10/21專題五動(dòng)量近代物理一、動(dòng)量動(dòng)量公式:p=mv。動(dòng)量是矢量,方向與速度方向一樣。二、沖量表達(dá)式:I=Ft。單位:N·s。標(biāo)矢性:沖量是矢量,它的方向由力的方向打算。三、動(dòng)量定理表達(dá)式:p”-p=F t或mv”-mv=F t(矢量式,留意正方向的選取)合 合意義:合外力的沖量是引起物體動(dòng)量變化的緣由。四、動(dòng)量守恒定律1.動(dòng)量守恒定律的適用條件系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零——抱負(fù)守恒。系統(tǒng)所受外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力,如碰撞、爆炸,外力可以無視不計(jì)——近似守恒。系統(tǒng)某一方向不受外力或所受外力的合力為零,或外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力,則該方向動(dòng)量守恒——分方向守恒。2.幾種常見的表述及表達(dá)式p=p”,pp”。Δp=p”-p=0,0。Δp1=-Δp2,即兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)中,一局部動(dòng)量的增量與另一局部動(dòng)量的增量大小相等、方向相反。五、波粒二象性光電效應(yīng)(1)任何一種金屬都有一個(gè)截止頻率,假設(shè)入射光頻率低于這個(gè)截止頻率,則金屬不能發(fā)生光電效應(yīng)。(2)光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無關(guān),隨入射光頻率的增大而增大。光電效應(yīng)的發(fā)生幾乎是瞬時(shí)的。大于截止頻率的光照耀金屬時(shí),光電流大小與入射光強(qiáng)度成正比。光子說:在空間傳播的光是不連續(xù)的。光子的能量為E=hν,h為普朗克常量,h=6.63×10-34J·s。每個(gè)光子的能量只取決于光的頻率。0光電效應(yīng)方程:(1)最大初動(dòng)能與入射光子頻率的關(guān)系:Ek=hν-W。00(2)假設(shè)入射光子的能量恰等于金屬的逸出功W,則光電子的最大初動(dòng)能為零,入射光的頻率就是金屬的截止hν=W,ν=??0,可求出截止頻率。0c 0 c ?光的波粒二象性光的特性 試驗(yàn)根底 表現(xiàn)光的波動(dòng)性

干預(yù)和衍射

①光是概率波,即光子在空間各點(diǎn)消滅的概率可用波動(dòng)規(guī)律來描述;②足夠數(shù)量的光子在傳播時(shí),表現(xiàn)出波的性質(zhì)。說明:光的波動(dòng)性不同于宏觀概念的波光的粒子性

光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)

①當(dāng)光同物質(zhì)發(fā)生作用時(shí),這種作用是“一份一份”進(jìn)展的,表現(xiàn)出粒子的性質(zhì);②少量或個(gè)別光子顯示出光的粒子性。說明:光子不同于宏觀概念的粒子波動(dòng)性和粒子性的對立與統(tǒng)一

①大量光子易顯示出波動(dòng)性,而少量光子易顯示出粒子性;②波長長(頻率低)的光波動(dòng)性強(qiáng),而波長短(頻率高)的光粒子性強(qiáng);③光子說并未否認(rèn)波動(dòng)性,E=hν=hc中,νλ就是與波有關(guān)的物理量;λ④波和粒子在宏觀世界是不能統(tǒng)一的,而在微觀世界卻是統(tǒng)一的物質(zhì)波(德布羅意波):任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體都有一種波與它對應(yīng),該波的波長λ=?。??六、原子的構(gòu)造玻爾的原子模型玻爾假說的內(nèi)容①軌道量子化:,因此電子的軌道也是不連續(xù)的。②能量狀態(tài)量子化:原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中,在這些能量狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的,電子雖然繞核運(yùn)動(dòng),但并不向外輻射能量。③躍遷假說:原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí),它輻射或吸取肯定頻率的光子,光子的能量由這兩個(gè)定態(tài)的能量差打算,hν=Em-En。氫原子的能級構(gòu)造及能級公式原子各定態(tài)的能量值叫原子的能級。對于氫原子,En=??1,r=n2r。其1 中,n為量子數(shù),只能取正整數(shù);E=-13.6eV,r=0.53×10-10m。1 α衰變和β衰變的比較

