高考物理 熱點預(yù)測 9碰撞與動量守恒近代物理初步課件

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1、專題九 碰撞與動量守恒 近代物理初步【三年考情三年考情】【命題分析命題分析】綜合分析近三年的各地高考題，高考命題在本專題主要涉綜合分析近三年的各地高考題，高考命題在本專題主要涉及以下規(guī)律：及以下規(guī)律：1.1.本部分內(nèi)容在高考中以選擇、填空、實驗和計算等各種本部分內(nèi)容在高考中以選擇、填空、實驗和計算等各種形式出現(xiàn)，難度中等。形式出現(xiàn)，難度中等。 2.2.高考命題主要圍繞著以下考點進行：高考命題主要圍繞著以下考點進行：(1)(1)動量及動量守恒定律；動量及動量守恒定律；(2)(2)光電效應(yīng)；光電效應(yīng)；(3)(3)原子能級躍遷；原子能級躍遷；(4)(4)原子核的衰變和人工轉(zhuǎn)變；原子核的衰變和人工轉(zhuǎn)變

2、；(5)(5)核能。核能。 【備考策略備考策略】根據(jù)近三年高考命題特點和規(guī)律，可以預(yù)測根據(jù)近三年高考命題特點和規(guī)律，可以預(yù)測20132013年的高考年的高考考查重點如下：考查重點如下：(1)(1)考查原子核、光電效應(yīng)；考查原子核、光電效應(yīng)；(2)(2)考查氫原子的能級結(jié)構(gòu)、能級公式；考查氫原子的能級結(jié)構(gòu)、能級公式；(3)(3)考查碰撞中的動量守恒?？疾榕鲎仓械膭恿渴睾恪?在重點復(fù)習(xí)以上知識的同時，需注意以下三點：在重點復(fù)習(xí)以上知識的同時，需注意以下三點：(1)(1)重視基本概念和規(guī)律的理解重視基本概念和規(guī)律的理解(2)(2)抓住動量守恒定律和原子核反應(yīng)兩條主線；抓住動量守恒定律和原子核反應(yīng)兩條

3、主線；(3)(3)加強對質(zhì)能方程、玻爾理論及光電效應(yīng)等關(guān)鍵點適度加強對質(zhì)能方程、玻爾理論及光電效應(yīng)等關(guān)鍵點適度深入的復(fù)習(xí)。深入的復(fù)習(xí)。復(fù)習(xí)本專題時，同時要注意以下三點：復(fù)習(xí)本專題時，同時要注意以下三點：(1)(1)動量守恒定律的應(yīng)用方法；動量守恒定律的應(yīng)用方法；(2)(2)光電效應(yīng)規(guī)律；光電效應(yīng)規(guī)律；(3)(3)原子核衰變規(guī)律。原子核衰變規(guī)律。 【考綱資訊考綱資訊】動量動量 動量守恒定律動量守恒定律 驗證動量守恒定律驗證動量守恒定律( (實驗、探究實驗、探究) ) 彈性碰撞和非彈性碰撞彈性碰撞和非彈性碰撞 普朗克能量子假說普朗克能量子假說 黑體和黑體輻射黑體和黑體輻射光電效應(yīng)光電效應(yīng) 光的波粒

4、二象性光的波粒二象性 物質(zhì)波物質(zhì)波 原子核式結(jié)構(gòu)模型原子核式結(jié)構(gòu)模型 氫原子光譜氫原子光譜 原子的能級原子的能級 原子核的組成原子核的組成 原子核的衰變原子核的衰變 半衰期半衰期 放射性的應(yīng)用與防護放射性的應(yīng)用與防護 放射性同位素放射性同位素核力與結(jié)合核力與結(jié)合 能質(zhì)量虧損能質(zhì)量虧損 核反應(yīng)方程核反應(yīng)方程 重核裂變重核裂變 核聚變核聚變 【考情快報考情快報】1.1.考查原子的核式結(jié)構(gòu)、玻爾理論、原子核的衰變、質(zhì)能方程、考查原子的核式結(jié)構(gòu)、玻爾理論、原子核的衰變、質(zhì)能方程、核反應(yīng)方程、動量、動量守恒定律等知識點。核反應(yīng)方程、動量、動量守恒定律等知識點。2.2.預(yù)計預(yù)計20132013年高考對該講

5、的考查主要是：年高考對該講的考查主要是：(1)(1)考查動量守恒問題；考查動量守恒問題；(2)(2)考查原子核及核反應(yīng)方程、玻爾理論；考查原子核及核反應(yīng)方程、玻爾理論；(3)(3)考查光電效應(yīng)、愛因斯坦光電效應(yīng)方程?？疾楣怆娦?yīng)、愛因斯坦光電效應(yīng)方程。【體系構(gòu)建體系構(gòu)建】【核心自查核心自查】一、動量守恒定律一、動量守恒定律1.1.動量守恒的條件動量守恒的條件(1)(1)系統(tǒng)系統(tǒng)_或系統(tǒng)所或系統(tǒng)所_為零。為零。(2)(2)系統(tǒng)所受的外力之和雖不為零，但比系統(tǒng)系統(tǒng)所受的外力之和雖不為零，但比系統(tǒng)_小得多，可小得多，可以忽略不計，如碰撞問題中的摩擦力，爆炸過程中的重力等。以忽略不計，如碰撞問題中的摩

6、擦力，爆炸過程中的重力等。(3)(3)系統(tǒng)某一方向系統(tǒng)某一方向_或所受外力的或所受外力的_為零，或外為零，或外力遠(yuǎn)小于力遠(yuǎn)小于_，則系統(tǒng)在，則系統(tǒng)在_動量守恒。動量守恒。不受外力不受外力受外力之和受外力之和內(nèi)力內(nèi)力不受外力不受外力矢量和矢量和內(nèi)力內(nèi)力該方向該方向2.2.三種表達(dá)式三種表達(dá)式(1)p(1)p_。(2)m(2)m1 1v v1 1+m+m2 2v v2 2=_=_。(3)p(3)p1 1_。3.3.動量守恒定律的動量守恒定律的“四性四性”(1)(1)矢量性：定律的表達(dá)式是一個矢量性：定律的表達(dá)式是一個_，解題時要規(guī)定，解題時要規(guī)定_。(2)(2)相對性：定律表達(dá)式中的相對性：定律表

7、達(dá)式中的_應(yīng)相對于同一參考系，一般應(yīng)相對于同一參考系，一般以以_為參考系。為參考系。ppm m1 1vv1 1+m+m2 2vv2 2-p-p2 2正方向正方向速度速度地面地面矢量式矢量式(3)(3)同時性：定律中的初態(tài)動量是系統(tǒng)中各物體在相互作用前同時性：定律中的初態(tài)動量是系統(tǒng)中各物體在相互作用前_的瞬時值，末態(tài)動量是系統(tǒng)中各物體在相互作用后的瞬時值，末態(tài)動量是系統(tǒng)中各物體在相互作用后_的瞬時值。的瞬時值。(4)(4)普適性：動量守恒定律不僅適用于兩個物體組成的系統(tǒng)，普適性：動量守恒定律不僅適用于兩個物體組成的系統(tǒng)，也適用于也適用于_組成的系統(tǒng)；不僅適用于宏觀物體組成的組成的系統(tǒng)；不僅適用于

