（新課標(biāo)Ⅰ）2019版高考物理 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 (新課標(biāo)專用),A組統(tǒng)一命題課標(biāo)卷題組 考點一波粒二象性,五年高考,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,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B正確。,方

2、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)實驗中,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項正確。由Ek=eU

3、,可知UaUb,則A項錯誤。若UaUb,說明EkaEkb,則C項正確。由Ek=h-W0得h-Ek=W0,而同一種金屬W0相同,與入射光的頻率無關(guān),故ha-Eka=hb-Ekb,則D項錯誤。,歸納總結(jié)對光子能量、逸出功及最大初動能的理解 同一種金屬逸出功相同,與入射光的頻率無關(guān)。 遏止電壓只與光電子的最大初動能有關(guān):eU=Ek。 光電效應(yīng)方程:h-W0=Ek。,3.2016課標(biāo),35(1),5分(多選)現(xiàn)用某一光電管進行光電效應(yīng)實驗,當(dāng)用某一頻率的光入射時,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

4、光的頻率變高,光電子的最大初動能變大 D.保持入射光的光強不變,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),與入射光的光強無關(guān),答案ACE保持入射光的頻率不變,入射光的光強變大,單位時間內(nèi)逸出的光電子個數(shù)增加,則飽和光電流變大,故A正確。飽和光電流的大小與入射光的頻率無直接關(guān)系,故B錯。由Ek=h-W,可知C正確。當(dāng)入射光的頻率小于金屬的極限頻率時,光電效應(yīng)不能發(fā)生,故D錯。由eU=mv2=h-W得eU=h-W,可見,遏止電壓U隨的增大而增大,與入射光的光強無關(guān),故E正確。,知識歸納關(guān)于光電效應(yīng)的問題,熟練掌握以下關(guān)系式很重要:h=W+mv2;h0=W;eU=

5、 mv2。,4.2015課標(biāo),35(1),5分,0.445(多選)實物粒子和光都具有波粒二象性。下列事實中突出體現(xiàn)波動性的是。 A.電子束通過雙縫實驗裝置后可以形成干涉圖樣 B.射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡 C.人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(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)實驗中,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錯誤。,5.

6、2015課標(biāo),35(1),5分,0.425在某次光電效應(yīng)實驗中,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,又因為Ekm=eUc,得到Uc=-,所以=k,h= ek;-=b,W0=-eb。,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B正確。,規(guī)律總結(jié)核反應(yīng)方程的特點 核反應(yīng)過程中,質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別守恒。,7.(2

7、017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:Hn。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本題考查核能的計算。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)量虧損計算核能 由m計算核反應(yīng)過

8、程中釋放的核能時,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)能方程E=mc2獲得以J為單位的釋放的核能。,8.(2017課標(biāo),15,6分)一靜止的鈾核放出一個粒子衰變成釷核,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粒子所經(jīng)歷的時間 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、核反應(yīng)中的動量守恒、質(zhì)量虧損,考查學(xué)生的理解能力。靜止的原子核在衰變前后動量守恒,由動量守恒定律得0

9、=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B正確;動能Ek=,由于釷核的質(zhì)量(m1) 大于粒子的質(zhì)量(m2),故動能不等,選項A錯誤;鈾核的半衰期是指大量的鈾核半數(shù)發(fā)生衰變所用的時間,而不是放出一個粒子所經(jīng)歷的時間,選項C錯誤;原子核衰變前后質(zhì)量數(shù)守恒,衰變時放出核能,質(zhì)量虧損,選項D錯誤。,解題關(guān)鍵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。,9.2016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

10、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項正確;核反應(yīng)過程遵循動量守恒定 律,B項正確;核反應(yīng)過程中系統(tǒng)能量守恒,C項錯誤;在核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒,但會發(fā)生質(zhì)量虧損,所以D項錯誤;設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為m,則Si*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項正確。,規(guī)律總結(jié)核反應(yīng)過程遵守動量守

11、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。,評析本題考查核反應(yīng)過程所遵循的規(guī)律及動量守恒定律,難度較易。,10.2014課標(biāo),35(1),5分,0.336(多選)在人類對微觀世界進行探索的過程中,科學(xué)實驗起到了非常重要的作用。下列說法符合歷史事實的是。 A.密立根通過油滴實驗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驗證實了在原子核內(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)的實驗,發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負電的粒子組成的,并測出了該粒子的比

12、荷,答案ACE密立根通過油滴實驗測出了基本電荷的數(shù)值,選項A正確;原子中存在原子核是盧瑟福通過粒子散射實驗發(fā)現(xiàn)的,選項B、D錯誤;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C正確;湯姆遜通過陰極射線在電場和磁場中的偏轉(zhuǎn),發(fā)現(xiàn)陰極射線是由帶負電的粒子組成的,并測出其比荷,選項E正確。,解題指導(dǎo)盧瑟福通過粒子散射實驗發(fā)現(xiàn)原子中存在原子核。盧瑟福用粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子He+HO。,評析學(xué)習(xí)近代物理學(xué)發(fā)展史對學(xué)生主動探索物理規(guī)律、學(xué)習(xí)物理知識有重要的啟發(fā)作用,不可忽視。,11.2014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

13、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仍具有放射性 D.、和三種射線中,射線的穿透能力最強 E.一個原子核在一次衰變中可同時放出、和三種射線,答案BCD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的部分元素能發(fā)生衰變,故A錯。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,具有較強的穿透本領(lǐng),故D項正確。一個原子核不能同時發(fā)生衰變和衰變,故E項錯誤。,規(guī)律總結(jié)衰變XYHe 衰變XYe 射線:放射性原子核在發(fā)生衰變、衰變時,蘊藏在核內(nèi)的能量會釋放

