2020高考物理專(zhuān)題11近代物理初步(講)檢測(cè)題(解析版)docx

【若缺失公式、圖片現(xiàn)象屬于系統(tǒng)讀取不行功，文檔內(nèi)容齊全完滿，請(qǐng)放心下載?！繉?zhuān)題十一近代物理初步高考對(duì)本部分內(nèi)容觀察的重點(diǎn)和有以下幾個(gè)方向：①原子的能級(jí)躍遷；②原子核的衰變規(guī)律；③核反應(yīng)方程的書(shū)寫(xiě)；④質(zhì)量損失和核能的計(jì)算；⑤原子物理部分的物理學(xué)史和α、β、γ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(wèn)題，且動(dòng)量問(wèn)題一般以計(jì)算題的形式，其他問(wèn)題則以填空或選擇性填空形式出現(xiàn)．知識(shí)點(diǎn)一、原子結(jié)構(gòu)模型項(xiàng)目?jī)?nèi)容實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),電子的發(fā)現(xiàn)湯姆生模型內(nèi)容:原子是一個(gè)球體,正電荷平均分布在整個(gè)球內(nèi),電子像棗糕里的棗子樣鑲嵌在原子里面實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：α粒子散射實(shí)驗(yàn)核式結(jié)構(gòu)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全部質(zhì)量;電子繞核運(yùn)動(dòng)軌道量子化:核外電子只幸虧一些分立的軌道上運(yùn)動(dòng),rn21＝nr(n＝1、2、3)玻爾模型能量量子化:原子只利處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中,En11＝n2E(n＝1、2、3)躍遷:原子從一個(gè)定態(tài)躍遷至另一個(gè)定態(tài)時(shí)輻射或吸取能量,hν＝Em－En特別提示:(1)原子的躍過(guò)條件:hν＝E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．1(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取,因此只要入射粒子的動(dòng)能大于或等于原子某兩定態(tài)能量之差,也能夠使原子受激發(fā)而向較高能級(jí)躍遷.知識(shí)點(diǎn)二、原子核的變化1．幾種變化方式的比較項(xiàng)目?jī)?nèi)容α衰變:放出α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?chǔ)滤プ?放出β粒子,是速度約為0.99c的電子,貫穿本領(lǐng)較強(qiáng),電離作用較弱衰變重核

γ衰變：放出γ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，m＝m0(1)t/τ2原料:鈾23592U,用慢中子打擊時(shí)發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)裂變反應(yīng)條件:(1)鈾濃度足夠大；(2)體積大于臨界體積2341輕核反應(yīng)方程:1120nH＋H→He＋聚變反應(yīng)條件:溫度達(dá)到幾百萬(wàn)度2.各種放射線性質(zhì)的比較3.三種射線在電磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況比較2圖13－1如圖13－1所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中都是β比α的偏轉(zhuǎn)大，γ不偏轉(zhuǎn)；差異是：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13－1丙圖中γ必然打在O點(diǎn)；若是α也打在O點(diǎn)，則β必打在O點(diǎn)下方；若是β也打在O點(diǎn)，則α必打在O點(diǎn)下方．知識(shí)點(diǎn)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)互相作用的一種表現(xiàn)，在它的作用范圍內(nèi)，核力遠(yuǎn)大于庫(kù)侖力．(2)核力是短程力,作用范圍在1.5×10－15m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(chēng)為核力的飽和性.2．質(zhì)能方程E＝mc2的理解(1)質(zhì)量數(shù)與質(zhì)量是兩個(gè)不相同的看法.核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)都守恒,但核反應(yīng)中仍舊有質(zhì)量損失.(2)核反應(yīng)中的質(zhì)量損失,其實(shí)不是這部分質(zhì)量消失或質(zhì)量轉(zhuǎn)變成能量,質(zhì)量損失也不是核子個(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)量損失不行否定了質(zhì)量守恒定律，生成的γ射線誠(chéng)然靜質(zhì)量為零，但動(dòng)質(zhì)量不為零，且損失的質(zhì)量以能量的形式輻射出去．特別提示：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)中核能的大小取決于質(zhì)量虧損的多少，即E＝mc2.高頻考點(diǎn)一原子結(jié)構(gòu)氫原子光譜例1．