2024年高考物理大一輪復(fù)習(xí)：專題六 近代物理初步

專題六近代物理初步

初考知能網(wǎng)考什么學(xué)什么

存在極限頻率,原子核式

a粒子散射實(shí)臉

結(jié)構(gòu)模型

存在溫止電JK：原

光電效子

應(yīng)規(guī)律

存在飽和電流:結(jié)

構(gòu)能級(jí)

具有瞬時(shí)性玻爾原

f模型

跑匚，心心瓦

(E=h，-愛因斯坦光子說(shuō)上一

:人工轉(zhuǎn)變、重核裂變、輕核聚變

光電效

rnrj=/iv-VV?

應(yīng)方程

3牛一極限族率質(zhì)能方程:氏"M)

研透命題點(diǎn)怎么考怎么練

命題點(diǎn)n光電效應(yīng)能級(jí)躍遷

1.牢記“一個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”

光電效應(yīng)現(xiàn)象。

2.抓住“兩看”和“兩想”

⑴看到“遏止電壓”，想到“與光電子最大初動(dòng)能的關(guān)系：Ekm=?Uc”。

(2)看到“逸出功”，想到“與極限頻率的關(guān)系Wo=/m)”。

3.明確“一個(gè)易錯(cuò)易混點(diǎn)”

能級(jí)躍遷時(shí)吸收光子的能量和吸收實(shí)物粒子的能量是不同的。

命題角度一光電效應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用

[例1](2019?北京卷，19)光電管是一種利用光照射產(chǎn)生電流的裝置，當(dāng)入射

光照在管中金屬板上時(shí)，可能形成光電流。表中給出了6次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。

逸出光電子

入射光子相對(duì)光電流大

組次的最大動(dòng)能

的能量/eV光強(qiáng)小/mA

/eV

第14.0弱290.9

—24.0中430.9

組34.0強(qiáng)600.9

第46.0弱272.9

—156.0中402.9

組66.0強(qiáng)552.9

由表中數(shù)據(jù)得出的論斷中不正確的是()

A.兩組實(shí)驗(yàn)采用了不同頻率的入射光

B.兩組實(shí)驗(yàn)所用的金屬板材質(zhì)不同

C.若入射光子的能量為5.()eV,逸出光電子的最大動(dòng)能為1.9eV

D.若入射光子的能量為5.()eV,相對(duì)光強(qiáng)越強(qiáng)，光電流越大

解析光子的能量￡=加，入射光子的能量不同，故入射光子的頻率不同，A正

確；由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程R=W)+Ek,可求出兩組實(shí)驗(yàn)的逸出功1%均為

3.1eV,故兩組實(shí)驗(yàn)所用的金屬板材質(zhì)相同，B錯(cuò)誤；由加，=他+&，VVo=3.1eV；

當(dāng)加=5.0eV時(shí)，Ek=1.9eV,C正確；光強(qiáng)越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)射出的光子數(shù)越

多，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)越多，形成的光巨流越大，D正確。

答案B

命題角度二氫原子能級(jí)躍遷

[例2](2019?全國(guó)卷I,14)氫原子能級(jí)示意圖如圖1所示。光子能量在1.63

eV-3.10eV的光為可見光。要使處于基態(tài)(〃=1)的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見

光光子，最少應(yīng)給氫原子提供的能量為()

nE/eV

x........-0

4-----------0.85

3-----------1-51

2-----------3.40

1-----------13.60

圖1

A.12.09eVB.10.20eV

C.1.89eVD.1.51eV

解析因?yàn)榭梢姽夤庾拥哪芰糠秶?.63eV?3.10eV,所以氫原子至少要被激

發(fā)到〃=3能級(jí)，要給氫原子提供的能量最少為E=(-1.5l+13.60)eV=12.09eV,

即選項(xiàng)A正確。

答案A

反思感悟:

解決氫原子能級(jí)躍遷問題的三點(diǎn)技巧

(1)原子躍遷時(shí)，所吸收或釋放的光子能量只能等于兩能級(jí)之間的能量差。

(2)原子電離時(shí)，所吸收的能量可以大于或等于某一能級(jí)能量的絕對(duì)值，剩余能量

為自由電子的動(dòng)能。

(3)一群原子和一個(gè)原子不同，一群原子的核外電子向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)射光子的種類

