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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,专题十三 近代物理初步,高考物理,(课标,专用),1/76,考点一波粒二象性,1.(课标,19,6分)(多项选择)在光电效应试验中,分别用频率为,a,、,b,单色光,a,、,b,照射到同种,金属上,测得对应遏止电压分别为,U,a,和,U,b,、光电子最大初动能分别为,E,k,a,和,E,k,b,。,h,为普朗克,常量。以下说法正确是,(),A.若,a,b,则一定有,U,a,b,则一定有,E,k,a,E,k,b,C.若,U,a,U,b,则一定有,E,k,a,b,则一定有,h,a,-,E,k,a,h,b,-,E,k,b,五年高考,A组 统一命题课标卷题组,2/76,答案BC本题考查对光电效应方程,h,-,W,0,=,E,k,了解。光照射到同种金属上,同种金属逸出,功相同。若,a,b,据,h,-,W,0,=,E,k,得,E,k,a,E,k,b,则B项正确。由,h,-,W,0,=,E,k,=,eU,可知当,a,b,时,U,a,U,b,则A项,错误。若,U,a,U,b,说明,E,k,a,E,k,b,则C项正确。由,h,-,E,k,=,W,0,而同一个金属,W,0,相同,则D项错误。,关键点评对光子能量、逸出功及最大初动能了解,照射到同一个金属上,说明逸出功相等。,遏止电压和最大初动能关系为:,eU,=,E,k,。,光电效应方程:,h,-,W,0,=,E,k,。,3/76,2.课标,35(1),5分,0.445(多项选择)实物粒子和光都含有波粒二象性。以下事实中突出表达,波动性是,(),A.电子束经过双缝试验装置后能够形成干涉图样,B.射线在云室中穿过会留下清楚径迹,C.人们利用慢中子衍射来研究晶体结构,D.人们利用电子显微镜观察物质微观结构,E.光电效应试验中,光电子最大初动能与入射光频率相关,与入射光强度无关,4/76,答案ACD电子束经过双缝产生干涉图样,表达是波动性,A正确;射线在云室中留下清楚,径迹,不能表达波动性,B错误;衍射表达是波动性,C正确;电子显微镜利用了电子束波长短,特征,D正确;光电效应表达是光粒子性,E错误。,考查点光波动性,解题关键知道干涉与衍射是波基本特征。,了解电子显微镜原理是利用电子束波长短,不轻易发生衍射。,5/76,3.课标,35(1),5分,0.425在某次光电效应试验中,得到遏止电压,U,c,与入射光频率,关系如图所表示。若该直线斜率和截距分别为,k,和,b,电子电荷量绝对值为,e,则普朗克常量可,表示为,所用材料逸出功可表示为,。,答案,ek,(2分)-,eb,(3分),解析依据爱因斯坦光电效应方程有,E,km,=,h,-,W,0,又因为,E,km,=,eU,c,得到,U,c,=,-,所以,=,k,h,=,ek,;-,=,b,W,0,=-,eb,。,考查点光电效应,解题关键处理图像信息问题时要写出横纵坐标轴所代表两物理量间函数关系式,知道图,像中截距、斜率对应物理意义。,6/76,考点二原子结构,4.课标,35(1),5分,0.336(多项选择)在人类对微观世界进行探索过程中,科学试验起到了非,常主要作用。以下说法符合历史事实是,(),A.密立根经过油滴试验测出了基本电荷数值,B.贝克勒尔经过对天然放射现象研究,发觉了原子中存在原子核,C.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素,D.卢瑟福经过粒子散射试验证实了在原子核内部存在质子,E.汤姆逊经过阴极射线在电场和磁场中偏转试验,发觉了阴极射线是由带负电粒子组成,并测出了该粒子比荷,7/76,答案ACE密立根经过油滴试验测出了基本电荷数值,选项A正确;原子中存在原子核是卢,瑟福经过粒子散射试验发觉,选项B、D错误;居里夫妇发觉钋和镭是从沥青铀矿中分离出来,选项C正确;汤姆逊经过阴极射线在电场和磁场中偏转,发觉阴极射线是由带负电粒子组,成,并测出其比荷,选项E正确。,考查点物理学史,应试指导物理学史是高考考查一个基本内容。对高中物理学习中包括相关物理学史,内容要引发重视,防止在这一个步骤上失分。,8/76,5.课标,35(1),5分,0.27(多项选择)关于原子核结合能,以下说法正确是,(),A.原子核结合能等于使其完全分解成自由核子所需最小能量,B.一重原子核衰变成粒子和另一原子核,衰变产物结合能之和一定大于原来重核结合能,C.铯原子核,Cs)结合能小于铅原子核,Pb)结合能,D.比结合能越大,原子核越不稳定,E.