??2 n 1衰變種類

α衰變

β衰變衰變方程

AX→A?4Y+4He

AX→A

Y+0eZ Z?2 2 Z Z1 -11 0 典例 238U→234Th+4He 234Th→234Pa+0e1 0 92 90 2 90 91 -1衰變實(shí)質(zhì)衰變規(guī)律

1 1 0n→H n→H 電荷數(shù)守恒,質(zhì)量數(shù)守恒留意:γ射線是伴隨α衰變或β衰變產(chǎn)生的,不轉(zhuǎn)變原子核的核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù),其實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生的某些核由于具有過多的能量而輻射出的光子。半衰期(1)半衰期:,跟原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)。(2)半衰期公式:N

(1)??/??,m

=m N

、m 表示衰變前放射性元素的原子數(shù)和質(zhì)量,N 、余 原2 余 原2 原 原 余m余表示衰變后尚未發(fā)生衰變的放射性元素的原子數(shù)和質(zhì)量,t表示衰變時(shí)間,τ表示半衰期。核反響類型4種類型,即衰變、人工核轉(zhuǎn)變、聚變及裂變。4種核反響類型比照方下:類型類型可控性核反響方程典例α衰變自發(fā)238U→234Th+4He92902β衰變自發(fā)234Th→234Pa+0e9091-114N+4He→17O+1H7281(盧瑟福覺察質(zhì)子)4He+9Be→12C+1n人工核轉(zhuǎn)變?nèi)斯ふ莆?460(查德威克覺察中子)1327Al+4He→30P+1n2150約里奧-居里夫婦覺察放射性同位素,同時(shí)覺察正電子15 1430P→30Si+0e1重核裂變比較簡潔進(jìn)展人工掌握235U+1n→144Ba+89Kr+31n920 56360235U+1n→136Xe+90Sr+101n920 54380除氫彈外輕核聚變2H+3H→4He+1n無法掌握1 120留意:4種核反響都遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒的規(guī)律。八、核能1.核力的特點(diǎn)(1)核力是強(qiáng)相互作用(強(qiáng)力)的一種表現(xiàn),在它的作用范圍內(nèi),核力比庫侖力大得多。(2作用范圍在1.51-1m之內(nèi)。(3)每個(gè)核子只跟相鄰的核子發(fā)生核力作用,這也稱為核力的飽和性。2.結(jié)合能結(jié)合能:抑制核力束縛,使原子核分解為單個(gè)核子時(shí)需要的能量,或假設(shè)干個(gè)核子在核力作用下結(jié)合成原子核時(shí)放出的能量。比結(jié)合能:原子核的結(jié)合能與核子數(shù)之比,也叫平均結(jié)合能。比結(jié)合能越大,表示原子核、核子結(jié)合得越結(jié)實(shí),原子核越穩(wěn)定。3.質(zhì)量虧損愛因斯坦質(zhì)能方程:E=mc2。質(zhì)量虧損:原子核的質(zhì)量小于組成它的核子的質(zhì)量之和的現(xiàn)象。4.裂變與聚變重核裂變:重核俘獲一個(gè)中子后分裂成為兩個(gè)中等質(zhì)量的核的反響過程。為了使鈾235裂變時(shí)發(fā)生鏈?zhǔn)椒错?鈾塊的體積應(yīng)大于它的臨界體積。裂變的應(yīng)用:原子彈、原子反響堆。輕核聚變:兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核的反響過程,反響時(shí)釋放出大量的核能。要想使氘核和氚核合成氦核,必需到達(dá)幾百萬開爾文以上的高溫,因此聚變反響又叫熱核反響。聚變的應(yīng)用:氫彈。高考演練1.[2018江蘇單科,12C(1)]AB兩種放射性元素的半衰期分別為T2T,AB2T后,剩有的A和B質(zhì)量之比為 。A.1∶4B.1∶2C.2∶1D.4∶1答案B 依據(jù)半衰期公式m=m( ,21答案B 依據(jù)半衰期公式m=m( ,210)????2T,A剩有的質(zhì)量為m=m( =1 ??A 0)2024,Bm=1 ??B 0m( = ,)10222.[2020江蘇單科,12(1)]“測溫槍”(學(xué)名“紅外線輻射測溫儀”)具有響應(yīng)快、非接觸和操作便利等優(yōu)點(diǎn)。它是依據(jù)黑體輻射規(guī)律設(shè)計(jì)出來的,能將接收到的人體熱輻射轉(zhuǎn)換成溫度顯示。假設(shè)人體溫度上升,則人體熱輻射強(qiáng)度I及其極大值對應(yīng)的波長λ的變化狀況是( )A.I增大,λ增大B.I增大,λ減小答案B 黑體輻射規(guī)律為:溫度上升,輻射強(qiáng)度I增大,I的極大值向波長短的方向偏移,答案B 黑體輻射規(guī)律為:溫度上升,輻射強(qiáng)度I增大,I的極大值向波長短的方向偏移,故B選項(xiàng)正確。答案28m/s3.[2020江蘇單科,12(3)]1.4kg0.1kg的水,靜止在水中。遇到危急時(shí),它在極短時(shí)間內(nèi)把吸入的水向后全部噴出,2m/s答案28m/s解析由動(dòng)量守恒得mv-Mv”=0v=????”,v解析由動(dòng)量守恒得mv-Mv”=0??答案5×10164.[2019江蘇單科,12(3)]在“焊接”視網(wǎng)膜的眼科手術(shù)中,λ=6.4×10-7m,每個(gè)激光脈沖的能量E=1.5×10-2J。求每個(gè)脈沖中的光子數(shù)目。(h=6.63×10-34J·s,c=3×108m/s答案5×1016解析每個(gè)光子的能量為ε解析每個(gè)光子的能量為ε=???則每個(gè)脈沖中的光子數(shù)目n=????n=5×1016動(dòng)量及近代物理

