2020高考物理專題11-近代物理初步講檢測題解析x

PAGEPAGE1【若缺失公式、圖片現(xiàn)象屬于系統(tǒng)讀取不成功，文檔內容齊全完整，請放心下載?！繉ｎ}十一近代物理初步高考對本部分內容考查的重點和有以下幾個方向：①原子的能級躍遷；②原子核的衰變規(guī)律；③核反應方程的書寫；④質量虧損和核能的計算；⑤原子物理部分的物理學史和α、β、γ三種射線的特點及應用等．選修命題會涉及有關原子、原子核或量子理論、動量問題，且動量問題一般以計算題的形式，其它問題則以填空或選擇性填空形式出現(xiàn)．知識點一、原子結構模型項目內容湯姆生模型實驗基礎,電子的發(fā)現(xiàn)內容:原子是一個球體,正電荷均勻分布在整個球內,電子像棗糕里的棗子樣鑲嵌在原子里面核式結構實驗基礎：α粒子散射實驗內容:(1)原子的中心有一個很小的核,它集中了全部正電荷和幾乎所有質量;(2)電子繞核運動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動,rn＝n2r1(n＝1、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,En＝eq\f(1,n2)E1(n＝1、2、3…)躍遷:原子從一個定態(tài)躍遷至另一個定態(tài)時輻射或吸收能量,hν＝Em－En特別提醒:(1)原子的躍過條件: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．(2)至于實物粒子和原子碰撞情況,由于實物粒子的動能可全部或部分地被原子吸收,所以只要入射粒子的動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)而向較高能級躍遷.知識點二、原子核的變化1．幾種變化方式的比較項目內容衰變α衰變:放出α粒子,是速度約為0.1c的氦核,貫穿本領最弱,電離作用最強β衰變:放出β粒子,是速度約為0.99c的電子,貫穿本領較強,電離作用較弱衰變γ衰變：放出γ光子，貫穿本領最強，電離作用最弱規(guī)律：經一個半衰期質量減半，m＝m0(eq\f(1,2))t/τ重核裂變原料:鈾eq\o\al(235,92)U,用慢中子打擊時發(fā)生鏈式反應反應條件:(1)鈾濃度足夠大；(2)體積大于臨界體積輕核聚變反應方程:eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n反應條件:溫度達到幾百萬度2.各種放射線性質的比較3.三種射線在電磁場中的偏轉情況比較圖13－1如圖13－1所示，在勻強磁場和勻強電場中都是β比α的偏轉大，γ不偏轉；區(qū)別是：在磁場中偏轉軌跡是圓弧，在電場中偏轉軌跡是拋物線．如圖13－1丙圖中γ肯定打在O點；如果α也打在O點，則β必打在O點下方；如果β也打在O點，則α必打在O點下方．知識點三、核力與質能方程的理解1．核力的特點(1)核力是強相互作用的一種表現(xiàn)，在它的作用范圍內，核力遠大于庫侖力．(2)核力是短程力,作用范圍在1.5×10－15m之內.(3)每個核子只跟相鄰的核子發(fā)生核力作用,這種性質稱為核力的飽和性.2．質能方程E＝mc2的理解(1)質量數(shù)與質量是兩個不同的概念.核反應中質量數(shù)、電荷數(shù)都守恒,但核反應中依然有質量虧損.(2)核反應中的質量虧損,并不是這部分質量消失或質量轉化為能量,質量虧損也不是核子個數(shù)的減少,核反應中核子的個數(shù)是不變的.(3)質量虧損不是否定了質量守恒定律，生成的γ射線雖然靜質量為零，但動質量不為零，且虧損的質量以能量的形式輻射出去．特別提醒：在核反應中，電荷數(shù)守恒，質量數(shù)守恒，質量不守恒，核反應中核能的大小取決于質量虧損的多少，即ΔE＝Δmc2.高頻考點一原子結構氫原子光譜例1．圖示為氫原子能級圖以及從n＝3、4、5、6能級躍遷到n＝2能級時輻射的四條光譜線，已知從n＝3躍遷到n＝2的能級時輻射光的波長為656nm，下列敘述正確的有()A．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C．一群處于n＝3能級上的氫原子向低能級躍遷時，最多產生3種譜線D．如果Hδ可以使某種金屬發(fā)生光電效應，只要照射時間足夠長，光的強度足夠大，Hβ也可以使該金屬發(fā)生光電效應【答案】AC【解析】頻率最大的光子對應的能量最大，即躍遷時能量差最大，故從n＝6躍遷到n＝2的頻率最大，選項A正確；原子躍遷過程中，吸收光子的能量應剛好等于兩能級的能量差，選項B錯誤；從n＝3向低能級躍遷時，可以是從3→2、2→1或者是3→1，即有三種頻率不同的光子，選項C正確；光電效應與光照的時間無關，Hδ光子的能量最大，故其他光子不一定可以使該金屬產生光電效應，選項D錯誤．