自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应能量大于该原子核结合能,9/76,答案ABC由原子核结合能定义可知,原子核分解成自由核子时所需最小能量为原子核,结合能,选项A正确;重原子核衰变过程中有质量亏损,即有能量放出,所以原子核衰变产物,结合能之和一定大于衰变前结合能,选项B正确;铯原子核比铅原子核核子数少,所以其结合,能小,选项C正确;比结合能越大原子核越稳定,选项D错误;自由核子组成原子核时,其质量亏,损所对应能量等于该原子核结合能,选项E错误。,考查点结合能,解题关键知道结合能是原子核分解成自由核子时需要能量。比结合能是原子核结合,能与核子数之比。,了解原子核核子数多结合能就大,但比结合能不一定大。,10/76,考点三原子核,6.(课标,15,6分)一静止铀核放出一个粒子衰变成钍核,衰变方程为,U,Th,He。,以下说法正确是,(),A.衰变后钍核动能等于粒子动能,B.衰变后钍核动量大小等于粒子动量大小,C.铀核半衰期等于其放出一个粒子所经历时间,D.衰变后粒子与钍核质量之和等于衰变前铀核质量,答案B本题考查天然放射现象、半衰期、动量守恒。静止原子核在衰变前后动量守恒,由动量守恒定律得0=,m,1,v,1,+,m,2,v,2,可知,m,1,v,1,=-,m,2,v,2,故衰变后钍核动量大小等于粒子动量大小,选项B正确;而动能,E,k,=,因为钍核质量(,m,1,)大于粒子质量(,m,2,),故其动能不等,选项A错误;,铀核半衰期是大量铀核半数发生衰变所用时间,而不是放出一个粒子所经历时间,选,项C错误;原子核衰变前后质量数守恒,衰变时放出核能,质量亏损,选项D错误。,关联知识原子核衰变前后动量守恒、质量数和电荷数守恒;动能和动量与质量关系;半衰期,定义及其含义。,11/76,7.(课标,17,6分)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放能量用来发电。,氘核聚变反应方程是:,H,n。已知,H质量为2.013 6 u,He质量为3.015 0 u,n,质量为1.008 7 u,1 u=931 MeV/,c,2,。氘核聚变反应中释放核能约为,(),A.3.7 MeVB.3.3 MeV,C.2.7 MeVD.0.93 MeV,答案B本题考查核能计算。聚变反应中质量亏损为,m,=(2,2.013 6-3.015 0-1.008 7)u=,0.003 5 u,则释放核能为,E,=,mc,2,=0.003 5,931 MeV,3.3 MeV,B正确。,方法技巧由质量亏损计算核能,由,m,计算核反应过程中释放核能时,若,m,以u为单位,可由1 u=931 MeV/,c,2,得到释放以MeV,为单位核能;若,m,以kg为单位,则由质能方程,E,=,mc,2,取得以J为单位释放核能。,12/76,8.课标,35(1),5分(多项选择)一静止铝原子核,Al,俘获一速度为1.0,10,7,m/s质子p后,变为,处于激发态硅原子核,Si,*,。以下说法正确是,(),A.核反应方程为p,Al,Si,*,B.核反应过程中系统动量守恒,C.核反应过程中系统能量不守恒,D.核反应前后核子数相等,所以生成物质量等于反应物质量之和,E.硅原子核速度数量级为10,5,m/s,方向与质子初速度方向一致,答案ABE质子p即,H,核反应方程为p,Al,Si,*,A项正确;核反应过程遵照动量守恒定律,B项正确;核反应过程中系统能量守恒,C项错误;在核反应中质量数守恒,但会发生质量亏损,所,以D项错误;设质子质量为,m,则,Si,*,质量为28,m,由动量守恒定律有,mv,0,=28,mv,得,v,=,=,m/s,3.6,10,5,m/s,方向与质子初速度方向相同,故E项正确。,考查点核反应,规律总结核反应过程恪守动量守恒定律,核反应中质量数守恒,电荷数守恒,但会发生质量亏损。,13/76,9.课标,35(1),6分,0.537(多项选择)关于天然放射性,以下说法正确是,(),A.全部元素都可能发生衰变,B.放射性元素半衰期与外界温度无关,C.放射性元素与别元素形成化合物时仍含有放射性,D.、和三种射线中,射线穿透能力最强,E.一个原子核在一次衰变中可同时放出、和三种射线,答案BCD原子序数大于或等于83元素,都能发生衰变,而原子序数小于83部分元素能发,生衰变,故A错。放射性元素衰变是原子核内部结构改变,与核外电子得失及环境温度无,关,故B、C项正确。在、三种射线中,、为带电粒子,穿透本事较弱,射线不带电,含有较,强穿透本事,故D项正确。一个原子核不能同时发生衰变和衰变,故E项错误。