（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

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Eh 和光電效應(yīng)方程hW0Ekm，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原子的躍遷條件：hE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Emc2計算，依m(xù)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、衰變、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)衰變的實質(zhì)可表示為：2H2nHe衰變的實質(zhì)可表示為：nHe關(guān)于衰變次數(shù)的推算，應(yīng)先根據(jù)原來核與新生核的質(zhì)量數(shù)之差求出衰變次數(shù)，再依電荷數(shù)關(guān)系式求出衰變次數(shù)體 驗 高 考【p217】1(2018·全國卷)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1.28×1019 J已知普朗克常量為6.63×1034 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()A1×1014 HzB8×1014 HzC2×1015 HzD8×1015 Hz【解析】知道光效應(yīng)方程EkhW0；知道逸出功W0hc并結(jié)合兩個公式求解由光電效應(yīng)方程式得：EkhW0得：W0hEkhEk剛好發(fā)生光電效應(yīng)的臨界頻率為c則W0hc代入數(shù)據(jù)可得：c8×1014 Hz，故B正確【答案】B2(2018·全國卷)1934年，約里奧居里夫婦用粒子轟擊鋁核Al，產(chǎn)生了第一個人工放射性核素X：AlnX.X的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為()A15和28 B15和30C16和30 D17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21315，質(zhì)量數(shù)為427130，根據(jù)原子核的電荷數(shù)等于原子序數(shù)，可知X的原子序數(shù)為15，質(zhì)量數(shù)為30，選項B正確【答案】B3(2018·北京)在核反應(yīng)方程HeNOX中，X表示的是()A質(zhì)子 B中子C電子 D粒子【解析】設(shè)X為X，根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)守恒：41417Z，則：Z1電荷數(shù)守恒：2784，則A1，即X為H是質(zhì)子，故選項A正確，B、C、D錯誤【答案】A4(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()A14 B12 C21 D41【解析】根據(jù)半衰期公式mm0()，經(jīng)過2T，A剩有的質(zhì)量為mAm0()，B剩有的質(zhì)量為mBm0()，故mAmB12，選項B正確【答案】B5(2018·江蘇)光電效應(yīng)實驗中，用波長為0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0W0，當(dāng)E時，EkEW0，解得Ek；又光子動量p，所以A、B兩種光子的動量之比為12.【答案】126(2018·天津)氫原子光譜在可見光區(qū)域內(nèi)有四條譜線H、H、H和H，都是氫原子中電子從量子數(shù)n>2的能級躍遷到n2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()AH對應(yīng)的前后能級之差最小B同一介質(zhì)對H的折射率最大C同一介質(zhì)中H的傳播速度最大D用H照射某一金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，則H也一定能【解析】波長越大，頻率越小，故H的頻率最小，根據(jù)Eh可知H對應(yīng)的能量最小，根據(jù)hEmEn可知H對應(yīng)的前后能級之差最小，A正確；H的頻率最小，同一介質(zhì)對應(yīng)的折射率最小，根據(jù)可知H的傳播速度最大，BC錯誤；H的波長小于H的波長，故H的頻率大于H的頻率，若用H照射某一金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，則H不一定能，D錯誤【答案】A7(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俘獲一個粒子，產(chǎn)生O并放出一個粒子B.Al俘獲一個粒子，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NHeOH、AlHePn、BHeBeLi、LiHeHeLi，故只有B選項符合題意【答案】B8(2017·全國卷)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HHHen，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 u931 MeV/c2.氘核聚變反應(yīng)中釋放的核能約為()A3.7 MeV B3.3 MeVC2.7 MeV D0.93 MeV【答案】B9(2017·全國卷)一靜止的鈾核放出一個粒子衰變成釷核，衰變方程為UThHe.下列說法正確的是()A衰變后釷核的動能等于粒子的動能B衰變后釷核的動量大小等于粒子的動量大小C鈾核的半衰期等于其放出一個粒子所經(jīng)歷的時間D衰變后粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量【答案】B10(多選)(2017·全國卷)在光電效應(yīng)實驗中，分別用頻率為a、b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a>b，則一定有Ua<UbB若a>b，則一定有Eka>EkbC若Ua<Ub，則一定有Eka<EkbD若a>b，則一定有haEka>hbEkb【解析】由光電效應(yīng)方程EkhW0可知，該動能會在遏止電壓做功下恰好減為零，則U0qhW0，其中W0為逸出功，同種金屬的W0相同若a>b，則Ua>Ub，故A錯誤；若a>b，根據(jù)EkhW0，可得Eka>Ekb，故B正確；若Ua<Ub，根據(jù)EkU0q，可得Eka<Ekb，故C正確；若a>b，根據(jù)EkhW0可知hEkW0，故haEkahbEkb，D錯誤【答案】BC11(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)威機構(gòu)認(rèn)證，這是我國對國際熱核聚變項目的重大貢獻下列核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是() A.HHHenB.NHeOHC.HeAlPnD.UnBaKr3n【解析】HHHen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；NHeOH是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)，他用粒子轟擊氮原子核，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；HeAlPn是小居里夫婦用粒子轟擊鋁片時發(fā)現(xiàn)了放射性磷(磷30)，屬于人工核反應(yīng)，故C錯誤；UnBaKr3n是一種典型的鈾核裂變，屬于裂變反應(yīng)，故D錯誤【答案】A12(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)出了波長在100 nm(1 nm109 m)附近連續(xù)可調(diào)的世界上最強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h6.6×1034 J·s，真空光速c3×108 m/s)()A1021 J B1018 JC1015 J D1012 J【解析】一個處于極紫外波段的光子的能量約為E2×1018 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)相同，故選B.【答案】B13(多選)(2017·海南)三束單色光1、2和3的波長分別為1、2和3(1>2>3)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，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，產(chǎn)生的光電子的最大初動能越大【答案】AC14(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 MeVB.He核比 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 MeV28 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】BC15(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()Aa為電源正極，到達A板的為射線Ba為電源正極，到達A板的為射線Ca為電源負(fù)極，到達A板的為射線Da為電源負(fù)極，到達A板的為射線【答案】B16(多選)(2016·全國卷)現(xiàn)用某一光電管進行光電效應(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)，與入射光的光強無關(guān)【解析】產(chǎn)生光電效應(yīng)時，光的強度越大，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)，與光的強度無關(guān)，說法E正確【答案】ACE17(多選)(2016·全國卷)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pAlSi*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pAlSi*，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mpvpmSivSi，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 -