(共16张PPT)
第五章 原子核
本章易错题归纳
丢分题1 关于半衰期,以下说法正确的是 ( )
A.同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长
B.升高温度可以使半衰期缩短
C.氡的半衰期为3.8天,若有四个氡原子核,经过7.6天就只剩下一个
D.放射性元素的半衰期越短,表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短,衰变速度越快
类型 错误地理解半衰期和错误计算半衰期
易错警示 误认为半衰期跟原子所处的物理(如压强、温度等)或化学(如单质或化合物)状态有关.误认为对于少数个别的原子核,其衰变也有规律,错选A、B、C.
【答案】D
【解析】半衰期由放射性元素的核内部本身的因素决定的.半衰期与所处的物理状态和化学状态无关,A、B错误;半衰期是一个统计概念,只有大量的原子核才成立,C错误;放射性元素的半衰期是指放射性元素的原子核半数发生衰变所需的时间,它反映出放射性元素衰变速度的快慢,若衰变越快,半衰期越短,D正确.
丢分题2 某放射性元素的半衰期为2小时,10 g这种元素经过4小时后还应该剩下 ( )
A.7.5 g B.5 g
C.2.5 g D.0 g
易错警示 由于该元素的半衰期为2小时,10 g的这种元素经过2小时后,有5 g发生了衰变,还剩5 g.有些学生认为,在相等的时间内,衰变量相等,再经过2小时,剩下的5 g又发生衰变,即经4小时,10 g这种元素完全发生衰变.所以错选D项.有的同学把衰变量与剩余量没区别开,认为10 g这种元素经4小时候还应该剩下7.5 g.而错选A项.
【答案】C
【解析】10 g的这种元素,经过2小时后,有5 g发生衰变,还剩5 g.再经过2小时后,又有剩余的5 g中的一半发生衰变.所以经4小时后共有7.5 g发生衰变,还应该剩下2.5 g.故正确选项是C.
丢分题3 关于β衰变中所放出来的电子,下列说法中正确的是 ( )
A.由于它是从原子核中释放出来,所以它是原子核的组成部分
B.它是核外电子从内层轨道跃迁时放出的
C.当它通过空气时,电离作用很强
D.它的贯穿本领较强
类型 错误理解衰变的实质或错误计算衰变次数
易错警示 认为既然β衰变的电子是原子核中释放出来的,则电子是原子核的组成部分,而错选A.因为原子是由原子核和电子组成,认为β衰变中放出来的电子是原子核外电子,而错选B.
【答案】D
A.铅核比钍核少24个中子
B.铅核比钍核少16个中子
C.衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变
D.衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变
【答案】BD
【解析】铅核的中子数为(208-82)个=126个,钍核的中子数为(232-90)个=142个,所以铅核比钍核少(142-126)个=16个,所以A错误、B正确;铅核的质子数为82个,钍核的质子数为90个,所以铅核比钍核少8个质子;衰变过程中设发生了X次α衰变和Y次β衰变,由质量数守恒可知232=208+4X,由质子数守恒可知90=82+2X-Y,所以X=6,Y=4,所以C错误,D正确.
类型 混淆结合能与比结合能
丢分题5 下列关于结合能和比结合能的说法中正确的是 ( )
A.核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为结合能
B.比结合能越大的原子核越稳定,因此它的结合能也一定越大
C.重核与中等质量原子核相比较,重核的结合能和比结合能都大
D.中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大
易错警示 误认为比结合能越大的原子核,它的结合能也一定越大而错选B;误认为重核的结合能和比结合能都大而错选C.
【答案】D
【解析】核子结合成原子核时放出能量,原子核拆解成核子时吸收能量,A错误;比结合能越大的原子核越稳定,但比结合能越大的原子核,其结合能不一定大,例如中等质量原子核的比结合能比重核大,但由于核子数比重核少,其结合能比重核小,B、C错误;中等质量原子核的比结合能比轻核的大,它的原子核内核子数又比轻核多,因此它的结合能也比轻核大,D正确.
