完整版2019屆高三物理二輪復(fù)習(xí)習(xí)題專(zhuān)題五近代物理初步Word版含答案

1、 專(zhuān)題五 近代物理初步 高考定位 1考查內(nèi)容 (1)光電效應(yīng)、方程、最大初動(dòng)能、逸出功。 (2)原子結(jié)構(gòu)、氫原子光譜、氫原子能級(jí)躍遷。 (3)天然放射現(xiàn)象、原子核的組成、衰變、半衰期、核反應(yīng)方程、質(zhì)能方程。 2題型、難度 高考對(duì)本專(zhuān)題的考查形式為選擇題或填空題，且每年必考難度中檔。 1(多選)在光電效應(yīng)試驗(yàn)中，分別用頻率為、的單色光a、b照射到同ba種金屬上，測(cè)得相應(yīng)的遏止電壓分別為U和U光電子的最大初動(dòng)能分別為Ekaab和E。h為普朗克常量。下列說(shuō)法正確是 kbA若，則一定有UU babaB若，則一定有EK kkbaabC若UU，則一定有EE kkbbaaD若，則一定有hEhE kkbaba

2、ab解析 由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程EhW，由動(dòng)能定理可得：EeU，kmkm所以當(dāng)時(shí)，UU，EE。故A錯(cuò)誤，B正確；若UU，則一定kkbbabaaba有EE，故C正確；由光電效應(yīng)方程可得：金屬的逸出功WhE，kkkbbaa故D錯(cuò)誤。 答案 BC 2如圖51所示，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(guò)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 1 1 5圖2413n HHeA. H 0112141417H OB. N He1 82 7412730n PC. He Al0152132351114489n 3 n BaD.Kr U 036 920

3、 562341是一個(gè)氚核與一個(gè)氚核結(jié)合成一個(gè)氚核， n H He解析 同時(shí)H0211144171是盧瑟福發(fā) HHe O放出一個(gè)中子，屬于聚變反應(yīng)，故A正確； N 12 7 8和一個(gè)氧17現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)，他用粒子轟擊氮原子核，產(chǎn)生氧的同位素4 B質(zhì)子，是人類(lèi)第一次實(shí)現(xiàn)的原子核的人工轉(zhuǎn)變，屬于人工核反應(yīng)，故錯(cuò)誤；227130磷(是小居里夫婦用粒子轟擊鋁片時(shí)發(fā)現(xiàn)了放射性磷P Al Hen013152351114489是一種典 n BaKr3C30)，屬于人工核反應(yīng)，故錯(cuò)誤； Un 0 550 9236 D錯(cuò)誤。型的軸核裂變，屬于裂變反應(yīng)，故A 答案 238234Th U3一靜止的鈾核放出一個(gè)粒子衰變

4、成釷核，衰變方程為 90 924 He ，下列說(shuō)法正確的是2 衰變后釷核的動(dòng)能等于粒子的動(dòng)能A 粒子的動(dòng)量大小B衰變后釷核的動(dòng)量大小等于 粒子所經(jīng)歷的時(shí)間C鈾核的半衰期等于其放出一個(gè) 粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量D衰變后粒子的動(dòng)量等大反向， 解析根據(jù)動(dòng)量守恒可知，生成的釷核的動(dòng)量與2PA可知，衰變后釷核的動(dòng)能小于E粒子的動(dòng)能，選項(xiàng)正確；根據(jù)選項(xiàng)Bkm2粒子錯(cuò)誤；鈾核的半衰期等于一半數(shù)量的鈾核衰變需要的時(shí)間，而放出一個(gè)2 所經(jīng)歷的時(shí)間是一個(gè)原子核衰變的時(shí)間，故兩者不等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于該反應(yīng)放出能量，由質(zhì)能方程可知，衰變后粒子與釷核的質(zhì)量之和小于衰變前鈾核的質(zhì)量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B。

5、 答案 B 4大科學(xué)工程“人造太陽(yáng)”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來(lái)發(fā)電，氘核聚變反應(yīng)方程是 231322 H He n， He的質(zhì)量為3.015 0 HH已知的質(zhì)量為 2.0136 u，20211121 n的質(zhì)量為1.008 7 u,1 u，931 MeV/c。氚核聚變反應(yīng)中釋放的核能約為 u0A3.7 MeV B3.3 MeV C2.7 MeV D0.93 MeV 2，m2mmm0.003 解析 根據(jù)質(zhì)能方程，釋放的核能EmcnHHe5 u，則 E0.003 5×931.5 MeV3 26 0 25 MeV3.3 MeV，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。 答案 B 考點(diǎn)一 光電效應(yīng)