,考查点天然放射性,易错警示学生轻易选错是E,认为衰变中可同时放出、三种射线。实际上任何一个原,子核不能同时发生衰变和衰变,要么是衰变,放出和两种射线;要么是衰变,放出和两种,射线。,14/76,10.课标,35(1),5分在以下描述核过程方程中,属于衰变是,属于衰变是,属于裂变是,属于聚变是,。(填正确答案标号),A,C,N,eB,P,S,e,C,U,Th,HeD,N,He,O,H,E,U,n,Xe,Sr+,nF,H,H,He,n,答案CABEF,解析天然放射性元素自发地放出粒子(即氦核,He)衰变属于衰变;放出粒子衰变属于,衰变;重核分裂成几个中等质量原子核现象为核裂变;轻原子核聚合成较重原子核反应为,核聚变。,考查点核反应方程,解题关键知道衰变与衰变是放射性元素分别放出粒子和粒子衰变。,知道裂变是重核分裂成几个中等质量核,聚变是轻核结合成较重核。,知识拓展全部核反应方程都不能写等号,但方程两边保持质量数与电荷数守恒。,15/76,11.课标,35(1),6分,0.549一质子束入射到静止靶核,Al上,产生以下核反应:,p,AlX+n,式中p代表质子,n代表中子,X代表核反应产生新核。由反应式可知,新核X质子数为,中子数为,。,答案1413,解析p代表质子,符号为,H,n代表中子,符号为,n,依据核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知,H,Al,Si,n,则新核X质子数为14,中子数为27-14=13。,考查点核反应方程,解题关键切记核反应中质量数守恒、电荷数守恒和常见粒子符号、电荷数、质量数。,16/76,考点一波粒二象性,1.(北京理综,18,6分)年初,我国研制“大连光源”极紫外自由电子激光装置,发,出了波长在100 nm(1 nm=10,-9,m)附近连续可调世界上最强极紫外激光脉冲。大连光源因其,光子能量大、密度高,可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域研究中发挥主要作用。,一个处于极紫外波段光子所含有能量能够电离一个分子,但又不会把分子打坏。据此判断,能够电离一个分子能量约为(取普朗克常量,h,=6.6,10,-34,Js,真空光速,c,=3,10,8,m/s),(),A.10,-21,JB.10,-18,JC.10,-15,JD.10,-12,J,B,组 自主命题,省（区、市）卷题组,答案B本题考查光子能量。由题意知,电离一个分子能量等于照射分子光子能量,E,=,h,=,h,=2,10,-18,J,故选项B正确。,17/76,2.(上海单科,2,3分)光子能量与其,(),A.频率成正比B.波长成正比,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,可见光子能量与其频率成正比、与其波长成反比,A正,确,B错误。因为任意能量光子在真空中传输速度都是相同,故C、D皆错误。,易错点拨关于光子能量,光子能量不能了解为动能,不能由动能定义式,E,k,=,mv,2,来处理光子能量问题,谨记爱因斯,坦光子说、质能方程是关键。,18/76,3.江苏单科,12C(1)(多项选择)波粒二象性是微观世界基本特征,以下说法正确有,(),A.光电效应现象揭示了光粒子性,B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子含有波动性,C.黑体辐射试验规律可用光波动性解释,D.动能相等质子和电子,它们德布罗意波长也相等,答案AB黑体辐射试验规律可用光粒子性解释,C错误;由,=,p,=,得,=,动,能相等质子和电子质量相差很多,所以德布罗意波长,不相等,D错误。,19/76,4.江苏单科,12C(1)已知钙和钾截止频率分别为7.73,10,14,Hz和5.44,10,14,Hz,在某种单色,光照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸出含有最大初动能光电子,钙逸出,光电子含有较大,(),A.波长B.频率C.能量D.动量,答案A由光电效应方程,E,km,=,h,-,W,=,h,-,h,0,钙截止频率大,所以钙中逸出光电子最大初动能小,因动量,p,=,故动量小,由,=,可知波长较大,则频率较小,选项A正确。,20/76,5.(北京理综,20,6分)以往我们认识光电效应是单光子光电效应,即一个电子在极短时间,内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光出现丰富了人们对于光电效应认识,用,强激光照射金属,因为其光子密度极大,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形,成多光子光电效应,这已被试验证实。