高三物理二 能量、動量和原子物理 第3講 原子物理和動量

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1、核心專題突破第一部分第一部分第第3講原子物理和動量講原子物理和動量專題二能量、動量和原子物理專題二能量、動量和原子物理欄目導航2年考情回顧年考情回顧熱點題型突破熱點題型突破對點規(guī)范演練對點規(guī)范演練熱點題源預測熱點題源預測逐題對點特訓逐題對點特訓2年考情回顧年考情回顧設問設問方式方式光電效應問題和粒子性光電效應問題和粒子性 例例(2016全國卷全國卷，35(1)題題)核反應方程和核能核反應方程和核能 例例(2017全國卷全國卷，17題題)(2016全國全國卷卷，35(1)題題)動量定理和動量守恒定律動量定理和動量守恒定律 例例(2017全國卷全國卷，14題題)(2017全國全國卷卷，20題題)(

2、2017天津卷，天津卷，10題題)(2016全國卷全國卷，35(2)題題)熱點題型突破熱點題型突破題型一題型一動量定理及其應用動量定理及其應用 命題規(guī)律命題規(guī)律 動量定理是高考命題的熱點，主要考查：動量定理是高考命題的熱點，主要考查：(1)動量定理的應用；動量定理的應用；(2)動量定理結動量定理結合其他知識的綜合問題合其他知識的綜合問題 方法點撥方法點撥1動量定理的應用技巧動量定理的應用技巧(1)應用應用Ip求變力的沖量：若作用在物體上的作用力是變力，不能直接用求變力的沖量：若作用在物體上的作用力是變力，不能直接用Ft求變力的沖量，則可求物體動量的變化求變力的沖量，則可求物體動量的變化p，等效

3、代換變力的沖量，等效代換變力的沖量I.(2)應用應用pFt求恒力作用下物體的動量變化：若作用在物體上的作用力是恒求恒力作用下物體的動量變化：若作用在物體上的作用力是恒力，則可求該力的沖量力，則可求該力的沖量Ft，等效代換動量的變化，等效代換動量的變化2應用動量定理解題的步驟應用動量定理解題的步驟1.(2016全國卷全國卷)某游樂園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為某游樂園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中為計算方便起見，假設水柱從橫截面積為玩具穩(wěn)定地懸停在空中為計算方便起見，假設水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以的噴口持續(xù)以速度速度v0豎直向上噴出；玩具底部為

4、平板豎直向上噴出；玩具底部為平板(面積略大于面積略大于S)；水柱沖擊到玩具底板后，在；水柱沖擊到玩具底板后，在豎直方向水的速度變?yōu)榱?，在水平方向朝四周均勻散開忽略空氣阻力已知水的豎直方向水的速度變?yōu)榱?，在水平方向朝四周均勻散開忽略空氣阻力已知水的密度為密度為，重力加速度大小為，重力加速度大小為g.求：求：(1)噴泉單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；噴泉單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；(2)玩具在空中懸停時，其底面相對于噴口的高度玩具在空中懸停時，其底面相對于噴口的高度突破點撥突破點撥(1)根據(jù)水的密度根據(jù)水的密度，噴口的橫截面，噴口的橫截面S和流速和流速v0求噴泉單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)求噴泉單位時間內(nèi)噴出的

5、水的質(zhì)量量(2)水柱沖擊玩具底板后，在豎直方向水的速度變?yōu)榱悖谒椒较虺闹芫鶆蛩鶝_擊玩具底板后，在豎直方向水的速度變?yōu)榱悖谒椒较虺闹芫鶆蛏㈤_，取散開，取t內(nèi)的質(zhì)量內(nèi)的質(zhì)量m.其豎直方向動量改變怎么求其豎直方向動量改變怎么求(3)水柱沖擊到玩具底板瞬間速度跟初速度水柱沖擊到玩具底板瞬間速度跟初速度v0間的關系應依據(jù)什么規(guī)律確定間的關系應依據(jù)什么規(guī)律確定【變式考法【變式考法】在上述題在上述題1中，空氣阻力及水的黏滯阻力均可忽略不計，噴水的中，空氣阻力及水的黏滯阻力均可忽略不計，噴水的功率定義為單位時間內(nèi)噴口噴出水的動能求噴泉噴水的功率功率定義為單位時間內(nèi)噴口噴出水的動能求噴泉噴水的功率