类型 错误地理解质能方程
丢分题6 下列说法中正确的是 ( )
A.爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量,它们之间可以相互转化
B.由E=mc2可知,能量与质量之间存在着正比关系
C.核反应中发生的“质量亏损”是消失的质量转变成为能量
D.因在核反应中会产生能量,有质量的转化,所以系统只有质量数守恒,系统的总能量和总质量并不守恒
易错警示 许多同学认为,利用爱因斯坦的质能方程E=mc2来计算核反应过程中释放的核能ΔE=Δmc2,也就是说,核反应前后存在质量亏损Δm,所以核反应过程中的质量不守恒.也有人把爱因斯坦质能方程理解为“质量与能量转化的关系式”,即质量减少,就转化为能量E,即增加的能量,反之,能量减少质量就增加.
【答案】B
【解析】E=mc2说明能量和质量之间存在着联系,即能量与质量之间存在着正比关系,并不是说明了能量和质量之间存在相互转化的关系,A错误、B正确.核反应中的“质量亏损”并不是质量消失,实际上是由静止的质量变成运动的质量,并不是质量转变成能量,C错误.在核反应中,质量守恒,能量也守恒,在核反应前后只是能量的存在方式不同,总能量不变,在核反应前后只是物质由静质量变成动质量,D错误.(共10张PPT)
第三章 热力学定律
本章易错题归纳
丢分题1 关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是 ( )
A.温度是分子动能的标志,动能越大的分子其温度也就越高
B.物体吸热,内能增加,温度一定升高
C.温度高的物体比温度低的物体含的热量多
D.物体的温度升高,分子热运动加快,内能一定增加
类型 混淆“温度、热量、内能”三个概念
易错警示 有些同学认为物体吸热,内能增加,温度一定升高,而晶体熔化时,液体沸腾时,都需吸热,但温度都没升高,由于物质状态的变化,使分子间相互作用情况发生了变化,分子势能增加,因此物体的内能增加了.内能是物体的状态量,它是物体在某一时刻所具有的一种能量.热量是过程量,它是在某一段过程中物体之间发生热交换的那一部分能量.热量是物体在热传递的过程中其内能(热能)改变量的量度.在只发生热传递的过程中,物体吸收(放出)多少热量,其内能就增加(减少)多少.热量不属于哪一个物体,它量度的是变化量、交换量.说某一物体具有多少热量,就如同说某一物体具有多少功一样不正确.
【答案】D
【解析】温度是描述热现象的一个基本概念,凡是跟温度有关的现象都是热现象,从分子动理论的观点看,温度是物体分子无规则运动(热运动)的平均动能的标志,它是状态量,是大量分子热运动的宏观表现,对于个别分子来说,温度是没有意义的,A错误;物体吸热,内能增加,但温度不一定升高,B错误;热量是一个过程量,它是内能变化的一种量度,只有在热传递的过程中才有意义,它量度了热传递过程中内能转移的数量.热量只能“传递”,不能“具有”,C错误;物体的温度升高了,说明分子热运动加快,内能一定增加,其原因可能是吸收了热量,也可能是另外的物体对它做了功,D正确.
丢分题2 对一定质量的气体,下列说法正确的是 ( )
A.在体积不断缓慢增大的过程中,气体一定对外界做功
B.在压强不断增大的过程中,外界对气体一定做功
C.在体积不断被压缩的过程中,内能一定增加
D.在与外界没有发生热量交换的过程中,内能一定不变
类型 对热力学第一定律三个物理量之间的关系认识不全面
易错警示 热力学第一定律是跟热现象有关的物理过程中能量守恒定律的特殊表达形式,它说明功、热量与内能改变之间的定量关系.指出在任何热力学过程中能量不会有任何增加或损失.外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q等于物体内能的增加ΔU,即ΔU=W+Q,处理问题时必须注意三者的关系.
