高考物理二轮复习专题十二鸭部分教学案选修3_5.doc

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1、1 / 18【2019【2019 最新最新】精选高考物理二轮复习专题十二鸭部分教学精选高考物理二轮复习专题十二鸭部分教学案选修案选修 3_53_5考情分析201520162017选修35T12C(1)：光的波粒二象性T12C(2)：衰变方程T12C(3)：结合能与质量亏损T12C(1)：衰变方程T12C(2)：光子的动量及动量改变量T12C(3)：光子的能量、光电效应方程T12C(1)：比结合能曲线T12C(2)：动量、德布罗意波T12C(3)：动量守恒定律命题解读本专题 13 个考点，皆为要求。从三年命题情况看，命题特点为：(1)注重基础。如 2013 年的“德布罗意波长”、2014 年的“

2、光电效应”、2015 年的“波粒二象性”、2016 年的“核反应方程”、2017年的“比结合能”等较好的考查了学生的理解能力。(2)强调综合。如 2016 年的“光电效应”计算、“动量守恒定律与原子核衰变”综合、2017 年的“动量与德布罗意波”综合等。整体难度中等，命题指数，复习目标是达 B 必会。1(2016江苏高考)(1)贝克勒尔在 120 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。下列属于放射性衰变的是( )A.CNeB.UnIY2n2 / 18C.HHHenD.HeAlPn(2)已知光速为 c，普朗克常数为 h，则频率为 的光子的动量为_，用该频率的光垂

3、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_。(3)几种金属的逸出功 W0 见下表：金属钨钙钠钾铷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 h6.631034 Js。解析 (1)A 属于 衰变，B 属于裂变，C 属于聚变，D 属于原子核的人工转变，故选 A 项。(2)光子的动量 pmcch c选光被镜面反射回去的方向为正方向，则 ph cp，动量的变化量 ppp。(3)光子的能量 Ehc 取 4.0107 m，

4、则 E5.01019 J根据 EW0 判断钠、钾、铷能发生光电效应。答案 (1)A (2) (3)钠、钾、铷2(2017江苏高考)原子核的比结合能曲线如图 1 所示。根据该曲线，下列判断正确的有_。3 / 18图 1A.He 核的结合能约为 14 MeVB.He 核比 Li 核更稳定C两个 H 核结合成 He 核时释放能量D.92U 核中核子的平均结合能比 Kr 核中的大(2)质子(H)和 粒子(He)被加速到相同动能时，质子的动量_(选填“大于”“小于”或“等于”) 粒子的动量，质子和 粒子的德布罗意波波长之比为_。(3)甲、乙两运动员在做花样滑冰表演，沿同一直线相向运动，速度大小都是 1

5、m/s。甲、乙相遇时用力推对方，此后都沿各自原方向的反方向运动，速度大小分别为 1 m/s 和 2 m/s。求甲、乙两运动员的质量之比。解析 (1)由图象可知 He 核的结合能约为 28 MeV，A 项错误；He 核比 Li 核的比结合能大，故 He 核比 Li 核稳定，B 项正确；两个 H 核结合成 He 核时比结合能增大，释放能量，C 项正确；U 的平均结合能比 Kr 核中的小，D 项错误。(2)由动量与动能的关系 p和 EkHEk，知 pHp，且p2pH。由 知，HppH21。(3)动量守恒 m1v1m2v2m2v2m1v1解得v2v2 v1v1代入数据得3 2答案 (1)BC (2)小

6、于 21 (3)324 / 181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。(2)表达式：m1v1m2v2m1v1m2v2。2玻尔理论的基本内容能级假设：氢原子 En，n 为量子数跃迁假设：hE 末E 初轨道量子化假设：氢原子 rnn2r1，n 为量子数3解决氢原子能级跃迁问题的技巧(1)原子跃迁时，所吸收或释放的光子能量只能等于两能级之间的能量差。(2)原子电离时，所吸收的能量可以大于或等于某一能级能量的绝对值。(3)一群原子和一个原子不同，它们的核外电子向基态跃迁时发射光子的种类 NC。4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极限频

7、率：图线与 轴交点的横坐标 0逸出功：图线与 Ek 轴交点的纵坐标的绝对值 W0E普朗克常量：图线的斜率 kh5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说明光5 / 18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，粒子性越显著。少量光子产生的效果往往显示出粒子性(一份一份的)，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7黑体辐射规律：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

8、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。(2)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。8核能的计算(1)Emc2，其中 m 为核反应方程中的质量亏损。(2)Em931.5 MeV，其中质量亏损 m 以原子质量单位 u 为单位。1(2017江苏泰州中学模拟)(1)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，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了各种原子光谱的实验规律6 / 18C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

