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1、專題十三近代物理初步,高考物理 (課標專用),考點一波粒二象性 1.(2018課標,17,6分)用波長為300 nm的光照射鋅板,電子逸出鋅板表面的最大初動能為1.2810-19 J。已知普朗克常量為6.6310-34 Js,真空中的光速為3.00108 ms-1。能使鋅產(chǎn)生光電效應的單色光的最低頻率約為() A.11014 HzB.81014 Hz C.21015 HzD.81015 Hz,五年高考,A組 統(tǒng)一命題課標卷題組,答案B本題考查光電效應規(guī)律。由光電效應方程得Ek=-W0,而能使鋅產(chǎn)生光電效應的 單色光的最低頻率0應滿足h0=W0,聯(lián)立得0=-=81014 Hz,故選項B正確。,,

2、方法技巧光電效應現(xiàn)象的判斷 能使金屬產(chǎn)生光電效應的單色光的最低頻率即恰好發(fā)生光電效應的條件:照射光的能量等于金屬的逸出功。,2.(2017課標,19,6分)(多選)在光電效應實驗中,分別用頻率為a、b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ab,則一定有Uab,則一定有EkaEkb C.若Uab,則一定有ha-Ekahb-Ekb,答案BC本題考查光電效應方程、對遏止電壓的理解。光照射到同種金屬上,同種金屬的逸出功相同。若ab,據(jù)Ek=h-W0可知,EkaEkb,則B項正確。由Ek=e

3、U,可知UaUb,則A項錯誤。若Ua

4、晶體的結構 D.人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結構 E.光電效應實驗中,光電子的最大初動能與入射光的頻率有關,與入射光的強度無關,答案ACD電子束通過雙縫產(chǎn)生干涉圖樣,體現(xiàn)的是波動性,A正確;射線在云室中留下清晰的徑跡,不能體現(xiàn)波動性,B錯誤;衍射體現(xiàn)的是波動性,C正確;電子顯微鏡利用了電子束波長短的特性,D正確;光電效應體現(xiàn)的是光的粒子性,E錯誤。,考查點光的波動性,解題關鍵知道干涉與衍射是波的基本特征。 了解電子顯微鏡的原理是利用電子束波長短,不容易發(fā)生衍射。,,,4.2015課標,35(1),5分,0.425在某次光電效應實驗中,得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率的關系如圖所示。若該直線

5、的斜率和截距分別為k和b,電子電荷量的絕對值為e,則普朗克常量可表示為,所用材料的逸出功可表示為。,答案ek(2分)-eb(3分),解析根據(jù)愛因斯坦光電效應方程有Ekm=h-W0,又因為Ekm=eUc,得到Uc=-,所以=k,h= ek;-=b,W0=-eb。,考查點光電效應,解題關鍵解決圖像信息問題時要寫出橫縱坐標軸所代表的兩物理量間的函數(shù)關系式,知道圖像中截距、斜率對應的物理意義。,,,,考點二原子與原子核 5.(2018課標,14,6分)1934年,約里奧-居里夫婦用粒子轟擊鋁核Al,產(chǎn)生了第一個人工放射 性核素X:Aln+X。X的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為() A.15和28B.15和30

6、C.16和30D.17和31,答案B本題考查核反應方程。在核反應過程中,質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別守恒,則X的原子序數(shù)為2+13=15,X的質(zhì)量數(shù)為4+27-1=30,選項B正確。,規(guī)律總結核反應方程的特點 核反應過程中,質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別守恒。,,,6.(2017課標,15,6分)一靜止的鈾核放出一個粒子衰變成釷核,衰變方程為UTh He。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(jīng)歷的時間 D.衰變后粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量,答案B本題考查天然放射現(xiàn)象、半衰期、動量守恒。靜止的原子核在衰

7、變前后動量守恒,由動量守恒定律得0=m1v1+m2v2,可知m1v1=-m2v2,故衰變后釷核的動量大小等于粒子的動量大小,選項B正確;而動能Ek=,由于釷核的質(zhì)量(m1)大于粒子的質(zhì)量(m2),故其動能不等,選項 A錯誤;鈾核的半衰期是大量的鈾核半數(shù)發(fā)生衰變所用的時間,而不是放出一個粒子所經(jīng)歷的時間,選項C錯誤;原子核衰變前后質(zhì)量數(shù)守恒,衰變時放出核能,質(zhì)量虧損,選項D錯誤。,關聯(lián)知識原子核衰變前后動量守恒、質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒;動能和動量與質(zhì)量的關系;半衰期的定義及其含義。,,7.(2017課標,17,6分)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:H

8、n。已知H的質(zhì)量為2.013 6 uHe的質(zhì)量為3.015 0 un的質(zhì)量為1.008 7 u,1 u=931 MeV/c2。氘核聚變反應中釋放的核能約為() A.3.7 MeVB.3.3 MeV C.2.7 MeVD.0.93 MeV,答案B聚變反應中的質(zhì)量虧損為m=(22.013 6-3.015 0-1.008 7) u=0.003 5 u,則釋放的核能為E=mc2=0.003 5931 MeV3.3 MeV,B正確。,方法技巧由質(zhì)量虧損計算核能 由m計算核反應過程中釋放的核能時,若m以u為單位,可由1 u=931 MeV/c2,得到釋放的以MeV為單位的核能;若m以kg為單位,則由質(zhì)能方

9、程E=mc2獲得以J為單位的釋放的核能。,,,8.2016課標,35(1),5分(多選)一靜止的鋁原子核Al俘獲一速度為1.0107 m/s的質(zhì)子p后,變 為處于激發(fā)態(tài)的硅原子核Si*。下列說法正確的是() A.核反應方程為pAlSi* 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(zhì)量等于反應物的質(zhì)量之和 E.硅原子核速度的數(shù)量級為105 m/s,方向與質(zhì)子初速度的方向一致,答案ABE質(zhì)子p即H,核反應方程為pAlSi*,A項正確;核反應過程遵循動量守恒定 律,B項正確;核反應過程中系統(tǒng)能量守恒,C項錯誤;在核反應中質(zhì)量數(shù)守恒,但會發(fā)生質(zhì)

10、量虧損,所以D項錯誤;設質(zhì)子的質(zhì)量為m,則Si*的質(zhì)量為28m,由動量守恒定律有mv0=28mv,得v= = m/s3.6105 m/s,方向與質(zhì)子的初速度方向相同,故E項正確。,考查點核反應,規(guī)律總結核反應過程遵守動量守恒定律,核反應中質(zhì)量數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒,但會發(fā)生質(zhì)量虧損。,,,9.2014課標,35(1),6分,0.537(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.、和三種射線中,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、和三種射線,答案BCD原子