8、宏觀物體組成的系統(tǒng)，也適用于系統(tǒng)，也適用于_組成的系統(tǒng)。組成的系統(tǒng)。同一時刻同一時刻同一時刻同一時刻多個物體多個物體微觀粒子微觀粒子4.4.碰撞的種類及特點碰撞的種類及特點種類種類特點特點彈性碰撞彈性碰撞(1)(1)動量動量_;(2)_;(2)碰撞前后總動能碰撞前后總動能_ _ 非彈性碰撞非彈性碰撞 (1)(1)動量動量_;(2)_;(2)動能有動能有_完全非完全非彈性碰撞彈性碰撞(1)(1)碰后兩物體合為一體碰后兩物體合為一體;(2);(2)動量動量_;_;(3)(3)動能損失動能損失最最_守恒守恒相等相等守恒守恒損失損失守恒守恒大大二、能級躍遷二、能級躍遷1.1.氫原子的能級圖，如圖所示。

9、氫原子的能級圖，如圖所示。(1)(1)能級圖中的橫線表示氫原子可能能級圖中的橫線表示氫原子可能的能量狀態(tài)的能量狀態(tài)_。(2)(2)橫線左端的數(shù)字橫線左端的數(shù)字“1,2,3”1,2,3”表示表示_，右端的數(shù)字，右端的數(shù)字“-13.6-13.6，-3.40”-3.40”表示氫原子的表示氫原子的_。(3)(3)相鄰橫線間的距離，表示相鄰的相鄰橫線間的距離，表示相鄰的_，量子數(shù)越大，相，量子數(shù)越大，相鄰的能級差鄰的能級差_。(4)(4)帶箭頭的豎線表示原子由帶箭頭的豎線表示原子由_能級向能級向_能級躍遷。能級躍遷。定態(tài)定態(tài)量子數(shù)量子數(shù)能級能級能級差能級差越小越小較高較高較低較低2.2.躍遷分析躍遷分析

10、(1)(1)自發(fā)躍遷：高能級自發(fā)躍遷：高能級低能級。低能級。_能量，發(fā)出能量為能量，發(fā)出能量為_的光子，且的光子，且hh_。(2)(2)受激躍遷：低能級受激躍遷：低能級高能級，高能級，_能量。能量。光照光照( (吸收光子吸收光子) )：光子的能量等于能級差：光子的能量等于能級差h=_h=_。碰撞、加熱等：只要入射粒子能量大于或等于能級差即可。碰撞、加熱等：只要入射粒子能量大于或等于能級差即可。E E外外_。大于電離能的光子可被吸收將原子大于電離能的光子可被吸收將原子_。(3)(3)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 n的激發(fā)態(tài)時，可能輻射出的光譜的激發(fā)態(tài)時，可能輻射出的光譜線條數(shù)：

11、線條數(shù)：N=_N=_。 釋放釋放hhE Em m-E-En n吸收吸收EEEE電離電離2nC三、原子核的衰變、核能三、原子核的衰變、核能1.1.原子核的衰變原子核的衰變衰變類型衰變類型衰變衰變衰變衰變衰變方程衰變方程 衰變實質(zhì)衰變實質(zhì) _個質(zhì)子和個質(zhì)子和_個中子個中子結(jié)合成一個整體射出結(jié)合成一個整體射出 1 1個中子轉(zhuǎn)化為個中子轉(zhuǎn)化為1 1個個_和和1 1個個_ _ 衰變規(guī)律衰變規(guī)律 _守恒、守恒、_守恒守恒 AA 4ZZ 2XY_42HeAAZZ1XY_01e11102 H2 n_42He1101nH_01e2 22 2質(zhì)子質(zhì)子電子電子電荷數(shù)電荷數(shù)質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)2.2.核反應(yīng)方程、核能核反應(yīng)方

12、程、核能(1)(1)核反應(yīng)方程遵循的規(guī)律核反應(yīng)方程遵循的規(guī)律:_:_守恒和守恒和_守恒。守恒。(2)(2)質(zhì)能方程：一定的能量和一定的質(zhì)能方程：一定的能量和一定的_相聯(lián)系，物體的總能相聯(lián)系，物體的總能量和它的質(zhì)量成量和它的質(zhì)量成_，即，即E E_。(3)(3)核能的計算核能的計算: :根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程，用核反應(yīng)方程中根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程，用核反應(yīng)方程中_m(kg)_m(kg)乘以真空中乘以真空中_c=3_c=310108 8 m/s m/s的平方，即的平方，即E=_E=_。根據(jù)根據(jù)1 1原子質(zhì)量單位原子質(zhì)量單位(u)(u)相當(dāng)于相當(dāng)于931.5 MeV931.5 MeV能量，用核反應(yīng)方

13、能量，用核反應(yīng)方程中程中_(m)_(m)的原子質(zhì)量單位乘以的原子質(zhì)量單位乘以931.5 MeV931.5 MeV，即，即E=mE=m _ _。 質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)電荷數(shù)電荷數(shù)質(zhì)量質(zhì)量正比正比mcmc2 2光速光速mcmc2 2質(zhì)量虧損質(zhì)量虧損931.5 MeV931.5 MeV質(zhì)量虧損質(zhì)量虧損四、光電效應(yīng)及其方程四、光電效應(yīng)及其方程1.1.研究光電效應(yīng)的電路：如圖所示研究光電效應(yīng)的電路：如圖所示2.2.光電效應(yīng)的規(guī)律光電效應(yīng)的規(guī)律(1)(1)任何一種金屬都有一個任何一種金屬都有一個_，入，入射光的頻率必須射光的頻率必須_此頻率，才能產(chǎn)生此頻率，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)。光電效應(yīng)。(2)(2)光電子的最大初動

14、能與入射光的光電子的最大初動能與入射光的_無關(guān)，只隨入射光的頻率增大而無關(guān)，只隨入射光的頻率增大而_。(3)(3)入射光照射到金屬板上時，光電子的發(fā)射幾乎是入射光照射到金屬板上時，光電子的發(fā)射幾乎是_的，的，一般不大于一般不大于1010-9-9 s s。極限頻率極限頻率大于大于強度強度增大增大瞬時瞬時(4)(4)當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時，光電流的強度與入射光當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時，光電流的強度與入射光的的_成正比。成正比。3.3.光電效應(yīng)方程光電效應(yīng)方程(1)(1)表達(dá)式表達(dá)式:h=_:h=_或或E Ek k=_=_。(2)(2)物理意義物理意義: :金屬中的電子吸收一個光子獲得的能

