2012屆高考物理考點(diǎn)單元知識復(fù)習(xí)

1、2012屆高考物理考點(diǎn)單元知識復(fù)習(xí)第四時(shí)單元知識整合本知識結(jié)構(gòu)1湯姆孫在發(fā)現(xiàn)電子后，提出原子模型是棗糕模型，盧瑟福根據(jù)著 名的a粒子散射實(shí)驗(yàn)總結(jié)出原子的核式結(jié)構(gòu)模型， 他提出原子中心有 一個(gè)很小的原子核，它集中了原子的所有正電荷和幾乎全部的質(zhì)量， 電子繞核旋轉(zhuǎn)，原子核直徑的數(shù)量級是 10-110-14。2. 在玻爾理論中，原子的能量和電子的軌道半徑都是量子化的，原 子在能級之間躍遷時(shí)要吸收或輻射特定頻率的光子，且光子能量 E=h y =圧門。這也解釋了氫原子的線狀光譜。3. 天然放射現(xiàn)象中的三種射線：a射線是速度約為光速1/10的氦核 流，貫穿本領(lǐng)很弱，電離作用很強(qiáng)；B射線是高速電子流，貫穿本

2、領(lǐng) 很強(qiáng)，電離作用較弱；丫射線是一種電磁波，貫穿本領(lǐng)極強(qiáng)，電離作 用很弱。4. 原子核放出a粒子或B粒子后，就變成新的原子核，我們把這種變化叫衰變。半衰期是放射性原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間，它是由核內(nèi)部本身因素決定的；衰變時(shí)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都是守恒的。.具有相同質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)的原子互稱同位素，放射性同位素的 應(yīng)用（1）利用它的射線（2）作為示蹤原子6.愛因斯坦質(zhì)能方程為E=2,質(zhì)量虧損時(shí)所釋放的核能為AE= 獲取核能的主要方式有重核裂變和輕核聚變。 1.實(shí)驗(yàn)法：研究物理 學(xué)的重要手段，近代物理中的很多物理規(guī)律都是通過實(shí)驗(yàn)獲取的。2. 假設(shè)法：通過對物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和研究提出假說解釋現(xiàn)

3、象， 這是物理研究的重要思維方法，如光子說、原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說、軌道 量子化假設(shè)等。假說必須有一定的實(shí)驗(yàn)和理論依據(jù)，并能成功解釋一 些物理現(xiàn)象。3. 辯證思想：在宏觀世界中波是波，粒是粒，而在微觀世界中，光既具有粒子性又具有波動(dòng)性，是辯證統(tǒng)一的而不是一對矛盾。玻爾模 型成功地解釋了氫原子線狀光譜的形成；而原子吸收高能量光子后又 可電離（光電效應(yīng)）；物體的質(zhì)量和能量之間存在著簡單的正比關(guān)系 要用聯(lián)系的觀點(diǎn)看問題。 4.模型法、類比法：光子、物質(zhì)波、 原子核式結(jié)構(gòu)、玻爾模型、原子核（質(zhì)子、中子）等物理微觀模型不能 直接看到，需要在頭腦中構(gòu)建一個(gè)模型替代，同時(shí)，也要注意與宏觀 模型的類比，如玻爾模型與

4、人造衛(wèi)星的圓周運(yùn)動(dòng)模型相類比，有很多類似規(guī)律，但要注意宏觀世界與微觀世界的區(qū)別。.守恒思想：核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒；動(dòng)量守恒定律對宏 觀世界和微觀世界都是成立的；核反應(yīng)前后的總能量（含核能）也是守 恒的。類型一原子物理知識的綜合應(yīng)用【例1】（07年江蘇省揚(yáng)州市一模）美國 里根”號核動(dòng)力航空母艦的 動(dòng)力自核反應(yīng)堆，其中主要的核反應(yīng)方程式是（1）在括號內(nèi)填出 前的系數(shù)；(2) 用1、2、3均分別表示 核的質(zhì)量，表示中子的質(zhì)量，則上述核 反應(yīng)過程中一個(gè)鈾23核發(fā)生裂變產(chǎn)生的核能 AE是多少？(3) 假設(shè)核反應(yīng)堆的功率P=6OX1O,若一個(gè)鈾23核裂變產(chǎn)生的能量 為28X10-11,則該航空母

