金版教程物理2025高考科學(xué)復(fù)習(xí)解決方案第十六章 近代物理初步第16章 核心素養(yǎng)提升含答案

高考科學(xué)復(fù)習(xí)解決方案物理《金版教程(物理）》2025高考科學(xué)復(fù)習(xí)解決方案第十六章近代物理初步第十六章核心素養(yǎng)提升[科學(xué)思維提煉]1．理想模型法：黑體。2．轉(zhuǎn)換法(1)觀察和研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)；(2)測量陰極射線粒子的比荷的實(shí)驗(yàn)；(3)發(fā)現(xiàn)和觀察放射性的實(shí)驗(yàn)；(4)觀察和研究三種射線性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)。3．極限法：光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中極限頻率、遏止電壓、飽和電流的測量。4．歸納法(1)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的總結(jié)；(2)從陰極射線的研究到電子的發(fā)現(xiàn)過程；(3)衰變中半衰期的提出。5．類比、聯(lián)想的思維：德布羅意關(guān)于物質(zhì)波概念的提出。6．推理法(1)從光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析到愛因斯坦光電效應(yīng)方程的得出；(2)強(qiáng)相互作用存在和作用范圍的定性推出。7．實(shí)驗(yàn)、推理、假設(shè)法結(jié)合(1)黑體輻射研究中，普朗克關(guān)于“能量子”概念的提出；(2)愛因斯坦關(guān)于“光子”概念的提出；(3)原子“棗糕模型”的提出、盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型的提出、玻爾原子理論的提出；(4)盧瑟福關(guān)于“中子”的提出過程。8．對比法：三種射線性質(zhì)的比較。[素養(yǎng)提升集訓(xùn)]選擇題(本題共11小題)1．(2022·湖南高考)關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和微觀粒子波粒二象性，下列說法正確的是()A．盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型解釋了原子光譜的分立特征B．玻爾的原子理論完全揭示了微觀粒子運(yùn)動的規(guī)律C．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性D．電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣揭示了電子的粒子性答案C解析玻爾的原子理論成功地解釋了氫原子光譜的分立特征，但不足之處在于保留了經(jīng)典理論中的一些觀點(diǎn)，如電子軌道的概念，沒有完全揭示微觀粒子運(yùn)動的規(guī)律，A、B錯(cuò)誤；光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，C正確；電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣揭示了電子的波動性，D錯(cuò)誤。2．(2023·浙江1月選考)被譽(yù)為“中國天眼”的大口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡已發(fā)現(xiàn)660余顆新脈沖星，領(lǐng)先世界。天眼對距地球?yàn)長的天體進(jìn)行觀測，其接收光子的橫截面半徑為R。若天體射向天眼的輻射光子中，有η(η<1)倍被天眼接收，天眼每秒接收到該天體發(fā)出的頻率為ν的N個(gè)光子。普朗克常量為h，則該天體發(fā)射頻率為ν光子的功率為()A.eq\f(4NL2hν,R2η) B.eq\f(2NL2hν,R2η)C.eq\f(ηL2hν,4R2N) D.eq\f(ηL2hν,2R2N)答案A解析設(shè)該天體發(fā)射頻率為ν光子的功率為P，由題意可知Pt×eq\f(πR2,4πL2)×η＝Nhνt，解得P＝eq\f(4NL2hν,R2η)，故選A。