圖示為氫原子能級(jí)圖以及從n＝3、4、5、6能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)時(shí)輻射的四條光譜線，已知從n＝3躍遷到n＝2的能級(jí)時(shí)輻射光的波長(zhǎng)為656nm，以下表達(dá)正確的有()3A．四條譜線中頻率最大的是HδB．用633nm的光照射能使氫原子從n＝2躍遷到n＝3的能級(jí)C．一群處于n＝3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．若是Hδ能夠使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，只要照射時(shí)間足夠長(zhǎng)，光的強(qiáng)度足夠大，Hβ也能夠使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)【答案】AC【剖析】頻率最大的光子對(duì)應(yīng)的能量最大，即躍遷時(shí)能量差最大，故從n＝6躍遷到n＝2的頻率最大，選項(xiàng)A正確；原子躍遷過(guò)程中，吸取光子的能量應(yīng)恰巧等于兩能級(jí)的能量差，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；從n＝3向低能級(jí)躍遷時(shí)，能夠是從3→2、2→1也許是3→1，即有三種頻率不相同的光子，選項(xiàng)C正確；光電效應(yīng)與光照的時(shí)間沒(méi)關(guān)，Hδ光子的能量最大，故其他光子不用然能夠使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【變式研究】以下有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識(shí)，其中正確的選項(xiàng)是()A．γ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(yáng)輻射能量的主要本源是太陽(yáng)中發(fā)生的重核裂變2105天，100210克D.83Bi的半衰期是克83Bi經(jīng)過(guò)10天后還剩下50【剖析】γ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(yáng)輻射能量主要本源是太陽(yáng)中發(fā)生的輕核聚變，210故C錯(cuò)誤；100克83Bi經(jīng)過(guò)10天即2個(gè)半衰期還剩下12×100克＝25克，故D錯(cuò)誤．2【答案】B【變式研究】(多項(xiàng)選擇)以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．玻爾對(duì)氫原子光譜的研究以致原子的核式結(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(lái)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)接收到波的頻率與波源頻率不相同4【剖析】玻爾對(duì)氫原子光譜的研究完滿了核式結(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γ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，應(yīng)選項(xiàng)D正確．【答案】BD高頻考點(diǎn)二天然放射現(xiàn)象核反應(yīng)核能例2．（2019·天津卷）我國(guó)核聚變反應(yīng)研究大科學(xué)裝置“人造太陽(yáng)”2018年獲得重要打破，等離子體中心電子溫度首次達(dá)到1億度，為人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用核聚變能源確定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。以下關(guān)于聚變的說(shuō)法正確的是（）A．核聚變比核裂改正為安全、干凈B．任何兩個(gè)原子核都能夠發(fā)生聚變C．兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，總質(zhì)量較聚變前增加D．兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，核子的比結(jié)合能增加【答案】AD【剖析】核聚變的最后產(chǎn)物時(shí)氦氣無(wú)污染，而核裂變會(huì)產(chǎn)生固體核廢料，因此核聚改正為干凈和安全，A正確；發(fā)生核聚變需要在高溫高壓下進(jìn)行，大核不可以夠發(fā)生核聚變，故B錯(cuò)誤；核聚變反應(yīng)會(huì)放出大量的能量，依照質(zhì)能關(guān)系可知反應(yīng)會(huì)發(fā)生質(zhì)量損失，故C錯(cuò)誤；因聚變反應(yīng)放出能量，因此反應(yīng)前的比結(jié)合能小于反應(yīng)后的比結(jié)合能，故D正確?！咀兪窖芯俊恳混o止的鈾核放出一個(gè)α粒子衰變成釷核，衰變方程為238234492U→90Th＋2He.以下說(shuō)法正確的是()A．衰變后釷核的動(dòng)能等于α粒子的動(dòng)能B．衰變后釷核的動(dòng)量大小等于α粒子的動(dòng)量大小C．鈾核的半衰期等于其放出一個(gè)α粒子所經(jīng)歷的時(shí)間D．衰變后α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【剖析】衰變過(guò)程遵守動(dòng)量守恒定律，應(yīng)選項(xiàng)A錯(cuò)，選項(xiàng)B對(duì)．依照半衰期的定義，可知選項(xiàng)C錯(cuò)．α5衰變釋放核能，有質(zhì)量損失，應(yīng)選項(xiàng)D錯(cuò)．