6、【必記要點(diǎn)】 1光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律 (1)每種金屬都有一個(gè)極限頻率，入射光的頻率必須大于這個(gè)極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)。 (2)光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大。 9 s。 (3)光電效應(yīng)的發(fā)生幾乎是瞬時(shí)的，一般不超過(guò)10(4)當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，飽和光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比。 2光電效應(yīng)方程 (1)表達(dá)式：hEW或EhW。 0kk0(2)物理意義：金屬中的電子吸收一個(gè)光子獲得的能量是h，這些能量的一3 1部分用來(lái)克服金屬的逸出功W，剩下的表現(xiàn)為逸出后電子的最大初動(dòng)能Ek022 mv。 可以得到的信息52)由E圖象(如圖3k 圖52 (1)極限頻

7、率：圖線與軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)。 c(2)逸出功：圖線與E軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的絕對(duì)值EW。 0k(3)普朗克常量：圖線的斜率kh。 4由IU圖象(如圖53)可以得到的信息 圖53 (1)遏止電壓U：圖線與橫軸的交點(diǎn)的絕對(duì)值。 c(2)飽和光電流I電流的最大值。 m(3)最大初動(dòng)能：EeU。 ck例1 (多選)(2018·安徽江淮十校聯(lián)考)如圖54所示，將鋅板與一驗(yàn)電器相連，用頻率為的紫外線照射鋅板，去掉光源后，驗(yàn)電器指針保持一定偏角，下列判斷中正確的是 4 4 5圖的金屬小球與鋅板接觸，則驗(yàn)電器指針偏角帶電荷量較少)A用一帶負(fù)電( 將減小使驗(yàn)電器指針回到零后，改用強(qiáng)度更大的紫外線照射鋅板，驗(yàn)電

8、器指針B 偏角將比原來(lái)大使驗(yàn)電器指針回到零后，改用紅外線照射鋅板，只要強(qiáng)度足夠大，驗(yàn)電C 器指針也會(huì)偏轉(zhuǎn)則改，的紫外線照射鋅板，產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能為ED若用頻率為kE22的紫外線照射，光電子的最大初動(dòng)能為以頻率為k 審題探究 驗(yàn)電器與鋅板所帶電荷的電性相同。(1) 光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的增大而增大，但并非成正比。(2)用紫外線照射鋅板，鋅板產(chǎn)生光電效應(yīng)，光電子射出后，鋅板帶正 解析A電，用一帶負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸，則驗(yàn)電器指針偏角將減小，故選項(xiàng)正確；紫外線的光強(qiáng)度越大，單位時(shí)間從鋅板發(fā)射的光電子數(shù)越多，鋅板和驗(yàn)正確；紅外線的頻率小電器所帶正電荷越多，驗(yàn)電器指針偏角越大，故選項(xiàng)

9、BC于鋅板極限頻率，無(wú)論紅外線光強(qiáng)多大，鋅板都不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，故選項(xiàng)EE，2W，則E，錯(cuò)誤；由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程EhWE2hk200k2k2kk 錯(cuò)誤。h，故選項(xiàng)DEkAB 答案 【題組訓(xùn)練】用一束紫外線照射某金屬時(shí)不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件)(1 可能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的措施是5 A改用頻率更小的紫外線照射 B改用X射線照射 C改用強(qiáng)度更大的原紫外線照射 D延長(zhǎng)原紫外線的照射時(shí)間 解析 某種金屬能否發(fā)生光電效應(yīng)取決于入射光的頻率，與入射光的強(qiáng)度和照射時(shí)間無(wú)關(guān)，不能發(fā)生光電效應(yīng)，說(shuō)明入射光的頻率小于金屬的極限頻率，所以要使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，應(yīng)增大入射光的頻率，X射線的頻率比紫外

10、線頻率高，所以本題答案為B。 答案 B 2(多選)(光電效應(yīng)的規(guī)律)現(xiàn)用某一光電管進(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(shuō)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(wú)關(guān) 解析 根據(jù)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論：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；故A正確、B錯(cuò)誤；根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程得：入射光的頻率變高，光電子的最大初動(dòng)能變大，故C正確

