2018年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題10 近代物理初步教學(xué)案

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1、1專題專題 1010 近代物理初步近代物理初步本專題的內(nèi)容主要是動(dòng)量及其守恒定律和原子物理學(xué)部分 高考對(duì)本部分內(nèi)容的唯一級(jí)要求是動(dòng)量守恒定律 用動(dòng)量守恒定律解決碰撞或原子核衰變類問題是近幾年新課標(biāo)地區(qū)的命題熱點(diǎn)高考對(duì)本部分內(nèi)容考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方向：動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用；原子的能級(jí)躍遷；原子核的衰變規(guī)律；核反應(yīng)方程的書寫；質(zhì)量虧損和核能的計(jì)算；原子物理部分的物理學(xué)史和、三種射線的特點(diǎn)及應(yīng)用等選修命題會(huì)涉及有關(guān)原子、原子核或量子理論、動(dòng)量問題，且動(dòng)量問題一般以計(jì)算題的形式，其它問題則以填空或選擇性填空形式出現(xiàn)一、原子結(jié)構(gòu)模型一、原子結(jié)構(gòu)模型項(xiàng)目?jī)?nèi)容湯姆生模型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),電子的發(fā)現(xiàn)內(nèi)容:原子

2、是一個(gè)球體,正電荷均勻分布在整個(gè)球內(nèi),電子像棗糕里的棗子樣鑲嵌在原子里面核式結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：粒子散射實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:(1)原子的中心有一個(gè)很小的核,它集中了全部正電荷和幾乎所有質(zhì)量;(2)電子繞核運(yùn)動(dòng)玻爾模型軌道量子化:核外電子只能在一些分立的軌道上運(yùn)動(dòng),rnn2r1(n1、2、3)能量量子化:原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中,En1n2E1(n1、2、3)2躍遷:原子從一個(gè)定態(tài)躍遷至另一個(gè)定態(tài)時(shí)輻射或吸收能量,hEmEn特別提醒:(1)原子的躍過條件:hE初E終只適用于光子和原子作用而使原子在各定態(tài)之間躍遷的情況(2)至于實(shí)物粒子和原子碰撞情況,由于實(shí)物粒子的動(dòng)能可全部或部分地被原子吸收,所以只

3、要入射粒子的動(dòng)能大于或等于原子某兩定態(tài)能量之差,也可以使原子受激發(fā)而向較高能級(jí)躍遷.二、原子核的變化二、原子核的變化1幾種變化方式的比較項(xiàng)目?jī)?nèi)容衰變衰變:放出粒子,是速度約為 0.1c的氦核,貫穿本領(lǐng)最弱,電離作用最強(qiáng)衰變:放出粒子,是速度約為 0.99c的電子,貫穿本領(lǐng)較強(qiáng),電離作用較弱衰變衰變：放出光子，貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)，電離作用最弱規(guī)律：經(jīng)一個(gè)半衰期質(zhì)量減半，mm0(12)t/重核裂變?cè)?鈾23592U,用慢中子打擊時(shí)發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)反應(yīng)條件:(1)鈾濃度足夠大；(2)體積大于臨界體積輕核聚變反應(yīng)方程:21H31H42He10n反應(yīng)條件:溫度達(dá)到幾百萬度2.各種放射線性質(zhì)的比較33.三種射線在

4、電磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況比較圖 131如圖 131 所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中都是比的偏轉(zhuǎn)大，不偏轉(zhuǎn)；區(qū)別是：在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)軌跡是圓弧，在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)軌跡是拋物線如圖 131 丙圖中肯定打在O點(diǎn)；如果也打在O點(diǎn)，則必打在O點(diǎn)下方；如果也打在O點(diǎn)，則必打在O點(diǎn)下方三、核力與質(zhì)能方程的理解三、核力與質(zhì)能方程的理解1核力的特點(diǎn)(1)核力是強(qiáng)相互作用的一種表現(xiàn)，在它的作用范圍內(nèi)，核力遠(yuǎn)大于庫侖力(2)核力是短程力,作用范圍在 1.51015m 之內(nèi).(3)每個(gè)核子只跟相鄰的核子發(fā)生核力作用,這種性質(zhì)稱為核力的飽和性.2質(zhì)能方程Emc2的理解(1)質(zhì)量數(shù)與質(zhì)量是兩個(gè)不同的概念.核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)都守恒,但核