【變式研究】(多項(xiàng)選擇)關(guān)于天然放射性，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是________．A．全部元素都可能發(fā)生衰變B．放射性元素的半衰期與外界的溫度沒(méi)關(guān)C．放射性元素與其他元素形成化合物時(shí)仍擁有放射性D．α、β和γ三種射線中，γ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α、β和γ三種射線【剖析】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)境溫度沒(méi)關(guān)，故B、C項(xiàng)正確；在α、β、γ三種射線中，α、β為帶電粒子，穿透本領(lǐng)較弱，γ射線不帶電，擁有較強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，故D項(xiàng)正確；一個(gè)原子核不可以夠同時(shí)發(fā)生α和β衰變，故E項(xiàng)錯(cuò)誤．【答案】BCD高頻考點(diǎn)三光電效應(yīng)例3．（2019·天津卷）如圖為a、b、c三種光在同一光電效應(yīng)裝置中測(cè)得的光電流和電壓的關(guān)系。由a、b、c組成的復(fù)色光經(jīng)過(guò)三棱鏡時(shí)，下述光路圖中正確的選項(xiàng)是（）【答案】ChvW【剖析】由光電效應(yīng)的方程EkhvW，動(dòng)能定理eUEk，兩式聯(lián)立可得Ue，故截e止電壓越大說(shuō)明光的頻率越大，則有三種光的頻率vbvcva，則可知三種光的折射率的關(guān)系為6nbncna，因此光穿過(guò)三棱鏡時(shí)b光偏折最大，c光次之，a光最小，應(yīng)選C，ABD錯(cuò)誤?！咀兪窖芯俊吭诠怆娦?yīng)實(shí)驗(yàn)中，分別用頻率為νab的單色光a、b照射到同種金屬上，測(cè)得相應(yīng)、ν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．以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．若νa>νb，則必然有Ua<UbB．若νa>νb，則必然有Eka>EkbC．若Ua<Ub，則必然有Eka<EkbD．若νa>νb，則必然有hνa－Eka>hνb－Ekb【答案】BC【剖析】光電效應(yīng)中遏止電壓與最大初動(dòng)能之間的關(guān)系為eU＝Ek，依照光電效應(yīng)方程可知Ek＝hν－W0，若νa>νb，則Eka>Ekb，Ua>Ub，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；若Ua<Ub，則Eka<Ekb，選項(xiàng)C正確；由光電效應(yīng)方程可得W0＝hν－Ek，則hνa－Eka＝hνb－Ekb，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【變式研究】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100nm(1nm＝10－9m)周邊連續(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擁有的能量能夠電離一個(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＝6.6×10－34J·s，真空光速c＝3×108m/s)()A．10－21JB．10－18J－15JD．－C．101012J【答案】Bc【剖析】本題觀察光子能量．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＝hν＝hλ＝2×10－18J，應(yīng)選項(xiàng)B正確．【貫穿交融】(多項(xiàng)選擇)用以下列圖的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象．當(dāng)用光子能量為2.75eV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；搬動(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1.7V時(shí)，電流表示數(shù)為0，則以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()7A．光電子的最大初動(dòng)能向來(lái)為1.05eVB．光電管陰極的逸出功為1.05eVC．當(dāng)滑動(dòng)觸頭向a端滑動(dòng)時(shí)，反向電壓增大，電流增大D．改用能量為2.5eV的光子照射，搬動(dòng)變阻器的觸頭c，電流表G中也可能有電流【答案】BD【剖析】由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知，同種金屬的逸出功相同，因此光電子逸出后的初動(dòng)能取決于獲得的能量，A錯(cuò)誤．當(dāng)電壓表示數(shù)大于或等于1.7V時(shí)，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明遏止電壓為1.71V，由eU＝2mv2，可求得光電管的逸出功為1.05eV，B正確．若光的頻率不變，反向電壓大于遏止電壓后電路中就不再有電流，C錯(cuò)誤．當(dāng)入射光頻率高出截止頻率，且反向電壓小于遏止電壓，電路中就會(huì)有電流，D正確．【變式研究】(多項(xiàng)選擇)用某單色光照射金屬鈦表面，發(fā)生光電效應(yīng)．