【變式探究】下列有關原子結構和原子核的認識，其中正確的是() A．γ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 D.eq\o\al(210,83)Bi的半衰期是5天，100克eq\o\al(210,83)Bi經過10天后還剩下50克 【解析】γ射線是光子流，故A錯誤；氫原子輻射光子后，由高能級向低能級 躍遷，半徑減小，繞核運動的動能增大，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錯誤；100克eq\o\al(210,83)Bi經過10天即2個半衰期 還剩下eq\f(1,22)×100克＝25克，故D錯誤． 【答案】B【變式探究】(多選)下列說法正確的是() A．玻爾對氫原子光譜的研究導致原子的核式結構模型的建立 B．可利用某些物質在紫外線照射下發(fā)出熒光來設計防偽措施 C．天然放射現(xiàn)象中產生的射線都能在電場或磁場中發(fā)生偏轉 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 【解析】玻爾對氫原子光譜的研究完善了核式結構模型，選項A錯誤；紫外線 有熒光效應，故B選項正確；天然放射現(xiàn)象中的γ射線不帶電，在電場或磁 場中不發(fā)生偏轉，選項C錯誤；觀察者與波源互相遠離，由多普勒效應可知 接收到的頻率變小，故選項D正確． 【答案】BD高頻考點二天然放射現(xiàn)象核反應核能例2．（2019·天津卷）我國核聚變反應研究大科學裝置“人造太陽”2018年獲得重大突破，等離子體中心電子溫度首次達到1億度，為人類開發(fā)利用核聚變能源奠定了重要的技術基礎。下列關于聚變的說法正確的是（）A．核聚變比核裂變更為安全、清潔B．任何兩個原子核都可以發(fā)生聚變C．兩個輕核結合成質量較大的核，總質量較聚變前增加D．兩個輕核結合成質量較大的核，核子的比結合能增加【答案】AD【解析】核聚變的最終產物時氦氣無污染，而核裂變會產生固體核廢料，因此核聚變更加清潔和安全，A正確；發(fā)生核聚變需要在高溫高壓下進行，大核不能發(fā)生核聚變，故B錯誤；核聚變反應會放出大量的能量，根據(jù)質能關系可知反應會發(fā)生質量虧損，故C錯誤；因聚變反應放出能量，因此反應前的比結合能小于反應后的比結合能，故D正確?！咀兪教骄俊恳混o止的鈾核放出一個α粒子衰變成釷核，衰變方程為eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He.下列說法正確的是()A．衰變后釷核的動能等于α粒子的動能B．衰變后釷核的動量大小等于α粒子的動量大小C．鈾核的半衰期等于其放出一個α粒子所經歷的時間D．衰變后α粒子與釷核的質量之和等于衰變前鈾核的質量【答案】B【解析】衰變過程遵守動量守恒定律，故選項A錯，選項B對．根據(jù)半衰期的定義，可知選項C錯．α衰變釋放核能，有質量虧損，故選項D錯．【變式探究】(多選)關于天然放射性，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 C．放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性 D．α、β和γ三種射線中，γ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α、β和γ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 的部分元素能發(fā)生衰變，故A錯；放射性元素的衰變是原子核內部結構的變 化，與核外電子的得失及環(huán)境溫度無關，故B、C項正確；在α、β、γ三種 射線中，α、β為帶電粒子，穿透本領較弱，γ射線不帶電，具有較強的穿 透本領，故D項正確；一個原子核不能同時發(fā)生α和β衰變，故E項錯誤． 【答案】BCD高頻考點三光電效應例3．（2019·天津卷）如圖為a、b、c三種光在同一光電效應裝置中測得的光電流和電壓的關系。由a、b、c組成的復色光通過三棱鏡時，下述光路圖中正確的是（）【答案】C【解析】由光電效應的方程，動能定理，兩式聯(lián)立可得，故截止電壓越大說明光的頻率越大，則有三種光的頻率，則可知三種光的折射率的關系為，因此光穿過三棱鏡時b光偏折最大，c光次之，a光最小，故選C，ABD錯誤。【變式探究】在光電效應實驗中，分別用頻率為νa、νb的單色光a、b照射到同種金屬上，測得相應的遏止電壓分別為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νa>νb，則一定有Ua<UbB．