高三第二轮复习专题复习POWERPOINT课件13近代物理综合题(可直接用于上课)

其中p为质子，α为α粒子，e+ 为正电子，ν为一种 中微子。已知质子的质量为mp =1.672648×10 -27kg， α 粒子的质量为mα=6.644929×10 -27kg，正电子的质量为 me=9.11×10-31kg，中微子的质量可忽略不计。真空中 的光速c=3×108 m/s。试计算该系列核反应完成后释放 的能量。
（3）半径公式
rn= n2 r1=0.53×10-10 n2 (m)
（4） 动能跟n 的关系 由 ke2/rn 2=mv 2/rn 得 EKn= 1/2 mvn 2 = ke2／2rn ∝1 / n2
ke 2 1 1 mrn n rn
（5）速度跟n 的关系 vn
2 rn 3 （6）周期跟n的关系 Tn rn n3 vn 关系式（5）（6）跟卫星绕地球运转的情况相似。
Na+ + CI Cl - + 3.8eV Na+ + e Na + 5.1eV NaCl+6.1eV+3.8eV Na++CI - + 5.1eV 解：NaCl + 6.1eV
CI + e
E = 6.1 + 3.8 - 5.1 = 4.8 eV
例3、已知每秒钟从太阳射到地球上垂直于太阳光的每平 方米截面上的辐射能为1.4×10 3 J，其中可见光约占45% 。设可见光的波长均为0.55μm，太阳向各个方向的辐射 是均匀的，太阳与地球间距离为1.5×10 11 m，则太阳每 秒辐射出的可见光的光子数大约为 4.9×10 44 。 （只要求二位有效数字） 解： 太阳每秒辐射出来的能量 E=4πR2 × 1.4×10 3 J = 4 ×3.14 ×(1.5 ×1011) 2 ×1.4 ×103 = 4×10 26 J 根据题意有，E ×45%=n ×hc/λ ∴n= E ×45% ×λ/hc
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2002年广东高考16 如下一系列核反应是在恒星内部发生的，
p 12C 13N 6 7 13 13 7 N 6 C e 13 14 p 6 C 7 N 14 15 p 7 N 8 O 15 15 8 O 7 N e p 15N 12C 7 6
p 12C 13N 6 7 13 13 7 N 6 C e 13 14 p 6 C 7 N 14 15 p 7 N 8 O 15 15 8 O 7 N e p 15N 12C 7 6
解：
m =6.644929×10 -27kg
m p =1.672648×10 -27kg
ke 2 1 1 mrn n rn
速度跟n 的关系
vn
周期跟n的关系
2 rn 3 Tn rn n3 vn
例、氢原子的能级示意图如图示，现有每个电子的动能都为 EKe=12.89eV的电子束与处在基态的氢原子束射入同一区域，使 电子与氢原子发生迎头正碰，已知碰前一个电子与一个氢原子 的总动量为0，碰撞后，氢原子受激，跃迁到n=4的能级， 求碰撞后一个电子与一个受激氢原子的总动能，已知电子的质 量me与氢原子的质量mH之比为 me / mH =5.445×10-4 解：由动量守恒定律 me ve + mH vH = 0
2me EKe 2mH EKH
EKH= EKe × me /mH =0.007eV 所以碰前一个电子与一个基态氢 原子的总动能为EK总=12.897eV
∞
n
6 5 4 3
E（eV） 0 －0.38 －0.54 －0.85 －1.51
氢原子受激，跃迁到n=4的能级要吸收能量 2 ΔE= - 0.85 -（-13.6）= 12.75eV
在下面的问题中，把研究对象都简单地看作黑体。 有关数据及数学公式：太阳半径Rs=696000km，太阳 表 面 温 度 T=5770K ， 火 星 半 径 r=3395km ， 球 面 积 S=4πR2，其中R为球半径。 （1）太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为 2 107 m ~ 1 105 m 的范围内，求相应的频率范围。 （2）每小时从太阳表面辐射的总能量为多少？ （3）火星受到来自太阳的辐射可认为垂直射到面积 为πr2（r为火星半径）的圆盘上，已知太阳到火星的 距离约为太阳半径的400倍，忽略其他天体及宇宙空 间的辐射，试估算火星的平均温度。
盐城04年调研三6 原子核俘获一个μ- 子（ μ- 子的质量是电子质量的 207倍，而电荷量与电子相同）可形成μ原子。原子中 电子的第一轨道半径为re，电子的动能为Ee ; 若电子 换成μ- 子而形成μ原子 Ee 等于 ( ) A A. n：1 B. n2：1 C. 1：1 D. 207：1 解: 对于原子, kQe/re2 = me ve2/re , kQe/rμ2=mμvμ2/rμ ,
例2、 根据玻尔玻尔理论，氢原子的核外电子在 第一和第二可能轨道上的： （ A B D ）
A. 半径之比为14 B. 速率之比为21
C. 周期之比为12
解：半径公式 由
D. 动能之比为4 1
rn= n2 r1=0.53×10-10 n2 (m)
ke2/rn 2=mv 2/rn 得 EKn= 1/2 mvn 2 = ke2／2rn ∝1 / n2
解: (1) 频率范围为