15、量是金屬中的電子吸收一個光子獲得的能量是h,h,這這些能量的一部分用來克服金屬的些能量的一部分用來克服金屬的_,_,剩下的表現(xiàn)為逸出剩下的表現(xiàn)為逸出后電子的后電子的_。 強度強度E Ek k+W+W0 0h-Wh-W0 0逸出功逸出功W W0 02ke1Em v2最大初動能最大初動能【熱點考向熱點考向1 1】動量守恒定律的應(yīng)用動量守恒定律的應(yīng)用【典題訓(xùn)練典題訓(xùn)練1 1】(2012(2012山東高考山東高考) )光滑水平軌道上有三個木塊光滑水平軌道上有三個木塊A A、B B、C C，質(zhì)量分別為，質(zhì)量分別為m mA A=3 m=3 m、m mB B=m=mC C=m=m，開始時，開始時B B、C

16、C均靜止，均靜止，A A以以初速度初速度v v0 0向右運動，向右運動，A A與與B B碰撞后分開，碰撞后分開，B B又與又與C C發(fā)生碰撞并粘在發(fā)生碰撞并粘在一起，此后一起，此后A A與與B B間的距離保持不變。求間的距離保持不變。求B B與與C C碰撞前碰撞前B B的速度大的速度大小。小。【解析解析】設(shè)設(shè)A A與與B B碰撞后，碰撞后，A A的速度為的速度為v vA A，B B與與C C碰撞前碰撞前B B的速度為的速度為v vB B，B B與與C C碰撞后粘在一起的速度為碰撞后粘在一起的速度為v v，由動量守恒定律得，由動量守恒定律得對對A A、B B木塊：木塊：m mA Av v0 0=

17、m=mA Av vA A+m+mB Bv vB B 對對B B、C C木塊：木塊：m mB Bv vB B=(m=(mB B+m+mC C)v )v 由由A A與與B B間的距離保持不變可知間的距離保持不變可知v vA A=v =v 聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得 答案：答案： B06vv506v5【拓展提升拓展提升】 【考題透視考題透視】該知識點為近幾年高考的重點和熱點，分析近幾該知識點為近幾年高考的重點和熱點，分析近幾年的高考試題，涉及該知識點的命題主要為考查兩個物體相互年的高考試題，涉及該知識點的命題主要為考查兩個物體相互作用或碰撞的動量守恒問題。作用或碰撞的動量守恒問題?！窘桀}發(fā)

18、揮借題發(fā)揮】應(yīng)用動量守恒定律解題的步驟應(yīng)用動量守恒定律解題的步驟(1)(1)選取研究系統(tǒng)和研究過程。選取研究系統(tǒng)和研究過程。(2)(2)分析系統(tǒng)的受力情況，判斷系統(tǒng)動量是否守恒。分析系統(tǒng)的受力情況，判斷系統(tǒng)動量是否守恒。(3)(3)規(guī)定正方向，確定系統(tǒng)的初、末狀態(tài)的動量的大小和方向。規(guī)定正方向，確定系統(tǒng)的初、末狀態(tài)的動量的大小和方向。(4)(4)根據(jù)動量守恒定律列方程求解。根據(jù)動量守恒定律列方程求解。(5)(5)對求解的結(jié)果加以分析、驗證和說明。對求解的結(jié)果加以分析、驗證和說明。 【創(chuàng)新預(yù)測創(chuàng)新預(yù)測】1.1.一顆子彈水平射入置于光滑水平面上的木塊一顆子彈水平射入置于光滑水平面上的木塊A A并留

19、在其中，并留在其中，A A、B B用一根彈性良好的輕質(zhì)彈簧連在一起，如圖所示。則在子彈用一根彈性良好的輕質(zhì)彈簧連在一起，如圖所示。則在子彈打擊木塊打擊木塊A A及彈簧被壓縮的過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組及彈簧被壓縮的過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)成的系統(tǒng)( )( )A.A.動量守恒，機械能守恒動量守恒，機械能守恒B.B.動量不守恒，機械能守恒動量不守恒，機械能守恒C.C.動量守恒，機械能不守恒動量守恒，機械能不守恒D.D.無法判定動量、機械能是否守恒無法判定動量、機械能是否守恒【解析解析】選選C C。動量守恒的條件是系統(tǒng)不受外力或所受外力之。動量守恒的條件是系統(tǒng)不受外力或所受外力之和

20、為零，本題中子彈、木塊、彈簧組成的系統(tǒng)，水平方向上不和為零，本題中子彈、木塊、彈簧組成的系統(tǒng)，水平方向上不受外力，豎直方向上所受外力之和為零，所以動量守恒。機械受外力，豎直方向上所受外力之和為零，所以動量守恒。機械能守恒的條件是系統(tǒng)除重力、彈力做功外，其他力對系統(tǒng)不做能守恒的條件是系統(tǒng)除重力、彈力做功外，其他力對系統(tǒng)不做功，本題中子彈穿木塊瞬間有部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能功，本題中子彈穿木塊瞬間有部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能( (發(fā)熱發(fā)熱) )，所以系統(tǒng)的機械能不守恒。故選項所以系統(tǒng)的機械能不守恒。故選項C C正確，正確，A A、B B、D D錯誤。錯誤。2.2.如圖所示，一質(zhì)量如圖所示，一質(zhì)量M M3.0

21、 kg3.0 kg的長方體木板的長方體木板B B放在光滑水平地放在光滑水平地面上，在其右端放一質(zhì)量面上，在其右端放一質(zhì)量m m1.0 kg1.0 kg的小木塊的小木塊A A?，F(xiàn)以地面為參。現(xiàn)以地面為參照系，給照系，給A A和和B B以大小均為以大小均為4.0 m/s4.0 m/s，方向相反的初速度，使，方向相反的初速度，使A A開開始向左運動，始向左運動，B B開始向右運動，但最后開始向右運動，但最后A A并沒有滑離木板并沒有滑離木板B B。站。站在地面的觀察者看到在一段時間內(nèi)小木塊在地面的觀察者看到在一段時間內(nèi)小木塊A A正在做加速運動，正在做加速運動，則在這段時間內(nèi)的某時刻木板則在這段時間

22、內(nèi)的某時刻木板B B相對地面的速度大小可能是相對地面的速度大小可能是( )( )A.2.4 m/s B.2.8 m/sA.2.4 m/s B.2.8 m/sC.3.0 m/s D.1.8 m/sC.3.0 m/s D.1.8 m/s【解析解析】選選A A。A A相對地面速度為相對地面速度為0 0時，木板的速度為時，木板的速度為v v1 1，由動，由動量守恒得：量守恒得：( (向右為正向右為正) Mv-mv) Mv-mvMvMv1 1，得，得: : 木塊從此木塊從此時開始向右加速，直到兩者有共同速度為時開始向右加速，直到兩者有共同速度為v v2 2，由動量守恒，由動量守恒得得:Mv-mv:Mv-

23、mv(M(Mm)vm)v2 2, ,得得:v:v2 22 m/s,2 m/s,故故B B對地面的速度在對地面的速度在2 m/s2 m/s 范圍內(nèi)，所以范圍內(nèi)，所以A A正確，正確，B B、C C、D D錯誤。錯誤。 18v m/s3。8 m/s3【熱點考向熱點考向2 2】氫原子能級結(jié)構(gòu)及原子躍遷氫原子能級結(jié)構(gòu)及原子躍遷 【典題訓(xùn)練典題訓(xùn)練2 2】(2011(2011新課標(biāo)全國卷新課標(biāo)全國卷) )在光電效應(yīng)實驗中，某在光電效應(yīng)實驗中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為0 0，該金屬的逸出功為，該金屬的逸出功為_。若用波長為若用波長為(0 0) )的單色光做實驗，則其遏止電壓為