14、出來,使產(chǎn)生的新核處于高能級,這時它要向低能級躍遷,能量以光子的形式輻射出來,即射線。,12.2016課標(biāo),35(1),5分在下列描述核反應(yīng)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的反應(yīng)為核聚變。,反思總結(jié)原子核的變化有衰變、人工轉(zhuǎn)變、裂變和聚變四種,識記常見的變化規(guī)律可使問題迎刃而解。,B組自主命題

15、省(區(qū)、市)卷題組,考點一波粒二象性,1.(2018天津理綜,5,6分)氫原子光譜在可見光區(qū)域內(nèi)有四條譜線H、H、H和H,都是氫原子中電子從量子數(shù)n2的能級躍遷到n=2的能級時發(fā)出的光,它們在真空中的波長由長到短,可以判定() A.H對應(yīng)的前后能級之差最小 B.同一介質(zhì)對H的折射率最大 C.同一介質(zhì)中H的傳播速度最大 D.用H照射某一金屬能發(fā)生光電效應(yīng),則H也一定能,答案A本題考查氫原子能級躍遷規(guī)律。由氫原子能級躍遷可知,=En-E2,H的波長最長, 故最小,對應(yīng)能級差最小,選項A正確;同一介質(zhì)對頻率越大的光的折射率越大,波長越短,頻 率越大,故同一介質(zhì)對H的折射率最小而對H的折射率最大,選項

16、B錯誤;由n=知,同一介質(zhì)中 H的傳播速度最小,選項C錯誤;H的頻率大于H的頻率,因此用H照射某一金屬能發(fā)生光電效應(yīng),而H不一定能,故選項D錯誤。,解題關(guān)鍵熟練掌握氫原子能級躍遷產(chǎn)生光子的能量h=Em-En和光的頻率或波長與折射 率的關(guān)系是解答該題的關(guān)鍵。,2.(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,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,答案D由a、b兩光的干涉圖

17、樣結(jié)合x=知,ab、nanb,由n=知vavb,A項錯 誤。sin C=,故CaCb,選項B錯誤;發(fā)生光電效應(yīng)時,飽和電流與入射光的強度有關(guān),C項錯誤;由 能級躍遷h=Em-En,由于a光的光子能量大,因此產(chǎn)生a光的能級能量差大,選項D正確。,易錯點撥由干涉圖樣中條紋的寬度確定波長、折射率、頻率的關(guān)系,易錯點在于認(rèn)為飽和電流與光的頻率有關(guān)而錯選C選項。,評析本題以光的雙縫干涉圖樣為背景材料,綜合考查雙縫干涉、折射率、臨界角、光電效應(yīng)規(guī)律和氫原子的能級躍遷,試題涉及內(nèi)容多,知識覆蓋面廣,雖然難度適中,真正考查了學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。,3.(2015天津理綜,2,6分)中國古人對許多自然現(xiàn)象有深刻認(rèn)

18、識,唐人張志和在玄真子濤之靈中寫道:“雨色映日而為虹”。從物理學(xué)角度看,虹是太陽光經(jīng)過雨滴的兩次折射和一次反射形成的。如圖是彩虹成因的簡化示意圖,其中a、b是兩種不同頻率的單色光,則兩光 () A.在同種玻璃中傳播,a光的傳播速度一定大于b光 B.以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后,b光側(cè)移量大 C.分別照射同一光電管,若b光能引起光電效應(yīng),a光也一定能 D.以相同的入射角從水中射入空氣,在空氣中只能看到一種光時,一定是a光,答案C根據(jù)光路圖可知,a光的折射率大于b光的折射率。由n=可知,在同種玻璃中,a光的 傳播速度應(yīng)小于b光,A項錯誤;以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后,由于a

19、光的折射率大,偏折程度大,a光側(cè)移量大,B項錯誤;折射率大的a光頻率也高,所以分別照射同一光電管,若b光能引起光電效應(yīng),a光也一定能,C項正確;由于b光的折射率小,b光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)發(fā)生全反射的臨界角大,當(dāng)a、b光以相同的入射角從水中射入空氣時,若在空氣中只能看到一種光,說明該光未發(fā)生全反射,所以一定是b光,D項錯誤。,4.(2014廣東理綜,18,6分)(多選)在光電效應(yīng)實驗中,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.增大入射光的強度,光電流增大 B.減小入射光的強度,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

20、射,光電子的最大初動能變大,答案AD增大入射光強度,使單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)增加,因此光電流增大,選項A正確;能否發(fā)生光電效應(yīng)與照射光的頻率有關(guān),與強度無關(guān),選項B錯誤;當(dāng)照射光的頻率小于,但仍大于極限頻率時發(fā)生光電效應(yīng),選項C錯誤;由Ekm=h-W,增加照射光的頻率,光電子的最大初動能變大,選項D正確。,5.2018江蘇單科,12C(2)光電效應(yīng)實驗中,用波長為0的單色光A照射某金屬板時,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,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-W

21、0=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,考點二原子、原子核,6.(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)用提供先進的研究平臺。下列核反應(yīng)中放出的粒子為中子的是() A N俘獲一個粒子,產(chǎn)生O并放出一個粒子 BAl俘獲一個粒子,產(chǎn)生P并放出一個粒子 CB俘獲一個質(zhì)子,產(chǎn)生Be并放出一個粒子 DLi俘獲一個質(zhì)子,產(chǎn)生He并放出一個粒子,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,可寫出選項中的四個核反應(yīng)方