,光电效应试验装置示意如图。用频率为,普通光源照射阴极K,没有发生光电效应。换用一样,频率,强激光照射阴极K,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压,U,即将阴极K接电源正极,阳极A接电源负极,在K、A之间就形成了使光电子减速电场。逐步增大,U,光电流会逐步减,小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压,U,可能是以下(其中,W,为逸出功,h,为普朗克常量,e,21/76,为电子电量),(),A.,U,=,-,B.,U,=,-,C.,U,=2,h,-,W,D.,U,=,-,答案B同频率光照射阴极K,普通光不能使其发生光电效应,而强激光能使其发生光电效,应,说明一个电子吸收了多个光子。设吸收光子个数为,n,光电子逸出最大初动能为,E,k,由光,电效应方程知:,E,k,=,nh,-,W,(,n,2);光电子逸出后克服减速电场做功,由动能定理知,E,k,=,eU,联立上述,两式得,U,=,-,当,n,=2时,即为B选项,其它选项均不可能。,22/76,考点二原子结构,6.(天津理综,1,6分)物理学重视逻辑,崇尚理性,其理论总是建立在对事实观察基础上。下,列说法正确是,(),A.天然放射现象说明原子核内部是有结构,B.电子发觉使人们认识到原子含有核式结构,C.粒子散射试验主要发觉是电荷是量子化,D.密立根油滴试验表明核外电子轨道是不连续,答案A粒子散射试验主要发觉使人们认识到原子含有核式结构,B、C项错误;密立根,油滴试验测出了电子电荷量,D项错误。,23/76,7.福建理综,30(1),6分以下相关原子结构和原子核认识,其中正确是,(),A.射线是高速运动电子流,B.氢原子辐射光子后,其绕核运动电子动能增大,C.太阳辐射能量主要起源是太阳中发生重核裂变,D,Bi半衰期是5天,100克,Bi经过10天后还剩下50克,答案B射线是光子流,选项A错误;氢原子辐射光子后能量减小,轨道半径减小,其绕核运动,电子动能增大,总能量减小,选项B正确;太阳辐射能量主要起源是太阳中发生氢核聚变,选项C错误;由,m,=,n,=,=2得,m,=,=,g=25 g,选项D错误。,24/76,8.(天津理综,6,6分)(多项选择)以下说法正确是,(),A.玻尔对氢原子光谱研究造成原子核式结构模型建立,B.可利用一些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪办法,C.天然放射现象中产生射线都能在电场或磁场中发生偏转,D.观察者与波源相互远离时接收到波频率与波源频率不一样,答案BD玻尔对氢原子光谱研究完善了核式结构模型,选项A错误;紫外线有荧光效应,故B,选项正确;天然放射现象中射线不带电,在电场或磁场中不发生偏转,选项C错误;观察者与波,源相互远离,由多普勒效应可知接收到频率变小,故选项D正确。,25/76,9.福建理综,30(1),6分在卢瑟福粒子散射试验中,金箔中原子核能够看做静止不动,下,列各图画出是其中两个粒子经历金箔散射过程径迹,其中正确是,(),答案C金箔中原子核与粒子都带正电,粒子靠近原子核过程中受到斥力而不是引力作,用,A、D错误;由原子查对粒子斥力作用及物体做曲线运动条件,知曲线轨迹凹侧应指,向受力一方,选项B错、C对。,26/76,10.海南单科,17(1),4分氢原子基态能量为,E,1,=-13.6 eV。大量氢原子处于某一激发态。,由这些氢原子可能发出全部光子中,频率最大光子能量为-0.96,E,1,频率最小光子能量,为,eV(保留2位有效数字),这些光子可含有,种不一样频率。,答案0.3110,解析频率最大光子对应于从最高能级向基态跃迁,则有,E,n,-,E,1,=-0.96,E,1,又因为,E,n,=,E,1,故,可得,n,=5,因而频率最小光子对应于从,n,=5到,n,=4能级跃迁,含有能量,E,=,E,5,-,E,4,=,-,=0.3,1 eV,因氢原子是大量,故由,=10知,这些光子可含有10种不一样频率。,27/76,考点三原子核,11.(上海单科,1,3分)由放射性元素放出氦核流被称为,(),A.阴极射线B.射线,C.射线D.射线,答案B本题考查天然放射现象。在天然放射现象中,放出、三种射线,其中射线属于,氦核流,选项B正确。