3．(2023·新課標(biāo)卷)銫原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級之間躍遷發(fā)射的光子具有穩(wěn)定的頻率，銫原子鐘利用的兩能級的能量差量級為10－5eV，躍遷發(fā)射的光子的頻率量級為(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，元電荷e＝1.60×10－19C)()A．103Hz B．106HzC．109Hz D．1012Hz答案C解析由題意，設(shè)銫原子鐘利用的兩能級的能量差為ΔE＝1×10－5eV＝1×10－5×1.60×10－19J＝1.60×10－24J，由光子能量的表達(dá)式ε＝hν及ε＝ΔE可得，躍遷發(fā)射的光子的頻率為ν＝eq\f(ε,h)＝eq\f(ΔE,h)＝eq\f(1.60×10－24,6.63×10－34)Hz≈2.41×109Hz，則躍遷發(fā)射的光子的頻率量級為109Hz，故選C。4．(多選)μ子與氫原子核(質(zhì)子)構(gòu)成的原子稱為μ氫原子，它在原子核物理的研究中有重要作用，如圖所示為μ氫原子的能級示意圖。假定光子能量為ε的一束光照射容器中大量處于n＝2能級的μ氫原子，μ氫原子吸收光子后，發(fā)出頻率分別為ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光，且頻率依次增大，若普朗克常量為h，則()A．ε＝h(ν1＋ν2)B．ε＝h(ν1－ν4＋ν5)C．ε＝h(ν2＋ν4)D．ε＝h(ν6－ν3)答案AB解析設(shè)大量μ氫原子吸收光子后從n＝2能級躍遷到能量較高的m能級，然后從m能級向低能級躍遷時(shí)，發(fā)出的不同頻率的光子種類有Ceq\o\al(2,m)＝eq\f(m（m－1）,2)＝6，解得m＝4，即大量μ氫原子吸收光子后先從n＝2能級躍遷到n＝4能級，然后從n＝4能級向低能級躍遷。由題意知，發(fā)出光子的頻率對應(yīng)的能級躍遷過程如圖，由圖可知ε＝E4－E2＝hν3＝h(ν1＋ν2)＝h(ν1－ν4＋ν5)＝h(ν6－ν4)，故A、B正確，C、D錯(cuò)誤。5．(2020·山東高考)氚核eq\o\al(3,1)H發(fā)生β衰變成為氦核eq\o\al(3,2)He。假設(shè)含氚材料中eq\o\al(3,1)H發(fā)生β衰變產(chǎn)生的電子可以全部定向移動，在3.2×104s時(shí)間內(nèi)形成的平均電流為5.0×10－8A。已知電子電荷量為1.6×10－19C，在這段時(shí)間內(nèi)發(fā)生β衰變的氚核eq\o\al(3,1)H的個(gè)數(shù)為()A．5.0×1014 B．1.0×1016C．2.0×1016 D．1.0×1018答案B解析根據(jù)I＝eq\f(q,t)＝eq\f(ne,t)，可得產(chǎn)生的電子數(shù)為n＝eq\f(It,e)＝eq\f(5.0×10－8×3.2×104,1.6×10－19)＝1.0×1016個(gè)，因一個(gè)氚核eq\o\al(3,1)H發(fā)生β衰變產(chǎn)生一個(gè)電子，可知在這段時(shí)間內(nèi)發(fā)生β衰變的氚核eq\o\al(3,1)H的個(gè)數(shù)為1.0×1016個(gè)，故選B。6．一群處于n＝4能級的氫原子，向低能級躍遷發(fā)出多種光，用這束光照射圖甲電路的陰極K。陰極K為金屬鈣，其逸出功為3.20eV。氫原子能級如圖乙所示，則下列說法正確的是()A．該光束中能使K發(fā)生光電效應(yīng)的光有4種B．光電子的最大初動能為9.55eVC．光電子到達(dá)A時(shí)動能的最大差值為2.55eVD．向右滑動觸頭P，電流表示數(shù)一定變大答案B解析一群處于n＝4能級的氫原子，向低能級躍遷，只有n＝4能級躍遷到n＝1能級，n＝3能級躍遷到n＝1能級，n＝2能級躍遷到n＝1能級，這三種情況輻射出的光子能量大于金屬鈣的逸出功，可知能使K發(fā)生光電效應(yīng)的光只有3種，故A錯(cuò)誤；一氫原子從n＝4能級躍遷到n＝1能級時(shí)輻射出的光子能量最大，為hνm＝－0.85eV－(－13.6)eV＝12.75eV，由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知光電子的最大初動能Ekm＝hνm－W0＝12.75eV－3.20eV＝9.55eV，故B正確；光電子從K極逸出時(shí)，動能最大值為Ekm，最小值為0，經(jīng)過同一加速電壓，動能變化量相同，則光電子到達(dá)A時(shí)的動能的最大差值為ΔEkm＝Ekm－0＝9.55eV，故C錯(cuò)誤；向右滑動觸頭P，只有在光電流未達(dá)到飽和值前，正向電壓越大，光電流越大，達(dá)到飽和電流之后，正向電壓增大，則光電流不變，所以電流表示數(shù)不一定變大，故D錯(cuò)誤。