從鈦表面放出光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率的關(guān)系圖線以下列圖．則以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．鈦的逸出功為6.63×10－19JB．鈦的極限頻率為1.0×1015HzC．光電子的最大初動(dòng)能為1.0×10－18JD．光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比【答案】AB【剖析】當(dāng)最大初動(dòng)能為零時(shí)，入射光的頻率等于金屬的極限頻率，則νc＝1.0×1015Hz，可知逸出功W0＝hνc≈6.63×10－19J，故A、B正確．入射光的頻率越大，光電子的最大初動(dòng)能越大，依照該圖無(wú)法得出光電子的最大初動(dòng)能，故C錯(cuò)誤．由圖可知，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系，不是正比關(guān)系，故D錯(cuò)誤．1.（2019·江蘇卷）100年前，盧瑟福用α粒子轟擊氮核打出了質(zhì)子．此后，人們用α粒子轟擊2860Ni核也打出了質(zhì)子：24He+2860Ni2962Cu+11HX；該反應(yīng)中的X是（選填“電子”“正電子”或“中子”）．此8后，對(duì)原子核反應(yīng)的連續(xù)研究為核能利用供應(yīng)了可能．當(dāng)先人類(lèi)獲得核能的主要方式是（選填“核衰變”“核裂變”或“核聚變”）?！敬鸢浮恐凶雍肆炎儭酒饰觥坑少|(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得：X應(yīng)為：01n即為中子，由于衰變是自覺(jué)的，且周期與外界因素沒(méi)關(guān)，核聚變目前還無(wú)法控制，因此目前獲得核能的主要方式是核裂變；2.（2019·新課標(biāo)全國(guó)Ⅱ卷）太陽(yáng)內(nèi)部核反應(yīng)的主要模式之一是質(zhì)子—質(zhì)子循環(huán)，循環(huán)的結(jié)果可表示為411H24He+210e+2v，已知11H和24He的質(zhì)量分別為mP1.0078u和m4.0026u，1u=931MeV/c2，c為光速。在4個(gè)11H轉(zhuǎn)變成1個(gè)24He的過(guò)程中，釋放的能量約為（）A．8MeVB．16MeVC．26MeVD．52MeV【答案】CE4mpm2mec2mE9311061.61019J【剖析】由EmC2，2=916知c101.71027kg?0.91031kg，忽略電子質(zhì)量，則：E41.0078u4.0026uc226MeV，故C選項(xiàng)吻合題意；3（.2019·浙江選考）一個(gè)鈹原子核（47Be）俘獲一個(gè)核外電子（平時(shí)是最湊近原子核的K殼層的電子）后發(fā)生衰變，生成一個(gè)鋰核（37Li），并放出一個(gè)不帶電的質(zhì)量湊近零的中微子νe，人們把這種衰變稱(chēng)為“K俘獲”。靜止的鈹核發(fā)生零“K俘獲”，其核反應(yīng)方程為47Be10e37Live已知鈹原子的質(zhì)量為MBe=7.016929u，鋰原子的質(zhì)量為MLi=7.016004u，1u相當(dāng)于9.312×10MeV。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）A．中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)均為零B．鋰核（37Li）獲得的動(dòng)能約為0.86MeVC．中微子與鋰核（37Li）的動(dòng)量之和等于反應(yīng)前電子的動(dòng)量D．中微子與鋰核（37Li）的能量之和等于反應(yīng)前電子的能量【答案】AC【剖析】反應(yīng)方程為47Be+-01e37Li+ve，依照質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)均為零，A正確；依照質(zhì)能方程，質(zhì)量減少m7.016929ume7.0160049.31102MeV0.86MeV，為釋放的核能，不是鋰核獲得的動(dòng)能，B錯(cuò)誤；衰變過(guò)程中內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，故反應(yīng)前后動(dòng)量守恒，故中微9子與鋰核（37Li）的動(dòng)量之和等于反應(yīng)前電子的動(dòng)量，C正確；由于反應(yīng)過(guò)程中存在質(zhì)量損失，因此中微子與鋰核（37Li）的能量之和小于反應(yīng)前電子的能量，D錯(cuò)誤。4.（2019·天津卷）我國(guó)核聚變反應(yīng)研究大科學(xué)裝置“人造太陽(yáng)”2018年獲得重要打破，等離子體中心電子溫度首次達(dá)到1億度，為人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用核聚變能源確定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。以下關(guān)于聚變的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）A．核聚變比核裂改正為安全、干凈B．任何兩個(gè)原子核都能夠發(fā)生聚變C．兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，總質(zhì)量較聚變前增加D．兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，核子的比結(jié)合能增加【答案】AD【剖析】核聚變的最后產(chǎn)物時(shí)氦氣無(wú)污染，而核裂變會(huì)產(chǎn)生固體核廢料，因此核聚改正為干凈和安全，A正確；發(fā)生核聚變需要在高溫高壓下進(jìn)行，大核不可以夠發(fā)生核聚變，故B錯(cuò)誤；核聚變反應(yīng)會(huì)放出大量的能量，依照質(zhì)能關(guān)系可知反應(yīng)會(huì)發(fā)生質(zhì)量損失，故C錯(cuò)誤；因聚變反應(yīng)放出能量，因此反應(yīng)前的比結(jié)合能小于反應(yīng)后的比結(jié)合能，故D正確。5（.2019·天津卷）如圖為a、b、c三種光在同一光電效應(yīng)裝置中測(cè)得的光電流和電壓的關(guān)系。由a、b、c組成的復(fù)色光經(jīng)過(guò)三棱鏡時(shí)，下述光路圖中正確的選項(xiàng)是（）10【答案】CUhvWEkhvW，動(dòng)能定理eUee，故截止電【剖析】由光電效應(yīng)的方程Ek，兩式聯(lián)立可得壓越大說(shuō)明光的頻率越大，則有三種光的頻率vbvcva，則可知三種光的折射率的關(guān)系為nbncna，因此光穿過(guò)三棱鏡時(shí)b光偏折最大，c光次之，a光最小，應(yīng)選C，ABD錯(cuò)誤。6.（2019·新課標(biāo)全國(guó)Ⅰ卷）氫原子能級(jí)表示圖以下列圖。光子能量在1.63eV~3.10eV的光為可見(jiàn)光。要使處于基態(tài)（n=1）的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見(jiàn)光光子，最少應(yīng)給氫原子供應(yīng)的能量為（）A．12.09eVB．10.20eVC．1.89eVD．1.5leV【答案】A【剖析】由題意可知，基態(tài)（n=1）氫原子被激發(fā)后，最少被激發(fā)到n=3能級(jí)后，躍遷才可能產(chǎn)生能量在1.63eV~3.10eV的可見(jiàn)光。故E1.51(13.60)eV12.09eV。故本題選A。7.(2018全·國(guó)卷Ⅱ·17)用波長(zhǎng)為300nm的光照射鋅板，電子逸出鋅板表面的最大初動(dòng)能為－191.28×10－348－1J．已知普朗克常量為6.63×10J·s，真空中的光速為3.00×10m·s.能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最低頻率約為()111414C．2×15A．1×10HzB．8×10Hz10Hz【答案】B【剖析】設(shè)單色光的最低頻率為ν0k＝hν－W知，則Ek101cE＝hν－W,0＝hν－W，又知ν＝λ整理得νc－Ek，解得ν140＝λh0≈8×10Hz，B正確。8.(2018全·國(guó)卷Ⅲ)1934年，約里奧·居里夫婦用α粒子轟擊鋁核素X：α＋2713Al→n＋X。X的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為()

D．8×1015Hz2713Al，產(chǎn)生了第一個(gè)人工放射性核A．15和28B．15和30C．16和30D．17和31【答案】B【剖析】據(jù)α粒子和中子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)寫(xiě)出核反應(yīng)方程：4271A2130ZHe＋Al→n＋X，結(jié)合質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得，A＝4＋27－1＝30，Z＝2＋13－0＝15，原子序數(shù)等于核電荷數(shù)，故B正確。9.(2018天·津高考)國(guó)家大科學(xué)工程——中國(guó)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，能夠?yàn)橹T多領(lǐng)域的研究和工業(yè)應(yīng)用供應(yīng)先進(jìn)的研究平臺(tái)。以下核反應(yīng)中放出的粒子為中子的是()A．1417O并放出一個(gè)粒子B．2730P并放出一個(gè)781513粒子11863He并放出一個(gè)粒子5432【答案】B【剖析】本題觀察核反應(yīng)方程。由核反應(yīng)過(guò)程中依照質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)均守恒的原則，可寫(xiě)出選項(xiàng)中的四個(gè)核反應(yīng)方程。14417127430111187N＋2He→8O＋1H，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。13Al＋2He→15P＋0n，選項(xiàng)B正確。5B＋1H→446134Be＋2He，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。3Li＋1H→2He＋2He，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。1．【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)際上率先經(jīng)過(guò)聲威機(jī)構(gòu)認(rèn)證，這是我國(guó)對(duì)國(guó)際熱核聚變項(xiàng)目的重要貢獻(xiàn)。以下核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是12A．12H13H24He01nB．147N24He178O11HC．24He1327Al1530P01nD．