高三物理一轮复习第13章动量光电效应核能第3节核反应和核能

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高三物理一轮复习计划

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教学目的

1. 巩固学生在高一和高二所学的物理基础知识,确保学生对基本概念、定律和公式有深刻的理解。

2. 提高学生的综合应用能力,能够将所学知识灵活运用于解决实际问题。

3. 培养学生的应试技巧和考试心理素质,提高他们在高考中的物理成绩。

教学要求

1.学生需按时完成所有复习任务,并积极参与课堂讨论和实践活动。

2.学生需定期进行自我检测,及时发现并弥补知识漏洞。

3.教师需根据学生的学习情况,适时调整教学策略,确保每个学生都能跟上复习进度。

教学内容

1.力学:质点运动学、动力学、能量与动量守恒定律、振动与波动。

2.热学:热力学基础、气体方程、热量传递方式。

3.电磁学:电场、磁场、电磁感应、电路分析。

4.光学:光的传播、反射、折射、干涉、衍射及偏振现象。

5.近代物理:原子结构、核反应、光电效应。

教材分析

本复习计划采用的教材为《高中物理一轮复习指导》,该书系统地总结了高中物理的所有重要知识点,并配有大量经典例题和练习题,适

合高三学生进行全面复习。

基本教学措施

1.每周安排三次课,每次课90分钟,确保足够的复习时间。

2.采用讲授、讨论、练习等多种教学方法,增强学生的参与感和互动性。

3.定期进行章节测试和模拟考试,帮助学生检验复习效果,调整学习策略。

4.利用多媒体资源,如视频、动画等,帮助学生更直观地理解抽象的物理概念。

实习、实验、作业的时数分配

1.实习:每章节结束后,安排一次实习活动,通过实际操作巩固理论知识。每次实习约2小时。

2.实验:每周安排一次实验课,通过实验验证理论,培养学生的动手能力和科学探究精神。每次实验约3小时。

高考物理一轮总复习(固考基+抓细节+重落实)13-1 动量定理 动量守恒定律课件(含13高考、14模拟)

高考物理一轮总复习(固考基+抓细节+重落实)13-1 动量定理 动量守恒定律课件(含13高考、14模拟)

2.方案二:利用斜槽上滚下的小球验证动量 守恒定律 (1)用天平测出两小球的质量,并选定质量大 的小球为入射小球. (2)
图 13-1-1
按照如图 13-1-1 所示安装实验装置,调整 固定斜槽使斜槽底端水平. (3)白纸在下,复写纸在上,在适当位置铺放 好.记下重垂线所指的位置 O.
(4)不放被撞小球,让入射小球从斜槽上某固定高度处自 由滚下,重复 10 次.用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点 圈在里面,圆心 P 就是小球落点的平均位置. (5)把被撞小球放在斜槽末端,让入射小球从斜槽同一高 度自由滚下,使它们发生碰撞,重复实验 10 次.用步骤(4) 的方法,标出碰后入射小球落点的平均位置 M 和被碰小球落 点的平均位置 N.如图 13-1-2 所示.
实验:验证动量守恒定律 1.方案一:利用气垫导轨完成一维碰撞实验 (1)测质量:用天平测出滑块质量. (2)安装:正确安装好气垫导轨. (3)实验:接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑 块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量.②改变滑 块的初速度大小和方向). (4)验证:一维碰撞中的动量守恒.
【答案】 (1)0.2 s (2)26 N
【迁移应用】 1 .(2013· 蚌埠模拟)物体在恒定的合力作用下做直线运 动,在时间 t1 内动能由零增大到 E1,在时间 t2 内动能由 E1 增加到 2E1,设合力在时间 t1 内做的功为 W1,冲量为 I1,在 时间 t2 内做的功是 W2,冲量为 I2,则( A.I1<I2,W1=W2 C.I1>I2,W1<W2 )

高中物理《光电效应、核反应、核能》精选练习题(含答案)

高中物理《光电效应、核反应、核能》精选练习题(含答案)

《光电效应、核反应、核能》精选练习题

一、选择题

1.钍核(23490Th)有放射性,它能放出一个粒子变成镤核(23491Pa),并伴随该过程放出光子,下列说法正确的是()

