近代物理学(近三年高考题)

【2018年高考考点定位】

作为选择题与填空题,本考点得涉及面广,选项可能涉及近代物理学史,波尔模型,光电效应与原子核结构,而填空题可能涉及衰变、核反应方程得书写、光电效应得极限频率与最大初动能等,既就是备考得重点也就是命题得热门选项。

【考点pk 】名师考点透析 考点一、波粒二象性 【名师点睛】

1、 量子论:①普朗克认为物质得辐射能量并不就是无限可分得,其最小得、不可分得能量单元即“能量子”或称“量子”,也就就是说组成能量得单元就是量子。每一份电磁波得能量νεh =②物质得辐射能量不就是连续得,而就是以量子得整数倍跳跃式变化得○31905年,爱因斯坦奖量子概念推广到光得传播中,提出了光量子论。。即:νεh =、 其中就是电磁波得频率,h 为普朗克恒量:h=6、63×10

－34

s J ⋅

2、黑体与黑体辐射:○1任何物体在任何温度下都要发射各种波长得电磁波,并且其辐射能量得大小及辐射能量按波长得分布都与温度有关。○2随着温度得升高,黑体得辐射强度都有增加; ○3随着温度得升高,辐射强度得极大值向波长较短方向移动。

3、光电效应:在光得照射下,金属中得电子从表面逸出,发射出来得电子就叫光电子,①任何一种金属都有一个极限频率,入射光得频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应,低于极限频率得光不能发生光电效应。②光电子得最大初动能与入射光得强度无关,光随入射光频率得增大而增大。③大于极限频率得光照射金属时,光电流强度(反映单位时间发射出得光电子数得多少),与入射光强度成正比。④ 金属受到光照,光电子得发射一般不超过10－9

秒。波动说认为:光得能量即光得强度就是由光波得振幅决

定得与光得频率无关。所以波动说对解释上述实验规律中得①②④条都遇到困难 考点二、原子结构

1. 汤姆生原子结构模型:1897年英国物理学家汤姆生发现了电子,从而打破了原子不可再分得观念,揭示出原子也有复杂得结构。汤姆生得原子模型:1903年汤姆生设想原子就是一个带电小球,它得正电荷均匀分布在整个球体内,而带负电得电子镶嵌在正电荷中。

2、 原子核式结构模型:实验结构图如下,实验现象:a 、 绝大多数粒子穿过金箔后,仍沿原来方向运动,不发生偏转。b 、 有少数粒子发生较大角度得偏转c 、 有极少数粒子得偏转角超过了90°,有得几乎达到180°,即被反向弹回。结论

→否定了汤姆生原子结构模型,提出核式结构模型即在原子中心存在一个很小

得核,称为原子核,原子核集中了原子所有正电荷与几乎全部得质量,带负电荷得电子在核外空间绕核旋转。

3、 波尔得原子机构模型:○1原子核式结构模型与经典电磁理论得矛盾(两方面) a 电子绕核作圆周运动就是

加速运动,按照经典理论,加速运动得电荷,要不断地向周围发射电磁波,电子得能量就要不断减少,最后电子要落到原子核上,这与原子通常就是稳定得事实相矛盾。b 电子绕核旋转时辐射电磁波得频率应等于电子绕核旋转得频率,随着旋转轨道得连续变小,电子辐射得电磁波得频率也应就是连续变化,因此按照这种推理原子光谱应就是连续光谱,这种原子光谱就是线状光谱事实相矛盾。上述两个矛盾说明,经典电磁理论已不适用原子系统,玻尔从光谱学成就得到启发,利用普朗克得能量量了化得概念,提了三个假设:

①定态假设:原子只能处于一系列不连续得能量状态中,在这些状态中原子就是稳定得,电子虽然做加速运动,但并不向外在辐射能量,这些状态叫定态。

②跃迁假设:原子从一个定态(设能量为E m )跃迁到另一定态(设能量为E n )时,它辐射成

吸收一定频率得光子,光子得能量由这两个定态得能量差决定,即 hv=E m －E n

③轨道量子化假设,原子得不同能量状态,跟电子不同得运行轨道相对应。原子得能量

不连续因而电子可能轨道得分布也就是不连续得。

总结:○1能级:各个状态得能量值○2基态即能量值最低得状态,距离原子核最近得运行轨道。○

3氢原子能级公式12

1

n E E n = 考点三、原子核结构

1、天然放射现象:1896年法国物理学,贝克勒耳发现放射现象。从而揭示出原子核也有复杂得结构。放射性射线得成分有三种

射 线 种 类 射 线 组 成

性 质

电 离 作 用 贯 穿 能 力

α射线

氦核组成得粒子流 很 强 很 弱 β射线

高速电子流 较 强 较 强 射线

高频光子

很 弱

很 强

衰 变 类 型 衰 变 方 程

衰 变 规 律

α 衰 变

He Y X M Z M Z

42

42

+→

--

新 核 4

2

质量数减少电荷数减少

β 衰 变

e Y X M Z M Z 0

11-++→

新 核

质量数不变

电荷数增加

β衰变得实质:e H n 1

10-+→,辐射伴随着α衰变与β衰变产生 半衰期:放射性元素得原子核得半数发生衰变所需要得时间,称该元素得半衰期。放射性元素衰变得快慢就是由核内部自身因素决定得,跟原子所处得化学状态与外部条件没有关系。

3、 1934年,约里奥—居里夫妇发现经过α粒子轰击得铝片中含有放射性磷P 30

15,

即:n P Al He 1

03015271342+→+

4.核反应方程:⑴卢瑟福用α粒子轰击氦核打出质子:H

O

He

N1

1

17

8

4

2

14

7

+

→

+

⑵贝克勒耳与居里夫人发现天然放射现象:

α衰变:He

Th

U4

2

234

90

238

92

+

→

β衰变:e

Pa

Th0

1

234

91

234

90-

+

→

⑶查德威克用α粒子轰击铍核打出中子:n

C

He

Be1

12

6

4

2

9

4

+

→

+

⑷居里夫人发现正电子:

e

Si

P

n

P

He

Al

1

30

14

30

15

1

30

15

4

2

27

13

+

→

+

→

+

⑸轻核聚变:γ

+

→

+H

H

n2

1

1

1

1

⑹重核裂变:

n

Kr

Ba

n

U

Sr

n

Xe

n

U

1

89

36

144

56

1

235

92

90

38

1

136

54

1

235

92

3

10

+

+

→

+

+

+

→

+

5、重核裂变核聚变Ⅰ

释放核能得途径——裂变与聚变

⑴裂变反应:

①裂变:重核在一定条件下转变成两个中等质量得核得反应,叫做原子核得裂变反应。

例如:n

Kr

Ba

n

U1

89

36

144

56

1

235

92

3

+

+

→

+

②链式反应:在裂变反应用产生得中子,再被其她铀核浮获使反应继续下去。

链式反应得条件: 临界体积,极高得温度、

③U

235

92

裂变时平均每个核子放能约200Mev能量

1kg U

235

92

全部裂变放出得能量相当于2800吨煤完全燃烧放出能量！

⑵聚变反应:

①聚变反应:轻得原子核聚合成较重得原子核得反应,称为聚变反应。

例如: MeV

6.

17

1

4

2

3

1

2

1

+

+

→

+n

He

H

H

②一个氘核与一个氚核结合成一个氦核时(同时放出一个中子),释放出17、6MeV得能量,平均每个核子放出得能量3MeV以上。比列变反应中平均每个核子放出得能量大34倍。

③聚变反应得条件;几百万摄氏度得高温。

【三年高考】15、16、17年高考真题及其解析

1.【2017·新课标Ⅰ卷】大科学工程“人造太阳”主要就是将氘核聚变反应释放得能量用来发电。氘核聚变反应

方程就是2231

1120

H H He n

++

→。已知2

1

H得质量为2、013 6 u,3

2

He得质量为3、015 0 u,1

n得质量为1、008 7 u,1 u=931 MeV/c2。氘核聚变反应中释放得核能约为: ( )

A.3、7 MeV

B.3、3 MeV

C.2、7 MeV

D.0、93 MeV