,知识拓展对三种射线认识,天然放射现象中,放出三种射线均来自于衰变原子核,其中射线是高速运动氦核,射线,是原子核中中子衰变成质子时放出电子流,而射线是衰变后新核放出高频率光子流。,28/76,12.(上海单科,3,3分)在同位素氢、氘、氚核内含有相同,(),A.核子数B.电子数,C.中子数D.质子数,答案D本题考查对同位素认识。同位素是指在原子核中质子数相同而中子数不一样,元素,故氢、氘、氚核内含有相同质子数,D项正确。,易错点拨对原子核各种数量名称,易混同,应分别认识清楚。对某个元素,X,其中,A,称为质,量数,等于核中质子数与中子数总和;,Z,为核电荷数,等于核中质子数;核中中子数为,A,与,Z,之,差。在中性原子中核外电子数等于核中质子数。,29/76,13.(天津理综,1,6分)我国自主研发制造国际热核聚变关键部件在国际上率先经过权威机,构认证,这是我国对国际热核聚变项目标重大贡献。以下核反应方程中属于聚变反应是,(),A.,H,H,He,nB,N,He,O,H,C,He,Al,P,nD,U,n,Ba,Kr+,n,答案A本题考查核反应类型。选项A是质量小核结合成质量较大核,属于核聚变。选,项B是卢瑟福发觉质子人工转变方程。选项C是约里奥居里夫妇发觉人工放射性同位素,人工转变方程。选项D是铀核在中子轰击下分裂为中等质量核过程,属于核裂变。,30/76,14.(北京理综,14,6分)以下核反应方程中,属于衰变是(),A.,N,He,O,HB,U,Th,He,C,H,H,He,nD,Th,Pa,e,答案BA项属于原子核人工转变,B项属于衰变,C项属于聚变反应,D项属于衰变。,31/76,15.(重庆理综,1,6分)图中曲线,a,、,b,、,c,、,d,为气泡室中某放射物发生衰变放出部分粒子,径迹,气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里。以下判断可能正确是,(),A.,a,、,b,为粒子径迹,B.,a,、,b,为粒子径迹,C.,c,、,d,为粒子径迹,D.,c,、,d,为粒子径迹,答案D粒子不带电,不会发生偏转,故B错。由左手定则可判定,a,、,b,粒子带正电,c,、,d,粒子,带负电,又知粒子带正电,粒子带负电,故A、C均错,D正确。,32/76,16.(广东理综,18,6分)(多项选择)科学家使用核反应获取氚,再利用氘和氚核反应取得能量。,核反应方程分别为:X+Y,H+4.9 MeV和,H,H,He+X+17.6 MeV。以下表述正确有,(),A.X是中子,B.Y质子数是3,中子数是6,C.两个核反应都没有质量亏损,D.氘和氚核反应是核聚变反应,答案AD设X、Y电荷数分别为,Z,、,Z,质量数分别为,A,、,A,由质量数守恒和电荷数守恒有:,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正确;由,Li知Y质子数、中子数都是3,故B错误;两个核反应中都释放了能量,故都有质量亏损,C错误;,氘和氚核反应中质量较小核结合成了质量较大核,故D正确。,33/76,17.(北京理综,14,6分)质子、中子和氘核质量分别为,m,1,、,m,2,和,m,3,。当一个质子和一个中,子结合成氘核时,释放能量是(,c,表示真空中光速),(),A.(,m,1,+,m,2,-,m,3,),c,B.(,m,1,-,m,2,-,m,3,),c,C.(,m,1,+,m,2,-,m,3,),c,2,D.(,m,1,-,m,2,-,m,3,),c,2,答案C此核反应方程为,H,n,H,依据爱因斯坦质能方程得,E,=,m,c,2,=(,m,1,+,m,2,-,m,3,),c,2,C正,确。,34/76,18.(重庆理综,1,6分)碘131半衰期约为8天。若某药品含有质量为,m,碘131,经过32天后,该药品中碘131含量大约还有,(),A.,B.,C.,D.,答案C设剩下质量为,m,剩,则由,m,剩,=,m,(,得,m,剩,=,m,(,=,=,C正确。,35/76,19.(重庆理综,2,6分)铀是惯用一个核燃料,若它原子核发生了以下裂变反应,U,n,a+b+,n,则a+b可能是,(),A,Xe,KrB,Ba,Kr,C,Ba,SrD,Xe,Sr,答案D依据核反应中质量数守恒可知,a+b质量数应为235+1-2=234,质子数应为92,A项,中质量数为140+93=233,B项中质量数是141+92=233,C项中质量数为141+93=234,质子数为56,+38=94,D项中质量数为140+94=234,质子数为54+38=92,综上可知,答案为D。,36/76,20.