11、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(nèi)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、、三種射線中,、為帶電粒子,穿透本領較弱,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)生衰變和衰變,故E項錯誤。,考查點天然放射性,易錯警示學生容易選錯的是E,認為衰變中可同時放出、、三種射線。實際上任何一個原子核不能同時發(fā)生衰變和衰變,要么是衰變,放出和兩種射線;要么是衰變,放出和兩種射線。,,,,10.2014課標,35(1),5分,0.336(多選)在人類對微觀世界進行探索的過程中,科學實驗

12、起到了非常重要的作用。下列說法符合歷史事實的是() A.密立根通過油滴實驗測出了基本電荷的數(shù)值 B.貝克勒爾通過對天然放射現(xiàn)象的研究,發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核 C.居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙(Po)和鐳(Ra)兩種新元素 D.盧瑟福通過粒子散射實驗證實了在原子核內(nèi)部存在質(zhì)子 E.湯姆遜通過陰極射線在電場和磁場中偏轉的實驗,發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負電的粒子組成的,并測出了該粒子的比荷,答案ACE密立根通過油滴實驗測出了基本電荷的數(shù)值,選項A正確;原子中存在原子核是盧瑟福通過粒子散射實驗發(fā)現(xiàn)的,選項B、D錯誤;居里夫婦發(fā)現(xiàn)釙和鐳是從瀝青鈾礦中分離出來的,選項C正確;湯姆遜通過陰極射線在電場和磁場中

13、的偏轉,發(fā)現(xiàn)陰極射線是由帶負電的粒子組成的,并測出其比荷,選項E正確。,考查點物理學史,應試指導物理學史是高考考查的一個基本內(nèi)容。對高中物理學習中涉及的有關物理學史的內(nèi)容要引起重視,避免在這一個環(huán)節(jié)上失分。,,,,11.2016課標,35(1),5分在下列描述核過程的方程中,屬于衰變的是,屬于衰變的是,屬于裂變的是,屬于聚變的是。(填正確答案標號) ACNeBPSe CUThHeDNHeOH EUnXeSr+nFHHHen,答案CABEF,解析天然放射性元素自發(fā)地放出粒子(即氦核He)的衰變屬于衰變;放出粒子的衰變屬 于衰變;重核分裂成幾個中等質(zhì)量原子核的現(xiàn)象為核裂變;輕原子核聚合成較重原子核

14、的反應為核聚變。,考查點核反應方程,解題關鍵知道衰變與衰變是放射性元素分別放出粒子和粒子的衰變。 知道裂變是重核分裂成幾個中等質(zhì)量的核,聚變是輕核結合成較重的核。,,,,考點一波粒二象性 1.(2017北京理綜,18,6分)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100 nm(1 nm=10-9 m)附近連續(xù)可調(diào)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

15、=6.610-34 Js,真空光速c=3108 m/s)() A.10-21 JB.10-18 JC.10-15 JD.10-12 J,B組 自主命題?。▍^(qū)、市）卷題組,答案B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=h=h=210-18 J,故選 項B正確。,,2.(2017上海單科,2,3分)光子的能量與其() A.頻率成正比B.波長成正比 C.速度成正比D.速度平方成正比,答案A由E=h、c=得E=h=h,可見光子的能量與其頻率成正比、與其波長成反比,A 正確,B錯誤。由于任意能量的光子在真空中傳播的速度都是相同的,故C、D皆錯誤。,易錯點撥關于光子的能量 光子的能量不能理

16、解為動能,不能由動能的定義式Ek=mv2來處理光子能量的問題,謹記愛因 斯坦的光子說、質(zhì)能方程是關鍵。,,,3.2015江蘇單科,12C(1)(多選)波粒二象性是微觀世界的基本特征,以下說法正確的有() A.光電效應現(xiàn)象揭示了光的粒子性 B.熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動性 C.黑體輻射的實驗規(guī)律可用光的波動性解釋 D.動能相等的質(zhì)子和電子,它們的德布羅意波長也相等,答案AB黑體輻射的實驗規(guī)律可用光的粒子性解釋,C錯誤;由=,p=,得=, 動能相等的質(zhì)子和電子質(zhì)量相差很多,所以德布羅意波長不相等,D錯誤。,,4.2018江蘇單科,12C(2)光電效應實驗中,用波長為0的單色光A

17、照射某金屬板時,剛好有光電子從金屬表面逸出。當波長為 的單色光B照射該金屬板時,光電子的最大初動能為 ,A、B兩種光子的動量之比為。(已知普朗克常量為h、光速為c),答案12,解析由愛因斯坦光電效應方程可知EkA=h-W0=0,得W0=h EkB=h-h= A種光子的動量pA= B種光子的動量pB== 得pApB=12,易錯警示動量定理是矢量式,應先選定正方向,注意初末狀態(tài)速度的正負。,,,,考點二原子與原子核 5.(2018天津理綜,1,6分)國家大科學工程中國散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功,獲得中子束流,可以為諸多領域的研究和工業(yè)應用提供先進的研究平臺。下列核反應

18、中放出的粒子為中子的是() A N俘獲一個粒子,產(chǎn)生O并放出一個粒子 BAl俘獲一個粒子,產(chǎn)生P并放出一個粒子 CB俘獲一個質(zhì)子,產(chǎn)生Be并放出一個粒子 DLi俘獲一個質(zhì)子,產(chǎn)生He并放出一個粒子,答案B本題考查核反應方程。由核反應過程中遵循質(zhì)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N+HeOH,選項A錯誤AlHePn,選項B正確。 BeHe,選項C錯誤LiHHeHe,選項D錯誤。,解題關鍵核反應中的兩守恒 根據(jù)核反應過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)均守恒的原則,寫出核反應方程,同時應熟記幾種常用的微觀粒子的表示方法。,,6.(2017上海單科,1,3分)由放射性元素放出的氦核流被稱為()

19、A.陰極射線B.射線 C.射線 D.射線,答案B在天然放射現(xiàn)象中,放出、、三種射線,其中射線屬于氦核流,選項B正確。,知識拓展對三種射線的認識 天然放射現(xiàn)象中,放出的三種射線均來自于衰變的原子核,其中射線是高速運動的氦核,射線是原子核中的中子衰變成質(zhì)子時放出的電子流,而射線是衰變后新核放出的高頻率光子流。,,,7.(2017上海單科,3,3分)在同位素氫、氘、氚的核內(nèi)具有相同的() A.核子數(shù)B.電子數(shù) C.中子數(shù)D.質(zhì)子數(shù),答案D同位素是指在原子核中的質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的元素,故氫、氘、氚的核內(nèi)具有相同的質(zhì)子數(shù),D項正確。,易錯點撥對原子核的各種數(shù)量名稱,易混淆,應分別認識清楚。對某個

