高三一轮复习——13.近代物理(学生版)

1高三一轮复习——近代物理一．波粒二象性a)物理学史i.黑体辐射1.黑体：辐射只与有关2.黑体辐射的特点：只和温度有关，温度越高，辐射密度越，且峰值向波长较的方向移动ii.能量量子化假说：_________iii.光电效应：____________iv.康普顿散射、康普顿效应：表示光具有______性b)光电效应i.ii.特点：______iii.公式1.）：，：，：，：（0WhEEkk2.）：（遏UEk3.）：（00W2iv.结论1.最大初动能、遏止电压：和______无关，只与入射光的______和_________有关2.饱和光电流：和_______________无关，只与______有关3.逸出功、极限频率：只和____________有关，和_________无关c)波粒二象性、德布罗意波、不确定性关系（测不准原理）i.波粒二象性：任何粒子都具有波粒二象性ii.德布罗意波：1.内容：任何一个实物粒子都和一个波对应，这个波就叫德布罗意波，也叫物质波，也是概率波2.公式：)(：，：，：，：，PE二．原子结构a)物理学史i.电子的发现——_________ii.原子的核式结构模型——_________1.大多数粒子沿原来路径2.少部分发生大角度偏转3.极少部分原路返回b)氢原子光谱i.3ii.公式：Eiii.条数：三．原子核a)物理学史i.天然放射现象1.发现——____________2.提纯——____________3.意义：使人们认识到原子核也有复杂的结构4b)衰变i.α衰变：放射出α射线（He核，即），穿透能力最___，电离能力最___ii.β衰变：放射出β射线（______），___相互作用体现在β衰变中iii.γ衰变：______，在α衰变和β衰变中一般伴随着γ衰变，即能量，穿透能力最___，电离能力最___c)半衰期i.定义：放射性元素衰变到还剩一半所需的时间ii.公式：miii.Ps：半衰期只与元素有关，和温度、压强、质量等外部因素无关，是一个统计规律d)核反应i.结合能：自由粒子结合成原子核释放出的能量，核子数越大，结合能越___ii.比结合能：结合能与核子数的比值，比结合能越___，原子核越稳定iii.核反应1.裂变：重核分裂成两个或两个以上的轻核2.聚变：轻核聚变成重核3.核反应方程：_________守恒、_________守恒（质量不守恒）、______守恒4.能量：E四．课堂讲练a)物理学史1.例1以下有关近代物理内容的若干叙述，正确的是（）A．紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B．波尔认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的5C．β射线是原子核外电子高速运动形成的D．光子不仅具有能量，也具有动量E．根据波尔能级理论，氢原子辐射出一个光子后，将由高能级向较低能级跃迁，核外电子的动能增加2.练1-1下列的若干叙述中，正确的是（）A．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B．对于同种金属产生光电效应时，逸出光电子的最大初动能Ek与照射光的频率成线性关系C．一块纯净的放射性元素的矿石，经过一个半衰期以后，它的总质量仅剩下一半D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子的能量也减小了E．将核子束缚在原子核内的核力，是不同于万有引力和电磁力的另一种相互作用b)光电效应1.例1现用一光电管进行光电效应的实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生．下列说法正确的是（）A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B．入射光的频率变高，饱和光电流变大C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生E．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关2.练1-1某光源发出的光由不同波长的光组成，不同波长的光的强度如图所示．表中给出了一些材料的极限波长，用该光源发出的光照射表中材料（）A．仅钠能产生光电子B．仅钠、铜能产生光电子C．仅铜、铂能产生光电子D．都能产生光电子c)德布罗意波1.例1波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的是（）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的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.练1-1实物粒子和光都具有波粒二象性．下列事实中突出体现波动性的是（）A．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构E．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关6d)光谱1.例1一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级，该氢原子（）A．放出光子，能量增加B．放出光子，能量减少C．吸收光子，能量增加D．吸收光子，能量减少2.练1-1如图所示，氢原子可在下列各能级间发生跃迁，设从n=4到n=1能级辐射的电磁波的波长为λ1，从n=4到n=2能级辐射的电磁波的波长为λ2，从n=2到n=1能级辐射的电磁波的波长为λ3，则下列关系式中正确的是（）A．λ1＜λ3B．λ3＜λ2C．λ3＞λ2D．=+E．=﹣e)衰变1.例1如图，放射性元素镭衰变过程中释放αβγ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法中正确的是（）A．①表示γ射线，③表示α射线B．②表示β射线，③表示α射线C．④表示α射线，⑤表示γ射线D．⑤表示β射线，⑥表示α射线2.练1-1U经过m次α衰变和n次β衰变Pb，则（）A．m=7，n=3B．m=7，n=4C．m=14，n=9D．m=14，n=18f)半衰期1.例1碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有（）A．B．C．D．2.练1-1关于核反应方程Th→Pa+X+△E（△E为释放出的核能，X为新生成粒子），已知Th的半衰期为1.2min，则下列说法正确的是（）A．此反应为β衰变B．Pa核和Th核具有相同的质量7C．Pa具有放射性D．64g的Th经过6min还有1gTh尚未衰变E．Th的平均结合能比Pa小g)核反应1.例1关于原子核的结合能，下列说法正确的是（）A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C．