〃(刀一1)

N=&=-2~

命題角度三光電效應(yīng)和氫原子能級(jí)躍遷的綜合問題

【例3】如圖2為氫原子能級(jí)圖。現(xiàn)有一群處于〃=4激發(fā)態(tài)的氫原子，用這些

氫原子輻射出的光照射逸出功為2.13eV的某金屬，已知電子的電荷量為1.6X

oc則z

19(

\

H

XE7eV

50

4-0.54

3-0.85

-1.51

2

-3.4

1-------------13.6

圖2

A.這些氫原子能輻射出三種不同頻率的光子

B.這些氫原子輻射出光子后，電子的總能量保持不變

C.這些氫原子輻射出的所有光都能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

D.該金屬逸出的所有光電子中，初動(dòng)能的最大值為1.7X10-18j

解析根據(jù)Cl=6知，這些氫原子可能輻射出6種不同頻率的光子，故A項(xiàng)錯(cuò)誤;

這些氫原子輻射出光子后，電子的動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小，總能量會(huì)減小，故B

項(xiàng)錯(cuò)誤；氫原子由〃=4躍遷到〃=3產(chǎn)生的光子的能量：&3=七4—&=-0.85eV

-(-1.51)eV=0.66eV<2.13eV,所以不能使逸出功為2.13eV的金屬發(fā)生光電

效應(yīng)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；氫原子由〃=4向〃=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子能量最大，頻

率最大，最大能量為13.6eV-0.85eV=12.75eV,根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，入射

光的能量越高，則電子的動(dòng)能越大，初動(dòng)能的最大值為Ekm=12.75cV-2.13eV

=10.62eV=1.7X10-18j,故D項(xiàng)正確。

答案D

驗(yàn)得到的光電流/與電壓U的關(guān)系如圖乙所不。則（）

A.a、/?兩種光的頻率1%VVb

B.金屬K對(duì)〃、〃兩種光的逸出功1%>W”

C.4、b兩種光照射出的光電子的最大初動(dòng)能Eka=Ekb

D.o、b兩種光對(duì)應(yīng)的遏止電壓兒

解析由光電效應(yīng)方程Ekm=成一的和題圖可得b光照射光電管時(shí)遏止電壓大，

其頻率大，即v“Vvb,故A項(xiàng)正確；金屬的逸出功由金屬本身決定，與光的頻率

無(wú)關(guān)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；由題圖可得〃光照射光電管時(shí)遏止電壓大，其逸出的光電子

最大初動(dòng)能大，故C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案A

4.（2019?廣州二模）氫原子第〃能級(jí)的能量為E尸帛5=1,2,3...）,其中Ei是

基態(tài)能量。若氫原子從第%能級(jí)躍遷到第〃能級(jí)，輻射的能量為一系昂，第〃能

JV-Z

3

級(jí)比基態(tài)能量高一［E,則（）

A.k=3,p=2B.A=4,〃=3

C.k=5,p=3D.Z=6,p=2

解析根據(jù)第〃能級(jí)的能量為：區(qū)產(chǎn)生（〃=1,2,3……）,第〃能級(jí)比基態(tài)能量

3

-

4則昂所以〃=2；根據(jù)玻爾理論有△￡=￡；“一瓦（〃2>〃），當(dāng)氫原

子由第攵能級(jí)躍遷到第2能級(jí)時(shí)，輻射的能量為△“卷一上一黜,可得仁3,

故A項(xiàng)正確，B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案A

命題點(diǎn)核反應(yīng)與核能的計(jì)算

1.牢記“兩個(gè)主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”

a粒子散射實(shí)驗(yàn)、天然放射現(xiàn)象。

2.熟記常見基本粒子的符號(hào)

是正確書寫核反應(yīng)方程的基礎(chǔ)。如質(zhì)子（IH）、中子（，n）、a粒子?He）、。粒子（3e）、

正電子（%）、笊核GH）、鼐核（汨）等。

3.熟悉核反應(yīng)的四種基本類型

衰變、人工轉(zhuǎn)變、裂變和聚變。

4.掌握核反應(yīng)方程遵守的規(guī)律

質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒。

5.明白核反應(yīng)過程是不可逆的

核反應(yīng)方程只能用箭頭連接并表示反應(yīng)方向，不能用等號(hào)連接。

6.明確“兩個(gè)易錯(cuò)易混點(diǎn)”

