第18讲 原子物理-2024年高考物理二轮复习二十五讲

2024高考二轮复习二十五讲 第18讲、原子物理 第一部分 织网点睛，纲举目张 一、光电效应 1．建构知识体系 2．掌握两个重要关系 (1)遏止电压Uc与入射光频率ν、逸出功W0间的关系：Uc＝ν－。 (2)截止频率νc与逸出功W0的关系：hνc＝W0，据此求出截止频率νc。 二、玻尔理论 1．建构知识体系 2．掌握解题思路 (1)按照玻尔的氢原子模型，电子在各轨道上稳定运动时，有＝m，可得mv2＝，可知，氢原子的核外电子向靠近原子核的轨道跃迁时，电子动能增大，库仑力增大，库仑力做正功，系统电势能减少，原子能量减少。 (2)一群处于较高能级n的氢原子向低能级跃迁时，释放出的谱线条数为C，而一个处于较高能级n的氢原子向低能级跃迁时，释放出的光谱线条数最多为n－1。氢原子在能级之间发生跃迁时，吸收或放出的光子频率是某些特定值，但使处于某能级的氢原子发生电离，吸收的能量或光子的频率可以是高于某一特定值的任意值。 三、原子核及其衰变 1．建构知识体系 2．辨析两类问题 (1)α粒子、β粒子、γ射线粒子分别为He、e、光子，它们的组成不同，特性不同，在电场、磁场中的偏转规律也不同。 (2)α衰变和β衰变次数的确定方法：由于β衰变不改变质量数，故可以先由质量数改变确定α衰变的次数，再根据电荷数守恒确定β衰变的次数。 3．规避三个易错点 (1)半衰期是反映衰变快慢的物理量，其长短由核内自身的因素决定，与原子所处的物理状态或化学状态无关。 (2)半衰期是一个对放射性元素的大量原子核而言的统计概念，对个别原子核来说没有什么意义。 (3)注意区分两个质量，已发生衰变的质量为，未发生衰变的质量为。 四、爱因斯坦质能方程　核能 1．建构知识体系 2．掌握两种技能 (1)核反应方程的书写 核反应方程遵循的两个基本规律：质量数守恒和电荷数守恒。 (2)核能的计算 ①爱因斯坦质能方程：物体的能量和质量之间存在着密切的联系，它们的关系是E＝mc2，这就是爱因斯坦的质能方程。另一个表达形式是ΔE＝Δmc2。 ②应用公式ΔE＝Δmc2时应选用国际单位，即ΔE的单位为焦耳，Δm的单位为千克，c的单位为米/秒。 ③1 u相当于931.5 MeV，其中u为原子质量单位：1 u＝1.660 566×10－27 kg,1 MeV＝106 eV,1 eV＝1.6×10－19 J。 第二部分 实战训练，高考真题演练 1．（2023年6月高考浙江选考科目）有一种新型光电效应量子材料，其逸出功为W0。当紫外光照射该材料时，只产生动能和动量单一的相干光电子束。用该电子束照射间距为d的双缝，在与缝相距为L的观测屏上形成干涉条纹，测得条纹间距为∆x。已知电子质量为m，普朗克常量为h，光速为c，则（ ） A．电子的动量 B．电子的动能 C．光子的能量 D．光子的动量 2. （2023学业水平等级考试上海卷）关于α粒子散射实验，下列说法正确的是 A. 实验必须在真空中进行 B. 荧光屏的作用是为了阻挡α粒子 C. 实验用显微镜必须正对放射源 D. 证明了原子核内有质子存在 3. （2023高考山东高中学业水平等级考试）“梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组发射升空，对提升我国导航定位、深空探测等技术具有重要意义。如图所示为某原子钟工作的四能级体系，原子吸收频率为的光子从基态能级I跃迁至激发态能级Ⅱ，然后自发辐射出频率为的光子，跃迁到钟跃迁的上能级2，并在一定条件下可跃迁到钟跃迁的下能级1，实现受激辐射，发出钟激光，最后辐射出频率为的光子回到基态。该原子钟产生的钟激光的频率为（ ） A. B. C. D. 4．（2023年6月高考浙江选考科目）“玉兔二号”装有核电池，不惧漫长寒冷的月夜。核电池将衰变释放的核能一部分转换成电能。的衰变方程为，则（ ） A．衰变方程中的X等于233 B．的穿透能力比γ射线强 C．比的比结合能小 D．月夜的寒冷导致的半衰期变大 5. （2023高考全国甲卷）在下列两个核反应方程中 X+N→Y+O Y+Li→2X X和Y代表两种不同的原子核，以Z和A分别表示X的电荷数和质量数，则 A. Z=1，A=1， B. Z=1，A=2， C. Z=2，A=3， D. Z=2，A=4， 6. （2023高考全国乙卷） 2022年10月，全球众多天文设施观测到迄今最亮伽马射线暴，其中我国的“慧眼”卫星、“极目”空间望远镜等装置在该事件观测中作出重要贡献。由观测结果推断，该伽马射线暴在1分钟内释放的能量量级为 。假设释放的能量来自于物质质量的减少，则每秒钟平均减少的质量量级为（光速为） A.