A.光线可能是红外线,该粒子是正电子

B.光线可能是X射线,该粒子是中子

C.光线一定是γ射线,该粒子是质子

D.光线一定是γ射线,该粒子是电子

2.在下列两个核反应方程中,X1、X2分别代表一种粒子.①23892U→23490Th +X1②21H+31H→42He+X2,以下判断中正确的是()

A.①是重核裂变反应

B.②是轻核聚变反应

C.X1是α粒子,此种粒子形成的射线具有很强的贯穿本领

D.X2是中子,X2的质量等于21H与31H质量之和减去42He的质量

3.放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时,往往会同时伴随γ辐射.已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2,经过t=T1·T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等,那么它们原来的质量之比m A∶m B 为()

A.(1

2)T2∶(

1

2)T1B.1∶1 C.2T1∶2T2D.2T2∶2T1

4.在下列四个核反应方程中,X1、X2、X3和X4各代表某种粒子:

①31H+X1→42He+10n

②147N+42He→178O+X2

③94Be+42He→126C+X3

④2412Mg+42He→2713Al+X4

以下判断中正确的是()

A.X1是质子B.X2是中子

C.X3是中子D.X4是质子

5.在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料,都不同程度地含有放射性元素,有些含有铀、钍的花岗岩会释放出α、β、γ射线,根据有关放射性知识可知,下列说法正确的是()

最新高考物理总复习 光电效应、原子与原子核(专题强化训练) Word版含答案

最新高考物理总复习  光电效应、原子与原子核(专题强化训练) Word版含答案

专题强化训练(十三)光电效应、原子与原子核

一、选择题(1~9为单选题,10~16为多选题)

1.(2017·南昌市高三模拟)下列说法正确的是()

A.光子像其他粒子一样,不但具有能量,也具有动量

B.比结合能越大,原子核越不稳定

C.将由放射性元素组成的化合物进行高温分解,会改变放射性元素的半衰期

D.原子核的质量大于组成它的核子的质量之和,这个现象叫做质量亏损

解析:光子像其他粒子一样,不但具有粒子性,而且也有波动性,则不但具有能量,也具有动量,故A正确;比结合能越大的原子核越稳定,B错误;放射性元素的半衰期与外界因素没有任何关系,只和本身性质有关,C错误;原子核的质量小于组成它的核子的质量之和,这个现象叫做质量亏损,故D错误.

答案:A

2.(2017·怀化市高三模拟)下列说法中错误的是()

A.光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性

B.光电效应中光电子的最大动能与入射光频率有关,与入射光强度无关

C.通过α粒子散射实验卢瑟福提出了原子核式结构模型

D.太阳辐射能量主要来自于太阳内部的裂变反应

解析:光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性,选项A正确;光电效应中光电子的最大动能与入射光频率有关,与入射光强度有关,选项B正确;通过α粒子散射实验卢瑟福提出了原子核式结构模型,选项C正确;太阳辐射能量主要来自于太阳内部的聚变反应,选项D错误;此题选择错误的选项,故选D.

答案:D

3.(2017·天津卷)我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证,这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献.下列核反应方程中属于聚变反应的是()

高三物理第一轮复习学案 原子物理综合与拓展

高三物理第一轮复习学案 原子物理综合与拓展

2009届高三物理第一轮复习学案 原子物理综合与拓展

一、知识地图

二、应考指要

高考对该部分知识每年均有题目出现,其中光电效应、玻尔能级、原子核的结构、原子核的衰变规律及质能方程的命题频率较高,其次物理学史、若干重要的相关物理学理论等,近几年高考中也时有出现.从试题的难度来看,并不大,考查的知识面较广,考查的频率较高,每年都有考题,题型多为选择题和填空题。“联系实际,联系生活,联系高科技”已成为高考命题的趋向,考查内容中体现时代气息。用新名词包装试题,比如2000年全国卷中出现的“超重元素,双电荷交换反应”、2003年的俄效应等各种趋势会增加。试题越来越重视知识的联系,体现学科的综合性。比如核衰变与动量守恒、放射线与生物、化学的联系等。

三、好题精析

例1 下列说法正确的是

A.质子与中子的质量不等,但质量数相等

B .两个质子之间,不管距离如何,核力总是大于库仑力

C .同一种元素的原子核有相同的质量数,但中子数可以不同

D .除万有引力外,两个中子之间不存在其他相互作用力

例2 如图15.4-1所示为氢原子的能级,已知可见光的光子

能量范围为1.62eV- 3.11eV, 那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是

A 用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应现象

B 氢原子从高能级向n=3的能级跃迁时发出的光,不具有热作用

C 处于n=2能级的氢原子能吸收任意频率的紫外线

D 处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线,并且使氢原子电离 例3.如图15.4-2所示,一天然放射性物质射出三种射线,经过

