高考物理二轮复习 专题五 原子结构和原子核课件

【备考策略】 2017年 高 考 考 纲 要 求 选 修 3 5由 选 考 变 为必 考 ， 这 部 分 内 容 可 能 在 高 考 题 中 以 选 择 题 的 形 式 出 现 ，与 往 年 不 同 的 是 ： 选 择 题 由 5个 选 项 变 为 4个 选 项 。 复 习 时重 点 掌 握 氢 原 子 能 级 结 构 和 能 级 公 式 ； 光 电 效 应 规 律 和 爱因 斯 坦 光 电 效 应 方 程 ； 核 反 应 方 程 式 的 书 写 ； 原 子 核 的 衰变 及 半 衰 期 ； 结 合 能 和 核 能 的 计 算 等 。 氢原子能级光电效应规 律 方 法 2.爱因斯坦光电效应方程及图象表示(1)Ek h W0(2)用 图 象 表 示 光 电 效 应 方 程 (如 图 1所 示 ) 极 限 频 率 ： 图 线 与 轴 交 点 的 横 坐 标 0 逸 出 功 ： 图 线 与 Ek轴 交 点 的 纵 坐 标 的值 W0 E 普 朗 克 常 量 ： 图 线 的 斜 率 k h图 1 精 典 题 组 1.氢 原 子 的 部 分 能 级 如 图 2所 示 ， 氢 原 子 吸 收 以 下 能 量 可 以从 基 态 跃 迁 到 n 2能 级 的 是 ( )图 2A.10.2 eV B.3.4 eVC.1.89 eV D.1.51 eV 解析由玻尔的跃迁理论知，从基态跃迁到n2能级需吸收的能量为两个能级的差，E3.4 eV(13.6 eV)10.2 eV，故选A。答案 A 2.(多 选 )2014山东理综，39(1)氢 原 子 能 级 如 图 3， 当 氢 原子 从 n 3跃 迁 到 n 2的 能 级 时 ， 辐 射 光 的 波 长 为 656 nm。以 下 判 断 正 确 的 是 ( ) 图 3 A.氢 原 子 从 n 2跃 迁 到 n 1的 能 级 时 ， 辐 射 光 的 波 长 大 于656 nmB.用 波 长 为 325 nm的 光 照 射 ， 可 使 氢 原 子 从 n 1跃 迁 到 n 2的 能 级C.一 群 处 于 n 3能 级 上 的 氢 原 子 向 低 能 级 跃 迁 时 最 多 产 生 3种 谱 线D.用 波 长 为 633 nm的 光 照 射 ， 不 能 使 氢 原 子 从 n 2跃 迁 到 n 3的 能 级 答案 CD 3.如 图 4所 示 ， 当 弧 光 灯 发 出 的 光 经 一 狭 缝 后 ， 在 锌 板 上 形成 明 暗 相 间 的 条 纹 ， 同 时 与 锌 板 相 连 的 验 电 器 铝 箔 有 张 角 ，则 该 实 验 ( ) 图 4 A.只 能 证 明 光 具 有 波 动 性B.只 能 证 明 光 具 有 粒 子 性C.只 能 证 明 光 能 够 发 生 衍 射D.证 明 光 具 有 波 粒 二 象 性解析弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，这是光的衍射，证明了光具有波动性，验电器铝箔有张角，说明锌板发生了光电效应，则证明了光具有粒子性，所以该实验证明了光具有波粒二象性，D正确。答案 D 4.(多 选 )在 光 电 效 应 实 验 中 ， 用 频 率 为 的 光 照 射 光 电 管 阴 极 ，发 生 了 光 电 效 应 ， 下 列 说 法 正 确 的 是 ( )A.增 大 入 射 光 的 强 度 ， 光 电 流 增 大B.减 小 入 射 光 的 强 度 ， 光 电 效 应 现 象 消 失 C.改 用 频 率 小 于 的 光 照 射 ， 一 定 不 发 生 光 电 效 应D.改 用 频 率 大 于 的 光 照 射 ， 光 电 子 的 最 大 初 动 能 变 大 答案 AD 5.爱 因 斯 坦 因 提 出 了 光 量 子 概 念 并 成 功 地 解 释 光 电 效 应 的 规律 而 获 得 1921年 诺 贝 尔 物 理 学 奖 。 某 种 金 属 逸 出 光 电 子 的最 大 初 动 能 Ekm与 入 射 光 频 率 的 关 系 如 图 5所 示 ， 其 中 0为 极 限 频 率 。 从 图 中 可 以 确 定 的 是 ( )图 5 A.逸 出 功 与 有 关B.Ekm与 入 射 光 强 度 成 正 比C.当 0时 ， 会 逸 出 光 电 子D.图 中 直 线 的 斜 率 与 普 朗 克 常 量 有 关解析由爱因斯坦光电效应方程EkhW0和W0h0(W0为金属的逸出功)可得，Ekhh0，可见图象的斜率表示普朗克常量，D正确；只有 0时才会发生光电效应，C错；金属的逸出功只和金属的极限频率有关，与入射光的频率无关，A错；最大初动能取决于入射光的频率，而与入射光的强度无关，B错。答案 D 原子核的衰变及半衰期规 律 方 法 1.衰变规律及实质(1)衰 变 和 衰 变 的 比 较 (2)射 线 ： 射 线 经 常 是 伴 随 着 衰 变 或 衰 变 同 时 产 生 的 。2.半衰期(1)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 。3.衰变次数的确定方法先 由 质 量 数 的 改 变 确 定 衰 变 的 次 数 ， 然 后 再 根 据 衰变 规 律 确 定 衰 变 的 次 数 。 