5、反應(yīng)中依然有質(zhì)量虧損.(2)核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損,并不是這部分質(zhì)量消失或質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量,質(zhì)量虧損也不是核子個(gè)數(shù)的減少,核反應(yīng)中核子的個(gè)數(shù)是不變的.(3)質(zhì)量虧損不是否定了質(zhì)量守恒定律，生成的射線雖然靜質(zhì)量為零，但動(dòng)質(zhì)量不為零，且虧損的質(zhì)量以能量的形式輻射出去特別提醒：在核反應(yīng)中，電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒，質(zhì)量不守恒，核反應(yīng)中核能的大小4取決于質(zhì)量虧損的多少，即Emc2.考點(diǎn)一考點(diǎn)一原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu) 氫原子光譜氫原子光譜例 1下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識(shí)，其中正確的是()A射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流B氫原子輻射光子后，其繞核運(yùn)動(dòng)的電子動(dòng)能增大C太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的重核裂變D.21083

6、 Bi 的半衰期是 5 天，100 克21083Bi 經(jīng)過 10 天后還剩下 50 克解析 射線是光子流，故 A 錯(cuò)誤；氫原子輻射光子后，由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷， 半徑減小，繞核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能增大，故 B 正確；太陽輻射能量主要來源是太陽中發(fā)生的輕核聚變，故 C 錯(cuò)誤；100 克21083Bi 經(jīng)過 10 天即 2 個(gè)半衰期還剩下122100 克25 克，故 D錯(cuò)誤答案 B【變式探究】 (多選)下列說法正確的是()A玻爾對(duì)氫原子光譜的研究導(dǎo)致原子的核式結(jié)構(gòu)模型的建立B可利用某些物質(zhì)在紫外線照射下發(fā)出熒光來設(shè)計(jì)防偽措施C天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的射線都能在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)D觀察者與波源互相遠(yuǎn)離時(shí)接收到波

7、的頻率與波源頻率不同解析 玻爾對(duì)氫原子光譜的研究完善了核式結(jié)構(gòu)模型，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；紫外線有熒光效應(yīng)，故 B 選項(xiàng)正確；天然放射現(xiàn)象中的射線不帶電，在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；觀察者與波源互相遠(yuǎn)離，由多普勒效應(yīng)可知接收到的頻率變小，故選項(xiàng) D正確答案 BD考點(diǎn)二考點(diǎn)二 天然放射現(xiàn)象天然放射現(xiàn)象 核反應(yīng)核反應(yīng) 核能核能例 2【2017天津卷】我國(guó)自主研發(fā)制造的國(guó)際熱核聚變核心部件在國(guó)際上率先通過權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證， 這是我國(guó)對(duì)國(guó)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5ABCD【答案】A是小居里夫婦用粒子轟擊鋁片時(shí)發(fā)現(xiàn)了放射性磷（磷 30） ，屬于人工核反應(yīng)，故 C

8、錯(cuò)誤；是一種典型的鈾核裂變，屬于裂變反應(yīng)，故 D 錯(cuò)誤?！咀兪教骄俊肯铝泻朔磻?yīng)方程中，屬于衰變的是()A.147N42He178O11HB.23892U23490Th42HeC.21H31H42He10nD.23490Th23491Pa01e解析 衰變是重核自發(fā)的發(fā)出粒子的天然放射現(xiàn)象，其中粒子是42He， 所以 B正確；A 為人工轉(zhuǎn)變,C 為輕核的聚變，D 是衰變，故 A、C、D 皆錯(cuò)誤答案 B【變式探究】 (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