⑴半衰期是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)單個(gè)原子核無(wú)意義。

（2）y射線是伴隨著a衰變和P衰變而產(chǎn)生的能量形式。

命題角度一原子核的衰變與半衰期

【例1】（2017?全國(guó)卷H,15）—靜止的鈾核放出一個(gè)a粒子衰變成社核，衰變

方程為贊U-鉗Th+犯B,下列說(shuō)法正確的是（）

A.衰變后針核的動(dòng)能等于a粒子的動(dòng)能

B.衰變后社核的動(dòng)量大小等于a粒子的動(dòng)量大小

C.鈾核的半衰期等于其放出一個(gè)a粒子所經(jīng)歷的時(shí)間

D.衰變后a粒子與鉆核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量

解析靜止的鈾核在a衰變過程中，滿足動(dòng)量守恒的條件，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得

PTh+pa=0,即牡核的動(dòng)量大小和a粒子的動(dòng)量大小相等，方向相反，選項(xiàng)B正

確；根據(jù)以=某可知，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；半衰期描述的是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，而不是放出一

個(gè)a粒子所經(jīng)歷的時(shí)間，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；鈾核在衰變過程中，伴隨著一定的能量放

出，即衰變過程中有一定的質(zhì)量虧損，故衰變后a粒子與牡核的質(zhì)量之和小于衰

變前鈾核的質(zhì)量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案B

命題角度二核反應(yīng)方程

【例2】（2018?全國(guó)卷III,14）1934年，約里奧一居里夫婦用a粒子轟擊鋁核曰AL

產(chǎn)生了第一個(gè)人工放射性核素X：a+召Al-n+X。X的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為

（）

A.15和28B.15和3（）

C.16和30D.17和31

解析據(jù)a粒子和中子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)寫出核反應(yīng)方程拍e+召A|fJn+9X,結(jié)

合質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得，A=4+27-l=30,Z=2+13-0=15,原子序數(shù)

等于核電荷數(shù)，故B正確。

答案B

命題角度三核能的計(jì)算

【例3】（2019?全國(guó)卷H,15）太陽(yáng)內(nèi)部核反應(yīng)的主要模式之一是質(zhì)子一質(zhì)子循

環(huán)，循環(huán)的結(jié)果可表示為4|Hf?He+2Ye+2v,己知|H和扭e的質(zhì)量分別為叫=

2

1.0078u和wa=4.0026u,1u=931MeV/c,c為光速。在4個(gè)］H轉(zhuǎn)變成1個(gè)1H/

的過程中，釋放的能量約為（）

A.8MeVB.16MeV

C.26MeVD.52MeV

解析因電子的質(zhì)量遠(yuǎn)小于質(zhì)子的質(zhì)量，計(jì)算中可忽略不計(jì)。質(zhì)量虧損△加=4/%

一恤，由質(zhì)能方程得，AE=AWC2=（4X1.0078-4.0026）X931MeV^26.6MeV,

選項(xiàng)C正確。

答案C

。反思感悟C

核能的計(jì)算方法

⑴根據(jù)△￡1=△〃］（?計(jì)算時(shí)，△/〃的單位是“kg”，C的單位是“ui/s”，的單位是“J”。

⑵根據(jù)AE=A〃2X931.5MeV計(jì)算時(shí)，△機(jī)的單位是"u”,\E的單位是“MeV”。

⑶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)過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量

即為釋放的核能。

I命題預(yù)測(cè)了

1.（多選）能源是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展核能是解決能源問題的途徑之一。下列釋放

核能的反應(yīng)方程，表述正確的有（）

A.fH+田一SHe+G是核聚變反應(yīng)

是B衰變

C.贊U+dn-野Ba+端Kr+3，n是核裂變反應(yīng)

D.鍵U+加一WXe+襄Sr+2H是a衰變

解析兩個(gè)輕核聚合成質(zhì)量較大的核，這樣的核反應(yīng)叫做核聚變，選項(xiàng)A正確，

B錯(cuò)誤；在選項(xiàng)C中，鈾核在被中子轟擊后分裂成兩個(gè)較輕的原子核，為核裂變，

選項(xiàng)C正確；a衰變的本質(zhì)為核內(nèi)2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合成扭e,在一定條件下，