24、的單色光做實驗，則其遏止電壓為_。已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分。已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為別為e e、c c和和h h?！窘忸}指導(dǎo)解題指導(dǎo)】解答本題時可按以下思路分析：解答本題時可按以下思路分析：先由愛因斯坦光電效應(yīng)方程計算出逸出功，再由遏止電壓與光先由愛因斯坦光電效應(yīng)方程計算出逸出功，再由遏止電壓與光電子最大初動能的關(guān)系及光電效應(yīng)方程，可求出遏止電壓。電子最大初動能的關(guān)系及光電效應(yīng)方程，可求出遏止電壓?！窘馕鼋馕觥坑捎?又又eU=EeU=Ek k，且，且E Ek k=h-W=h-W0 0，所以所以答案：答案： 000cWhh ，c ，000()hc 11

25、hcU()ee 。0ch00()hce 【典題訓(xùn)練典題訓(xùn)練3 3】(2012(2012中山二模中山二模) )大量氫原子處于不同能量激大量氫原子處于不同能量激發(fā)態(tài)，發(fā)生躍遷時放出三種不同能量的光子，其能量值分別發(fā)態(tài)，發(fā)生躍遷時放出三種不同能量的光子，其能量值分別是是:1.89 eV,10.2 eV,12.09 eV:1.89 eV,10.2 eV,12.09 eV。躍遷發(fā)生前這些原子分布在。躍遷發(fā)生前這些原子分布在_個激發(fā)態(tài)能級上，其中最高能級的能量值是個激發(fā)態(tài)能級上，其中最高能級的能量值是_eV(_eV(基基態(tài)能量為態(tài)能量為-13.6 eV)-13.6 eV)。【解題指導(dǎo)解題指導(dǎo)】解答本題時應(yīng)

26、按以下思路分析：解答本題時應(yīng)按以下思路分析：(1)(1)結(jié)合氫原子能級圖求能級。結(jié)合氫原子能級圖求能級。(2)(2)根據(jù)躍遷放射出的能量及基態(tài)能量計算最高能級能量值。根據(jù)躍遷放射出的能量及基態(tài)能量計算最高能級能量值?！窘馕鼋馕觥坑捎诖罅繗湓犹幱诓煌芰考ぐl(fā)態(tài)，發(fā)生躍遷時放由于大量氫原子處于不同能量激發(fā)態(tài)，發(fā)生躍遷時放出三種不同能量的光子，可知氫原子處于最高能級是出三種不同能量的光子，可知氫原子處于最高能級是n=3n=3，躍，躍遷發(fā)生前這些原子分布在遷發(fā)生前這些原子分布在2 2個激發(fā)態(tài)能級上；由個激發(fā)態(tài)能級上；由E E3 3- - (-13.6 eV)(-13.6 eV)=12.09 eV,=

27、12.09 eV,得最高能級的能量值是得最高能級的能量值是E E3 3=-1.51 eV=-1.51 eV。答案：答案：2 -1.51 2 -1.51 【拓展提升拓展提升】【考題透視考題透視】該知識點在近幾年高考中頻繁出現(xiàn)，分析近幾年該知識點在近幾年高考中頻繁出現(xiàn)，分析近幾年的高考試題，關(guān)于涉及該知識點的命題有以下特點：的高考試題，關(guān)于涉及該知識點的命題有以下特點：(1)(1)考查氫原子結(jié)構(gòu)和能級公式?？疾闅湓咏Y(jié)構(gòu)和能級公式。(2)(2)考查光電效應(yīng)、極限頻率等概念?？疾楣怆娦?yīng)、極限頻率等概念?！窘桀}發(fā)揮借題發(fā)揮】解決氫原子能級躍遷問題的三點技巧解決氫原子能級躍遷問題的三點技巧(1)(1)

28、每個氫原子每次躍遷能吸收或輻射一個特定頻率的光子。每個氫原子每次躍遷能吸收或輻射一個特定頻率的光子。(2)(2)一群原子和一個原子不同，它們的核外電子向基態(tài)躍遷時一群原子和一個原子不同，它們的核外電子向基態(tài)躍遷時發(fā)射光子的種類發(fā)射光子的種類 (3)(3)計算氫原子能級躍遷放出或吸收光子的頻率和波長時，注計算氫原子能級躍遷放出或吸收光子的頻率和波長時，注意能級的能量值均為負(fù)值，且單位為意能級的能量值均為負(fù)值，且單位為“eVeV”，計算時要換算成，計算時要換算成“J J”。 2nn(n1)NC2?！緞?chuàng)新預(yù)測創(chuàng)新預(yù)測】1.(20121.(2012南昌二模南昌二模) )如圖所示，氫原子在下列各能級間躍

29、遷：如圖所示，氫原子在下列各能級間躍遷：(1)(1)從從n=1n=1到到n=2n=2；(2)(2)從從n=5n=5到到n=3;(3)n=3;(3)從從n=4n=4到到n=2;n=2;在躍遷過程在躍遷過程中輻射的電磁波的波長分別用中輻射的電磁波的波長分別用1 1、2 2、3 3表示。波長表示。波長1 1、2 2、3 3大小的順序是大小的順序是( )( )A.A.1 12 23 3B.B.1 13 32 2C.C.3 32 21 1D.D.2 2=3 3=1 1【解析解析】選選B B。由玻爾理論，從。由玻爾理論，從n=1n=1到到n=2n=2能級差最大，在躍遷能級差最大，在躍遷過程中輻射的電磁波的

30、波長最??；從過程中輻射的電磁波的波長最?。粡膎=5n=5到到n=3n=3能級差最小，在能級差最小，在躍遷過程中輻射的電磁波的波長最大，即躍遷過程中輻射的電磁波的波長最大，即1 13 32 2, ,選項選項B B正確。正確。2.2.現(xiàn)用下列幾種能量的光子的光照射處于基態(tài)的氫原子，現(xiàn)用下列幾種能量的光子的光照射處于基態(tài)的氫原子，A.10.25 eV B.12.09 eV C.12.45 eVA.10.25 eV B.12.09 eV C.12.45 eV則能被氫原子吸收的光子是則能被氫原子吸收的光子是_(_(填序號填序號) )，氫原子吸收該光，氫原子吸收該光子后可能產(chǎn)生子后可能產(chǎn)生_種頻率的光子。

