（名師導(dǎo)學(xué)）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第十二章 章末總結(jié) 提高教學(xué)案 新人教版

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1、章末總結(jié)　提高 知 識 網(wǎng) 絡(luò)　【p217】 解題思路與方法　【p217】 1．熟記光子能量計算式E＝hν 和光電效應(yīng)方程hν＝W0＋Ekm，從能量守恒角度理解這個方程并能依方程討論有關(guān)問題．對光電效應(yīng)的有關(guān)圖象，要明確斜率、截距的物理意義． 2．對原子核的認(rèn)識 盧瑟福由α粒子散射實驗結(jié)果提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，指出在原子中存在一個很小的核；盧瑟福利用α粒子轟擊氮核得到了質(zhì)子，查德威克用實驗證實在原子核中除了質(zhì)子外，還有中子，從而確定了原子核是由質(zhì)子和中子組成的；天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)又說明了原子核也有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，而且原子核還能夠按照一定的規(guī)律發(fā)生變化． 3．對原子躍遷條件的理解

2、 原子的躍遷條件：hν＝E初－E終只適用于光子和原子作用而使原子在各定態(tài)之間躍遷的情況，對于電子和原子作用而使原子電離和實物粒子作用而使原子激發(fā)的情況，則不受條件的限制．這是因為，原子一旦電離，原子結(jié)構(gòu)即被破壞，因而不再遵守有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的理論，基態(tài)氫原子的電離能為13.6 eV，只要大于或等于13.6 eV的光子都能使基態(tài)的氫原子吸收而發(fā)生電離，只不過入射光子的能量越大，原子電離后產(chǎn)生的自由電子的動能越大．至于實物粒子和原子碰撞情況，由于實物粒子的動能部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的動能大于原子某兩定態(tài)能量之差，也可以使原子受激發(fā)而向較高能級躍遷． 4．關(guān)于核反應(yīng) 常見的核反應(yīng)有：衰

3、變、人工轉(zhuǎn)變、裂變和聚變等幾種類型．不論是哪種類型的核反應(yīng)，都遵守質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，這是寫核反應(yīng)方程的重要依據(jù)． 需要特別注意的是，核反應(yīng)通常是不可逆的，方程中只能用箭頭符號“→”來連接，并指示反應(yīng)的方向，而不能用“＝”連接核反應(yīng)方程． 核反應(yīng)過程通常伴有巨大的能量轉(zhuǎn)化．釋放的核能依ΔE＝Δmc2計算，依Δm的兩種單位，分別采用不同的方式求解．釋放核能的主要途徑有：重核的裂變和輕核的聚變． 5．對半衰期、α衰變、β衰變的理解 半衰期僅由原子核本身的性質(zhì)決定，與原子核所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)． α衰變的實質(zhì)可表示為：2H＋2n→He β衰變的實質(zhì)可表示為：n→H＋e 關(guān)于衰變

4、次數(shù)的推算，應(yīng)先根據(jù)原來核與新生核的質(zhì)量數(shù)之差求出α衰變次數(shù)，再依電荷數(shù)關(guān)系式求出β衰變次數(shù)． 體 驗 高 考　　【p217】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．(2018·全國卷Ⅱ)用波長為300 nm的光照射鋅板，電子逸出鋅板表面的最大初動能為1.28×10－19 J．已知普朗克常量為6.63×10－34 J·s，真空中的光速為3.00×108 m/s，能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最低頻率約為(　　) A．1×1014 Hz B．8×1014 Hz C．2×1015 Hz D．8×1015 Hz 【解析】知道光效應(yīng)方程Ek＝hν－W0；知道逸出功W0＝hνc并

5、結(jié)合兩個公式求解． 由光電效應(yīng)方程式得： Ek＝hν－W0 得：W0＝hν－Ek＝h－Ek 剛好發(fā)生光電效應(yīng)的臨界頻率為νc 則W0＝hνc 代入數(shù)據(jù)可得：νc＝8×1014 Hz，故B正確． 【答案】B 2．(2018·全國卷Ⅲ)1934年，約里奧－居里夫婦用α粒子轟擊鋁核Al，產(chǎn)生了第一個人工放射性核素X：α＋Al→n＋X.X的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為(　　) A．15和28 B．15和30 C．16和30 D．17和31 【解析】根據(jù)核反應(yīng)遵循的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，X的電荷數(shù)為2＋13＝15，質(zhì)量數(shù)為4＋27－1＝30，根據(jù)原子核的電荷數(shù)等于原子序數(shù)，可