作為一個(gè)整體從較大的原子核中被拋射出來(lái)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案AC

2.2018年中國(guó)散裂中子源（CSNS）將迎來(lái)驗(yàn)收，目前已建設(shè)的3臺(tái)譜儀也將啟動(dòng)首

批實(shí)驗(yàn)C有關(guān)中子的研究，下列說(shuō)法正確的是（）

A.Th核發(fā)生一次a衰變，新核與原來(lái)的原子核相比，中子數(shù)減少了4

B.一個(gè)笊核和一個(gè)旅核經(jīng)過核反應(yīng)后生成氨核和中子是裂變反應(yīng)

C.盧瑟福通過分析a粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子

D.中子和其他微觀粒子，都具有波粒二象性

解析a衰變的本質(zhì)是發(fā)生衰變的核中減少2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子形成氮核，所以

一次a衰變，新核與原來(lái)的核相比，中子數(shù)減少了2,故A項(xiàng)錯(cuò)誤；裂變是較重

的原子核分裂成較輕的原子核的反應(yīng)，而該反應(yīng)是較輕的原子核的聚變反應(yīng)，故

B項(xiàng)錯(cuò)誤；盧瑟福通過分析a粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，

查德威克通過a粒子轟擊鉞核獲得碳核的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；所有粒

子都具有波粒二象性，故D項(xiàng)正確。

答案D

3.（多選）2017年11月6口，“華龍一弓”核電項(xiàng)目首臺(tái)發(fā)電機(jī)己通過了“型式試

驗(yàn)”，全部指標(biāo)達(dá)到和優(yōu)于設(shè)計(jì)要求，標(biāo)志著我國(guó)“華龍一號(hào)”首臺(tái)發(fā)電機(jī)自主

研制成功?！叭A龍一號(hào)”是利用原子核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)放出的巨大能量進(jìn)行發(fā)電的，費(fèi)U

是核電站常用的核燃料。黃U受一個(gè)中子轟擊后裂變成%Ba和皓Kr兩部分，并產(chǎn)

生3個(gè)中子。要使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生，裂變物質(zhì)的體積要大于它的臨界體積。已知好U、

%Ba、幽Kr和中子山的質(zhì)量分別是235.0439u、140.9139u、91.8973u和1.0087

Uo若取1u=931.5MeV/c2,。為光速，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.該核反應(yīng)方程為贊U-鴕Ba+皓Kr+2加

B.該核反應(yīng)方程為贊U+4nf娛Ba+能Kr+3，n

C.因?yàn)榱炎冡尫拍芰?，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，所以裂變后的總質(zhì)量數(shù)減少

D.一個(gè)黃U裂變時(shí)放出的能量約為AE=200.55MeV

解析費(fèi)U受一個(gè)中子轟擊后裂變成%Ha和招<「兩部分，并產(chǎn)生3個(gè)中子，并根

據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒，則有：W+An->^Ba+W+3An,故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；該

核反應(yīng)過程中，發(fā)生質(zhì)量虧損，釋放能量，但是反應(yīng)前后總質(zhì)量數(shù)保持不變，故

C項(xiàng)錯(cuò)誤；由質(zhì)能方程m{1u=931.5MeV/c2,代入數(shù)據(jù)，解得放出的能

量約為AE=200.55MeV,故D項(xiàng)正確。

答案BD

4.在足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一靜止的翎Th核發(fā)生衰變，釋放出的粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁

場(chǎng)垂直，現(xiàn)在探測(cè)到新核與放出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡均為圓，如圖5所示，則下列判

斷正確的是（）

xxxx^p<x

xx/xxx

XXX

Xxl^s-x/2xX

XXkXXX

XXx'xXX

圖5

A.鉗Th發(fā)生的是a衰變

B.軌跡2是釋放出的粒子的軌跡

C.衰變后的新核沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)

D.釋放出的粒子沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)

解析根據(jù)動(dòng)量守恒知，放出的粒子的速度方向與新核的速度方向相反，由左手

定則判斷得知，放出的粒子應(yīng)帶負(fù)電，是B粒子，所以發(fā)生的是B衰變，故A項(xiàng)