2018T12:動(dòng)量守恒定律應(yīng)用、核反響、光電效應(yīng)

2019T12:動(dòng)量守恒定律、核反響方程、光子能量

2020T12:黑體輻射、能級躍遷、動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用考向解讀

留意根底。如選擇題以利用波粒二象性、衰變方程、結(jié)合能等為題,考察了學(xué)生的理解力量。強(qiáng)調(diào)綜合。如光電效應(yīng)計(jì)算、動(dòng)量守恒定律與原子核衰變綜合、能級躍遷與光電效應(yīng)綜合、力電等問題綜合,考察學(xué)生的分析綜合力量?？枷蛲黄埔弧?dòng)量定理及應(yīng)用應(yīng)用動(dòng)量定理的主要流程:確定爭論對象?受力分析?抓住過程的初、末狀態(tài),選好正方向?依據(jù)動(dòng)量定理列方程對過程較簡單的運(yùn)動(dòng),可分段用動(dòng)量定理,也可對整個(gè)過程用動(dòng)量定理。答案1.6×103kg典例1 (2020江蘇南京、鹽城其次次模擬)2019年12月27日晚,“實(shí)踐二十號”衛(wèi)星被成功送入預(yù)定軌道。運(yùn)載這一衛(wèi)星的長征五號運(yùn)載火箭在海南文昌航天放射場進(jìn)展屢次調(diào)試,在某次試驗(yàn)中該發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴射的氣體速度約為3000m/s,產(chǎn)生的推力約為4.8×106N,則它在答案1.6×103kg解析設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)在1sm,由動(dòng)量定理可得解析設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)在1sm,由動(dòng)量定理可得??·Δ??4.8×106×1解得Δm= ??

3000

kg=1.6×103kg。1 (2020江蘇鹽城第三次模擬)如下圖是一則安全警示廣告,描述了高空墜物對人損害的嚴(yán)峻性。小王同學(xué)用下面的實(shí)例來檢驗(yàn)廣告詞的科學(xué)性:用一個(gè)雞蛋從8樓的窗戶自由下落到地面。經(jīng)測量雞蛋質(zhì)量約50g,20m/s,0.02s。不計(jì)空氣阻力,g1 (2020江蘇鹽城第三次模擬)如下圖是一則安全警示廣告,描述了高空墜物對人損害的嚴(yán)峻性。下落到地面時(shí)動(dòng)量的大小;(2)對地面平均作用力的大小。答案(1)1kg·m/s (2)50.5N解析(1)雞蛋下落到地面時(shí)動(dòng)量的大小為答案(1)1kg·m/s (2)50.5N解析(1)雞蛋下落到地面時(shí)動(dòng)量的大小為設(shè)豎直向上為正方向,依據(jù)動(dòng)量定理可知(F-mg)Δt=0-(-mv)解得地面對雞蛋的平均作用力的大小1