22、程N+HeOH,選項A錯誤AlHePn,選項B正確。 BeHe,選項C錯誤LiHHeHe,選項D錯誤。,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,同時應(yīng)熟記幾種常用的微觀粒子的表示方法。,7.(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)威機構(gòu)認(rèn)證,這是我國對國際熱核聚變項目的重大貢獻。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本題考查核反應(yīng)類型。選項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B是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的人工轉(zhuǎn)變方程。選項C是約里奧

23、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D是鈾核在中子轟擊下分裂為中等質(zhì)量的核的過程,屬于核裂變。,易混點撥輕核聚變與人工轉(zhuǎn)變 從本質(zhì)過程來看,輕核聚變是質(zhì)量較小的原子核在高溫下或在高壓下接近到核力能發(fā)生作用的范圍時,在核力作用下結(jié)合為質(zhì)量較大的原子核,同時放出能量;人工轉(zhuǎn)變是在高速粒子的轟擊下使靶核發(fā)生轉(zhuǎn)變,同時被擊出某種粒子,此過程中通常要吸收能量。從方程形式來看,二者相近,不易區(qū)分?？赏ㄟ^典型人工轉(zhuǎn)變方程的記憶來解決,幾種典型人工轉(zhuǎn)變是發(fā)現(xiàn)質(zhì)子、中子、放射性同位素與正電子的核反應(yīng)。,8.(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觀察的基礎(chǔ)上。下

24、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.粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的 D.密立根油滴實驗表明核外電子的軌道是不連續(xù)的,答案A粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識到原子具有核式結(jié)構(gòu),B、C項錯誤;密立根的油滴實驗測出了電子的電荷量,D項錯誤。,9.(2015安徽理綜,14,6分)圖示是粒子(氦原子核)被重金屬原子核散射的運動軌跡,M、N、P、Q是軌跡上的四點,在散射過程中可以認(rèn)為重金屬原子核靜止不動。圖中所標(biāo)出的粒子在各點處的加速度方向正確的是() A.M點B.N點C.P點D.Q點,答案C粒子與重金屬原子核帶同種電荷,由

25、于庫侖力作用,粒子在運動過程中發(fā)生偏轉(zhuǎn),由牛頓第二定律可知,粒子的加速度方向為其所受庫侖力方向,指向軌跡彎曲方向的內(nèi)側(cè),故圖中P點所示加速度方向正確,選項C正確。,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.射線是高速運動的電子流 B.氫原子輻射光子后,其繞核運動的電子動能增大 C.太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的重核裂變 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A錯誤;氫原子輻射光子后能量減小,軌道半徑減小,其繞核運動的電子動能增大,總能量減小,選項B正確;太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的氫核

26、聚變,選項C錯誤;由m=,n=得m= g=25 g,選項D錯誤。,11.(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)子數(shù)是3,中子數(shù)是6 C.兩個核反應(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

27、知Y的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)都是3,故B錯誤;兩個核反應(yīng)中都釋放了能量,故都有質(zhì)量虧損,C 錯誤;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。,12.(2014天津理綜,6,6分)(多選)下列說法正確的是() A.玻爾對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)計防偽措施 C.天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的射線都能在電場或磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn) D.觀察者與波源互相遠離時接收到波的頻率與波源頻率不同,答案BD玻爾對氫原子光譜的研究完善了核式結(jié)構(gòu)模型,選項A錯誤;紫外線有熒光效應(yīng),故B選項正確;天然放射現(xiàn)象中的射線不帶電,在電場或磁場中不發(fā)生偏轉(zhuǎn),選項C錯誤

28、;觀察者與波源互相遠離,由多普勒效應(yīng)可知接收到的頻率變小,故選項D正確。,13.2015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) 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)境的壓強將加速14C的衰變,答案ac,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

29、該古木恰好經(jīng)歷了一個半衰期的時間,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。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。,14.2014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,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,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

30、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-E2E2-E1,故a錯誤。由=得=121.6 nm325 nm,故b錯誤。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 的能級時必須吸收=656 nm的光子,故d正確。,方法技巧衰變中的動量和能量守恒 在衰變過程中,靜止的原子核放射粒子,新核與粒子的總動量保持不變(為零),而衰變釋放的能量與質(zhì)量虧損之間必然遵循質(zhì)能方程E=mc2。,C組教師專用題組 考點一波粒二象性,1.(2017上海單科,2,3分)光

31、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皆錯誤。,易錯點撥關(guān)于光子的能量 光子的能量不能理解為動能,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。,2.(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)的世界上最強的極紫外激光脈沖。大連光源因其光子的能

32、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。 一個處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個分子,但又不會把分子打碎。據(jù)此判斷,能夠電離一個分子的能量約為(取普朗克常量h=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,答案B本題考查光子能量。由題意知,電離一個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B正確。,審題指導(dǎo)題目信息提取 此題為新科技背景下的信息題,從題中提取有用信息,成為解答此題的關(guān)鍵,從題中應(yīng)提取到如下有用信息:照射并使分子電離的激光

33、波長為=100 nm=10-7m,照射不會把分子打碎,說明光子能量幾乎全部用來使分子電離,所以只要計算激光脈沖光子能量即可。,考點二原子、原子核,3.2017江蘇單科,12C(1)(多選)原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示。根據(jù)該曲線,下列判斷正確的有() A.He核的結(jié)合能約為14 MeV BHe核比Li核更穩(wěn)定 C.兩個H核結(jié)合成He核時釋放能量 DU核中核子的平均結(jié)合能比Kr核中的大,答案BC本題考查原子核的相關(guān)知識。 由圖象可知He的比結(jié)合能約為7 MeV,其結(jié)合能應(yīng)為28 MeV,故A錯誤。比結(jié)合能較大的核 較穩(wěn)定,故B正確。比結(jié)合能較小的核結(jié)合成比結(jié)合能較大的核時釋放能量,故C正確。比結(jié)