9、一個(gè)原子核在一次衰變中可同時(shí)放出、和三種射線解析 原子序數(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6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)生和衰變，故 E 項(xiàng)錯(cuò)誤答案 BCD1【2017天津卷】我國(guó)自主研發(fā)制造的國(guó)際熱核聚變核心部件在國(guó)際上率先通過權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證，這是我國(guó)對(duì)國(guó)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ABCD【答案】A2【2017新課標(biāo)卷】

10、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。已知的質(zhì)量為 2.013 6 u，的質(zhì)量為 3.015 0 u，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A3.7 MeVB3.3 MeVC2.7 MeVD0.93 MeV【答案】B7【解析】根據(jù)質(zhì)能方程，釋放的核能，則，故 B 正確，ACD 錯(cuò)誤。3【2017江蘇卷】原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示，根據(jù)該曲線，下列判斷中正確的有（A）核的結(jié)合能約為 14 MeV（B）核比核更穩(wěn)定（C）兩個(gè)核結(jié)合成核時(shí)釋放能量（D）核中核子的平均結(jié)合能比核中的大【答案】BC4【2017

11、新課標(biāo)卷】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(cè)得相應(yīng)的遏止電壓分別為Ua和Ub、光電子的最大初動(dòng)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EkaEkbC若UaUb，則一定有Ekab，則一定有haEkahbEkb【答案】BC【解析】 由愛因斯坦光電效應(yīng)方程， 又由動(dòng)能定理有， 當(dāng)時(shí)，8，A 錯(cuò)誤，B 正確；若，則有，C 正確；同種金屬的逸出功不變，則不變，D 錯(cuò)誤。5 【2017北京卷】2017 年年初，我國(guó)研制的“大連光源”極紫外自由電子激光裝置，發(fā)出了波長(zhǎng)在 100 nm（1 nm=109m）附近連續(xù)可調(diào)的世界

12、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(huì)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=6.61034Js， 真空光速c=3108m/s）A1021JB1018JC1015JD1012J【答案】B【解析】一個(gè)處于極紫外波段的光子的能量約為，由題意可知，光子的能量應(yīng)比電離一個(gè)分子的能量稍大，因此數(shù)量級(jí)應(yīng)相同，故選 B。6 【2017新課標(biāo)卷】一靜止的鈾核放出一個(gè)粒子衰變成釷核，衰變方程為。下列說法正確的是A衰變后釷核的動(dòng)能等于粒子的

13、動(dòng)能B衰變后釷核的動(dòng)量大小等于粒子的動(dòng)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】B7 【2017江蘇卷】 質(zhì)子 （） 和粒子 （） 被加速到相同動(dòng)能時(shí)， 質(zhì)子的動(dòng)量（選填“大于”、“小于”或“等于”）粒子的動(dòng)量，質(zhì)子和粒子的德布羅意波波長(zhǎng)之比9為【答案】小于2:1【解析】動(dòng)量與動(dòng)能的關(guān)系：，又質(zhì)子的質(zhì)量小于粒子的質(zhì)量所以質(zhì)子的動(dòng)量小于粒子的動(dòng)量，且；根據(jù)，可得質(zhì)子和粒子的德布羅意波波長(zhǎng)之比為 2:18【2017北京卷】（18 分）在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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（）在與磁場(chǎng)垂直的平面

14、內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，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）放射性原子核用表示，新核的元素符號(hào)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(dòng)可以等效成一個(gè)環(huán)形電流，求圓周運(yùn)動(dòng)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)為為粒子和新核的動(dòng)能，新核的質(zhì)量為M，求衰變過程的質(zhì)量虧損m?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）根據(jù)核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒可知，該衰變的核反應(yīng)方程為（2）設(shè)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，由洛倫茲力提供向心力有根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的參量關(guān)系有得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期根據(jù)電流強(qiáng)度定義式，可得環(huán)形電流大小為（3）由，得設(shè)衰變后新核 Y 的速度

