当前位置:首页 >> 高中教育 >>

高中物理选修3-5


高中物理选修 3-5 复习
高考题型 1 光电效应与光的粒子性
解题方略
1.处理光电效应问题的两条线索 一是光的频率,二是光的强度,两条线索对应的关系是: (1)光强→光子数目多→发射光电子数多→光电流大. (2)光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大. 2.爱因斯坦光电效应方程 Ek=hν-W0 的研究对象是金

1 属表面的电子,意义是说,光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大(如图 1 所示), 直线的斜率为 h, 直线与 ν 轴的交点的物理意义是极限频率 νc, 直线与 Ek 轴交点的物理意义 是逸出功的负值. 例1 (2015· 上饶二模)某中学的实验小组利用如图 2 所示的装置研究光电效应规律,用理

想电压表和理想电流表分别测量光电管的电压以及光电管的电流. 当开关打开时, 用光子能 量为 2.5 eV 的光照射光电管的阴极 K,理想电流表有示数,闭合开关,移动滑动变阻器的 触头,当电压表的示数小于 0.6 V 时,理想电流表仍有示数,当理想电流表的示数刚好为零 时,电压表的示数刚好为 0.6 V.则阴极 K 的逸出功为__________,逸出的光电子的最大初 动能为__________.

图2

预测 1 (2015· 临汾联考三模)以下说法符合物理学史的是(

)

A.普朗克引入能量子的概念,得出黑体辐射的强度按波长分布的公式,与实验符合得非常 好,并由此开创了物理学的新纪元 B.康普顿效应表明光子只具有能量 C.德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子,认为实物粒子也具有波动性 D.汤姆孙通过 α 粒子散射实验,提出了原子具有核式结构 E.为了解释黑体辐射规律,普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的 预测 2 (2015· 河南八市模拟)如图 3 所示,两平行金属板 A、B 板间电压恒为 U,一束波长 为 λ 的入射光射到金属板 B 上,使 B 板发生了光电效应,已知该金属板的逸出功为 W,电 子的质量为 m.电荷量为 e, 已知普朗克常量为 h, 真空中光速为 c, 下列说法中正确的是( )

图3 c A.入射光子的能量为 h λ c B.到达 A 板的光电子的最大动能为 h -W+eU λ C.若增大两板间电压 B 板没有光电子逸出 D.若减小入射光的波长一定会有光电子逸出 E.若增大入射光的频率,金属板的逸出功将大于 W

高考题型 2 原子结构和能级跃迁
解题方略
1.汤姆孙发现电子,密立根测出了电子的电荷量,卢瑟福根据 α 粒子散射实验构建了原子 核式结构模型. 玻尔提出的原子模型很好地解释了氢原子光谱的规律. 卢瑟福用 α 粒子轰击 氮核实验发现了质子, 查德威克用 α 粒子轰击铍核发现了中子. 贝可勒尔发现了天然放射现 象,揭示了原子核是有结构的.小居里夫妇首次发现了放射性同位素. 2.原子的核式结构模型:

(1)在原子的中心有一个体积很小、带正电荷的核,叫做原子核,而电子在核外绕核运动; (2)原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核上,带负电的电子在核外空间绕核 旋转. 3.能级和能级跃迁 (1)轨道量子化 核外电子只能在一些分立的轨道上运动 rn=n2r1(n=1,2,3,…) (2)能量量子化 原子只能处于一系列不连续的能量状态 E1 En= 2 (n=1,2,3,…) n (3)吸收或辐射能量量子化 原子在两个能级之间跃迁时只能吸收或发射一定频率的光子, 该光子的能量由前后两个能级 的能量差决定,即 hν=Em-En(m>n). 例2 (2015· 长沙 4 月模拟)以下关于玻尔原子理论的说法正确的是( )

A.电子绕原子核做圆周运动的轨道半径不是任意的 B.电子在绕原子核做圆周运动时,稳定地产生电磁辐射 C.电子从量子数为 2 的能级跃迁到量子数为 3 的能级时要辐射光子 D.不同频率的光照射处于基态的氢原子时,只有某些频率的光可以被氢原子吸收 E.氢原子光谱有很多不同的亮线,说明氢原子能发出很多不同频率的光,但它的光谱不是 连续谱 预测 3 (2015· 湖北八校联考)关于原子结构及原子核的知识,下列判断正确的是( A.每一种原子都有自己的特征谱线 B.处于 n=3 的一个氢原子回到基态时一定会辐射三种频率的光子 C.α 射线的穿透能力比 γ 射线弱 D.β 衰变中的电子来自原子的内层电子 E.放射性元素的半衰期与压力、温度无关 预测 4 (2015· 湖北黄冈市 4 月模拟)已知金属铯的逸出功为 1.88 eV,氢原子能级图如图 4 ) )