6、知X的原子序數(shù)為15，質(zhì)量數(shù)為30，選項B正確． 【答案】B 3．(2018·北京)在核反應(yīng)方程He＋N→O＋X中，X表示的是(　　) A．質(zhì)子 B．中子 C．電子 D．α粒子 【解析】設(shè)X為X，根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)守恒：4＋14＝17＋Z，則：Z＝1 電荷數(shù)守恒：2＋7＝8＋4，則A＝1，即X為H是質(zhì)子，故選項A正確，B、C、D錯誤． 【答案】A 4．(2018·江蘇)已知A和B兩種放射性元素的半衰期分別為T和2T，則相同質(zhì)量的A和B經(jīng)過2T后，剩有的A和B質(zhì)量之比為(　　) A．1∶4 B．1∶2 C．2∶1 D．4∶1 【解析】根據(jù)半衰期公式m＝m0()，經(jīng)過

7、2T，A剩有的質(zhì)量為mA＝m0()，B剩有的質(zhì)量為mB＝m0()，故mA∶mB＝1∶2，選項B正確． 【答案】B 5．(2018·江蘇)光電效應(yīng)實驗中，用波長為λ0的單色光A照射某金屬板時，剛好有光電子從金屬表面逸出．當(dāng)波長為的單色光B照射該金屬板時，光電子的最大初動能為______，A、B兩種光子的動量之比為______．(已知普朗克常量為h、光速為c) 【解析】根據(jù)光電效應(yīng)方程有0＝－W0，當(dāng)E＝時，Ek＝E－W0，解得Ek＝；又光子動量p＝，所以A、B兩種光子的動量之比為1∶2. 【答案】　1∶2 6．(2018·天津)氫原子光譜在可見光區(qū)域內(nèi)有四條譜線Hα、Hβ、Hγ和Hδ，

8、都是氫原子中電子從量子數(shù)n>2的能級躍遷到n＝2的能級發(fā)出的光，它們在真空中的波長由長到短，可以判定(　　) A．Hα對應(yīng)的前后能級之差最小 B．同一介質(zhì)對Hα的折射率最大 C．同一介質(zhì)中Hδ的傳播速度最大 D．用Hγ照射某一金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，則Hβ也一定能 【解析】波長越大，頻率越小，故Hα的頻率最小，根據(jù)E＝hν可知Hα對應(yīng)的能量最小，根據(jù)hν＝Em－En可知Hα對應(yīng)的前后能級之差最小，A正確；Hα的頻率最小，同一介質(zhì)對應(yīng)的折射率最小，根據(jù)ν＝可知Hα的傳播速度最大，BC錯誤；Hγ的波長小于Hβ的波長，故Hγ的頻率大于Hβ的頻率，若用Hγ照射某一金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，則Hβ不一定

9、能，D錯誤． 【答案】A 7．(2018·天津)國家大科學(xué)過程——中國散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功，獲得中子束流，可以為諸多領(lǐng)域的研究和工業(yè)應(yīng)用提供先進(jìn)的研究平臺，下列核反應(yīng)中放出的粒子為中子的是(　　) A.N俘獲一個α粒子，產(chǎn)生O并放出一個粒子 B.Al俘獲一個α粒子，產(chǎn)生P并放出一個粒子 C.B俘獲一個質(zhì)子，產(chǎn)生Be并放出一個粒子 D.Li俘獲一個質(zhì)子，產(chǎn)生He并放出一個粒子 【解析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知四個核反應(yīng)方程分別為N＋He→O＋H、Al＋He→P＋n、B＋He→Be＋Li、Li＋He→He＋Li，故只有B選項符合題意． 【答