15、大小為v，核反應(yīng)前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有Mvmv=010可得根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程和能量守恒定律有解得說明：若利用解答，亦可。12016全國(guó)，35(1)，5 分(多選)現(xiàn)用一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用某一頻率的光入射時(shí)，有光電流產(chǎn)生下列說法正確的是()A保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，飽和光電流變大B入射光的頻率變高，飽和光電流變大C入射光的頻率變高，光電子的最大初動(dòng)能變大D保持入射光的光強(qiáng)不變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流產(chǎn)生E遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的光強(qiáng)無關(guān)2(2016北京理綜，13，6 分)處于n3 能級(jí)的大量氫原子，向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射光的頻率有()A1

16、種B2 種C3 種D4 種1Cn3 能級(jí)的大量氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射光子可能為 31，32，21，故種類為NC233 種，C 正確3(2016天津理綜，6，6 分)(多選)物理學(xué)家通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的深入觀察和研究，獲得正確的科學(xué)認(rèn)知，推動(dòng)物理學(xué)的發(fā)展，下列說法符合事實(shí)的是()A赫茲通過一系列實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論B查德威克用粒子轟擊147N 獲得反沖核178O，發(fā)現(xiàn)了中子C貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的天然放射性現(xiàn)象，說明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)D盧瑟福通過對(duì)陰極射線的研究，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型111 AC 赫茲通過著名的電火花實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在， 并通過一系列實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的波速為光速等麥克斯韋

17、關(guān)于光的電磁理論，A 正確查德威克通過粒子轟擊鈹核(94Be)獲得碳核(126C) 的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子，B 錯(cuò)誤C 項(xiàng)與事實(shí)相符是正確的盧瑟福是根據(jù)粒子的散射實(shí)驗(yàn)提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型，D 錯(cuò)誤42016全國(guó)，35(1)，5 分一靜止的鋁原子核2713Al 俘獲一速度為 1.0107m/s 的質(zhì)子 p 后，變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核2814Si*.下列說法正確的是()A核反應(yīng)方程為 p2713Al2814Si*B核反應(yīng)過程中系統(tǒng)動(dòng)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(jí)為 105m/s，方向與質(zhì)子初速度的方向一致52016

18、江蘇物理，12C(1)貝克勒爾在 120 年前首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，如今原子核的放射性在眾多領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用下列屬于放射性衰變的是()A.146C147N01eB.23592U10n13153I9539Y210nC.21H31H42He10nD.42He2713Al3015P10n3A 一個(gè)放射性原子核自發(fā)地放出一個(gè)粒子變成新的原子核的過程是原子核的衰變，A 為原子核衰變，B 為重核的裂變，C 為輕核的聚變，D 為原子核的人工轉(zhuǎn)變，A 正確62016全國(guó)，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(hào))A.146C

19、147N01e12B.3215P3216S01eC.23892U23490Th42HeD.147N42He178O11HE.23592U10n14054Xe9438Sr210nF.31H21H42He10n【答案】 C AB E F72016江蘇物理，12C(3)幾種金屬的逸出功W0見下表：金屬鎢鈣鈉鉀銣W0(1019J)7.265.123.663.603.41由一束可見光照射上述金屬的表面， 請(qǐng)通過計(jì)算說明哪些能發(fā)生光電效應(yīng) 已知該可見光的波長(zhǎng)的范圍為 4.01077.6107m，普朗克常數(shù)h6.631034Js.【解析】 可見光中波長(zhǎng)最短的光子的能量最大， 能量Ehc6.631034310

20、84.01074.971019J逸出功小于或等于該能量的金屬會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，查表可知為鈉、鉀、銣.1(2015重慶理綜，1，6 分)(難度)圖中曲線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()Aa、b為粒子的徑跡Ba、b為粒子的徑跡13Cc、d為粒子的徑跡Dc、d為粒子的徑跡解析 粒子是不帶電的光子，在磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；粒子為氦核帶正電，由左手定則知向上偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng) A、C 錯(cuò)誤；粒子是帶負(fù)電的電子，應(yīng)向下偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng) D 正確答案 D22015海南單科，17(1)，4 分(難度)氫原子基態(tài)的能量為E11