34、合能就是平均結(jié)合能,故由圖可知D錯誤。,知識歸納比結(jié)合能較小的核結(jié)合成比結(jié)合能大些的核為輕核聚變; 比結(jié)合能較小的重核,分裂成幾個比結(jié)合能較大的中等質(zhì)量的核,為重核裂變。上述兩類核反應(yīng)均放出核能。 比結(jié)合能越大的核越穩(wěn)定。,4.(2017上海單科,1,3分)由放射性元素放出的氦核流被稱為() A.陰極射線B.射線 C.射線D.射線,答案B本題考查天然放射現(xiàn)象。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,其中射線是高速運動的氦核,射線是原子核中的中子衰變成質(zhì)子時放出的電子流,而射線是衰變后新核放

35、出的高頻率光子流。,5.(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本題考查對同位素的認(rèn)識。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項正確。,易錯點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)。,6.(2016北京理綜,13,6分)處于n=3能級的大量氫原子,向低能級躍遷時,輻射光的頻率有() A.1種B.2

36、種C.3種D.4種,答案C處于能級為n的大量氫原子向低能級躍遷能輻射光的種類為,所以處于n=3能級 的大量氫原子向低能級躍遷,輻射光的頻率有=3種,故C項正確。,7.2016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項錯誤;半衰期是指大量原子核衰變時,有半數(shù)原子核發(fā)生衰變所用的時間,半衰期越大,原子核衰變越慢,C項錯誤;系統(tǒng)不受外力或所受合外

37、力為零,系統(tǒng)總動量保持不變,D項錯誤。,8.(2015重慶理綜,1,6分)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。由左手定則可判定,a、b粒子帶正電,c、d粒子帶負電,又知粒子帶正電,粒子帶負電,故A、C均錯,D正確。,9.(2016江蘇單科,12C,12分)(1)貝可勒爾在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

38、變的是。 ACNeBUnIY+n CHHHenDHeAlPn (2)已知光速為c,普朗克常量為h,則頻率為的光子的動量為。用該頻率的光垂直照射平面鏡,光被鏡面全部垂直反射回去,則光子在反射前后動量改變量的大小為。 (3)幾種金屬的逸出功W0見下表:,用一束可見光照射上述金屬的表面,請通過計算說明哪些能發(fā)生光電效應(yīng)。已知該可見光的波長范圍為 4.010-77.610-7 m,普朗克常量h=6.6310-34 Js。,答案(1)A(2)2(3)見解析,解析(1)A是衰變,B是核裂變,C是核聚變,D是原子核的人工轉(zhuǎn)變,所以A符合題意。 (2)光子的動量p=,垂直反射回去p=-(-)=。 (3)光子的

39、能量E=,取=4.010-7 m,則E5.010-19 J 根據(jù)EW0判斷,鈉、鉀、銣能發(fā)生光電效應(yīng)。,知識歸納(1)光子的頻率、波長和光速c之間的關(guān)系為:= (2)光子的能量:E=h= (3)光子的動量:p=,A組20162018年高考模擬基礎(chǔ)題組 考點一波粒二象性,三年模擬,1.(2018安徽A10聯(lián)盟聯(lián)考)如圖所示為氫原子的能級圖,已知金屬鉑的逸出功為6.34 eV,則下列說法正確的是() A.處于基態(tài)的氫原子可以吸收能量為10.5 eV的光子而被激發(fā) B.用n=4能級躍遷到n=1能級輻射的光照射金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng) C.用能量為12.5 eV的電子轟擊處于基態(tài)的氫原子,一定不能使氫原子

40、發(fā)生能級躍遷 D.要使處于基態(tài)的氫原子發(fā)生電離,入射光子的能量只能等于13.6 eV,答案B氫原子發(fā)生能級躍遷時,其只能吸收(或輻射)光子能量等于兩能級間的能級差的光子,n=1n=2吸收的光子能量為-3.4 eV-(-13.6 eV)=10.2 eV,n=1n=3吸收的光子能量為-1.51 eV-(-13.6 eV)=12.09 eV,能量為10.5 eV的光子不能被吸收,A錯誤;從n=4能級躍遷到n=1能級輻射光子的能量為-0.85 eV-(-13.6 eV)=12.75 eV,大于金屬鉑的逸出功,能使金屬鉑發(fā)生光電效應(yīng),B正確;用能量為12.5 eV的電子轟擊處于基態(tài)的氫原子,可能使氫原子

41、發(fā)生能級躍遷,C錯誤;入射光子的能量大于13.6 eV時,可使處于基態(tài)的氫原子發(fā)生電離,D錯誤。,2.(2018山西考前測試)(多選)我國利用“墨子號”量子通信衛(wèi)星在國際上率先實現(xiàn)了高速星地量子通信,初步構(gòu)成了量子通信網(wǎng)絡(luò)。關(guān)于量子理論,下列說法正確的是() A.量子論是普朗克首先提出的,光量子理論則是愛因斯坦首先提出的 B.光的強度越大,則光子的能量也就越大 C.三種放射線、,其本質(zhì)上都是高能光子 D.大量氫原子從高能級向低能級躍遷時,只能發(fā)射某些特定頻率的光子,答案AD光的強度越大,光的頻率不一定越大,所以光子能量不一定越大,B錯。三種放射線、中,射線是氦核流,射線是電子流,射線是光子流,

42、所以C錯。選項A、D說法正確。,3.(2018河南調(diào)研聯(lián)考)甲、乙光子的能量之比為21,它們都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),且所產(chǎn)生的光電子最大初動能分別為E1、E2。該金屬的逸出功為() A.E1+E2B.E1-E2 C.E1+2E2D.E1-2E2,答案D根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=h-W0,對應(yīng)甲光子有h甲=E1+W0,對應(yīng)乙光子有h乙=E2+W0,又知h甲=2h乙,解得W0=E1-2E2,故選項D正確,選項A、B、C錯誤。,4.2016湖北黃岡質(zhì)檢,35(1)(多選)以下有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述,正確的是() A.紫外線照射到金屬鋅板表面時能發(fā)生光電效應(yīng),則當(dāng)增大紫外線的照射強度時,從鋅板表面

43、逸出的光電子的最大初動能也隨之增大 B.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 C.射線是原子核外電子高速運動形成的 D.光子不僅具有能量,也具有動量 E.根據(jù)玻爾能級理論,氫原子輻射出一個光子后,將由高能級向較低能級躍遷,核外電子的動能增加,答案BDE最大初動能與入射光的頻率有關(guān),與光強無關(guān),故A錯誤。射線是原子核中的中子變成質(zhì)子和電子,同時將電子釋放出來形成射線nHe,故C錯誤。,考點二原子、原子核,5.(2018安徽六校二聯(lián))近幾年中國等許多國家積極發(fā)展“月球探測計劃”,該計劃中的科研任務(wù)之一是探測月球上氦3的含量。氦3是一種清潔、安全和高效的核發(fā)電燃料,可以采用在高溫高壓

44、下用氘和氦3進行核聚變反應(yīng)發(fā)電。若已知氘核的質(zhì)量為2.013 6 u,氦3的質(zhì)量為3.015 0 u,氦核的質(zhì)量為4.001 51 u,質(zhì)子質(zhì)量為1.007 83 u,中子質(zhì)量為1.008 665 u,1 u相當(dāng)于931.5 MeV。則下列說法正確的是() A.一個氘和一個氦3的核聚變反應(yīng)釋放的核能約為17.9 MeV B.氘和氦3的核聚變反應(yīng)方程式HHeHe+X,其中X是中子 C.因為聚變時釋放能量,出現(xiàn)質(zhì)量虧損,所以生成物的總質(zhì)量數(shù)減少 D.目前我國的秦山、大亞灣等核電站廣泛使用氦3進行核聚變反應(yīng)發(fā)電,答案A氘和氦3的核聚變反應(yīng)方程式HHeH,可知X為質(zhì)子,B項錯誤。釋放的 核能E=mc2

45、=(2.013 6+3.015 0-4.001 51-1.007 83)931.5 MeV17.9 MeV,所以A項正確。因為聚變時釋放能量,出現(xiàn)質(zhì)量虧損,則反應(yīng)后的總質(zhì)量小于反應(yīng)前的總質(zhì)量,但是在核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒,故C項錯誤?，F(xiàn)在的核電站均使用核裂變反應(yīng)發(fā)電,故D項錯誤。,6.(2018山東菏澤一模)如圖所示為氫原子的能級圖,一群氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài),在向低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子,用這些光子照射逸出功為1.90 eV的金屬銫,下列說法正確的是 () A.這群氫原子能發(fā)出6種頻率不同的光,其中從n=4能級躍遷到n=3能級所發(fā)出的光波長最短 B.這群氫原子能發(fā)出3種頻率不同的光,其中

46、從n=4能級躍遷到n=1能級所發(fā)出的光頻率最高 C.金屬銫表面所逸出的光電子的初動能最大值為12.75 eV D.金屬銫表面所逸出的光電子的初動能最大值為10.85 eV,答案D這群氫原子能發(fā)出=6種頻率的光子,從n=4能級躍遷到n=3能級所發(fā)出的光的頻 率最小,波長最長,從n=4 能級躍遷到n=1能級所發(fā)出的光的頻率最高,波長最短,選項A、B錯誤;光電子的初動能最大值對應(yīng)入射光子的頻率最高,E=E4-E1=-0.85 eV-(-13.6 eV)=12.75 eV,由光電效應(yīng)方程知Ek=E-W0=10.85 eV,選項C錯誤,D正確。,7.(2018山西太原一模)(多選)下列說法正確的是()

47、A.鈾238發(fā)生衰變變成釷234時,粒子與釷234的質(zhì)量之和等于鈾238的質(zhì)量 B.鈾238發(fā)生衰變變成釷234時,粒子與釷234的結(jié)合能之和一定大于鈾238的結(jié)合能 C.衰變中釋放的射線是原子核外電子掙脫原子核的束縛形成的高速電子流 D.核反應(yīng)方程NHeO+X中,X是質(zhì)子且反應(yīng)過程中系統(tǒng)動量守恒,答案BD鈾238發(fā)生衰變時有質(zhì)量虧損,故A錯誤;鈾238發(fā)生衰變變成釷234時,粒子和釷234的結(jié)合能之和一定大于鈾238的結(jié)合能,故B正確。衰變的實質(zhì)是原子核內(nèi)部的一個中子變成一個質(zhì)子和一個電子,并將電子發(fā)射到核外,形成射線,故C錯誤。在核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒,設(shè)X的質(zhì)量數(shù)為m,電荷數(shù)為n

48、,則有4+14=17+m,2+7=8+n,解得:m=1,n=1,所以X表示質(zhì)子,核反應(yīng)過程中系統(tǒng)動量守恒,故D正確。,8.(2017安徽江南十校聯(lián)考,14)鈾核U)經(jīng)過m次衰變和n次衰變變成鉛核Pb),關(guān)于該過 程,下列說法中正確的是() A.m=5,n=4 B.鈾核U)的比結(jié)合能比鉛核Pb)的比結(jié)合能小 C.衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和小于鈾核U)的結(jié)合能 D.鈾核U)衰變過程的半衰期與溫度和壓強有關(guān),答案B原子核衰變時質(zhì)量數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒,235=4m+207,92=82+2m-n,兩式聯(lián)立解得:m=7,n=4,A項錯誤。衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和大于鈾核U)的結(jié)合能,C項錯誤。半衰期由原子核 內(nèi)部自

49、身的因素決定,與溫度和壓強無關(guān),D項錯誤。,9.(2017山西五校四聯(lián),14)在很多裝飾材料中,都不同程度地含有放射性元素。下列說法正確的是() A.射線、射線和射線都是電磁波 B.在、三種射線中,射線的電離能力最強 C.氡的半衰期為3.8天,4個氡原子核經(jīng)過7.6天后一定只剩下1個氡原子核 D.放射性元素發(fā)生衰變時所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時產(chǎn)生的,答案D射線是高速 He核流,射線是高速電子流,A項錯誤。在、三種射線中,射 線的電離能力最強,射線的電離能力最弱,B項錯誤。半衰期是對大量原子核的衰變行為作出的統(tǒng)計規(guī)律,對于少量原子核無意義,C項錯誤。,10.(2017湖南長沙三月模

50、擬,16)一個靜止的鈾核,放在勻強磁場中,它發(fā)生一次衰變后變?yōu)殁Q核,粒子和釷核都在勻強磁場中做勻速圓周運動。某同學(xué)作出如圖所示運動徑跡示意圖,以下判斷正確的是() A.1是粒子的徑跡,2是釷核的徑跡 B.1是釷核的徑跡,2是粒子的徑跡 C.3是粒子的徑跡,4是釷核的徑跡 D.3是釷核的徑跡,4是粒子的徑跡,答案B由動量守恒可知,靜止的鈾核發(fā)生衰變后,生成的均帶正電的粒子和釷核的動量大小相等,但方向相反,由左手定則可知它們的運動軌跡應(yīng)為“外切”圓,又R=,在p和B 相等的情況下,R,因q釷q,則R釷R,故B正確。,答案D目前世界上的核潛艇都是利用重核裂變提供動力,A正確。重核裂變釋放能量一定存在

51、質(zhì)量虧損,B正確。由核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒可知d=2,C正確。鈾核裂變后生成的新核的比結(jié)合能比鈾核的大,D錯誤。,2.(2018天津河?xùn)|一模)下列說法正確的是() A.對于某種金屬,無論入射光多強,只要其頻率低于極限頻率就不能發(fā)生光電效應(yīng) B.由玻爾理論可知,氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時,要輻射一定頻率的光子,同時電子的動能減小,電勢能增大 C.微波和聲波一樣都只能在介質(zhì)中傳播 D.氡原子核的半衰期為3.8天,4個氡原子核經(jīng)過7.6天一定只剩下一個未發(fā)生衰變,答案A根據(jù)光電效應(yīng)方程:Ek=h-W,可以知道,當(dāng)入射光的頻率低于極限頻率就不能發(fā)生光電效應(yīng),與入射光的強弱無關(guān),故A正確;由

52、玻爾理論可以知道,氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時,要輻射一定頻率的光子,電子的軌道半徑減小,該過程中電場力做正功,電子的動能增大,電勢能減小,故B錯誤;微波屬于電磁波,能在真空中傳播,而聲波只能在介質(zhì)中傳播,不能在真空中傳播,故C錯誤。半衰期具有統(tǒng)計規(guī)律,對大量的原子核適用,對少量的原子核不適用,故D錯誤。,3.(2018江西上饒六校一聯(lián))PET(正電子發(fā)射型計算機斷層顯像)的基本原理是:將放射性同位素O注入人體,參與人體的代謝過程O在人體內(nèi)衰變放出正電子,與人體內(nèi)負電子相遇而湮 滅轉(zhuǎn)化為一對光子,被探測器探測到,經(jīng)計算機處理后產(chǎn)生清晰的圖像。根據(jù)PET的基本原理,下列說法正確的是

53、() A.O衰變的方程式為OFe B.將放射性同位素O注入人體O的主要用途是作為示蹤原子 C.一對正負電子湮滅后也可能只生成一個光子 D.PET中所選的放射性同位素的半衰期應(yīng)較長,答案B由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知O衰變的方程式為ONe,故A錯誤;將放射 性同位素O注入人體O的主要用途是作為示蹤原子,故B正確;一對正負電子湮滅后生成兩 個光子,故C錯誤;PET中所選的放射性同位素的半衰期應(yīng)較短,故D錯誤。,4.(2018福建泉州檢測)如圖所示為氫原子的能級圖,用某種頻率的光照射大量處于基態(tài)的氫原子,受到激發(fā)后的氫原子只輻射出三種不同頻率的光a、b、c,頻率abc,讓這三種光照射逸出功為10.2

54、 eV的某金屬表面,則() A.照射氫原子的光子能量為12.09 eV B.從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光頻率為b C.逸出的光電子的最大初動能為1.51 eV D.光a、b、c均能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),答案A用某種頻率的光照射大量處于基態(tài)的氫原子,受到激發(fā)后的氫原子只輻射出三種不同頻率的光,則知受激發(fā)后的氫原子處于n=3能級,可知照射氫原子的光子能量為(-1.51 eV)-(-13.6 eV)=12.09 eV,A選項正確;n=3n=1時:ha=-1.51 eV-(-13.6 eV)=12.09 eV,n=2n=1時:hb=-3.4 eV-(-13.6 eV)=10.2 eV,n=3