31、氫原子能級圖為：種頻率的光子。氫原子能級圖為：【解析解析】能被氫原子吸收的光子能量恰好等于兩能級差，所以能被氫原子吸收的光子能量恰好等于兩能級差，所以是是B B。氫原子吸收該光子后躍遷到。氫原子吸收該光子后躍遷到n=3n=3能級上，可能產(chǎn)生能級上，可能產(chǎn)生種頻率的光子。種頻率的光子。答案：答案：B 3 B 3 23C3【熱點考向熱點考向3 3】核反應(yīng)方程及核能的計算核反應(yīng)方程及核能的計算【典題訓(xùn)練【典題訓(xùn)練4 4】(2012(2012黃山二模黃山二模) )關(guān)于核衰變和核反應(yīng)的類型，關(guān)于核衰變和核反應(yīng)的類型，下列表述正確的有下列表述正確的有( )( )A. A. 是是衰變衰變B. B. 是是衰變

32、衰變C. C. 是輕核聚變是輕核聚變D. D. 是重核裂變是重核裂變238234492902UThHe1441717281NHeOH23411120HHHen8282034361SeKr2 e【解題指導(dǎo)解題指導(dǎo)】解答本題時可按以下思路分析：解答本題時可按以下思路分析：【解析解析】選選A A、C C。原子核放出。原子核放出粒子或粒子或粒子變成新的原子核，粒子變成新的原子核，這種變化稱為原子核的衰變，分別叫做這種變化稱為原子核的衰變，分別叫做衰變和衰變和衰變，衰變，A A項項正確，正確，D D項錯誤；項錯誤；B B選項是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)，不是選項是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)，不是衰衰變，變，B

33、B項錯誤；輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，釋放出核能的反應(yīng)，項錯誤；輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，釋放出核能的反應(yīng)，稱為聚變，稱為聚變，C C項正確。項正確?！镜漕}訓(xùn)練典題訓(xùn)練5 5】(2012(2012新課標(biāo)全國卷新課標(biāo)全國卷) )氘核和氚核可發(fā)生熱核氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放出巨大的能量，該反應(yīng)方程為：聚變而釋放出巨大的能量，該反應(yīng)方程為： 式式中中x x是某種粒子。已知是某種粒子。已知: : 和粒子和粒子x x的質(zhì)量分別為的質(zhì)量分別為2.014 1 u2.014 1 u、3.016 1 u3.016 1 u、4.002 6 u4.002 6 u和和1.008 7 u; 1.008 7 u; c c

34、是真空中的光速。由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可是真空中的光速。由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知知, ,粒子粒子x x是是_,_,該反應(yīng)釋放出的能量為該反應(yīng)釋放出的能量為_MeV(_MeV(結(jié)果結(jié)果保留保留3 3位有效數(shù)字位有效數(shù)字) )。234112HHHex ，234112HHHe、 、2931.5 MeV1 uc。【解題指導(dǎo)解題指導(dǎo)】解答本題應(yīng)明確以下兩點：解答本題應(yīng)明確以下兩點：(1)(1)根據(jù)核電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒書寫核反應(yīng)方程。根據(jù)核電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒書寫核反應(yīng)方程。(2)(2)根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程計算反應(yīng)釋放的能量。根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程計算反應(yīng)釋放的能量?！窘馕鼋馕觥扛鶕?jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可

35、得根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得x x是是 ( (中子中子) )。核反應(yīng)。核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為中的質(zhì)量虧損為m=2.014 1 u+3.016 1 u-4.002 6 u-1.008 7 u=0.018 9 um=2.014 1 u+3.016 1 u-4.002 6 u-1.008 7 u=0.018 9 u所以該反應(yīng)釋放出的能量為所以該反應(yīng)釋放出的能量為E=mE=mc c2 2=17.6 MeV=17.6 MeV答案答案： ( (或中子或中子) 17.6 ) 17.6 10n10n【拓展提升拓展提升】【考題透視考題透視】核反應(yīng)方程及核能的計算在近幾年高考中出現(xiàn)的核反應(yīng)方程及核能的計算在近幾年高

36、考中出現(xiàn)的頻率較高，分析近幾年的高考試題，關(guān)于涉及該知識點的命題頻率較高，分析近幾年的高考試題，關(guān)于涉及該知識點的命題有以下特點：有以下特點：(1)(1)考查核反應(yīng)方程的填寫、有關(guān)半衰期的計算、有關(guān)核能的考查核反應(yīng)方程的填寫、有關(guān)半衰期的計算、有關(guān)核能的計算；計算；(2)(2)題型主要以選擇題形式出現(xiàn)，難度較低，考查較細(xì)；題型主要以選擇題形式出現(xiàn)，難度較低，考查較細(xì)；(3)(3)注意重視與現(xiàn)代科技相聯(lián)系的題目。注意重視與現(xiàn)代科技相聯(lián)系的題目?！窘桀}發(fā)揮借題發(fā)揮】解決核反應(yīng)方程及核能計算的方法解決核反應(yīng)方程及核能計算的方法(1)(1)掌握核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒的規(guī)律；掌握核反應(yīng)方程

37、遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒的規(guī)律；(2)(2)掌握常見的主要核反應(yīng)方程式，并知道其意義；掌握常見的主要核反應(yīng)方程式，并知道其意義；(3)(3)熟記常見的基本粒子的符號，如質(zhì)子、中子、熟記常見的基本粒子的符號，如質(zhì)子、中子、粒子等；粒子等；(4)(4)進行核能計算時注意單位的對應(yīng)，若進行核能計算時注意單位的對應(yīng)，若mm用用kgkg作單位，則作單位，則EE用用J J作單位；若作單位；若mm用用u u作單位，則作單位，則EE用用eVeV作單位，且作單位，且1 u1 u對對應(yīng)應(yīng)931.5 MeV931.5 MeV。 【創(chuàng)新預(yù)測創(chuàng)新預(yù)測】1.1.據(jù)調(diào)查每年有據(jù)調(diào)查每年有280280萬人直接或者間接死于裝

38、修污染，裝修污萬人直接或者間接死于裝修污染，裝修污染已經(jīng)被列為染已經(jīng)被列為“危害群眾最大的五種環(huán)境污染危害群眾最大的五種環(huán)境污染”之一。目前，之一。目前，在居室裝修中經(jīng)常用到的花崗巖、大理石等裝修材料，都不同在居室裝修中經(jīng)常用到的花崗巖、大理石等裝修材料，都不同程度地含有放射性元素。例如，含有鈾、釷的花崗巖等巖石會程度地含有放射性元素。例如，含有鈾、釷的花崗巖等巖石會釋放出放射性氣體氡，而氡會發(fā)生放射性衰變，放出釋放出放射性氣體氡，而氡會發(fā)生放射性衰變，放出、射線，這些射線會致使細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病，射線，這些射線會致使細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病，根據(jù)有關(guān)放射性知識可知，下列

39、說法正確的是根據(jù)有關(guān)放射性知識可知，下列說法正確的是( )( )A.A.氡的半衰期為氡的半衰期為3.83.8天，若取天，若取4 4個氡核，經(jīng)過個氡核，經(jīng)過7.67.6天就只剩下一天就只剩下一個氡原子核了個氡原子核了B.B.發(fā)生發(fā)生衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了4 4C.C.射線一般伴隨著射線一般伴隨著或或射線產(chǎn)生，在這三種射線中，射線產(chǎn)生，在這三種射線中，射射線的穿透能力最強，電離能力也最強線的穿透能力最強，電離能力也最強D.D.衰變所釋放的電子是原子核中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子所衰變所釋放的電子是原子核中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子所產(chǎn)生