若νa>νb，則一定有Eka>EkbC．若Ua<Ub，則一定有Eka<EkbD．若νa>νb，則一定有hνa－Eka>hνb－Ekb【答案】BC【解析】光電效應中遏止電壓與最大初動能之間的關系為eU＝Ek，根據(jù)光電效應方程可知Ek＝hν－W0，若νa>νb，則Eka>Ekb，Ua>Ub，選項A錯誤，選項B正確；若Ua<Ub，則Eka<Ekb，選項C正確；由光電效應方程可得W0＝hν－Ek，則hνa－Eka＝hνb－Ekb，選項D錯誤．【變式探究】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100nm(1nm＝10－9m)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＝6.6×10－34J·s，真空光速c＝3×108m/s)()A．10－21J B．10－18JC．10－15J D．10－12J【答案】B【解析】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＝hν＝heq\f(c,λ)＝2×10－18J，故選項B正確．【舉一反三】(多選)用如圖所示的裝置研究光電效應現(xiàn)象．當用光子能量為2.75eV的光照射到光電管上時發(fā)生了光電效應，電流表G的示數(shù)不為零；移動變阻器的觸頭c，發(fā)現(xiàn)當電壓表的示數(shù)大于或等于1.7V時，電流表示數(shù)為0，則下列說法正確的是()A．光電子的最大初動能始終為1.05eVB．光電管陰極的逸出功為1.05eVC．當滑動觸頭向a端滑動時，反向電壓增大，電流增大D．改用能量為2.5eV的光子照射，移動變阻器的觸頭c，電流表G中也可能有電流【答案】BD【解析】由愛因斯坦光電效應方程Ek＝hν－W0可知，同種金屬的逸出功相同，所以光電子逸出后的初動能取決于獲得的能量，A錯誤．當電壓表示數(shù)大于或等于1.7V時，電流表無示數(shù)，說明遏止電壓為1.7V，由eU＝eq\f(1,2)mv2，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錯誤．當入射光頻率超過截止頻率，且反向電壓小于遏止電壓，電路中就會有電流，D正確．【變式探究】(多選)用某單色光照射金屬鈦表面，發(fā)生光電效應．從鈦表面放出光電子的最大初動能與入射光頻率的關系圖線如圖所示．則下列說法正確的是()A．鈦的逸出功為6.63×10－19JB．鈦的極限頻率為1.0×1015HzC．光電子的最大初動能為1.0×10－18JD．光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比【答案】AB【解析】當最大初動能為零時，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，光電子的最大初動能越大，根據(jù)該圖無法得出光電子的最大初動能，故C錯誤．由圖可知，光電子的最大初動能與入射光的頻率成一次函數(shù)關系，不是正比關系，故D錯誤．1.（2019·江蘇卷）100年前，盧瑟福用α粒子轟擊氮核打出了質子．后來，人們用α粒子轟擊核也打出了質子：；該反應中的X是（選填“電子”“正電子”或“中子”）．此后，對原子核反應的持續(xù)研究為核能利用提供了可能．目前人類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窘馕觥坑少|量數(shù)和電荷數(shù)守恒得：X應為：即為中子，由于衰變是自發(fā)的，且周期與外界因素無關，核聚變目前還無法控制，所以目前獲得核能的主要方式是核裂變；2.（2019·新課標全國Ⅱ卷）太陽內部核反應的主要模式之一是質子—質子循環(huán)，循環(huán)的結果可表示為，已知和的質量分別為和，1u=931MeV/c2，c為光速。在4個轉變成1個的過程中，釋放的能量約為（）A．8MeV B．16MeV C．26MeV D．52MeV【答案】C【解析】由知，=，忽略電子質量，則：，故C選項符合題意；3.（2019·浙江選考）一個鈹原子核（）俘獲一個核外電子（通常是最靠近原子核的K殼層的電子）后發(fā)生衰變，生成一個鋰核（），并放出一個不帶電的質量接近零的中微子νe，人們把這種衰變稱為“K俘獲”。靜止的鈹核發(fā)生零“K俘獲”，其核反應方程為已知鈹原子的質量為MBe=7.016929u，鋰原子的質量為MLi=7.016004u，1u相當于9.31×102MeV。下列說法正確的是（）A．中微子的質量數(shù)和電荷數(shù)均為零B．鋰核（）獲得的動能約為0.86MeVC．