錯(cuò)誤；由題意，靜止的銅Th發(fā)生衰變時(shí)動(dòng)量守恒，釋放出的粒子與新核的動(dòng)量

大小相等，兩個(gè)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樾潞说碾姾闪看笥谒?/p>

釋放出的粒子的電荷量，由半徑公式廠=篝得知，新核的半徑小于粒子的半徑，

所以軌跡2是新核的軌跡，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)洛倫茲力提供向心力，由左手定則

判斷得知：新核要沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，而釋放出的粒子要沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，故

C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。

答案D

I課后知能練I提能練標(biāo)準(zhǔn)練

A卷提能小卷練

1.2018年9月16日，我國(guó)學(xué)者吳宜燦獲歐洲聚變核能創(chuàng)新獎(jiǎng)，以表彰他在核能中

子物理前沿領(lǐng)域做出的開創(chuàng)性頁(yè).獻(xiàn)。關(guān)于聚變和裂變的研究，下列說(shuō)法正確的是

（）

A.兩個(gè)輕核聚變?yōu)橹械荣|(zhì)量的原子核時(shí)吸收能量

B.裂變和聚變過程質(zhì)量都有所增加

C.太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)源于重核裂變

D.要使聚變產(chǎn)生，必須克服庫(kù)侖斥力做功

解析兩個(gè)輕核聚變?yōu)橹械荣|(zhì)量的原子核時(shí)會(huì)釋放出能量，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；重核的

裂變和輕核的聚變都會(huì)釋放出核能，根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程知，一定

有質(zhì)量虧損，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)源于輕核聚變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

聚變時(shí)，要使輕核之間的距離達(dá)到10,5m,所以必須克服庫(kù)侖斥力做功，選項(xiàng)D

正確。

答案D

2.（多選）下列說(shuō)法正確的是（）

A.方程式早N+?He-?O+|H是首次實(shí)現(xiàn)原子核人工轉(zhuǎn)變反應(yīng)方程

B.方程式汨+:H7He+，n是輕核聚變反應(yīng)方程

C.氫原子光譜是連續(xù)的

D.氫原子從某激發(fā)態(tài)躍遷至基態(tài)要吸收特定頻率的光子

解析盧瑟福用a粒子轟擊氮原子核，產(chǎn)生了氧17和一個(gè)質(zhì)子，是人類第一次

實(shí)現(xiàn)原子核人工轉(zhuǎn)變，A項(xiàng)正確；聚變是質(zhì)量較小的核轉(zhuǎn)化為質(zhì)量較大的核，所

以方程式沿+由一?He+向是輕核聚變反應(yīng)方程，B項(xiàng)正確；由于氫原子的軌道

是不連續(xù)的，而氫原子在不同的軌道上的能級(jí)E〃=/臼，故氫原子的能級(jí)是不連

續(xù)的，而是分立的，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氫原子從某激發(fā)杰躍遷至基態(tài)要放出特定頻率的

光子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案AB

3.下列說(shuō)法正確的是（）

A.原子核衰變時(shí)要遵循電荷量守恒和質(zhì)量守恒

B.大量氫原子發(fā)生能級(jí)躍遷時(shí)可以輻射所有頻率的光

C.a粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)a粒子發(fā)生大角度散射，這一現(xiàn)象反映了原子的核武

結(jié)構(gòu)

D.光電效應(yīng)中，照射光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，光電子的初動(dòng)能越大

解析原子核衰變時(shí)有質(zhì)量虧損，A項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)槟芗?jí)是量子化的，只能輻射特

定頻率的光，B項(xiàng)錯(cuò)誤；少數(shù)a粒子發(fā)生大角度散射，說(shuō)明a粒子撞上了質(zhì)量較

大的個(gè)體，這個(gè)質(zhì)量較大的個(gè)體就是原子核，C項(xiàng)正確；光電效應(yīng)中，照射光的

波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻率越低，光電子的初動(dòng)能越小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案C

