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1、專題五近代物理核心梳理高頻考點怎樣得高分考情分析考情分析備考定向備考定向 第13講近代物理核心梳理高頻考點怎樣得高分-4-知識脈絡梳理規(guī)律方法導引核心梳理高頻考點怎樣得高分-5-知識脈絡梳理規(guī)律方法導引核心梳理高頻考點怎樣得高分-6-命題熱點一命題熱點二命題熱點三原子結構例1下列有關原子結構和原子核的認識,其中正確的是()A.射線是高速運動的電子流B.氫原子輻射光子后,其繞核運動的電子動能增大C.太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的重核裂變B 核心梳理高頻考點怎樣得高分-7-命題熱點一命題熱點二命題熱點三例2(多選)右圖為氫原子的能級圖。現(xiàn)有大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷,下列說法正

2、確的是()A.氫原子由n=3躍遷到n=2能級時,其核外電子的動能將減小B.這些氫原子總共可輻射出三種不同頻率的光C.這些氫原子躍遷時輻射出光子能量的最大值為10.2 eVD.氫原子由n=3躍遷到n=1產(chǎn)生的光照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應BD 核心梳理高頻考點怎樣得高分-8-命題熱點一命題熱點二命題熱點三解析 根據(jù)玻爾理論,核外電子軌道半徑越小,則速度越大,動能越大,氫原子由n=3躍遷到n=2能級時,軌道半徑減小,則動能將增大,A錯誤;由于有大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷,故可產(chǎn)生 種不同頻率的光,B正確;這些氫原子躍遷時輻射出光子能量的最大值為-1.51 eV-(

3、-13.6 eV)=12.09 eV,C錯誤;氫原子由n=3躍遷到n=1輻射出的光子能量為-1.51 eV-(-13.6 eV)=12.09 eV,大于最大逸出功為6.34 eV的金屬鉑,能發(fā)生光電效應,D正確。核心梳理高頻考點怎樣得高分-9-命題熱點一命題熱點二命題熱點三規(guī)律方法原子能級躍遷問題的解題技巧(1)原子躍遷時,所吸收或釋放的光子能量只能等于兩能級之間的能量差,即E=h=|E初-E末|。(2)原子電離時,所吸收的能量可以大于或等于某一能級能量的絕對值。(3)一群氫原子和一個氫原子不同,氫原子核外只有一個電子,這個電子在某時刻只能處在某一個確定的軌道上,在某段時間內(nèi),由這一軌道躍遷到

4、另一軌道時,可能的情況只有一種,但是如果有大量的氫原子,它們的核外電子向基態(tài)躍遷時就會有各種情況出現(xiàn)了,發(fā)射光子的種類(4)計算氫原子能級躍遷放出或吸收光子的頻率和波長時,要注意各能級的能量值均為負值,且單位為電子伏特,計算時需換算單位,1 eV=1.610-19 J。核心梳理高頻考點怎樣得高分-10-命題熱點一命題熱點二命題熱點三光電效應例3(多選)在光電效應實驗中,用頻率為的光照射光電管陰極,發(fā)生了光電效應,下列說法正確的是()A.入射光增強,光電流增大B.入射光減弱,光電效應現(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D.改用頻率大于的光照射,光電子的最大初動能變大AD 解析 增

5、大入射光強度,使單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)增加,因此光電流增大,選項A正確;能否發(fā)生光電效應與照射光的頻率有關,與強度無關,選項B錯誤;當照射光的頻率小于,但大于極限頻率時仍能發(fā)生光電效應,選項C錯誤;由Ekm=h-W,增加入射光的頻率,光電子的最大初動能變大,選項D正確。核心梳理高頻考點怎樣得高分-11-命題熱點一命題熱點二命題熱點三例4(多選)(2017全國卷)在光電效應實驗中,分別用頻率為a、b的單色光a、b照射到同種金屬上,測得相應的遏止電壓分別為Ua和Ub、光電子的最大初動能分別為Eka和Ekb。h為普朗克常量。下列說法正確的是()A.若ab,則一定有Uab,則一定有EkaEkbC.若

6、UaUb,則一定有Ekab,則一定有ha-Ekahb-EkbBC解析 根據(jù)光電效應方程Ek=h-W和光電子的最大初動能與遏止電壓的關系-eU=0-Ek,得eU=h-W,A錯,B、C正確;若ab,則一定有ha-Eka=hb-Ekb=W,D錯。核心梳理高頻考點怎樣得高分-12-命題熱點一命題熱點二命題熱點三規(guī)律方法光電效應的研究思路(1)兩條線索:(2)兩條對應關系:光照強光子數(shù)目多發(fā)射光電子多光電流大光子頻率高光子能量大光電子的最大初動能大核心梳理高頻考點怎樣得高分-13-命題熱點一命題熱點二命題熱點三核反應與核能例5(2017全國卷)一靜止的鈾核放出一個粒子衰變成釷核,衰變方程為 。下列說法正

7、確的是()A.衰變后釷核的動能等于粒子的動能B.衰變后釷核的動量大小等于粒子的動量大小C.鈾核的半衰期等于其放出一個粒子所經(jīng)歷的時間D.衰變后粒子與釷核的質量之和等于衰變前鈾核的質量B解析 靜止的鈾核發(fā)生衰變,衰變過程中動量守恒,所以衰變后粒子的動量和釷核的動量大小相等、方向相反,故選項B正確;由于m釷m,根據(jù) 可知,釷核的動能小于粒子的動能,故選項A錯誤;半衰期是指放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時間,并不是放出一個粒子所經(jīng)歷的時間,故選項C錯誤;鈾核發(fā)生衰變過程中有質量虧損,衰變后粒子與釷核的質量和小于衰變前鈾核的質量,故選項D錯誤。核心梳理高頻考點怎樣得高分-14-命題熱點一命題