20、元素X,其中A稱為質(zhì) 量數(shù),等于核中質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)的總和;Z為核電荷數(shù),等于核中質(zhì)子數(shù);核中的中子數(shù)為A與Z之差。在中性原子中的核外電子數(shù)等于核中質(zhì)子數(shù)。,,,8.(2017天津理綜,1,6分)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.HHHenBNHeOH CHeAlPnDUnBaKr+n,答案A選項A是質(zhì)量小的核結合成質(zhì)量較大的核,屬于核聚變。選項B是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的人工轉變方程。選項C是約里奧居里夫婦發(fā)現(xiàn)人工放射性同位素的人工轉變方程。選項D是鈾核在中子轟擊下分裂為中等質(zhì)量的核的過程

21、,屬于核裂變。,,9.(2015天津理綜,1,6分)物理學重視邏輯,崇尚理性,其理論總是建立在對事實觀察的基礎上。下列說法正確的是() A.天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結構的 B.電子的發(fā)現(xiàn)使人們認識到原子具有核式結構 C.粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的 D.密立根油滴實驗表明核外電子的軌道是不連續(xù)的,答案A粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)使人們認識到原子具有核式結構,B、C項錯誤;密立根的油滴實驗測出了電子的電荷量,D項錯誤。,,10.2015福建理綜,30(1),6分下列有關原子結構和原子核的認識,其中正確的是() A.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

22、 C.太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的重核裂變 DBi的半衰期是5天,100克Bi經(jīng)過10天后還剩下50克,答案B射線是光子流,選項A錯誤;氫原子輻射光子后能量減小,軌道半徑減小,其繞核運動的電子動能增大,總能量減小,選項B正確;太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的氫核聚變,選項C錯誤;由m=,n==2得m== g=25 g,選項D錯誤。,,11.(2015北京理綜,14,6分)下列核反應方程中,屬于衰變的是() A.NHeOHBUThHe CHHHenDThPae,答案BA項屬于原子核的人工轉變,B項屬于衰變,C項屬于聚變反應,D項屬于衰變。,,12.(2015重慶理綜,1,6分)圖中曲

23、線a、b、c、d為氣泡室中某放射物發(fā)生衰變放出的部分粒子的徑跡,氣泡室中磁感應強度方向垂直于紙面向里。以下判斷可能正確的是() A.a、b為粒子的徑跡 B.a、b為粒子的徑跡 C.c、d為粒子的徑跡 D.c、d為粒子的徑跡,答案D粒子不帶電,不會發(fā)生偏轉,故B錯。由左手定則可判定,a、b粒子帶正電,c、d粒子帶負電,又知粒子帶正電,粒子帶負電,故A、C均錯,D正確。,,13.(2015廣東理綜,18,6分)(多選)科學家使用核反應獲取氚,再利用氘和氚的核反應獲得能量。核反應方程分別為:X+YH+4.9 MeV和 HHHe+X+17.6 MeV。下列表述正 確的有() A.X是中子 B.Y的質(zhì)子

24、數(shù)是3,中子數(shù)是6 C.兩個核反應都沒有質(zhì)量虧損 D.氘和氚的核反應是核聚變反應,答案AD設X、Y的電荷數(shù)分別為Z、Z,質(zhì)量數(shù)分別為A、A,由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒有:A+A=4+3,2+3=A+4,Z+Z=2+1,1+1=2+Z,可得A=1,A=6,Z=0,Z=3,故X是中子,Y是Li,A正確; 由Li知Y的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)都是3,故B錯誤;兩個核反應中都釋放了能量,故都有質(zhì)量虧損,C 錯誤;氘和氚的核反應中質(zhì)量較小的核結合成了質(zhì)量較大的核,故D正確。,,14.2015江蘇單科,12C(2)(3)(2)核電站利用原子核鏈式反應放出的巨大能量進行發(fā)電U是 核電站常用的核燃料。U受一個中子轟擊后裂

25、變成Ba和Kr兩部分,并產(chǎn)生個 中子。要使鏈式反應發(fā)生,裂變物質(zhì)的體積要(選填“大于”或“小于”)它的臨界體積。 (3)取質(zhì)子的質(zhì)量mp=1.672 610-27 kg,中子的質(zhì)量mn=1.674 910-27 kg,粒子的質(zhì)量m=6.646 710-27 kg,光速c=3.0108 m/s。請計算粒子的結合能。(計算結果保留兩位有效數(shù)字),答案(2)3大于(3)4.310-12 J,解析(2)由UnBaKr+n可知,會產(chǎn)生3個中子,要使裂變持續(xù)進行(鏈式反應),裂變 物質(zhì)的體積需大于它的臨界體積。 (3)組成粒子的核子與粒子的質(zhì)量差為m=(2mp+2mn)-m 結合能E=mc2 代入數(shù)據(jù)得E

26、=4.310-12 J,,,15.(2017北京理綜,23,18分)在磁感應強度為B的勻強磁場中,一個靜止的放射性原子核發(fā)生了一次衰變。放射出的粒子He)在與磁場垂直的平面內(nèi)做圓周運動,其軌道半徑為R。 以m、q分別表示粒子的質(zhì)量和電荷量。 (1)放射性原子核用X表示,新核的元素符號用Y表示,寫出該衰變的核反應方程。 (2)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化為粒子和新核的動能,新核的質(zhì)量為M,求衰變過程的質(zhì)量虧損m。,答案見解析,解析(1XYHe (2)設粒子的速度大小為v,由qvB=m,T=,得 粒子在磁場中運動周期T=

27、 環(huán)形電流大小I== (3)由qvB=m,得v= 設衰變后新核Y的速度大小為v,系統(tǒng)動量守恒 Mv-mv=0 v== 由mc2=Mv2+mv2 得m= 說明:若利用M=m解答,亦可。,,考點一波粒二象性 1.(2016天津理綜,2,6分)如圖是a、b兩光分別經(jīng)過同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣,則() A.在同種均勻介質(zhì)中,a光的傳播速度比b光的大 B.從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時a光臨界角大 C.照射在同一金屬板上發(fā)生光電效應時,a光的飽和電流大 D.若兩光均由氫原子能級躍遷產(chǎn)生,產(chǎn)生a光的能級能量差大,C組 教師專用題組,答案D由a、b兩束光的干涉圖樣結合x=知,ab、nanb,由