铯原子核（Cs）的结合能小于铅原子核（Pb）的结合能D．比结合能越大，原子核越不稳定E．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能2.练1-1一静止的铝原子原子核俘获一速度为1.0×107m/s的质子p后，变为处于激发状态的硅原子核，下列说法正确的是（）A．核反应方程为p+→B．核反应方程过程中系统动量守恒C．核反应过程中系统能量不守恒D．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和E．硅原子核速度的数量级105m/s，方向与质子初速度方向一致3.练1-2科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量，核反应方程分别为：X+Y→He+H+4.9MeV和H+H→He+X+17.6MeV．下列表述正确的有（）A．X是中子B．Y的质子数是3，中子数是6C．两个核反应都没有质量亏损D．氘和氚的核反应是核聚变反应4.练1-3一静止的U核经α衰变成为Th，释放出的总动能为4.27MeV．问此衰变后Th核的动能为多少MeV（保留1位有效数字）？8课堂小测1.在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是（）A．密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值B．贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核C．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（P0）和镭（Ra）两种新元素D．卢瑟福通过a粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子E．汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷2.下表给出了一些金属材料的逸出功．现用波长为300nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种（普朗克常量h=6.63×10﹣34J•s，光速c=3.0×108m/s）（）A．2种B．3种C．4种D．5种3.小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示．（已知普朗克常量h=6.63×10﹣34J•s．）（1）图甲中电极A为光电管的（填“阴极”或“阳极”）；（2）实验中测得铷的遏止电压UC与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率vC=Hz，逸出功W0=J；（3）如果实验中入射光的频率v=7.00×1014Hz，则产生的光电子的最大初动能Ek=J．4.用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片上出现的图象如图所示，该实验表明（）A．光的本质是波B．光的本质是粒子C．光的能量在胶片上分布不均匀D．光到达胶片上不同位置的概率相同5.处于n=3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有（）A．1种B．2种C．3种D．4种6.根据玻尔理论，推导出了氢原子光谱谱线的波长公式：=R（﹣），m与n都是正整数，且n＞m．当m取定一个数值时，不同数值的n得出的谱线属于同一个线系．如：m=1，n=2、3、4、…组成的线系叫赖曼系，9m=2，n=3、4、5、…组成的线系叫巴耳末系，则（）A．赖曼系中n=2对应的谱线波长最长B．赖曼系中n=2对应的谱线频率最大C．巴耳末系中n=3对应的谱线波长最长D．巴耳末系谱线中，n=3对应的谱线的光子能量最小E．赖曼系中所有谱线频率都比巴耳末系谱线频率大7.关于天然放射性，下列说法正确的是（）A．所有元素都可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D．α、β和γ三种射线，γ射线的穿透力最强E．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线8.自然界里一些放射性重元素往往会发生一系列连续的衰变，形成放射系．如图是锕系图的一部分，纵坐标N表示中子数，则图中U衰变成Po，经历了次α衰变，次β衰变．9.14C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法．若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻14C的质量，m0为t=0时14C的质量．下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是（）（填选项前的字母）A．B．C．D．10.下列说法正确的是（）A．放射性元素的半衰期是针对大量原子核的统计规律B．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定C．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应D．按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，但原子的能量增大E．天然放射现象的发现揭示了原子有复杂的结构11.铀核可以发生衰变和裂变，铀核的（）A．衰变和裂变都能自发发生B．衰变和裂变都不能自发发生C．衰变能自发发生而裂变不能自发发生D．衰变不能自发发生而裂变能自发发生10课后练习一1.如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜固定在一起，分别放在图中的A、B、C三个位置时，关于观察到的现象，下述说法中正确的是（）A．相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多B．相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数最少C．相同时间内放在C位置时观察到屏上的闪光次数最少D．放在C位置时观察不到屏上有闪光2.在光电效应实验中，用频率为v的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法中正确的是（）A．增大入射光的强度，光电流增大B．减小入射光的强度，光电效应现象消失C．改用频率大于v的光照射，光电子的最大初动能变大D．改用频率小于v的光照射，一定不发生光电效应3.光电效应实验装置示意如图．用频率为ν的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应．换用同样频率为ν的强激光照射阴极