11、；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(wú)關(guān)，保持入射光的光強(qiáng)不變，不斷減小入射光的頻率，若低于截止頻率，則沒(méi)有光電流產(chǎn)生，故D錯(cuò)誤、E正確。 答案 ACE 3(多選)(光電效應(yīng)方程的應(yīng)用)用如圖55所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，所用光子能量為2.75 eV的光照射到光電管上時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)，電流表G的示數(shù)不為零；移動(dòng)變阻器的觸頭c，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于1.7 V時(shí)，電流表示數(shù)為0，則下列說(shuō)法正確的是 6 5 5圖1.05 eV A光電子的最大初動(dòng)能始終為 中有電流流過(guò)S斷開(kāi)后，電流表GB開(kāi)關(guān) 端滑動(dòng)時(shí)，反向電壓增大，電流增大C當(dāng)滑動(dòng)觸頭向a中也可Gc，電流表的光子照射，D改用

12、能量為2.5 eV移動(dòng)變阻器的觸頭 能有電流1.7 該裝置所加的電壓為反向電壓，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于解析 ，根據(jù)光電效應(yīng)方程1.7 eV0，可知光電子的最大初動(dòng)能為V時(shí)，電流表示數(shù)為斷開(kāi)后，用光子能量為S錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)1.05 eV，故選項(xiàng)A，得EhWW00km的光照射到光電管上時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)，有光電子逸出，則有電流流過(guò)2.75 eV端滑動(dòng)時(shí)，反向電壓增大，則到達(dá)中a電流表，故選項(xiàng)B正確；當(dāng)滑動(dòng)觸頭向的光2.5 eVC錯(cuò)誤；改用能量為心電極的電子的數(shù)目減少，電流減小，故選項(xiàng)，仍然可以發(fā)生光電效應(yīng)，移動(dòng)變阻器的觸頭ceV大于1.05 eV2.5 子照射， 正確。G中可能有電流，故選項(xiàng)D電流

13、表BD 答案 原子的核式結(jié)構(gòu)、玻爾理論考點(diǎn)二 【必記要點(diǎn)】粒子穿過(guò)金箔后，基本上仍沿原來(lái)的方向粒子散射實(shí)驗(yàn)：1絕大多數(shù)7 粒子散射實(shí)驗(yàn)的分析圖角前進(jìn)，但有少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的 所示。6度甚至大于90°，也就是說(shuō)它們幾乎被“撞了回來(lái)”，如圖5 6 圖5原子中帶正電部分的體積很小，但幾乎占有全部2原子的核式結(jié)構(gòu)模型： 質(zhì)量，電子在正電體的外面運(yùn)動(dòng)。 氫原子光譜3 (1)光譜分類(lèi) 7 5圖氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：巴耳末系是氫光譜在可見(jiàn)光區(qū)的譜線，其波長(zhǎng)(2)111?17? m)。1.103,4,5，R是里德伯常量，R公式R×10n(22n2? 氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)，能級(jí)公式

14、4 玻爾理論(1) 定態(tài)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中。h光子的能量(或吸收)躍遷：原子從一種定態(tài)向另一種定態(tài)躍遷時(shí)放出 。EEnm1為基態(tài)能量，其數(shù)，其中E。(氫原子的能級(jí)公式：EEn1,2,3)(2)1n12n值為E13.6 eV。 18 2r(n1,2,3，n)，其中r為基態(tài)半徑，又稱(chēng)玻(3)氫原子的半徑公式：r11n10 m。 爾半徑，其數(shù)值為r0.53×1015氫原子的能級(jí)圖 能級(jí)圖如圖58所示 圖58 【題組訓(xùn)練】 1(多選)(粒子散射實(shí)驗(yàn))如圖59所示為盧瑟福和他的同事們做粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個(gè)位置時(shí)觀察到的

15、現(xiàn)象，下述說(shuō)法中正確的是 圖59 A放在A位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多 B放在B位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)只比A位置時(shí)稍少些 C放在C、D位置時(shí)，屏上觀察不到閃光 9 D放在D位置時(shí)，屏上仍能觀察到一些閃光，但次數(shù)極少 答案 AD 2氫原子從能級(jí)m躍遷到能級(jí)n時(shí)輻射紅光的頻率為，從能級(jí)n躍遷到1能級(jí)k時(shí)吸收紫光的頻率為，已知普朗克常量為h，若氫原子從能級(jí)k躍遷到2能級(jí)m，則 A吸收光子的能量為hh 21B輻射光子的能量為hh 21C吸收光子的能量為hh 12D輻射光子的能量為hh 12解析 由題意可知：EEh，EEh。因?yàn)樽瞎獾念l率大于紅光21nnmk的頻率，所以，即