5、艦在海上航行一個(gè)月需要消耗多少千克鈾 23?(鈾23的摩爾質(zhì)量 卩=023g/J 月約為t=26 X06s,阿伏伽德羅 常數(shù)NA=6(X 1023 1-1。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)導(dǎo)示：(1) 3(2)(3) 一個(gè)月內(nèi)核反應(yīng)產(chǎn)生的總能量為 E=Pt同時(shí)所以 類型二原子物理與社會生活及科學(xué)技術(shù)的結(jié)合【例2】 天學(xué)家測得銀河系中氦的含量約為 2%。有關(guān)研究表明，宇 宙中氦生成的途徑有兩條：一是在宇宙誕生后3分鐘左右生成的；二 是在宇宙演化到恒星誕生后，由恒星內(nèi)部的氫核聚變反應(yīng)生成的。(1) 把氫核取變反應(yīng)簡化為4個(gè)氫核 聚變成氦核(),同時(shí)放出2 個(gè)正電子 和2個(gè)中微子，請寫出該氫核聚變反應(yīng)的

6、方程，并計(jì)算一 次反應(yīng)釋放的能量。(2) 研究表明，銀河系的年齡約為 t=38 X017s，每秒鐘銀河系產(chǎn)生 的能量約為1X1037 (即P=1X1037/S)?，F(xiàn)假定該能量全部自上述氫核 聚變反應(yīng)，試估算銀河系中氦的含量(最后結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。(3) 根據(jù)你的估算結(jié)果，對銀河系中氦的主要生成途徑做出判斷。(可能用到的數(shù)據(jù)：銀河系質(zhì)量約為=3X1041g，原子質(zhì)量單位1u=166/0-27g, 1u相當(dāng)于1X10-10的能量，電子質(zhì)量 e=0000u,氦核質(zhì)量a =40026u氫核質(zhì)量p=10078u,中微子 質(zhì)量為零。）導(dǎo)示：（1）（2）氦的含量（3）由估算結(jié)果可知，遠(yuǎn)小于2%的實(shí)際值

7、，所以銀河系中的氫重要是宇宙誕生后不久生成的。類型三原子物理與動(dòng)量、能量結(jié)合的問題【例3】（07海南卷）一速度為V的高速a粒子（）與同方向運(yùn)動(dòng)的 氖核（）發(fā)生彈性正碰，碰后 a粒子恰好靜止。求碰撞前后氖核的 速度（不計(jì)相對論修正）。導(dǎo)示：設(shè)a粒子與氖核的質(zhì)量分別為a與Ne,氖核在碰撞前后的速度 分別為vNe與。由動(dòng)量守恒與機(jī)械能守恒定律，有解得已知 將式代入式得1. （07年江蘇省揚(yáng)州市一模）太陽光垂直照射到地面上時(shí)，地 面上12的面積上接受太陽光的功率為14,其中可見光部分約占4%。(1) 假如認(rèn)為可見光的波長為 0卩，日地間距離R=1X1O11,普朗克 常數(shù)為h=663X0-34s,估算太

8、陽每秒輻射出的可見光光子數(shù)為多少 ？(2) 若已知地球的半徑為64X106，估算地球接受太陽光的總功率。(計(jì)算結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)2. 在能中，核能具有能量密度大、環(huán)境無污染的好處。在核電站中， 核反應(yīng)堆釋放的核能轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟 擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。(1) 核反應(yīng)方程 是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X 為待求粒子，a為X的個(gè)數(shù)，則X為 ，a=。以U、Ba、r分別表示 核的質(zhì)量，n、P分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，為光在真空 中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過程中放出的核能為AE= 。有一座發(fā)電能力為P= 100X06的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電

9、能的效率 為n= 40%。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是上述核反應(yīng)，已知每 次核反應(yīng)過程放出的核能 AE= 278X011 , 23 92U核的質(zhì)量U =390X0 27g,求每年(1年=31X07 s)消耗的 的質(zhì)量。3. 一個(gè)原靜止的鋰核()俘獲一個(gè)速度為77X04/S的中子后，生 成一個(gè)氚核和一個(gè)氦核，已知氚核的速度大小為10X03/S,方向與中子的運(yùn)動(dòng)方向相反(1) 試寫出核反應(yīng)方程；(2) 求出氦核的速度；(3) 若讓一個(gè)氘核和一個(gè)氚核發(fā)生聚變時(shí)，可產(chǎn)生一個(gè)氦核同時(shí)放出一個(gè)中子，求這個(gè)核反應(yīng)釋放出的能量。(已知氘核質(zhì)量為D=2014102u,氚核質(zhì)量為 T=301600u,氦核的質(zhì)量 He=40