2016高考物理(全国通用)二轮专题配套练习五年高考真题专题十八近代物理初步Word版含答案
高考物理真题分类难点：2016年真题 15 近代物理初步
专题15 近代物理初步1.[2016·全国卷Ⅰ] [物理——选修35](1)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生．下列说法正确的是________．A ．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B ．入射光的频率变高，饱和光电流变大C ．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D ．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生E ．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关答案：ACE解析：根据光电效应实验得出的结论：保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大；入射光的频率高，饱和光电流不变，故A 正确，B 错误；根据爱因斯坦光电效应方程得：入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，故C 正确；遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关，保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，若低于截止频率，则没有光电流产生，故D 错误，E 正确．2．[2016·江苏卷]C ．[选修35](2)已知光速为c ，普朗克常数为h ，则频率为ν的光子的动量为________．用该频率的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为________．答案：h νc 2h νc解析：因为光速c ＝λν，则λ＝c ν，所以光子的动量p ＝h λ＝h νc，由于动量是矢量，因此若以射向平面镜时光子的动量方向为正方向，即p 1＝h νc ，反射后p 2＝－h νc ，动量的变化量Δp ＝p 2－p 1＝－h νc －h νc ＝－2h νc ，则光子在反射前后动量改变量的大小为2h νc. 3．[2016·江苏卷]C ．[选修35] (3)几种金属的逸出功W 0见下表：由一束可见光照射上述金属的表面，请通过计算说明哪些能发生光电效应．已知该可见光的波长的范围为4.0×10－7～7.6×10－6 m ，普朗克常数h ＝6.63×10－34 J ·s.答案：钠、钾、铷能发生光电效应解析：光子的能量E ＝hc λ，当λ＝4.0×10－7 m 时，E ＝5.0×10－19 J. 根据E >W 0判断，钠、钾、铷能发生光电效应．4．[2016·全国卷Ⅱ] [物理——选修35]在下列描述核过程的方程中，属于α衰变的是________，属于β衰变的是________，属于裂变的是________，属于聚变的是________．(填正确答案标号)A. 14 6C →14 7N ＋ 0－1eB. 3215P →3216S ＋ 0－1eC. 238 92U →234 90Th ＋42HeD. 14 7N ＋42He →17 8O ＋11HE. 235 92U ＋10n →140 54Xe ＋9438Sr ＋210nF. 31H ＋21H →42He ＋10n答案： C AB E F解析：α衰变是原子核自发地放射出α粒子的核衰变过程，选C ；β衰变是原子核自发地放射出β粒子的核衰变过程，选A 、B ；重核裂变选E ；轻核聚变选F.5．[2016·全国卷Ⅲ] [物理——选修35]一静止的铝原子核2713Al 俘获一速度为1.0×107 m/s 的质子p 后，变为处于激发态的硅原子核2814Si *，下列说法正确的是________．A ．核反应方程为p ＋2713Al ―→2814Si *B ．核反应过程中系统动量守恒C ．核反应过程中系统能量不守恒D ．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和E ．硅原子核速度的数量级为105m/s ，方向与质子初速度的方向一致答案：ABE解析：核反应方程为p ＋2713Al →2814Si *，A 正确；核反应过程中系统动量守恒、能量守恒(只是前后表现形式不同罢了)、质量数守恒、电荷数守恒，但质量亏损，亏损部分以能量的形式释放出去，所以B正确，C、D错误；由动量守恒定律得0＋m1v1＝m2v2，即0＋1×107＝28v2，解得v2≈0.036×107 m/s＝3.6×105 m/s，E正确．6.