3.0 1013 Hz ~ 1.5 1015 Hz
(2) E T 4 4 R 2 t 5.67 108 57704 4 (6.96108 ) 2 3600 1.381030 J 上页
（3）解： 太阳单位时间单位面积发射的功率为P0
A 1.9eV B 0.6eV
C 2.5eV D 3.1eV 解：反向截止电压为0.60V， EKm= 0.60 eV W= hν- EKm= 2.5-0.6=1.9 eV
2000年上海24、 阅读如下资料并回答问题： 自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断向外辐射 电磁波，这种辐射因与温度有关，称为热辐射，热辐射 具有如下特点：①辐射的能量中包含各种波长的电磁波； ②物体温度越高，单位时间从物体表面单位面积上辐射 的能量越大；③在辐射的总能量中，各种波长所占的百 分比不同。处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的 同时，也要吸收由其他物体辐射的电磁能量，如果它处 在平衡状态，则能保持不变。若不考虑物体表面性质对 辐射与吸收的影响，我们定义一种理想的物体，它能 100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为 黑体。单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的 P0 T 4 , 总能量与黑体绝对温度的四次方成正比。即 8 2 4 其中常量 5.67 10 W / m K .
光电管
a
G
电源 b
例：（新教材 2003天津理综）如图，当电键K断 开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发 现电流表读数不为零。合上电键，调节滑线变阻器， 发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为 零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数 为 零 。 由 此 可 知 阴 极 材 料 的A 出 功 为 逸 ( )
=[4×10 26 ×0.45 ×0.55 ×10 - 6] ／ 6.6 ×10-34 ×3 × 108
= 4.9×10 44
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苏州04年调研7 设氢原子的核外电子从高能级b向低能级a跃迁 时，电子动能的增量ΔEK = EKa - EKb ，电势能的增量 D ΔEP = EPa - EPb ，则下列表述正确的是 （ ） A. ΔEK＞ 0、ΔEP＜ 0 、ΔEK +ΔEP = 0 B. ΔEK＜ 0、ΔEP＞ 0 、ΔEK +ΔEP = 0 C. ΔEK＞ 0、ΔEP＜ 0 、ΔEK +ΔEP ＞ 0 D. ΔEK＞ 0、ΔEP＜ 0 、ΔEK +ΔEP＜ 0 解：电场力做正功，电势能减少； 合外力做正功，动能增加； 发射出光子，动能与电势能之和减少。
近代物理综合题
例1、 按照玻尔理论可以确定 （ A B D） A. 用波长为60nm的光照射，可使氢原子电离 B. 用10.2eV的光子可以激发处于基态的氢原子 C. 用能量12.5 eV的光子照射，可使氢原子激发. D. 用能量11.0 eV的外来电子碰撞，可以激发处于 基态的氢原子
提示： E= hc/λ=6.63×10-34 ×3 × 108 /0.6 × 10-7 = 3.32×10-18J = 21eV>13.6eV
03年江苏高考9 ．原子从一个能级跃迁到一个较低 的能级时，有可能不发射光子，例如在某种条件下， 铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不 发射光子，而是将相应的能量转交给n=4能级上的电 子，使之能脱离原子，这一现象叫做俄歇效应，以这 种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子，已知铬原子 A 的能级公式可简化表示为 E N 2 , 式中n=1，2， n 3……表示不同能级，A是正的已知常数，上述俄歇 电子的动能是 （ C ） A．3A/16 B．7A/16 C．11A/16 D．13A/16 解： n=2跃迁到n=1 能级时放出能量为 E0=3A/4 处于n=4 能级的电子吸收能量为A/16 可以电离 ∴EK= 3A/4 +（-A/16）= +11A/16
2000年高考13、假设在NaCl蒸气中存在由钠离子 Na+和氯离子CI - 靠静电相互作用构成的单个氯化钠 NaCl分子，若取Na+ 与CI - 相距无限远时其电势能为 零，一个NaCl分子的电势能为 － 6.1eV，已知使一个 中性钠原子Na最外层的电子脱离钠原子而形成钠离子 Na+所需的能量（电离能）为5.1eV，使一个中性氯原 子Cl 结合一个电子形成氯离子所放出的能量（亲和能） 为3.8eV。由此可算出，在将一个NaCl分子分解成彼 此远离的中性钠原子Na 和中性氯原子Cl的过程中， 外界供给的总能量等于___________eV。 4.8