23592U01n14456Ba3689Kr301n【答案】A【剖析】21H31H24He01n是一個(gè)氘核與一個(gè)氚核結(jié)合成一個(gè)氦核，同時(shí)放出一其中子，屬于聚變反應(yīng)，故A正確；147N24He178O11H是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)，他用α粒子轟擊氮原子核，產(chǎn)生氧的同位素——氧17和一個(gè)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B錯(cuò)誤；24He2713Al1530P01n是小居里夫婦用α粒子轟擊鋁片晌發(fā)現(xiàn)了放射性磷（磷30），屬于人工核反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；23592U01n14456Ba3689Kr301n是一種典型的鈾核裂變，屬于裂變反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。2．【2017·新課標(biāo)Ⅰ卷】大科學(xué)工程“人造太陽(yáng)”主若是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來(lái)發(fā)電。氘核聚變反應(yīng)方程是12H12H→32He10n。已知12H的質(zhì)量為2.0136u，32He的質(zhì)量為3.0150u，10n的質(zhì)量為1.008u，1u=931MeV/c2。氘核聚變反應(yīng)中釋放的核能約為A．3.7MeVB．3.3MeVC．2.7MeVD．0.93MeV【答案】B【剖析】依照質(zhì)能方程，釋放的核能Emc2，m2mHmHemn0.0035u，則E0.0035u931MeV/c2c23.2585MeV3.3MeV，故B正確，ACD錯(cuò)誤。3．【2017·江蘇卷】原子核的比結(jié)合能曲線以下列圖，依照該曲線，以下判斷中正確的有．A．42He核的結(jié)合能約為14MeV13B．42He核比63Li核更牢固C．兩個(gè)21H核結(jié)合成42He核時(shí)釋放能量D．23592U核中核子的平均結(jié)合能比3689Kr核中的大【答案】BC【剖析】由圖知24He核的比結(jié)合能約為7MeV，因此結(jié)合能約為4×7=28MeV，故A錯(cuò)誤；24He核比36Li核的比結(jié)合能大，因此24He核比36Li核更牢固，B正確；兩個(gè)21H核結(jié)合成24He核時(shí)，即由比結(jié)合能小的反應(yīng)生成比結(jié)合能大的釋放能量，C正確；由圖知23592U核中核子的平均結(jié)合能比3689Kr核中的小，因此D錯(cuò)誤．4．【2017·新課標(biāo)Ⅲ卷】在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，分別用頻率為νa、νb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(shuō)法正確的選項(xiàng)是A．若νa>νb，則必然有Ua<UbB．若νa>νb，則必然有Eka>EkbC．若Ua<Ub，則必然有Eka<EkbD．若νa>νb，則必然有hνa–Eka>hνb–Ekb【答案】BC【剖析】由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程EkmhW，又由動(dòng)能定理有EkmeU，當(dāng)ab時(shí)，EkaEkb，UaUb，A錯(cuò)誤，B正確；若UaUb，則有EkaEkb，C正確；同種金屬的逸出功不變，則WhEkm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100nm（1nm=10–9m）周邊連續(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擁有的能量能夠電離一個(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=6.6×10–34Js·，真空光速c=3×108m/s）A．10–21JB．10–18JC．10–15JD．10–12J【答案】B14【剖析】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，應(yīng)選B。6．【2017·新課標(biāo)Ⅱ卷】一靜止的鈾核放出一個(gè)α粒子衰變成釷核，衰變方程為23892U23490Th42He。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A．衰變后釷核的動(dòng)能等于α粒子的動(dòng)能B．衰變后釷核的動(dòng)量大小等于α粒子的動(dòng)量大小C．鈾核的半衰期等于其放出一個(gè)α粒子所經(jīng)歷的時(shí)間D．衰變后α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【剖析】依照動(dòng)量守恒定律可知，生成的釷核的動(dòng)量與αB正確；依照粒子的動(dòng)量等大反向，選項(xiàng)Ekp2α粒子的動(dòng)能，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；鈾核的半衰期等于一多數(shù)量的鈾核衰可知，衰變后釷核的動(dòng)能小于2m變需要的時(shí)間，而放出一個(gè)α粒子所經(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αD錯(cuò)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)誤；應(yīng)選B。7．【2017·江蘇卷】質(zhì)子（11H）和α粒子（24H）被加速到相同動(dòng)能時(shí)，質(zhì)子的動(dòng)量（選填“大”“”“”αα．