江苏单科,12C(2)(3)(2)核电站利用原子核链式反应放出巨大能量进行发电,U是核,电站惯用核燃料。,U受一个中子轰击后裂变成,Ba和,Kr两部分,并产生,个中,子。要使链式反应发生,裂变物质体积要,(选填“大于”或“小于”)它临界体,积。,(3)取质子质量,m,p,=1.672 6,10,-27,kg,中子质量,m,n,=1.674 9,10,-27,kg,粒子质量,m,=6.646 7,10,-,27,kg,光速,c,=3.0,10,8,m/s。请计算粒子结合能。(计算结果保留两位有效数字),答案(2)3大于(3)4.3,10,-12,J,解析(2)由,U,n,Ba,Kr+,n可知,会产生3个中子,要使裂变连续进行(链式反应),裂变,物质体积需大于它临界体积。,(3)组成粒子核子与粒子质量差为,m,=(2,m,p,+2,m,n,)-,m,结合能,E,=,mc,2,代入数据得,E,=4.3,10,-12,J,37/76,21.(北京理综,23,18分)在磁感应强度为,B,匀强磁场中,一个静止放射性原子核发生了一,次衰变。放射出粒子,He)在与磁场垂直平面内做圆周运动,其轨道半径为,R,。以,m,、,q,分,别表示粒子质量和电荷量。,(1)放射性原子核用,X表示,新核元素符号用Y表示,写出该衰变核反应方程。,(2)粒子圆周运动能够等效成一个环形电流,求圆周运动周期和环形电流大小。,(3)设该衰变过程释放核能都转化为粒子和新核动能,新核质量为,M,求衰变过程质量,亏损,m,。,答案看法析,38/76,解析本题考查了原子核衰变、动量和能量守恒、带电粒子在匀强磁场中运动、质能方,程等多个考点,是一道综合题,难度中等。,(1,X,Y,He,(2)设粒子速度大小为,v,由,qvB,=,m,T,=,得,粒子在磁场中运动周期,T,=,环形电流大小,I,=,=,(3)由,qvB,=,m,得,v,=,设衰变后新核Y速度大小为,v,系统动量守恒,Mv,-,mv,=0,v,=,=,由,mc,2,=,Mv,2,+,mv,2,得,m,=,说明:若利用,M,=,m,解答,亦可。,39/76,1.(天津理综,2,6分)如图是,a,、,b,两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成干涉图样,则,(),A.在同种均匀介质中,a,光传输速度比,b,光大,B.从同种介质射入真空发生全反射时,a,光临界角大,C.照射在同一金属板上发生光电效应时,a,光饱和电流大,D.若两光均由氢原子能级跃迁产生,产生,a,光能级能量差大,C,组 教师专用题组,40/76,答案D由,a,、,b,两束光干涉图样结合,x,=,知,a,b,、,n,a,n,b,由,n,=,知,v,a,v,b,A项错,误。sin,C,=,故,C,a,C,b,选项B错误;发生光电效应时,饱和电流与入射光强度相关,C项错误;由,能级跃迁,h,=,E,m,-,E,n,因为,a,光光子能量大,所以,a,光能级能量差大,选项D正确。,易错点拨由干涉图样中条纹宽度确定波长、折射率、频率关系,易错点在于认为饱和光,电流与光频率相关而错选C选项。,评析本题以光双缝干涉图样为背景材料,综合考查双缝干涉、折射率、临界角、光电效应,规律和氢原子能级跃迁,试题包括内容多,知识覆盖面广,难度适中,真正考查了学生综合应,用能力。,41/76,2.(浙江自选,14.1,4分)以下说法正确是,(),A.氢原子能量是量子化,B.在核反应过程中,质子数守恒,C.半衰期越大,原子核衰变越快,D.假如一个系统不受外力,系统总动量一定为零,答案A依据玻尔原子理论,氢原子能量是量子化,A项正确;核反应中电荷数守恒、质量,数守恒,质子数不一定守恒,B项错误;半衰期是指大量原子核衰变时,有半数原子核衰变所用,时间,半衰期越大,原子核衰变越慢,C项错误;系统不受外力或所受合外力为零,系统总动量保持,不变,D项错误。,42/76,3.山东理综,39(1),14,C发生放射性衰变成为,14,N,半衰期约5 7。已知植物存活期间,其体,内,14,C与,12,C百分比不变;生命活动结束后,14,C百分比连续降低。现经过测量得知,某古木样品中,14,C,百分比恰好是当代植物所制样品二分之一。以下说法正确是,。(双选,填正确答,案标号),a.该古木年代距今约5 7,b.,12,C、,13,C、,14,C含有相同中子数,c.,14,C衰变为,14,N过程中放出射线,d.增加样品测量环境压强将加速,14,C衰变,解析古木样品中,14,C百分比恰好是当代样品二分之一,说明该古木恰好经历了一个半衰期,时间,故a正确。,12,C、,13,C、,14,C含有相同质子数、不一样中子数,故b错。