【答案】A
类型 错误理解热力学第二定律
丢分题3 (多选)下列说法中正确的有 ( )
A.热量能够从高温物体传到低温物体但不能从低温物体传到高温物体
B.热量能够从高温物体传到低温物体,也可能从低温物体传到高温物体
C.机械功可以全部转化为热量,但热量不可能全部转化为机械功
D.机械功可以全部转化为热量,热量也可能全部转化为机械功
易错警示 热力学第二定律揭示了大量分子参与宏观过程的方向性,使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性.热量会自发地从高温物体传给低温物体,但不会自发地从低温物体传给高温物体.这说明:热传导的过程是有方向性的.这个过程可以向一个方向自发地进行,但是向相反的方向不会自发进行.要实现相反方向的过程,必须借助外界帮助,因而会产生其他影响或引起其他变化.显然在引起了其他变化的情况下,热量能够从低温物体传到高温物体;同理,机械能和内能的转化过程具有方向性,机械能可以全部转化成内能,内能却不能全部转化成机械能,而不引起其他变化.
【答案】BD
【解析】根据热传递的规律可知热量能够自发地从高温物体传到低温物体;当外界对系统做功时,可以使系统从低温物体吸取热量传到高温物体上去,制冷机(例如冰箱和空调)就是这样的装置,但是热量不能自发地从低温物体传到高温物体,A错误,B正确;一个运动的物体,克服摩擦阻力做功,最终停止;在此过程中机械功全部转化为热量.外界条件发生变化时,热量也可以全部转化为机械功;例如在等温膨胀过程中,系统吸收的热量全部转化为对外界做的功,C错误,D正确.(共15张PPT)
第一章 分子动理论
本章易错题归纳
丢分题1 已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,水的摩尔质量为Mmol=1.8×10-2 kg/moL,在标准状况下,水蒸气分子的间距约是水分子直径的 ( )
A.1倍 B.10倍
C.100倍 D.1 000倍
类型 误认为分子和原子一定是球形或误认为分子都是紧密排列的
易错警示 错误的主要原因是估算时没有注意物态.固体与液体由于分子之间的作用力较大,分子间结合紧密,一般认为固态和液态时分子是紧密排列的,适合用球体模型求解;而气体之间的分子间作用力较小,分子所占的空间较大,气体分子间的距离较大,分子的体积不等于分子所占的空间,气态时分子间的距离已经很大了,此时就不能用分子的球状模型进行分析了.所以用立方体模型求气体分子所占的体积.
【答案】B
【解析】水蒸气是气体,在标准状况下的摩尔体积是22.4×10-3 m3/mol,每个水分子所占体积(包括水分子和它的周围空间即“势力范围”的体积)为
丢分题2 (多选)下列关于布朗运动的说法,正确的是 ( )
A.布朗运动是液体分子的无规则运动
B.液体温度越高,悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈
C.布朗运动是固体分子的无规则运动
D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的
类型 对布朗运动认识的误区
易错警示 (1)误认为布朗运动就是液体分子的运动.造成这一误区的原因是认为布朗运动的研究对象是液体分子.
(2)误认为布朗运动就是固体颗粒分子的运动.注意固体颗粒不是分子,它是由分子组成的.
(3)误认为固体小颗粒的体积越大,液体分子对它的撞击越多,布朗运动就越显著.
(4)大风天常常看到飞沙弥漫、尘土飞扬,误认为是布朗运动.能在液体或气体中做布朗运动的微粒都很小,一般数量级是10-6 m,必须用显微镜才能看到,并且布朗运动是无规则运动.而大风天看到的飞沙、尘土都是较大的颗粒在气流作用下的定向运动.
(5)误认为布朗运动是热运动.热运动是分子永不停息的无规则运动,布朗运动是液体中悬浮的固体颗粒的无规则运动.布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动.
【答案】BD
【解析】布朗运动是悬浮在液体中的微小颗粒的无规则运动,是由液体分子对微小颗粒的撞击作用的不平衡引起的,不是液体分子的无规则运动,A、C错误,D正确;温度越高,分子运动速率越大,对微小颗粒的撞击作用越大,布朗运动越剧烈;颗粒越小,惯性越小,运动状态越容易改变,受撞击后加速度越大,运动越剧烈.所以液体或气体温度越高,悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈,B正确.
