江苏省物理高考选修3—5总复习
- 格式:doc
- 大小:120.00 KB
- 文档页数:4
必考部分选修3-5 【考情播报】考纲要求选修3-5内容要求说明51.动量动量定理I52.动量守恒定律及其应用I53.弹性碰撞和非弹性碰撞I只限于一维54.氢原子光谱氢原子的能级结构、能级公式I55.原子核的组成I56.原子核的衰变半衰期I57.放射性同位素放射性的应用与防护I58.核力与结合能质量亏损I59.核反应方程I60.裂变反应聚变反应链式反应I61.普朗克能量子假说黑体和黑体辐射I62.光电效应I63.光的波粒二象性物质波I命题预测1.考查原子物理及原子核物理的知识点,近代物理涉及的物理学史和物理学方法。
2.重点考查光电效应和光电路,原子能级跃迁,核反应、半衰期与质量亏损。
应试技巧1.动量、冲量、动量定理2.动量守恒定律--条件、公式3.原子物理——波粒二象性:(1)黑体辐射(普朗克):随着温度升高,各种波长的辐射强度都增加,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
(2)光电效应(爱因斯坦):a.爱因斯坦光电效应方程:E k=hν–W0,其中光电子最大初动能E k=eU c(U c为遏止电压),hν为入射光子的能量,W0为金属的逸出功b.只有hν>W0时,才有光电子逸出,截止频率νc=0Wh江苏高考物理考前冲A攻略(19)【真题回顾】1.(1)质量为M的小孩站在质量为m的滑板上,小孩和滑板均处于静止状态,忽略滑板与地面间的摩擦。
小孩沿水平方向跃离滑板,离开滑板时的速度大小为v,此时滑板的速度大小为________。
A.mMv B.Mmv C.mm+Mv D.Mm+Mv(2)100年前,卢瑟福用α粒子轰击氮核打出了质子。
后来,人们用α粒子轰击6028Ni核也打出了质子:42He+6028Ni→6229Cu+11H+X,该反应中的X是________(选填“电子”“正电子”或“中子”)。
此后,对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能。
目前人类获得核能的主要方式是________(选填“核衰变”核裂变”或“核聚变”)。
第十四章(选修3-5)第1讲 动量守恒定律及其应用一、选择题1。
如图所示,小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱。
关于上述过程,下列说法中正确的是 ( ) A. 男孩和木箱组成的系统动量守恒 B 。
小车与木箱组成的系统动量守恒C. 男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D. 木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同2. 将静置在地面上、质量为M (含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v 0竖直向下喷出质量为m 的炽热气体.忽略喷气过程中重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是 ( )A. v 0 B 。
v 0 C. v 0 D 。
v 03. 如图所示,在光滑水平面上质量分别为m A =2 kg 、m B =4 kg ,速率分别为v A =5 m/s 、v B =2 m/s 的A 、B 两小球沿同一直线相向运动,则 ( ) A. 它们碰撞前的总动量是18 kg ·m/s,方向水平向右 B. 它们碰撞后的总动量是18 kg ·m/s ,方向水平向左 C 。
它们碰撞前的总动量是2 kg ·m/s ,方向水平向右 D. 它们碰撞后的总动量是2 kg ·m/s,方向水平向左4. (2015·福建卷)如图,两滑块A 、B 在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块A 的质量为m ,速度大小为2v 0,方向向右,滑块B 的质量为2m ,速度大小为v 0,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是 ( )A. A 和B 都向左运动B. A 和B 都向右运动C 。
A 静止,B 向右运动 D. A 向左运动,B 向右运动5。
如图所示,两质量分别为m 1=1kg 和m 2=4kg 的小球在光滑水平面上相向而行,速度分别为v 1=4m/s 和v 2=6m/s ,发生碰撞后,系统可能损失的机械能为 ( )A 。
第2讲光电效应波粒二象性知识排查黑体和黑体辐射普朗克能量子假说1.黑体与黑体辐射(1)黑体:是指能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体。
(2)黑体辐射的实验规律①一般材料的物体,辐射的电磁波除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关。
②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。
a.随着温度的升高,各种波长的辐射强度都增加。
b.随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
2.能量子(1)定义:普朗克认为,带电微粒辐射或者吸收能量时,只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍。
即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的。
这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子。
(2)能量子的大小:ε=hν,其中ν是电磁波的频率,h称为普朗克常量。