4.（多選）（2019?珠海二模）下列說(shuō)法正確的是（）

A.方程式鑼U-鉗Th+』He是重核裂變反應(yīng)方程

B.杯核（費(fèi)Pu）的比結(jié)合能小于鐵核（新e）的比結(jié)合能

C.0衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的

D.核力是短程力，與核子間的距離有關(guān)，始終表現(xiàn)為引力

解析裂變是重的原子核（主要是指鈾核或缽核）分裂成兩個(gè)或多個(gè)質(zhì)量較小的原

子核的一種核反應(yīng)形式，而方程式燮U一鑰Th+?He是放射性元素的衰變反應(yīng)方

程，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；由原子核的比結(jié)合能的曲線可知，杯核（贊Pu）的比結(jié)合能小于

鐵核（及Fe）的比結(jié)合能，故B項(xiàng)正確；p衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化

成質(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的，故C項(xiàng)正確；核力是短程力，在其作用范圍內(nèi)，隨核子間距

離的變化，可以表現(xiàn)為引力，也可以表現(xiàn)為斥力，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案BC

5.月球上壤里大量存在著種叫作“氮3”（汨匕）的化學(xué)元素，是核聚變的重要原

料之一?？茖W(xué)家初步估計(jì)月球上至少有1（）（）萬(wàn)噸“氮3”，如果相關(guān)技術(shù)開發(fā)成

功，將可為地球帶來(lái)取之不盡的能源。關(guān)于“氮3”與笊核《H）聚變生成“氫4”

dHe）,下列說(shuō)法中正確的是（）

A.該核反應(yīng)方程式為對(duì)e+*一，He+|H

B.該核反應(yīng)生成物的質(zhì)量大于參加反應(yīng)物的質(zhì)量

C.該核反應(yīng)出現(xiàn)質(zhì)量虧損，吸收能量

D.因?yàn)椤暗?”比“氮4”的比結(jié)合能小，所以“氮3”比“氮4”穩(wěn)定

解析該核反應(yīng)方程為汨e+沿一擔(dān)e+|H,電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒，故A項(xiàng)正

確;“氮3"GHe）與笊核（汨）聚變生成“氮4”?He）和質(zhì)子，有大量的能量放出，

根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，知有質(zhì)量虧損，生成物的質(zhì)量小于參加反應(yīng)物的質(zhì)量，

故B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，所以“氮4”比“氮3”穩(wěn)定，

故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案A

6.（2019?河南省鄭州市第三次質(zhì)量預(yù)測(cè)）關(guān)于近代物理學(xué)，下列說(shuō)法正確的是

（）

A.光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光具有波動(dòng)性

R.一群氫原子從〃=4的激發(fā)態(tài)躍遷時(shí)，最多能輻射6種不同頻率的光子

C.盧瑟福通過a粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了原子核由質(zhì)子和中子組成

D.氨的半衰期為3.8天，若取4個(gè)氯原子核，經(jīng)過7.6天后一定剩下1個(gè)氯原子核

解析光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光具有粒子性，故A錯(cuò)誤；一群氫原子從〃=4的激

發(fā)態(tài)躍遷時(shí)，最多能輻射C5=6種不同頻率的光子，故B正確；盧瑟福通過a粒

子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故C錯(cuò)誤；半衰期是大量原子核衰變時(shí)

的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少量原子核不適用，故D錯(cuò)誤。

答案B

7.靜止的賁Pu發(fā)生核反應(yīng)，核反應(yīng)方程為賁PufX+?He+y,質(zhì)量虧損為A/n,^He

的速度為0。下列說(shuō)法正確的是（）

A.元素X中有90個(gè)中子B.y光子的能量為△加c2

2

C.X的速度大小為YP于D.該核反應(yīng)屬于裂變反應(yīng)

解析根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)"7=238—4=234,電荷數(shù)：z=94—2

=92,所以元素X的中子數(shù)“=234—92=142個(gè)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；靜止的賁Pu發(fā)

生核反應(yīng)后，產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為新核、a粒子的可能以及丫光子的能量，所以

丫光子的能量值小于4m2,故B項(xiàng)錯(cuò)誤；y光子的動(dòng)量較小，所以新核X與a粒

子的動(dòng)量近似守恒，設(shè)每一個(gè)核子的質(zhì)量為加o,選取a粒子運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较颍?/p>