55、n=2時:hc=-1.51 eV-(-3.4 eV)=1.89 eV,則知從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光頻率為c,讓這三種光照射逸出功為10.2 eV的某金屬表面,光c不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),光a、b可使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),逸出的光電子的最大初動能為12.09 eV-10.2 eV=1.89 eV,故B、C、D錯誤。,5.(2018山西五市聯(lián)考)氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量,該反應(yīng)方程為HH He+X,式中X是某種粒子,已知HHHe和粒子X的質(zhì)量分別為2.014 1 u、3.016 1 u、4.0 02 6 u和1.008 7 u;1 u=931.5 MeV/c2,c是真

56、空中的光速。由上述核反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知() A.粒子X是H B.該核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為0.028 9 u C.該核反應(yīng)釋放出的能量約為17.6 MeV D.該核反應(yīng)中釋放的全部能量轉(zhuǎn)化為粒子X的動能,答案C根據(jù)核反應(yīng)中,質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒,可判斷X為中子,A錯誤;該核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為m=2.014 1 u+3.016 1 u-4.002 6 u-1.008 7 u=0.018 9 u,B錯誤;由愛因斯坦質(zhì)能方程可知釋放出的能量為E=(2.014 1+3.016 1-4.002 6-1.008 7)931.5 MeV17.6 MeV,C正確;該核反應(yīng)中釋放的能量只有一部分轉(zhuǎn)化為X粒子的動

57、能,D錯誤。,思路點撥本題難度較小,掌握核反應(yīng)中兩個守恒觀點,熟練應(yīng)用愛因斯坦質(zhì)能方程是解此題的關(guān)鍵。,6.(2018福建廈門質(zhì)檢)下列幾幅圖的有關(guān)說法正確的是(),A.圖一中少數(shù)粒子穿過金箔后方向不變,大多數(shù)粒子穿過金箔后發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn) B.圖二光電效應(yīng)實驗說明了光具有粒子性 C.圖三中射線丙由粒子組成,每個粒子帶兩個單位正電荷 D.圖四鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于輕核的聚變,又稱為熱核反應(yīng),答案B在粒子散射實驗中,絕大多數(shù)粒子穿過金箔后方向基本不變,只有少數(shù)粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn),則A錯誤;光電效應(yīng)實驗說明了光具有粒子性,所以B正確;由左手定則可知,甲由粒子組成,每個粒子帶兩個單位正電荷,故C錯誤

58、;鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的裂變,故D錯誤。,7.(2018廣東茂名綜合測試)鋁核Al被粒子擊中后產(chǎn)生的反應(yīng)生成物是磷P,同時放出一種 粒子,關(guān)于這種粒子的下列說法中正確的是() A.這種粒子在電場中可以被加速或發(fā)生偏轉(zhuǎn) B.這種粒子在磁場中一定不受磁場力作用 C.這種粒子在真空中的速度等于3108 m/s D.在碳14核內(nèi)有6個這種粒子,答案B核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒AlHen,這種粒子是中子 n,中子不帶 電,故A錯誤,B正確。實物粒子在真空中的速度小于光速3108 m/s,所以C項錯誤。在C中有8 個 n,所以D項錯誤。,8.(2017河北石家莊二模,18)(多選)下列說法正確的是() A

59、.太陽輻射的能量來自太陽內(nèi)部的裂變反應(yīng) B.放射性元素的半衰期與外界壓強、原子的化學(xué)狀態(tài)無關(guān) C.依據(jù)玻爾理論氫原子從高能級狀態(tài)向低能級狀態(tài)躍遷時會輻射光子 D.紫光照射金屬板發(fā)生光電效應(yīng)時,增大入射光強度,則光電子的最大初動能增大,答案BC太陽輻射的能量來自太陽內(nèi)部的輕核聚變,A錯。半衰期是由原子核內(nèi)部的因素決定的,與外界壓強、原子的化學(xué)狀態(tài)無關(guān),B對。氫原子從高能級向低能級躍遷時多余的能量會以光子的形式釋放出來,C對。光電效應(yīng)中飛出的光電子的最大初動能與入射光強度無關(guān),與入射光頻率有關(guān),D錯。,9.(2017山東濰坊中學(xué)一模,5)(多選)下列說法中正確的是() A.用不可見光照射金屬一定比

60、用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的初動能大 B.按照玻爾理論,氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時,電子的動能減小,但原子的能量增大 C.光電子的最大初動能隨入射光頻率增大而增大 D.在光照條件不變的情況下,對發(fā)射出來的光電子加上正向電壓對光電子加速,所加電壓不斷增大,光電流也不斷增大,答案BC根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=h-W0可知,入射光的頻率越大,光電子的最大初動能越大,不可見光的頻率有的比可見光的大(如紫外線),有的比可見光的小(如紅外線),故A錯誤;在光照條件不變的情況下,對發(fā)射出來的光電子加上正向電壓對光電子加速,隨所加電壓不斷增大,光電流并不是不斷增大,當(dāng)達到飽