8、熱點二命題熱點三例6在某些恒星內(nèi)部,發(fā)生3個氦核 結合成1個碳核的 反應。已知1個氦核的質量為m1、1個碳核的質量為m2,1個質子的質量為mp,1個中子的質量為mn,真空中的光速為c。(1)寫出核反應方程式;(2)求核反應的質量虧損;(3)求碳核的比結合能。核心梳理高頻考點怎樣得高分-15-命題熱點一命題熱點二命題熱點三思維導引1.核反應前后質量數(shù)和電荷數(shù)守恒。2.比結合能為組成原子的所有核子的質量虧損和核子數(shù)的比值。核心梳理高頻考點怎樣得高分-16-命題熱點一命題熱點二命題熱點三規(guī)律方法衰變及核反應方程的書寫(1)原子核的衰變衰變實質:衰變是原子核中的2個質子和2個中子結合成一個氦核;衰變是

9、原子核中的中子轉化為一個質子和一個電子;衰變伴隨著衰變或衰變同時發(fā)生,不改變原子核的質量數(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。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;半衰期是統(tǒng)計規(guī)律,對個別、少數(shù)原子核無意義。核心梳理高頻考點怎樣得高分-17-命題熱點一命題熱點二命題熱點三(2)核反應方程的書寫核反應過程一般不可逆,所以核反應方程中用“”表示方向而不能用等號代替。核反應方程遵循質量數(shù)、電荷數(shù)守恒,但核反應前后的總質量一般會發(fā)生變化(質量虧損)且釋放出核能。核反應的生成物一定要以實驗為基礎,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方程。-18-1345

10、21.(2018全國卷)用波長為300 nm的光照射鋅板,電子逸出鋅板表面的最大初動能為1.2810-19 J,已知普朗克常量為6.6310-34 Js,真空中的光速為3.00108 ms-1,能使鋅產(chǎn)生光電效應的單色光的最低頻率約為()A.11014 HzB.81014 HzC.21015 HzD.81015 HzB 中,Ek=1.2810-19 J,=300 nm=310-7 m,得081014 Hz,選項B正確。-19-134522.圖甲所示為氫原子的能級,圖乙為氫原子的光譜。已知譜線a是氫原子從n=4的能級躍遷到n=2能級時的輻射光,則譜線b可能是氫原子在下列哪種情形躍遷時的輻射光()

11、-20-13452A.從n=5的能級躍遷到n=3的能級B.從n=4的能級躍遷到n=3的能級C.從n=5的能級躍遷到n=2的能級D.從n=3的能級躍遷到n=2的能級答案 C -21-13453.下圖是光電管的原理圖,已知當有波長為0的光照到陰極K上時,電路中有光電流,則() A.若換用波長為1(10)的光照射陰極K時,電路中一定沒有光電流B.若換用波長為2(20)的光照射陰極K時,電路中一定有光電流C.增加電路中電源電壓,電路中光電流一定增大D.若將電源極性反接,電路中一定沒有光電流產(chǎn)生2B-22-13452下說法正確的是()A.每經(jīng)過一次衰變原子核的質量數(shù)會減少2B.每經(jīng)過一次衰變原子核的質子

12、會增加1個B-23-13452-24-13452序數(shù)和質量數(shù)分別為()A.15和28B.15和30C.16和30D.17和31B 解析:已知粒子的質量數(shù)是4,核電荷數(shù)為2,中子的質量數(shù)為1,不 可知X的核電荷數(shù)即原子序數(shù)為15,根據(jù)質量數(shù)守恒,可知X的質量數(shù)為30,選項B正確。核心梳理高頻考點怎樣得高分-25-核反應方程及核能的計算核反應方程及核能的計算【典例示范】 一個靜止的氡核 放出一個粒子后衰變?yōu)獒暫?。假設放出的核能完全轉變?yōu)獒暫伺c粒子的動能,不計光子的動量。已知m氡=222.086 63 u、m=4.002 6 u、m釙=218.076 6 u,1 u相當于931.5 MeV的能量。

13、(1)寫出上述衰變方程;(2)求出發(fā)生上述衰變放出的能量;(3)確定釙核與粒子的動能。分析推理:能量守恒定律和動量守恒定律。 核心梳理高頻考點怎樣得高分-26-思維流程 核心梳理高頻考點怎樣得高分-27-核心梳理高頻考點怎樣得高分-28-以題說法核反應方程及核能的計算(1)掌握核反應方程中的守恒。質量數(shù)守恒。電荷數(shù)守恒。(2)核能的計算方法。根據(jù)愛因斯坦質能方程,即E=mc2(J)。根據(jù)1原子質量單位(u)相當于931.5 MeV能量,即E=m931.5(MeV)。如果核反應時釋放的核能是以動能形式呈現(xiàn),則核反應過程中系統(tǒng)動能的增量即為釋放的核能。核心梳理高頻考點怎樣得高分-29-B 解析 由方程 得,質量虧損為m=22.013 6 u-3.015 0 u-1.008 7 u=0.003 5 u,由E=mc2得,E=0.003 5931 MeV3.3 MeV,故選B。