21、3.6 eV. 大量氫原子處于某一激發(fā)態(tài)由這些氫原子可能發(fā)出的所有的光子中，頻率最大的光子能量為0.96E1，頻率最小的光子的能量為_eV(保留 2 位有效數(shù)字)，這些光子可具有_種不同的頻率解析 頻率最大的光子能量為0.96E1， 即EnE10.96E1， 則EnE10.96E1(13.6eV)0.96(13.6 eV)0.54 eV，即n5，從n5 能級(jí)開始躍遷,這些光子能發(fā)出的頻率數(shù)n5（51）210 種頻率最小的光子是從n5 能級(jí)躍遷到n4 能級(jí)，其能量為Emin0.54 eV(0.85 eV)0.31 eV.答案 0.31 eV 103(2015廣東理綜,18，6 分)(難度)(多選

22、)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：XY42He31H4.9 MeV和21H31H42HeX17.6 MeV，下列表述正確的有()AX 是中子BY 的質(zhì)子數(shù)是 3，中子數(shù)是 6C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 AD4(2015天津理綜,1，6 分)(難度)物理學(xué)重視邏輯，崇尚理性，其理論總是建立在對(duì)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14B電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)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)的解析 放射性現(xiàn)象中釋放出了其他粒子

23、,說明原子核內(nèi)部具有一定的結(jié)構(gòu)，A 正確；電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到：原子是可以分割的，是由更小的微粒組成的，B 錯(cuò)誤；粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了湯姆遜提出的棗糕式原子模型，建立了核式結(jié)構(gòu)模型，C 錯(cuò)誤；密立根油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)定了電子的電荷量，D 錯(cuò)誤答案 A5(2015北京理綜，17，6 分)(難度)實(shí)驗(yàn)觀察到，靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中A點(diǎn)的原子核發(fā)生衰變， 衰變產(chǎn)生的新核與電子恰在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)， 運(yùn)動(dòng)方向和軌跡示意如圖，則()A軌跡 1 是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外B軌跡 2 是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外C軌跡 1 是新核的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里D軌跡 2 是新核的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里答案 D6201

24、5山東理綜,39(1)(難度)(多選)14C 發(fā)生放射性衰變成為14N，半衰期約5700 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(dòng)結(jié) 束后,14C 的比例持續(xù)減少現(xiàn)通過測(cè)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()a該古木的年代距今約 5700 年b12C、13C、14C 具有相同的中子數(shù)15c14C 衰變?yōu)?4N 的過程中放出射線d增加樣品測(cè)量環(huán)境的壓強(qiáng)將加速14C 的衰變解析 因古木樣品中14C 的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一， 則可知經(jīng)過的時(shí)間為一個(gè)半衰期,即該古木的年代距今約為 5 700 年，選項(xiàng) a 正確；

25、12C、13C、14C 具有相同的質(zhì)子數(shù)，由于質(zhì)量數(shù)不同，故中子數(shù)不同，選項(xiàng) b錯(cuò)誤； 根據(jù)核反應(yīng)方程可知,14C 衰變?yōu)?4N的過程中放出電子，即發(fā)出射線，選項(xiàng) c 正確；外界環(huán)境不影響放射性元素的半衰期，選項(xiàng) d 錯(cuò)誤答案 ac72015江蘇單科，12C(2)(3)(難度)(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，23592U 是核電站常用的核燃料.23592U 受一個(gè)中子轟擊后裂變成14456Ba 和8936Kr 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mp1.672 61027kg，中子的質(zhì)量mn1.

26、674 91027kg，粒子的質(zhì)量m6.646 71027kg，光速c3.0108m/s.請(qǐng)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)解析 (2)由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守可知：23592U10n14456Ba8936Kr310n，可見產(chǎn)生了3 個(gè)中子，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的一個(gè)條件是鈾燃料的體積必須大于或等于臨界體積(3)根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程Emc2，可求：E(2mp2mnm)c24.31012J.答案 (2)3 大于 (3)4.31012J82015海南單科，17(2)(難度)運(yùn)動(dòng)的原子核AZX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