h=6.63×10-34 J·s。
光电效应1.定义照射到金属表面的光,能使金属中的电子从表面逸出的现象。
2.光电子光电效应中发射出来的电子。
3.研究光电效应的电路图(如图1):图1其中A 是阳极。
K 是阴极。
4.光电效应规律(1)每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产生光电效应。
低于这个频率的光不能产生光电效应。
(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光频率的增大而增大。
(3)光电效应的发生几乎是瞬时的,一般不超过10-9s 。
(4)当入射光的频率大于极限频率时,饱和光电流的强度与入射光的强度成正比。
爱因斯坦光电效应方程1.光子说在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光的能量子,简称光子,光子的能量ε=hν。
其中h =6.63×10-34J·s 。
(称为普朗克常量)2.逸出功W 0 使电子脱离某种金属所做功的最小值。
3.最大初动能 发生光电效应时,金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出后所具有的动能的最大值。
4.遏止电压与截止频率(1)遏止电压:使光电流减小到零的反向电压U c 。
选修3-5 动量近代物理初步考纲下载(1)动量动量守恒定律(Ⅰ)(2)验证动量守恒定律(实验、探究)(Ⅰ)(3)弹性碰撞和非弹性碰撞(Ⅰ)(4)原子核式结构模型(Ⅰ)(5)氢原子光谱原子的能级(Ⅰ)(6)原子核的组成(Ⅰ)(7)原子核的衰变半衰期(Ⅰ)(8)放射性同位素放射性的应用与防护(Ⅰ)(9)核力与结合能质量亏损(Ⅰ)(10)核反响方程(Ⅰ)(11)裂变反响聚变反响链式反响(Ⅰ)(12)普朗克能量子假说黑体和黑体辐射(Ⅰ)(13)光电效应(Ⅰ)(14)光的波粒二象性物质波(Ⅰ)考向前瞻(1)动量守恒定律与其应用、原子核式结构、玻尔理论、原子核的衰变、核反响方程的书写与质能方程的应用是本章高考考查的热点。
(2)原子结构与原子核局部高考命题难度不大,大多直接考查对知识的理解和记忆,表现时代气息,用新名词包装试题;对动量局部的考查通常以实验和计算题的形式出现,而且难度不会太大。
第1节动量守恒定律与其应用动量动量定理动量守恒定律对应学生用书P218[必备知识]1.动量(1)定义:物体的质量与速度的乘积。
(2)公式:p=mv。
(3)单位:千克·米/秒。
符号:kg·m/s。
(4)意义:动量是描述物体运动状态的物理量,是矢量,其方向与速度的方向一样。
2.动量定理(1)内容:物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。
(2)表达式:p′-p=I或mv′-mv=F(t′-t)。
(3)冲量:力与力的作用时间的乘积,即I=F(t′-t)。
3.动量守恒定律(1)内容:如果系统不受外力,或者所受外力的合力为零,这个系统的总动量保持不变。
(2)常用的四种表达形式:①p=p′:即系统相互作用前的总动量p和相互作用后的总动量p′大小相等,方向一样。
②Δp=p′-p=0:即系统总动量的增量为零。
③Δp1=-Δp2:即相互作用的系统内的两局部物体,其中一局部动量的增加量等于另一局部动量的减少量。
高中物理选修3-5单元知识要点整理一、单位和量纲- 量的定义:描述物理量的性质或特征的概念。
- 单位的定义:为描述量大小的标准或规范。
二、力学1. 牛顿运动定律- 第一定律:惯性定律,物体在没有外力作用下保持匀速直线运动或静止。
- 第二定律:物体受到的合力与物体的加速度成正比,与物体的质量成反比。
- 第三定律:任何两个物体之间都存在相互作用力,且大小相等、方向相反。
2. 动量守恒定律- 系统的总动量在没有外力作用下保持不变。
3. 动能和功- 动能:物体由于运动而具有的能量。
- 功:力对物体做的功,即力在物体上产生的能量转化或传递。
4. 弹性碰撞- 完全弹性碰撞:碰撞前后动量和动能都守恒。
- 部分弹性碰撞:碰撞前后动量守恒,但动能不守恒。
三、热学1. 温度和热量- 温度:物体冷热程度的度量。
- 热量:能量传递的方式,高温物体向低温物体传递的能量。
2. 热力学第一定律- 内能:物体分子间相互作用力所造成的能量。
- 热力学第一定律:物体内能的增量等于热量减去对外做功的量。
四、光学1. 光线的反射与折射- 光线的反射:光线从一种介质射入另一种介质时,发生方向改变。
- 光线的折射:光线从一种介质射入另一种介质时,发生方向和速度的改变。
2. 透镜和成像- 凸透镜:能够将光线汇聚到一点的透镜。
- 凹透镜:使光线发散的透镜。
- 成像原理:通过透镜的折射和反射,光线汇聚或发散,形成实物的像。
五、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律- 当磁通量通过电路变化时,电路中会产生感应电动势。
2. 感应电流和发电机- 感应电流:由磁感线与导体运动相对的时候产生的电流。
- 发电机:利用磁场与导体相互作用产生感应电流的装置。
以上是高中物理选修3-5单元的知识要点整理,希望能帮助您复习和理解相关知识。
第3讲原子结构原子核知识排查氢原子光谱、原子的能级1.氢原子光谱(1)光谱分类有些光谱是一条条的亮线,这样的光谱叫做线状谱。
有的光谱是连在一起的光带,这样的光谱叫做连续谱。
(2)氢原子光谱的实验规律巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线,其波长公式1λ=R⎝⎛⎭⎪⎫122-1n2,(n=3,4,5,…),R是里德伯常量,R=1.10×107 m-1,n为量子数。