精 典 题 组 1.(多 选 )关 于 天 然 放 射 性 ， 下 列 说 法 正 确 的 是 ( )A.原 子 序 数 小 于 83的 元 素 都 不 能 发 生 衰 变B.放 射 性 元 素 的 半 衰 期 与 外 界 的 温 度 有 关C.放 射 性 元 素 与 别 的 元 素 形 成 化 合 物 时 仍 具 有 放 射 性 且 半衰 期 不 变D.一 个 原 子 核 在 一 次 衰 变 中 可 同 时 放 出 和 两 种 射 线 或 者和 两 种 射 线 解析原子序数小于83的元素也有可能发生衰变，故A错误；放射性元素的半衰期由原子核内部的结构决定，与外界物理作用及化学性质等无关，故B错误，C正确；一个原子核在一次衰变中，要么是衰变、要么是衰变，并同时伴随着能量的释放，即射线，故D正确。答案 CD 答案 B 图 6 答案 B 答案 C 核反应与核能规 律 方 法 (1)根 据 E mc2计 算 ， 计 算 时 m的 单 位 是 “kg”， c的 单 位是 “m/s”， E的 单 位 是 “J”。(2)根 据 E m 931.5 MeV计 算 。 因 1原 子 质 量 单 位 (u)相当 于 931.5 MeV的 能 量 ， 所 以 计 算 时 m的 单 位 是 “u”， E的单 位 是 “MeV”。 精 典 题 组 答案 AC 答案 AC 3.已 知 氦 原 子 的 质 量 为 MH eu， 电 子 的 质 量 为 me u， 质 子 的 质量 为 mp u， 中 子 的 质 量 为 mn u， u为 原 子 质 量 单 位 ， 且 由爱 因 斯 坦 质 能 方 程 E mc2可 知 ： 1 u对 应 于 931.5 MeV的能 量 ， 若 取 光 速 c 3 108 m/s， 则 两 个 质 子 和 两 个 中 子 聚变 成 一 个 氦 核 ， 释 放 的 能 量 为 ( )A.2(mp mn) MH e 931.5 MeVB.2(mp mn me) MH e 931.5 MeVC.2(m p mn me) MH ec2JD.2(mp mn) MH ec2J 答案 B 答案 C 1.2016全国卷，35(1)现 用 某 一 光 电 管 进 行 光 电 效 应 实 验 ， 当用 某 一 频 率 的 光 入 射 时 ， 有 光 电 流 产 生 。 下 列 说 法 正 确 的 是 ( )A.保 持 入 射 光 的 频 率 不 变 ， 入 射 光 的 光 强 变 大 ， 饱 和 光 电 流 变大B.入 射 光 的 频 率 变 高 ， 饱 和 光 电 流 变 大C.入 射 光 的 频 率 变 高 ， 光 电 子 的 最 大 初 动 能 变 大D.保 持 入 射 光 的 光 强 不 变 ， 不 断 减 小 入 射 光 的 频 率 ， 始 终 有 光电 流 产 生E.遏 止 电 压 的 大 小 与 入 射 光 的 频 率 有 关 ， 与 入 射 光 的 光 强 无 关 解析在发生光电效应时，饱和光电流大小由光照强度来决定，与频率无关，光照强度越大饱和光电流越大，因此A正确，B错误；根据EkmhW可知，对于同一光电管，逸出功W不变，当频率变高，最大初动能Ekm变大，因此C正确；由光电效应规律可知，当频率低于截止频率时无论光照强度多大，都不会有光电流产生，因此D错误；由EkmeUc和EkmhW，得hWeUc，遏制电压只与入射光频率有关，与入射光强无关，因此E正确。答案 ACE 答案 ABE 解析A属于衰变，B属于裂变，C是聚变，D是原子核的人工转变，故选A项。答案 A 4.(多 选 )(2016天津理综，6)物 理 学 家 通 过 对 实 验 的 深 入 观 察 和研 究 ， 获 得 正 确 的 科 学 认 知 ， 推 动 物 理 学 的 发 展 ， 下 列 说 法符 合 事 实 的 是 ( )A.赫 兹 通 过 一 系 列 实 验 ， 证 实 了 麦 克 斯 韦 关 于 光 的 电 磁 理 论 答案 AC 答案 B A.X是 中 子B.Y的 质 子 数 是 3， 中 子 数 是 6C.两 个 核 反 应 都 没 有 质 量 亏 损D.氘 和 氚 的 核 反 应 是 核 聚 变 反 应 答案 AD 7.2014江苏单科，12C(1)已 知 钙 和 钾 的 截 止 频 率 分 别 为7.73 1014 H z和 5.44 1014 H z， 在 某 种 单 色 光 的 照 射 下 两种 金 属 均 发 生 光 电 效 应 ， 比 较 它 们 表 面 逸 出 的 具 有 最 大 初动 能 的 光 电 子 ， 钙 逸 出 的 光 电 子 具 有 较 大 的 ( )A.波 长 B.频 率C.能 量 D.动 量 答案 A 8.(2014北京理综，14)质 子 、 中 子 和 氘 核 的 质 量 分 别 为 m1、 m2和m3， 当 一 个 质 子 和 一 个 中 子 结 合 成 氘 核 时 ， 释 放 的 能 量 是 (c表示 真 空 中 的 光 速 )( )A.(m1 m2 m3)c B.(m1 m2 m3)cC.(m1 m2 m3)c2 D.(m1 m2 m3)c2解析由质能方程知，该反应释放核能Emc2(m1m2m3)c2，故C对，A、B、D均错。答案 C