6、2(2017全國卷全國卷)(多選多選)一質(zhì)量為一質(zhì)量為2 kg的物塊在合外力的物塊在合外力F的作用下從靜止開始的作用下從靜止開始沿直線運動沿直線運動F隨時間隨時間t變化的圖線如圖所示，則變化的圖線如圖所示，則()At1 s時物塊的速率為時物塊的速率為1 m/sBt2 s時物塊的動量大小為時物塊的動量大小為4 kgm/sCt3 s時物塊的動量大小為時物塊的動量大小為5 kgm/sDt4 s時物塊的速度為零時物塊的速度為零解析解析 根據(jù)根據(jù)Ft圖線與時間軸所圍面積的物理意義為合外力圖線與時間軸所圍面積的物理意義為合外力F的沖量，可知在的沖量，可知在01 s,02 s,03 s,04 s內(nèi)合外力沖量

7、分別為內(nèi)合外力沖量分別為2 Ns,4 Ns,3 Ns,2 Ns，應用動量定理，應用動量定理Imv可知物塊在可知物塊在1 s,2 s,3 s,4 s末的速率分別為末的速率分別為1 m/s/s，2 m/2 m/s,1.5 m/s,1/s,1 m/m/s.物塊在這物塊在這些時刻的動量大小分別為些時刻的動量大小分別為2 kgm/s,4 kg/s,4 kgm/m/s,3 kgm/s,2/s,2 kgkgm/m/s.則選項則選項A、B均正均正確，選項確，選項C、D均錯誤均錯誤AB3.(2016北京卷北京卷)(1)動量定理可以表示為動量定理可以表示為pFt，其中動量，其中動量p和力和力F都是矢都是矢量在運用

8、動量定理處理二維問題時，可以在相互垂直的量在運用動量定理處理二維問題時，可以在相互垂直的x、y兩個方向上分別研兩個方向上分別研究例如，質(zhì)量為究例如，質(zhì)量為m的小球斜射到木板上，入射的角度是的小球斜射到木板上，入射的角度是，碰撞后彈出的角度也是，碰撞后彈出的角度也是，碰撞前后的速度大小都是，碰撞前后的速度大小都是v，如圖甲所示碰撞過程中忽略小球所受重力，如圖甲所示碰撞過程中忽略小球所受重力分別求出碰撞前后分別求出碰撞前后x、y方向小球的動量變化方向小球的動量變化px、py；分析說明小球?qū)δ痉治稣f明小球?qū)δ景宓淖饔昧Φ姆较虬宓淖饔昧Φ姆较?2)激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的動量沿光傳播

9、方向運動激激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的動量沿光傳播方向運動激光照射到物體上，在發(fā)生反射、折射和吸收現(xiàn)象的同時，也會對物體產(chǎn)生作用光光照射到物體上，在發(fā)生反射、折射和吸收現(xiàn)象的同時，也會對物體產(chǎn)生作用光鑷效應就是一個實例，激光束可以像鑷子一樣抓住細胞等微小顆粒鑷效應就是一個實例，激光束可以像鑷子一樣抓住細胞等微小顆粒一束激光經(jīng)一束激光經(jīng)S點后被分成若干細光束，若不考慮光的反射和吸收，其中光束點后被分成若干細光束，若不考慮光的反射和吸收，其中光束a和和b穿過介質(zhì)小球的光路如圖乙所示圖中穿過介質(zhì)小球的光路如圖乙所示圖中O點是介質(zhì)小球的球心，入射時光束點是介質(zhì)小球的球心，入射時光束a和和

10、b與與SO的夾角均為的夾角均為，出射時光束均與，出射時光束均與SO平行請在下面兩種情況下，分析說明兩光束平行請在下面兩種情況下，分析說明兩光束因折射對小球產(chǎn)生的合力的方向因折射對小球產(chǎn)生的合力的方向光束光束a和和b強度相同；強度相同；光束光束a比比b強度大強度大解析解析(1)x方向的動量變化方向的動量變化pxmvx2mvx1mvsin mvsin 0.y方向的動量變化方向的動量變化pymv2ymv1ymvcos(mvcos)2mvcos.根據(jù)動量定理根據(jù)動量定理pFt，物體受力的方向與動量變化的方向相同，小球在，物體受力的方向與動量變化的方向相同，小球在x方向動量變化為零，則不受力，在方向動量