16、k能級(jí)的能量大于m能級(jí)的能量，氫原子從能級(jí)k躍12遷到能級(jí)m時(shí)向外輻射能量，其值為EEhh，故只有D項(xiàng)正確。 12mk答案 D 3(多選)氫原子能級(jí)如圖510，當(dāng)氫原子從n3躍遷到n2的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長(zhǎng)為656 nm。以下判斷正確的是 圖510 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 nm B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) 解析 能級(jí)間躍遷輻射的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，能級(jí)差越大，輻射的光子頻率越大，波長(zhǎng)越小

17、，A錯(cuò)誤；由EEh可知，B錯(cuò)誤，D正nm 01 2 正確。種，C3可知，輻射的光子頻率最多有3確；根據(jù)C3CD 答案所示，為氫原子的能級(jí)圖，現(xiàn)有大11如圖)(氫原子的能級(jí)躍遷)54(多選 3激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷。下列說(shuō)法正確的是量處于n 11 5圖 A這些氫原子總共可輻射出三種不同頻率的光 2產(chǎn)生的光頻率最大躍遷到nB氫原子由n310.2 eV C這些氫原子躍遷時(shí)輻射出光子能量的最大值為的金屬鉑能6.34 eV1產(chǎn)生的光照射逸出功為氫原子由n3躍遷到nD 發(fā)生光電效應(yīng) 產(chǎn)生的光波長(zhǎng)最短1n3躍遷到nE氫原子由激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷，總共可輻射出三種不3n解析 大量處于產(chǎn)生12產(chǎn)生的光

18、頻率最小，躍遷到n同頻率的光，氫原子由n3躍遷到nn能級(jí)躍遷到n3A的光頻率最大，波長(zhǎng)最短，選項(xiàng)、E正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)從這些氫原子躍遷時(shí)輻射出光子能量的最大值為能級(jí)時(shí)輻射出光子能量最大，1的金屬鉑能發(fā)生光電6.34 eV，12.09 eV照射逸出功為(1.51 eV)(13.6 eV) 正確。錯(cuò)誤、D效應(yīng)，選項(xiàng)CADE 答案 規(guī)律總結(jié) 解答氫原子能級(jí)圖與原子躍遷問(wèn)題的注意事項(xiàng) 1能級(jí)之間躍遷時(shí)放出的光子頻率是不連續(xù)的。 11 2能級(jí)之間發(fā)生躍遷時(shí)放出(吸收)光子的頻率由hEE，求得。若求nm波長(zhǎng)可由公式c求得。 3一個(gè)氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)最多為n1。 4一群氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條

19、數(shù)的兩種求解方法： n(n1)2。N用數(shù)學(xué)中的組合知識(shí)求解：C n2利用能級(jí)圖求解：在氫原子能級(jí)圖中將氫原子躍遷的各種可能情況一一畫(huà)出，然后相加。 考點(diǎn)三 原子核的衰變、核反應(yīng)方程 【必記要點(diǎn)】 1原子核的衰變 (1)衰變的分類(lèi) 44AA衰變：XYHe 22zz 0A衰變：XAYe 11zz衰變：當(dāng)放射性物質(zhì)連續(xù)發(fā)生衰變時(shí)，原子核中有的發(fā)生衰變，有的發(fā)生衰變，同時(shí)伴隨著輻射 (2)兩個(gè)典型的衰變方程 2344238衰變：UThHe 2 90 92 234234衰變：ThPa0e。 1 90 912半衰期 (1)定義：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間。 (2)影響因素：放射性元素衰變的

20、快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒(méi)有關(guān)系。 1t? (3)公式：NN· 2原余?1t? mm· 2原余?t表示衰變時(shí)間 表示半衰期。 3典型裂變、聚變反應(yīng) 2351891441n 3KrBaUn 92036 560 21 2341n17.6Mev HHeH11204人工轉(zhuǎn)變 盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子： 144117OHeH N1 8 72查德威克發(fā)現(xiàn)中子 49112CBen He0 624約里奧居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素，同時(shí)發(fā)現(xiàn)正電子 274130PHen Al01513230030Sie。 P11514【題組訓(xùn)練】 1(衰變)下列核反應(yīng)方程中，屬于衰變

21、的是 4171238234414NHeOH B.A.UThHe 2 901 7 82 92 03412342342HHHen D.ThPae C.1 9010 9112解析 A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。 答案 B 228Ra經(jīng)一次靜止的鐳原子核)(半衰期的理解與計(jì)算)衰變后變成2(多選 88一個(gè)新核Rn，則下列相關(guān)說(shuō)法正確的是 2244228RaRnA該衰變方程為He 2 86 88228Ra中有的2 kg1.5 kg已若該元素的半衰期為，則經(jīng)過(guò)2的時(shí)間，B 88經(jīng)發(fā)生了衰變 228Ra越來(lái)越少，其C隨著該元素樣品的不斷衰變，剩下未衰變的原子核 88