[2016·北京卷] 处于n＝3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有( ) A．1种 B．2种C．3种 D．4种答案：C解析：处在高能级的氢原子向低能级跃迁时，可以向任意低能级跃迁．选项C正确，A、B、D不正确．7．[2016·江苏卷]C．[选修35](1)贝可勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用．下列属于放射性衰变的是________．A. 14 6C→14 7N＋0－1eB. 235 92U＋10n→131 53I＋103 39Y＋210nC. 21H＋31H→42He＋10nD. 42He＋2713Al→3015P＋10n答案：A解析：原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化叫作原子核的衰变，只有选项A符合．选项B是核裂变反应．选项D是人工核转变反应，选项C是核聚变反应．8.[2016·海南卷 [物理——选修358分]（1）（4分）下列说法正确的是_________。
2016届高考物理二轮复习讲练测专题18近代物理初步(测)(解析版)
2016年高三二轮复习讲练测之测案【新课标版物理】总分 _______ 时间 _______ 班级 _______ 学号 _______ 得分_______【满分：110分 时间：90分钟】一、选择题: （本题共12小题，共60分。
在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一个选项符合题目要求，每小题5分。
第9-12题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1． 【北京市朝阳区2015～2016学年度高三年级第一学期期中统一考试】以下说法中符合事实的是A ．汤姆生发现电子并提出了原子核式结构模型B ．玻尔发现电子并提出了原子核式结构模型C ．卢瑟福做了α粒子散射实验并提出了原子核式结构模型D ．密里根做了α粒子散射实验并提出了原子核式结构模型【答案】C 【名师点睛】此题是物理学史的考查；对课本上涉及到的物理学家的名字及在物理学中的贡献要熟练掌握；不仅如此还要学习物理学家为科学发展献身的伟大精神；对物理学史的考查历来是考试的热点问题.2．【北京市朝阳区2015～2016学年度高三年级第一学期期中统一考试】比较α、β、γ三种射线的电离作用和穿透能力A ．β射线的电离作用最强B ．γ射线的电离作用最强C ．α射线的穿透能力最强D ．γ射线的穿透能力最强【答案】D【解析】α、β、γ三种射线中，α射线的电离作用最强，γ射线的穿透能力最强；故选D.【名师点睛】此题考查了放射性元素的三种射线的作用；要知道α射线是氦核，它的电离本领是最强的，穿透本领最弱；β射线是高速电子流；γ射线是电磁波，是光子流，它的穿透能力最强，但是电离本领最弱.3． 【河北省衡水中学2016届高三上学期四调考试物理试题】已知钙和钾的截止频率分别为147.7310Hz ⨯和145.4410H ⨯z ，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的（ ）A 、波长B 频率C 、能量D 、动量【答案】A【名师点睛】解决本题的关键要掌握光电效应方程，明确光电子的动量与动能的关系、物质波的波长与动量的关系h P λ=4．【北京市丰台区2015年高三年级第二学期统一练习（一）理综物理试题】每种原子都有自己的特征谱线，所以运用光谱分析可以鉴别物质和进行深入研究。
精选-高考物理二轮复习专题五近代物理初步真题汇编
近代物理初步1.(2018·全国卷II ·T17)用波长为300 nm 的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10-19 J 。
已知普朗克常量为6.63×10-34 J ·s ，真空中的光速为3.00×108 m ·s -1。
能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为()A.1×1014HzB.8×1014HzC.2×1015HzD.8×1015Hz【解析】选B 。
根据爱因斯坦光电效应方程E k =h ν-W 0，当ν最小时h ν0=W 0，代入数值可得ν0≈8×1014Hz ，选项B 正确。
2.(2018·全国卷Ⅲ·T14)1934年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝核2713Al ，产生了第一个人工放射性核素X ：α＋2713Al n+X 。
X 的原子序数和质量数分别为()A.15和28B.15和30C.16和30D.17和31【命题意图】本题考查物理学史和α粒子、中子，以及核反应方程等知识。