,14,C衰变方程为:,C,N,e,可见c正确。放射性元素半衰期与外界原因无关,故d错。,答案ac,43/76,4.(广东理综,18,6分)(多项选择)在光电效应试验中,用频率为,光照射光电管阴极,发生了光电,效应,以下说法正确是(),A.增大入射光强度,光电流增大,B.减小入射光强度,光电效应现象消失,C.改用频率小于,光照射,一定不发生光电效应,D.改用频率大于,光照射,光电子最大初动能变大,答案AD增大入射光强度,使单位时间内逸出光电子数增加,所以光电流增大,选项A正确;,能否发生光电效应与照射光频率相关,与强度无关,选项B错误;当照射光频率小于,但仍大,于极限频率时发生光电效应,选项C错误;由,E,km,=,h,-,W,增加照射光频率,光电子最大初动能,变大,选项D正确。,44/76,5.(上海单科,2,2分)当用一束紫外线照射锌板时,产生了光电效应,这时,(),A.锌板带负电,B.有正离子从锌板逸出,C.有电子从锌板逸出,D.锌板会吸附空气中正离子,答案C锌板在紫外线照射下产生了光电效应,说明锌板上有光电子飞出,所以锌板带正电,C正确,A、B、D错误。,45/76,6.(天津理综,1,6分)以下说法正确是,(),A.原子核发生衰变时要恪守电荷守恒和质量守恒规律,B.射线、射线、射线都是高速运动带电粒子流,C.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率光子,D.发生光电效应时光电子动能只与入射光强度相关,答案C原子核发生衰变时有质量亏损,质量不守恒,选项A错。射线是光子流,不是带电粒,子流,选项B错。氢原子从激发态向基态跃迁,辐射光子能量,h,=,E,m,-,E,n,即只能辐射特定频率,光子,C项正确。光电效应光电子动能,E,k,=,h,-,W,0,与入射光频率相关,而与入射光强度无关,D项,错误。,46/76,7.(上海单科,7,2分)在一个,U原子核衰变为一个,Pb原子核过程中,发生衰变次数,为,(),A.6次B.10次C.22次C.32次,答案A设原子核衰变过程中发生了,n,次衰变、,m,次衰变,由核衰变规律及衰变前后质量数,守恒与电荷数守恒得4,n,=238-206,2,n,-,m,=92-82,解得,n,=8,m,=6,故A正确。,47/76,8.(浙江自选,14.2,6分)金属钠逸出功为2.29 eV。波长为420 nm紫光照射在金属钠表面,产生光电效应(普朗克常量,h,=6.63,10,-34,Js,1 eV=1.6,10,-19,J,c,=3.0,10,8,m/s)。求,(1)入射光子能量;,(2)光电子最大初动能。,答案(1)2.96 eV(2)0.67 eV,解析(1)入射光子能量,E,=,=4.74,10,-19,J=2.96 eV,(2)由光电效应方程得,E,k,=,E,-,W,=0.67 eV,评析本题考查光电效应基础内容、光电效应方程基本应用,难度较易。,48/76,9.山东理综,39(1)氢原子能级如图,当氢原子从,n,=3跃迁到,n,=2能级时,辐射光波长为65,6 nm。以下判断正确是,。(双选,填正确答案标号),a.氢原子从,n,=2跃迁到,n,=1能级时,辐射光波长大于656 nm,b.用波长为325 nm光照射,可使氢原子从,n,=1跃迁到,n,=2能级,c.一群处于,n,=3能级上氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线,d.用波长为633 nm光照射,不能使氢原子从,n,=2跃迁到,n,=3能级,49/76,解析由,E,初,-,E,终,=,h,=,h,可知,氢原子跃迁时始末能级差值越大,辐射光子能量越高、波长越,短,由能级图知,E,3,-,E,2,E,2,-,E,1,故a错误。由,=,得,=121.6 nm,W,0,判断,钠、钾、铷能发生光电效应。,答案(1)A(2),2,(3)看法析,知识归纳(1)光子频率,、波长,和光速,c,之间关系为:,=,(2)光子能量:,E,=,h,=,(3)光子动量:,p,=,52/76,11.海南单科,17(2),8分运动原子核,X放出粒子后变成静止原子核Y。已知X、Y和,粒子质量分别是,M,、,m,1,和,m,2,真空中光速为,c,粒子速度远小于光速。求反应后与反应,前总动能之差以及粒子动能。,答案(,M,-,m,1,-,m,2,),c,2,c,2,解析设衰变前原子核,X速度为,v,0,衰变后放出粒子速度为,v,由动量守恒有:,Mv,0,=,m,2,v,再由反应中能量守恒有,M,=,m,2,v,2,-,E,由爱因斯坦质能方程有,E,=,mc,2,而,m,=,M,-(,m,1,+,m,2,),解之有,E,=,m,2,v,2,-,M,=,M,-(,m,1,+,m,2,),c,2,=(,M,-,m,1,-,m,2,),c,2,E,k,=,m,2,v,2,=,=,c,2,53/76,1.