第13章第3讲 光电效应

第13章第3讲 光电效应

解析:根据爱因斯坦光电效应方程Ek h-W, 任何一种金属的逸出功W 一定,说明Ek 随 的 变化而变化,且是线性关系(与y=ax +b类似 ), 直线的斜率等于普朗克恒量,直线与横轴的截 距表示Ek=0时的频率 0,即为金属的极限频率, 由波速公式c = 0 0 .求该金属发生光电效应照射 光的极限波长.
变式训练 4 、 如图 1334 是研究光电效应的实验电路. 现用等离子态的氢气 ( 电离态 ) 跃迁时所发出的光照射 光电管的阴极 K ,测得微安表的示数是 40μA ,电压表 的示数是 20V. 已知光电管阴极材料的逸出功是 3.6eV. 求: (1)氢气发光的最短波长; (2)光电管阴极材料的极限波长; (3)光电子到达阳极A的最大动能.
极=6.63 10-34 3 108 / 5.76 10-19 m=3.5 10-7 m
3 Ek A-Ek K=eU,Ek K=h -W
Ek A=eU+Ek K=eU+h -W=(20+13.6-3.6)eV=30eV .
B.光电流的强度与入射光的强度无关
C .用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金 属产生的光电子的初动能大 D .对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入 射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应
解析:金属的逸出功由该金属决定,与入射光源 频率无关,当入射光的频率大于金属极限频率时 ,光电流的强度与入射光强度成正比,选项 A 、 B错误.不可见光包括能量大的紫外线、X射线、 γ 射线,也包括能量比可见光小的红外线、无线 电波,选项C错误.故答案为D.

《三维设计》2014新课标高考物理一轮总复习课件 第十三章 动量第3单元 原子结构和原子核(65张ppt)

《三维设计》2014新课标高考物理一轮总复习课件 第十三章 动量第3单元 原子结构和原子核(65张ppt)

也要相应减少,即ΔE= Δmc2 。
③质能方程的意义:质量和能量是物质的两种属性, 质能方程揭示了质量和能量是不可分割的,它建立了两 个属性在数值上的关系。
(3)获得核能的途径:
①重核裂变:
定义:质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而 分裂成几个质量数较小的原子核的过程。 特点:a.裂变过程中能够放出巨大的能量;b.裂变 的同时能够放出2~3(或更多)个中子;c.裂变的产物不是
2.氢原子光谱 氢原子光谱线是最早发现、 研究的光谱线, 这些光谱 线可用一个统一的公式表示: 1 1 1 λ =R(22-n2) n=3,4,5……
3.玻尔的原子模型 (1)玻尔理论: ①轨道假设:原子中的电子在库仑引力的作用下,绕原 子核做圆周运动,电子绕核运动的可能轨道是 不连续的 。 ②定态假设:电子在不同的轨道上运动时,原子处于不
4 典型的聚变方程:2H+3H―→2He+1n 1 1 0
[试一试]
2.一块含铀的矿石质量为M,其中铀元素的质量为m, 铀发生一系列衰变,最终生成物为铅,已知铀的半衰 期为T,那么下列说法中正确的是 ( )
A.经过2个半衰期后,这块矿石中基本不再含有铀 B.经过2个半衰期后,原来所含的铀元素的原子核 m 有 4 发生了衰变 m C.经过3个半衰期后,其中铀元素的质量还剩 8 M D.经过1个半衰期后该矿石的质量剩下 2
32 15 P

