（新課標(biāo)Ⅲ）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題十三 近代物理初步課件.ppt

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1、專題十三近代物理初步,高考物理 (課標(biāo)專用),考點(diǎn)一波粒二象性 1.(2018課標(biāo),17,6分)用波長為300 nm的光照射鋅板,電子逸出鋅板表面的最大初動能為1.2810-19 J。已知普朗克常量為6.6310-34 Js,真空中的光速為3.00108 ms-1。能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最低頻率約為() A.11014 HzB.81014 Hz C.21015 HzD.81015 Hz,五年高考,A組 統(tǒng)一命題課標(biāo)卷題組,答案B本題考查光電效應(yīng)規(guī)律。由光電效應(yīng)方程得Ek=-W0,而能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的 單色光的最低頻率0應(yīng)滿足h0=W0,聯(lián)立得0=-=81014 Hz,故選項(xiàng)B正確。,,

2、方法技巧光電效應(yīng)現(xiàn)象的判斷 能使金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最低頻率即恰好發(fā)生光電效應(yīng)的條件:照射光的能量等于金屬的逸出功。,2.(2017課標(biāo),19,6分)(多選)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,分別用頻率為a、b的單色光a、b照射到同種金屬上,測得相應(yīng)的遏止電壓分別為Ua和Ub、光電子的最大初動能分別為Eka和Ekb。h為普朗克常量。下列說法正確的是() A.若ab,則一定有Uab,則一定有EkaEkb C.若Uab,則一定有ha-Ekahb-Ekb,答案BC本題考查光電效應(yīng)方程、對遏止電壓的理解。光照射到同種金屬上,同種金屬的逸出功相同。若ab,據(jù)Ek=h-W0可知,EkaEkb,則B項(xiàng)正確。由Ek=e

3、U,可知UaUb,則A項(xiàng)錯(cuò)誤。若Ua

4、晶體的結(jié)構(gòu) D.人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu) E.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān),與入射光的強(qiáng)度無關(guān),答案ACD電子束通過雙縫產(chǎn)生干涉圖樣,體現(xiàn)的是波動性,A正確;射線在云室中留下清晰的徑跡,不能體現(xiàn)波動性,B錯(cuò)誤;衍射體現(xiàn)的是波動性,C正確;電子顯微鏡利用了電子束波長短的特性,D正確;光電效應(yīng)體現(xiàn)的是光的粒子性,E錯(cuò)誤。,考查點(diǎn)光的波動性,解題關(guān)鍵知道干涉與衍射是波的基本特征。 了解電子顯微鏡的原理是利用電子束波長短,不容易發(fā)生衍射。,,,4.2015課標(biāo),35(1),5分,0.425在某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率的關(guān)系如圖所示。若該直線

5、的斜率和截距分別為k和b,電子電荷量的絕對值為e,則普朗克常量可表示為,所用材料的逸出功可表示為。,答案ek(2分)-eb(3分),解析根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程有Ekm=h-W0,又因?yàn)镋km=eUc,得到Uc=-,所以=k,h= ek;-=b,W0=-eb。,考查點(diǎn)光電效應(yīng),解題關(guān)鍵解決圖像信息問題時(shí)要寫出橫縱坐標(biāo)軸所代表的兩物理量間的函數(shù)關(guān)系式,知道圖像中截距、斜率對應(yīng)的物理意義。,,,,考點(diǎn)二原子與原子核 5.(2018課標(biāo),14,6分)1934年,約里奧-居里夫婦用粒子轟擊鋁核Al,產(chǎn)生了第一個(gè)人工放射 性核素X:Aln+X。X的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為() A.15和28B.15和30

6、C.16和30D.17和31,答案B本題考查核反應(yīng)方程。在核反應(yīng)過程中,質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別守恒,則X的原子序數(shù)為2+13=15,X的質(zhì)量數(shù)為4+27-1=30,選項(xiàng)B正確。,規(guī)律總結(jié)核反應(yīng)方程的特點(diǎn) 核反應(yīng)過程中,質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別守恒。,,,6.(2017課標(biāo),15,6分)一靜止的鈾核放出一個(gè)粒子衰變成釷核,衰變方程為UTh He。下列說法正確的是() A.衰變后釷核的動能等于粒子的動能 B.衰變后釷核的動量大小等于粒子的動量大小 C.鈾核的半衰期等于其放出一個(gè)粒子所經(jīng)歷的時(shí)間 D.衰變后粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量,答案B本題考查天然放射現(xiàn)象、半衰期、動量守恒。靜止的原子核在衰

7、變前后動量守恒,由動量守恒定律得0=m1v1+m2v2,可知m1v1=-m2v2,故衰變后釷核的動量大小等于粒子的動量大小,選項(xiàng)B正確;而動能Ek=,由于釷核的質(zhì)量(m1)大于粒子的質(zhì)量(m2),故其動能不等,選項(xiàng) A錯(cuò)誤;鈾核的半衰期是大量的鈾核半數(shù)發(fā)生衰變所用的時(shí)間,而不是放出一個(gè)粒子所經(jīng)歷的時(shí)間,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;原子核衰變前后質(zhì)量數(shù)守恒,衰變時(shí)放出核能,質(zhì)量虧損,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。,關(guān)聯(lián)知識原子核衰變前后動量守恒、質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒;動能和動量與質(zhì)量的關(guān)系;半衰期的定義及其含義。,,7.(2017課標(biāo),17,6分)大科學(xué)工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來發(fā)電。氘核聚變反應(yīng)方程是:H

8、n。已知H的質(zhì)量為2.013 6 uHe的質(zhì)量為3.015 0 un的質(zhì)量為1.008 7 u,1 u=931 MeV/c2。氘核聚變反應(yīng)中釋放的核能約為() A.3.7 MeVB.3.3 MeV C.2.7 MeVD.0.93 MeV,答案B聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為m=(22.013 6-3.015 0-1.008 7) u=0.003 5 u,則釋放的核能為E=mc2=0.003 5931 MeV3.3 MeV,B正確。,方法技巧由質(zhì)量虧損計(jì)算核能 由m計(jì)算核反應(yīng)過程中釋放的核能時(shí),若m以u為單位,可由1 u=931 MeV/c2,得到釋放的以MeV為單位的核能;若m以kg為單位,則由質(zhì)能方

9、程E=mc2獲得以J為單位的釋放的核能。,,,8.2016課標(biāo),35(1),5分(多選)一靜止的鋁原子核Al俘獲一速度為1.0107 m/s的質(zhì)子p后,變 為處于激發(fā)態(tài)的硅原子核Si*。下列說法正確的是() A.核反應(yīng)方程為pAlSi* B.核反應(yīng)過程中系統(tǒng)動量守恒 C.核反應(yīng)過程中系統(tǒng)能量不守恒 D.核反應(yīng)前后核子數(shù)相等,所以生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和 E.硅原子核速度的數(shù)量級為105 m/s,方向與質(zhì)子初速度的方向一致,答案ABE質(zhì)子p即H,核反應(yīng)方程為pAlSi*,A項(xiàng)正確;核反應(yīng)過程遵循動量守恒定 律,B項(xiàng)正確;核反應(yīng)過程中系統(tǒng)能量守恒,C項(xiàng)錯(cuò)誤;在核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒,但會發(fā)生質(zhì)

10、量虧損,所以D項(xiàng)錯(cuò)誤;設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為m,則Si*的質(zhì)量為28m,由動量守恒定律有mv0=28mv,得v= = m/s3.6105 m/s,方向與質(zhì)子的初速度方向相同,故E項(xiàng)正確。,考查點(diǎn)核反應(yīng),規(guī)律總結(jié)核反應(yīng)過程遵守動量守恒定律,核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒,但會發(fā)生質(zhì)量虧損。,,,9.2014課標(biāo),35(1),6分,0.537(多選)關(guān)于天然放射性,下列說法正確的是() A.所有元素都可能發(fā)生衰變 B.放射性元素的半衰期與外界的溫度無關(guān) C.放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性 D.、和三種射線中,射線的穿透能力最強(qiáng) E.一個(gè)原子核在一次衰變中可同時(shí)放出、和三種射線,答案BCD原子

11、序數(shù)大于或等于83的元素,都能發(fā)生衰變,而原子序數(shù)小于83的部分元素能發(fā)生衰變,故A錯(cuò)。放射性元素的衰變是原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化,與核外電子的得失及環(huán)境溫度無關(guān),故B、C項(xiàng)正確。在、、三種射線中,、為帶電粒子,穿透本領(lǐng)較弱,射線不帶電,具有較強(qiáng)的穿透本領(lǐng),故D項(xiàng)正確。一個(gè)原子核不能同時(shí)發(fā)生衰變和衰變,故E項(xiàng)錯(cuò)誤。,考查點(diǎn)天然放射性,易錯(cuò)警示學(xué)生容易選錯(cuò)的是E,認(rèn)為衰變中可同時(shí)放出、、三種射線。實(shí)際上任何一個(gè)原子核不能同時(shí)發(fā)生衰變和衰變,要么是衰變,放出和兩種射線;要么是衰變,放出和兩種射線。,,,,10.2014課標(biāo),35(1),5分,0.336(多選)在人類對微觀世界進(jìn)行探索的過程中,科學(xué)實(shí)驗(yàn)

12、起到了非常重要的作用。下列說法符合歷史事實(shí)的是() A.密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測出了基本電荷的數(shù)值 B.貝克勒爾通過對天然放射現(xiàn)象的研究,發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核 C.居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙(Po)和鐳(Ra)兩種新元素 D.盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了在原子核內(nèi)部存在質(zhì)子 E.湯姆遜通過陰極射線在電場和磁場中偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成的,并測出了該粒子的比荷,答案ACE密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測出了基本電荷的數(shù)值,選項(xiàng)A正確;原子中存在原子核是盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的,選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤;居里夫婦發(fā)現(xiàn)釙和鐳是從瀝青鈾礦中分離出來的,選項(xiàng)C正確;湯姆遜通過陰極射線在電場和磁場中

13、的偏轉(zhuǎn),發(fā)現(xiàn)陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成的,并測出其比荷,選項(xiàng)E正確。,考查點(diǎn)物理學(xué)史,應(yīng)試指導(dǎo)物理學(xué)史是高考考查的一個(gè)基本內(nèi)容。對高中物理學(xué)習(xí)中涉及的有關(guān)物理學(xué)史的內(nèi)容要引起重視,避免在這一個(gè)環(huán)節(jié)上失分。,,,,11.2016課標(biāo),35(1),5分在下列描述核過程的方程中,屬于衰變的是,屬于衰變的是,屬于裂變的是,屬于聚變的是。(填正確答案標(biāo)號) ACNeBPSe CUThHeDNHeOH EUnXeSr+nFHHHen,答案CABEF,解析天然放射性元素自發(fā)地放出粒子(即氦核He)的衰變屬于衰變;放出粒子的衰變屬 于衰變;重核分裂成幾個(gè)中等質(zhì)量原子核的現(xiàn)象為核裂變;輕原子核聚合成較重原子核

14、的反應(yīng)為核聚變。,考查點(diǎn)核反應(yīng)方程,解題關(guān)鍵知道衰變與衰變是放射性元素分別放出粒子和粒子的衰變。 知道裂變是重核分裂成幾個(gè)中等質(zhì)量的核,聚變是輕核結(jié)合成較重的核。,,,,考點(diǎn)一波粒二象性 1.(2017北京理綜,18,6分)2017年年初,我國研制的“大連光源”極紫外自由電子激光裝置,發(fā)出了波長在100 nm(1 nm=10-9 m)附近連續(xù)可調(diào)的世界上最強(qiáng)的極紫外激光脈沖。大連光源因其光子的能量大、密度高,可在能源利用、光刻技術(shù)、霧霾治理等領(lǐng)域的研究中發(fā)揮重要作用。 一個(gè)處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個(gè)分子,但又不會把分子打碎。據(jù)此判斷,能夠電離一個(gè)分子的能量約為(取普朗克常量h

15、=6.610-34 Js,真空光速c=3108 m/s)() A.10-21 JB.10-18 JC.10-15 JD.10-12 J,B組 自主命題?。▍^(qū)、市）卷題組,答案B由題意知,電離一個(gè)分子的能量等于照射分子的光子能量,E=h=h=210-18 J,故選 項(xiàng)B正確。,,2.(2017上海單科,2,3分)光子的能量與其() A.頻率成正比B.波長成正比 C.速度成正比D.速度平方成正比,答案A由E=h、c=得E=h=h,可見光子的能量與其頻率成正比、與其波長成反比,A 正確,B錯(cuò)誤。由于任意能量的光子在真空中傳播的速度都是相同的,故C、D皆錯(cuò)誤。,易錯(cuò)點(diǎn)撥關(guān)于光子的能量 光子的能量不能理

16、解為動能,不能由動能的定義式Ek=mv2來處理光子能量的問題,謹(jǐn)記愛因 斯坦的光子說、質(zhì)能方程是關(guān)鍵。,,,3.2015江蘇單科,12C(1)(多選)波粒二象性是微觀世界的基本特征,以下說法正確的有() A.光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性 B.熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動性 C.黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的波動性解釋 D.動能相等的質(zhì)子和電子,它們的德布羅意波長也相等,答案AB黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的粒子性解釋,C錯(cuò)誤;由=,p=,得=, 動能相等的質(zhì)子和電子質(zhì)量相差很多,所以德布羅意波長不相等,D錯(cuò)誤。,,4.2018江蘇單科,12C(2)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,用波長為0的單色光A

17、照射某金屬板時(shí),剛好有光電子從金屬表面逸出。當(dāng)波長為 的單色光B照射該金屬板時(shí),光電子的最大初動能為 ,A、B兩種光子的動量之比為。(已知普朗克常量為h、光速為c),答案12,解析由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知EkA=h-W0=0,得W0=h EkB=h-h= A種光子的動量pA= B種光子的動量pB== 得pApB=12,易錯(cuò)警示動量定理是矢量式,應(yīng)先選定正方向,注意初末狀態(tài)速度的正負(fù)。,,,,考點(diǎn)二原子與原子核 5.(2018天津理綜,1,6分)國家大科學(xué)工程中國散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功,獲得中子束流,可以為諸多領(lǐng)域的研究和工業(yè)應(yīng)用提供先進(jìn)的研究平臺。下列核反應(yīng)

18、中放出的粒子為中子的是() A N俘獲一個(gè)粒子,產(chǎn)生O并放出一個(gè)粒子 BAl俘獲一個(gè)粒子,產(chǎn)生P并放出一個(gè)粒子 CB俘獲一個(gè)質(zhì)子,產(chǎn)生Be并放出一個(gè)粒子 DLi俘獲一個(gè)質(zhì)子,產(chǎn)生He并放出一個(gè)粒子,答案B本題考查核反應(yīng)方程。由核反應(yīng)過程中遵循質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)均守恒的原則,可寫出選項(xiàng)中的四個(gè)核反應(yīng)方程N(yùn)+HeOH,選項(xiàng)A錯(cuò)誤AlHePn,選項(xiàng)B正確。 BeHe,選項(xiàng)C錯(cuò)誤LiHHeHe,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。,解題關(guān)鍵核反應(yīng)中的兩守恒 根據(jù)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)均守恒的原則,寫出核反應(yīng)方程,同時(shí)應(yīng)熟記幾種常用的微觀粒子的表示方法。,,6.(2017上海單科,1,3分)由放射性元素放出的氦核流被稱為()

19、A.陰極射線B.射線 C.射線 D.射線,答案B在天然放射現(xiàn)象中,放出、、三種射線,其中射線屬于氦核流,選項(xiàng)B正確。,知識拓展對三種射線的認(rèn)識 天然放射現(xiàn)象中,放出的三種射線均來自于衰變的原子核,其中射線是高速運(yùn)動的氦核,射線是原子核中的中子衰變成質(zhì)子時(shí)放出的電子流,而射線是衰變后新核放出的高頻率光子流。,,,7.(2017上海單科,3,3分)在同位素氫、氘、氚的核內(nèi)具有相同的() A.核子數(shù)B.電子數(shù) C.中子數(shù)D.質(zhì)子數(shù),答案D同位素是指在原子核中的質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的元素,故氫、氘、氚的核內(nèi)具有相同的質(zhì)子數(shù),D項(xiàng)正確。,易錯(cuò)點(diǎn)撥對原子核的各種數(shù)量名稱,易混淆,應(yīng)分別認(rèn)識清楚。對某個(gè)

20、元素X,其中A稱為質(zhì) 量數(shù),等于核中質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)的總和;Z為核電荷數(shù),等于核中質(zhì)子數(shù);核中的中子數(shù)為A與Z之差。在中性原子中的核外電子數(shù)等于核中質(zhì)子數(shù)。,,,8.(2017天津理綜,1,6分)我國自主研發(fā)制造的國際熱核聚變核心部件在國際上率先通過權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證,這是我國對國際熱核聚變項(xiàng)目的重大貢獻(xiàn)。下列核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是() A.HHHenBNHeOH CHeAlPnDUnBaKr+n,答案A選項(xiàng)A是質(zhì)量小的核結(jié)合成質(zhì)量較大的核,屬于核聚變。選項(xiàng)B是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的人工轉(zhuǎn)變方程。選項(xiàng)C是約里奧居里夫婦發(fā)現(xiàn)人工放射性同位素的人工轉(zhuǎn)變方程。選項(xiàng)D是鈾核在中子轟擊下分裂為中等質(zhì)量的核的過程

21、,屬于核裂變。,,9.(2015天津理綜,1,6分)物理學(xué)重視邏輯,崇尚理性,其理論總是建立在對事實(shí)觀察的基礎(chǔ)上。下列說法正確的是() A.天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的 B.電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識到原子具有核式結(jié)構(gòu) C.粒子散射實(shí)驗(yàn)的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的 D.密立根油滴實(shí)驗(yàn)表明核外電子的軌道是不連續(xù)的,答案A粒子散射實(shí)驗(yàn)的重要發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識到原子具有核式結(jié)構(gòu),B、C項(xiàng)錯(cuò)誤;密立根的油滴實(shí)驗(yàn)測出了電子的電荷量,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,,10.2015福建理綜,30(1),6分下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識,其中正確的是() A.射線是高速運(yùn)動的電子流 B.氫原子輻射光子后,其繞核運(yùn)動的電子動能增大

22、 C.太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的重核裂變 DBi的半衰期是5天,100克Bi經(jīng)過10天后還剩下50克,答案B射線是光子流,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;氫原子輻射光子后能量減小,軌道半徑減小,其繞核運(yùn)動的電子動能增大,總能量減小,選項(xiàng)B正確;太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的氫核聚變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由m=,n==2得m== g=25 g,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。,,11.(2015北京理綜,14,6分)下列核反應(yīng)方程中,屬于衰變的是() A.NHeOHBUThHe CHHHenDThPae,答案BA項(xiàng)屬于原子核的人工轉(zhuǎn)變,B項(xiàng)屬于衰變,C項(xiàng)屬于聚變反應(yīng),D項(xiàng)屬于衰變。,,12.(2015重慶理綜,1,6分)圖中曲

23、線a、b、c、d為氣泡室中某放射物發(fā)生衰變放出的部分粒子的徑跡,氣泡室中磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里。以下判斷可能正確的是() A.a、b為粒子的徑跡 B.a、b為粒子的徑跡 C.c、d為粒子的徑跡 D.c、d為粒子的徑跡,答案D粒子不帶電,不會發(fā)生偏轉(zhuǎn),故B錯(cuò)。由左手定則可判定,a、b粒子帶正電,c、d粒子帶負(fù)電,又知粒子帶正電,粒子帶負(fù)電,故A、C均錯(cuò),D正確。,,13.(2015廣東理綜,18,6分)(多選)科學(xué)家使用核反應(yīng)獲取氚,再利用氘和氚的核反應(yīng)獲得能量。核反應(yīng)方程分別為:X+YH+4.9 MeV和 HHHe+X+17.6 MeV。下列表述正 確的有() A.X是中子 B.Y的質(zhì)子

24、數(shù)是3,中子數(shù)是6 C.兩個(gè)核反應(yīng)都沒有質(zhì)量虧損 D.氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng),答案AD設(shè)X、Y的電荷數(shù)分別為Z、Z,質(zhì)量數(shù)分別為A、A,由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒有:A+A=4+3,2+3=A+4,Z+Z=2+1,1+1=2+Z,可得A=1,A=6,Z=0,Z=3,故X是中子,Y是Li,A正確; 由Li知Y的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)都是3,故B錯(cuò)誤;兩個(gè)核反應(yīng)中都釋放了能量,故都有質(zhì)量虧損,C 錯(cuò)誤;氘和氚的核反應(yīng)中質(zhì)量較小的核結(jié)合成了質(zhì)量較大的核,故D正確。,,14.2015江蘇單科,12C(2)(3)(2)核電站利用原子核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)放出的巨大能量進(jìn)行發(fā)電U是 核電站常用的核燃料。U受一個(gè)中子轟擊后裂

25、變成Ba和Kr兩部分,并產(chǎn)生個(gè) 中子。要使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生,裂變物質(zhì)的體積要(選填“大于”或“小于”)它的臨界體積。 (3)取質(zhì)子的質(zhì)量mp=1.672 610-27 kg,中子的質(zhì)量mn=1.674 910-27 kg,粒子的質(zhì)量m=6.646 710-27 kg,光速c=3.0108 m/s。請計(jì)算粒子的結(jié)合能。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),答案(2)3大于(3)4.310-12 J,解析(2)由UnBaKr+n可知,會產(chǎn)生3個(gè)中子,要使裂變持續(xù)進(jìn)行(鏈?zhǔn)椒磻?yīng)),裂變 物質(zhì)的體積需大于它的臨界體積。 (3)組成粒子的核子與粒子的質(zhì)量差為m=(2mp+2mn)-m 結(jié)合能E=mc2 代入數(shù)據(jù)得E

26、=4.310-12 J,,,15.(2017北京理綜,23,18分)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,一個(gè)靜止的放射性原子核發(fā)生了一次衰變。放射出的粒子He)在與磁場垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,其軌道半徑為R。 以m、q分別表示粒子的質(zhì)量和電荷量。 (1)放射性原子核用X表示,新核的元素符號用Y表示,寫出該衰變的核反應(yīng)方程。 (2)粒子的圓周運(yùn)動可以等效成一個(gè)環(huán)形電流,求圓周運(yùn)動的周期和環(huán)形電流大小。 (3)設(shè)該衰變過程釋放的核能都轉(zhuǎn)化為粒子和新核的動能,新核的質(zhì)量為M,求衰變過程的質(zhì)量虧損m。,答案見解析,解析(1XYHe (2)設(shè)粒子的速度大小為v,由qvB=m,T=,得 粒子在磁場中運(yùn)動周期T=

27、 環(huán)形電流大小I== (3)由qvB=m,得v= 設(shè)衰變后新核Y的速度大小為v,系統(tǒng)動量守恒 Mv-mv=0 v== 由mc2=Mv2+mv2 得m= 說明:若利用M=m解答,亦可。,,考點(diǎn)一波粒二象性 1.(2016天津理綜,2,6分)如圖是a、b兩光分別經(jīng)過同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣,則() A.在同種均勻介質(zhì)中,a光的傳播速度比b光的大 B.從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時(shí)a光臨界角大 C.照射在同一金屬板上發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),a光的飽和電流大 D.若兩光均由氫原子能級躍遷產(chǎn)生,產(chǎn)生a光的能級能量差大,C組 教師專用題組,答案D由a、b兩束光的干涉圖樣結(jié)合x=知,ab、nanb,由

28、n=知va

29、了光電效應(yīng),下列說法正確的是() A.增大入射光的強(qiáng)度,光電流增大 B.減小入射光的強(qiáng)度,光電效應(yīng)現(xiàn)象消失 C.改用頻率小于的光照射,一定不發(fā)生光電效應(yīng) D.改用頻率大于的光照射,光電子的最大初動能變大,答案AD增大入射光強(qiáng)度,使單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)增加,因此光電流增大,選項(xiàng)A正確;能否發(fā)生光電效應(yīng)與照射光的頻率有關(guān),與強(qiáng)度無關(guān),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)照射光的頻率小于,但仍大于極限頻率時(shí)發(fā)生光電效應(yīng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由Ekm=h-W0,增加照射光的頻率,光電子的最大初動能變大,選項(xiàng)D正確。,,3.(2013北京理綜,20,6分)以往我們認(rèn)識的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng),即一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)只能吸收到一

30、個(gè)光子而從金屬表面逸出。強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對于光電效應(yīng)的認(rèn)識,用強(qiáng)激光照射金屬,由于其光子密度極大,一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)吸收多個(gè)光子成為可能,從而形成多光子光電效應(yīng),這已被實(shí)驗(yàn)證實(shí)。 光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖。用頻率為的普通光源照射陰極K,沒有發(fā)生光電效應(yīng)。換用同樣頻率的強(qiáng)激光照射陰極K,則發(fā)生了光電效應(yīng);此時(shí),若加上反向電壓U,即將陰極K接電源正極,陽極A接電源負(fù)極,在K、A之間就形成了使光電子減速的電場。逐漸增大U,光電流會逐漸減小;當(dāng)光電流恰好減小到零時(shí),所加反向電壓U可能是下列的(其中W為逸出功,h為普朗克常,量,e為電子電量)() A.U=-B.U=- C.U=2h-WD.U=-

31、,答案B同頻率的光照射陰極K,普通光不能使其發(fā)生光電效應(yīng),而強(qiáng)激光能使其發(fā)生光電效應(yīng),說明一個(gè)電子吸收了多個(gè)光子。設(shè)吸收的光子個(gè)數(shù)為n,光電子逸出的最大初動能為Ek,由光電效應(yīng)方程知:Ek=nh-W(n2);光電子逸出后克服減速電場做功,由動能定理知Ek=eU,聯(lián)立上述兩式得U=-,當(dāng)n=2時(shí),即為B選項(xiàng),其他選項(xiàng)均不可能。,4.(2013上海單科,2,2分)當(dāng)用一束紫外線照射鋅板時(shí),產(chǎn)生了光電效應(yīng),這時(shí)() A.鋅板帶負(fù)電 B.有正離子從鋅板逸出 C.有電子從鋅板逸出D.鋅板會吸附空氣中的正離子,答案C鋅板在紫外線的照射下產(chǎn)生了光電效應(yīng),說明鋅板上有光電子飛出,所以鋅板帶正電,C正確,A

32、、B、D錯(cuò)誤。,,5.2014山東理綜,39(1)氫原子能級如圖,當(dāng)氫原子從n=3躍遷到n=2的能級時(shí),輻射光的波長為656 nm。以下判斷正確的是。(雙選,填正確答案標(biāo)號),a.氫原子從n=2躍遷到n=1的能級時(shí),輻射光的波長大于656 nm b.用波長為325 nm的光照射,可使氫原子從n=1躍遷到n=2的能級 c.一群處于n=3能級上的氫原子向低能級躍遷時(shí)最多產(chǎn)生3種譜線,d.用波長為633 nm的光照射,不能使氫原子從n=2躍遷到n=3的能級,答案cd,解析由E初-E終=h=h可知,氫原子躍遷時(shí)始末能級差值越大,輻射的光子能量越高、波長越 短,由能級圖知E3-E2

33、。由=得=121.6 nm<325 nm,故b錯(cuò)誤。由 =3可知c正確。因躍遷中所吸收光子的能量必須等于始末能級的差值,即從n=2躍遷到n=3 的能級時(shí)必須吸收=656 nm的光子,故d正確。,,6.(2013浙江自選,14,10分)小明用金屬銣為陰極的光電管,觀測光電效應(yīng)現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖甲所示。已知普朗克常量h=6.6310-34 Js。 (1)圖甲中電極A為光電管的(填“陰極”或“陽極”); (2)實(shí)驗(yàn)中測得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率之間的關(guān)系如圖乙所示,則銣的截止頻率c=Hz,逸出功W0=J; (3)如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率=7.001014 Hz,則產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek

34、=J。,答案(1)陽極 (2)(5.125.18)1014(3.393.43)10-19 (3)(1.211.25)10-19,解析(1)由光電管的結(jié)構(gòu)知,A為陽極;(2)Uc-圖像中橫軸的截距表示截止頻率c,逸出功W0=hc;(3)由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程Ek=h-W0,可求結(jié)果。,,7.(2016浙江自選,14.2,6分)金屬鈉的逸出功為2.29 eV。波長為420 nm的紫光照射在金屬鈉表面產(chǎn)生光電效應(yīng)(普朗克常量h=6.6310-34 Js,1 eV=1.610-19 J,c=3.0108 m/s)。求 (1)入射光子的能量; (2)光電子的最大初動能。,答案(1)2.96 eV(2)

35、0.67 eV,解析(1)入射光子的能量E==4.7410-19 J=2.96 eV (2)由光電效應(yīng)方程得Ek=E-W0=0.67 eV,評析本題考查光電效應(yīng)的基礎(chǔ)內(nèi)容、光電效應(yīng)方程的基本應(yīng)用,難度較易。,,,,考點(diǎn)二原子與原子核 8.(2016浙江自選,14.1,4分)以下說法正確的是() A.氫原子的能量是量子化的 B.在核反應(yīng)過程中,質(zhì)子數(shù)守恒 C.半衰期越大,原子核衰變越快 D.如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力,系統(tǒng)的總動量一定為零,答案A根據(jù)玻爾原子理論,氫原子的能量是量子化的,A項(xiàng)正確;核反應(yīng)中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒,質(zhì)子數(shù)不一定守恒,B項(xiàng)錯(cuò)誤;半衰期是指大量原子核衰變時(shí),有半數(shù)原子核衰變所

36、用的時(shí)間,半衰期越大,原子核衰變越慢,C項(xiàng)錯(cuò)誤;系統(tǒng)不受外力或所受合外力為零,系統(tǒng)總動量保持不變,不一定為零,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,,9.2013課標(biāo),35(1),5分,0.27(多選)關(guān)于原子核的結(jié)合能,下列說法正確的是() A.原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 B.一重原子核衰變成粒子和另一原子核,衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能 C.銫原子核Cs)的結(jié)合能小于鉛原子核Pb)的結(jié)合能 D.比結(jié)合能越大,原子核越不穩(wěn)定 E.自由核子組成原子核時(shí),其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能,答案ABC由原子核的結(jié)合能定義可知,原子核分解成自由核子時(shí)所需的最小能量為原子核

37、的結(jié)合能,選項(xiàng)A正確;重原子核衰變過程中有質(zhì)量虧損,即有能量放出,因此原子核衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于衰變前的結(jié)合能,選項(xiàng)B正確;銫原子核比鉛原子核的核子數(shù)少,因此其結(jié)合能小,選項(xiàng)C正確;比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;自由核子組成原子核時(shí),其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量等于該原子核的結(jié)合能,選項(xiàng)E錯(cuò)誤。,考查點(diǎn)結(jié)合能,解題關(guān)鍵知道結(jié)合能是原子核分解成自由核子時(shí)需要的最小能量。比結(jié)合能是原子核的結(jié)合能與核子數(shù)之比。 了解原子核的核子數(shù)多結(jié)合能就大,但比結(jié)合能不一定大。,,,10.(2013重慶理綜,2,6分)鈾是常用的一種核燃料,若它的原子核發(fā)生了如下的裂變反應(yīng)U na+b+n 則a+b可能

38、是() AXeKrBBaKr CBaSrDXeSr,答案D根據(jù)核反應(yīng)中的質(zhì)量數(shù)守恒可知,a+b的質(zhì)量數(shù)應(yīng)為235+1-2=234,質(zhì)子數(shù)應(yīng)為92,A項(xiàng)中的質(zhì)量數(shù)為140+93=233,B項(xiàng)中質(zhì)量數(shù)是141+92=233,C項(xiàng)中質(zhì)量數(shù)為141+93=234,質(zhì)子數(shù)為56+38=94,D項(xiàng)中質(zhì)量數(shù)為140+94=234,質(zhì)子數(shù)為54+38=92,綜上可知,答案為D。,,11.2013福建理綜,30(1),6分在盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)中,金箔中的原子核可以看做靜止不動,下列各圖畫出的是其中兩個(gè)粒子經(jīng)歷金箔散射過程的徑跡,其中正確的是(),答案C金箔中的原子核與粒子都帶正電,粒子接近原子核過程中受到斥力而

39、不是引力作用,A、D錯(cuò)誤;由原子核對粒子的斥力作用及物體做曲線運(yùn)動的條件,知曲線軌跡的凹側(cè)應(yīng)指向受力一方,選項(xiàng)B錯(cuò)、C對。,,12.(2013天津理綜,1,6分)下列說法正確的是() A.原子核發(fā)生衰變時(shí)要遵守電荷守恒和質(zhì)量守恒的規(guī)律 B.射線、射線、射線都是高速運(yùn)動的帶電粒子流 C.氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷只能輻射特定頻率的光子 D.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光電子的動能只與入射光的強(qiáng)度有關(guān),答案C原子核發(fā)生衰變時(shí)有質(zhì)量虧損,質(zhì)量不守恒,選項(xiàng)A錯(cuò)。射線是光子流,不是帶電粒子流,選項(xiàng)B錯(cuò)。氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷,輻射的光子能量h=Em-En,即只能輻射特定頻率的光子,C項(xiàng)正確。光電效應(yīng)的光電子動能Ek=

40、h-W0,與入射光頻率有關(guān),而與入射光強(qiáng)度無關(guān),D項(xiàng)錯(cuò)誤。,,13.(2013上海單科,7,2分)在一個(gè)U原子核衰變?yōu)橐粋€(gè)Pb原子核的過程中,發(fā)生衰變的次 數(shù)為() A.6次B.10次C.22次C.32次,答案A設(shè)原子核衰變過程中發(fā)生了n次衰變、m次衰變,由核衰變規(guī)律及衰變前后質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒得4n=238-206,2n-m=92-82,解得n=8,m=6,故A正確。,,14.(2012全國,15,6分U經(jīng)過m次衰變和n次衰變,變成Pb,則() A.m=7,n=3 B.m=7,n=4 C.m=14,n=9D.m=14,n=18,答案B衰變方程為UPb+He+e,由質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒得:m

41、=7,n=4,因而B項(xiàng)正 確。,,15.(2011全國,18,6分)已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1,激發(fā)態(tài)能量En=E1/n2,其中n=2,3,。用h表示普朗克常量,c表示真空中的光速。能使氫原子從第一激發(fā)態(tài)電離的光子的最大波長為( ) A.-B.-C.-D.-,答案C處于第一激發(fā)態(tài)時(shí)n=2,故其能量E2=,電離時(shí)釋放的能量E=0-E2=-,而光子能 量E=,則解得=-,故C正確,A、B、D均錯(cuò)。,,16.2010課標(biāo),35(1),5分用頻率為0的光照射大量處于基態(tài)的氫原子,在所發(fā)射的光譜中僅能觀測到頻率分別為1、2、3的三條譜線,且321,則() A.0<1 B.3=2+1 C.0=1+2+

42、3D.=+,答案B因?yàn)閮H發(fā)射出三種頻率的光子,且321,所以h3=E3-E1,h2=E2-E1,h1=E3-E2,所以h3=h2+h1,故B項(xiàng)對,C、D項(xiàng)錯(cuò);入射光子h0=h3,所以01,A項(xiàng)錯(cuò)。,,17.(2010全國 ,14,6分)原子核U經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵雍薚h,繼而經(jīng)放射性衰變變 為原子核Pa,再經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵雍薝。放射性衰變、和依次為() A.衰變、衰變和衰變 B.衰變、衰變和衰變 C.衰變、衰變和衰變 D.衰變、衰變和衰變,答案A由電荷數(shù)守恒與質(zhì)量數(shù)守恒可分別寫出衰變?yōu)門hHe,衰變?yōu)門h Pae,衰變?yōu)閁e,故答案為A。,,18.(2010全國,14,6分)原子核X與氘核

43、H反應(yīng)生成一個(gè)粒子和一個(gè)質(zhì)子。由此可知( ) A.A=2,Z=1B.A=2,Z=2 C.A=3,Z=3D.A=3,Z=2,答案D該核反應(yīng)的方程式為XHHeH,由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得:A=4+1-2=3,Z=2+ 1-1=2,故答案為D。,,19.(2009全國,16,6分)氦氖激光器能產(chǎn)生三種波長的激光,其中兩種波長分別為1=0.632 8 m,2=3.39 m。已知波長為1的激光是氖原子在能級間隔為E1=1.96 eV的兩個(gè)能級之間躍遷產(chǎn)生的。用E2表示產(chǎn)生波長為2的激光所對應(yīng)的躍遷的能級間隔,則E2的近似值為() A.10.50 eVB.0.98 eV C.0.53 eV D.0.36 e

44、V,答案D由躍遷公式得E1=,E2=,聯(lián)立可得E2=E1=0.36 eV,選項(xiàng)D對。,,20.(2009全國,18,6分)(多選)氫原子的部分能級如圖所示,已知可見光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之間。由此可推知,氫原子() A.從高能級向n=1能級躍遷時(shí)發(fā)出的光的波長比可見光的短 B.從高能級向n=2能級躍遷時(shí)發(fā)出的光均為可見光 C.從高能級向n=3能級躍遷時(shí)發(fā)出的光的頻率比可見光的高 D.從n=3能級向n=2能級躍遷時(shí)發(fā)出的光為可見光,答案AD由E=h=h知,光子能量越大時(shí)光的頻率越高、波長越短。從高能級向n=1能級 躍遷時(shí)光子能量為EE2-E1=10.2 eV,A正確。從高能

45、級向n=2的能級躍遷時(shí)發(fā)出的光子能量為E3- E2E-E2,即1.89 eVE3.40 eV,可見有一部分光處于紫外線區(qū)域,B錯(cuò)誤。從高能級向n=3的能級躍遷時(shí),光子能量最高E=-E3=1.51 eV,比可見光光子能量小,C錯(cuò)誤。從n=3能級向n=2能級躍遷時(shí)光子能量E=E3-E2=1.89 eV,D正確。,21.2015山東理綜,39(1)14C發(fā)生放射性衰變成為14N,半衰期約5 700年。已知植物存活期間,其體內(nèi)14C與12C的比例不變;生命活動結(jié)束后,14C的比例持續(xù)減少?，F(xiàn)通過測量得知,某古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一。下列說法正確的是。(雙選,填正確答案標(biāo)號

46、) a.該古木的年代距今約5 700年 b.12C、13C、14C具有相同的中子數(shù) c.14C衰變?yōu)?4N的過程中放出射線 d.增加樣品測量環(huán)境的壓強(qiáng)將加速14C的衰變,解析古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代樣品的二分之一,說明該古木恰好經(jīng)歷了一個(gè)半衰期的時(shí)間,故a正確。12C、13C、14C具有相同的質(zhì)子數(shù)、不同的中子數(shù),故b錯(cuò)。14C的衰變方程為:CNe,可見c正確。放射性元素的半衰期與外界因素?zé)o關(guān),故d錯(cuò)。,答案ac,,,22.2013課標(biāo),35(1),6分,0.549一質(zhì)子束入射到靜止靶核Al上,產(chǎn)生如下核反應(yīng): pAlX+n 式中p代表質(zhì)子,n代表中子,X代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核。由反應(yīng)式

47、可知,新核X的質(zhì)子數(shù)為,中子數(shù)為。,答案1413,解析p代表質(zhì)子,符號為H,n代表中子,符號為n,根據(jù)核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可 知HAlSin,則新核X的質(zhì)子數(shù)為14,中子數(shù)為27-14=13。,考查點(diǎn)核反應(yīng)方程,解題關(guān)鍵牢記核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒和常見的粒子的符號、電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)。,,,,23.2011課標(biāo),35(1),6分在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為0,該金屬的逸出功為。若用波長為(<0)的單色光做該實(shí)驗(yàn),則其遏止電壓為。已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h。,答案 (寫為 也可),解析設(shè)金屬的截止頻率為0,則該金屬的逸出功W0=h0

48、=h;對光電子,由動能定理得eU0=h -W0,解得U0=,,,24.2015海南單科,17(2),8分運(yùn)動的原子核X放出粒子后變成靜止的原子核Y。已知X、Y 和粒子的質(zhì)量分別是M、m1和m2,真空中的光速為c,粒子的速度遠(yuǎn)小于光速。求反應(yīng)后與反應(yīng)前的總動能之差以及粒子的動能。,答案(M-m1-m2)c2c2,解析設(shè)衰變前原子核X的速度為v0,衰變后放出的粒子的速度為v,由動量守恒有: Mv0=m2v 再由反應(yīng)中能量守恒有 M=m2v2-E 由愛因斯坦質(zhì)能方程有 E=mc2 而m=M-(m1+m2) 解之有 E=m2v2-M=M-(m1+m2)c2=(M-m1-m2)c2 Ek=m2v2==c

49、2,,,考點(diǎn)一波粒二象性 1.(2018云南保山第二次市級統(tǒng)測,14)下列說法正確的是() A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)了中子,被稱為“中子之父” B.玻爾理論指出原子可以處于連續(xù)的能量狀態(tài)中 C.普朗克的粒子散射實(shí)驗(yàn),奠定了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 D.康普頓研究石墨對X射線的散射,證實(shí)了光子有動量,進(jìn)一步揭示了光的粒子性,三年模擬,A組 20162018年高考模擬基礎(chǔ)題組,答案D查德威克在用粒子轟擊鈹核的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了中子,故A錯(cuò)誤。玻爾理論認(rèn)為原子的能量是量子化的,不連續(xù)的,故B錯(cuò)誤。盧瑟福用粒子轟擊金箔而產(chǎn)生散射,在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,他提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型,故C錯(cuò)誤。,,2.(2018廣西防城港1月模

50、擬,14)氫原子能級示意圖如圖所示,大量處于n=4能級的靜止氫原子,輻射出光子后,能使金屬鎢發(fā)生光電效應(yīng),已知鎢的逸出功為4.54 eV,下述說法中正確的是 () A.氫原子輻射的光子都能使鎢發(fā)生光電效應(yīng) B.光電子的最大初動能為8.21 eV C.鎢能吸收兩個(gè)從n=4向n=2能級躍遷的光子而發(fā)生光電效應(yīng) D.氫原子輻射一個(gè)光子后,氫原子核外電子的速率減小,答案B大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷可發(fā)出6種光子,這六種光子中由n=4、3、2能級向基態(tài)躍遷時(shí)放出的光子能量大于鎢的逸出功,可使鎢發(fā)生光電效應(yīng),其余3種光子不能使鎢發(fā)生光電效應(yīng),A錯(cuò)誤;最大的光子能量為E=E4-E1=12.75

51、eV,根據(jù)光電效應(yīng)方程得Ekm=E-W0=8.21 eV,B正確;金屬只吸收大于極限頻率的光子,發(fā)生光電效應(yīng),C錯(cuò)誤;氫原子輻射一個(gè)光子后,氫原子核外電子到半徑較小的軌道上運(yùn)動,運(yùn)動的速率增大,D錯(cuò)誤。,3.(2018西南名校質(zhì)量檢測,14)如圖所示為氫原子的部分能級圖,以下判斷正確的是() A.處于n=3能級的氫原子可以吸收任意頻率的光子 B.欲使處于基態(tài)的氫原子被激發(fā),可用12.09 eV的光子照射 C.一個(gè)氫原子從n=4的狀態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí),最多可以輻射出6種不同頻率的光子 D.用n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光照射金屬鉑(逸出功為6.34 eV)時(shí)不能發(fā)生光電效應(yīng),答案B處于n=3能

52、級的氫原子吸收的光子能量必須等于兩能級間的能級差或大于1.51 eV,故A錯(cuò)誤;根據(jù)玻爾理論,用12.09 eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子時(shí),吸收光子后氫原子的能量為12.09 eV+(-13.6 eV)=-1.51 eV,所以能從基態(tài)發(fā)生躍遷,躍遷到n=3能級,故B正確;一個(gè)氫原子從n=4的狀態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí),最多可輻射出3種不同頻率的光子,故C錯(cuò)誤;從n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光子的能量E=E2-E1=-3.4 eV-(-13.6) eV=10.2 eV6.34 eV,故照射金屬鉑可以發(fā)生光電效應(yīng),故D錯(cuò)誤。,4.(2018貴州貴陽一中3月月考,14)如圖所示,在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,用A

53、、B、C三束光分別照射同一裝置中的光電管,得到三條不同的光電流與電壓之間的關(guān)系圖線,根據(jù)這組圖線做出的下列判斷,正確的是() A.用A光照射光電管時(shí)對應(yīng)的截止頻率最大 B.用C光照射光電管時(shí)對應(yīng)的光電子的最大初動能最大 C.A光的頻率最大 D.A束光的強(qiáng)度最大,答案B截止頻率由光電管決定,與照射光無關(guān),故A錯(cuò)誤。由遏止電壓可知,A光的頻率等于B光的頻率,小于C光的頻率,故C錯(cuò)誤。對同一光電管,光電子的最大初動能決定于入射光的頻率,入射光頻率越大,光電子最大初動能越大,故B正確。從光電流大小可知道A光的強(qiáng)度大于B光的強(qiáng)度,但不能確定與C光強(qiáng)度的關(guān)系,故D錯(cuò)誤。,考點(diǎn)二原子與原子核 5.(2018

54、云南師大附中第八次月考,14)下列說法正確的是() A.對于同一光電管,增大入射光的頻率,遏止電壓不一定會增大 B.原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時(shí),會輻射光子 C.湯姆孫通過“油滴實(shí)驗(yàn)”發(fā)現(xiàn)了電子 D.用能量等于氘核結(jié)合能的光子照射靜止的氘核,氘核不能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子,答案D根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程有mv2=h-W0,光電子的最大初動能與遏止電壓的關(guān) 系為-eUc=0-mv2,由以上兩式可知A錯(cuò)誤。原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)需要吸收能量,不能輻射 光子,故B錯(cuò)誤。湯姆孫通過研究陰極射線的屬性,并研究了各種類型的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)電子是多種原子的組成成分,確定了電子的存在,油滴實(shí)驗(yàn)是密立根做的,用來確定電

55、子的電荷量,故C錯(cuò)誤。結(jié)合能是拆分原子核所需要的最小能量,且光子具有動量,考慮到照射之后氘核分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子,應(yīng)該具有動量,所以具有動能,所需的光子能量應(yīng)大于結(jié)合能,故D正確。,,6.(2018廣西南寧3月適應(yīng)性測試,14)下列說法正確的是() A.光電效應(yīng)現(xiàn)象表明光具有波動性 B.粒子散射實(shí)驗(yàn)表明原子中有一個(gè)很小的核 C.氫原子從高能級向低能級躍遷時(shí),可以放出任意頻率的光子 D.一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成氘核,氘核的質(zhì)量等于質(zhì)子與中子的質(zhì)量和,答案B光電效應(yīng)現(xiàn)象表明光具有粒子性,A項(xiàng)錯(cuò)誤;粒子散射實(shí)驗(yàn)表明,在原子的中心有一個(gè)很小的核,原子所有的正電荷和幾乎所有的質(zhì)量集中在核上,B項(xiàng)正確

56、;氫原子從高能級向低能級躍遷時(shí),只能發(fā)出一些特定頻率的光子,C項(xiàng)錯(cuò)誤;一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成氘核,會發(fā)生質(zhì)量虧損,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,,7.(2018貴州銅仁適應(yīng)性考試二,14)在核反應(yīng)方程H+He+x中,已知H的質(zhì)量為2.013 6 u H的質(zhì)量為3.018 0 uHe質(zhì)量為4.002 6 u,x的質(zhì)量為1.008 7 u。則下列說法中正確是() A.x是中子,該反應(yīng)釋放能量 B.x是質(zhì)子,該反應(yīng)釋放能量 C.x是中子,該反應(yīng)吸收能量 D.x是質(zhì)子,該反應(yīng)吸收能量,答案A在核反應(yīng)過程中,質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別守恒,則x的質(zhì)量數(shù)A=2+3-4=1,電荷數(shù)Z=1+1-2=0,即x為中子,選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤。m

57、=2.013 6 u+3.018 0 u-4.002 6 u-1.008 7 u=0.020 3 u0,該反應(yīng)中發(fā)生了質(zhì)量虧損,根據(jù)質(zhì)能方程E=mc2,可知該反應(yīng)釋放能量,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)A正確。,易錯(cuò)分析在求質(zhì)量虧損時(shí),一定是核反應(yīng)前的質(zhì)量減去核反應(yīng)后的質(zhì)量。,,,8.(2018四川涼山三診,14)關(guān)于近代物理學(xué),下列說法正確的是() A.氫核聚變過程釋放能量,一定伴隨著質(zhì)量虧損 B.放射性物質(zhì)的半衰期受環(huán)境溫度的影響 C.粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子核是可分的 D.能量為4.0 eV的光子射到某一金屬表面時(shí),從金屬表面逸出的光電子最大初動能為1.5 eV,為使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),入射光的能量可以

58、為1.5 eV,答案A氫核聚變過程釋放能量,根據(jù)質(zhì)能方程可知,一定伴隨著質(zhì)量虧損,選項(xiàng)A正確;放射性物質(zhì)的半衰期大小與放射性物質(zhì)的原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān),與外界環(huán)境溫度無關(guān),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;粒子散射實(shí)驗(yàn)證明了原子中存在原子核,而不是原子核是可分的,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;根據(jù)光電效應(yīng)方程可知該金屬的逸出功為2.5 eV,當(dāng)入射光的能量為1.5 eV時(shí),小于該金屬的逸出功,故不能發(fā)生光電效應(yīng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。,,9.(2018廣西防城港3月模擬,14)關(guān)于天然放射現(xiàn)象,以下敘述正確的是() A.若使放射性物質(zhì)的溫度升高,其半衰期將減小 B.衰變中釋放出電子說明原子核內(nèi)有電子 C.在、衰變中伴隨產(chǎn)生射線,衰變時(shí)核子數(shù)不變

59、,但存在質(zhì)量虧損 D.鈾核U衰變?yōu)殂U核Pb的過程中,要經(jīng)過8次衰變和10次衰變,答案C半衰期由原子核自身決定,與外界因素?zé)o關(guān),A錯(cuò)誤;衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的,B錯(cuò)誤;在、衰變中伴隨產(chǎn)生射線,衰變時(shí)核子總數(shù)不變,因伴隨釋放能量,根據(jù)E=mc2可知,存在質(zhì)量虧損,C正確U衰變?yōu)镻b的過程中,由質(zhì)量數(shù)守恒 可知經(jīng)過8次衰變,再由電荷數(shù)守恒可知經(jīng)過6次衰變,D錯(cuò)誤。,,10.(2017四川成都二診,15)下列說法正確的是() A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子,并在此基礎(chǔ)上提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模式 B.根據(jù)玻爾的原子模型,大量氫原子從量子數(shù)n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)最多可輻射6種不同頻率

60、的光子 C.光照射某種金屬時(shí),只要光的強(qiáng)度足夠大,照射時(shí)間足夠長,總能夠發(fā)生光電效應(yīng) DUnKr+Ba+n是聚變反應(yīng),答案B原子核式結(jié)構(gòu)模型是盧瑟福提出的,A錯(cuò)。==6,B正確;光電效應(yīng)的發(fā)生條件 是照射光的頻率大于金屬的極限頻率,C錯(cuò);D項(xiàng)中核反應(yīng)是重核在中子轟擊下分裂成中等質(zhì)量核的過程,是核裂變,D錯(cuò)。,,11.(2017貴州遵義二聯(lián),14)以下有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述正確的是() A.玻爾認(rèn)為,原子中電子軌道是量子化的,能量也是量子化的 B.光子不具有能量和動量 C.射線是原子核外電子高速運(yùn)動形成的 D.紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng),則當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時(shí),從鋅板表面逸

61、出的光電子的最大初動能也隨之增大,答案A光子具有動量,也具有能量,B錯(cuò)。射線是原子核衰變產(chǎn)生的,C錯(cuò)。由光電效應(yīng)方程Ek=h-W0可知,對同一種金屬,只有當(dāng)光的頻率增大時(shí),Ek才增大,D錯(cuò)。,,B組20162018年高考模擬綜合題組 （時(shí)間:25分鐘分值:36分） 選擇題(每題6分,共36分) 1.(2018云南昆明一中七模,14)如圖為氫原子能級圖,可見光的光子能量范圍為1.623.11 eV。根據(jù)玻爾理論判斷,下列說法正確的是() A.一個(gè)處在n=4能級的氫原子向低能級躍遷時(shí),最多可產(chǎn)生6種不同頻率的光 B.大量處在n=4能級的氫原子向低能級躍遷時(shí),最多可產(chǎn)生3種不同頻率的光 C.大量處在

62、n=4能級的氫原子向低能級躍遷時(shí),能產(chǎn)生2種不同頻率的可見光 D.大量處在n=4能級的氫原子向低能級躍遷時(shí),由n=4能級向n=3能級躍遷輻射出的光子的波長最短,答案C一個(gè)處在n=4能級的氫原子向低能級躍遷時(shí),最多可產(chǎn)生4-1=3種不同頻率的光,故A錯(cuò);大量處在n=4能級的氫原子向低能級躍遷時(shí),最多可產(chǎn)生=6種不同頻率的光,故B錯(cuò); 大量處在n=4能級的氫原子向低能級躍遷時(shí),由n=3能級向n=2能級躍遷時(shí)產(chǎn)生的光子能量為1.89 eV,由n=4能級向n=2能級躍遷時(shí)產(chǎn)生的光子能量為2.55 eV,其余4種光子的能量不在可見光的光子能量范圍內(nèi),故產(chǎn)生2種不同頻率的可見光,C正確。大量處在n=4能級

63、的氫原子向低能級躍遷時(shí),由n=4能級向n=1能級躍遷輻射出的光子的能量最大,頻率最大,波長最短,故D錯(cuò)誤。,2.2017貴州貴陽適應(yīng)性考試(一),14下列說法正確的是() A.光電效應(yīng)表明光具有波動性 B.在核反應(yīng)過程中,系統(tǒng)的動量守恒,能量不守恒 C.在NHeO+X核反應(yīng)中,X是質(zhì)子,這個(gè)反應(yīng)過程叫衰變 D.處于n=3能級上的一群氫原子向低能級躍遷,最多能夠產(chǎn)生3條譜線,答案D光電效應(yīng)表明光具有粒子性,A錯(cuò)誤;核反應(yīng)過程中動量、能量都是守恒的,B錯(cuò)誤。粒子轟擊氮14產(chǎn)生質(zhì)子,是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的人工核轉(zhuǎn)變,C錯(cuò)誤。由=3可知,D正確。,知識拓展對于處于n能級的氫原子,一群氫原子最多能輻射的光譜

64、線條數(shù)為,一個(gè)氫原子 最多能輻射的光子數(shù)為n-1個(gè)。,,,3.(2017四川成都外國語學(xué)校4月月考,14)關(guān)于近代物理學(xué),下列說法正確的是() A.如果用紫光照射某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),改用綠光照射該金屬一定發(fā)生光電效應(yīng) B.一群處于n=5能級的氫原子向低能級躍遷時(shí)最多能輻射出9種不同頻率的光 C.重核裂變過程生成中等質(zhì)量的核,反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒,但質(zhì)量一定減少 D.X射線經(jīng)物質(zhì)散射后波長變短的現(xiàn)象稱為康普頓效應(yīng),答案C綠光的頻率小于紫光的頻率,紫光照射某種金屬能發(fā)生光電效應(yīng),改用綠光照射不一定能發(fā)生光電效應(yīng),A錯(cuò)。當(dāng)一群處于激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時(shí),最多能輻射出N= =種頻率的光,將n=5

65、代入得N=10,故B錯(cuò)。重核裂變過程質(zhì)量數(shù)守恒,放出能量,質(zhì)量一 定減少,故C對。石墨對X射線散射時(shí),部分X射線的散射光波長會變長,這個(gè)現(xiàn)象稱為康普頓效應(yīng),D錯(cuò)。,解題指導(dǎo)入射光的頻率大于金屬的極限頻率,才能發(fā)生光電效應(yīng)。一群氫原子從高能級n向低能級躍遷最多可放出種不同頻率的光,一個(gè)氫原子從高能級n向低能級躍遷最多可放出n- 1個(gè)光子。衰變、裂變等核反應(yīng)過程應(yīng)滿足兩個(gè)守恒,即質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒。,,,4.(2017廣西南寧二模,16)某同學(xué)采用如圖甲所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象,分別用a、b、c三束單色光照射圖甲中的光電管的陰極,得到光電管兩端的電壓與相應(yīng)的光電流的關(guān)系如圖乙所示,其中a、c

66、兩束光照射時(shí)對應(yīng)的遏止電壓相同,均為Ua,則下列論述正確的是() A.a、c兩束光的光強(qiáng)相同 B.a、c兩束光的頻率相同 C.b光束光子的能量最小,D.b光束的波長最長,遏止電壓最大,答案B當(dāng)光電流恰好為零時(shí),光電管兩端的電壓為遏止電壓,根據(jù)eU=h-W0,入射光的頻率越高,對應(yīng)的遏止電壓U越大,所以a、c兩束光的頻率相等,而b光束的頻率最大,則波長最短,光子的能量最大,故B正確,C、D錯(cuò)誤。a、c兩束光的頻率相同,對應(yīng)的飽和電流不同,故a、c兩束光的光強(qiáng)不同,A錯(cuò)誤。,思路分析理解裝置的工作原理:當(dāng)加正向電壓時(shí),隨著電壓增大,參與導(dǎo)電的光電子數(shù)增加,電壓達(dá)到某一值時(shí),所有逸出的光電子剛好都參與導(dǎo)電,光電流達(dá)到最大。當(dāng)加反向電壓時(shí),隨著電壓增大,參與導(dǎo)電的光電子數(shù)減少,電壓達(dá)到某一值時(shí),光電流恰好為零,此時(shí)光電管兩端的電壓為遏止電壓。,解題關(guān)鍵由乙圖可知a對應(yīng)的飽和電流最大,b對應(yīng)的遏止電壓最大。,5.(2017云南昆明適應(yīng)性檢測)(多選)下列說法正確的是() A.核反應(yīng)方程HHHe+X中的X是中子 B.光電效應(yīng)中,光電子的最大初動能與照射光的頻率成正比 C.放射性元素氡的半衰期是3.