11、變化為零，則不受力，在y方向受到豎直向上的作用力，根據(jù)牛頓第二定方向受到豎直向上的作用力，根據(jù)牛頓第二定律，小球?qū)δ景宓淖饔昧ρ芈桑∏驅(qū)δ景宓淖饔昧ρ貀軸負方向軸負方向(2)僅考慮光的折射，設僅考慮光的折射，設t時間內(nèi)每束光穿過小球的粒子數(shù)為時間內(nèi)每束光穿過小球的粒子數(shù)為n，每個粒子動，每個粒子動量大小為量大小為p；這些粒子進入小球前；這些粒子進入小球前SO方向上的總動量方向上的總動量p12npcos，從小球出射時的總動量為從小球出射時的總動量為p22np，p1、p2的方向均沿的方向均沿SO方向方向根據(jù)動量定理根據(jù)動量定理Ftp2p12np(1cos)0，可知小球?qū)@些粒子的作用力可知小球?qū)?/p>

12、這些粒子的作用力F的方向沿的方向沿SO向右；根據(jù)牛頓第三定律，兩光束向右；根據(jù)牛頓第三定律，兩光束對小球的合力的方向沿對小球的合力的方向沿SO向左向左建立如圖所示的建立如圖所示的Oxy直角坐標系直角坐標系x方向：根據(jù)方向：根據(jù)(2)同理可知，兩光束對小球的作用力沿同理可知，兩光束對小球的作用力沿x軸負方向軸負方向y方向：設方向：設t時間內(nèi)，光束時間內(nèi)，光束a穿過小球的粒子數(shù)為穿過小球的粒子數(shù)為n1，光束，光束b穿過小球的粒子數(shù)為穿過小球的粒子數(shù)為n2，n1n2.這些粒子進入小球前的總動量為這些粒子進入小球前的總動量為p1y(n1n2)psin，從小球出射時的總動量為從小球出射時的總動量為p2y

13、0，根據(jù)動量定理根據(jù)動量定理Fytp2yp1y(n1n2)psin，可知小球?qū)@些粒子的作用力可知小球?qū)@些粒子的作用力Fy的方向沿的方向沿y軸負方向，根據(jù)牛頓第三定律，兩軸負方向，根據(jù)牛頓第三定律，兩光束對小球的作用力光束對小球的作用力Fy沿沿y軸正方向軸正方向所以兩光束對小球的合力的方向指向左上方所以兩光束對小球的合力的方向指向左上方答案答案(1)02mvcos 見解析見解析(2)見解析見解析(1)動量定理的正交分解式動量定理的正交分解式IxFxtmvxmvx，IyFytmvymvy.(2)對于連續(xù)流體應用動量定理對于連續(xù)流體應用動量定理確定小段時間確定小段時間t的連續(xù)體為研究對象的連續(xù)體

14、為研究對象寫出寫出t內(nèi)的質(zhì)量內(nèi)的質(zhì)量m與與t的關系式的關系式分析連續(xù)分析連續(xù)m的受力情況和動量變化的受力情況和動量變化用動量定理列方程、求解用動量定理列方程、求解題型二題型二動量守恒定律的應用動量守恒定律的應用命題規(guī)律命題規(guī)律動量守恒定律是高考?？嫉臒狳c，高考多以計算題出現(xiàn)，難度中等主要考動量守恒定律是高考?？嫉臒狳c，高考多以計算題出現(xiàn)，難度中等主要考查：查：(1)兩個物體或三個物體相互作用的動量守恒問題；兩個物體或三個物體相互作用的動量守恒問題；(2)碰撞過程動量守恒與機械碰撞過程動量守恒與機械能問題結合能問題結合 方法點撥方法點撥1動量守恒定律的解題步驟動量守恒定律的解題步驟(1)明確研究