28、n=知va

29、了光電效應,下列說法正確的是() A.增大入射光的強度,光電流增大 B.減小入射光的強度,光電效應現(xiàn)象消失 C.改用頻率小于的光照射,一定不發(fā)生光電效應 D.改用頻率大于的光照射,光電子的最大初動能變大,答案AD增大入射光強度,使單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)增加,因此光電流增大,選項A正確;能否發(fā)生光電效應與照射光的頻率有關,與強度無關,選項B錯誤;當照射光的頻率小于,但仍大于極限頻率時發(fā)生光電效應,選項C錯誤;由Ekm=h-W0,增加照射光的頻率,光電子的最大初動能變大,選項D正確。,,3.(2013北京理綜,20,6分)以往我們認識的光電效應是單光子光電效應,即一個電子在極短時間內(nèi)只能吸收到一

30、個光子而從金屬表面逸出。強激光的出現(xiàn)豐富了人們對于光電效應的認識,用強激光照射金屬,由于其光子密度極大,一個電子在極短時間內(nèi)吸收多個光子成為可能,從而形成多光子光電效應,這已被實驗證實。 光電效應實驗裝置示意如圖。用頻率為的普通光源照射陰極K,沒有發(fā)生光電效應。換用同樣頻率的強激光照射陰極K,則發(fā)生了光電效應;此時,若加上反向電壓U,即將陰極K接電源正極,陽極A接電源負極,在K、A之間就形成了使光電子減速的電場。逐漸增大U,光電流會逐漸減小;當光電流恰好減小到零時,所加反向電壓U可能是下列的(其中W為逸出功,h為普朗克常,量,e為電子電量)() A.U=-B.U=- C.U=2h-WD.U=-

31、,答案B同頻率的光照射陰極K,普通光不能使其發(fā)生光電效應,而強激光能使其發(fā)生光電效應,說明一個電子吸收了多個光子。設吸收的光子個數(shù)為n,光電子逸出的最大初動能為Ek,由光電效應方程知:Ek=nh-W(n2);光電子逸出后克服減速電場做功,由動能定理知Ek=eU,聯(lián)立上述兩式得U=-,當n=2時,即為B選項,其他選項均不可能。,4.(2013上海單科,2,2分)當用一束紫外線照射鋅板時,產(chǎn)生了光電效應,這時() A.鋅板帶負電 B.有正離子從鋅板逸出 C.有電子從鋅板逸出D.鋅板會吸附空氣中的正離子,答案C鋅板在紫外線的照射下產(chǎn)生了光電效應,說明鋅板上有光電子飛出,所以鋅板帶正電,C正確,A

32、、B、D錯誤。,,5.2014山東理綜,39(1)氫原子能級如圖,當氫原子從n=3躍遷到n=2的能級時,輻射光的波長為656 nm。以下判斷正確的是。(雙選,填正確答案標號),a.氫原子從n=2躍遷到n=1的能級時,輻射光的波長大于656 nm b.用波長為325 nm的光照射,可使氫原子從n=1躍遷到n=2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(chǎn)生3種譜線,d.用波長為633 nm的光照射,不能使氫原子從n=2躍遷到n=3的能級,答案cd,解析由E初-E終=h=h可知,氫原子躍遷時始末能級差值越大,輻射的光子能量越高、波長越 短,由能級圖知E3-E2

33、。由=得=121.6 nm<325 nm,故b錯誤。由 =3可知c正確。因躍遷中所吸收光子的能量必須等于始末能級的差值,即從n=2躍遷到n=3 的能級時必須吸收=656 nm的光子,故d正確。,,6.(2013浙江自選,14,10分)小明用金屬銣為陰極的光電管,觀測光電效應現(xiàn)象,實驗裝置示意圖如圖甲所示。已知普朗克常量h=6.6310-34 Js。 (1)圖甲中電極A為光電管的(填“陰極”或“陽極”); (2)實驗中測得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率之間的關系如圖乙所示,則銣的截止頻率c=Hz,逸出功W0=J; (3)如果實驗中入射光的頻率=7.001014 Hz,則產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek

34、=J。,答案(1)陽極 (2)(5.125.18)1014(3.393.43)10-19 (3)(1.211.25)10-19,解析(1)由光電管的結構知,A為陽極;(2)Uc-圖像中橫軸的截距表示截止頻率c,逸出功W0=hc;(3)由愛因斯坦的光電效應方程Ek=h-W0,可求結果。,,7.(2016浙江自選,14.2,6分)金屬鈉的逸出功為2.29 eV。波長為420 nm的紫光照射在金屬鈉表面產(chǎn)生光電效應(普朗克常量h=6.6310-34 Js,1 eV=1.610-19 J,c=3.0108 m/s)。求 (1)入射光子的能量; (2)光電子的最大初動能。,答案(1)2.96 eV(2)

35、0.67 eV,解析(1)入射光子的能量E==4.7410-19 J=2.96 eV (2)由光電效應方程得Ek=E-W0=0.67 eV,評析本題考查光電效應的基礎內(nèi)容、光電效應方程的基本應用,難度較易。,,,,考點二原子與原子核 8.(2016浙江自選,14.1,4分)以下說法正確的是() A.氫原子的能量是量子化的 B.在核反應過程中,質(zhì)子數(shù)守恒 C.半衰期越大,原子核衰變越快 D.如果一個系統(tǒng)不受外力,系統(tǒng)的總動量一定為零,答案A根據(jù)玻爾原子理論,氫原子的能量是量子化的,A項正確;核反應中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒,質(zhì)子數(shù)不一定守恒,B項錯誤;半衰期是指大量原子核衰變時,有半數(shù)原子核衰變所

36、用的時間,半衰期越大,原子核衰變越慢,C項錯誤;系統(tǒng)不受外力或所受合外力為零,系統(tǒng)總動量保持不變,不一定為零,D項錯誤。,,9.2013課標,35(1),5分,0.27(多選)關于原子核的結合能,下列說法正確的是() A.原子核的結合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 B.一重原子核衰變成粒子和另一原子核,衰變產(chǎn)物的結合能之和一定大于原來重核的結合能 C.銫原子核Cs)的結合能小于鉛原子核Pb)的結合能 D.比結合能越大,原子核越不穩(wěn)定 E.自由核子組成原子核時,其質(zhì)量虧損所對應的能量大于該原子核的結合能,答案ABC由原子核的結合能定義可知,原子核分解成自由核子時所需的最小能量為原子核