7．如圖所示，是某種火災(zāi)報(bào)警裝置的工作電路圖，它的核心部件為紫外線光電管，其中A為陽極，K為陰極，發(fā)生火災(zāi)時(shí)c、d端有輸出電壓實(shí)施報(bào)警。已知地表附近太陽光中紫外線光子能量介于3.1～3.9eV之間，明火中的紫外線光子能量介于4.4～6.2eV之間。幾種金屬單質(zhì)的逸出功如下表所示，若光電管陰極K材料選用金屬鋁，則下列說法正確的是()金屬單質(zhì)鉀鈉鋅鋁逸出功/eV2.252.293.344.21A．太陽光照射時(shí)c、d端有輸出電壓B．明火照射時(shí)c、d端有輸出電壓C．若陰極K材料選用金屬鋅，能實(shí)現(xiàn)有效報(bào)警D．明火中紫外線波長越長，光電子的最大初動能越大答案B解析因?yàn)樘柟庵凶贤饩€光子能量介于3.1～3.9eV之間，小于金屬鋁的逸出功4.21eV，故太陽光照射時(shí)，不發(fā)生光電效應(yīng)，c、d端沒有輸出電壓，A錯(cuò)誤；明火中的紫外線光子能量介于4.4～6.2eV之間，大于金屬鋁的逸出功，故明火照射時(shí)，發(fā)生光電效應(yīng)，c、d端有輸出電壓，B正確；若陰極K材料選用金屬鋅，已知金屬鋅的逸出功為3.34eV，則當(dāng)太陽光照射時(shí)，發(fā)生光電效應(yīng)，c、d端有輸出電壓，也能報(bào)警，但不能實(shí)現(xiàn)有效報(bào)警，C錯(cuò)誤；根據(jù)E＝heq\f(c,λ)，明火中紫外線波長越長，光子能量越小，根據(jù)Ekm＝hν－W0，則光電子的最大初動能越小，D錯(cuò)誤。8．(2023·全國甲卷)在下列兩個(gè)核反應(yīng)方程中X＋eq\o\al(14,7)N→Y＋eq\o\al(17,8)OY＋eq\o\al(7,3)Li→2XX和Y代表兩種不同的原子核，以Z和A分別表示X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，則()A．Z＝1，A＝1 B．Z＝1，A＝2C．Z＝2，A＝3 D．Z＝2，A＝4答案D解析設(shè)Y的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為m和n，根據(jù)核反應(yīng)中電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，可知第一個(gè)核反應(yīng)方程的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)滿足Z＋7＝m＋8，A＋14＝n＋17，第二個(gè)核反應(yīng)方程的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)滿足m＋3＝2Z，n＋7＝2A，聯(lián)立解得Z＝2，A＝4，故D正確。9．(2022·全國甲卷)兩種放射性元素的半衰期分別為t0和2t0，在t＝0時(shí)刻這兩種元素的原子核總數(shù)為N，在t＝2t0時(shí)刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為eq\f(N,3)，則在t＝4t0時(shí)刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為()A.eq\f(N,12) B.eq\f(N,9)C.eq\f(N,8) D.eq\f(N,6)答案C解析設(shè)在t＝0時(shí)刻，半衰期為t0的元素原子核數(shù)為x，另一種元素原子核數(shù)為y，依題意有x＋y＝N，在t＝2t0時(shí)刻，兩種元素分別經(jīng)歷了2個(gè)半衰期和1個(gè)半衰期，有eq\f(1,22)x＋eq\f(1,2)y＝eq\f(N,3)，聯(lián)立可得x＝eq\f(2,3)N，y＝eq\f(1,3)N，在t＝4t0時(shí)刻，兩種元素分別經(jīng)歷了4個(gè)半衰期和2個(gè)半衰期，尚未衰變的原子核總數(shù)為N′＝eq\f(1,24)x＋eq\f(1,22)y＝eq\f(N,8)，故選C。