15、對象，即系統(tǒng)的組成、研究過程明確研究對象，即系統(tǒng)的組成、研究過程(2)分析受力，判斷動量是否守恒分析受力，判斷動量是否守恒(3)規(guī)定正方向，確定初、末狀態(tài)的動量規(guī)定正方向，確定初、末狀態(tài)的動量(4)列方程，求解或討論列方程，求解或討論 1.(2017天津卷天津卷)如圖所示，物塊如圖所示，物塊A和和B通過一根輕質(zhì)不可伸長的細繩相連，跨通過一根輕質(zhì)不可伸長的細繩相連，跨放在質(zhì)量不計的光滑定滑輪兩側，質(zhì)量分別為放在質(zhì)量不計的光滑定滑輪兩側，質(zhì)量分別為mA2 kg、mB1 kg.初始時初始時A靜止于靜止于水平地面上，水平地面上，B懸于空中現(xiàn)將懸于空中現(xiàn)將B豎直向上再舉高豎直向上再舉高h1.8 m(未觸

16、及滑輪未觸及滑輪)，然后由靜，然后由靜止釋放一段時間后細繩繃直，止釋放一段時間后細繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運動，之后以大小相等的速度一起運動，之后B恰好可以恰好可以和地面接觸取和地面接觸取g10 m/s2，空氣阻力不計求：，空氣阻力不計求：(1)B從釋放到細繩剛繃直時的運動時間從釋放到細繩剛繃直時的運動時間t；(2)A的最大速度的最大速度v的大小；的大??；(3)初始時初始時B離地面的高度離地面的高度H.突破點撥突破點撥(1)B從釋放到細繩剛繃直前做自由落體運動從釋放到細繩剛繃直前做自由落體運動(2)細繩繃直瞬間，細繩張力遠大于細繩繃直瞬間，細繩張力遠大于A、B的重力，的重力，A、B的

17、相互作用使兩物體獲的相互作用使兩物體獲得共同速度大小，可等效于發(fā)生得共同速度大小，可等效于發(fā)生“完全非彈性碰撞完全非彈性碰撞”，存在動能損失，但可以認為，存在動能損失，但可以認為“動量守恒動量守恒”(3)A、B一起運動，一起運動，B恰好可以和地面接觸，說明此時恰好可以和地面接觸，說明此時A、B速度為零這一過速度為零這一過程程A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒組成的系統(tǒng)機械能守恒 3.(2017江西五校模擬江西五校模擬)打臺球既可以鍛煉身體，又能培養(yǎng)人的判斷力，從而受打臺球既可以鍛煉身體，又能培養(yǎng)人的判斷力，從而受到很多人的喜愛現(xiàn)簡化打臺球過程為如圖中所示模型，在足夠長的光滑水平面到很多人的喜愛現(xiàn)簡化打

18、臺球過程為如圖中所示模型，在足夠長的光滑水平面上，放置三個大小相同的小球上，放置三個大小相同的小球A、B、C，三個小球位于同一直線上，三個小球位于同一直線上，A位于位于B、C之之間已知小球間已知小球A的質(zhì)量為的質(zhì)量為m，小球，小球B和小球和小球C的質(zhì)量均為的質(zhì)量均為M，開始三個小球均處于靜，開始三個小球均處于靜止狀態(tài)，如圖所示現(xiàn)突然給小球止狀態(tài)，如圖所示現(xiàn)突然給小球A一個初速度使其向右運動，如果讓小球一個初速度使其向右運動，如果讓小球A僅能僅能與小球與小球B、C只發(fā)生一次碰撞，則小球只發(fā)生一次碰撞，則小球A的質(zhì)量的質(zhì)量m和小球和小球B和和C的質(zhì)量的質(zhì)量M之間應滿足什之間應滿足什么條件？么條件？

19、(設三個小球間的碰撞沒有機械能損失設三個小球間的碰撞沒有機械能損失)利用動量和能量觀點解題的技巧利用動量和能量觀點解題的技巧(1)若研究對象為一個系統(tǒng)，應優(yōu)先考慮應用動量守恒定律和能量守恒定律若研究對象為一個系統(tǒng)，應優(yōu)先考慮應用動量守恒定律和能量守恒定律(2)動量守恒定律和能量守恒定律都只考查一個物理過程的初、末兩個狀態(tài)，對動量守恒定律和能量守恒定律都只考查一個物理過程的初、末兩個狀態(tài)，對過程的細節(jié)不予追究過程的細節(jié)不予追究(3)注意挖掘隱含條件，根據(jù)選取的對象和過程判斷動量和能量是否守恒注意挖掘隱含條件，根據(jù)選取的對象和過程判斷動量和能量是否守恒 題型三題型三光電效應光電效應能級躍遷能級躍遷