40、的產(chǎn)生的【解析解析】選選D D。半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律，只對大量的原子核適。半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律，只對大量的原子核適用，用，A A錯；發(fā)生錯；發(fā)生衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了數(shù)減少了2 2，質(zhì)子數(shù)減少了，質(zhì)子數(shù)減少了2 2，B B錯；錯；射線一般伴隨著射線一般伴隨著或或射線產(chǎn)生，在這三種射線中，射線產(chǎn)生，在這三種射線中，射線的穿透能力最強，電離能射線的穿透能力最強，電離能力最弱，力最弱，C C錯；錯；衰變所釋放的電子是原子核中的中子轉(zhuǎn)化為衰變所釋放的電子是原子核中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子時所產(chǎn)生的，質(zhì)子和電子時所產(chǎn)生的，D D對。對。2.(2

41、0122.(2012安慶一模安慶一模) )三個原子核三個原子核X X、Y Y、Z Z，X X核放出兩個正電子核放出兩個正電子后變?yōu)楹笞優(yōu)閅 Y核，核，Y Y核與質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后生成核與質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后生成Z Z核并放出一個氦核并放出一個氦 則下面說法正確的是則下面說法正確的是( )( )A.XA.X核比核比Y Y核多一個質(zhì)子核多一個質(zhì)子B.XB.X核比核比Z Z核少一個中子核少一個中子C.XC.X核的質(zhì)量數(shù)比核的質(zhì)量數(shù)比Z Z核質(zhì)量數(shù)大核質(zhì)量數(shù)大3 3D.XD.X核與核與Z Z核的總電荷是核的總電荷是Y Y核電荷的核電荷的4 4倍倍42( He)，【解析解析】選選C C。由上述過程列出核反應(yīng)方

42、程得：。由上述過程列出核反應(yīng)方程得： 即即X X核比核比Y Y核多兩個質(zhì)子，選項核多兩個質(zhì)子，選項A A錯錯誤；誤；X X核的中子數(shù)是核的中子數(shù)是(n-m),Z(n-m),Z核的中子數(shù)是核的中子數(shù)是(n-m),(n-m),選項選項B B錯誤；錯誤；由上面兩個核反應(yīng)方程可知由上面兩個核反應(yīng)方程可知X X核的質(zhì)量數(shù)核的質(zhì)量數(shù)(n)(n)比比Z Z核質(zhì)量數(shù)核質(zhì)量數(shù)(n-3)(n-3)大大3 3，選項，選項C C正確；若正確；若X X核與核與Z Z核的總電荷數(shù)核的總電荷數(shù)(2m-3)(2m-3)等于等于Y Y核電荷核電荷數(shù)數(shù)(m-2)(m-2)的的4 4倍，解得倍，解得m m不是整數(shù)，所以選項不是整數(shù)

43、，所以選項D D錯誤。錯誤。 n0nm1m 2X2 eY,n14n 3m 212m 3YHHeZ,1 1(2012(2012蘇北三校模擬蘇北三校模擬)(1)(1)下列說法正確的是下列說法正確的是_。A.A.電子的衍射現(xiàn)象說明實物粒子的波動性電子的衍射現(xiàn)象說明實物粒子的波動性B B235235U U的半衰期約為的半衰期約為7 7億年，隨地球環(huán)境的變化，半衰期可能億年，隨地球環(huán)境的變化，半衰期可能變短變短C.C.原子核內(nèi)部某個質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶訒r，放出原子核內(nèi)部某個質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶訒r，放出射線射線D.D.氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋

44、放一定頻率的光子，同時電子的動能增加，電勢能減小定頻率的光子，同時電子的動能增加，電勢能減小(2)(2)美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，它是采用美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，它是采用銅和半衰期為銅和半衰期為100100年的放射性同位素鎳年的放射性同位素鎳63(Ni)63(Ni)兩種金屬作為長兩種金屬作為長壽命電池的材料，利用鎳壽命電池的材料，利用鎳63(Ni)63(Ni)發(fā)生一次發(fā)生一次衰變成銅衰變成銅(Cu)(Cu)，同，同時釋放電子給銅片。用鎳時釋放電子給銅片。用鎳63(Ni)63(Ni)、銅片做電池兩極，、銅片做電池兩極，16 g16 g鎳鎳6363經(jīng)過經(jīng)過4004

45、00年還有年還有_g_g尚未衰變。尚未衰變。(3)(3)一個靜止的一個靜止的 放出一個速度為放出一個速度為v v1 1的粒子，同時產(chǎn)生一個的粒子，同時產(chǎn)生一個新核新核 并釋放出頻率為并釋放出頻率為的的光子。寫出該核反應(yīng)方程光子。寫出該核反應(yīng)方程式，求出這個核反應(yīng)中產(chǎn)生的新核的速度式，求出這個核反應(yīng)中產(chǎn)生的新核的速度v v2 2。( (不計光子的動不計光子的動量量) )22688Ra，22286Rn，【解析解析】(1)(1)選選A A、D D。衍射現(xiàn)象是波特有的，。衍射現(xiàn)象是波特有的，A A項正確；半衰期項正確；半衰期由原子核本身決定，與外界無關(guān)，由原子核本身決定，與外界無關(guān)，B B項錯誤；原子

46、核內(nèi)部某個項錯誤；原子核內(nèi)部某個質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶訒r，放出正電子，質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶訒r，放出正電子，C C項錯誤；氫原子的核外電項錯誤；氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，因子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，因為軌道半徑變小，所以電場力做正功，電子的動能增加，電勢為軌道半徑變小，所以電場力做正功，電子的動能增加，電勢能減小，能減小，D D項正確。項正確。(2)400(2)400年對應(yīng)的半衰期數(shù)為年對應(yīng)的半衰期數(shù)為 剩余質(zhì)量為剩余質(zhì)量為 (3) (3) 由動量守恒：由動量守恒：4v4v1 1=222v=222v2 2則則 答案：答案：(1)A(1)A、D

47、(2)1 (3)0.018vD (2)1 (3)0.018v1 1tn4T 次，4011mm ( )16 g1 g216。226222488862RaRnHe2112vv0.018 v1112.(20122.(2012鹽城二模鹽城二模)(1)(1)如果下列四種粒子具有相同的動能，如果下列四種粒子具有相同的動能，則德布羅意波長最大的是則德布羅意波長最大的是_。A.A.電子電子 B B中子中子 C.C.質(zhì)子質(zhì)子 D.D.粒子粒子(2)(2)氫原子的部分能級如圖所示。已知氫原子的部分能級如圖所示。已知可見光的光子能量在可見光的光子能量在1.62 eV1.62 eV到到3.11 eV3.11 eV之間