2

則根據(jù)動(dòng)量守恒可得234mo6+4/woo=（）,所以。升，負(fù)號(hào)表示方向與a粒

子運(yùn)動(dòng)的方向相反，故C項(xiàng)正確；該核反應(yīng)中，有a粒子生成，所以屬于a衰變，

故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案C

8.用如圖1甲所示的電路研究光電效應(yīng)中光電流強(qiáng)度與照射光的強(qiáng)弱、頻率等物

理量的關(guān)系。圖中A、K兩極間的電壓大小可調(diào)，電源的正負(fù)極也可以對(duì)調(diào)，分

別用〃、。、c三束單色光照射，調(diào)節(jié)A、K間的電壓U,得到光電流/與電壓U

的關(guān)系如圖乙所示，由圖可知（）

甲乙

圖1

A.單色光。和c的頻率相同，且。光更弱些，力光頻率最大

B.單色光Q和C的頻率相同，且。光更強(qiáng)些，〃光頻率最大

C.單色光。和c的頻率相同，且〃光更弱些，人光頻率最小

D.單色光。和c的頻率不同，且。光更強(qiáng)些，力光頻率最小

解析4、C兩光照射后遏止電壓相同，根據(jù)Ekm=eUc,可知產(chǎn)生的光電子最大初

動(dòng)能相等，可知a、C兩光的頻率相等，光子能量相等；由于。光的飽和電流較大,

則。光的強(qiáng)度較大。單色光〃照射后遏止電壓較大，根據(jù)Ekm=eUc,可知〃光照

射后產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能較大；根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=6—似）得，力光的

頻率大于。光的頻率，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。

答案B

B卷高考標(biāo)準(zhǔn)練

（20分鐘48分）

選擇題（本大題共8小題，每小題6分，共48分。其中第1?5題為單項(xiàng)選攔題，

第6?8題為多項(xiàng)選擇題）

1.下列說(shuō)法正確的是（）

A.原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷，不吸收光子也能實(shí)現(xiàn)

B.鈾核裂變的核反應(yīng)方程是費(fèi)U―晶Ba+法Kr+2An

C.根據(jù)愛因斯坦的“光子說(shuō)”可知，光的波長(zhǎng)越大其能量越大

D.玻爾根據(jù)光的波粒二象性，大膽提出假設(shè)，認(rèn)為實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性

解析原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷，一種是吸收光子，另一種是受到高速運(yùn)動(dòng)粒

子的撞擊，所以原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷，不吸收光子也能實(shí)現(xiàn)，選項(xiàng)A正確;

鈾核裂變需要受到中子的轟擊，其核反應(yīng)方程是贊U+H-野Ba+然Kr+3jn,選

項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)愛因斯坦的“光子說(shuō)”可知，￡=/“=與，光的頻率越大（或波長(zhǎng)

越短），其能量越大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；德布羅意根據(jù)光的波粒二象性，大膽提出假設(shè),

認(rèn)為實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案A

2.如圖2所示，氫原子在不同能級(jí)間發(fā)生a、b、c三種躍遷時(shí)，釋放光子的頻率

分別是以、出、下列關(guān)系式正確的是（）

-1.51

一3.40

-13.60

A.V7)=v(i+v

cVb-\~Vc

VW/

解析因?yàn)?-=〃匕知Eb=Ea+Ec,即+解得叫尸必+必，故

A項(xiàng)正確，B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案A

3.如圖3所示為1934年約里奧?居里夫婦用a粒子轟擊鋁箔時(shí)的實(shí)驗(yàn)示意圖，他

們除了探測(cè)到預(yù)料中的中子外，還發(fā)現(xiàn)拿走a粒子放射源以后，鋁箔仍繼續(xù)發(fā)射

出一種神奇的粒子。下列說(shuō)法中正確的是（）

A.a粒子轟擊鋁箔的核反應(yīng)方程為：召A1+3HL和P+IH

B.轟擊鋁箔后的生成物是磷第P）,它的衰變方程為：即一HSi+Ye+y

C.拿走a粒子放射源以后，鋁箔繼續(xù)發(fā)射出的神奇粒子實(shí)際上是中子

D.磷送P）也具有放射性，只是它不像天然放射性元素那樣有一定的半衰期

解析a粒子轟擊鋁箔的核反應(yīng)方程為WAl+?Hcf也P+加，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；轟擊鋁

箔后的生成物是磷6妒），是磷的一種放射性同位素，它的衰變方程為也P-HSi+Ye

+y,鋁箔繼續(xù)發(fā)射出的神奇粒子實(shí)際上是正電子，故B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；磷