37、的結合能,選項A正確;重原子核衰變過程中有質(zhì)量虧損,即有能量放出,因此原子核衰變產(chǎn)物的結合能之和一定大于衰變前的結合能,選項B正確;銫原子核比鉛原子核的核子數(shù)少,因此其結合能小,選項C正確;比結合能越大的原子核越穩(wěn)定,選項D錯誤;自由核子組成原子核時,其質(zhì)量虧損所對應的能量等于該原子核的結合能,選項E錯誤。,考查點結合能,解題關鍵知道結合能是原子核分解成自由核子時需要的最小能量。比結合能是原子核的結合能與核子數(shù)之比。 了解原子核的核子數(shù)多結合能就大,但比結合能不一定大。,,,10.(2013重慶理綜,2,6分)鈾是常用的一種核燃料,若它的原子核發(fā)生了如下的裂變反應U na+b+n 則a+b可能

38、是() AXeKrBBaKr CBaSrDXeSr,答案D根據(jù)核反應中的質(zhì)量數(shù)守恒可知,a+b的質(zhì)量數(shù)應為235+1-2=234,質(zhì)子數(shù)應為92,A項中的質(zhì)量數(shù)為140+93=233,B項中質(zhì)量數(shù)是141+92=233,C項中質(zhì)量數(shù)為141+93=234,質(zhì)子數(shù)為56+38=94,D項中質(zhì)量數(shù)為140+94=234,質(zhì)子數(shù)為54+38=92,綜上可知,答案為D。,,11.2013福建理綜,30(1),6分在盧瑟福粒子散射實驗中,金箔中的原子核可以看做靜止不動,下列各圖畫出的是其中兩個粒子經(jīng)歷金箔散射過程的徑跡,其中正確的是(),答案C金箔中的原子核與粒子都帶正電,粒子接近原子核過程中受到斥力而

39、不是引力作用,A、D錯誤;由原子核對粒子的斥力作用及物體做曲線運動的條件,知曲線軌跡的凹側應指向受力一方,選項B錯、C對。,,12.(2013天津理綜,1,6分)下列說法正確的是() A.原子核發(fā)生衰變時要遵守電荷守恒和質(zhì)量守恒的規(guī)律 B.射線、射線、射線都是高速運動的帶電粒子流 C.氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷只能輻射特定頻率的光子 D.發(fā)生光電效應時光電子的動能只與入射光的強度有關,答案C原子核發(fā)生衰變時有質(zhì)量虧損,質(zhì)量不守恒,選項A錯。射線是光子流,不是帶電粒子流,選項B錯。氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷,輻射的光子能量h=Em-En,即只能輻射特定頻率的光子,C項正確。光電效應的光電子動能Ek=

40、h-W0,與入射光頻率有關,而與入射光強度無關,D項錯誤。,,13.(2013上海單科,7,2分)在一個U原子核衰變?yōu)橐粋€Pb原子核的過程中,發(fā)生衰變的次 數(shù)為() A.6次B.10次C.22次C.32次,答案A設原子核衰變過程中發(fā)生了n次衰變、m次衰變,由核衰變規(guī)律及衰變前后質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒得4n=238-206,2n-m=92-82,解得n=8,m=6,故A正確。,,14.(2012全國,15,6分U經(jīng)過m次衰變和n次衰變,變成Pb,則() A.m=7,n=3 B.m=7,n=4 C.m=14,n=9D.m=14,n=18,答案B衰變方程為UPb+He+e,由質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒得:m

41、=7,n=4,因而B項正 確。,,15.(2011全國,18,6分)已知氫原子的基態(tài)能量為E1,激發(fā)態(tài)能量En=E1/n2,其中n=2,3,。用h表示普朗克常量,c表示真空中的光速。能使氫原子從第一激發(fā)態(tài)電離的光子的最大波長為( ) A.-B.-C.-D.-,答案C處于第一激發(fā)態(tài)時n=2,故其能量E2=,電離時釋放的能量E=0-E2=-,而光子能 量E=,則解得=-,故C正確,A、B、D均錯。,,16.2010課標,35(1),5分用頻率為0的光照射大量處于基態(tài)的氫原子,在所發(fā)射的光譜中僅能觀測到頻率分別為1、2、3的三條譜線,且321,則() A.0<1 B.3=2+1 C.0=1+2+

42、3D.=+,答案B因為僅發(fā)射出三種頻率的光子,且321,所以h3=E3-E1,h2=E2-E1,h1=E3-E2,所以h3=h2+h1,故B項對,C、D項錯;入射光子h0=h3,所以01,A項錯。,,17.(2010全國 ,14,6分)原子核U經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵雍薚h,繼而經(jīng)放射性衰變變 為原子核Pa,再經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵雍薝。放射性衰變、和依次為() A.衰變、衰變和衰變 B.衰變、衰變和衰變 C.衰變、衰變和衰變 D.衰變、衰變和衰變,答案A由電荷數(shù)守恒與質(zhì)量數(shù)守恒可分別寫出衰變?yōu)門hHe,衰變?yōu)門h Pae,衰變?yōu)閁e,故答案為A。,,18.(2010全國,14,6分)原子核X與氘核

43、H反應生成一個粒子和一個質(zhì)子。由此可知( ) A.A=2,Z=1B.A=2,Z=2 C.A=3,Z=3D.A=3,Z=2,答案D該核反應的方程式為XHHeH,由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得:A=4+1-2=3,Z=2+ 1-1=2,故答案為D。,,19.(2009全國,16,6分)氦氖激光器能產(chǎn)生三種波長的激光,其中兩種波長分別為1=0.632 8 m,2=3.39 m。已知波長為1的激光是氖原子在能級間隔為E1=1.96 eV的兩個能級之間躍遷產(chǎn)生的。用E2表示產(chǎn)生波長為2的激光所對應的躍遷的能級間隔,則E2的近似值為() A.10.50 eVB.0.98 eV C.0.53 eV D.0.36 e

44、V,答案D由躍遷公式得E1=,E2=,聯(lián)立可得E2=E1=0.36 eV,選項D對。,,20.(2009全國,18,6分)(多選)氫原子的部分能級如圖所示,已知可見光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之間。由此可推知,氫原子() A.從高能級向n=1能級躍遷時發(fā)出的光的波長比可見光的短 B.從高能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光均為可見光 C.從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率比可見光的高 D.從n=3能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光為可見光,答案AD由E=h=h知,光子能量越大時光的頻率越高、波長越短。從高能級向n=1能級 躍遷時光子能量為EE2-E1=10.2 eV,A正確。從高能

45、級向n=2的能級躍遷時發(fā)出的光子能量為E3- E2E-E2,即1.89 eVE3.40 eV,可見有一部分光處于紫外線區(qū)域,B錯誤。從高能級向n=3的能級躍遷時,光子能量最高E=-E3=1.51 eV,比可見光光子能量小,C錯誤。從n=3能級向n=2能級躍遷時光子能量E=E3-E2=1.89 eV,D正確。,21.2015山東理綜,39(1)14C發(fā)生放射性衰變成為14N,半衰期約5 700年。已知植物存活期間,其體內(nèi)14C與12C的比例不變;生命活動結束后,14C的比例持續(xù)減少。現(xiàn)通過測量得知,某古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一。下列說法正確的是。(雙選,填正確答案標號

46、) a.該古木的年代距今約5 700年 b.12C、13C、14C具有相同的中子數(shù) c.14C衰變?yōu)?4N的過程中放出射線 d.增加樣品測量環(huán)境的壓強將加速14C的衰變,解析古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代樣品的二分之一,說明該古木恰好經(jīng)歷了一個半衰期的時間,故a正確。12C、13C、14C具有相同的質(zhì)子數(shù)、不同的中子數(shù),故b錯。14C的衰變方程為:CNe,可見c正確。放射性元素的半衰期與外界因素無關,故d錯。,答案ac,,,22.2013課標,35(1),6分,0.549一質(zhì)子束入射到靜止靶核Al上,產(chǎn)生如下核反應: pAlX+n 式中p代表質(zhì)子,n代表中子,X代表核反應產(chǎn)生的新核。由反應式

47、可知,新核X的質(zhì)子數(shù)為,中子數(shù)為。,答案1413,解析p代表質(zhì)子,符號為H,n代表中子,符號為n,根據(jù)核反應中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可 知HAlSin,則新核X的質(zhì)子數(shù)為14,中子數(shù)為27-14=13。,考查點核反應方程,解題關鍵牢記核反應中質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒和常見的粒子的符號、電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)。,,,,23.2011課標,35(1),6分在光電效應實驗中,某金屬的截止頻率相應的波長為0,該金屬的逸出功為。若用波長為(<0)的單色光做該實驗,則其遏止電壓為。已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h。,答案 (寫為 也可),解析設金屬的截止頻率為0,則該金屬的逸出功W0=h0

48、=h;對光電子,由動能定理得eU0=h -W0,解得U0=,,,24.2015海南單科,17(2),8分運動的原子核X放出粒子后變成靜止的原子核Y。已知X、Y 和粒子的質(zhì)量分別是M、m1和m2,真空中的光速為c,粒子的速度遠小于光速。求反應后與反應前的總動能之差以及粒子的動能。,答案(M-m1-m2)c2c2,解析設衰變前原子核X的速度為v0,衰變后放出的粒子的速度為v,由動量守恒有: Mv0=m2v 再由反應中能量守恒有 M=m2v2-E 由愛因斯坦質(zhì)能方程有 E=mc2 而m=M-(m1+m2) 解之有 E=m2v2-M=M-(m1+m2)c2=(M-m1-m2)c2 Ek=m2v2==c

49、2,,,考點一波粒二象性 1.(2018云南保山第二次市級統(tǒng)測,14)下列說法正確的是() A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)了中子,被稱為“中子之父” B.玻爾理論指出原子可以處于連續(xù)的能量狀態(tài)中 C.普朗克的粒子散射實驗,奠定了原子的核式結構模型 D.康普頓研究石墨對X射線的散射,證實了光子有動量,進一步揭示了光的粒子性,三年模擬,A組 20162018年高考模擬基礎題組,答案D查德威克在用粒子轟擊鈹核的實驗中發(fā)現(xiàn)了中子,故A錯誤。玻爾理論認為原子的能量是量子化的,不連續(xù)的,故B錯誤。盧瑟福用粒子轟擊金箔而產(chǎn)生散射,在分析實驗結果的基礎上,他提出了原子核式結構模型,故C錯誤。,,2.(2018廣西防城港1月模

50、擬,14)氫原子能級示意圖如圖所示,大量處于n=4能級的靜止氫原子,輻射出光子后,能使金屬鎢發(fā)生光電效應,已知鎢的逸出功為4.54 eV,下述說法中正確的是 () A.氫原子輻射的光子都能使鎢發(fā)生光電效應 B.光電子的最大初動能為8.21 eV C.鎢能吸收兩個從n=4向n=2能級躍遷的光子而發(fā)生光電效應 D.氫原子輻射一個光子后,氫原子核外電子的速率減小,答案B大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷可發(fā)出6種光子,這六種光子中由n=4、3、2能級向基態(tài)躍遷時放出的光子能量大于鎢的逸出功,可使鎢發(fā)生光電效應,其余3種光子不能使鎢發(fā)生光電效應,A錯誤;最大的光子能量為E=E4-E1=12.75

51、eV,根據(jù)光電效應方程得Ekm=E-W0=8.21 eV,B正確;金屬只吸收大于極限頻率的光子,發(fā)生光電效應,C錯誤;氫原子輻射一個光子后,氫原子核外電子到半徑較小的軌道上運動,運動的速率增大,D錯誤。,3.(2018西南名校質(zhì)量檢測,14)如圖所示為氫原子的部分能級圖,以下判斷正確的是() A.處于n=3能級的氫原子可以吸收任意頻率的光子 B.欲使處于基態(tài)的氫原子被激發(fā),可用12.09 eV的光子照射 C.一個氫原子從n=4的狀態(tài)躍遷到基態(tài)時,最多可以輻射出6種不同頻率的光子 D.用n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光照射金屬鉑(逸出功為6.34 eV)時不能發(fā)生光電效應,答案B處于n=3能

52、級的氫原子吸收的光子能量必須等于兩能級間的能級差或大于1.51 eV,故A錯誤;根據(jù)玻爾理論,用12.09 eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子時,吸收光子后氫原子的能量為12.09 eV+(-13.6 eV)=-1.51 eV,所以能從基態(tài)發(fā)生躍遷,躍遷到n=3能級,故B正確;一個氫原子從n=4的狀態(tài)躍遷到基態(tài)時,最多可輻射出3種不同頻率的光子,故C錯誤;從n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光子的能量E=E2-E1=-3.4 eV-(-13.6) eV=10.2 eV6.34 eV,故照射金屬鉑可以發(fā)生光電效應,故D錯誤。,4.(2018貴州貴陽一中3月月考,14)如圖所示,在光電效應實驗中,用A