22、半衰期也變短 D若把該元素放到密閉的容器中，則可以減慢它的衰變速度 E該元素的半衰期不會(huì)隨它所處的物理環(huán)境、化學(xué)狀態(tài)的變化而變化 1?2244228?mA正確。由m由鐳的衰變方程RaRnHe，可判斷解析 02 86 88 2?t，可知，t2時(shí)，m0.5 kg，則已衰變的鐳為m2 kg0.5 kg1.5 kg，B 衰正確。放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部自身因素決定的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒(méi)有關(guān)系，C、D錯(cuò)誤，E正確。選A、B、E。 31 答案 ABE 4129BeHeCX中的X3(核反應(yīng)方程)核反應(yīng)方程表示 642A質(zhì)子 B電子 C光子 D中子 解析 設(shè)X的質(zhì)子數(shù)為m，質(zhì)量數(shù)為n，

23、則有42m6,9412n，所以m0，n1，即X為中子，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。 答案 D 4(核反應(yīng)方程的書(shū)寫(xiě)與反應(yīng)類(lèi)型的判斷)在下列描述核過(guò)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)) 14014CNe A.1 6 732032PSe B.115162344238UThC.He 2 90 92417114NHeD.OH 1 8 721140941235UnXeSrE.2n 038 92 5402413HHHeF.n 0211解析 衰變是原子核自發(fā)地放射出粒子的核衰變過(guò)程，選C；衰變是原子核自發(fā)地放射出粒子的核衰變過(guò)程，選A、B；重核裂變選E

24、；輕核聚變選F。 答案 C AB E F 考點(diǎn)四 核能 【必記要點(diǎn)】 核能的理解與計(jì)算 1比結(jié)合能越大，原子核結(jié)合的越牢固。 2到目前為止，核能發(fā)電還只停留在利用裂變核能發(fā)電。 3核能的計(jì)算方法： (1)根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程，用核反應(yīng)的質(zhì)量虧損的千克數(shù)乘以真空中光速c2 (J)。mc 的平方。即E(2)根據(jù)1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5兆電子伏(MeV)能量，用核反應(yīng)的質(zhì)量虧損的原子質(zhì)量單位數(shù)乘以931.5 MeV，即Em×931.5 (MeV)。 41 (3)如果核反應(yīng)時(shí)釋放的核能是以動(dòng)能形式呈現(xiàn)，則核反應(yīng)過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量即為釋放的核能。 例2 現(xiàn)有的核電站常用的核反應(yīng)之

25、一是： 014312351v n8neNdZr3U1 600 920 v是反中微子，它不帶電，質(zhì)量數(shù)為零，試確定生成物(1)核反應(yīng)方程中的鋯(Zr)的電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)。 (2)已知鈾核的質(zhì)量為235.043 9 u，中子的質(zhì)量為1.008 7 u，釹(Nd)核的質(zhì)量為142.909 8 u，鋯核的質(zhì)量為89.904 7 u，試計(jì)算1 kg鈾235裂變釋放的能量27 kg) 101 u1.660 6×為多少？(已知1 u質(zhì)量相當(dāng)于931.5 MeV的能量，且解析 (1)鋯的電荷數(shù)Z9260840，質(zhì)量數(shù)A23614690。 (2)1 kg鈾235中鈾核的個(gè)數(shù)為 1242.56×

26、10(n個(gè)) 27235.043 9×1.660 6×10不考慮核反應(yīng)中生成的電子質(zhì)量，1個(gè)軸235核裂變產(chǎn)生的質(zhì)量虧損為m0.212 u，釋放的能量為 E0.212×931.5 MeV197.5 MeV 則1 kg鈾235完全裂變釋放的能量為 2413 J。10 ×197.5 MeV8.1EEn2.56×10×13 J 10(2)8.1×(1)40 90 答案 【題組訓(xùn)練】 23511361(多選)(質(zhì)量虧損與質(zhì)能方程U)n下面是鈾核裂變反應(yīng)中的一個(gè)： 920 54123590Sr10n已知U的質(zhì)量為235.043 9 u