48、，則處于基態(tài)的氫原子之間，則處于基態(tài)的氫原子_(_(選選填填“可以可以”或或“不可以不可以”) )吸收多個可吸收多個可見光光子使其向高能級躍遷。氫原子從見光光子使其向高能級躍遷。氫原子從高能級向基態(tài)躍遷時，發(fā)出的光波波長高能級向基態(tài)躍遷時，發(fā)出的光波波長比可見光波長比可見光波長_(_(選填選填“長長”“”“短短”或或“相等相等”) )。(3)(3)在光滑水平面上，一質(zhì)量為在光滑水平面上，一質(zhì)量為3 kg,3 kg,速度大小為速度大小為5 m/s5 m/s的的A A球與球與質(zhì)量為質(zhì)量為6 kg6 kg靜止的靜止的B B球?qū)π呐鲎?，碰后球?qū)π呐鲎?，碰后B B球的速度大小為球的速度大小為3 m/s3

49、 m/s， 求碰后求碰后A A球的速度。球的速度?！窘馕鼋馕觥?1)(1)根據(jù)德布羅意方程根據(jù)德布羅意方程 可知，在動能相可知，在動能相同的前提下，質(zhì)量越小同的前提下，質(zhì)量越小, ,波長越大，故波長越大，故A A項正確。項正確。(2)(2)由氫原子的能級圖可知，處于基態(tài)的氫原子能向較高能級由氫原子的能級圖可知，處于基態(tài)的氫原子能向較高能級發(fā)生躍遷，至少要吸收發(fā)生躍遷，至少要吸收10.2 eV10.2 eV的光子，反之，從較高能級向的光子，反之，從較高能級向基態(tài)躍遷時，所發(fā)出的光子能量也一定比可見光大，波長就較基態(tài)躍遷時，所發(fā)出的光子能量也一定比可見光大，波長就較短。短。(3)(3)由由m mA

50、 Av vA A=m=mA AvvA A+m+mB BvvB B, ,代入可得代入可得vvA A=-1 m/s=-1 m/s。答案：答案：(1)A (2)(1)A (2)不可以不可以 短短 (3)-1 m/s,(3)-1 m/s,方向與初速度方向相反方向與初速度方向相反khhp2mE 3.(20123.(2012揚州二模揚州二模)(1)(1)下列說法中正確的是下列說法中正確的是_。A.A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，并首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，并首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型B.B.玻爾理論指出氫原子能級是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻玻爾理論指出氫原子能級是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也

51、是不連續(xù)的率也是不連續(xù)的C.C.貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象說明原子核是由質(zhì)子和中子組成貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象說明原子核是由質(zhì)子和中子組成的的D.D.黑體輻射的強度與溫度高低無關(guān)黑體輻射的強度與溫度高低無關(guān)(2)(2)如圖所示電路可研究光電效應(yīng)規(guī)律。圖中標(biāo)有如圖所示電路可研究光電效應(yīng)規(guī)律。圖中標(biāo)有A A和和K K的為光的為光電管，其中電管，其中A A為陰極，為陰極，K K為陽極。理想電流計可檢測通過光電管為陽極。理想電流計可檢測通過光電管的電流，理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓?，F(xiàn)接通電源，的電流，理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓?，F(xiàn)接通電源，用光子能量為用光子能量為10.5 eV10.5

52、eV的光照射陰極的光照射陰極K K，電流計中有示數(shù)。，電流計中有示數(shù)。若將滑動變阻器的滑片若將滑動變阻器的滑片P P緩慢向右滑動，電流計的讀數(shù)逐漸減緩慢向右滑動，電流計的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時電流計的讀數(shù)恰好為零，讀出此時電壓小，當(dāng)滑至某一位置時電流計的讀數(shù)恰好為零，讀出此時電壓表的示數(shù)為表的示數(shù)為6.0 V6.0 V，則光電管陰極材料的逸出功為，則光電管陰極材料的逸出功為_。現(xiàn)?，F(xiàn)保持滑片保持滑片P P位置不變，若用光子能量為位置不變，若用光子能量為12 eV12 eV的光照射陰極的光照射陰極K K，光電子的最大初動能光電子的最大初動能_(_(選填選填“增大增大”“”“減小減小”或或

53、“不不變變”) )。 (3)(3)關(guān)于人類對原子核的研究，歷史上曾用關(guān)于人類對原子核的研究，歷史上曾用粒子轟擊氮粒子轟擊氮1414發(fā)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子。設(shè)現(xiàn)了質(zhì)子。設(shè)粒子的運動方向為正方向，已知碰撞前氮粒子的運動方向為正方向，已知碰撞前氮1414靜靜止不動，止不動，粒子速度為粒子速度為v v0 0=3=310107 7m/sm/s，碰撞后氧核速度為，碰撞后氧核速度為v v1 1=0.8=0.810107 7m/sm/s，碰撞過程中各速度始終在同一條直線上，請，碰撞過程中各速度始終在同一條直線上，請寫出這個核反應(yīng)的方程式，并求碰撞后質(zhì)子的速度大小。寫出這個核反應(yīng)的方程式，并求碰撞后質(zhì)子的速度大小。( (

54、保保留兩位有效數(shù)字留兩位有效數(shù)字) )【解析解析】(1)(1)選選B B。湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，盧瑟福首先提出原子的。湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，盧瑟福首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型，核式結(jié)構(gòu)模型，A A項錯誤；玻爾理論指出氫原子能級是分立的，項錯誤；玻爾理論指出氫原子能級是分立的，推理出原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的，推理出原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的，B B項正確；貝可勒項正確；貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象說明原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，不能說明由質(zhì)爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象說明原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，不能說明由質(zhì)子和中子組成，子和中子組成，C C項錯誤；黑體輻射的強度與溫度高低有關(guān)，項錯誤；黑體輻射的強度與溫度高低有關(guān)，D D

55、項錯誤。項錯誤。(2)(2)當(dāng)光子能量為當(dāng)光子能量為10.5 eV,10.5 eV,光電子的最大初動能為光電子的最大初動能為E Ek keU=6 eV,eU=6 eV,由光電效應(yīng)方程由光電效應(yīng)方程E Ek kh-Wh-W，得逸出功為，得逸出功為W Wh-Eh-Ek k10.5 eV-10.5 eV-6 eV=4.5 eV6 eV=4.5 eV。金屬的逸出功不隨入射光的能量改變而改變，。金屬的逸出功不隨入射光的能量改變而改變，當(dāng)入射光的能量增加時，光電子的最大初動能也增加。當(dāng)入射光的能量增加時，光電子的最大初動能也增加。(3)(3)系統(tǒng)的總動量守恒系統(tǒng)的總動量守恒m mHeHev v0 0=m=

56、mO Ov v1 1+m+mH Hv vv=-1.6v=-1.610107 7m/sm/s質(zhì)子的速度大小為質(zhì)子的速度大小為1.61.610107 7m/sm/s答案：答案：(1)B (2)10.5 eV (1)B (2)10.5 eV 增大增大 (3)1.6(3)1.610107 7m/sm/s1441717281NHeOH4.(20124.(2012蘇錫常鎮(zhèn)二模蘇錫常鎮(zhèn)二模)(1)(1)按照玻爾原子模型，氫原子輻射按照玻爾原子模型，氫原子輻射出一個光子后，則出一個光子后，則_。A A電子繞核旋轉(zhuǎn)半徑增大電子繞核旋轉(zhuǎn)半徑增大B B氫原子的電勢能增大氫原子的電勢能增大C.C.原子的能量值增大原子