9、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，而电子的衍射实验证实了他的猜想(2)在实验室内较精准地测量到的双 衰变事例是在 1987 年公布的，在进行了 7 960 小时的实验中，以 68%的置信度认出 Se 发生的 36个双 衰变事例，已知静止的 Se 发生双 衰变时，将释放出两个电子和两个中微子(中微子的质量数和电荷数都为零)，同时转变成一个新核 X，则 X 核的中子数为_；若衰变过程释放的核能是 E，真空中的光速为 c，则衰变过程的质量亏损是_。(3)质量为 m 的小球 A 在光滑水平面上以速度 v0 与质量为 2m 的静止小球 B 发生正碰后以 v0 的速率反弹，

10、试通过计算判断发生的是不是弹性碰撞。解析 (1)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，A 项正确；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，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，B 项错误；一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为这束光的频率太小，故 C 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，而电子的衍射实验证实了他的猜想，D 项正确。(2)静止的 Se 发生双 衰变时，将释放出两个电子和两个中微子(中微子的质量数和电荷数都为零)，同时转变成一个新核 X，根据7 / 18电荷数守恒、质量数守恒，知 X 核的电荷数为 36

11、，质量数为 82，质量数等于电荷数与中子数之和，则中子数为 46，根据爱因斯坦质能方程得 Emc2，解得质量亏损 m。(3)以两球组成的系统为研究对象，取碰撞前 A 球的速度方向为正方向。由动量守恒定律得 mv0m2mvB，则 vBv0碰后总动能Em2mmv，故为弹性碰撞。答案 (1)AD (2)46 (3)弹性碰撞2(2015江苏高考)(1)波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有( )A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C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(2)核电站利用原子核链式反应放出

12、的巨大能量进行发电，U 是核电站常用的核燃料。U 受一个中子轰击后裂变成 Ba 和 Kr 两部分，并产生_个中子。要使链式反应发生，裂变物质的体积要_(选填“大于”或“小于”)它的临界体积。(3)取质子的质量 mp1.672 61027 kg，中子的质量 mn1.674 8 / 1891027 kg， 粒子的质量 m6.646 71027 kg，光速c3.0108 m/s。请计算 粒子的结合能。(计算结果保留两位有效数字)解析 (1)光电效应说明光的粒子性，所以 A 项正确；热中子束在晶体上产生衍射图样，即运动的实物粒子具有波的特性，即说明中子具有波动性，所以 B 项正确；黑体辐射的实验规律说

13、明电磁辐射具有量子化，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，所以黑体辐射用光的粒子性解释，即 C 项错误；根据德布罗意波长公式，p22mEk，又质子的质量大于电子的质量，所以动能相等的质子和电子，质子的德布罗意波较短，所以 D 项错误。(2)由质量数和电荷数守恒可知 UnBaKr3n，可见产生了 3个中子，链式反应的一个条件是铀燃料的体积必须大于或等于临界体积。(3)根据爱因斯坦质能方程 Emc2，可求：E(2mp2mnm)c24.31012 J。答案 (1)AB (2)3 大于 (3)4.31012 J3(2017江苏仪征中学高三期初考)(1)钍 Th 具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤

14、Pa，同时伴随有 射线产生，其方程为ThPax，钍的半衰期为 24 天。则下列说法中正确的是( )Ax 为质子Bx 是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的C 射线是镤原子核外电子跃迁放出的9 / 18D1 g 钍 Th 经过 120 天后还剩 0.2 g 钍(2)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n2 能级所发出光的频率。氢原子辐射光子后能量_(选填“增大”、“不变”或“减小”)。现用氢原子由 n2 能级跃迁到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是_(已知氢原子 n1、2、4 能级的能量值分别为 E1、E2、E4)。(3)如图 2 所示，A 和 B

15、 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 m0 的人，以速度 v0 向右跳上 B 车，并与 B 车相对静止。求：图 2人跳离 A 车后，A 车的速度大小和方向；人跳上 B 车后，A、B 两车的速度大小之比。解析 (1)根据电荷数和质量数守恒知钍核衰变过程中放出了一个电子，即 x 为电子，故 A 项错误； 衰变的实质： 衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子同时产生的，故 B 项正确； 射线是镤原子核放出的，故 C 错误；钍的半衰期为 24 天，1 g钍 Th 经过 120 天后，发生 5 个半衰期，1 g 钍经过 120 天后还剩0.031 25 g，故

16、D 项错误。(2)氢原子辐射光子后，能量减小，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 n2 能级所发出光的频率，可知该金属的逸出功 W0E4E2，由 n2 能级跃迁到 n1 能级所发出的10 / 18光子能量 EE2E1，根据光电效应方程得，光电子的最大初动能。EkmEW0E2E1E4E22E2E1E4。(3)设人跳离 A 车后，A 车的速度为 vA，研究 A 车和人组成的系统，以向右为正方向，由动量守恒定律有 m1vAm0v00，解得vAv0，负号表示 A 车的速度方向向左研究人和 B 车，由动量守恒定律有 m0v0(m0m2)vB，解得。答案 (1)B (2)减小 2E