2013高考一轮复习优秀课件:光电效应+原子结构与原子核 第三单元 第3课时

2013高考一轮复习优秀课件:光电效应+原子结构与原子核 第三单元  第3课时

A=A′+4n① Z=Z′+2n-m② 由①②式联立解得:
A-A′ A-A′ n= ,m=(Z′-Z)+ . 4 2
由此可见确定衰变次数可归纳为求解一个二元一次方 程组.有了这个方程组,确定衰变次数就十分方便.
实际确定方法是:根据β衰变不改变质量数,首先由 质量数改变确定α衰变次数,然后根据核电荷数守恒确定β 衰变次数.
答案:1.自发地 放射性元素 2.氦核流 电子流 光子流
要点深化
1.天然放射现象的发现
第一位发现天然放射现象的科学家是贝克勒耳,这
一发现揭开了人类研究原子核结构的序幕,通过对天然 放射现象的研究,人们发现原子序数大于83的所有天然 存在的元素都有放射性,原子序数小于83的天然存在的 元素(如中等质量的同位素)有些也具有放射性.
铀裂变的产物之一氪90(Kr)是不稳定的,它经过 一系列衰变最终成为稳定的锆86(Zr),这些衰变是( ) A.1次α衰变,6次β衰变 B.4次β衰变 C.2次α衰变 D.2次α衰变,2次β衰变 解析:设经历了n次α衰变,m次β衰变,则
90 86 4 36Kr→40Zr+n 2He+m
-1
0
e
∵90=86+4n,36=40+2n+(-m)


∴n=1,m=6.
答案:A
题型训练 1. 238 U 是一种放射性元素,进行一系列放射性衰变,由图可 92

高考物理一轮总复习(固考基+抓细节+重落实)13-2 光电效应 氢原子光谱课件(含13高考、14模拟)

高考物理一轮总复习(固考基+抓细节+重落实)13-2 光电效应 氢原子光谱课件(含13高考、14模拟)

2.(多选)有关氢原子光谱的说法正确的是( A.氢原子的发射光谱是连续谱
)
B.氢原子光谱说明氢原子只发射特定频率的光 C.氢原子光谱说明氢原子能级是分立的 D.氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关
【解析】 原子光谱是明线光谱, 则 A 错误, B 正确. 电 子跃迁形成光谱线,光谱线不连续则能级不连续,所以 C 正 确.由 hν=E2-E1 知 D 错误.
图 13-2-7
2.能级图中相关量意义的说明 相关量 能级图中的横线 意义 表示氢原子可能的能量状态 ——定态
横线左端的数字 表示量子数 “1,2,3„” 横线右端的数字 表示氢原子的能量 “-13.6, -3.4„” 表示相邻的能量差, 量子数越大 相邻横线间的距离 相邻的能量差越小,距离越小 表示原子由较高能级向较低能 级跃迁,原子跃迁的条件为 hν 带箭头的竖线 =Em-En
2.光子说 爱因斯坦提出:空间传播的光不是连续的,而是一份一 份的,每一份称为一个光子,光子具有的能量与光的频率成 正比,即:ε= hν ,其中 h=6.63×10-34 J· s.
3.光电效应方程 (1)表达式:hν=Ek+W0 或 Ek= hν-W0 .
(2)物理意义:金属中的电子吸收一个光子获得的能量是 hν,这些能量的一部分用来克服金属的逸出功 W0,剩下的表 1 2 现为逸出后电子的最大初动能 Ek= mv . 2

高三物理第一轮复习总结

高三物理第一轮复习总结

高三物理第一轮复习总结

高三物理第一轮复习总结

高三物理第一轮复习总结

四川省什邡中学物理组()王树斌

高三物理的复习时间大致分为三段,每段时间里的复习目的各有侧重。第一轮按章节复习知识点,构建知识体系,将主干知识,重点知识向纵、横方向引申和扩展;第二轮可进行专题复习,重在对学生学科内各项能力的提高,如可以分为基本知识体系专题、基本理论专题、实验设计专题、题型专题等;第三轮查缺补漏,重点突破。各阶段复习的知识有重合的地方,但是复习的侧重点和着眼点不同。下面根据自己的体会对高三一轮复习进行一个概括性的总结:(一)一轮复习总结

高三第一轮复习主要任务是对各单元知识点及相关知识点进行分析、归纳,重点是对知识点的全面梳理,要求学生掌握基本概念、基本规律和基本解题方法与技巧,建立知识体系和网络,加强各章节之间的联系,将各章节的独立的知识点串起来,重点进行基础复习。结合一轮复习的情况,我觉得还应注意以下几个方面:

一、重视教材、夯实基础

从历届高考试卷反馈的信息中发现学生出现错误的原因有很多。有的是概念不清,比如将动能定理与功能原理混淆,将动量守恒定律和机械能守恒定律的条件搞不清,对热力学第一定律中做功、热量和内能的符号法则不能熟记等等。例:将一电量为q=2×10C的点电荷从电场外一点移至电场中某点,电场 -5