意在引导学生关注重要的物理发现的过程。
【解析】选B 。
因为α粒子是42He 、中子是，所以根据反应方程式前后质量数、质子数相等得出427130213015He Al n X +→+。
故选B 。
3.(2018·北京高考·T1)在核反应方程41417278He+N O →+X 中，X 表示的是()A.质子B.中子C.电子D.α粒子 【解析】选A 。
设X 为：，根据核反应的质量数守恒：4+14=17+Z ，则Z=1。
电荷数守恒：2+7=8+A ，则A=1，即X 为，为质子，故选项A 正确，B 、C 、D 错误。
4.(2018·天津高考·T1)国家大科学工程——中国散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台，下列核反应中放出的粒子为中子的是()A ．147N 俘获一个α粒子，产生178O 并放出一个粒子 B ．2713Al 俘获一个α粒子，产生并放出一个粒子 C ．俘获一个质子，产生84Be 并放出一个粒子D ．俘获一个质子，产生32He 并放出一个粒子【解析】选B 。
2016年高考全国卷物理试题(含1卷,2卷,3卷共3套)word版带答案
绝密★启封前试题类型：全国 1 卷2016 年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试（物理）注意事项：1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置。
3.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。
4. 考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷二、选择题：本大题共 8 小题，每小题 6 分。
在每小题给出的四个选项中，第 14~17 题只有一项是符合题目要求，第 18~21 题有多项符合题目要求。
全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分。
有选错的得 0 分。
14.一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器A.极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B.极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C.极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变D.极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变15.现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。
质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。
若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的 12 倍。
此离子和质子的质量比约为A.11B.12C.121D.14416.一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻 R 1，R 2 和 R 3 的阻值分别为 3Ω，1Ω ，4Ω ，为理想交流电流表，U 为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。
当开关 S 断开时，电流表的示数为 I ；当 S 闭合时，电流表的示数为 4I 。
该变压器原、副线圈匝数比为A.2B.3C.4D.517.利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍，假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为A.1hB.4hC.8hD.16h18.一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D.质点单位时间内速率的变化量总是不变19.如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。
2016年新课标高考二轮全真模拟物理试卷(6-5)