类型 误认为某些宏观力是分子力
丢分题3 下面关于分子力的说法,正确的有 ( )
A.“破镜不能重圆”说是因为分子间存在着斥力
B.水很难被压缩,这一事实说明水分子间存在斥力
C.将打气筒的出口端封住,向下压活塞,当空气被压缩到一定程度后很难再压缩,这一事实说明这时空气分子间表现为斥力
D.磁铁可以吸引铁屑,这一事实说明分子间存在引力
易错警示 学习分子力后,许多同学分不清实际中的哪些力是分子力,哪些力不是分子力,因为分子力是一种短程力,只有在10-9 m内才存在,超过了这一范围分子力就不存在了,宏观物体之间发生作用时,距离一般远大于10-9 m,所以不是分子力.
【答案】B
【解析】因为“破镜”之间的距离远大于10-9 m,超过了这一范围分子力就不存在了,A错误;无论怎样压缩,只要没有发生液化,气体分子间距离一定大于r0,所以气体分子间一定表现为引力.空气压缩到一定程度很难再压缩不是因为分子斥力的作用,而是气体分子频繁撞击产生压强的结果,应该用压强增大解释,C错误.磁铁吸引铁屑是磁场力的作用,不是分子力的作用,D错误,B正确.
类型 混淆内能与机械能
丢分题4 下列说法中正确的是 ( )
A.温度低的物体内能小
B.机械能增加,内能一定增加
C.静止物体没有内能
D.物体的内能由组成物体的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定
易错警示 对一个物理量的理解要透彻、全面.不能只知其一,不知其二.错选A,就是对物体的内能、分子平均动能由哪些因素决定,理解不透彻、不全面造成的.混淆内能与机械能,错选B、C.
【答案】D
【解析】内能是物体内所有分子的动能和势能的总和.温度低,只能说明分子平均动能小,不能说明分子势能大小,A错误.机械能增加,内能不一定增加,不论物体的动能、重力势能和弹性势能是否为零,物体的内能永不为零,因为机械能与内能是完全不同的能量形式,两种能量之间没有必然的联系,B、C错误;物体内能是对分子而言,它是组成物体所有分子热运动的动能和分子势能的总和,它是状态量,物体的内能由组成物体的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定.(共12张PPT)
第二章 气体、固体和液体
本章易错题归纳
丢分题1 辨别物质是晶体还是非晶体,比较可靠的方法是( )
A.从外形来判断
B.从各向异性或各向同性来判断
C.从导电性能来判断
D.从是否具有确定的熔点来判断
易错警示 本题错误的主要原因是认为单晶体与多晶体性质相同.
【答案】D
类型 对单晶体与多晶体性质的区别理解不清导致错误
【解析】常见的固体分为晶体和非晶体,晶体(单晶体和多晶体)和非晶体的区别:(1)单晶体有整齐规则的几何外形;(2)晶体有固定的熔点;(3)单晶体有各向异性的特点.但是多晶体既没有天然整齐规则的几何外形也没有各向异性的特点.所以区分时主要看有无固定的熔点来判断晶体与非晶体,D正确.
丢分题2 (多选)下列说法正确的是 ( )
A.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面,这是由于针受到了浮力
B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠,这是因为水在油脂上不浸润
C.在围绕地球飞行的宇宙飞船中,自由飘浮的水滴呈球形,这是表面张力作用的结果
D.在毛细现象中,毛细管中的液面有的升高,有的降低,这只与液体的种类有关,与毛细管的材质无关
类型 混淆浮力与液体表面张力
易错警示 本题错误的主要原因是把针受到液体表面张力与浮力相混淆.