17、2E1E4 (3)v0方向向左 m0m2 m14(2017江苏省徐州、宿迁、连云港、淮安四市联考)(1)下列说法正确的有( )A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C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(2)静止的 Li 核俘获一个中子发生核反应，放出 粒子同时生成一个_核，该核反应过程放出能量为 E，已知真空中光速为 c，则该核反应质量亏损为_。(3)氢原子能级图如图 3 所示，氢原子从 n2 的激发态跃迁到基态。图 3求氢原子辐射的光子能量；11 / 18氢原子辐射的光子照射逸出功为 3.34 eV 的锌板

18、时，求逸出光电子的最大初动能。解析 (1)比结合能越大的原子核越稳定，选项 A 错误；光电效应揭示了光具有粒子性，选项 B 正确；根据 可知，动量相同的质子和电子，它们的德布罗意波的波长相等，选项 C 正确；黑体辐射电磁波的强度按波长的分布规律与黑体的温度有关，选项 D 错误。(2)根据质量数守恒和电荷数守恒的原则，静止的 Li 核俘获一个中子发生核反应，放出 粒子同时生成一个 H 核，该核反应过程放出能量为 E，已知真空中光速为 c，根据 Emc2，则该核反应质量亏损为 m。(3)hE2E110.2 eVEkmhW06.86 eV答案 (1)BC (2)H(氚) (2)10.2 eV6.86

19、 eV5(2017无锡一模)(1)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C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，若改用频率大于 的光照射，光电子的最大初动能变大D氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子(2)已知氢原子的基态能量为 E1(E1E2E3B(E3E2)(E2E1)Cb 光的波长最长Dc 光的频率最高(2)如图 5 所示，x 为放射源，L 为一纸板，纸板与计数器之间有强磁场 B。当强磁场移开时，计数器的计数率不变，说明放射源中没有_(选填“”、“”或“”)

20、粒子；将纸板 L 移开，计数器计数率大幅度上升，这表明放射源中有_(选填“”“”或“”)粒子。图 5(3)铝的极限频率为 1.11015 Hz，现用频率为 1.51015 Hz 的光照射铝的表面，有光电子逸出。已知普朗克常量为 h6.61034 Js。求光电子的最大初动能。解析 (1)结合能级图判断 E1E2E3，A 项错误；在能级图中越往上，能级差越小，所以(E3E2)(E2 E1)，B 项错误；能级差越小，电子跃迁时原子释放的能量越小，对应的频率越小，波长越长，所以 a 光的波长最长，c 光的频率最高，C 项错误，D 项正确。(2)将强磁场移开后，计数器所得计数率保持不变，说明穿过纸板的粒

21、子中无带电粒子，故没有 射线；将薄纸板 L 移开，计数率大幅上升，说明射线中有穿透力很弱的粒子，因此放射源有 。(3)hWEkmEkmhh02.641019J。答案 (1)D (2) (3)2.641019 J4(2017市高三摸底)(1)关于下列四幅图的说法正确的是( )17 / 18A甲图为放射源放出的三种射线在磁场中运动的轨迹，射线 1 为 射线B乙图中，用紫外光灯照射与验电器相连的锌板，发现原来闭合的验电器指针张开，此时锌板和验电器均带正电C丙图为 粒子散射实验示意图，卢瑟福根据此实验提出了原子的核式结构模型D丁图为核反应堆示意图，它是利用了铀核聚变反应所释放的能量(2)在水平放置的气

22、垫导轨上，质量为 0.4 kg、速度为 0.5 m/s 的滑块甲与质量为 0.6 kg，速度为 0.1 m/s 的滑块乙迎面相撞，碰撞后滑块乙的速度大小变为 0.2 m/s，此时滑块甲的速度大小为_m/s，方向与它原来速度方向_。(3)一静止的铀核 U(原子质量为 232.037 2 u)放出一个带电粒子(原子质量为 4.002 6 u)后衰变成钍核 Th(原子质量为 228.028 7 u)。该过程的衰变方程为_；求该衰变过程中放出的核能(1 u 相当于 931 MeV，结果保留 2 位有效数字)。解析 (1)由三种射线的特征和左手定则知甲图中的射线 1 为 射线，选项 A 错误；紫外线照射

23、锌板后，有光电子逸出，则锌板和验电器均带正电，选项 B 正确；卢瑟福根据 粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，选项 C 正确；核反应堆利用的是铀核裂变反应释放的能量，选项 D 错误。18 / 18(2)选滑块甲开始运动的方向为正方向，碰撞后滑块乙的方向反向，由动量守恒定律 m 甲 v 甲m 乙 v 乙m 甲 v 甲m 乙 v 乙，解得 v 甲0.05 m/s。方向与它原来的方向相同。(3)UHeThm232.037 2 u4.002 6 u228.028 7 u0.005 9 uEmc20.005 9931 MeV5.5 MeV。答案 (1)BC (2)0.05 相同 (3)UHeTh5.5 MeV