2016年新课标高考二轮全真模拟物理试卷（6-5）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题(本大题共5小题，共30.0分)1.物理关系式不仅反映了物理量之间数量的关系，也确定了它们之间的单位关系．如关系式U=IR既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了V（伏）与A（安）和Ω（欧）的乘积等效．则引力常量G用国际单位制（简称SI）中的基本单位可等效表示为（）A.N⋅m3kg2B.m3kg⋅s2C.m3kg⋅s2D.m3kg⋅s2【答案】B【解析】解：由万有引力公式F=G m1m2r2变形得G=Fr2m1m2，所以引力常量G的单位可表示为N⋅m2 kg2=kg⋅m⋅m2kg2⋅s2=m3kg⋅s2，故B正确．故选：B单位制包括基本单位和导出单位，规定的基本量的单位叫基本单位，由物理公式推导出的但为叫做导出单位，根据万有引力公式求解即可．物理公式不仅确定了各个物理量之间的关系，同时也确定了物理量的单位之间的关系，根据物理公式来分析物理量的单位即可．2.如图所示，图甲为质点a和b做直线运动的位移-时间（x-t）图象，图乙为质点c和d做直线运动的速度-时间（v-t）图象，由图可知（）A.若t1时刻a、b两质点第一次相遇，则t2时刻两质点第二次相遇B.若t1时刻c、d两质点第一次相遇，则t2时刻两质点第二次相遇C.t1到t2时间内，四个质点中只有b和d两个质点的运动方向发生改变D.t1到t2时间内，四个质点中只有b和d两个质点做了变速运动【答案】A【解析】解：A、由题图可知，t1和t2时刻a、b两个质点的位移均相同，若t1时刻为第一次相遇，则t2时刻为第二次相遇，故A正确；B、若t1时刻c、d两质点第一次相遇，t1到t2时间内，c、d两质点的位移不同，因此t2时刻两质点不可能相遇，故B错误；C、t1到t2时间内，只有b质点的运动方向发生改变，故C错误；D、t1到t2时间内，b、c、d三个质点的速度都发生了变化，做变速运动，故D错误．故选：A在位移-时间图象中，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，斜率表示速度，图象的交点表示位移相等；在速度-时间图象中，斜率表示加速度，图象与时间轴围成的面积表示位移．由此分析两质点的运动情况．要求同学们能根据图象读出有用信息，注意位移-时间图象和速度-时间图象的区别，从斜率、面积等数学角度来理解其物理意义．3.2013年6月13日，“神舟十号”飞船与“天宫一号”目标飞行器在离地面343km 的圆轨道上成功进行了我国第5次载人空间交会对接，在进行对接前，“神舟十号”飞船在比“天宫一号”目标飞行器较低的圆形轨道上飞行，这时“神舟十号”飞船的速度为v 1，“天宫一号”目标飞行器的速度为v 2，“天宫一号”目标飞行器运行的圆轨道和“神舟十号”飞船运行圆轨道最短距离为h ，由此可求得地球的质量为（ ） A.ℎv 12v 22G(v 12+v 22) B.ℎv 1v 2G(v 1−v 2) C.ℎv 12v 22G(v 12−v 22) D.ℎv 1v 2G(v 1+v 2)【答案】C【解析】解：设“神舟十号”飞船的轨道半径为r ，质量为m ，则“天宫一号”目标飞行器轨道半径为r +h ，质量为m ′；由万有引力提供向心力：GMm r 2=mv 12rGMm′(r +ℎ)2=m′v 22r +ℎ联立解得：M=ℎv 12v 22G(v 12−v 22) 故选：C“天宫一号”目标飞行器运行的圆轨道和“神舟十号”飞船运行圆轨道最短距离为h ，即说明两轨道半径的差为h ，对于每个飞行器，都有万有引力提供向心力，由牛顿第二定律列方程求解即可解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，能够根据题意选择恰当的向心力的表达式，整理出地球质量的表达式．4.水平地面x O y 上有一沿x 正方向做匀速运动的传送带，运动速度为v 1=3m /s ，传送带上有一质量为m =1kg 的正方体随传送带一起运动，当物体运动到y O z 平面时遇到一阻挡板C ，阻止其继续向x 轴正方向运动．物体与传送带间的动摩擦因数μ1=0.5，物体与挡板之间的动摩擦因数μ2=0.2．若要使物体沿y 轴正方向以v 2=4m /s 匀速运动，所加外力大小为（ ）A.1NB.4.6NC.5ND.6N【答案】B【解析】解：x O y 对物体的摩擦力f 1，如图1中所示，物体沿y 轴正向匀速运动时受力如图2所示：传送带对物块的摩擦力：f 1=μ1mg ，挡板对物体的支持力：N 2=f 1sin θ，挡板对物体的摩擦力：f2=μ2N2=μ2μ1mgsinθ，又sinθ=35，所以：F=f2+f1cosθ=4.6N．故选：B作出xoy平面对物块的摩擦力示意图，以及物块沿y轴方向做匀速运动时的受力分析图，结合几何知识，通过共点力平衡求出压力的大小，再对物块根据共点力平衡条件列式求解外力大小．解决本题的关键能够正确地受力分析，根据共点力平衡进行求解，得出传送带对物块摩擦力的方向是解决本题的关键．