N+0.05×10N=50.5NΔ?? 0.02依據(jù)牛頓第三定律可知雞蛋對地面的平均作用力的大小為F”=F=50.5N二、動(dòng)量守恒定律及應(yīng)用應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解題的根本步驟典例2 (2020江蘇南京六校聯(lián)合體聯(lián)考)質(zhì)量為4kg的物體B靜止在光滑水平面上,一質(zhì)量為1kg的物體A以2.0m/s的水平速度和B發(fā)生正碰,碰撞后A以0.2m/s的速度反彈,則碰撞后物體B的速度大小為 ;此過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能等于 。答案0.55m/s 1.375J1解析以物體A的初速度方向?yàn)檎较?Am1,Bm2,A答案0.55m/s 1.375J1m1v1+0=m1v1”+m2v2v2=0.55m/s依據(jù)動(dòng)能定理可得ΔE=1m

??2-(1??

”2+1

??2)2 11 2 11 2 22代入數(shù)據(jù)可得ΔE=1.375J2 (2020江蘇揚(yáng)州大橋高級中學(xué)學(xué)情調(diào)研)1.05kg的模型火箭點(diǎn)火升空,0.02s時(shí)間內(nèi)有50g2 (2020江蘇揚(yáng)州大橋高級中學(xué)學(xué)情調(diào)研)1.05kg的模型火箭點(diǎn)火升空,0.02s時(shí)間內(nèi)答案500 10解析在燃?xì)鈬姵鲞^程,以燃?xì)鉃闋幷搶ο?規(guī)定火箭的速度方向?yàn)檎较?依據(jù)動(dòng)能定理可得:-FΔt=-m氣=v -0,F答案500 10解析在燃?xì)鈬姵鲞^程,以燃?xì)鉃闋幷搶ο?規(guī)定火箭的速度方向?yàn)檎较?依據(jù)動(dòng)能定理可得:-FΔt=-m氣=氣氣 Δ??????0=(M-m

)v 氣 箭

v ,v氣 氣

= 氣箭

氣=10m/s。氣三、氫原子能級躍遷解決氫原子能級躍遷問題的技巧(1)原子躍遷時(shí),所吸取或釋放的光子能量只能等于兩能級之間的能量差。(2)原子電離時(shí),所吸取的能量可以大于或等于某一能級能量確實(shí)定值。(3)一群原子和一個(gè)原子不同。一個(gè)氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)最多為(n-1);一群氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)N=C2=??(??-1)(還可以利用能級圖求解)。?? 2受激躍遷:低能級→高能級,吸取能量,h。碰撞、加熱等:只要入射粒子能量大于或等于兩能級之間的能量差即可,E ≥ΔE。外大于電離能的光子可被吸取將原子電離。典例3 (2020北京,2,3分)氫原子能級示意如圖?，F(xiàn)有大量氫原子處于n=3能級上,以下說法正確的選項(xiàng)是( )這些原子躍遷過程中最多可輻射出2種頻率的光子n=3n=1n=2能級輻射的光子頻率低n=3n=40.66eV的能量n=313.6eV的能量答案C n=3n=1能級最多可輻射出C2=3種不同頻率的光子,故A錯(cuò)誤;3n=3n=1hν1=13.6eV-1.51eV=12.09eV,n=3能級躍n=2hν2=3.4eV-1.51eV=1.89eV,n=3n=1能級比躍遷到n=2答案C n=3n=1能級最多可輻射出C2=3種不同頻率的光子,故A錯(cuò)誤;3eV-0.85eV=0.66eV,故C正確;n=3能級的能量為-1.51eV,故要使其電離至少需要1.51eV的能量,故D錯(cuò)誤。3 [2020江蘇單科,12(2)]大量處于某激發(fā)態(tài)的氫原子輻射出多條譜線,λ1和λ2,則該激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能量差為 ,波長為λ1的光子的動(dòng)量為 。(普朗克常量為3 [2020江蘇單科,12(2)]大量處于某激發(fā)態(tài)的氫原子輻射出多條譜線,λ1答案???解析氫原子從激發(fā)態(tài)直接躍遷到基態(tài)時(shí)輻射光子的能量最大,波長最短解析氫原子從激發(fā)態(tài)直接躍遷到基態(tài)時(shí)輻射光子的能量最大,波長最短,E-E=h??λ的光