的一種同位素也P,它具有放射性，跟天然放射性元素一樣發(fā)生衰變，也有一定的

半衰期，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案B

4.下列說(shuō)法正確的是（）

A.一個(gè)基態(tài)的氫原子吸收光子躍遷到〃=3激發(fā)態(tài)后，最多能發(fā)射出三種頻密的

光子

B.光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入揭示了光的粒子性

C.杯費(fèi)Pu的半衰期為24100年，200個(gè)贊Pu經(jīng)48200年后，還有50個(gè)費(fèi)Pu未

衰變

D.一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合為一個(gè)笊核，若質(zhì)子、中子和笊核的質(zhì)量分別為如、

W2、團(tuán)3，則放出的能量為（相3—加2—〃2\）（?

解析一個(gè)處于基態(tài)的氫原子吸收光子躍遷到〃=3激發(fā)態(tài)后，最多能發(fā)射出兩種

頻率的光子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；光電效應(yīng)揭示了光子具有能量，康普頓效應(yīng)揭示了光

子除了具有能量外還具有動(dòng)量，光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入揭示了光的粒子性，

選項(xiàng)B正確；由于半衰期描述的是大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少量的原子核

衰變不適用，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤；一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合為笊核，根據(jù)愛因斯坦

質(zhì)能方程，釋放出的核能△￡=A〃2C2=（〃?1+M2—”73）C2,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案B

5.從1907年起，美國(guó)物理學(xué)家密立根就開始以精湛的技術(shù)測(cè)量光電效應(yīng)中幾個(gè)重

要的物理量。他通過如圖4甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量某金屬的遏止電壓G與入射光

頻率口作出圖乙所示的”.一〃的圖象，由此算出普朗克常量〃，并與普朗克根據(jù)

黑體輻射測(cè)出的〃相比較，以檢驗(yàn)愛因斯坦方程的正確性。已知電子的電荷量e,

則下列普朗克常量h的表達(dá)式正確的是（）

c,Ug-Uci

A.J"i)B./z—7r

V2-V|e(^2—vi；

吸―VIe(也一vq)

C.h=D./?=一

e(UC2—Uc\)Cc2~Uc\

解析根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程,得及=加一死，根據(jù)動(dòng)能定理，得eUc=Ek,

mihWo人、?毋,UCLUEh左”日,e(U2-V\),,

則上=二一二",所以圖象的斜率&=-------=>解得力=-----C-----C---,故A

eeV2-vie以—vi

項(xiàng)正確。

答案A

6.下列說(shuō)法正確的是()

A.盧瑟福通過對(duì)a粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，提出了原子核內(nèi)有中子存在

B.核泄漏事故污染物界Cs能夠產(chǎn)生對(duì)人體有害的輻射，其核反應(yīng)方程式為

空Cs一弟Ba+x,可以判斷工為電子

C.若氫原子從〃=6能級(jí)向〃=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效

應(yīng)，則氫原子從〃=6能級(jí)向〃=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光也不能使該金屬發(fā)生光

電效應(yīng)

D.質(zhì)子、中子、a粒子的質(zhì)量分別是小I、"?2、，幾“質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)a粒子,

釋放的能量是(2〃八+2/M2—m3)c2

解析盧瑟福通過對(duì)u粒亍散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，提出原亍核式結(jié)構(gòu)模型，故A

項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，x的電荷數(shù)為55—56=-1,質(zhì)量數(shù)為

137—137=0,可知x為電子，故B項(xiàng)正確；〃=6與〃=1間的能級(jí)差大于〃=6

與〃=2間的能級(jí)差，則氫原子從〃=6能級(jí)向〃=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光子頻率

大于氫原子從〃=6能級(jí)向〃=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光子頻率，可知從〃=6能級(jí)

向〃=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光不能使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故C項(xiàng)正確；質(zhì)子和

中子結(jié)合成一個(gè)a粒子，需要兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子，質(zhì)量虧損△〃7=2〃7I+2/〃2—

機(jī)3,由質(zhì)能方程可知，釋放的能量△￡1=&%。2=（2〃71+2〃72一機(jī)3）?,故D項(xiàng)正確。

答案BCD

7.（2019?福建龍巖