20、命題規(guī)律命題規(guī)律光電效應和能級躍遷是高考命題的兩個熱點，題型多為選擇題或填空題主要光電效應和能級躍遷是高考命題的兩個熱點，題型多為選擇題或填空題主要考查：考查：(1)光電效應規(guī)律及光電效應方程的應用；光電效應規(guī)律及光電效應方程的應用；(2)氫原子的能級公式及躍遷規(guī)律氫原子的能級公式及躍遷規(guī)律 方法點撥方法點撥1處理光電效應問題的兩條線索處理光電效應問題的兩條線索一是光的頻率，二是光的強度，兩條線索對應的關系是：一是光的頻率，二是光的強度，兩條線索對應的關系是：(1)光強光強光子數(shù)目多光子數(shù)目多發(fā)射光電子數(shù)多發(fā)射光電子數(shù)多光電流大光電流大(2)光子頻率高光子頻率高光子能量大光子能量大產(chǎn)生光電子的

21、最大初動能大產(chǎn)生光電子的最大初動能大2光電效應的兩個圖象光電效應的兩個圖象(1)Ek曲線曲線如圖甲所示的是光電子最大初動能如圖甲所示的是光電子最大初動能Ek隨入射光頻率隨入射光頻率的變化曲線由的變化曲線由EkhW0可知，橫軸上的截距是金屬的截止頻率或極限頻率，縱軸上的截距是金屬的逸出可知，橫軸上的截距是金屬的截止頻率或極限頻率，縱軸上的截距是金屬的逸出功的負值，斜率為普朗克常量功的負值，斜率為普朗克常量(2)IU曲線曲線如圖乙所示的是光電流強度如圖乙所示的是光電流強度I隨光電隨光電管兩極板間電壓管兩極板間電壓U的變化曲線，圖中的變化曲線，圖中Im為飽和光電流，為飽和光電流，Uc為遏止電壓為遏止

22、電壓1.(2017全國卷全國卷)(多選多選)在光電效應實驗中，分別用頻率為在光電效應實驗中，分別用頻率為a、b的單色光的單色光a、b照射到同種金屬上，測得相應的遏止電壓分別為照射到同種金屬上，測得相應的遏止電壓分別為Ua和和Ub、光電子的最大初動能分、光電子的最大初動能分別為別為Eka和和Ekb.h為普朗克常量下列說法正確的是為普朗克常量下列說法正確的是()A若若ab，則一定有，則一定有Uab，則一定有，則一定有EkaEkbC若若UaUb，則一定有，則一定有Ekab，則一定有，則一定有hvaEkahbEkaBC突破點撥突破點撥(1)單色光單色光a、b照射同種金屬上，表面金屬的逸出功相同照射同種

23、金屬上，表面金屬的逸出功相同(2)明確光電子的最大初動能跟遏止電壓之間的關系明確光電子的最大初動能跟遏止電壓之間的關系 解析解析 設該金屬的逸出功為設該金屬的逸出功為W，根據(jù)愛因斯坦光電效應方程有，根據(jù)愛因斯坦光電效應方程有EkhW，同種，同種金屬的金屬的W不變，則逸出光電子的最大初動能隨不變，則逸出光電子的最大初動能隨的增大而增大，的增大而增大，B項正確；又項正確；又EkeU，則最大初動能與遏止電壓成正比，則最大初動能與遏止電壓成正比，C項正確；根據(jù)上述有項正確；根據(jù)上述有eUhW，遏止電，遏止電壓壓U隨隨增大而增大，增大而增大，A項錯誤；又有項錯誤；又有hEkW，W相同，則相同，則D項錯誤

24、項錯誤【變式考法【變式考法】(2017北京豐臺區(qū)二模北京豐臺區(qū)二模)用某種頻率的光照射鋅板，使其發(fā)出光用某種頻率的光照射鋅板，使其發(fā)出光電子，為了增大光電子的最大初動能，下列措施可行的是電子，為了增大光電子的最大初動能，下列措施可行的是()A增大入射光的強度增大入射光的強度B增加入射光的照射時間增加入射光的照射時間C換用頻率更高的入射光照射鋅板換用頻率更高的入射光照射鋅板D換用波長更長的入射光照射鋅板換用波長更長的入射光照射鋅板C2(2017陜西西安模擬陜西西安模擬)氫原子能級的示意圖如圖所示，大量氫原子從氫原子能級的示意圖如圖所示，大量氫原子從n4的的能級向能級向n2的能級躍遷時輻射出可見光