【答案】BC
【解析】把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面,浮力很小,可以忽略不计,故一定是因为水表面存在表面张力的缘故,故A错误;水对油脂表面是不浸润的所以成水珠状,水对玻璃表面是浸润的,无法形成水珠,表面张力是一样的,故B正确;宇宙飞船中的圆形水滴是表面张力的缘故,故C正确;毛细现象中有的液面升高,有的液面降低,这与液体种类和毛细管的材料有关,故D错误.
类型 误认为在任何情况下气体实验定律都成立
丢分题3 空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm的空气6.0 L,现再充入1.0 atm的空气9.0 L.设充气过程为等温过程,空气可看作理想气体,则充气后储气罐中气体压强为 ( )
A.2.5 atm B.2.0 atm
C.1.5 atm D.1.0 atm
易错警示 本题错误的主要原因是没有考虑充气过程中储气罐内气体质量的变化.
【答案】A
【解析】此题是变质量的问题,对于变质量问题要巧妙选取研究对象,转化为定质量问题.本题可选储气罐中的6.0 L气体与外界充入的9.0 L整体为研究对象.由题意知充气过程为等温过程.由玻意耳定律知p1(V0+V1)=p2V1,代入数据解得p2=2.5 atm,所以A正确.
类型 不理解理想气体图像的物理意义和图像中物理量的关系
丢分题4 一定质量的理想气体的三个状态在V-T图上用A、B、C三个点表示,如图所示.试比较气体在这三个状态时的压强pA、pB、pC的大小关系,正确的有 ( )
A.pC>pB>pA
B.pA<pC<pB
C.pC>pA>pB
D.无法判断
易错警示 错解一:因为一定质量的理想气体压强与温度成正比,哪个状态对应的温度高,在哪个状态时,气体的压强就大,即TC>TA>TB,所以有pC>pA>pB,错选C.
错解二:因为一定质量的理想气体的压强与体积成反比,体积越大,压强越小,从图上可以看出VA>VC>VB,所以pA<pC<pB,错选B.
【答案】A
【解析】因为所给的是V-T图,A、B、C三点的温度体积都不一样,要想比较三个状态的压强,可以利用V-T图上的等压线辅助分析.在V-T图上,等压线是一条延长线过原点的直线,可以通过A、B、C三点作三条等压线分别表示三个等压过程,
如图所示.一定质量的理想气体在等压过程中压强保持不变,体积与温度成正比,为了比较三个等压线所代表的压强的大小,可以作一条等温线(亦可作一条等容线,方法大同小异,以下略),
使一个等温过程与三个等压过程联系起来,等温线(温度为T′)与等压线分别交于A′、B′、C′,在等温过程中,压强与体积成反比(玻意耳定律),从图上可以看出VA′>VB′>VC′,所以可以得出结论pA′<pB′<pC′,而A与A′、C与C′分别在各自的等压线上,即pA=pA′,pB=pB′,pC=pC′,所以可以得出结论,即pC>pB>pA,故A正确.(共13张PPT)
第四章 原子结构和波粒二象性
本章易错题归纳
丢分题1 (多选)已知能使某金属恰好发生光电效应的截止频率为ν0,则下列说法正确的是 ( )
A.当用频率为2ν0的单色光照射该金属时,一定能产生光电子
B.当用频率为2ν0的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为hν0
C.当照射光的频率ν大于ν0时,若ν增大,则逸出功增大
D.当照射光的频率ν大于ν0时,若ν增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍
类型 对光电效应规律理解不深刻
易错警示 本题错误的主要原因:一是认为同一金属对不同的光其逸出功不同;二是认为光电子的最大初动能与照射光的频率成正比关系.
【答案】AB
丢分题2 用红光照射光电管阴极发生光电效应时,光电子最大初动能为Ek1,光电流为I1;若改用强度相同的紫光照射同一光电管,产生的光电子最大初动能和光电流分别为Ek2和I2,则下面正确的是 ( )
A.Ek1<Ek2,I1>I2 B.Ek1>Ek2,I1>I2
C.Ek1<Ek2,I1<I2 D.Ek1>Ek2,I1<I2
易错警示 本题错误的主要原因是混淆入射光的强度与光电流强度,认为频率大的光发生光电效应时产生的光电流也大.
【答案】A
类型 混淆光电效应中入射光的强度与光电流强度的概念
【解析】对于同一种金属,逸出功相同,用不同的光照射时若都能发生光电效应,则用频率大的紫光照射,产生光电子的最大初动能大.由于红光和紫光的强度相同,但紫光光子的能量大,因此单位时间内照射到光电管上的光子数少,产生的光电流小.所以A正确.
类型 理解玻尔理论不透彻
丢分题3 处于基态的氢原子在某单色光的照射下,只能发出频率为ν1、ν2、ν3的三种光,且ν1<ν2<ν3,则照射光的光子能量为 ( )
A.hν1 B.hν2
C.hν3 D.h(ν1+ν2+ν3)
易错警示 许多同学认为在某单色光束的照射下,处于基态氢原子吸收了能量为h(ν1+ν2+ν3)的光子后,将分别跃迁到能量为hν1、hν2、hν3的激发态,然后处于这三个激发态的氢原子分别辐射出能量为hν1、hν2、hν3的光子而跃迁到基态,所以选D.
这种错误实际上是对玻尔理论的理解不够透彻,根据玻尔理论,处于基态(能量为E1)的氢原子,吸收一个能量为h(ν1+ν2+ν3)的光子后,只能跃迁到能量为E1+h(ν1+ν2+ν3)的某个激发态,处于该激发态的原子的能量(大于hν3)比基态的能量高得多,
由能级图可判定在这个能量为E1+h(ν1+ν2+ν3)的激发态与基态之间的中间定态数量大于2(比基态的能量高得越多,则相邻的定态间的能量差越小),根据玻尔理论基础,处于该激发态的氢原子向较低的激发态或基态跃迁时,就不只发出频率为ν1、ν2、ν3的三种光,所以D错误.
【答案】C
【解析】根据玻尔理论,当处于基态的氢原子受到某单色光照射时,氢原子应吸收一个光子的能量hν从基态(能量为E1)跃迁到某一定态(能量为En).如果处于该定态的氢原子向较低定态跃迁只能发出频率为ν1、ν2、ν3的三种光,则由图可以看出该定态与基态之间只能隔一个定态,由题意ν1<ν2<ν3,因此在单色光束的照射下要使处于基态的氢原子跃迁到能量为En的定态,照射光的光子能量应为hν3.
类型 误认为跃迁与电离是相同的
不管是吸收还是辐射光子,其光子的能量必须满足hν=En-Ek,即两个能级的能量差.光子和原子作用而使原子发生电离时,不再受“hν=En-Ek”这个条件的限制.从另一个角度看,电离从字面上可以理解为电子的离开,电离后电子脱离了原子核,跃迁后电子没有脱离原子核.
丢分题4 用能量为14 eV的光子照射处于基态的氢原子时,则下列说法中正确的是 ( )
A.使基态电子电离
B.使电子跃迁到n=3的能级
C.使电子跃迁到n=4的能级
D.电子仍处于基态
易错警示 根据玻尔理论,当原子从低能态向高能态跃迁时,必须吸收光子方能实现;相反,当原子从高能态向低能态跃迁时,必须辐射光子才能实现,不管是吸收还是辐射光子,其光子的能量必须满足hν=En-Ek,即两个能级的能量差.而能量为14 eV的光子不满足hν=En-Ek,根据玻尔理论处于基态的原子不可能吸收该光子,所以电子仍处于基态,错选D.
【答案】A
【解析】光子和原子作用而使原子发生电离时,不再受“hν=En-Ek”这个条件的限制.这是因为原子一旦被电离,原子结构即被破坏,因而不再遵守有关原子的结构理论,所以基态氢原子也能吸收14 eV的光子而电离,电离后自由电子动能为0.4 eV.它也可吸收动能为11 eV的电子的部分能量(10.2 eV),剩余0.8 eV仍为原来电子所有.