57、的能量值增大D D電子的動能增大電子的動能增大(2)(2)如圖所示是工業(yè)生產(chǎn)中常用的光控繼電器示意圖，它由電如圖所示是工業(yè)生產(chǎn)中常用的光控繼電器示意圖，它由電源、光電管源、光電管A A、放大器、電磁繼電器等部分組成。用綠光照射、放大器、電磁繼電器等部分組成。用綠光照射光電管陰極光電管陰極K K時，恰能發(fā)生光電效應(yīng)。時，恰能發(fā)生光電效應(yīng)。要能在電路中形成電流，圖中要能在電路中形成電流，圖中b b端應(yīng)是電源的端應(yīng)是電源的_極。極。如改用強度比綠光小的藍(lán)光照射，電路中如改用強度比綠光小的藍(lán)光照射，電路中_(_(選填選填“能能”或或“不能不能”) )形成電流。形成電流。(3)(3)在真空中，一個原來靜

58、止的在真空中，一個原來靜止的 發(fā)生衰變后變成一個發(fā)生衰變后變成一個 并放出一個動能為并放出一個動能為E E1 1的粒子，的粒子，寫出衰變的核反應(yīng)方程；寫出衰變的核反應(yīng)方程；如衰變時產(chǎn)生的能量全部以動能的形式釋放，真空中的光速如衰變時產(chǎn)生的能量全部以動能的形式釋放，真空中的光速為為c c，原子核的質(zhì)量之比等于質(zhì)量數(shù)之比。求衰變過程中總的，原子核的質(zhì)量之比等于質(zhì)量數(shù)之比。求衰變過程中總的質(zhì)量虧損。質(zhì)量虧損。23892U23490Th【解析解析】(1)(1)氫原子輻射出一個光子后，能量減小，電子從高氫原子輻射出一個光子后，能量減小，電子從高能級進入低能級，軌道半徑減小，電子繞行的速度增大能級進入低能

59、級，軌道半徑減小，電子繞行的速度增大, ,電場電場力做正功，動能增大，電勢能減小，所以力做正功，動能增大，電勢能減小，所以D D項正確。項正確。(2)(2)要使電路中形成電流，打出的光電子應(yīng)該在電場中加速奔要使電路中形成電流，打出的光電子應(yīng)該在電場中加速奔向陽極向陽極, ,所以所以b b為電源的負(fù)極。藍(lán)光的頻率高于綠光為電源的負(fù)極。藍(lán)光的頻率高于綠光, ,所以一定所以一定可以發(fā)生光電效應(yīng)?？梢园l(fā)生光電效應(yīng)。(3)(3) (1 (1分分) )設(shè)設(shè)粒子的質(zhì)量為粒子的質(zhì)量為m m1 1、速度為、速度為v v1 1、ThTh核質(zhì)量為核質(zhì)量為m m2 2、速度為、速度為v v2 2, ,對于對于粒子有粒

60、子有 (1(1分分) )對于系統(tǒng)動量守恒可得：對于系統(tǒng)動量守恒可得：m m1 1v v1 1=m=m2 2v v2 2 (1 (1分分) )釋放的能量釋放的能量 (1(1分分) ) (1 (1分分) ) (1 (1分分) )答案：答案：(1)D (2)(1)D (2)負(fù)負(fù) 能能 (3)(3)見解析見解析238234492902UThHe21111m vE222211Em vE21119EE117122EE119mc117 c5.(20125.(2012南京一模南京一模)(1)(1)下列說法正確的是下列說法正確的是( )( )A.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)玻爾原子理

61、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)律和躍遷的概念，成功地解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律B 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)量等于原來的粒子的總質(zhì)量等于原來的原子核的質(zhì)量原子核的質(zhì)量C C氫原子的核外電子由離原子核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近氫原子的核外電子由離原子核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上時氫原子的能量減少的軌道上時氫原子的能量減少D.D.在原子核中在原子核中, ,比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固固(2)(2)如圖所示為研究光電效應(yīng)的電路圖，如圖所示為研究光電效應(yīng)的

62、電路圖，對于某金屬用紫外線照射時，電流表指對于某金屬用紫外線照射時，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。將滑動變阻器滑片向右移針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。將滑動變阻器滑片向右移動的過程中，電流表的示數(shù)不可能動的過程中，電流表的示數(shù)不可能_( (選填選填“減小減小”或或“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_(_(選選填填“一定一定”“”“可能可能”或或“一定沒一定沒”) )有示數(shù)。有示數(shù)。(3)(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 m，速度為，速度為v v的的A A球，與質(zhì)量也球，與質(zhì)量也為為m m的另一靜止的的另一靜止的B B球發(fā)生正碰，若它們發(fā)生

63、的是彈性碰撞，碰球發(fā)生正碰，若它們發(fā)生的是彈性碰撞，碰撞后撞后B B球的速度是多少？若碰撞后結(jié)合在一起，共同速度是多球的速度是多少？若碰撞后結(jié)合在一起，共同速度是多少？少？【解析解析】(1)(1)玻爾原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，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)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，選項律，選項A A正確；原子核發(fā)生正確；原子核發(fā)生衰變時，要發(fā)生質(zhì)量虧損，新衰變時，要發(fā)生質(zhì)量虧損，新核與核與粒子的總質(zhì)量稍小于原來的原子核的質(zhì)量，選項粒子的總質(zhì)量稍小于原來的原子核的質(zhì)量，選項B B錯誤；錯

64、誤；氫原子的核外電子由離原子核較遠(yuǎn)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(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上時道上時, ,輻射電磁波，氫原子的能量減少，選項輻射電磁波，氫原子的能量減少，選項C C正確；在原子正確；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，選項核中，比結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固，選項D D錯誤。錯誤。(2)(2)將滑動變阻器滑片向右移動的過程中，將滑動變阻器滑片向右移動的過程中，A A、K K之間的電壓增之間的電壓增大，電流表的示數(shù)不可能減小。如果改用頻率略低的紫光照射，大，電流表的示數(shù)不可能減小。如果改用頻率略低的紫光照射，電流表可能有示數(shù)

65、。電流表可能有示數(shù)。(3)A(3)A球與球與B B球發(fā)生正碰，若它們發(fā)生的是彈性碰撞，由動量守球發(fā)生正碰，若它們發(fā)生的是彈性碰撞，由動量守恒和能量守恒定律，恒和能量守恒定律，mv=mvmv=mv1 1+mv+mv2 2聯(lián)立解得碰撞后聯(lián)立解得碰撞后A A球的速度球的速度v v1 1=0,=0,碰撞后碰撞后B B球的速度球的速度v v2 2 =v=v。若碰撞后結(jié)合在一起，由動量守恒定律，若碰撞后結(jié)合在一起，由動量守恒定律，mv=2mvmv=2mv解得解得v=v/2v=v/2。答案：答案：(1)A(1)A、C (2)C (2)減小減小 可能可能 (3)v v/2(3)v v/222212111mvmvmv222