高考物理一輪復(fù)習(xí)典例精析(編輯修改稿)
2025-02-04 13:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ⑧ 所以，此實(shí)驗(yàn)在規(guī)定的范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律 . )45co s1(2 ??gl?? )30c o s1(2 gl????45cos130cos1第 1節(jié) 原子結(jié)構(gòu) 氫原子光譜 要點(diǎn)一 α粒子散射實(shí)驗(yàn) 例 1 圖為盧瑟福和他的同事們做 α粒子散射實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的 A、 B、 C、 D四個(gè)位置時(shí)，觀察到的現(xiàn)象描述正確的是 ( ) A. 在 A位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多 B. 在 B位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)只比在 A位置時(shí)少得多 C. 在 C、 D位置時(shí)，屏上觀察不到閃光 D. 在 D位置時(shí)，屏上仍能觀察到一些閃光，但次數(shù)極少 【 點(diǎn)撥 】 解答此類題目需要掌握好相關(guān)的物理學(xué)史 . 【 解析 】 因?yàn)榻^大多數(shù)粒子穿過金箔后仍然沿原來方向前進(jìn)，在 A位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多，A正確；因?yàn)樯贁?shù)粒子穿過金箔后發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，在 B位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)比在 A位置時(shí)要少得多， B錯(cuò)誤； α粒子散射實(shí)驗(yàn)中有極少數(shù)粒子偏轉(zhuǎn)角超過 90176。 ，甚至接近 180176。 ，在 C、 D位置仍能觀察到閃光，但次數(shù)極少。所以 C錯(cuò)誤 D正確 . 【 答案 】 C 要點(diǎn)二 能級(jí)的分析和計(jì)算 例 2 （ 2022全國 Ⅱ ）氫原子的部分能級(jí)如圖所示 .已知可見光的光子能量在 eV到 eV之間 .由此可推知 , 氫原子 ( ) A. 從高能級(jí)向 n=1能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的波長比可見光的短 B. 從高能級(jí)向 n=2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光均為可見光 C. 從高能級(jí)向 n=3能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的頻率比可見光的高 D. 從 n=4能級(jí)向 n=3能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光為可見光 【 點(diǎn)撥 】 【 解析 】 本題考查玻爾的原子理論 . 從高能級(jí)向 n=1的能級(jí)躍遷的過程中輻射出的最小光子能量為 eV,不在 eV到 eV之間 ,A正確 .已知可見光光子能量在 eV到 eV之間而從高能級(jí)向 n=2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的能量可能大于 eV， B錯(cuò)誤 . 從高能級(jí)向 n=3能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光子能量小于 eV,頻率比可見光低， C錯(cuò)誤 .從 n=3到 n=2的過程中釋放的光的能量等于 eV介于 eV到 eV之間 ,所以是可見光，D錯(cuò)誤 . 【 答案 】 A 由已知條件求出能級(jí)差 由玻尓理論： hυ= E末 E初 ,求出頻率 υ 根據(jù) υ判斷輻 射出的光子與 可見光的關(guān)系 例 已知?dú)湓踊鶓B(tài)的電子軌道半徑為 r1= 1010m,量子數(shù)為 n的能級(jí)值為 En=(其中靜電力常量 k= 109 Nm2/C2，電子電量 e= 1019C，普朗克常量h= 1034Js，真空中光速 c= 108 m/s). （ 1）求電子在基態(tài)軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能 . （ 2）計(jì)算如圖所示這幾條光譜線中波長最短的一條的波長 . 【 錯(cuò)解 】 (1)電子在基態(tài)軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)量子數(shù) n=1，其動(dòng)能為 En=由于動(dòng)能不為負(fù)值 ,所以 Ek=|En|= eV. (2)由于能級(jí)差越小的兩能級(jí)間躍遷產(chǎn)生的光譜線波長越短，所以 (E3E2)時(shí)所產(chǎn)生的光譜線為所求，其中 E2=， E3=由 hυ=E3E2及 λ=c/υ, 所以 λ=ch/（ E3E2） =（ 3 108 1034） /｛ ［ （ ）］ 1019 ｝ m = 107m. 【 剖析 】 處于基態(tài)軌道上的能量，它包括電勢(shì)能 Ep1和動(dòng)能 Ep1=2Ek1，所以 E1=Ep1+Ek1=Ek1， Ek1=E1= eV. 雖然錯(cuò)解中數(shù)值正確，但理解是錯(cuò)誤的 . 【 正解 】 (1)設(shè)電子的質(zhì)量為 m，電子在基態(tài)軌道上的速率為v1，根據(jù)牛頓第二定律和庫侖定律有 mv12/r1=ke2/r12. ∴ Ek=1/2mv12=ke2/2r1= 109 ( 1019)2/（
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