2.玻尔理论(1)定态:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些能量状态中原子是稳定的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量。
(2)跃迁:电子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差决定,即hν=E m-E n。
(h是普朗克常量,h=6.63×10-34 J·s)(3)轨道:原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应。
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。
3.氢原子的能级、能级公式(1)氢原子的能级能级图如图1所示图1(2)氢原子的能级和轨道半径①氢原子的能级公式:E n=1n2E1(n=1,2,3,…),其中E1为基态能量,其数值为E1=-13.6 eV。
②氢原子的半径公式:r n=n2r1 (n=1,2,3,…),其中r1为基态半径,又称玻尔半径,其数值为r1=0.53×10-10 m。
原子核的组成、原子核的衰变、半衰期、放射性同位素1.原子核的组成:原子核是由质子和中子组成的,原子核的电荷数等于核内的质子数。
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,首先由贝克勒尔发现。
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:放射性元素发射出的射线共有三种,分别是α射线、β射线、γ射线。
(4)放射性同位素的应用与防护①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。
十四、选修3-5板块基础回扣一动量、波粒二象性1.动量(1)表达式:p=mv,单位:kg·m/s。
(2)方向:与速度方向相同。
2.动量守恒定律(1)守恒条件①理想守恒:系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒。
②近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒。
③分方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒。
(2)表达式: p=p'(系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p')。
3.碰撞的种类及特点分类标准种类特点机械能是否守恒弹性碰撞动量守恒,机械能守恒非弹性碰撞动量守恒,机械能有损失完全非弹性碰撞动量守恒,机械能损失最大碰撞前后动量是否共线对心碰撞(正碰) 碰撞前后速度共线非对心碰撞(斜碰) 碰撞前后速度不共线微观粒子的碰撞散射粒子相互接近时并不发生直接接触说明:碰撞现象满足的规律:(1)动量守恒定律;(2)机械能不增加;(3)速度要合理。
4.光电效应(1)规律:任何金属都存在极限频率,用高于极限频率的光照射金属时,会发生光电效应;在入射光的频率大于金属的极限频率的情况下,从光照射到金属上到金属逸出光电子的过程,几乎是瞬时的;光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大,与光的强度无关;单位时间内逸出的光电子数与入射光的强度成正比。
(2)光子具有的能量与光的频率成正比,即E=hν,其中h=6.63×10-34J·s。
(3)光电效应方程:Ek =hν-W。
(4)用图像表示光电效应方程①极限频率:图线与ν轴交点的横坐标ν。
②逸出功:图线与Ek 轴交点的纵坐标的绝对值W=E。
③普朗克常量:图线的斜率k=h。
5.泊松亮斑:当光照到不透光的小圆板上时,在圆板的阴影中心出现的亮斑 (在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环)。
这是光的衍射现象。
6.牛顿环:用一个曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触,在日光下或用白光照射时,可以看到接触点为一暗点,其周围为一些明暗相间的彩色圆环;而用单色光照射时,则表现为一些明暗相间的单色圆环。
选修3—5
出题人:钱毓平 2012.3.15
一、波尔模型与光电效应
1、(2011)按照玻尔原子理论,氢原子中的电子离原子核越远,氢原子的能量__________(选填“越大”或“越小”)。
已知氢原子的基态能量为E 1(E 1<0),电子质量为m ,基态氢原子中的电子吸收一频率为υ的光子被电离后,电子速度大小为___________(普朗克常量为h )。
2、(2010)已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.4eV 和-1.51eV ,金属钠的截 止频率为5.53×1014Hz ,普朗克常量h =6.63×10-34J s .请通过计算判断,氢原子从第二激发 态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板,能否发生光电效应.
3、(2010)钠金属中的电子吸收光子的能量,从金属表面逸出,这就是光电子.光电子从金属表面逸出的过程中,其动量的大小 (选填“增大”、“减小”或“不变”),原因是 .
4、(2010)研究光电效应的电路如图所示.用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管 的钠极板(阴极K ),钠极板发射出的光电子被阳极A 吸收,在电路中形成光电流.下列光 电流I 与A 、K 之间的电压U AK 的关系图象中,正确的是 .