力做功4×10J,求A点的电势。

6

【错解】

【错因分析】错误混淆了电势与电势差两个概念间的区别。在电场力做功的计算式W=qU中,U是指电场中两点间的电势差而不是某点电势。

这主要是不少同学在高一、高二的物理学习中,对物理学上的基本概念和基本规律重视不够,理解不透,进入高三后,又出现了重教辅而轻教材的情况。物理教材就是学习物理基础知识、形成基本技能的课本,纵观这几年的高考试题,很多的基础题都是来源于教材的,许多试题在课本中都能直接找到原型,如:2001年理科综合第30题,源于物理第三册第七章的章末练习。即使是学科内的综合题和与实际相联系的综合题也是在对基础知识的组合、加工和发展的基础上表现出来的,这其中表现出了教材的基础作用,所以要处理好课本与复习资料的关系,以课本为本,利用好复习资料,掌握物理问题主要的分析方法与解题技巧,只有高质量地掌握基础知识和基本技能,才能做到举一反三,才可能谈到综合运用所学知识来分析问题,解决实际问题。而重视教材主要应从以下几方面把握:

高三一轮复习专题:光电效应-原子物理-复习

高三一轮复习专题:光电效应-原子物理-复习

光电效应波粒二象性

考点1 光电效应现象和光电效应方程的应用

1.对光电效应的四点提醒

(1)能否发生光电效应,不取决于光的强度而取决于光的频率。

(2)光电效应中的“光”不是特指可见光,也包括不可见光。

(3)逸出功的大小由金属本身决定,与入射光无关。

(4)光电子不是光子,而是电子。

2.两条对应关系

(1)光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大;

(2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大。

3.定量分析时应抓住三个关系式

(1)爱因斯坦光电效应方程:E k=hν-W0。

(2)最大初动能与遏止电压的关系:E k=eU c。

(3)逸出功与极限频率的关系:W0=hν0。

4.区分光电效应中的四组概念

(1)光子与光电子:光子指光在空间传播时的每一份能量,光子不带电;光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子,其本质是电子。

(2)光电子的动能与光电子的最大初动能。

(3)光电流和饱和光电流:金属板飞出的光电子到达阳极,回路中便产生光电流,随着所加正向电压的增大,光电流趋于一个饱和值,这个饱和值是饱和光电流,在一定的光照条件下,饱和光电流与所加电压大小无关。

(4)入射光强度与光子能量:入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量。

1.[光电效应现象](多选)如图所示,用导线把验电器与锌板相连接,当用紫外线照射锌板时,发生的现象是( )

A .有光子从锌板逸出

B .有电子从锌板逸出

C .验电器指针张开一个角度

D .锌板带负电

2.[光电效应规律]关于光电效应的规律,下列说法中正确的是( ) A .只有入射光的波长大于该金属的极限波长,光电效应才能产生 B .光电子的最大初动能跟入射光强度成正比 C .发生光电效应的反应时间一般都大于10-7s

2020届高三物理一轮复习(知识点归纳与总结):量子论初步(光的粒子性)

2020届高三物理一轮复习(知识点归纳与总结):量子论初步(光的粒子性)

量子论初步(光的粒子性)

基础知识

一、光电效应

1.光电效应现象:在光(包括不可见光)照射下物体发射出电子的现象叫光电效应现象;

所发射的电子叫光电子;光电子定向移动所形成的电流叫光电流。

2.光电效应规律

(1)任何一种金属都有一个极限频率,入射光必须大于这个极限频率才能产生光电效应.

(2)光电子的最大初动能与入射光的强度(数目)无关,只随着入射光的频率增大而增大.

(3)当入射光的频率大于极限频率时,保持频率不变,则光电流的强度与入射光的强度成正比.

(4)从光照射到产生光电流的时间不超过10—9s ,几乎是瞬时的.

说明:(1)光电效应规律“光电流的强度与入射光的强度成正比”中“光电流的强度指的是光电流的最大值(亦称饱和值),因为光电流未达到最大值之前,其值大小.不仅与入射光的强度有关,还与光电管两极间的电压有关.只有在光电流达到最大以后才和入射光的强度成正比.

(2)这里所说“入射光的强度”,指的是单位时间内入射到金属表面单位面积上的光子的总能量,在入射光频率不变的憎况下,光强正比于单位时间内照射到金属表面上单位面积的光子数.但若换用不同频率的光照射,即使光强相同,单位时间内照射到金属表面单位面积的光子数也不相同,因而从金属表面逸出的光电子数也不相同,形成的光电流也不同.