所示,下列说法正确的是(

图4 A.大量处于 n=4 能级的氢原子跃迁到基态的过程中最多可释放出 6 种频率的光子 B.一个处于 n=3 能级的氢原子跃迁到基态的过程中最多可释放出 3 种频率的光子 C.氢原子从 n=3 能级跃迁到 n=2 能级过程中辐射出的光子能使金属铯发生光电效应 D.大量处于 n=2 能级的氢原子跃迁到基态过程中发出的光照射金属铯,产生的光电子最 大初动能为 8.32 eV E. 用光子能量为 11 eV 的紫外线照射大量处于基态的氢原子, 会有氢原子跃迁到 n=2 能级

高考题型 3 核反应和核能的计算
解题方略
1.原子核的衰变 衰变类型 衰变方程 α 衰变
A A-4 4 Z X→Z-2 Y+2He

β 衰变
A A 0 Z X→Z+1Y+-1e

2 个质子和 2 个中子结合成一 衰变实质 整体射出
1 4 21 1H+20n→2He

1 个中子转化为 1 个质子和 1 个电子
1 1 0 0n→1H+-1e

衰变规律 2.α 射线、β 射线、γ 射线之间的区别 名称 实质 速度 电离作用 α 射线 氦核流

质量数守恒、电荷数守恒

β 射线 电子流 约为光速的 99% 较弱

γ 射线 光子 光速 很弱

1 约为光速的 10 很强

贯穿能力

很弱

较强

最强

3.核反应、核能、裂变、轻核的聚变 (1)在物理学中,原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程,称为核反应.核反应方 程遵循质量数守恒和电荷数守恒的规律. (2)质能方程:一定的能量和一定的质量相联系,物体的总能量和它的质量成正比,即 E= mc2 或 ΔE=Δmc2. (3)把重核分裂成质量较小的核,释放出核能的反应,称为裂变;把轻核结合成质量较大的 核,释放出核能的反应,称为聚变. (4)核能的计算: ①ΔE=Δmc2, 其中 Δm 为核反应方程中的质量亏损; ②ΔE=Δm×931.5 MeV, 其中质量亏损 Δm 以原子质量单位 u 为单位. (5)原子核的人工转变 卢瑟福发现质子的核反应方程为:
14 4 17 1 7N+2He→ 8O+1H

查德威克发现中子的核反应方程为:
9 4 12 1 4Be+2He→ 6C+0n 27 4 30 1 30 30 约里奥· 居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程为: 13Al+2He→15P+0n, 15P→14Si

+0 1e 例3
234 (2015· 南京、 盐城一模)如图 5 所示, 一个铀核(238 92U)放出一个 α 粒子后衰变成钍核( 90

Th),其衰变方程为____________________________;已知静止的铀核、钍核和 α 粒子的质 量分别为 m1、m2 和 m3,真空中光速为 c,上述衰变过程中释放出的核能为______________.

图5 预测 5 (2015· 南昌十校二模)下列关于核反应及衰变的表述正确的有(
3 4 1 A.2 1H+1H→2He+0n 是轻核聚变 3 B.X+147H→178O+1 1H 中,X 表示2He

)

C.半衰期与原子处所的化学状态无关 D.β 衰变中产生的 β 射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的

208 E.232 90Th 衰变成 82Pb 要经过 6 次 α 衰变和 4 次 β 衰变

预测 6 (2015· 云南二模)一个氘核和一个氚核聚变结合成一个氦核,同时放出一个中子,并 释放核能.已知氘核、氚核、氦核、中子的质量分别为 m1、m2、m3、m4,真空中的光速为 c.下列说法正确的是( )

3 4 1 A.核反应方程是2 1H+1H→2He+0n

B.聚变反应中的质量亏损 Δm=m1+m2-m3-m4 C.释放的能量 ΔE=(m3-m4-m1-m2)c2 D.太阳辐射的能量主要来自其内部发生的核聚变反应 E.氘核的比结合能大于氦核的比结合能

高考题型 4 动量和能量观点的综合应用
解题方略
1.动量守恒定律 (1)表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′; 或 p=p′(系统相互作用前的总动量 p 等于系统相互作用后的总动量 p′); 或 Δp=0(系统总动量的增量为零); 或 Δp1=-Δp2(相互作用的两个物体组成的系统,两物体动量的增量大小相等、方向相反). (2)动量守恒定律的适用条件 ①系统不受外力或系统虽受外力但所受外力的合力为零. ②系统所受合力不为零, 但在某一方向上系统所受外力的合力为零, 则在该方向上系统动量 守恒. ③系统虽受外力,但外力远小于内力且作用时间极短,如碰撞、爆炸过程. 2.弹性碰撞与非弹性碰撞 碰撞过程遵从动量守恒定律.如果碰撞过程中机械能守恒,这样的碰撞叫做弹性碰撞;如果 碰撞过程中机械能不守恒,这样的碰撞叫做非弹性碰撞. 3.利用动量和能量观点解题的技巧 (1)若研究对象为一个系统,应优先考虑应用动量守恒定律和能量守恒定律. (2)动量守恒定律和能量守恒定律都只考查一个物理过程的初、末两个状态,对过程的细节 不予追究.