27、于光速求反應(yīng)后與反應(yīng)前的總動(dòng)能之差以及粒子的動(dòng)能解析 反應(yīng)后由于存在質(zhì)量虧損，所以反應(yīng)前、后總動(dòng)能之差等于質(zhì)量虧損而釋放出的能量，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可得12m2v212Mv2x(Mm1m2)c2反應(yīng)過程中三個(gè)粒子組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故有Mvxm2v16聯(lián)立可得12m2v2MMm2(Mm1m2)c2.答案 (Mm1m2)c2MMm2(Mm1m2)c21.【物理選修 35【2014新課標(biāo)全國(guó)卷】(1)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

28、中可同時(shí)放出、和三種射線【答案】(1)BCD2 【20142014新課標(biāo)卷】 【物理選修 3 35 5(1 1)在人類對(duì)微觀世界進(jìn)行探索的過程中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(cè)出了基本電荷的數(shù)值B貝克勒爾通過對(duì)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(chǎng)和磁場(chǎng)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(cè)出了該粒子的比荷【答案】(1)ACE【解析】(1)密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出了基本電荷的電量，A項(xiàng)正確；盧

29、瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)建立了原子核式結(jié)構(gòu)模型，發(fā)現(xiàn)了原子中心有一個(gè)核，B、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤；居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙和鐳兩種新元素，并因此獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，C項(xiàng)正確；湯姆遜通過研究陰極射線，發(fā)現(xiàn)了電子，并測(cè)出了電子的比荷，E項(xiàng)正確3.【2014北京卷】質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3.當(dāng)一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成氘核時(shí)，釋放的能量是(c表示真空中的光速)()17A(m1m2m3)cB(m1m2m3)cC(m1m2m3)c2D(m1m2m3)c2【答案】C【解析】本題考查質(zhì)能方程，Emc2，其中m(m1m2m3)，則E(m1m2m3)c2，C 正確，A、B、D 錯(cuò)誤4.【2014全國(guó)卷】一

30、中子與一質(zhì)量數(shù)為A(A1)的原子核發(fā)生彈性正碰若碰前原子核靜止，則碰撞前與碰撞后中子的速率之比為()A.A1A1B.A1A1C.4A（A1）2D.（A1）2（A1）2【答案】A【解析】本題考查完全彈性碰撞中的動(dòng)量守恒、動(dòng)能守恒設(shè)碰撞前后中子的速率分別為v1，v1，碰撞后原子核的速率為v2，中子的質(zhì)量為m1，原子核的質(zhì)量為m2，則m2Am1.根據(jù)完全彈性碰撞規(guī)律可得m1v1m2v2m1v1，12m1v2112m2v2212m1v21， 解得碰后中子的速率v1m1m2m1m2v1A1A1v1，因此碰撞前后中子速率之比v1v1A1A1，A 正確5.【2014福建卷】(1)如圖所示，放射性元素鐳衰變過

31、程中釋放出、三種射線，分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列說法正確的是_(填選項(xiàng)前的字母)A表示射線，表示射線B表示射線，表示射線C表示射線，表示射線D表示射線，表示射線【答案】(1)C【解析】射線帶正電，射線帶負(fù)電，射線不帶電在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，射線與射線分別在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)， 射線偏向負(fù)極板， 射線偏向正極板， 射線不受電場(chǎng)力，不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；在磁場(chǎng)中，由左手定則可以判斷射線向左偏，射線向右偏，射線不受洛倫茲力，不發(fā)生偏轉(zhuǎn)故 C 項(xiàng)正確186.【2014廣東卷】在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(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

32、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(dòng)能變大【答案】AD【解析】 增大入射光的強(qiáng)度， 單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)增加， 則光電流增大， 選項(xiàng) A 正確；光電效應(yīng)能否發(fā)生與照射光頻率有關(guān)，與照射光強(qiáng)度無關(guān)，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；改用頻率較小的光照射時(shí)，如果光的頻率仍大于極限頻率，則仍會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，否則，不能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；光電子的最大初動(dòng)能EkhW0，故改用頻率大于的光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大，選項(xiàng) D 正確7.【2014江蘇卷】 【選修 35】(1)已知鈣和鉀的截止頻率分別為 7.731014Hz 和 5.441014Hz，

33、在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，比較它們表面逸出的具有最大初動(dòng)能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的_A波長(zhǎng)B頻率C能量D動(dòng)量(2)氡 222 是一種天然放射性氣體，被吸入后，會(huì)對(duì)人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷它是世界衛(wèi)生組織公布的主要環(huán)境致癌物質(zhì)之一其衰變方程是22286Rn21884Po_已知22286Rn 的半衰期約為 3.8 天，則約經(jīng)過_天，16 g 的22286Rn 衰變后還剩 1 g.【答案】(1)A【答案】(2)42He(或粒子) 15.2【解析】根據(jù)核反應(yīng)過程中電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可推得該反應(yīng)的另一種生成物為42He.根據(jù)m余m原12tT知tT4，解得t3.8415.2

34、 天8.【2014山東卷】 【物理 35】 (1)氫原子能級(jí)如圖所示，當(dāng)氫原子從n3 躍遷到n2 的19能級(jí)時(shí)，輻射光的波長(zhǎng)為 656 nm.以下判斷正確的是_(雙選，填正確答案標(biāo)號(hào))a氫原子從n2 躍遷到n1 的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長(zhǎng)大于 656 nmb用波長(zhǎng)為 325 nm 的光照射，可使氫原子從n1 躍遷到n2 的能級(jí)c一群處于n3 能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生 3 種譜線d用波長(zhǎng)為 633 nm 的光照射，不能使氫原子從n2 躍遷到n3 的能級(jí)【答案】(1)cd【解析】(1)由氫原子能級(jí)圖可知?dú)湓訌膎2 躍遷到n1 的能級(jí)的能級(jí)差大于從n3躍遷到n2 的能級(jí)的能級(jí)差，根據(jù)|En

35、Em|h和c可知，|EnEm|hc，選項(xiàng) a 錯(cuò)誤； 同理從n1 躍遷到n2 的能級(jí)需要的光子能量大約為從n3 躍遷到n2 的能級(jí)差的五倍左右， 對(duì)應(yīng)光子波長(zhǎng)應(yīng)為從n3 躍遷到n2 的能級(jí)輻射光波長(zhǎng)的五分之一左右， 選項(xiàng)b 錯(cuò)誤；氫原子從n3 躍遷到n1 的能級(jí)的能級(jí)差最多有三種情況，即對(duì)應(yīng)最多有三種頻率的光譜線，選項(xiàng) c 正確；氫原子在不同能級(jí)間躍遷必須滿足|EnEm|hc，選項(xiàng) d 正確9.【2014天津卷】下列說法正確的是()A玻爾對(duì)氫原子光譜的研究導(dǎo)致原子的核式結(jié)構(gòu)模型的建立B可利用某些物質(zhì)在紫外線照射下發(fā)出熒光來設(shè)計(jì)防偽措施C天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的射線都能在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)D觀察者

36、與波源互相遠(yuǎn)離時(shí)接收到波的頻率與波源頻率不同【答案】BD10.【2014浙江卷】 (2)玻爾氫原子模型成功解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，氫原子能級(jí)圖如圖 2 所示，當(dāng)氫原子從n4 的能級(jí)躍遷到n2 的能級(jí)時(shí)，輻射出頻率為_Hz的光子用該頻率的光照射逸出功為 2.25 eV 的鉀表面，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為_eV.(電子電荷量e1.601019C，普朗克常量h6.631034Js)nE/eV060.382050.5440.8531.5123.40113.60圖 2【答案】(2)6.21014Hz 0.3 eV【解析】(2)本題考查能級(jí)、光電效應(yīng)方程等知識(shí)由躍遷條件可知hE4E2(3.400.85 )eV4.081019J，解得輻射出的光子的頻率為 6.21014Hz，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW，計(jì)算可得產(chǎn)生電子的最大初動(dòng)能為 0.3 eV.11.【2014重慶卷】碘 131 的半衰期約為 8 天，若某藥物含有質(zhì)量為m的碘 131，經(jīng)過 32天后，該藥物中碘 131 的含量大約還有()A.m4B.m8C.m16D.m32