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)之比為【答案】小于2:1【剖析】動(dòng)量與動(dòng)能的關(guān)系：p22mEk，又質(zhì)子的質(zhì)量小于α粒子的質(zhì)量因此質(zhì)子的動(dòng)量小于α粒子的動(dòng)量，且p1m11hp2m2；依照，可得質(zhì)子和α粒子的德布羅意波波長(zhǎng)之比為2:1．2p8．【2017·北京卷】（18分）在磁感覺(jué)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α衰變。放射出的α4R。以m、q分別表示α粒粒子（2He）在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為子的質(zhì)量和電荷量。（1）放射性原子核用ZAX表示，新核的元素符號(hào)用Y表示，寫(xiě)出該α衰變的核反應(yīng)方程。2）α粒子的圓周運(yùn)動(dòng)能夠等效成一個(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(guò)程釋放的核能都轉(zhuǎn)為為α粒子和新核的動(dòng)能，新核的質(zhì)量為M，求衰變過(guò)程的質(zhì)量虧15損m。2πm22【答案】（1）ZAXAZ42Y24He（2）qB（3）(Mm)(qBR)qB2πm2mMc21）依照核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒可知，αAA44He【剖析】（該衰變的核反應(yīng)方程為ZXZ2Y2（2）設(shè)α粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，由洛倫茲力供應(yīng)向心力有qvBmv2R依照?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)的參量關(guān)系有2πRTv得α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期2πmTqB依照電流強(qiáng)度定義式，可得環(huán)形電流大小為qq2BI2πmT（3）由qvBmv2qBR，得vmR設(shè)衰變后新核Y的速度大小為v′，核反應(yīng)前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有Mv′mv=0–可得vmvqBRMM依照愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程和能量守恒定律有mc21Mv21mv222解得m(Mm)(qBR)22mMc2說(shuō)明：若利用MA4m解答，亦可。41．[2016全·國(guó)Ⅰ，35(1)，5分](多項(xiàng)選擇)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．以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()．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，向來(lái)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)沒(méi)關(guān)【答案】ACE16【剖析】飽和光電流與入射光的強(qiáng)度有關(guān)，與頻率沒(méi)關(guān)，A正確，B錯(cuò)誤．依照hν－Wc＝12mv2，入射光頻率變高，光電子的最大初動(dòng)能變大，C正確．當(dāng)入射光頻率減小到截止頻率時(shí)，就不會(huì)再有光電流產(chǎn)生，D錯(cuò)誤．遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度沒(méi)關(guān)，E正確．2．(2016·京理綜，北13，6分)處于n＝3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()A．1種B．2種C．3種D．4種【答案】C【剖析】n＝3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3→1，3→2，2→1，故種類(lèi)為N＝C2＝3種，C正確．33．(2016天·津理綜，6，6分)(多項(xiàng)選擇)物理學(xué)家經(jīng)過(guò)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，以下說(shuō)法吻合事實(shí)的是()．赫茲經(jīng)過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)，證了然麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論1417B．查德威克用α粒子轟擊7N獲得反沖核8O，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(shuō)明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)D．盧瑟福經(jīng)過(guò)對(duì)陰極射線的研究，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型【答案】AC【剖析】赫茲經(jīng)過(guò)出名的電火花實(shí)考據(jù)了然電磁波的存在，并經(jīng)過(guò)一系列實(shí)考據(jù)了然電磁波的波速為光速等麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論，A正