二、光子说

1.经典的波动理论解释不了光电效应规律中(1)极限频率、(2)最大初动能、(4)瞬时性

(1)极限频率ν0:光的强度由光波的振幅A 决定,跟频率无关。只要入射光足够强(或照射时间足够长),就应该能发生光电效应.但事实并非如此.

高考物理一轮复习第57讲光电效应电子的跃迁

高考物理一轮复习第57讲光电效应电子的跃迁

第57讲解 │ 要点探究
例 3 D [解析] 本题考查玻尔的原子跃迁理论.根据 hc hc λ1 ΔE1= ,ΔE2= ,联立可 ΔE2= ΔE1=0.36 eV. λ1 λ3 λ2
第57讲解 │ 要点探究
[2010· 海淀模拟] 如图 57-3 所示为氢原子的能级图. 用 大量能量为 12.76 eV 的光子照射一群处于基态的氢原子, 氢原子发 射出不同波长的光波,其中最多包含有几种不同波长的光波( )
第57讲解 │ 要点探究
例1 B [解析]本题考查有关光电效应的知识,中档题.根据光电流与 电压之间的关系图可知,甲、乙两光的截止电压相同,则两光的 频率相同,波长相等,A 错.丙光的截止电压最大,所以丙光的频 率最大,波长最小,B 对.根据爱因斯坦的光电效应方程,对于同 一个金属,截止频率是个定值,C 错.逸出功是一样的,则频率大 的光对应产生的光电子最大初动能大,D 错.
第57讲解 │ 考点整合
三、玻尔理论 1.三条假说 不连续 的能量状态中,在这 (1)定态:原子只能处于一系列________ 些状态中原子是稳定的, 电子虽然绕核运动, 但不向外辐射能量, 定态 这些状态叫做________ ; (2)跃迁:原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射 (或 E初-E终 ; 吸收)一定的能量,即:ΔE=________ 不同轨道 (3)轨道量子化: 原子的不同能量状态跟电子沿 ________绕核 运动相对应.原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道也是 不连续 ________的.

浙江省高考物理总复习 第13章 原子物理 碰撞与动量守恒精练精析

浙江省高考物理总复习 第13章 原子物理 碰撞与动量守恒精练精析

第13章 原子物理 碰撞与动量守恒 第一节 波和粒子

一、单项选择题

1.关于物质的波粒二象性,下列说法中不.

正确的是( ) A .不仅光子具有波粒二象性,一切运动的微粒都具有波粒二象性

B .运动的微观粒子与光子一样,当它们通过一个小孔时,都没有特定的运动轨道

C .波动性和粒子性,在宏观现象中是矛盾的、对立的,但在微观高速运动的现象中是统一的

D .实物粒子的运动有特定的轨道,所以实物不具有波粒二象性 解析:选D.实物粒子与光子都具有波粒二象性,A 、B 、C 正确.

2.(2009年高考辽宁、宁夏理综卷)关于光电效应,下列说法正确的是( ) A .极限频率越大的金属材料逸出功越大

B .只要光照射的时间足够长,任何金属都能产生光电效应

C .从金属表面出来的光电子的最大初动能越大,这种金属的逸出功越小

D .入射光的光强一定时,频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多

解析:选A.由h ν0=W 知A 正确;入射光频率低于极限频率,光照时间不论有多长,都不能发生光电效应,B 错;由E km =h ν-W 知,最大初动能的大小既与入射光频率有关,也与逸出功有关,C 错;单位时间内逸出的光电子数只与光强有关,与光频率无关,D 错.

3.(2009年高考广东卷)硅光电池是利用光电效应原理制成的器件.下列表述正确的是( ) A .硅光电池是把光能转变为电能的一种装置 B .硅光电池中吸收了能量的电子都能逸出

C .逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关

D .任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应 答案:A

高三物理光电效应试题答案及解析

高三物理光电效应试题答案及解析

高三物理光电效应试题答案及解析

1.以下有关近代物理内容的若干叙述正确的是()