10．(2023·北京市昌平區(qū)高三下二模)“北京正負(fù)電子對撞機(jī)”是我國第一臺高能加速器，也是高能物理研究的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。一對速率相同的正、負(fù)電子(動能極小，可忽略)正碰后湮滅生成兩個(gè)γ光子，反應(yīng)方程為eq\o\al(0,＋1)e＋eq\o\al(0,－1)e→2γ。已知單個(gè)電子的靜止質(zhì)量為me，電荷量為e，光速為c，普朗克常量為h。下列說法正確的是()A．單個(gè)光子的能量為mecB．光子的頻率為eq\f(mec2,h)C．兩個(gè)光子的頻率可以不同D．兩個(gè)光子的運(yùn)動方向可能相同答案B解析根據(jù)題意可知，碰撞前，正、負(fù)電子的總動量為零，根據(jù)碰撞過程動量守恒可知，產(chǎn)生的兩個(gè)光子的總動量也為零，即兩個(gè)光子的動量方向相反、大小相等，所以兩個(gè)光子的運(yùn)動方向相反，又光子的動量p＝eq\f(h,λ)，c＝λν，可得ν＝eq\f(pc,h)，則兩個(gè)光子的頻率相同，故C、D錯(cuò)誤；兩個(gè)光子的頻率ν相同，根據(jù)ε＝hν可知，兩個(gè)光子的能量相同，該反應(yīng)過程的質(zhì)量虧損Δm＝2me，根據(jù)ΔE＝Δmc2可得，該反應(yīng)釋放的能量ΔE＝2mec2，則單個(gè)光子的能量為ε＝eq\f(ΔE,2)＝mec2，根據(jù)ε＝hν可得，光子的頻率為ν＝eq\f(mec2,h)，A錯(cuò)誤，B正確。11．(多選)1899年，俄國物理學(xué)家列別捷夫首先從實(shí)驗(yàn)上證實(shí)了“光射到物體表面上時(shí)會產(chǎn)生壓力”。已知頻率為ν的光子的動量為eq\f(hν,c)，式中h為普朗克常量，c為光速。光對物體單位面積的壓力叫輻射壓強(qiáng)或光壓。某二氧化碳?xì)怏w激光器發(fā)出的激光功率為P＝1000W，該光束垂直射到某平整元件上，其光束截面積為S＝1.00mm2，該激光的波長為λ，光速c＝3×108m/s，且c＝λν，則()A．該激光器單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)可表示為eq\f(Pλ,hc)B．該激光器單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)可表示為eq\f(Pλ,h)C．該光束可能產(chǎn)生的最大光壓約為667PaD．該光束可能產(chǎn)生的最大光壓約為6.67Pa答案AD解析該激光器發(fā)出的單個(gè)光子的能量為ε＝hν＝heq\f(c,λ)，則單位時(shí)間內(nèi)該激光器發(fā)出的光子數(shù)為N＝eq\f(P,ε)＝eq\f(Pλ,hc)，故A正確，B錯(cuò)誤；如果光束垂直平面照射且被完全反射，則光子的動量改變量為最大，單位時(shí)間內(nèi)光子的動量變化量Δp＝Np－(－Np)＝2Neq\f(hν,c)，根據(jù)動量定理，光子受到的平均作用力F＝Δp，又c＝λν，得F＝eq\f(2P,c)，又由牛頓第三定律知，光束對平面的作用力大小F′＝F，該光束產(chǎn)生的最大光壓為p壓＝eq\f(F′,S)，聯(lián)立可得p壓＝eq\f(2P,cS)＝6.67Pa，故C錯(cuò)誤，D正確。機(jī)械振動與機(jī)械波、光學(xué)、熱學(xué)、近代物理模塊綜合集訓(xùn)一、選擇題(本題共8小題)1．(2023·湖南省婁底市高三下高考仿真模擬四模)(多選)勁度系數(shù)相同的兩根彈簧分別與甲、乙兩個(gè)實(shí)心小鋼球組成彈簧振子，讓兩彈簧振子各自在水平面內(nèi)做簡諧運(yùn)動，某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，兩者的振動圖像如圖所示。已知彈簧振子的振動周期T＝2πeq\r(\f(m,k))，其中m為振子質(zhì)量、k為彈簧勁度系數(shù)，下列說法正確的是()A．