5.如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制（Ⅰ为细导线）．两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面．运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界．设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2，在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2．不计空气阻力，则（）A.v1＜v2，Q1＜Q2B.v1=v2，Q1=Q2C.v1＜v2，Q1＞Q2D.v1=v2，Q1＜Q2【答案】D【解析】解：由于从同一高度下落，到达磁场边界时具有相同的速度v，切割磁感线产生感应电流同时受到磁场的安培力为：F=B2l2vR，由电阻定律有：R=ρ4lS（ρ为材料的电阻率，l为线圈的边长，S为单匝导线横截面积）所以下边刚进入磁场时所受的安培力为：F=B2lvS 4ρ此时加速度为：a=g−Fm将线圈的质量m=ρ0S•4l（ρ0为材料的密度）代入上式，所以得加速度为：a=g−B2v 16ρρ0经分析上式为定值，线圈Ⅰ和Ⅱ同步运动，落地速度相等v1=v2由能量守恒可得：Q=mg(ℎ+H)−12mv2（H是磁场区域的高度）Ⅰ为细导线m小，产生的热量小，所以Q1＜Q2．正确选项D，选项ABC错误．故选：D．两矩形线圈进入磁场之前，均做自由落体运动，因下落高度一致，所以两线圈会以同样的速度进入磁场，由法拉第电磁感应定律可求出进入磁场边界时的感应电动势，从而表示出受到磁场的安培力．由电阻定律表示出两线圈的电阻，结合牛顿运动定律表示出加速度，可分析出加速度与线圈的粗细无关，从而判断出两线圈运动一直同步，得出落地速度相同的结论．因最终落地速度大小相同，由能量的转化与守恒可知，损失的机械能（转化为了内能）与线圈的质量有关，从而判断出产生的热量大小．此题的分析首先要进行分段，即为进入磁场之前和进入磁场之后，在进入磁场之前，两线圈均做自由落体运动．当线圈的一边进入磁场后，开始受到安培力的作用，此时在竖直方向上还受到重力作用；当线圈的上下两边都进入磁场，通过线圈的磁通量不再发生变化，就不会再有安培力，线圈就会只在重力作用下运动直至落地．二、多选题(本大题共3小题，共18.0分)6.图甲为一台小型发电机构造示意图，内阻r=5.0Ω，外电路电阻R=95Ω，电路中其余电阻不计．发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n=100．转动过程中穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按正弦规律变化，如图乙所示，则（）A.t=3.14×10-2s时，该小型发电机的电动势为零B.该小型发电机的电动势的最大值为200 VC.电路中电流最大值为2 AD.串联在外电路中的交流电流表的读数为2 A【答案】BC【解析】解：A、t=3.14×10-2s时，磁通量Φ的变化率最大，该小型发电机的电动势有最大值，故A错误；B、从Φ-t图线可以看出，Φmax=1.0×10-2W b，T=3.14×10-2s，ω=2πT，感应电动势的最大值E max=nωΦmax=100×2π3.14×10−2×1×10-2=200V，故B正确；C、电路中电流最大值I max=E maxR+r =200100=2A，故C正确；D、交流电流表读数是交变电流的有效值，即I=max√2=√2=1.4A，故D错误．故选：BC首先知道给出的是磁通量与时间的变化关系，利用图象读出周期求出角速度；再利用电动势的最大值公式求出峰值、有效值，从而求出电流表的示数．本题考查对交流电的产生过程的理解，要注意明确磁通量的变化与交流电产生的关系，知道最大电动势与最大磁通量之间的关系．7.如图所示，A、B两个楔形物体叠放在一起，B靠在竖直墙壁上，在水平力F的作用下，A、B保持静止不动，增大F，A、B仍保持静止不动，则增大F的过程中（）A.墙对B的摩擦力增大B.B对A的摩擦力增大C.A对B的正压力增大D.A对B的作用力增大【答案】CD【解析】解：A、先对AB整体受力分析，由平衡条件知，竖直方向：f=G A+G B，因此当水平力F增大，墙壁对B的摩擦力仍不变，故A错误；B、若AB间不存在静摩擦力，则有：隔离B物体，必受重力、A对B的压力和墙面的弹力与静摩擦力作用；隔离A物体，受到重力、B对A的支持力和外力F，三个力作用，均能处于平衡；若AB间存在静摩擦力，则有：A受四个力，B受五个力，仍能处于平衡；因此当F增大过程中，A对B的正压力增大，即A对B的作用增大，故B错误，CD正确；故选：CD．