10、案】B 8．(2017·全國卷Ⅰ)大科學(xué)工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來發(fā)電，氘核聚變反應(yīng)方程是H＋H→He＋n，已知 H的質(zhì)量為2.0136 u，He的質(zhì)量為3.0150 u，n的質(zhì)量為1.0087 u，1 u＝931 MeV/c2.氘核聚變反應(yīng)中釋放的核能約為(　　) A．3.7 MeV B．3.3 MeV C．2.7 MeV D．0.93 MeV 【答案】B 9．(2017·全國卷Ⅱ)一靜止的鈾核放出一個α粒子衰變成釷核，衰變方程為U→Th＋He.下列說法正確的是(　　) A．衰變后釷核的動能等于α粒子的動能 B．衰變后釷核的動量大小等于α粒子的動量大

11、小 C．鈾核的半衰期等于其放出一個α粒子所經(jīng)歷的時間 D．衰變后α粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量 【答案】B 10．(多選)(2017·全國卷Ⅱ)在光電效應(yīng)實驗中，分別用頻率為νa、νb的單色光a、b照射到同種金屬上，測得相應(yīng)的遏止電壓分別為Ua和Ub、光電子的最大初動能分別為Eka和Ekb.h為普朗克常量．下列說法正確的是(　　) A．若νa>νb，則一定有Uaνb，則一定有Eka>Ekb C．若Uaνb，則一定有hνa－Eka>hνb－Ekb 【解析】由光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知，該動能會在遏

12、止電壓做功下恰好減為零，則U0q＝hν－W0，其中W0為逸出功，同種金屬的W0相同．若νa>νb，則Ua>Ub，故A錯誤；若νa>νb，根據(jù)Ek＝hν－W0，可得Eka>Ekb，故B正確；若Uaνb，根據(jù)Ek＝hν－W0可知hν－Ek＝W0，故hνa－Eka＝hνb－Ekb，D錯誤． 【答案】BC 11．(2017·天津)我國自主研發(fā)制造的國際熱核聚變核心部件在國際上率先通過權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證，這是我國對國際熱核聚變項目的重大貢獻(xiàn)．下列核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是(　　) A.H＋H→He＋n B.N＋He→O＋H C.

13、He＋Al→P＋n D.U＋n→Ba＋Kr＋3n 【解析】H＋H→He＋n是一個氘核與一個氚核結(jié)合成一個氦核，同時放出一個中子，屬于聚變反應(yīng)，故A正確；N＋He→O＋H是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)，他用α粒子轟擊氮原子核，產(chǎn)生氧的同位素——氧17和一個質(zhì)子，是人類第一次實現(xiàn)的原子核的人工轉(zhuǎn)變，屬于人工核反應(yīng)，故B錯誤；He＋Al→P＋n是小居里夫婦用α粒子轟擊鋁片時發(fā)現(xiàn)了放射性磷(磷30)，屬于人工核反應(yīng)，故C錯誤；U＋n→Ba＋Kr＋3n是一種典型的鈾核裂變，屬于裂變反應(yīng)，故D錯誤． 【答案】A 12．(2017·北京)2017年年初，我國研制的“大連光源”——極紫外自由電子激光裝置，發(fā)

14、出了波長在100 nm(1 nm＝10－9 m)附近連續(xù)可調(diào)的世界上最強(qiáng)的極紫外激光脈沖．大連光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技術(shù)、霧霾治理等領(lǐng)域的研究中發(fā)揮重要作用．一個處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個分子，但又不會把分子打碎據(jù)此判斷，能夠電離一個分子的能量約為(取普朗克常量h＝6.6×10－34 J·s，真空光速c＝3×108 m/s)(　　) A．10－21 J B．10－18 J C．10－15 J D．10－12 J 【解析】一個處于極紫外波段的光子的能量約為E＝≈2×10－18 J，由題意可知，光子的能量應(yīng)比電離一個分子的能量稍大，因此數(shù)量級應(yīng)