甲球質(zhì)量等于乙球質(zhì)量B．甲球的加速度始終大于乙球的加速度C．t＝0.15s時(shí)，彈簧對甲球的作用力大于彈簧對乙球的作用力D．若用兩根相同的無彈性細(xì)長繩分別系住兩個(gè)小球制成單擺，甲球做成的單擺周期大于乙球做成的單擺周期答案AC解析由題圖知，兩彈簧振子的周期T甲＝T乙＝0.4s，又兩彈簧勁度系數(shù)相同，由T＝2πeq\r(\f(m,k))知，兩個(gè)小球質(zhì)量相同，故A正確；由題圖可知，t＝0.1s時(shí)，與甲球相比，乙球位移較大，彈簧形變較大，彈簧彈力較大，乙球的加速度較大，B錯(cuò)誤；由題圖可知，對甲球有x甲＝A甲coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T甲)t))＝2cos(5πt)cm，對乙球有x乙＝－A乙sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T乙)t))＝－sin(5πt)cm，t＝0.15s時(shí)，x甲＝－eq\r(2)cm，x乙＝－eq\f(\r(2),2)cm，由于兩彈簧勁度系數(shù)相同，|x甲|>|x乙|，因此彈簧對甲球的作用力大于彈簧對乙球的作用力，故C正確；由A項(xiàng)分析可知，甲、乙兩球完全相同，則用兩根相同的無彈性細(xì)長繩分別系住兩個(gè)小球制成的單擺擺長相同，由T＝2πeq\r(\f(l,g))可知，單擺周期相同，D錯(cuò)誤。2．(2023·河北省張家口市高三下三模)超聲波加濕器利用水槽底部霧化器模塊將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，高頻電信號由圖甲電路產(chǎn)生，通過壓電陶瓷轉(zhuǎn)換成同頻率的高頻聲信號，發(fā)出超聲波。兩列超聲波信號疊加后，會出現(xiàn)振動加強(qiáng)點(diǎn)，圖乙為某時(shí)刻兩列超聲波在水中傳播的波形圖，M(－1.5，0)、N(0.5，0)分別為兩列波的前端，已知聲波在水中傳播的速度為1500m/s。下列說法正確的是()A．該超聲波加濕器所發(fā)出的超聲波信號頻率為1500HzB．兩列波傳播穩(wěn)定后，坐標(biāo)原點(diǎn)O的振幅是2mmC．沿x軸上的M、N兩點(diǎn)間(包括M、N兩點(diǎn))，振動加強(qiáng)點(diǎn)的位置有4個(gè)D．拔出圖甲線圈中的鐵芯，沿x軸上的M、N兩點(diǎn)間振動加強(qiáng)點(diǎn)的個(gè)數(shù)減少答案C解析由題圖乙可知，兩列波的波長均為λ＝1cm，由v＝λf可得，該超聲波信號頻率為f＝eq\f(v,λ)＝eq\f(1500,1×10－2)Hz＝1.5×105Hz，A錯(cuò)誤；由題意可知，兩列波疊加后，可以發(fā)生干涉，坐標(biāo)原點(diǎn)O到M、N兩點(diǎn)的距離差Δr＝1cm＝λ，又由M、N點(diǎn)是兩列波的前端，且M、N兩點(diǎn)起振方向相反，可知原點(diǎn)O是振動減弱點(diǎn)，振幅為0，故B錯(cuò)誤；M、N兩點(diǎn)間任意一點(diǎn)到兩點(diǎn)間的距離差是半波長的奇數(shù)倍的位置都是振動加強(qiáng)點(diǎn)，由[x－(－1.5cm)]－(0.5cm－x)＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(－1.5cm≤x≤0.5cm，n＝0，±1，±2，…)，可得x＝－1.25cm或x＝－0.75cm或x＝－0.25cm或x＝0.25cm，即在M、N兩點(diǎn)間(包括M、N兩點(diǎn))有四個(gè)振動加強(qiáng)點(diǎn)，故C正確；拔出鐵芯后線圈的自感系數(shù)L減小，由T＝2πeq\r(LC)可知，振蕩周期T減小，由v＝eq\f(λ,T)可知，波長λ變小，結(jié)合C項(xiàng)分析知，沿x軸上的M、N兩點(diǎn)間振動加強(qiáng)點(diǎn)的個(gè)數(shù)增多，故D錯(cuò)誤。3.(2022·江蘇省蘇州市高三下三模)如圖所示，正方體透明玻璃磚，從底部挖去一部分，挖去部分恰好是以底邊為直徑的半圓柱。