25、的能級躍遷時輻射出可見光a，從，從n3的能級向的能級向n2的能級躍遷時輻射的能級躍遷時輻射出可見光出可見光b，則下列說法錯誤的是，則下列說法錯誤的是()Aa光的光子能量大于光的光子能量大于b光的光子能量光的光子能量B氫原子從氫原子從n4的能級向的能級向n3的能級躍遷時會輻射的能級躍遷時會輻射出紫外線出紫外線C處于能級處于能級n4的電子的動能小于能級的電子的動能小于能級n2的動能的動能D若若b光可使某金屬材料發(fā)生光電效應，則光可使某金屬材料發(fā)生光電效應，則a光一定也光一定也可使該金屬發(fā)生光電效應可使該金屬發(fā)生光電效應B3(2017江西南昌模擬江西南昌模擬)(多選多選)如圖甲所示是用光照射某種金屬

26、時逸出的光電如圖甲所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線(直線與橫軸的交點的橫坐標為直線與橫軸的交點的橫坐標為4.27，與縱，與縱軸的交點的縱坐標為軸的交點的縱坐標為0.5)，圖乙是氫原子的能級圖，下列說法正確的是，圖乙是氫原子的能級圖，下列說法正確的是()ABDA該金屬的極限頻率為該金屬的極限頻率為4.271014 HzB根據(jù)該圖線能求出普朗克常量根據(jù)該圖線能求出普朗克常量C該金屬的逸出功為該金屬的逸出功為0.5 eVD用用n3能級的氫原子躍遷到能級的氫原子躍遷到n2能級時所輻射的光照射該金屬能使該金屬能級時所輻射的光照射該

27、金屬能使該金屬發(fā)生光電效應發(fā)生光電效應E用頻率用頻率5.51014 Hz的光照射該金屬時，該金屬發(fā)出的光電子去激發(fā)處的光照射該金屬時，該金屬發(fā)出的光電子去激發(fā)處于于n2能級的氫原子，可能使氫原子躍遷到能級的氫原子，可能使氫原子躍遷到n3能級能級解析解析(1)根據(jù)愛因斯坦光電效應方程根據(jù)愛因斯坦光電效應方程EkhW0可知，可知，Ek圖象在橫軸上的截圖象在橫軸上的截距等于該金屬發(fā)生光電效應的極限頻率距等于該金屬發(fā)生光電效應的極限頻率0，由圖甲知該金屬的極限頻率，由圖甲知該金屬的極限頻率04.271014 Hz，該金屬的逸出功，該金屬的逸出功W0h06.6310344.271014 J2.83101

28、9 J1.77 eV，選項，選項A正確，正確，C錯誤；根據(jù)光電效應方程錯誤；根據(jù)光電效應方程EkhW0可知圖線的斜率表可知圖線的斜率表示普朗克常量，根據(jù)該圖線可求出普朗克常量，選項示普朗克常量，根據(jù)該圖線可求出普朗克常量，選項B正確；氫原子從正確；氫原子從n3能級躍能級躍遷到遷到n2能級釋放的光子具有的能量能級釋放的光子具有的能量E1.89 eV，這個能量大于該金屬的逸出功，這個能量大于該金屬的逸出功W01.77 eV，選項，選項D正確；用頻率正確；用頻率5.51014 Hz的光照射該金屬時，該金屬發(fā)生光的光照射該金屬時，該金屬發(fā)生光電效應釋放出來的光電子的最大初動能為電效應釋放出來的光電子的

29、最大初動能為Ek0.5 eV，用該金屬發(fā)出的光電子去激，用該金屬發(fā)出的光電子去激發(fā)發(fā)n2能級的氫原子，不能使氫原子躍遷到能級的氫原子，不能使氫原子躍遷到n3能級，選項能級，選項E錯誤錯誤利用光電效應分析問題應把握的三個關系利用光電效應分析問題應把握的三個關系(1)愛因斯坦光電效應方程愛因斯坦光電效應方程EkhW0.(2)光電子的最大初動能光電子的最大初動能Ek可以利用光電管用實驗的方法測得，即可以利用光電管用實驗的方法測得，即EkeUc，其，其中中Uc是遏止電壓是遏止電壓(3)光電效應方程中的光電效應方程中的W0為逸出功，它與金屬的極限頻率為逸出功，它與金屬的極限頻率c的關系是的關系是W0hc