27、，中子質(zhì)量為1.008 7 u，鍶90的Xe 92380質(zhì)量為89.907 7 u，氙136的質(zhì)量為135.907 2 u，則此核反應(yīng)中 A質(zhì)量虧損為m(235.043 91.008 789.907 7135.907 2)u B質(zhì)量虧損為m(235.043 91.008 789.907 7135.907 210×1.008 7)u C釋放的總能量為E(235.043 91.008 789.907 7135.907 282 J )(31.008 7)××1010×D釋放的總能量為E(235.043 91.008 789.907 7135.907 210&#

28、215;1.008 7)×931.5 MeV 51 解析 計(jì)算虧損質(zhì)量時(shí)要用反應(yīng)前的總質(zhì)量減去反應(yīng)后的總質(zhì)量，二者之差可用u或kg作單位，故A錯(cuò)，B對(duì)；質(zhì)量單位為u時(shí)，可直接用“1 u的虧損放出能量931.5 MeV”計(jì)算總能量，故D對(duì)；當(dāng)質(zhì)量單位為kg時(shí)，直接乘以82，總能量單位才是J，故C×10錯(cuò)。) (3.0答案 BD 2(多選)(結(jié)合能)如圖512所示是原子核的核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)Z的關(guān)系圖象，下列說(shuō)法中正確的是 圖512 A若原子核D和E結(jié)合成F，結(jié)合過(guò)程一定會(huì)吸收核能 B若原子核D和E結(jié)合成F，結(jié)合過(guò)程一定會(huì)釋放核能 C若原子核A分裂成B和C，分裂過(guò)程一定會(huì)吸

29、收核能 D在核反應(yīng)堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了控制核反應(yīng)速度 解析 原子核D和E結(jié)合成F，有質(zhì)量虧損，根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程，有能量釋放，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；若原子核A分裂成B和C，也有質(zhì)量虧損，根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程，有能量釋放，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在核反應(yīng)堆的鈾棒之間插入鎘棒，用鎘棒來(lái)吸收中子控制核反應(yīng)速度，選項(xiàng)D正確。 答案 BD 235 U核電站的核能來(lái)源于核的裂變，下列說(shuō)法中正確(多選)(重核裂變)3 92的是 A反應(yīng)后的核廢料已不具有放射性，不需要進(jìn)一步處理 95235139 U的一種可能的裂變是變成兩個(gè)中等質(zhì)量的原子核， XeB.和如 Sr，38 92 541951235139 U n X

30、e反應(yīng)方程為 Sr2 n 0 54 92380235常溫下它的半衰期約為45億年，升高溫度半衰 UC.是天然放射性元素， 92 61 期縮短 235則釋放的核能約201 MeV U核裂變的質(zhì)量虧損為m0.215 5 u，D一個(gè) 92解析 反應(yīng)后的核廢料仍然具有放射性，需要進(jìn)一步處理，故A錯(cuò)誤；發(fā)113995235 U n Xe生核反應(yīng)的過(guò)程滿足電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，故反應(yīng)方程為 38 540 921 n，故B正確；半衰期的大小由原子核內(nèi)部因素決定，與外部環(huán)境無(wú)關(guān)，Sr20即升高溫度并不能使半衰期縮短，故C錯(cuò)誤；根據(jù)質(zhì)能方程E0.215 5×931 MeV201 MeV，故D正確。 答案

31、 BD 限時(shí)45分鐘；滿分100分 選擇題(16題每小題6分，714題每小題8分) 1下列說(shuō)法正確的是 A洛倫茲發(fā)明了回旋加速器 B光電效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明光具有粒子性 C密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出了電子的質(zhì)量 D盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)得出了原子核是由質(zhì)子和中子組成的 解析 勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，A錯(cuò)誤；光電效應(yīng)現(xiàn)象以及康普頓效應(yīng)均表明光具有粒子性，B正確；密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出了元電荷的數(shù)值，C錯(cuò)誤；盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，D錯(cuò)誤。 答案 B 2(2018·陜西質(zhì)檢)一單色光照到某金屬表面時(shí)，有光電子從金屬表面逸出，下列說(shuō)法中正確的是 A只增大入射光的頻率，金屬逸出功

32、將變大 B只延長(zhǎng)入射光的照射時(shí)間，光電子的最大初動(dòng)能將增大 C只增大入射光的頻率，光電子的最大初動(dòng)能將增大 D只增大入射光的強(qiáng)度，光電子的最大初動(dòng)能將增大 解析 根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，金屬逸出功是金屬本身的特征量，與入射光頻率無(wú)關(guān)。只增大入射光的頻率，根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程，逸出的光電子的最大初動(dòng)能增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確。只延長(zhǎng)入射光的照射時(shí)間，不能增大 71 逸出的光電子的最大初動(dòng)能，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。只增大入射光的強(qiáng)度，能夠增大逸出的光電子數(shù)目，不能增大逸出的光電子的最大初動(dòng)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案 C 3(2018·武昌調(diào)研)以下說(shuō)法正確的是 A放射性元素的半衰期跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)無(wú)

