20xx屆二輪復(fù)習(xí)-專題五-動(dòng)量-近代物理-學(xué)案(江蘇專用)(編輯修改稿)
2025-04-05 05:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 方向?yàn)檎较?根據(jù)動(dòng)能定理可得:FΔt=m氣v氣0,解得F=m氣v氣Δt=500N,根據(jù)牛頓第三定律可得火箭獲得的平均推力為500N。噴射前后系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得0=(Mm氣)v箭m氣v氣,解得火箭的速度大小v箭=m氣v氣Mm氣=10m/s。三、氫原子能級(jí)躍遷(1)原子躍遷時(shí),所吸收或釋放的光子能量只能等于兩能級(jí)之間的能量差。(2)原子電離時(shí),所吸收的能量可以大于或等于某一能級(jí)能量的絕對(duì)值。(3)一群原子和一個(gè)原子不同。一個(gè)氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)最多為(n1)。一群氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)N=Cn2=n(n1)2(還可以利用能級(jí)圖求解)。:低能級(jí)→高能級(jí),吸收能量(1)光照(吸收光子):光子的能量必須恰好等于兩能級(jí)之間的能量差,hν=ΔE。(2)碰撞、加熱等:只要入射粒子能量大于或等于兩能級(jí)之間的能量差即可,E外≥ΔE。(3)大于電離能的光子可被吸收將原子電離。典例3 (2020北京,2,3分)氫原子能級(jí)示意如圖。現(xiàn)有大量氫原子處于n=3能級(jí)上,下列說法正確的是 ( )=3能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)比躍遷到n=2能級(jí)輻射的光子頻率低=3能級(jí)躍遷到n==答案 C 大量氫原子處于n=3能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)最多可輻射出C32=3種不同頻率的光子,故A錯(cuò)誤。根據(jù)能級(jí)圖可知從n=3能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射的光子能量為hν1==,從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)輻射的光子能量為hν2==,比較可知從n=3能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)比躍遷到n=2能級(jí)輻射的光子頻率高,故B錯(cuò)誤。根據(jù)能級(jí)圖可知從n=3能級(jí)躍遷到n=4能級(jí),需要吸收的能量為E==,故C正確。根據(jù)能級(jí)圖可知?dú)湓犹幱趎=,故D錯(cuò)誤。3 [2020江蘇單科,12(2)]大量處于某激發(fā)態(tài)的氫原子輻射出多條譜線,其中最長和最短波長分別為λ1和λ2,則該激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能量差為 ,波長為λ1的光子的動(dòng)量為 。(已知普朗克常量為h,光速為c)答案 hcλ2 hλ1解析 氫原子從激發(fā)態(tài)直接躍遷到基態(tài)時(shí)輻射光子的能量最大,波長最短,故EnE1=hcλ2。波長為λ1的光子的動(dòng)量p=hλ1。四、核反應(yīng)方程、核能。:半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律,半衰期是由原子核內(nèi)部的因素決定,只與元素的種類有關(guān),跟元素所處的物理或化學(xué)狀態(tài)無關(guān)。:①ΔE=Δmc2,其中Δm為核反應(yīng)方程中的質(zhì)量虧損。②ΔE=Δm,其中質(zhì)量虧損Δm以原子質(zhì)量單位u為單位。典例4 (2020江蘇泰州5月模擬)一靜止的氡核86222Rn衰變?yōu)獒暫?4218Po和α粒子,其中80222Rn、84218Po、α粒子的質(zhì)量分別為mmm3,設(shè)釋放的核能全部轉(zhuǎn)化釙核和α粒子的動(dòng)能。(1)寫出衰變方程式 。(2)求α粒子的動(dòng)能 。答案 86222Rn→84218Po+24He或86222Rn→84218Po+α m2m2+m3(m1m2m3)c2解析 (1)核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒,則衰變方程為86222Rn→84218Po+24He或86222Rn→84218Po+α(2)核反應(yīng)過程中釋放的核能為ΔE=(m1m2m3)c2=EkPo+Ekα衰變過程中動(dòng)量守恒pPo=pα根據(jù)p=2mEk可知EkPoEkα=m3m2則α粒子的動(dòng)能為Ekα=m2m2+m3ΔE=m2m2+m3(m1m2m3)c24 (2020江蘇南京金陵中學(xué)、海安高級(jí)中學(xué)、南京外國語學(xué)校第四次模擬)質(zhì)子與中子發(fā)生核反應(yīng)生成氘核,放出能量,其核反應(yīng)方程為 。已知中子的質(zhì)量mn=1027kg,質(zhì)子的質(zhì)量mp=1027kg,氘核的質(zhì)量mD=1027kg,108m/s,則氘核的比結(jié)合能為 (保留兩位有效數(shù)字)。答案 (1)11H+01n→12H (2)1013J解析 核反應(yīng)方程為:11H+01n→12H。氘核是由1個(gè)質(zhì)子、1個(gè)中子構(gòu)成,其核子與原子核的質(zhì)量差為Δm=mp+mnmD=1027kg+1027kg=1027kg,氘核的結(jié)合能為ΔE=Δmc2,代入數(shù)據(jù)解得ΔE=1013J,則氘核的比結(jié)合能為ΔE2=1013J。五、光電效應(yīng)極限頻率νc→橫軸截距。逸出功W0→縱軸截距的絕對(duì)值。普朗克常量h→圖線的斜率遏止電壓Uc→圖線與橫軸的交點(diǎn)。飽和光電流Im→電流的最大值。最大初動(dòng)能→Ek=eUc遏止電壓UcUc2→圖線與橫軸的交點(diǎn)。飽和光電流Im→電流的最大值。最大初動(dòng)能→Ek1=eUc1,Ek2=eUc2截止頻率νc→圖線與橫軸的交點(diǎn)。遏止電壓Uc→隨入射光頻率的增大而增大。普朗克常量h→等于圖線的斜率與電子電荷量的乘積,即h=ke典例5 (2020江蘇宿遷沭陽5月聯(lián)考)用圖1裝置研究光電效應(yīng),分別用a光、b光、c光照射陰極K得到圖2中a、b、c三條光電流I與A、K間的電壓UAK的關(guān)系曲線,則下列說法正確的是 ( )圖1圖2答案 B 當(dāng)光電流恰為零時(shí),光電管兩端加的電壓為截止電壓,當(dāng)開關(guān)S扳向1時(shí),光電子在光電管加速,則所加的電壓是正向電壓,因此測(cè)得的數(shù)據(jù)得到的并不是I軸左側(cè)的圖線,故A項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)eU截=12mvm2=hνW知,入射光的頻率越高,對(duì)應(yīng)的截止電壓U截越大。由題圖可知,c光的截止電壓大于a光的截止電壓,所以c光的頻率大于a光的頻率,依據(jù)E=hν可知,c光的光子能量大于a光的光子能量,B項(xiàng)正確。同一陰極的逸出功總是相等,與入射光的能量大小無關(guān),C錯(cuò)誤。b光的截止電壓等于a光的截止電壓,根據(jù)eU截=12mvm2
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