???1p?。??1

n 1 ??2 1四、核反響方程、核能書寫核反響方程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒的規(guī)律。半衰期公式:半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律,半衰期是由原子核內(nèi)部的因素打算,只與元素的種類有關(guān),跟元素所處的物理或化學(xué)狀態(tài)無關(guān)。核能的計(jì)算:①ΔE=Δmc2,Δm為核反響方程中的質(zhì)量虧損;②ΔE=Δm×931.5MeV,其中質(zhì)量虧損Δm以原子質(zhì)量單位u為單位。典例4 (2020江蘇泰州5月模擬)一靜止的氡核222Rn衰變?yōu)獒暫?18Po和α粒子,其中222Rn

218Po、α86 84

、80 841 2 粒子的質(zhì)量分別為m、m、m,設(shè)釋放的核能全部轉(zhuǎn)化釙核和α粒子的動(dòng)能。(1)寫出衰變方程式 ;1 2 (2)求α粒子的動(dòng)能 。答案222Rn→218Po+4He或222Rn→218Po+α ??2

(m-m

-m)c286 84

86

??2+??3

1 2 3解析(1)核反響方程滿足質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒,則衰變方程為222Rn→218Po+4He222解析(1)核反響方程滿足質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒,則衰變方程為

Po+α86 84 2 86 84(2)核反響過程中釋放的核能為ΔE=(m1-m2-m3)c2=EkPo+Ekα衰變過程中動(dòng)量守恒pPo=pα依據(jù)p=√2????k可知??kPo=??3??kα ??2α粒子的動(dòng)能為E = ??2

·ΔE=

(m-m

-m)c2kα??2+??3

??2+??3

1 2 34 (2020江蘇南京金陵中學(xué)、海安高級中學(xué)、南京外國語學(xué)校第四次模擬)質(zhì)子與中子發(fā)生核反響答案(1)1H+1n→2H1 0 1(2)1.8×10-13J生成氘核,放出能量,其核反響方程為 ;中子的質(zhì)量mn=1.6749×10-27kg,質(zhì)子的質(zhì)量mp=1.6726×10-27kg,氘核的質(zhì)量mD=34 (2020江蘇南京金陵中學(xué)、海安高級中學(xué)、南京外國語學(xué)校第四次模擬)質(zhì)子與中子發(fā)生核反響答案(1)1H+1n→2H1 0 1(2)1.8×10-13J解析核反響方程為:1H+1n→2H1個(gè)質(zhì)子、1個(gè)中子構(gòu)成,其核子與原子核的質(zhì)量差為101Δm=mp+mn-mD=1.6726×10-27kg+1.6749×10-27kg-3解析核反響方程為:1H+1n→2H1個(gè)質(zhì)子、1個(gè)中子構(gòu)成,其核子與原子核的質(zhì)量差為101代入數(shù)據(jù)解得ΔE=3.51×10-13J,則氘核的比結(jié)合能為Δ??=1.8×10-13J。2五、光電效應(yīng)分析光電效應(yīng)的兩條線索光電效應(yīng)四類圖像U、ν→橫

遏止電壓Uc→圖 U→ c1c 線與橫軸的交點(diǎn);

c2 圖線與橫軸

ν→圖線與橫軸的交點(diǎn);遏止電壓軸截距;逸出功

的交點(diǎn);飽和光電 U→ c→W 縱軸截距的→0確定值;普朗克常h→圖線的斜率

飽和光電流Im→電流的最大值;最大初動(dòng)能→E=eU

流Im→電流的最大值;最大初動(dòng)能E eU E e==→,k1 c1 k2==→,

c 隨入射光頻率的增大而增大;普朗克常h→等于圖線的斜率與電子電荷量的乘積,h=kek c Uc2AK典例5 (2020江蘇宿遷沭陽5月聯(lián)考)用圖1裝置爭論光電效應(yīng),分別用a光、b光、c光照耀陰極K得到圖2中a、b、c三條光電流I與A、K間的電壓U 的關(guān)系曲線,則以下說法正確的選項(xiàng)是( )AK12開關(guān)S1I軸左側(cè)的圖線ca光的光子能量a光照耀陰極Kb光照耀陰極K時(shí)陰極的逸出功b光照耀陰極K時(shí)逸出的光電子最大初動(dòng)能小于a光照耀陰極時(shí)逸出的光電子最大初動(dòng)能答案B 當(dāng)光電流恰為零時(shí),光電管兩端加的電壓為截止電壓,當(dāng)開關(guān)S扳向1答案B 當(dāng)光電流恰為零時(shí),光電管兩端加的電壓為截止電壓,當(dāng)開關(guān)S扳向1時(shí),光電子在光電管加速,