53、、B、C三束光分別照射同一裝置中的光電管,得到三條不同的光電流與電壓之間的關系圖線,根據(jù)這組圖線做出的下列判斷,正確的是() A.用A光照射光電管時對應的截止頻率最大 B.用C光照射光電管時對應的光電子的最大初動能最大 C.A光的頻率最大 D.A束光的強度最大,答案B截止頻率由光電管決定,與照射光無關,故A錯誤。由遏止電壓可知,A光的頻率等于B光的頻率,小于C光的頻率,故C錯誤。對同一光電管,光電子的最大初動能決定于入射光的頻率,入射光頻率越大,光電子最大初動能越大,故B正確。從光電流大小可知道A光的強度大于B光的強度,但不能確定與C光強度的關系,故D錯誤。,考點二原子與原子核 5.(2018

54、云南師大附中第八次月考,14)下列說法正確的是() A.對于同一光電管,增大入射光的頻率,遏止電壓不一定會增大 B.原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時,會輻射光子 C.湯姆孫通過“油滴實驗”發(fā)現(xiàn)了電子 D.用能量等于氘核結合能的光子照射靜止的氘核,氘核不能分解為一個質(zhì)子和一個中子,答案D根據(jù)愛因斯坦光電效應方程有mv2=h-W0,光電子的最大初動能與遏止電壓的關 系為-eUc=0-mv2,由以上兩式可知A錯誤。原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)需要吸收能量,不能輻射 光子,故B錯誤。湯姆孫通過研究陰極射線的屬性,并研究了各種類型的實驗,發(fā)現(xiàn)電子是多種原子的組成成分,確定了電子的存在,油滴實驗是密立根做的,用來確定電

55、子的電荷量,故C錯誤。結合能是拆分原子核所需要的最小能量,且光子具有動量,考慮到照射之后氘核分解為一個質(zhì)子和一個中子,應該具有動量,所以具有動能,所需的光子能量應大于結合能,故D正確。,,6.(2018廣西南寧3月適應性測試,14)下列說法正確的是() A.光電效應現(xiàn)象表明光具有波動性 B.粒子散射實驗表明原子中有一個很小的核 C.氫原子從高能級向低能級躍遷時,可以放出任意頻率的光子 D.一個質(zhì)子和一個中子結合成氘核,氘核的質(zhì)量等于質(zhì)子與中子的質(zhì)量和,答案B光電效應現(xiàn)象表明光具有粒子性,A項錯誤;粒子散射實驗表明,在原子的中心有一個很小的核,原子所有的正電荷和幾乎所有的質(zhì)量集中在核上,B項正確

56、;氫原子從高能級向低能級躍遷時,只能發(fā)出一些特定頻率的光子,C項錯誤;一個質(zhì)子和一個中子結合成氘核,會發(fā)生質(zhì)量虧損,D項錯誤。,,7.(2018貴州銅仁適應性考試二,14)在核反應方程H+He+x中,已知H的質(zhì)量為2.013 6 u H的質(zhì)量為3.018 0 uHe質(zhì)量為4.002 6 u,x的質(zhì)量為1.008 7 u。則下列說法中正確是() A.x是中子,該反應釋放能量 B.x是質(zhì)子,該反應釋放能量 C.x是中子,該反應吸收能量 D.x是質(zhì)子,該反應吸收能量,答案A在核反應過程中,質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別守恒,則x的質(zhì)量數(shù)A=2+3-4=1,電荷數(shù)Z=1+1-2=0,即x為中子,選項B、D錯誤。m

57、=2.013 6 u+3.018 0 u-4.002 6 u-1.008 7 u=0.020 3 u0,該反應中發(fā)生了質(zhì)量虧損,根據(jù)質(zhì)能方程E=mc2,可知該反應釋放能量,選項C錯誤,選項A正確。,易錯分析在求質(zhì)量虧損時,一定是核反應前的質(zhì)量減去核反應后的質(zhì)量。,,,8.(2018四川涼山三診,14)關于近代物理學,下列說法正確的是() A.氫核聚變過程釋放能量,一定伴隨著質(zhì)量虧損 B.放射性物質(zhì)的半衰期受環(huán)境溫度的影響 C.粒子散射實驗揭示了原子核是可分的 D.能量為4.0 eV的光子射到某一金屬表面時,從金屬表面逸出的光電子最大初動能為1.5 eV,為使該金屬發(fā)生光電效應,入射光的能量可以

58、為1.5 eV,答案A氫核聚變過程釋放能量,根據(jù)質(zhì)能方程可知,一定伴隨著質(zhì)量虧損,選項A正確;放射性物質(zhì)的半衰期大小與放射性物質(zhì)的原子核內(nèi)部結構有關,與外界環(huán)境溫度無關,選項B錯誤;粒子散射實驗證明了原子中存在原子核,而不是原子核是可分的,選項C錯誤;根據(jù)光電效應方程可知該金屬的逸出功為2.5 eV,當入射光的能量為1.5 eV時,小于該金屬的逸出功,故不能發(fā)生光電效應,選項D錯誤。,,9.(2018廣西防城港3月模擬,14)關于天然放射現(xiàn)象,以下敘述正確的是() A.若使放射性物質(zhì)的溫度升高,其半衰期將減小 B.衰變中釋放出電子說明原子核內(nèi)有電子 C.在、衰變中伴隨產(chǎn)生射線,衰變時核子數(shù)不變

59、,但存在質(zhì)量虧損 D.鈾核U衰變?yōu)殂U核Pb的過程中,要經(jīng)過8次衰變和10次衰變,答案C半衰期由原子核自身決定,與外界因素無關,A錯誤;衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉變?yōu)橘|(zhì)子時產(chǎn)生的,B錯誤;在、衰變中伴隨產(chǎn)生射線,衰變時核子總數(shù)不變,因伴隨釋放能量,根據(jù)E=mc2可知,存在質(zhì)量虧損,C正確U衰變?yōu)镻b的過程中,由質(zhì)量數(shù)守恒 可知經(jīng)過8次衰變,再由電荷數(shù)守恒可知經(jīng)過6次衰變,D錯誤。,,10.(2017四川成都二診,15)下列說法正確的是() A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子,并在此基礎上提出了原子的核式結構模式 B.根據(jù)玻爾的原子模型,大量氫原子從量子數(shù)n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時最多可輻射6種不同頻率