33、關(guān)，但與外部條件有關(guān) B某種頻率的紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)能夠發(fā)生光電效應(yīng)，若增大該種紫外線照射的強(qiáng)度，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能并不改變 C根據(jù)玻爾的原子理論，氫原子的核外電子由能量較高的定態(tài)軌道躍遷到能量較低的定態(tài)軌道時(shí)，會(huì)輻射一定頻率的光子，同時(shí)核外電子的動(dòng)能變小 D用一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)用某一頻率的光入射，有光電流產(chǎn)生，若保持入射光的總能量不變而不斷減小入射光的頻率，則始終有光電流產(chǎn)生 解析 放射性元素的半衰期跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)，與外部條件也無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；某種頻率的紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)能夠發(fā)生光電效應(yīng)，若增大該種紫外線照射的強(qiáng)度，根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)

34、方程，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能并不改變，選項(xiàng)B正確；根據(jù)玻爾的原子理論，氫原子的核外電子由能量較高的定態(tài)軌道躍遷到能量較低的定態(tài)軌道時(shí)，會(huì)輻射一定頻率的光子，同時(shí)核外電子的勢(shì)能減小，動(dòng)能變大，總能量減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；用一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)用某一頻率的光入射，有光電流產(chǎn)生，若保持入射光的總能量不變而不斷減小入射光的頻率，當(dāng)入射光的頻率小于金屬的極限頻率時(shí)，則不能發(fā)生光電效應(yīng)，就沒(méi)有光電流產(chǎn)生，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案 B 4(2018·廣西三市聯(lián)合調(diào)研)下列核反應(yīng)方程及其表述完全正確的是 1921411235 U n Kr Ba3A. n是裂變反應(yīng) 036 920 562

35、413 He H HeB. H是裂變反應(yīng) 12122344238 U Th C.He是人工核轉(zhuǎn)變 2 90 92 02424 Na Mg e是聚變反應(yīng)D. 11211解析 根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)以及電荷數(shù)守恒可知，各選項(xiàng)的核反應(yīng)方程式均正確，而B(niǎo)屬于輕核聚變、C屬于衰變、D屬于衰變，A正確。 答案 A 81 下列說(shuō)法正確的是)多選)(2018·開(kāi)封一模5( 衰變現(xiàn)象說(shuō)明電子是原子核的組成部分A 粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子具有核式結(jié)構(gòu)B C氫原子核外電子軌道半徑越大，其能量越高b能級(jí)狀態(tài)時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)為的光子，原子從D原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到b1a，那么原子從能級(jí)狀態(tài)時(shí)吸收波長(zhǎng)為的光子，已知能級(jí)狀態(tài)

36、躍遷到c21221的光子能級(jí)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)將要吸收波長(zhǎng)為 21解析 衰變現(xiàn)象說(shuō)明原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，原子核由質(zhì)子和中子組成，A項(xiàng)錯(cuò)誤；粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子具有核式結(jié)構(gòu)，B項(xiàng)正確；氫原子核外電子軌c道半徑越大，其能量越高，C項(xiàng)正確；由Eh及，可知原子從a能級(jí)狀hc，原子從b能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)態(tài)躍遷到b能級(jí)狀態(tài)發(fā)射光子的能量E11hc，則原子從a狀態(tài)時(shí)吸收光子的能量E能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)要吸22hc()2121收光子的能量EEE，波長(zhǎng)為，D項(xiàng)正確。 1231221答案 BCD 6(2018·沈陽(yáng)月考)如圖513所示，根據(jù)氫原子的能級(jí)圖，現(xiàn)讓一束單色光照射到一群處于基態(tài)(量子數(shù)

37、n1)的氫原子上，受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出6種不同頻率的光，則照射氫原子的單色光的光子能量為 圖513 91 A13.6 eV B3.4 eV C12.75 eV D12.09 eV n(n1)，解6種不同頻率的色光，有6 解析根據(jù)受激的氫原子能發(fā)出 2得n4，即能發(fā)出6種不同頻率的光的受激氫原子一定是在n4能級(jí)，則照射處于基態(tài)的氫原子的單色光的光子能量為0.85 eV(13.6 eV)12.75 eV，C正確。 答案 C 3419 J·s×10， J，普朗克常量h4.37(多選)金屬鈣的逸出功為×106.68 m/s，以下說(shuō)法正確的是×10 光速c3.