中微子與鋰核（）的動量之和等于反應前電子的動量D．中微子與鋰核（）的能量之和等于反應前電子的能量【答案】AC【解析】反應方程為，根據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知中微子的質量數(shù)和電荷數(shù)均為零，A正確；根據(jù)質能方程，質量減少，為釋放的核能，不是鋰核獲得的動能，B錯誤；衰變過程中內力遠大于外力，故反應前后動量守恒，故中微子與鋰核（）的動量之和等于反應前電子的動量，C正確；由于反應過程中存在質量虧損，所以中微子與鋰核（）的能量之和小于反應前電子的能量，D錯誤。4.（2019·天津卷）我國核聚變反應研究大科學裝置“人造太陽”2018年獲得重大突破，等離子體中心電子溫度首次達到1億度，為人類開發(fā)利用核聚變能源奠定了重要的技術基礎。下列關于聚變的說法正確的是（）A．核聚變比核裂變更為安全、清潔B．任何兩個原子核都可以發(fā)生聚變C．兩個輕核結合成質量較大的核，總質量較聚變前增加D．兩個輕核結合成質量較大的核，核子的比結合能增加【答案】AD【解析】核聚變的最終產物時氦氣無污染，而核裂變會產生固體核廢料，因此核聚變更加清潔和安全，A正確；發(fā)生核聚變需要在高溫高壓下進行，大核不能發(fā)生核聚變，故B錯誤；核聚變反應會放出大量的能量，根據(jù)質能關系可知反應會發(fā)生質量虧損，故C錯誤；因聚變反應放出能量，因此反應前的比結合能小于反應后的比結合能，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裝置中測得的光電流和電壓的關系。由a、b、c組成的復色光通過三棱鏡時，下述光路圖中正確的是（）【答案】C【解析】由光電效應的方程，動能定理，兩式聯(lián)立可得，故截止電壓越大說明光的頻率越大，則有三種光的頻率，則可知三種光的折射率的關系為，因此光穿過三棱鏡時b光偏折最大，c光次之，a光最小，故選C，ABD錯誤。6.（2019·新課標全國Ⅰ卷）氫原子能級示意圖如圖所示。光子能量在1.63eV~3.10eV的光為可見光。要使處于基態(tài)（n=1）的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見光光子，最少應給氫原子提供的能量為（）A．12.09eV B．10.20eV C．1.89eV D．1.5leV【答案】A【解析】由題意可知，基態(tài)（n=1）氫原子被激發(fā)后，至少被激發(fā)到n=3能級后，躍遷才可能產生能量在1.63eV~3.10eV的可見光。故。故本題選A。7.(2018·全國卷Ⅱ·17)用波長為300nm的光照射鋅板，電子逸出鋅板表面的最大初動能為1.28×10－19J．已知普朗克常量為6.63×10－34J·s，真空中的光速為3.00×108m·s－1.能使鋅產生光電效應的單色光的最低頻率約為(A．1×1014Hz B．8×1014HzC．2×1015Hz D．8×1015Hz【答案】B【解析】設單色光的最低頻率為ν0，則Ek＝hν－W知Ek＝hν1－W,0＝hν0－W，又知ν1＝eq\f(c,λ)整理得ν0＝eq\f(c,λ)－eq\f(Ek,h)，解得ν0≈8×1014Hz，B正確。8.(2018·全國卷Ⅲ)1934年，約里奧·居里夫婦用α粒子轟擊鋁核eq\o\al(27,13)Al，產生了第一個人工放射性核素X：α＋eq\o\al(27,13)Al→n＋X。X的原子序數(shù)和質量數(shù)分別為()A．15和28 B．15和30C．16和30 D．17和31【答案】B【解析】據(jù)α粒子和中子的質量數(shù)和電荷數(shù)寫出核反應方程：eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(1,0)n＋eq\o\al(A,Z)X，結合質量數(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)國家大科學工程——中國散裂中子源(CSNS)于2017年8月28A．eq\o\al(14,7)N俘獲一個α粒子，產生eq\o\al(17,8)O并放出一個粒子B．eq\o\al(27,13)Al俘獲一個α粒子，產生eq\o\al(30,15)P并放出一個粒子C.eq\o\al(11,5)B俘獲一個質子，產生eq\o\al(8,4)Be并放出一個粒子D.eq\o\al(6,3)Li俘獲一個質子，產生eq\o\al(3,2)He并放出一個粒子【答案】B【解析】本題考查核反應方程。由核反應過程中遵循質量數(shù)、電荷數(shù)均守恒的原則，可寫出選項中的四個核反應方程。eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H，選項A錯誤。eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n，選項B正確。eq\o\al(11,5)B＋eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(8,4)Be＋eq\o\al(4,2)He，選項C錯誤。eq\o\al(6,3)Li＋eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(4,2)He，選項D錯誤。1．【2017·天津卷】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威機構認證，這是我國對國際熱核聚變項目的重大貢獻。下列核反應方程中屬于聚變反應的是A．B．C．D．【答案】A【解析】是一個氘核與一個氚核結合成一個氦核，同時放出一個中子，屬于聚變反應，故A正確；是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質子的核反應，他用α粒子轟擊氮原子核，產生氧的同位素——氧17和一個質子，是人類第一次實現(xiàn)的原子核的人工轉變，屬于人工核反應，故B錯誤；是小居里夫婦用α粒子轟擊鋁片時發(fā)現(xiàn)了放射性磷（磷30），屬于人工核反應，故C錯誤；是一種典型的鈾核裂變，屬于裂變反應，故D錯誤。2．【2017·新課標Ⅰ卷】大科學工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應釋放的能量用來發(fā)電。氘核聚變反應方程是。已知的質量為2.0136u，的質量為3.0150u，的質量為1.0087u，1u=931MeV/c2。氘核聚變反應中釋放的核能約為A．3.7MeVB．3.3MeVC．2.7MeVD．0.93MeV【答案】B【解析】根據(jù)質能方程，釋放的核能，，則，故B正確，ACD錯誤。3．【2017·江蘇卷】原子核的比結合能曲線如圖所示，根據(jù)該曲線，下列判斷中正確的有．A．核的結合能約為14MeVB．核比核更穩(wěn)定C．兩個核結合成核時釋放能量D．核中核子的平均結合能比核中的大【答案】BC【解析】由圖知核的比結合能約為7MeV，所以結合能約為4×7=28MeV，故A錯誤；核比核的比結合能大，所以核比核更穩(wěn)定，B正確；兩個核結合成核時，即由比結合能小的反應生成比結合能大的釋放能量，C正確；由圖知核中核子的平均結合能比核中的小，所以D錯誤．4．【2017·新課標Ⅲ卷】在光電效應實驗中，分別用頻率為νa、νb的單色光a、b照射到同種金屬上，測得相應的遏止電壓分別為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νa>νb，則一定有Ua<UbB．若νa>νb，則一定有Eka>EkbC．若Ua<Ub，則一定有Eka<EkbD．若νa>νb，則一定有hνa–Eka>hνb–Ekb【答案】BC【解析】由愛因斯坦光電效應方程，又由動能定理有，當時，，，A錯誤，B正確；若，則有，C正確；同種金屬的逸出功不變，則不變，D錯誤。5．【2017·北京卷】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100nm（1nm=10–9m）附近連續(xù)可調的世界上最強的極紫外激光脈沖。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、霧霾治理等領域的研究中發(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=6.6×10–34J·s，真空光速c=3×108m/s）A．10–21JB．10–18JC．10–15JD．10–12J【答案】B【解析】一個處于極紫外波段的光子的能量約為，由題意可知，光子的能量應比電離一個分子的能量稍大，因此數(shù)量級應相同，故選B。6．【2017·新課標Ⅱ卷】一靜止的鈾核放出一個粒子衰變成釷核，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歷的時間D．衰變后粒子與釷核的質量之和等于衰變前鈾核的質量【答案】B【解析】根據(jù)動量守恒定律可知，生成的釷核的動量與粒子的動量等大反向，選項B正確；根據(jù)可知，衰變后釷核的動能小于粒子的動能，選項A錯誤；鈾核的半衰期等于一半數(shù)量的鈾核衰變需要的時間，而放出一個粒子所經歷的時間是一個原子核衰變的時間，故兩者不等，選項C錯誤；由于該反應放出能量，由質能方程可知，衰變后粒子與釷核的質量之和小于衰變前鈾核的質量，選項D錯誤；故選B。