15、相同，故選B. 【答案】B 13．(多選)(2017·海南)三束單色光1、2和3的波長分別為λ1、λ2和λ3(λ1>λ2>λ3)．分別用著三束光照射同一種金屬．已知用光束2照射時，恰能產(chǎn)生光電子．下列說法正確的是(　　) A．用光束1照射時，不能產(chǎn)生光電子 B．用光束3照射時，不能產(chǎn)生光電子 C．用光束2照射時，光越強(qiáng)，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目越多 D．用光束2照射時，光越強(qiáng)，產(chǎn)生的光電子的最大初動能越大 【答案】AC 14．(多選)(2017·江蘇)原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示，根據(jù)該曲線，下列判斷中正確的有(　　) A.He核的結(jié)合能約為14 MeV B.He核比

16、 Li核更穩(wěn)定 C．兩個 H核結(jié)合成 He核時釋放能量 D.U核中核子的平均結(jié)合能比 Kr核中的大 【解析】由圖知He核的比結(jié)合能約為7 MeV，所以結(jié)合能約為4×7 MeV＝28 MeV，故A錯誤；He核比Li核的比結(jié)合能大，所以He核比Li核更穩(wěn)定，B正確；兩個H核結(jié)合成He核時，即由比結(jié)合能小的反應(yīng)生成比結(jié)合能大的釋放能量，C正確；由圖知U核中核子的平均結(jié)合能比Kr核中的小，所以D錯誤． 【答案】BC 15．(2016·上海)研究放射性元素射線性質(zhì)的實驗裝置如圖所示．兩塊平行放置的金屬板A、B分別與電源的兩極a、b連接，放射源發(fā)出的射線從其上方小孔向外射出．則(　　) A

17、．a(chǎn)為電源正極，到達(dá)A板的為α射線 B．a(chǎn)為電源正極，到達(dá)A板的為β射線 C．a(chǎn)為電源負(fù)極，到達(dá)A板的為α射線 D．a(chǎn)為電源負(fù)極，到達(dá)A板的為β射線 【答案】B 16．(多選)(2016·全國卷Ⅰ)現(xiàn)用某一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)的實驗，當(dāng)用某一頻率的光入射時，有光電流產(chǎn)生．下列說法正確的是(　　) A．保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，飽和光電流變大 B．入射光的頻率變高，飽和光電流變大 C．入射光的頻率變高，光電子的最大初動能變大 D．保持入射光的光強(qiáng)不變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流產(chǎn)生 E．遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的光強(qiáng)無關(guān) 【解析】產(chǎn)生光

18、電效應(yīng)時，光的強(qiáng)度越大，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)越多，飽和光電流越大，說法A正確．飽和光電流大小與入射光的頻率無關(guān)，說法B錯誤．光電子的最大初動能隨入射光頻率的增加而增加，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，說法C正確．減小入射光的頻率，如低于極限頻率，則不能發(fā)生光電效應(yīng)，沒有光電流產(chǎn)生，說法D錯誤．遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān)，與光的強(qiáng)度無關(guān)，說法E正確． 【答案】ACE 17．(多選)(2016·全國卷Ⅱ)一靜止的鋁原子核 Al俘獲一速度為1.0×107 m/s的質(zhì)子p后，變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核Si*.下列說法正確的是(　　) A．核反應(yīng)方程為p＋Al→Si* B．核反應(yīng)過程中系統(tǒng)動量守恒 C．核反應(yīng)過程中系統(tǒng)能量不守恒 D．核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，所以生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和 E．硅原子核速度的數(shù)量級為105 m/s，方向與質(zhì)子初速度的方向一致 【解析】核反應(yīng)過程中遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，核反應(yīng)方程為p＋Al→Si*，說法A正確．核反應(yīng)過程中遵從動量守恒和能量守恒，說法B正確，說法C錯誤．核反應(yīng)中發(fā)生質(zhì)量虧損，生成物的質(zhì)量小于反應(yīng)物的質(zhì)量之和，說法D錯誤．根據(jù)動量守恒定律有mpvp＝mSivSi，碰撞后硅原子核速度的數(shù)量級為105 m/s，方向與質(zhì)子初速度方向一致，說法E正確． 【答案】ABE - 7 -