30、.題型四題型四核反應和核能核反應和核能命題規(guī)律命題規(guī)律核反應及核能在近幾年高考出現(xiàn)的頻率較高，主要考查：核反應及核能在近幾年高考出現(xiàn)的頻率較高，主要考查：(1)三種射線的特征和三種射線的特征和核反應方程的書寫核反應方程的書寫(2)半衰期的計算和核反應釋放核能的計算半衰期的計算和核反應釋放核能的計算(3)對結合能及質(zhì)能對結合能及質(zhì)能方程的理解和應用方程的理解和應用 原子核原子核HHeHe6C7N7N質(zhì)量質(zhì)量/u1.007 83.016 04.002 612.000 013.005 715.000 1大于大于 突破點撥突破點撥解答本題時應明確以下三點：解答本題時應明確以下三點：(1)核反應方程中，

31、質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒核反應方程中，質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒(2)明確質(zhì)量虧損明確質(zhì)量虧損m的計算方法的計算方法(3)核反應釋放的能量核反應釋放的能量QEmc2，即，即Q與與m成正比成正比解析解析 核反應方程中，反應前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，所以核反應方程中，反應前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，所以X的質(zhì)量數(shù)的質(zhì)量數(shù)151124，電荷數(shù)，電荷數(shù)1762，所以，所以X為為He；據(jù)；據(jù)QEmc2，經(jīng)過計算，經(jīng)過計算m10.002 1u，m20.005 3u，則可以知道，則可以知道Q2Q1.【變式考法【變式考法】(1)計算上述題計算上述題1中中Q1，Q2的大小的大小(1原子質(zhì)量單位原子質(zhì)量單位u相當于相當于931.5

32、MeV能量能量)解析解析 經(jīng)過計算經(jīng)過計算m10.002 1u，m20.005 3 u，Q10.002 1931.5 MeV1.956 MeVQ20.005 3931.5 MeV4.937 MeV答案答案 1.965 MeV4.937 MeVA3.7 MeVB3.3 MeVC2.7 MeVD0.93 MeV解析解析 1氘核聚變反應的質(zhì)量虧損為氘核聚變反應的質(zhì)量虧損為m22.013 6 u(3.015 0 u1.008 7 u)0.003 5 u，釋放的核能為，釋放的核能為Emc20.003 5931 MeV/c2c23.3 MeV，選項，選項B正正確確B B 常見的射線和核反應類型常見的射線和

33、核反應類型(1)射線，射線，射線，射線，射線之間的區(qū)別射線之間的區(qū)別名稱名稱射線射線射線射線射線射線實質(zhì)實質(zhì)氦核流氦核流電子流電子流光子光子速度速度約為光速的約為光速的約為光速的約為光速的99%光速光速電離作用電離作用很強很強較弱較弱很弱很弱貫穿能力貫穿能力很弱很弱較強較強最強最強(2)核反應的四種類型核反應的四種類型類型類型可能性可能性核反應方程核反應方程衰衰變變衰變衰變自發(fā)自發(fā)92U90ThHe衰變衰變自發(fā)自發(fā)90Th91Pae人工轉變?nèi)斯まD變?nèi)斯た刂迫斯た刂?NHe8OH(盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子)HeBe6Cn(查德威克發(fā)現(xiàn)中子查德威克發(fā)現(xiàn)中子)AlHePnPSie(約里奧約里奧居

34、里夫婦發(fā)現(xiàn)放居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素，同時發(fā)現(xiàn)正電子射性同位素，同時發(fā)現(xiàn)正電子)重核裂變重核裂變比較容易比較容易進行人工進行人工控制控制92Un56BaKr3n92Un54XeSr10n輕核聚變輕核聚變很難控制很難控制HHHen熱點題源預測熱點題源預測動量守恒定律在核反應中的應用動量守恒定律在核反應中的應用考向考向預測預測動量守恒定律在核反應中的應用，可以綜合核反應方程的書寫，質(zhì)能方動量守恒定律在核反應中的應用，可以綜合核反應方程的書寫，質(zhì)能方程，動量守恒，能量守恒等知識，考查學生的綜合分析能力，是高考命程，動量守恒，能量守恒等知識，考查學生的綜合分析能力，是高考命題方向題方向解題解題關鍵關鍵

35、(1)在核反應方程中，反應前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒在核反應方程中，反應前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒(2)在動量守恒和能在動量守恒和能量守恒方程中，一般用質(zhì)量數(shù)表示質(zhì)量關系量守恒方程中，一般用質(zhì)量數(shù)表示質(zhì)量關系(3)在涉及光子的核反應在涉及光子的核反應中，光子的動量和能量是否考慮，要根據(jù)題意判斷中，光子的動量和能量是否考慮，要根據(jù)題意判斷失分失分防范防范(1)在求解核反應中的動量守恒時，常出現(xiàn)以下錯誤；在求解核反應中的動量守恒時，常出現(xiàn)以下錯誤；核反應中產(chǎn)生的核反應中產(chǎn)生的新核和粒子的質(zhì)量數(shù)的確定；新核和粒子的質(zhì)量數(shù)的確定；在列動量守恒時，是否考慮放出的光子在列動量守恒時，是否考慮放出的光子的動量；的動

36、量；核反應中動能并不守恒核反應中動能并不守恒(2)可以從以下幾點防范：可以從以下幾點防范：根據(jù)核反應規(guī)律，確定新核和粒子的質(zhì)量根據(jù)核反應規(guī)律，確定新核和粒子的質(zhì)量數(shù)；數(shù)；根據(jù)題給條件明確是否考慮光子的動量；根據(jù)題給條件明確是否考慮光子的動量；若為放能核反應，反若為放能核反應，反應后的動能等于反應前的動能與釋放的核能之和應后的動能等于反應前的動能與釋放的核能之和【預測【預測】(2016南京模擬南京模擬)海水中含有豐富的氘，完全可充當未來的主要能海水中含有豐富的氘，完全可充當未來的主要能源，兩個氘核的核反應產(chǎn)生一個源，兩個氘核的核反應產(chǎn)生一個He核和一個粒子，其中氘核的質(zhì)量為核和一個粒子，其中氘核

37、的質(zhì)量為2.013 0 u，氦，氦核的質(zhì)量為核的質(zhì)量為3.015 0 u，粒子的質(zhì)量為，粒子的質(zhì)量為1.008 7 u(1 u相當于相當于935 MeV)(1)寫出核反應方程；寫出核反應方程；(2)核反應中釋放的核能；核反應中釋放的核能；(3)在兩個氘核以相等的動能在兩個氘核以相等的動能0.35 MeV進行對心碰撞，并且核能全部轉化為機械進行對心碰撞，并且核能全部轉化為機械能的情況下，求反應中產(chǎn)生的粒子和氦核的動能能的情況下，求反應中產(chǎn)生的粒子和氦核的動能思維導航思維導航規(guī)范答題規(guī)范答題【變式考法【變式考法】(2017北京卷北京卷)在磁感應強度為在磁感應強度為B的勻強磁場中，一個靜止的放射的勻

38、強磁場中，一個靜止的放射性原子核發(fā)生了一次性原子核發(fā)生了一次衰變放射出的衰變放射出的粒子粒子(He)在與磁場垂直的平面內(nèi)做圓周運在與磁場垂直的平面內(nèi)做圓周運動，其軌道半徑為動，其軌道半徑為R.以以m、q分別表示分別表示粒子的質(zhì)量和電荷量粒子的質(zhì)量和電荷量(1)放射性原子核用放射性原子核用X表示，新核的元素符號用表示，新核的元素符號用Y表示，寫出該表示，寫出該衰變的核反應方衰變的核反應方程；程；(2)粒子的圓周運動可以等效成一個環(huán)形電流，求圓周運動的周期和環(huán)形電流粒子的圓周運動可以等效成一個環(huán)形電流，求圓周運動的周期和環(huán)形電流大??；大小；(3)設該衰變過程釋放的核能都轉化為設該衰變過程釋放的核能都轉化為粒子和新核的動能，新核的質(zhì)量為粒子和新核的動能，新核的質(zhì)量為M，求衰變過程的質(zhì)量虧損求衰變過程的質(zhì)量虧損m.適用對象：高中學生制作軟件：Powerpoint2003、Photoshop cs3運行環(huán)境：WindowsXP以上操作系統(tǒng)