(3)注意挖掘隐含条件,根据选取的对象和过程判断动量和能量是否守恒. 例4 (2015· 新课标全国Ⅱ· 35)两滑块 a、b 沿水平面上同一条直线运动,并发生碰撞;碰撞

后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段.两者的位置 x 随时间 t 变化的图象如图 6 所示.求:

图6 (1)滑块 a、b 的质量之比; (2)整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比.

预测 7 (2015· 湖北七市三模)如图 7 所示,光滑水平地面上,人与滑板 A 一起以 v0=0.5 m/s 的速度前进,正前方不远处有一横杆,横杆另一侧有一静止滑板 B,当人与 A 行至横杆前, 人相对滑板竖直向上跳起越过横杆, A 从横杆下方通过并与 B 发生弹性碰撞, 之后人刚好落 到 B 上.不计空气阻力,求最终人与 B 共同速度是多少?已知 m 人=40 kg,mA=5 kg,mB =10 kg.

图7

预测 8

(2015· 东北三省三模) 如图 8 所示,光滑水平面上有一平板车,车上固定一竖直直

杆,杆的最高点 O 通过一长为 L 的轻绳拴接一个可视为质点的小球,小球的质量为小车(包 括杆)质量的一半,悬点 O 距离地面的高度为 2L,轻绳水平时,小球与小车速度均为零.释 放小球,当小球运动到最低点时,轻绳断开,重力加速度为 g,求:

图8 (1)小球运动到最低点时速度大小; (2)小球从释放到落地的过程中,小车向右移动的距离.

提醒:完成作业 专题八 第 3 讲

学生用书答案精析
第3讲 原子物理和动量

高考题型 1 光电效应与光的粒子性
例 1 1.9 eV 0.6 eV 解析 设用光子能量为 2.5 eV 的光照射时,光电子的最大初动能为 Ekm,阴极材料逸出功为 W0,当反向电压达到 U=0.6 V 以后,具有最大初动能的光电子也达不到阳极,因此 eU= Ekm, 由光电效应方程:Ekm=hν-W0, 由以上二式得:Ekm=0.6 eV,W0=1.9 eV. 所以此时最大初动能为 0.6 eV, 该材料的逸出功为 1.9 eV. 预测 1 ACE 预测 2 ABD

高考题型 2 原子结构和能级跃迁
1 例 2 ADE [由于氢原子的轨道是不连续的,而氢原子在不同的轨道上的能级 En= 2E1, n 故氢原子的能级是不连续的,即是分立的,故 A 正确;电子在绕原子核做圆周运动时,不 1 会产生电磁辐射, 只有跃迁时才会出现, 故 B 错误; 氢原子在不同的轨道上的能级 En= 2E1, n 电子从量子数为 2 的能级跃迁到量子数为 3 的能级时要吸收光子,故 C 错误;由于氢原子 发射的光子的能量:E=Em-En= 1 1 E - E =hν,不同频率的光照射处于基态的氢原子时, m2 1 n2 1

只有某些频率的光可以被氢原子吸收,故 D 正确;氢原子光谱有很多不同的亮线,说明氢 原子能发出很多不同频率的光,是特征谱线,但它的光谱不是连续谱,故 E 正确.] 预测 3 ACE 预测 4 ACD

高考题型 3 核反应和核能的计算
例3
238

92U→23490Th+4 (m1-m2-m3)c2 2He

4 解析 根据电荷数和质量数守恒得到衰变方程为:23892U→23490Th+2 He

根据爱因斯坦质能方程: E=Δmc2=(m1-m2-m3)c2. 预测 5 ACE 预测 6 ABD

高考题型 4 动量和能量观点的综合应用
例4 (1)1∶8 (2)1∶2

解析 (1)设 a、b 的质量分别为 m1、m2,a、b 碰撞前的速度为 v1、v2.由题给图象得 v1=-2 m/s① v2=1 m/s② a、b 发生完全非弹性碰撞,碰撞后两滑块的共同速度为 v.由题给图象得 2 v= m/s③ 3 由动量守恒定律得 m1v1+m2v2=(m1+m2)v④ 联立①②③④式得 m1∶m2=1∶8⑤ (2)由能量守恒定律得,两滑块因碰撞而损失的机械能为 1 1 1 2 2 ΔE= m1v2 1+ m2v2- (m1+m2)v ⑥ 2 2 2 由图象可知,两滑块最后停止运动.由动能定理得,两滑块克服摩擦力所做的功为 1 W= (m1+m2)v2⑦ 2 联立⑥⑦式,并代入题给数据得 W∶ΔE=1∶2 预测 7 7 m/s 15