61、和值后不再增大,故D錯誤。,解題指導(dǎo)紅外線頻率小于可見光頻率,紫外線頻率大于可見光頻率;根據(jù)軌道的半徑,結(jié)合庫侖引力提供向心力分析電子動能的變化;當(dāng)入射光子的頻率大于金屬的極限頻率時,會發(fā)生光電效應(yīng),根據(jù)光電效應(yīng)方程得出最大初動能與什么因素有關(guān);當(dāng)光電流達到最大時,稱為飽和電流。,10.(2017湖南六校聯(lián)考,14)關(guān)于近代物理,下列說法中不正確的是() A.光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)說明光具有粒子性 B.單個氫原子從n=4能級向較低能級躍遷時,最多可以向外輻射6種不同頻率的光子 C.在U235的裂變反應(yīng)中UnBaKr+n),發(fā)生了質(zhì)量虧損,Ba144和Kr89的比結(jié)合能 比U235的大,該核反應(yīng)釋

62、放出核能 D.在、這三種射線中,射線的穿透能力最強,射線的電離能力最強,答案B當(dāng)大量氫原子從n=4能級向較低能級躍遷時最多可以向外輻射6種不同頻率的光子,但單個氫原子從n=4能級向較低能級躍遷時最多向外輻射3種不同頻率的光子,B項錯誤。A、C、D三項說法正確。故選B。,11.(2017天津和平質(zhì)量調(diào)查,1)下列說法正確的是() A.盧瑟福用粒子轟擊N核獲得反沖核O發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子 B.普朗克通過對光電效應(yīng)現(xiàn)象的分析提出了光子說 C.玻爾通過對天然放射現(xiàn)象的研究提出了氫原子能級理論 D.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子從而提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,答案A光子說是愛因斯坦提出的,B錯誤。玻爾通過對氫原子光譜的成因的研究提

63、出了氫原子能級理論,C項錯誤。盧瑟福通過粒子的散射實驗,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,D項錯誤。,C組教師專用題組,1.(多選)如圖所示,這是一個研究光電效應(yīng)的電路圖,下列敘述中正確的是() A.只調(diào)換電源的極性,移動滑片P,當(dāng)電流表示數(shù)為零時,電壓表示數(shù)為遏止電壓U0的數(shù)值 B.保持光照條件不變,滑片P向右滑動的過程中,電流表示數(shù)將一直增大 C.不改變光束顏色和電路,增大入射光束強度,電流表示數(shù)會增大 D.陰極K需要預(yù)熱,光束照射后需要一定的時間才會有光電流 E.圖中入射光束的頻率減小到某一數(shù)值f0時,無論滑片P怎樣滑動,電流表示數(shù)都為零,則f0是陰極K的極限頻率,答案BCE當(dāng)只調(diào)換電源的極性時

64、,電子從K到A減速運動,到達陽極A恰好速度為零時對應(yīng)電壓為遏止電壓,所以A項正確;保持光照條件不變,P向右滑動,加在光電管兩端的電壓增加,光電流增大,當(dāng)達到飽和電流后,P再向右移,光電電流保持不變,B項錯誤。只增大入射光束強度時,單位時間內(nèi)光電子數(shù)變多,電流表示數(shù)變大,C項正確。因為光電效應(yīng)的發(fā)生是瞬間的,陰極K不需要預(yù)熱,所以D項錯誤。當(dāng)光束的頻率為f0時,無論P怎樣滑動,電流表示數(shù)都為零,說明未飛出光電子,則有W=hf0,所以f0為陰極K的極限頻率,E項正確。,2.(多選)關(guān)于原子核的有關(guān)知識,下列說法正確的是() A.天然放射性射線中的射線實際就是電子流,它來自原子的核內(nèi) B.放射性原子

65、核經(jīng)過、衰變致使新的原子核處于較高能級,因此不穩(wěn)定從而產(chǎn)生射線 C.氡222經(jīng)過衰變?yōu)獒?18的半衰期為3.8天,一個氡222原子核四天后一定衰變?yōu)獒?18 D.比結(jié)合能越大,原子越容易發(fā)生衰變 E.熱核反應(yīng)過程中核子必須要有巨大的動能來克服核子間的力,答案ABE因為半衰期是統(tǒng)計規(guī)律,對單個核子沒有意義,所以C項錯。比結(jié)合能描述原子核的穩(wěn)定性,比結(jié)合能越大,原子越穩(wěn)定,越不易發(fā)生衰變,所以D項錯。,3.(2017河南六市一聯(lián),14)以下說法正確的是() A.氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時,電子的動能減小,原子電勢能增大,原子能量減小 B.紫外線照射到金屬鋅板表面時能夠發(fā)生

66、光電效應(yīng),則當(dāng)增大紫外線的照射強度時,從鋅板表面逸出的光電子的個數(shù)越多,光電子的最大初動能增大 C.氫原子光譜有很多不同的亮線,說明氫原子能發(fā)出很多不同頻率的光,但它的光譜不是連續(xù)譜 D.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu),陰極射線是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時產(chǎn)生的高速電子流,答案C氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時,電子的動能減小,原子電勢能增大,原子能量增大,A項錯誤。由Ek=h-W0可知,只增加光強而不改變光的頻率,光電子的最大初動能不變,B項錯誤。原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時產(chǎn)生的高速電子流是射線,不是陰極射線,D項錯誤。,4.(2017湖北七市三月聯(lián)考,18)(多選)如圖所示是氫原子的能級圖,大量處于n=5能級的氫原子向低能級躍遷時,一共可以輻射出10種不同頻率的光子。其中萊曼系是指氫原子由高能級向n=1能級躍遷時釋放的光子,則() A.10種光子中波長最短的是從n=5能級躍遷到基態(tài)時產(chǎn)生的 B.10種光子中有4種屬于萊曼系 C.使n=5能級的氫原子電離至少要0.85 eV的能量 D.從n=2能級躍遷到基態(tài)釋放