原子核的衰變及半衰期規(guī) 律 方 法 1.衰變規(guī)律及實質(zhì)(1)衰 變 和 衰 變 的 比 較 (2)射 線 ： 射 線 經(jīng) 常 是 伴 隨 著 衰 變 或 衰 變 同 時 產(chǎn) 生 的 。2.半衰期(1)影 響 因 素 ： 放 射 性 元 素 衰 變 的 快 慢 是 由 核 內(nèi) 部 自 身 的 因 素決 定 的 ， 跟 原 子 所 處 的 化 學 狀 態(tài) 和 外 部 條 件 沒 有 關(guān) 系 。3.衰變次數(shù)的確定方法先 由 質(zhì) 量 數(shù) 的 改 變 確 定 衰 變 的 次 數(shù) ， 然 后 再 根 據(jù) 衰變 規(guī) 律 確 定 衰 變 的 次 數(shù) 。 精 典 題 組 1.(多 選 )關(guān) 于 天 然 放 射 性 ， 下 列 說 法 正 確 的 是 ( )A.原 子 序 數(shù) 小 于 83的 元 素 都 不 能 發(fā) 生 衰 變B.放 射 性 元 素 的 半 衰 期 與 外 界 的 溫 度 有 關(guān)C.放 射 性 元 素 與 別 的 元 素 形 成 化 合 物 時 仍 具 有 放 射 性 且 半衰 期 不 變D.一 個 原 子 核 在 一 次 衰 變 中 可 同 時 放 出 和 兩 種 射 線 或 者和 兩 種 射 線 解析原子序數(shù)小于83的元素也有可能發(fā)生衰變，故A錯誤；放射性元素的半衰期由原子核內(nèi)部的結(jié)構(gòu)決定，與外界物理作用及化學性質(zhì)等無關(guān)，故B錯誤，C正確；一個原子核在一次衰變中，要么是衰變、要么是衰變，并同時伴隨著能量的釋放，即射線，故D正確。答案 CD 答案 B 圖 6 答案 B 答案 C 核反應(yīng)與核能規(guī) 律 方 法 (1)根 據(jù) E mc2計 算 ， 計 算 時 m的 單 位 是 “kg”， c的 單 位是 “m/s”， E的 單 位 是 “J”。(2)根 據(jù) E m 931.5 MeV計 算 。 因 1原 子 質(zhì) 量 單 位 (u)相當 于 931.5 MeV的 能 量 ， 所 以 計 算 時 m的 單 位 是 “u”， E的單 位 是 “MeV”。 精 典 題 組 答案 AC 答案 AC 3.已 知 氦 原 子 的 質(zhì) 量 為 MH eu， 電 子 的 質(zhì) 量 為 me u， 質(zhì) 子 的 質(zhì)量 為 mp u， 中 子 的 質(zhì) 量 為 mn u， u為 原 子 質(zhì) 量 單 位 ， 且 由愛 因 斯 坦 質(zhì) 能 方 程 E mc2可 知 ： 1 u對 應(yīng) 于 931.5 MeV的能 量 ， 若 取 光 速 c 3 108 m/s， 則 兩 個 質(zhì) 子 和 兩 個 中 子 聚變 成 一 個 氦 核 ， 釋 放 的 能 量 為 ( )A.2(mp mn) MH e 931.5 MeVB.2(mp mn me) MH e 931.5 MeVC.2(m p mn me) MH ec2JD.2(mp mn) MH ec2J 答案 B 答案 C 1.2016全國卷，35(1)現(xiàn) 用 某 一 光 電 管 進 行 光 電 效 應(yīng) 實 驗 ， 當用 某 一 頻 率 的 光 入 射 時 ， 有 光 電 流 產(chǎn) 生 。 下 列 說 法 正 確 的 是 ( )A.保 持 入 射 光 的 頻 率 不 變 ， 入 射 光 的 光 強 變 大 ， 飽 和 光 電 流 變大B.入 射 光 的 頻 率 變 高 ， 飽 和 光 電 流 變 大C.入 射 光 的 頻 率 變 高 ， 光 電 子 的 最 大 初 動 能 變 大D.保 持 入 射 光 的 光 強 不 變 ， 不 斷 減 小 入 射 光 的 頻 率 ， 始 終 有 光電 流 產(chǎn) 生E.遏 止 電 壓 的 大 小 與 入 射 光 的 頻 率 有 關(guān) ， 與 入 射 光 的 光 強 無 關(guān) 解析在發(fā)生光電效應(yīng)時，飽和光電流大小由光照強度來決定，與頻率無關(guān)，光照強度越大飽和光電流越大，因此A正確，B錯誤；根據(jù)EkmhW可知，對于同一光電管，逸出功W不變，當頻率變高，最大初動能Ekm變大，因此C正確；由光電效應(yīng)規(guī)律可知，當頻率低于截止頻率時無論光照強度多大，都不會有光電流產(chǎn)生，因此D錯誤；由EkmeUc和EkmhW，得hWeUc，遏制電壓只與入射光頻率有關(guān)，與入射光強無關(guān)，因此E正確。答案 ACE 答案 ABE 解析A屬于衰變，B屬于裂變，C是聚變，D是原子核的人工轉(zhuǎn)變，故選A項。答案 A 4.(多 選 )(2016天津理綜，6)物 理 學 家 通 過 對 實 驗 的 深 入 觀 察 和研 究 ， 獲 得 正 確 的 科 學 認 知 ， 推 動 物 理 學 的 發(fā) 展 ， 下 列 說 法符 合 事 實 的 是 ( )A.赫 茲 通 過 一 系 列 實 驗 ， 證 實 了 麥 克 斯 韋 關(guān) 于 光 的 電 磁 理 論 答案 AC 答案 B A.X是 中 子B.Y的 質(zhì) 子 數(shù) 是 3， 中 子 數(shù) 是 6C.兩 個 核 反 應(yīng) 都 沒 有 質(zhì) 量 虧 損D.氘 和 氚 的 核 反 應(yīng) 是 核 聚 變 反 應(yīng) 答案 AD 7.2014江蘇單科，12C(1)已 知 鈣 和 鉀 的 截 止 頻 率 分 別 為7.73 1014 H z和 5.44 1014 H z， 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 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 B.頻 率C.能 量 D.動 量 答案 A 8.(2014北京理綜，14)質(zhì) 子 、 中 子 和 氘 核 的 質(zhì) 量 分 別 為 m1、 m2和m3， 當 一 個 質(zhì) 子 和 一 個 中 子 結(jié) 合 成 氘 核 時 ， 釋 放 的 能 量 是 (c表示 真 空 中 的 光 速 )( )A.(m1 m2 m3)c B.(m1 m2 m3)cC.(m1 m2 m3)c2 D.(m1 m2 m3)c2解析由質(zhì)能方程知，該反應(yīng)釋放核能Emc2(m1m2m3)c2，故C對，A、B、D均錯。答案 C