解析 人跳起后 A 与 B 碰撞前后动量守恒,机械能守恒,设碰后 A 的速度为 v1,B 的速度 为 v2. mAv0=mAv1+mBv2 1 1 1 m v2= m v2+ m v2 2 A 0 2 A 1 2 B 2

2mA 1 解得 v2= v = m/s mA+mB 0 3 人下落与 B 作用前后,水平方向动量守恒,设共同速度为 v3. m 人 v0+mBv2=(m 人+mB)v3 7 代入数据得:v3= m/s. 15 ?1+ 6? 2 3gL 预测 8 (1) (2) L 3 3 解析 (1)小球下落过程中,小球与车组成的系统,水平方向动量守恒,系统机械能守恒,

设小球到最低点时,小球的速率为 v1,小车的速率为 v2,设小球的速度方向为正方向,则 由动量守恒定律和机械能守恒定律可得:mv1=2mv2 1 1 2 mgL= mv2 + ×2mv2 2 1 2 2 3gL 3gL 解得:v1= ,v2= 3 3 2 3gL 故可得小球在最低点的速度 v1= . 3 (2)设小球下落的过程中, 车向右移动的距离为 x2, 小球向左移动的距离为 x1, 有: mx1=2mx2, L 且 x1+x2=L,则 x2= 3 设小球从最低点到落到地面经历的时间为 t, 1 则有 L= gt2 2 从绳断到小球落地,车向右运动的距离为 x2′=v2t= 6 L 3

?1+ 6? 所以,小球从释放到落地的过程中,小车向右移动的距离为 x=x2+x2′= L. 3


相关文章:
高中物理选修3-5知识点整理
2012 届高考备考物理二轮复习资料(选修 3-5 知识点梳理) 谷城一中高三物理组 高中物理选修 3-5 知识点梳理一、动量 动量守恒定律 1、动量:可以从两个侧面对...
高中物理选修3-5知识点总结
高中物理选修3-5知识点总结_理化生_高中教育_教育专区。选修 3-5 总结 一、黑体辐射(了解)与能量子 1.一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关,叫...
高中物理选修3-5知识点汇总
高中物理选修3-5知识点汇总_高三理化生_理化生_高中教育_教育专区。简要介绍资料的主要内容,以获得更多的关注第一章 1. 冲量 动量 4. 黑体辐射规律 一方面随着温...
高中物理选修3-5近代物理练习
高中物理选修3-5近代物理练习_理化生_高中教育_教育专区。高中物理选修3-5近代物理练习(自编) 近代物理专题训练(选修 3-5) 1.(多选)光电效应实验的装置如图所示...
高中物理选修3-5知识点汇总
高中物理选修3-5知识点汇总_高三理化生_理化生_高中教育_教育专区。高中物理 3-5 知识点汇编 第一章 动量 1. 冲量 物体所受外力和外力作用时间的乘积;矢量;...
高中物理选修3-5知识点整理
www.gaokaoq.com 高考圈-让高考没有难报的志愿 高中物理选修 3-5 知识点梳理一、动量 动量守恒定律 1、 动量: 可以从两个侧面对动量进行定义或解释: ①物体...
高中物理选修3-5知识点整理
高三物理组 高中物理选修 3-5 知识点梳理 1、普朗克量子假说 1.创立标志:1900 年普朗克在德国的《物理年刊》发表《论正常光谱能量分布定律》的 论文,标志着量子...
高中物理选修3-5知识点总结
高中物理选修3-5知识点总结_理化生_高中教育_教育专区。高中物理、选修3-5、知识点总结 选修3-5 知识点归纳一、动量守恒定律 1、 动量守恒定律的条件:系统所受...
高中物理选修3-5全套教案(人教版)_图文
高中物理选修3-5全套教案(人教版)_高三理化生_理化生_高中教育_教育专区。16.1 ★新课标要求 (一)知识与技能 实验:探究碰撞中的不变量 1、明确探究碰撞中的...
高中物理选修3-5模块检测
高中物理选修 3-5 模块检测一、选择题 1.如图 1,木块 a 和 b 用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a 紧靠在墙壁上,在 b 上施加向左的水平力使弹簧...
更多相关标签: