高考物理二轮总复习精品课件 第二部分 专题五 第13讲 近代物理.ppt

核反应方程及核能的计算假设放出的核能完全转变为钋核与α粒子的动能,不计光子的动量。已知m氡=222.08663u、mα=4.0026u、m钋=218.0766u,1u相当于931.5MeV的能量。(1)写出上述衰变方程;(2)求出发生上述衰变放出的能量;(3)确定钋核与α粒子的动能。思维流程以题说法核反应方程及核能的计算(1)掌握核反应方程中的守恒。①质量数守恒。②电荷数守恒。(2)核能的计算方法。①根据爱因斯坦质能方程,即ΔE=Δmc2(J)。②根据1原子质量单位(u)相当于931.5MeV能量,即ΔE=Δm×931.5(MeV)。③如果核反应时释放的核能是以动能形式呈现,则核反应过程中系统动能的增量即为释放的核能。针对训练(多选)静止在匀强磁场中的原子核X发生α衰变后变成新原子核Y。已知核X的质量数为A,电荷数为Z,核X、核Y和α粒子的质量分别为mX、mY和mα,α粒子在磁场中运动的半径为R。则()AC本课结束解析:氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级,辐射的光子的能量为E4-E3=-0.85eV-(-1.51eV)=0.66eV,此能量比可见光光子的能量小,不可能是可见光光子,故A错误;从高能级向低能级跃迁时,氢原子一定向外放出能量,故B错误;氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级辐射的光子能量大于氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级时辐射的光子的能量,根据E=h知,能级差越大波长越小,故氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时辐射光的波长小于1884nm,故C错误;氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级辐射的光子的能量值ΔE=E2-E1=-3.40eV-(-13.6eV)=10.20eV,用该光照射W0=6.34eV的铂,能发生光电效应,故D正确。规律方法原子能级跃迁问题的解题技巧(1)原子跃迁时,所吸收或释放的光子能量只能等于两能级之间的能量差,即ΔE=hν=|E初-E末|。(2)原子电离时,所吸收的能量可以大于或等于某一能级能量的绝对值。(3)一群氢原子和一个氢原子不同,氢原子核外只有一个电子,这个电子在某时刻只能处在某一个确定的轨道上,在某段时间内,由这一轨道跃迁到另一轨道时,可能的情况只有一种,但是如果有大量的氢原子,它们的核外电子向基态跃迁时就会有各种情况出现了,发射光子的种类(4)计算氢原子能级跃迁放出或吸收光子的频率和波长时,要注意各能级的能量值均为负值,且单位为电子伏特(eV),计算时需换算单位,1eV=1.6×10-19J。拓展训练1(2021·四川仪陇宏德中学高三模拟)氦原子被电离出一个核外电子,形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能E1=-54.4eV,氦离子的能级示意图如图所示。在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是()A.40.8eV B.51.0eV C.43.2eV D.48.4eVC解析:因40.8eV+(-54.4eV)=-13.6eV,故结合题图可知,基态氦离子吸收能量为40.8eV的光子后能跃迁到n=2的能级,选项A不符合题意。因51.0eV+(-54.4eV)=-3.4eV,故结合题图可知,基态氦离子吸收能量为51.0eV的光子后能跃迁到n=4的能级,选项B不符合题意。因43.2eV+(-54.4eV)=-11.2eV,故结合题图可知,基态氦离子不能吸收能量为43.2eV的光子,选项C符合题意。因48.4eV+(-54.4eV)=-6.0eV,故结合题图可知,基态氦离子吸收能量为48.4eV的光子后能跃迁到n=3的能级,选项D不符合题意。命题热点二光电效应重点考查光电效应规律和爱因斯坦光电效应方程,以选择题形式出现。例2(2022·河北卷)下图是密立根于1916年发表的钠金属光电效应的遏止电压Uc与入射光频率ν的实验曲线,该实验直接证明了爱因斯坦光电效应方程,并且第一次利用光电效应实验测定了普朗克常量h。由图像可知()A.钠的逸出功为hνcB.钠的截止频率为8.5×1014HzC.图中直线的斜率为普朗克常量D.遏止电压Uc与入射光频率ν成正比思维导引答案:A解析:根据遏止电压与最大初动能的关系有eUc=Ekmax,根据光电效应方程有Ekmax=hν-W0,结合图像可知,当Uc为0时,解得W0=hνc,选项A正确;钠的截止频率为νc,根据图像可知,截止频率小于8.5×1014Hz,选项B错误;结合遏选项C错误;根据遏止电压与入射光的频率关系式可知,遏止电压与入射光频率成线性关系,不是成正比,选项D错误。拓展训练2(2021·江苏卷)如图所示,分别用