=1m??2=hν-W截2 m知,入射光的頻率越高,U

越大;由題圖可知,ca光的截止電壓,c光的截a光的頻率,E=hν可知,ca光的光子能量,B項(xiàng)正確;同一陰極的逸出功總是相等,與入射光的能量大小無關(guān),C錯(cuò)誤;b光的截止電壓等于a光的截止電壓,依據(jù)eU =1m??2=hν-W得,所以b光截2 ma光的光電子最大初動(dòng)能,D項(xiàng)錯(cuò)誤。5 (2019江蘇四校聯(lián)考)如圖甲所示是爭論光電效應(yīng)現(xiàn)象的裝置,U與c入射光頻率ν之間的關(guān)系,得到如圖乙所示的Uc-ν圖像。圖中電源 端為正極(填“左”或“右”),該裝置陰極K的逸出功為 J。普朗克常量h=6.63×10-345 (2019江蘇四校聯(lián)考)如圖甲所示是爭論光電效應(yīng)現(xiàn)象的裝置,U與c甲答案右3答案右3.38×10-19c0c解析由于是爭論遏止電壓U的裝置,所以所加電壓應(yīng)為反向電壓,阻擋光電子到達(dá)A極板形成光電流,所以A極板接電源負(fù)極,K極板接電源正極,電源右端為正極;依據(jù)題圖乙可知,5.1×1014Hz時(shí),所需遏止電壓為零,νc,W=hν=6.63×10-34×5.1×1014J=3.38×10-19J。c0c六、波粒二象性黑體輻射規(guī)律:輻射強(qiáng)度與溫度有關(guān),與波長有關(guān)。(1)隨溫度上升,輻射強(qiáng)度的峰值向波長較短的方向移動(dòng)。(2)溫度肯定時(shí),輻射強(qiáng)度隨波長增大而先增大后減小。(3)對應(yīng)同一波長,溫度越高輻射強(qiáng)度越大。物質(zhì)波(德布羅意波):任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體都有一種波與它對應(yīng),該波的波長λ=?。??光的干預(yù)、衍射、偏振現(xiàn)象表現(xiàn)出光的波動(dòng)性。黑體輻射、光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)表現(xiàn)出光的粒子性。光的波長越長,頻率越小,波動(dòng)性越顯著;光的波長越短,頻率越大,粒子性越顯著。少量光子產(chǎn)生的效果往往顯示粒子性,大量光子產(chǎn)生的效果往往顯示波動(dòng)性。典例6 (2020江蘇泰州5月模擬)依據(jù)玻爾理論,氫原子處于高能級時(shí),電子繞核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能 選填“較大”或“較小”),假設(shè)電子質(zhì)量為m,動(dòng)能為Ek,其對應(yīng)的德布羅意波長為 (普朗克常量為h)。答案較小?解析電子繞核運(yùn)動(dòng)時(shí),答案較小?解析電子繞核運(yùn)動(dòng)時(shí),庫侖力供給向心力k??2=m??2??2 ??E

=????2k 2??氫原子處于高能級,r較大,動(dòng)能較小。德布羅意波長為λ=?= ???√2????k6 (20204月測試)c,h,6 (20204月測試)c,h,ν的光子的動(dòng)量為。答案??? 2N???解析依據(jù)德布羅意波長公式,解析依據(jù)德布羅意波長公式,則光子的動(dòng)量為p=?=?=????? ?? ????取入射方向?yàn)檎较?依據(jù)動(dòng)量定理I=N(p -p )=N(-p-p)=-2N???末 初 ??所以平面鏡受到的沖量大小為2N???。??拔高訓(xùn)練一、單項(xiàng)選擇題1.(2020江蘇南京金陵中學(xué)、海安高級中學(xué)、南京外國語學(xué)校第四次模擬)以下說法中正確的選項(xiàng)是( )A.在光電效應(yīng)的試驗(yàn)中,隨著入射光的頻率變高,飽和光電流變大B.動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子,它們的德布羅意波長也相等答案D 在光電效應(yīng)的試驗(yàn)中,由于飽和光電流與入射光的強(qiáng)度成正比,入射光的頻率變高,飽和光電流不一C.n答案D 在光電效應(yīng)的試驗(yàn)中,由于飽和光電流與入射光的強(qiáng)度成正比,入射光的頻率變高,飽和光電流不一定變大,故A錯(cuò)誤;動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子,因質(zhì)子質(zhì)量比電子質(zhì)量大得多,E=??2可知質(zhì)子和電子動(dòng)量2??不相等,λ=?可知一個(gè)電子的德布羅意波長和一個(gè)質(zhì)子的波長不相等,故B錯(cuò)誤;一個(gè)??n=3的能級躍遷到基態(tài),最多釋放兩個(gè)光子,n=3n=2n=2n=1,故C錯(cuò)誤;核力是強(qiáng)相互作用的一種表現(xiàn),在原子核內(nèi)核力比庫侖力大得多,原子核中的中子與其他核子間無庫侖斥力,但有相互吸引的核力,有助于維系原子核的穩(wěn)定;依據(jù)核力的性質(zhì)可知,核力是短程力,故D正確。2.(2020課標(biāo)Ⅰ,14,6分)行駛中的汽車假設(shè)發(fā)生猛烈碰撞,車內(nèi)的安全氣囊會(huì)被彈出并瞬間布滿氣體。假設(shè)碰撞后汽車的速度在很短時(shí)間內(nèi)減小為零,關(guān)于安全氣囊在此過程中的作用,以下說法正確的選項(xiàng)是( )A.增加了司機(jī)單位面積的受力大小B.削減了碰撞前后司機(jī)動(dòng)量的變化量C.將司機(jī)的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)換成汽車的動(dòng)能D.延長了司機(jī)的受力時(shí)間并增大了司機(jī)的受力面積答案D 假設(shè)汽車發(fā)生猛烈碰撞,車內(nèi)的安全氣囊會(huì)被彈出并充氣,對司機(jī)的頭部、頸部等部位起保護(hù)作用,增大了司機(jī)的受力面積,減小了司機(jī)單位面積的受力大小,故A項(xiàng)錯(cuò)誤。有無安全氣囊,司機(jī)的速度都是從碰撞前的速度減為零,動(dòng)量變化量一樣,故B項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)司機(jī)與安全氣囊發(fā)生作用時(shí),安全氣囊的作用并沒有將司機(jī)的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為汽車的動(dòng)能,故C答案D 假設(shè)汽車發(fā)生猛烈碰撞,車內(nèi)的安全氣囊會(huì)被彈出并充氣,對司機(jī)的頭部、頸部等部位起保護(hù)作用,增3.[2019江蘇單科,12(1)]Mm的滑板上,小孩和滑板均處于靜止?fàn)顟B(tài),無視滑板與地面間的摩擦。小孩沿水平方向躍離滑板,v,此時(shí)滑板的速度大小為()??v??C.??

vD.??v

??v?????? ????答案答案B 無視滑板與地面間摩擦?xí)r,小孩與滑板在水平方向上動(dòng)量守恒:0=Mv+mv”,解得v”=-??v,其中“-”表示v”v方向相反,故B正確。4.(2020江蘇鹽城第三次模擬)如下圖為α、β、γ三種射線的示意圖,以下說法中正確的選項(xiàng)是 ( )γ射線是電磁波,它的電離作用最強(qiáng)γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生,它的貫穿力量最強(qiáng)α射線是原子核自放射出的氦核,它的電離作用最弱β射線是原子核外電子電離形成的電子流,它具有中等的貫穿力量答案B γ射線是電磁波,它的電離作用最弱,穿透本領(lǐng)最強(qiáng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生,它的貫穿力量最強(qiáng)答案B γ射線是電磁波,它的電離作用最弱,穿透本領(lǐng)最強(qiáng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生,5.(2020江蘇揚(yáng)州5月調(diào)研)以下現(xiàn)象中,與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的是 ( )α粒子散射現(xiàn)象C.光電效應(yīng)現(xiàn)象