先对AB整体受力分析，由平衡条件知，整体共受四个力作用，墙面对此有作用力；再分别隔离A、B受力分析，应用平衡条件分析即可．关键利用整体法并结合共点力平衡条件得到B物体与墙间不存在弹力，注意AB间是否存在静摩擦力是解题的关键．8.两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在y轴上的O、M两点，若规定无穷远处的电势为零，则在两电荷连线上各点的电势φ随y变化的关系如图6所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则（）A.q1与q2带异种电荷B.A、N两点的电场强度大小为零C.从N点沿y轴正方向，电场强度大小先减小后增大D.将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功【答案】AD【解析】解：A、由图象可知，M点附近的电势为负值、O点附近的电势为正值，所以，q1与q2带异种电荷，故A正确B、A、N点的电势为零，但场强不为零（φ-y图象的斜率不为零），故B错误C、从N点沿y轴正方向，电场强度的大小先减小后增大再逐渐减小，故C错误D、将一正点电荷从N点移到D点，电势能先增后减，所以，电场力先做负功后做正功．故D正确．故选：ADφ-x图象的斜率等于电场强度E．根据两点电荷连线的电势高低的分布如图所示，由于沿着电场线电势降低，可知两点电荷的电性．根据功能关系分析电场力做功的正负解决本题的关键要掌握电场线方向和电势变化的关系，明确电场力做功的正负决定电势能的增加与否，注意图象斜率表示电场强度是解题的突破口五、多选题(本大题共1小题，共6.0分)13.下列关于热现象的说法正确的是（）A.小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力B.液体分子的无规则运动称为布朗运动C.热量不可能从低温物体传到高温物体D.分子间的距离增大时，分子势能可能减小E.一定质量的理想气体，如果压强不变、体积增大，那么它一定从外界吸热【答案】ADE【解析】解：A、小草上的露珠由于液体表面张力的作用而呈球形，故A正确；B、布朗运动是指液体中悬浮固体小颗粒的运动，不是液体分子的运动，故B错误；C、关键热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传递到高温物体，但引起其他变化时，可以从低温物体传递到高温物体，如开动冰箱的压缩机可以使热量从低温物体传递到高温物体，故C错误；D、当分子间距小于r0时，分子力表现为斥力，随着分子间距的增大，分子势能减小，故D正确；E、根据理想气体状态方程可知，一定质量的理想气体压强不变、体积增大，温度一定升高，因此内能增加；体积增大则对外做功，根据△U=W+Q可知，气体一定吸收热量，故E正确．故选：ADE小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用；布朗运动是指液体中悬浮固体小颗粒的运动，是由于液体分子无规则运动时撞击的不平衡引起的；热量能从高温物体向低温物体传递，也能由低温物体传给高温物体．关键理想气体的状态方程分析气体的状态参量的变化，关键热力学第一定律分析是否吸收热量．本题全面考查了选修3-3中的基础知识，这些知识大都需要平时的记忆和积累，在平时注意加强记忆和练习，提高知识的应用能力．七、多选题(本大题共1小题，共4.0分)15.如图所示是一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度为v=2m/s，则（）A.x=0.5m处的质点的振动方程为y=5cos2πt（cm）B.波传播到x=20m处时，质点的起振方向沿y轴正方向C.图中质点a正沿y轴正方向运动D.图中质点a的振动周期为1sE.如果该波由水面传播到油面上后，波的频率会发生改变【答案】ACD【解析】解：A、由波动图象可知，波长λ=2.0m，则周期为T=λv =1.0s，ω=2πT=2π，振幅为A=5cm，所以x=0.5m处的质点的振动方程为y=5cos2πt（cm），选项A正确；B、波传播到任何位置，质点的起振方向都沿y轴方向向下，选项B错误；C、由于波沿x轴正方向传播，根据波的形成原理可知，图中质点a正沿y轴正方向运动，选项C正确；D、在波的传播过程中，所有质点的振动周期与波源相同，选项D正确；E、波的传播介质发生变化时，波的传播速度和波长会发生改变，而波的频率不变，选项E错误．故选：ACD由图读出振幅和波长，由波速公式求出周期，由ω=2πT求出角频率ω．即可写出x=0.5m处质点的振动函数表达式．根据时间与周期的关系求解质点通过的路程．解决本题的关键知道波速、波长、周期以及解频率的关系，理解波的周期性，以及知道质点在一个周期内的路程等于4倍的振幅．从而进行解题．