二、质能方程与核反应方程
5、(2011)有些核反应过程是吸收能量的。
例如在14
171781X N O H +→+中,核反应吸收的
能量2
0[()()]H X N Q m m m m c =+-+,在该核反应中,X 表示什么粒子?X 粒子以动能E K 轰击静止的14
7N ,若E K =Q ,则该核反应能否发生?请简要说明理由。
6、(2009)在β
衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。
中微子的性质十分特别,
因此在实验中很难探测。
1953年,莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验
系统,利用中微子与水中1
1
H
的核反应,间接地证实了中微子的存在。
(1)中微子与水中的1
1
H
发生核反应,产生中子(
1
n
)和正电子(
1
e
+),即中微子+
1
1
H
→
1
n
+
1
e
+
可以判定,中微子的质量数和电荷数分别是。
(填写选项前的字母)(A)0和0 (B)0和1 (C)1和0 (D)1和1
(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体后,可以转
变为两个光子(γ),即0
1
e
++
1
e
-→2
γ
已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏,反应中产生的每个光子的能量约为 J. 正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子,原因是。
三、其他知识点
1、氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中( )
A.原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能增大,原子的能量增大
B.原子要放出光子,电子的动能减小,原子的电势能减小,原子的能量也减小
C.原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能减小,原子的能量增大
D.原子要吸收光子,电子的动能减小,原子的电势能增大,原子的能量增加
2、如图所示,为氢原予的能级圈已知基态氧原子的能量为E1=-13.6eV,
能使基态氢原子的能级发生跃迁的是()
A、被具有11.0eV能量的光子照射;
B、被具有11.OeV动能的电子碰撞;
C、被具有10.2eV能量的光子照射;
D、被具有14.2eV动能的电子碰撞。
3、下列叙述正确的是()
A 一切物体都在辐射电磁波.
B 一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关.
C 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关.
D 黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波
4、下列说法中正确的是()
A.电子的衍射实验证实了物质波的假设是正确的。
B.光的波粒二象性应理解为,在某种场合下光的粒子性表现明显,在另外某种场合下,光
的波动性表现明显。
C .任一运动的物体都有一种波和它对应,这就是物质波。
D .宏观物体尽管可以看作物质波,但他们不具有干涉、衍射等现象
5、关于光的波粒二象性的理解正确的是( )
A .大量光子的效果往往表现出波动性,个别光子的行为往往表现出粒子性
B .光在传播时是波,而与物质相互作用时就转变成粒子
C .高频光是粒子,低频光是波
D .波粒二象性是光的根本属性,有时它的波动性显著,有时它的粒子性显著
6、下列关于光电效应的说法正确的是( )
A 光电效应揭示了光的粒子性,而康普顿效应则反映了光的波动性
B .光电子的初速度和照射光的频率成正比
C .光电子的最大初动能和照射光的频率成正比
D .光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大
7、用如图所示的装置演示光电效应现象.当用某种频率的光照射到光电管上时,电流表G 的读数为i .若改用更高频率的光照射,此时( )
A .将电池正的极性反转,则光电管中没有光电子产生
B .将电键S 断开,则有电流流过电流表G
C .将变阻器的触点c 向b 移动,光电子到达
阳极时的速度必将变小
D .只要电源的电动势足够大,将变阻器的触
点c 向a 端移动,电流表G 的读数必将变大
8、如图50-A-1所示,铅盒内的天然放射性物质能竖直向上放出α、β、γ三种射线粒子,它们都能打到正上方的荧光屏上。
若在放射
源上方放一张薄铝箔,并在放射源和荧光屏间加水平方向的匀强电
场,结果荧光屏上只剩下两个亮点M 、N 。
下列说法中正确的是
( )
A.打在M 、N 的依次是γ和α
B.打在M 、N 的依次是β和γ
C.匀强电场的方向水平向左
D.匀强电场的方向水平向右
9、关于天然放射现象,以下叙述正确的是 ( )
A .若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减小
B .β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的
C .在α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强
D .铀核(23892U )衰变为铅核(20682Pb )的过程中,要经过8次α衰变和10次β衰变 M N 图50-A-1
10、氢原子从能级A跃迁到能级B时,辐射出波长为入1的光子,从能级A跃迁到能级C 时,辐射出波长为入2的光子.若入1>入2,则氢原子从能级B跃迁到能级C时,将吸收或辐射光子?光子的波长为多少?
11、已知某金属表面接受波长为λ和2λ的单色光照射时,释放出光电子的最大初动能分别为30 eV和10 eV,求能使此种金属表面产生光电效应的入射光的极限波长为多少?
Pu静止在匀强磁场中,设离子沿与磁场垂直的方向放出α粒子12、假设钚的同位素离子239
94
后,变成铀的一个同位素离子,同时放出能量为E=0.09Mev的光子。
(1)试写出这一核反应过程的方程式。
(2)光子的波长为多少?(3)若不计光子的动量,则铀核与α粒子在匀强磁场中的回旋半径之比是多少?
13、(2009)试通过分析比较,具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。