A.紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表

面逸出的光电子的最大初动能也随之增大。

B.在关于物质波的表达式和中,能量和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量,

波长λ或频率v是描述物质的波动性的典型物理量

C.重核的裂变过程质量增大,轻核的聚变过程有质量亏损

D.根据玻尔理论,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,

同时电子的动能增大,电势能减小。

E.自然界中含有少量的14C,14C具有放射性,能够自发地进行β衰变,因此在考古中可利用14C来测定年代。

【答案】BDE

【解析】紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌

板表面逸出的光电子的数目也随之增大,最大初动能不变,选项A 错误;在关于物质波的表达式和中,能量和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量,波长λ或频率v是描述物

质的波动性的典型物理量,选项B正确;重核的裂变过程和轻核的聚变过程都有质量亏损,选项

C 错误;根据玻尔理论,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增大,电势能减小,选项D正确;自然界中含有少量的14C,14C具有放射性,能够自发地进行β衰变,因此在考古中可利用14C来测定年代,选项E 正确。

【考点】光电效应;质量亏损;玻尔理论;放射性衰变.

2.(6分)在光电效应实验中,两个实验小组分别在各自的实验室,约定用相同频率的单色光,

高中物理光电效应知识点

高中物理光电效应知识点

一、光电效应和氢原子光谱

知识点一:光电效应现象 1.光电效应的实验规律

(1)任何一种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应,低于这个极限频率则不能发生光电效应.

(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关,其随入射光频率的增大而增大.

(3)大于极限频率的光照射金属时,光电流强度(反映单位时间内发射出的光电子数的多少)与入射光强度成正比.

(4)金属受到光照,光电子的发射一般不超过10-

9_s. 2.光子说

爱因斯坦提出:空间传播的光不是连续的,而是一份一份的,每一份称为一个光子,光

子具有的能量与光的频率成正比,即:ε=hν,其中h =6.63×10-

34 J·s.

3.光电效应方程

(1)表达式:hν=E k +W 0或E k =hν-W 0.

(2)物理意义:金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量的一部分用来克

服金属的逸出功W 0,剩下的表现为逸出后电子的最大初动能E k =1

2

m v 2.

知识点二: α粒子散射实验与核式结构模型

1.卢瑟福的α粒子散射实验装置(如图13-2-1所示) 2.实验现象

绝大多数α粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进,但少数α粒子发生了大角度偏转,极少数α粒子甚至被撞了回来.如图13-2-2所示.

α粒子散射实验的分析图

3.原子的核式结构模型

在原子中心有一个很小的核,原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转.

知识点三:氢原子光谱和玻尔理论 1.光谱

(1)光谱:用光栅或棱镜可以把光按波长展开,获得光的波长(频率)和强度分布的记录,即光谱.

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第3节 核反应和核能

知识点1 原子核的组成 放射性及放射性同位素 1.原子核的组成

(1)原子核由质子和中子组成,质子和中子统称为核子.质子带正电,中子不带电. (2)基本关系

①核电荷数=质子数(Z )=元素的原子序数=核外电子数. ②质量数(A )=核子数=质子数+中子数.

(3)X 元素的原子核的符号为A

Z X ,其中A 表示质量数,Z 表示核电荷数. 2.天然放射现象

(1)天然放射现象:元素自发地放出射线的现象,首先由贝可勒尔发现.天然放射现象的发现,说明原子核具有复杂的结构.

(2)放射性和放射性元素:物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性.具有放射性的元素叫放射性元素.

(3)三种射线:放射性元素放射出的射线共有三种,分别是α射线、β射线、γ射线. 3.放射性同位素的应用与防护

(1)同位素:具有相同质子数和不同中子数的原子核.

(2)放射性同位素:有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类,放射性同位素的化学性质相同.

(3)应用:消除静电、工业探伤、作示踪原子等. (4)防护:防止放射性对人体组织的伤害. 知识点2 原子核的衰变、半衰期 1.原子核的衰变

(1)定义:原子核放出α粒子或β粒子,变成另一种原子核的变化. (2)分类:

α衰变:A Z X→A -4Z -2Y +4

2He β衰变:A Z X→ A Z +1Y + 0

-1e

γ辐射:当放射性物质连续发生衰变时,原子核中有的发生α衰变,有的发生β衰变,同时伴随着γ辐射.

(3)两个典型的衰变方程: ①α衰变:238

92U→234

90Th +4

2He ; ②β衰变:234

90Th→234

91Pa +0

-1e.

2.半衰期

(1)定义:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间.

(2)影响因素:放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的,跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系.