(北京海淀模拟,2)玻尔提出氢原子结构理论主要依据现象是,(),A.粒子散射试验现象,B.中子轰击铀核发生裂变现象,C.原子核天然放射性现象,D.低压氢气放电管中氢气在高电压作用下发光,产生线状谱线现象,三年模拟,选择题（每小题5分，共35分）,A组 高考模拟基础题组,(时间：20分钟 分值：35分),54/76,答案D卢瑟福由粒子散射试验现象得出了原子核式结构模型,故A错误;中子轰击铀核发,生裂变是核电站主要原理,故B错误;原子核天然放射性现象说明原子核内部有复杂结构,故,C错误;低压氢气放电管中氢气在高电压作用下发光,产生线状谱线现象,用核式结构模型无,法解释,在这基础上,玻尔提出氢原子结构理论,用能量量子化进行解释,故D正确。,温馨提醒粒子散射现象是“原子核式结构”理论依据。天然放射性现象说明了“原,子核含有复杂结构”。,55/76,2.(吉林长春三测,14)以下说法正确是,(),A.太阳辐射能量主要来自太阳内部核裂变反应,B.贝克勒尔经过对天然放射现象研究,发觉了原子中存在原子核,C.一束光照射某种金属,其频率低于该金属截止频率时不能发生光电效应,D.氢原子从较低能级跃迁到较高能级时,核外电子动能增大,答案C太阳辐射能量主要来自太阳内部轻核聚变反应,选项A错误;贝克勒尔经过对天,然放射现象研究证实了原子核不是最小微粒,还能够再分,选项B错误;入射光频率低于截止,频率时不发生光电效应,选项C正确;氢原子从较低能级跃迁到较高能级时,核外电子动能降低,选项D错误。,56/76,3.(重庆万州第二次质检,14,6)以下说法正确是,(),A.质子、中子和氘核质量分别为,m,1,、,m,2,、,m,3,则质子与中子结合为氘核反应是人工核转变,放出能量为(,m,3,-,m,1,-,m,2,),c,2,B.玻尔将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁概念,成功地解释了氢原子光谱试验规,律,C.紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应,则当增大紫外线照射强度时,从锌板表面,逸出光电子最大初动能也随之增大,D.半衰期反应放射性元素天然衰变快慢,若使放射性物质温度升高,其半衰期将减小,答案B由质能方程可计算释放能量,E,=(,m,1,+,m,2,-,m,3,),c,2,A错;由玻尔理论可知B正确;增大照,射强度,单位时间从锌板表面逸出光电子数量增加,最大初动能不变,C错;半衰期与物质本身,相关,与周围环境无关,D错。,57/76,4.广西南宁二模,35(1)(多项选择)以下说法正确是,(),A.关于原子核内部信息,最早来自天然放射现象,B.结合能越大原子核越稳定,C.当前核电站中主要利用是轻核聚变产生核能来发电,D.在核反应堆中惯用“慢化剂”有石墨、重水和普通水,E.在铀核裂变中,当铀块体积小于“临界体积”时,不能发生链式反应,答案ADE人类最早发觉原子核内部信息是因为发觉了天然放射现象,所以A是正确;比结,合能越大,原子核越稳定,比结核能越大并不意味着结合能越大,故B错误;当前核电站主要是利,用易控制重核裂变产生核能来发电,故C错误;在核反应堆中惯用“慢化剂”有石墨、,重水和普通水,所以D是正确;在铀核裂变中,当铀块体积小于“临界体积”时,不能发生,链式反应,故E正确。,58/76,5.吉林长春普通高中质量监测(二),35(1)(多项选择)以下说法正确是,(),A.紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应,则当增大紫外线照射强度时,从锌板表面,逸出光电子最大初动能也随之增大,B.发生衰变时,新核与原来原子核相比,中子数降低了2,C.光子像其它粒子一样,不但含有能量,也含有动量,D.依据玻尔原子模型,氢原子辐射出一个光子后,氢原子电势能减小,E.原子核结合能越大,原子核越稳定,答案BCD入射光频率一定时,光电子最大初动能与入射光强度无关,选项A错误;发生衰,变本质是原来原子核里两个中子和两个质子结合成粒子释放出去,所以中子数较少了2,选项B正确;光子既含有能量,也含有动量,C正确;氢原子辐射出一个光子后,氢原子能量降低,电子离核变近,
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