物理十二 选考部分 选修3-5

专题十二选修专题十二选修3 35 5考情分析考情分析201520162017选修选修35T12C(1)：光的波：光的波粒二象性粒二象性T12C(2)：衰变方：衰变方程程T12C(3)：结合能：结合能与质量亏损与质量亏损T12C(1)：衰变方程：衰变方程T12C(2)：光子的动：光子的动量及动量改变量量及动量改变量T12C(3)：光子的能：光子的能量、光电效应方程量、光电效应方程T12C(1)：比结合：比结合能曲线能曲线T12C(2)：动量、：动量、德布罗意波德布罗意波T12C(3)：动量守：动量守恒定律恒定律命题解读命题解读本专题本专题13个考点，皆为个考点，皆为要求。从三年命题情况看，命题特要求。从三年命题情况看，命题特点为：点为：(1)注重基础。如注重基础。如2013年的年的“德布罗意波长德布罗意波长”、2014年的年的“光光电效应电效应”、2015年的年的“波粒二象性波粒二象性”、2016年的年的“核反应方核反应方程程”、2017年的年的“比结合能比结合能”等较好的考查了学生的理解能等较好的考查了学生的理解能力。力。(2)强调综合。如强调综合。如2016年的年的“光电效应光电效应”计算、计算、“动量守恒定动量守恒定律与原子核衰变律与原子核衰变”综合、综合、2017年的年的“动量与德布罗意波动量与德布罗意波”综综合等。合等。 整体难度中等整体难度中等，命题指数，复习目标是达，命题指数，复习目标是达B必会。必会。1.(2016江苏高考江苏高考)(1)贝克勒尔在贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用。下列属象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用。下列属于放射性衰变的是于放射性衰变的是()(2)已知光速为已知光速为c，普朗克常数为，普朗克常数为h，则频率为，则频率为的光子的动量为的光子的动量为_，用该频率的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反，用该频率的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为_。(3)几种金属的逸出功几种金属的逸出功W0见下表：见下表：金属金属钨钨钙钙钠钠钾钾铷铷W0(1019 J)7.265.123.663.603.41用一束可见光照射上述金属的表面，请通过计算说明哪些能发生用一束可见光照射上述金属的表面，请通过计算说明哪些能发生光电效应。已知该可见光的波长的范围为光电效应。已知该可见光的波长的范围为4.01077.6107 m，普朗克常数，普朗克常数h6.631034 Js。2.(2017江苏高考江苏高考)原子核的比结合能曲线如图原子核的比结合能曲线如图1所示。根据该曲所示。根据该曲线，下列判断正确的有线，下列判断正确的有_。图图1答案答案(1)BC(2)小于小于21(3)321.动量守恒定律动量守恒定律(1)条件：系统不受外力或系统所受外力的矢量和为零。条件：系统不受外力或系统所受外力的矢量和为零。(2)表达式：表达式：m1v1m2v2m1v1m2v2。2.玻尔理论的基本内容玻尔理论的基本内容3.解决氢原子能级跃迁问题的技巧解决氢原子能级跃迁问题的技巧4.爱因斯坦光电效应方程及图象表示爱因斯坦光电效应方程及图象表示(1)EkhW0(2)用图象表示光电效应方程用图象表示光电效应方程极限频率：图线与极限频率：图线与轴交点的横坐标轴交点的横坐标0逸出功：图线与逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的绝对值轴交点的纵坐标的绝对值W0E普朗克常量：图线的斜率普朗克常量：图线的斜率kh5.光的波粒二象性光的波粒二象性(1)光既有波动性，又有粒子性，无法只用其中的一种性质去光既有波动性，又有粒子性，无法只用其中的一种性质去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性。说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性。(2)光的干涉、衍射、偏振现象说明了光的波动性。黑体辐射、光的干涉、衍射、偏振现象说明了光的波动性。黑体辐射、光电效应、康普顿效应说明了光的粒子性，光的波长越长，频光电效应、康普顿效应说明了光的粒子性，光的波长越长，频率越小，波动性越显著；光的波长越短，频率越大，粒子性越率越小，波动性越显著；光的波长越短，频率越大，粒子性越显著。少量光子产生的效果往往显示出粒子性显著。少量光子产生的效果往往显示出粒子性(一份一份的一份一份的)，大量光子产生的效果往往显示出波动性。大量光子产生的效果往往显示出波动性。6.天然放射现象及核反应方程天然放射现象及核反应方程7.黑体辐射规律：黑体辐射规律：辐射强度与温度有关，与波长有关。辐射强度与温度有关，与波长有关。(1)随温度升高，辐射强度的峰值向波长较短的方向移动，故随温度升高，辐射强度的峰值向波长较短的方向移动，故室温时电磁波的波长较长；高温时电磁波的波长较短。室温时电磁波的波长较长；高温时电磁波的波长较短。(2)温度一定时，辐射强度随波长增大而先增大后减小。温度一定时，辐射强度随波长增大而先增大后减小。(3)对应同一波长，温度越高辐射强度越大。对应同一波长，温度越高辐射强度越大。8.核能的计算核能的计算(1)Emc2，其中，其中m为核反应方程中的质量亏损。为核反应方程中的质量亏损。(2)Em931.5 MeV，其中质量亏损，其中质量亏损m以原子质量单位以原子质量单位u为为单位。单位。1.(2017江苏泰州中学模拟江苏泰州中学模拟)(1)下列说法正确的是下列说法正确的是()A.普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一的奠基人之一B.玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了各种原子光谱的实验规律和跃迁的概念，成功地解释了各种原子光谱的实验规律C.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小束光的光强太小D.德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的猜想，而德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的猜想，而电子的衍射实验证实了他的猜想电子的衍射实验证实了他的猜想解析解析(1)普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子成为量子力学的奠基人之一力学的奠基人之一，A项正确；玻尔原子理论第一次将量子观念项正确；玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子成功地解释了氢原子光谱的实验规律光谱的实验规律，B项错误；一束光照射到某种金属上不能发生项错误；一束光照射到某种金属上不能发生光电效应光电效应，是因为这束光的频率太小是因为这束光的频率太小，故，故C项错误；德布罗意在项错误；德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的猜想爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的猜想，而电子的衍射实验而电子的衍射实验证实了他的猜想证实了他的猜想，D项正确。项正确。2.(2015江苏高考江苏高考)(1)波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有法正确的有()A.光电效应现象揭示了光的粒子性光电效应现象揭示了光的粒子性B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D.动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等(3)取质子的质量取质子的质量mp1.672 61027 kg，中子的质量，中子的质量mn1.674 91027 kg，粒子的质量粒子的质量m6.646 71027 kg，光速，光速c3.0108 m/s。请计算。请计算粒子的结合能。粒子的结合能。(计算结果保留两位有效数计算结果保留两位有效数字字)答案答案(1)AB(2)3大于大于(3)4.31012 J(2)某金属的截止极限频率恰好等于氢原子量子数某金属的截止极限频率恰好等于氢原子量子数n4能级跃迁到能级跃迁到n2能级所发出光的频率。氢原子辐射光子后能量能级所发出光的频率。氢原子辐射光子后能量_(选选填填“增大增大”、“不变不变”或或“减小减小”)。现用氢原子由。现用氢原子由n2能级跃能级跃迁到迁到n1能级所发出的光照射该金属，则逸出光电子的最大初动能级所发出的光照射该金属，则逸出光电子的最大初动能是能是_(已知氢原子已知氢原子n1、2、4能级的能量值分别为能级的能量值分别为E1、E2、E4)。(3)如图如图2所示，所示，A和和B两小车静止在光滑的水平面上，质量分别为两小车静止在光滑的水平面上，质量分别为m1、m2，A车上有一质量为车上有一质量为m0的人，以速度的人，以速度v0向右跳上向右跳上B车，并车，并与与B车相对静止。求：车相对静止。求：图图2人跳离人跳离A车后，车后，A车的速度大小和方向；车的速度大小和方向；人跳上人跳上B车后，车后，A、B两车的速度大小之比。两车的速度大小之比。(2)氢原子辐射光子后氢原子辐射光子后，能量减小能量减小，某金属的截止极限频率恰好等某金属的截止极限频率恰好等于氢原子量子数于氢原子量子数n4能级跃迁到能级跃迁到n2能级所发出光的频率能级所发出光的频率，可知可知该金属的逸出功该金属的逸出功W0E4E2，由由n2能级跃迁到能级跃迁到n1能级所发能级所发出的光子能量出的光子能量EE2E1，根据光电效应方程得根据光电效应方程得，光电子的最大光电子的最大初动能。初动能。EkmEW0E2E1E4E22E2E1E4。4.(2017江苏省徐州、宿迁、连云港、淮安四市联考江苏省徐州、宿迁、连云港、淮安四市联考)(1)下列说法下列说法正确的有正确的有()A.结合能越大的原子核越稳定结合能越大的原子核越稳定B.光电效应揭示了光具有粒子性光电效应揭示了光具有粒子性C.动量相同的质子和电子，它们的德布罗意波的波长相等动量相同的质子和电子，它们的德布罗意波的波长相等 D.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布规律与黑体的温度无关黑体辐射电磁波的强度按波长的分布规律与黑体的温度无关图图3求氢原子辐射的光子能量；求氢原子辐射的光子能量；氢原子辐射的光子照射逸出功为氢原子辐射的光子照射逸出功为3.34 eV的锌板时，求逸出光电的锌板时，求逸出光电子的最大初动能。子的最大初动能。5.(2017无锡一模无锡一模)(1)下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A.对黑体辐射的研究表明：随着温度的升高，辐射强度的最对黑体辐射的研究表明：随着温度的升高，辐射强度的最大值向波长较长的方向移动大值向波长较长的方向移动B.放射性物质的温度升高，则半衰期减小放射性物质的温度升高，则半衰期减小C.在光电效应实验中，用频率为在光电效应实验中，用频率为的光照射光电管阴极，发生的光照射光电管阴极，发生了光电效应，若改用频率大于了光电效应，若改用频率大于的光照射，光电子的最大初动的光照射，光电子的最大初动能变大能变大D.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子写出核反应方程式；写出核反应方程式；求求X的速度大小。的速度大小。