7．【2017·江蘇卷】質子（）和α粒子（）被加速到相同動能時，質子的動量（選填“大于”、“小于”或“等于”）α粒子的動量，質子和α粒子的德布羅意波波長之比為．【答案】小于2:1【解析】動量與動能的關系：，又質子的質量小于α粒子的質量所以質子的動量小于α粒子的動量，且；根據(jù)，可得質子和α粒子的德布羅意波波長之比為2:1．8．【2017·北京卷】（18分）（1）放射性原子核用表示，新核的元素符號用Y表示，寫出該α衰變的核反應方程。（2）α粒子的圓周運動可以等效成一個環(huán)形電流，求圓周運動的周期和環(huán)形電流大小。（3）設該衰變過程釋放的核能都轉為為α粒子和新核的動能，新核的質量為M，求衰變過程的質量虧損Δm。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）根據(jù)核反應中質量數(shù)與電荷數(shù)守恒可知，該α衰變的核反應方程為（2）設α粒子在磁場中做圓周運動的速度大小為v，由洛倫茲力提供向心力有根據(jù)圓周運動的參量關系有得α粒子在磁場中運動的周期根據(jù)電流強度定義式，可得環(huán)形電流大小為（3）由，得設衰變后新核Y的速度大小為v′，核反應前后系統(tǒng)動量守恒，有Mv′–mv=0可得根據(jù)愛因斯坦質能方程和能量守恒定律有解得說明：若利用解答，亦可。1．[2016·全國Ⅰ，35(1)，5分](多選)現(xiàn)用一光電管進行光電效應實驗，當用某一頻率的光入射時，有光電流產生．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，始終有光電流產生E．遏止電壓的大小與入射光的頻率有關，與入射光的光強無關【答案】ACE【解析】飽和光電流與入射光的強度有關，與頻率無關，A正確，B錯誤．根據(jù)hν－Wc＝eq\f(1,2)mv2，入射光頻率變高，光電子的最大初動能變大，C正確．當入射光頻率減小到截止頻率時，就不會再有光電流產生，D錯誤．遏止電壓的大小與入射光的頻率有關，與入射光的強度無關，E正確．2．(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種C．3種D．4種【答案】C【解析】n＝3能級的大量氫原子向低能級躍遷時，輻射光子可能為3→1，3→2，2→1，故種類為N＝Ceq\o\al(2,3)＝3種，C正確．3．(2016·天津理綜，6，6分)(多選)物理學家通過對實驗的深入觀察和研究，獲得正確的科學認知，推動物理學的發(fā)展，下列說法符合事實的是()A．赫茲通過一系列實驗，證實了麥克斯韋關于光的電磁理論B．查德威克用α粒子轟擊eq\o\al(14,7)N獲得反沖核eq\o\al(17,8)O，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，說明原子核有復雜結構D．盧瑟福通過對陰極射線的研究，提出了原子核式結構模型【答案】AC【解析】赫茲通過著名的電火花實驗證實了電磁波的存在，并通過一系列實驗證明了電磁波的波速為光速等麥克斯韋關于光的電磁理論，A正確．查德威克通過α粒子轟擊鈹核(eq\o\al(9,4)Be)獲得碳核(eq\o\al(12,)6C)的實驗發(fā)現(xiàn)了中子，B錯誤．C項與事實相符是正確的．盧瑟福是根據(jù)α粒子的散射實驗提出的原子核式結構模型，D錯誤．4．[2016·全國Ⅲ，35(1)，5分]一靜止的鋁原子核eq\o\al(27,13)Al俘獲一速度為1.0×107m/s的質子p后，變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核eq\o\al(28,14)Si*.下列說法正確的是()A．核反應方程為p＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(28,14)Si*B．核反應過程中系統(tǒng)動量守恒C．核反應過程中系統(tǒng)能量不守恒D．核反應前后核子數(shù)相等，所以生成物的質量等于反應物的質量之和E．硅原子核速度的數(shù)量級為105m/s，方向與質子初速度的方向一致【答案】ABE【解析】根據(jù)反應物與生成物的質量數(shù)、電荷數(shù)守恒可知，核反應方程為p＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(28,14)Si*，A正確．核反應過程系統(tǒng)不受外力，動量守恒，B正確，C錯誤．核反應前后核子數(shù)相等，但平均每個核子的質量發(fā)生了變化，因此生成物的質量并不等于反應物的質量之和