平行單色光垂直于玻璃磚上表面射入，半圓柱面上有光線射出的部分為其表面積的eq\f(2,3)，不計(jì)光線在玻璃磚中的多次反射，則該單色光在玻璃磚中的折射率為()A.eq\f(2\r(3),3) B.eq\r(2)C.eq\r(3) D.eq\f(4\r(3),3)答案A解析設(shè)該單色光發(fā)生全反射時(shí)的臨界角為C，如圖所示，半圓柱面上有光線射出的部分為其表面積的eq\f(2,3)，則eq\f(2C,π)＝eq\f(2,3)，得C＝eq\f(1,3)π，則該單色光在玻璃磚中的折射率為n＝eq\f(1,sinC)＝eq\f(2\r(3),3)。故選A。4．(2022·山東高考)如圖所示，內(nèi)壁光滑的絕熱氣缸內(nèi)用絕熱活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，初始時(shí)氣缸開口向上放置，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，將氣缸緩慢轉(zhuǎn)動90°過程中，缸內(nèi)氣體()A．內(nèi)能增加，外界對氣體做正功B．內(nèi)能減小，所有分子熱運(yùn)動速率都減小C．溫度降低，速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例減少D．溫度升高，速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例增加答案C解析氣缸在緩慢轉(zhuǎn)動的過程中，活塞所受到的重力沿氣缸壁方向的分力減小，對活塞進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件，可知缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，則氣體體積增大，外界對氣體做負(fù)功，氣缸、活塞都是絕熱的，故缸內(nèi)氣體與外界沒有發(fā)生熱傳遞，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W得，氣體內(nèi)能減小，故缸內(nèi)理想氣體的溫度降低，分子熱運(yùn)動的平均速率減小，但并不是所有分子熱運(yùn)動的速率都減小，只是速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)的比例減少，C正確，A、B、D錯(cuò)誤。5．(2023·浙江6月選考)(多選)有一種新型光電效應(yīng)量子材料，其逸出功為W0。當(dāng)紫外光照射該材料時(shí)，只產(chǎn)生動能和動量單一的相干光電子束。用該電子束照射間距為d的雙縫，在與縫相距為L的觀測屏上形成干涉條紋，測得條紋間距為Δx。已知電子質(zhì)量為m，普朗克常量為h，光速為c，則()A．電子的動量pe＝eq\f(hL,dΔx)B．電子的動能Ek＝eq\f(hL2,2md2（Δx）2)C．光子的能量E＝W0＋eq\f(chL,dΔx)D．光子的動量p＝eq\f(W0,c)＋eq\f(h2L2,2cmd2（Δx）2)答案AD解析根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式(對光波和物質(zhì)波均適用)有Δx＝eq\f(L,d)λe，根據(jù)物質(zhì)波波長公式有λe＝eq\f(h,pe)，可得電子的動量pe＝eq\f(hL,dΔx)，故A正確；根據(jù)動能和動量的關(guān)系知，電子的動能Ek＝eq\f(peq\o\al(2,e),2m)＝eq\f(h2L2,2md2（Δx）2)，故B錯(cuò)誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知，光子的能量E＝W0＋Ek＝W0＋eq\f(h2L2,2md2（Δx）2)，故C錯(cuò)誤；光子的動量p＝eq\f(h,λ)，波長λ＝eq\f(c,ν)，能量E＝hν，聯(lián)立得p＝eq\f(E,c)＝eq\f(W0,c)＋eq\f(h2L2,2cmd2（Δx）2)，故D正確。6．(2021·重慶高考)放射性元素123I會衰變?yōu)榉€(wěn)定的123Te，半衰期約為13h，可用于檢測人體的甲狀腺對碘的吸收。若某時(shí)刻123I與123Te的原子數(shù)量之比為4∶1，則經(jīng)過26h后123I與123Te的質(zhì)量之比為()A．1∶2 B．1∶4C．1∶8 D．1∶16答案B解析根據(jù)題述，最初123I與123Te的原子數(shù)量之比為4∶1，經(jīng)過26h(兩個(gè)半衰期)后，四分之三的123I發(fā)生衰變，生成等數(shù)量的123Te，則剩余的123I與123Te的原子數(shù)量之比為1∶4，又123I與123Te的原子質(zhì)量相同，所以123I與123Te的質(zhì)量之比為1∶4，B正確。7．(2020·浙江7月選考)(多選)太陽輻射的總功率約為4×1026W，其輻射的能量來自于聚變反應(yīng)。在聚變反應(yīng)中，一個(gè)質(zhì)量為1876.1MeV/c2(c為真空中的光速)的氘核(eq\o\al(2,1)H)和一個(gè)質(zhì)量為2809.5MeV/c2的氚核(eq\o\al(3,1)H)結(jié)合為一個(gè)質(zhì)量為3728.4MeV/c2的氦核(eq\o\al(4,2)He)，并放出一個(gè)X粒子，同時(shí)釋放大約17.6MeV的能量。下列說法正確的是()A．X粒子是質(zhì)子B．X粒子的質(zhì)量為939.6MeV/c2C．太陽每秒因?yàn)檩椛鋼p失的質(zhì)量約為4.4×109kgD．太陽每秒因?yàn)檩椛鋼p失的質(zhì)量約為17.6MeV/c2答案BC解析由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X粒子的質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，則X粒子為中子，A錯(cuò)誤；根據(jù)能量守恒定律可知mXc2＝(1876.1＋2809.5－3728.4－17.6)MeV，則X粒子的質(zhì)量為mX＝939.6MeV/c2，B正確；太陽每秒輻射的能量為E＝Pt＝4×1026J，因?yàn)檩椛鋼p失的質(zhì)量為Δm＝eq\f(E,c2)＝eq\f(4×1026,9×1016)kg≈4.4×109kg，C正確；因?yàn)?MeV/c2＝eq\f(1.6×10－19×106,（3.0×108）2)kg≈1.78×10－30kg，則太陽每秒因?yàn)檩椛鋼p失的質(zhì)量為Δm＝eq\f(4.4×109,1.78×10－30)×1MeV/c2≈2.5×1039MeV/c2，D錯(cuò)誤。8.(2022·山東省濰坊市高三下5月模擬(一))靜止在真空勻強(qiáng)電場中的某原子核發(fā)生衰變，其衰變粒子與反沖核的初速度方向均與電場方向垂直，且經(jīng)過相等的時(shí)間后形成的軌跡如圖所示(a、b表示長度)。原子核重力不計(jì)，則該衰變方程可能是()A．eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(234,90)ThB．eq\o\al(226,88)Ra→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(222,86)RnC．eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(0,－1)e＋eq\o\al(234,91)PaD．eq\o\al(14,6)C→eq\o\al(0,－1)e＋eq\o\al(14,7)N答案A解析由軌跡彎曲方向可以看出，反沖核與衰變粒子的受力方向均與電場強(qiáng)度方向相同，則均帶正電，所以放出的粒子為α粒子，C、D錯(cuò)誤；設(shè)兩粒子運(yùn)動時(shí)間均為t，上側(cè)軌跡對應(yīng)的粒子電荷量為q1，質(zhì)量為m1，下側(cè)軌跡對應(yīng)的粒子電荷量為q2，質(zhì)量為m2，由動量守恒定律有m1v1＝m2v2，根據(jù)類平拋運(yùn)動規(guī)律有v1t＝9a，eq\f(1,2)·eq\f(q1E,m1)·t2＝a，v2t＝b，eq\f(1,2)·eq\f(q2E,m2)·t2＝5b，聯(lián)立得到eq\f(q1,q2)＝eq\f(1,45)，所以只有A項(xiàng)中方程粒子的電荷數(shù)之比符合上述分析，A正確，B錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題共2小題)9．(2022·江蘇省泰州市高三下第三次調(diào)研測試)研究光的干涉現(xiàn)象原理圖如圖所示。光源S到雙縫S1、S2的距離相等，S