知识点3 核反应和核能 1.核反应

在核物理学中,原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程.在核反应中,质量数守恒,电荷数守恒.

2.重核裂变

(1)定义:质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较小的原子核的过程.

(2)特点:

①裂变过程中能够放出巨大的能量;

②裂变的同时能够放出2~3(或更多)个中子;

③裂变的产物不是唯一的.对于铀核裂变有二分裂、三分裂和四分裂形式,但三分裂和四分裂概率比较小.

(3)典型的裂变反应方程:

235 92

U +10n ―→8936Kr +144 56Ba +31

0n.

(4)链式反应:由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程. (5)临界体积和临界质量:裂变物质能够发生链式反应的最小体积及其相应的质量. (6)裂变的应用:原子弹、核反应堆.

(7)反应堆构造:核燃料、减速剂、镉棒、防护层. 3.轻核聚变

(1)定义:两轻核结合成质量较大的核的反应过程.轻核聚变反应必须在高温下进行,因此又叫热核反应.

(2)特点:

①聚变过程放出大量的能量,平均每个核子放出的能量,比裂变反应中每个核子放出的能量大3至4倍.

②聚变反应比裂变反应更剧烈. ③对环境污染较少.

④自然界中聚变反应原料丰富. (3)典型的聚变反应方程:

21

H +31H ―→42He +1

0n +17.6 MeV

4.核能

核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量,叫做原子核的结合能,亦称核能.

5.质能方程、质量亏损

爱因斯坦质能方程E =mc 2

,原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小Δm ,这就是质量亏损.由质量亏损可求出释放的核能ΔE =Δmc 2

.

[核心精讲]

1.

α衰变、β衰变的比较

2.衰变次数的确定方法

方法一:确定衰变次数的方法是依据两个守恒规律,设放射性元素A

Z X 经过n 次α衰变和m 次β衰变后,变成稳定的新元素A ′

Z ′Y ,则表示该核反应的方程为A

Z X→A ′

Z ′Y +n 4

2He +m 根据质量数守恒和电荷数守恒可列方程

A =A ′+4n Z =Z ′+2n -m

由以上两式联立解得n =

A -A ′

4

,m =

A -A ′

2

+Z ′-Z

由此可见确定衰变次数可归结为求解一个二元一次方程组.

方法二:因为β衰变对质量数无影响,可先由质量数的改变确定α衰变的次数,然后根据衰变规律确定β衰变的次数.

3.对半衰期的理解

(1)半衰期是大量原子核衰变时的统计规律,对个别或少数原子核,无半衰期可言.

(2)根据半衰期的概率,可总结出公式N 余=N 原⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ,m 余=m 原⎝ ⎛⎭⎪⎫12t

τ

.式中N 原、m 原表示

衰变前的放射性元素的原子数和质量,N 余、m 余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量,t 表示衰变时间,τ表示半衰期.

(3)影响因素:放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的,跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关.

[题组通关]

1.(多选)(2014·全国卷Ⅰ)关于天然放射性,下列说法正确的是( ) 【导学号:96622228】

A .所有元素都可能发生衰变

B .放射性元素的半衰期与外界的温度无关

C .放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性

D .α、β和γ三种射线中,γ射线的穿透能力最强

E .一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线

BCD 自然界中绝大部分元素没有放射现象,选项A 错误;放射性元素的半衰期只与原子核结构有关,与其他因素无关,选项B 、C 正确;α、β和γ三种射线电离能力依次减弱,穿透能力依次增强,选项D 正确;原子核发生衰变时,不能同时发生α和β衰变,γ射线伴随这两种衰变产生,故选项E 错误.

2.(2015·北京高考)实验观察到,静止在匀强磁场中A 点的原子核发生β衰变,衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意图如图13­3­1所示,则( )

图13­3­1

A .轨迹1是电子的,磁场方向垂直纸面向外

B .轨迹2是电子的,磁场方向垂直纸面向外

C .轨迹1是新核的,磁场方向垂直纸面向里

D .轨迹2是新核的,磁场方向垂直纸面向里

D 根据动量守恒定律,原子核发生β衰变后产生的新核与电子的动量大小相等,设为

p .根据qvB =mv 2r ,得轨道半径r =mv qB =p

qB

,故电子的轨迹半径较大,即轨迹1是电子的,轨

迹2是新核的.根据左手定则,可知磁场方向垂直纸面向里.选项D 正确.

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