60、的光子 C.光照射某種金屬時,只要光的強度足夠大,照射時間足夠長,總能夠發(fā)生光電效應 DUnKr+Ba+n是聚變反應,答案B原子核式結構模型是盧瑟福提出的,A錯。==6,B正確;光電效應的發(fā)生條件 是照射光的頻率大于金屬的極限頻率,C錯;D項中核反應是重核在中子轟擊下分裂成中等質(zhì)量核的過程,是核裂變,D錯。,,11.(2017貴州遵義二聯(lián),14)以下有關近代物理內(nèi)容的若干敘述正確的是() A.玻爾認為,原子中電子軌道是量子化的,能量也是量子化的 B.光子不具有能量和動量 C.射線是原子核外電子高速運動形成的 D.紫外線照射到金屬鋅板表面時能發(fā)生光電效應,則當增大紫外線的照射強度時,從鋅板表面逸

61、出的光電子的最大初動能也隨之增大,答案A光子具有動量,也具有能量,B錯。射線是原子核衰變產(chǎn)生的,C錯。由光電效應方程Ek=h-W0可知,對同一種金屬,只有當光的頻率增大時,Ek才增大,D錯。,,B組20162018年高考模擬綜合題組 （時間:25分鐘分值:36分） 選擇題(每題6分,共36分) 1.(2018云南昆明一中七模,14)如圖為氫原子能級圖,可見光的光子能量范圍為1.623.11 eV。根據(jù)玻爾理論判斷,下列說法正確的是() A.一個處在n=4能級的氫原子向低能級躍遷時,最多可產(chǎn)生6種不同頻率的光 B.大量處在n=4能級的氫原子向低能級躍遷時,最多可產(chǎn)生3種不同頻率的光 C.大量處在

62、n=4能級的氫原子向低能級躍遷時,能產(chǎn)生2種不同頻率的可見光 D.大量處在n=4能級的氫原子向低能級躍遷時,由n=4能級向n=3能級躍遷輻射出的光子的波長最短,答案C一個處在n=4能級的氫原子向低能級躍遷時,最多可產(chǎn)生4-1=3種不同頻率的光,故A錯;大量處在n=4能級的氫原子向低能級躍遷時,最多可產(chǎn)生=6種不同頻率的光,故B錯; 大量處在n=4能級的氫原子向低能級躍遷時,由n=3能級向n=2能級躍遷時產(chǎn)生的光子能量為1.89 eV,由n=4能級向n=2能級躍遷時產(chǎn)生的光子能量為2.55 eV,其余4種光子的能量不在可見光的光子能量范圍內(nèi),故產(chǎn)生2種不同頻率的可見光,C正確。大量處在n=4能級

63、的氫原子向低能級躍遷時,由n=4能級向n=1能級躍遷輻射出的光子的能量最大,頻率最大,波長最短,故D錯誤。,2.2017貴州貴陽適應性考試(一),14下列說法正確的是() A.光電效應表明光具有波動性 B.在核反應過程中,系統(tǒng)的動量守恒,能量不守恒 C.在NHeO+X核反應中,X是質(zhì)子,這個反應過程叫衰變 D.處于n=3能級上的一群氫原子向低能級躍遷,最多能夠產(chǎn)生3條譜線,答案D光電效應表明光具有粒子性,A錯誤;核反應過程中動量、能量都是守恒的,B錯誤。粒子轟擊氮14產(chǎn)生質(zhì)子,是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的人工核轉變,C錯誤。由=3可知,D正確。,知識拓展對于處于n能級的氫原子,一群氫原子最多能輻射的光譜

64、線條數(shù)為,一個氫原子 最多能輻射的光子數(shù)為n-1個。,,,3.(2017四川成都外國語學校4月月考,14)關于近代物理學,下列說法正確的是() A.如果用紫光照射某種金屬發(fā)生光電效應,改用綠光照射該金屬一定發(fā)生光電效應 B.一群處于n=5能級的氫原子向低能級躍遷時最多能輻射出9種不同頻率的光 C.重核裂變過程生成中等質(zhì)量的核,反應前后質(zhì)量數(shù)守恒,但質(zhì)量一定減少 D.X射線經(jīng)物質(zhì)散射后波長變短的現(xiàn)象稱為康普頓效應,答案C綠光的頻率小于紫光的頻率,紫光照射某種金屬能發(fā)生光電效應,改用綠光照射不一定能發(fā)生光電效應,A錯。當一群處于激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時,最多能輻射出N= =種頻率的光,將n=5

65、代入得N=10,故B錯。重核裂變過程質(zhì)量數(shù)守恒,放出能量,質(zhì)量一 定減少,故C對。石墨對X射線散射時,部分X射線的散射光波長會變長,這個現(xiàn)象稱為康普頓效應,D錯。,解題指導入射光的頻率大于金屬的極限頻率,才能發(fā)生光電效應。一群氫原子從高能級n向低能級躍遷最多可放出種不同頻率的光,一個氫原子從高能級n向低能級躍遷最多可放出n- 1個光子。衰變、裂變等核反應過程應滿足兩個守恒,即質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒。,,,4.(2017廣西南寧二模,16)某同學采用如圖甲所示的裝置研究光電效應現(xiàn)象,分別用a、b、c三束單色光照射圖甲中的光電管的陰極,得到光電管兩端的電壓與相應的光電流的關系如圖乙所示,其中a、c

66、兩束光照射時對應的遏止電壓相同,均為Ua,則下列論述正確的是() A.a、c兩束光的光強相同 B.a、c兩束光的頻率相同 C.b光束光子的能量最小,D.b光束的波長最長,遏止電壓最大,答案B當光電流恰好為零時,光電管兩端的電壓為遏止電壓,根據(jù)eU=h-W0,入射光的頻率越高,對應的遏止電壓U越大,所以a、c兩束光的頻率相等,而b光束的頻率最大,則波長最短,光子的能量最大,故B正確,C、D錯誤。a、c兩束光的頻率相同,對應的飽和電流不同,故a、c兩束光的光強不同,A錯誤。,思路分析理解裝置的工作原理:當加正向電壓時,隨著電壓增大,參與導電的光電子數(shù)增加,電壓達到某一值時,所有逸出的光電子剛好都參與導電,光電流達到最大。當加反向電壓時,隨著電壓增大,參與導電的光電子數(shù)減少,電壓達到某一值時,光電流恰好為零,此時光電管兩端的電壓為遏止電壓。,解題關鍵由乙圖可知a對應的飽和電流最大,b對應的遏止電壓最大。,5.(2017云南昆明適應性檢測)(多選)下列說法正確的是() A.核反應方程HHHe+X中的X是中子 B.光電效應中,光電子的最大初動能與照射光的頻率成正比 C.放射性元素氡的半衰期是3.