38、0A用波長(zhǎng)為400 nm的單色光照射金屬鈣，其表面有光電子逸出 B用波長(zhǎng)為400 nm的單色光照射金屬鈣，不能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象 C若某波長(zhǎng)的單色光能使金屬鈣產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則增大光的強(qiáng)度將會(huì)使光電子的最大初動(dòng)能增大 D若某波長(zhǎng)的單色光能使金屬鈣產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則減小光的強(qiáng)度將會(huì)使單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)減少 c19 J×10，大于h波長(zhǎng)為400 nm的單色光的光子能量為E4.95解析 鈣的逸出功，可以產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象。根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，光電子的最大初動(dòng)能決定于入射光的頻率而與其強(qiáng)度無(wú)關(guān)，但強(qiáng)度決定了單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)的多少，正確選項(xiàng)為AD。 答案 AD 8(多選)(2018

39、·濰坊統(tǒng)考)下列說(shuō)法正確的是 A天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，證明了原子具有能級(jí)結(jié)構(gòu) B氘核的質(zhì)量嚴(yán)格等于一個(gè)獨(dú)立質(zhì)子的質(zhì)量和一個(gè)獨(dú)立中子質(zhì)量的和 C頻率為的光可以使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，那么頻率大于的光也一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng) D氫原子只能吸收某些頻率的光子，證明了氫原子的能級(jí)是不連續(xù)的 解析 天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，證明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；一個(gè)質(zhì) 02 錯(cuò)誤；產(chǎn)生光電B子和一個(gè)中子聚變?yōu)橐粋€(gè)氘核時(shí)，釋放出能量，有質(zhì)量虧損，的光能使某效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，因此如果頻率為的光也一定能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則頻率大于且該光子的能量一定等于兩能級(jí)

40、氫原子只能吸收某些頻率的光子，C正確；象， 正確。之間的能量差，證明氫原子的能級(jí)是不連續(xù)的，DCD 答案238衰變，產(chǎn)生一U)靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的核發(fā)生 9(多選)(2018·洛陽(yáng)調(diào)研 92 14所示，下列說(shuō)法正確的是x，它們?cè)诖艌?chǎng)中的運(yùn)動(dòng)徑跡如圖5個(gè)未知粒子 14 5圖2382344He A該核反應(yīng)方程為x U2 92 90 在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同粒子和粒子xB 粒子的運(yùn)動(dòng)徑跡粒子、xC軌跡1、2分別是1 粒子運(yùn)動(dòng)徑跡半徑之比為45D粒子、x238核靜止，根據(jù)動(dòng)量守恒 AA中核反應(yīng)方程正確，對(duì)；U解析 顯然選項(xiàng) 92對(duì)；新核速度方向相反，又都帶正電，則轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，選項(xiàng)B可

41、知粒子和x相等，由帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)p粒子和x新核的動(dòng)量大小根據(jù)動(dòng)量守恒可知p動(dòng)半徑公式R可知軌道半徑R與其所帶電荷量成反比，半徑之比為451，qB選項(xiàng)C錯(cuò)，D對(duì)。 答案 ABD 10(多選)圖515為一真空光電管的應(yīng)用電路，其陰極金屬材料的極限頻14 Hz，則以下判斷中正確的是 104.5率為× 12 15 5圖 A發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，電路中光電流的飽和值取決于入射光的頻率 B發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，電路中光電流的飽和值取決于入射光的強(qiáng)度 的光照射光電管時(shí)，電路中有光電流產(chǎn)生mC用0.5 光照射時(shí)間越長(zhǎng)，電路中的電流越大D在光電管中若發(fā)生了光電效應(yīng)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射光電子的數(shù)目只與 解析入射光的

42、強(qiáng)度有關(guān)，光電流的飽和值只與單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射光電子的數(shù)目有關(guān)。8103×c m的光子的頻率據(jù)此可判斷A、D錯(cuò)誤，B正確。波長(zhǎng)0.5 610×0.51414 C10正確。 Hz106×，可發(fā)生光電效應(yīng)，所以 Hz4.5×HzBC 答案 所示，是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初16如圖511(多選)，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)4.27(直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線 0.5)為。由圖可知 16 5圖14 Hz 4.27×10A該金屬的截止頻率為14 Hz 10該金屬的截止頻率為B5.5× 該圖線的斜率表示普朗克常量C0.5 eV D該金屬的逸出功為 22 解析 由光電效應(yīng)方程Eh