自然放射現(xiàn)象D.原子發(fā)光現(xiàn)象答案B α粒子散射試驗(yàn)說明白原子內(nèi)部有一個(gè)很小的核,并沒有涉及核內(nèi)部的變化,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;自然放射現(xiàn)象是原子核內(nèi)部發(fā)生變化自發(fā)地放射出α粒子或電子,從而發(fā)生α衰變或β衰變,故B項(xiàng)正確;光電效應(yīng)是原子核外層電子脫離原子核的束縛而逸出,沒有涉及原子核的變化,答案B α粒子散射試驗(yàn)說明白原子內(nèi)部有一個(gè)很小的核,并沒有涉及核內(nèi)部的變化,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;自然放射6.(2020江蘇揚(yáng)州中學(xué)4月測試)如下圖為氫原子能級的示意圖,以下有關(guān)說法正確的選項(xiàng)是 ( )10.5eVn=2能級n=4能級的氫原子向低能級躍遷時(shí),3種不同頻率的光n=3n=2能級輻射出的光,照耀某金屬時(shí)恰好發(fā)生光電效應(yīng),n=4n=3能級輻射出的光,照耀該金屬時(shí)肯定能發(fā)生光電效應(yīng)n=4n=1能級輻射出的光,6.34eV的金屬鉑產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為6.41eV答案D 處于基態(tài)的氫原子要躍遷至n=2能級必需吸取10.2eV的光子,不能吸取10.5eV的光子,故A答案D 處于基態(tài)的氫原子要躍遷至n=2能級必需吸取10.2eV的光子,不能吸取10.5eV的光子,故A項(xiàng)錯(cuò)44 n=4n=3能級輻射出的光的能量值,n=3n=2能級輻射出的光,照耀某金屬時(shí)恰好發(fā)生光電效應(yīng),n=4n=3能級輻射出的光,照耀該金屬時(shí)不肯定能發(fā)生光電效應(yīng),故C錯(cuò)誤;n=4n=1能級輻射出的光的能量為:E=E-E=-0.4 =-km13.6)=12.75eV,依據(jù)光電效應(yīng)方程,照耀逸出功為6.34eV的金屬鉑產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為:E W=12.75eV-6.34eV=6.41eV,故D=-km二、多項(xiàng)選擇題1 2 3 7.(2020課標(biāo)Ⅰ,19,6分)以下核反響方程中,X、X、X、X代表粒子的有 1 2 3 A.2H+2H→1n+X1 B.2H+3H→1n+X21 1 0 1 1 0C.235U+1n→144Ba+89Kr+3X3 D.1n+6Li→3H+X492 0 56 36 0 3 1答案BD核反響方程中,反響前后質(zhì)量數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒,則A項(xiàng)中X13He;B項(xiàng)中答案BD核反響方程中,反響前后質(zhì)量數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒,則A項(xiàng)中X13He;B項(xiàng)中X24He;C項(xiàng)中220 28.(2020江蘇南京六校聯(lián)合體聯(lián)考)以下關(guān)于四幅圖說法中,正確的選項(xiàng)是 ( )原子中的電子繞原子核高速運(yùn)轉(zhuǎn)光電效應(yīng)試驗(yàn)電子束通過鋁箔時(shí)的衍射圖樣α粒子散射試驗(yàn)A.玻爾原子理論的根本假設(shè)認(rèn)為,電子繞核運(yùn)行軌道的半徑是任意的B.光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件為:入射光的頻率大于極限頻率C.電子束通過鋁箔時(shí)的衍射圖樣證明白運(yùn)動(dòng)電子具有波動(dòng)性D.覺察少數(shù)α粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn),說明金原子質(zhì)量大而且很堅(jiān)硬答案BC 依據(jù)玻爾原子理論可知,電子的軌道不是任意的,電子有確定的軌道,且軌道是量子化的,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光頻率大于金屬的極限頻率,故B項(xiàng)正確;衍射是波的特有現(xiàn)象,電子束通過鋁箔時(shí)的衍射圖樣驗(yàn)證了電子具有波動(dòng)性,C答案BC 依據(jù)玻爾原子理論可知,電子的軌道不是任意的,電子有確定的軌道,且軌道是量子化的,故A項(xiàng)錯(cuò)9.(2020江蘇連云港老六所四星高中模擬)以下對物理學(xué)問的理解正確的有 ( )α射線的穿透力量較弱,用厚紙板就能擋住動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子,它們的德布羅意波長也相等138天,100g276天,75g1 2 質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m、m、m,兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)α粒子,釋放的能量是(m1+m2-m3)c1 2 答案答案AC α射線在空氣中的射程只有幾厘,只要一張紙就能擋住,A項(xiàng)正依據(jù)德布羅意波長