三、实验题探究题(本大题共2小题，共15.0分)9.某同学利用图甲所示装置进行探究恒力做功与物块动能变化的关系的实验，水平桌面上放上小物块，适当重物牵引下运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上．通过实验得到如图乙所示的纸带，纸带上0点为物块运动起始时刻打的点，选取时间间隔0.1s ，实验时物块的质量为0.50kg ，力传感器测得物块受到的拉力为1.98N ，测得（g 取9.80）m /s 2）（1）物块减速运动过程中加速度的大小为a = ______ m /s 2；动摩擦因数为 ______ ．（2）物块从O 到D ，所受合力做的功为W= ______ J ；动能变化量△E k = ______ J （保留三位有效数字）【答案】1.96；0.2；0.251；0.250【解析】解：（1）由图可知F 到P 物体做减速运动，加速度大小为：a =△x T 2=0.0864−0.06680.01=1.96m /s 2；由牛顿第二定律可得：f =ma =μmg解得：μ=a g =1.969.8=0.2；（2）OD 过程合外力为：F=1.98-μmg =1.98-0.2×0.5×9.8=1.00N ；做功为：W=FL=1.00×（0.1604+0.0901）=0.251J ；D 点的速度为：v D =x t =0.0901+0.10990.2=1m /s ； 动能的变化量为：△E K =12mv D 2=120.5×1=0.250J ；故答案为：（1）1.96；0.2；（2）0.251；0.250（1）分析纸带，找出减速过程，由△x =at 2可求得加速度，再由牛顿第二定律可求得动摩擦因数；（2）通过受力分析明确合力大小，再由牛顿第二定律可求得合外力的功；再平均速度公式可求得平均速度，由动能的表达式求得动能．本题考查验证动能定理的实验，要注意明确实验方法和原理，然后才能找出正确的数据处理方法．10.某同学使用了如下器材：电源E （电动势12V ）；电压表V （量程为15V ，内阻约15K Ω）电流表A （量程100m A ，内阻约10Ω）；滑动变阻器（最大电阻为50Ω）；单刀单掷开关；导线若干．测出了一个小灯泡的伏安特性曲线如图1甲所示，已知小灯泡的额定电压为12V ．（1）请在图1乙的虚线方框中画出此实验电路．（2）根据设计的电路图在图2的实物上连线．（3）由小灯泡的伏安特性曲线可知小灯泡的额定功率为P额= ______ W，小灯泡电阻的变化特性为______ ．【答案】1.2；灯泡电阻随电压升高而增大（或随温度升高而增大；或电压越高时电阻增大越快）【解析】解：（1）由I-U图象知电压与电流从零调，滑动变阻器应用分压式接法，小灯泡电阻远小于电压表内阻，电流表应用外接法，电路图如图所示（2）根据设计的电路图在图中的实物上连线如图所示（3）由小灯泡的伏安特性曲线可读出当U=12V时，I=100m A，由P=UI得小灯泡的额定功率为P=12×0.1W=1.2W；有I-U图象可知：灯泡电阻随电压升高而增大（或随温度升高而增大；或电压越高时电阻增大越快）故答案为（1）电路图如图所示；（2）实物图连接如图所示；（3）1.2，灯泡电阻随电压升高而增大（或随温度升高而增大；或电压越高时电阻增大越快）．若电流或电压从零调时滑动变阻器应用分压式接法，若待测电阻阻值远小于电压表内阻时，电流表应用外接法接法．用伏安法做电学实验时，有电流表内接与外接之分，用滑动变阻器时就有分压与限流之分，要掌握接法的选择方法．四、计算题(本大题共2小题，共32.0分)11.如图，一质量为m=1kg的“”形木板放置在水平面上，木板上表面光滑，槽内长度为l=0.32m，木板与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，一质量与木板相同、可视为质点的小物块紧靠左端停在木板上，现对木板施加一向右的水平推力F=8N，推动木板从静止开始向右运动，当木板运动的距离为d=1m时，立刻撤去推力F，求：（1）在推动木板的过程中，木板对物块做的功；（2）物块从木板左端运动到木板右端的时间．【答案】解：（1）在推动木板的过程中，将木板和物块作为一个整体，由动能定理得（F-2μmg）d=1×2mv22代入数据得v=2m/s对物块，由动能定理知物块动能增加量等于木板对物块所做的功mv2=2J则知木板对物块做的功W=12（2）假设物块到达右端时木板未停止运动，则物块做匀速直线运动，x2=vt木板做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得：2μmg=max1=vt-1at22由几何关系有x2-x1=l联立代入数据得t=0.4s撤去推力到木板停止运动的时间为t′=va代入数据得t′=0.5s＞0.4s假设成立．答：（1）在推动木板的过程中，木板对物块做的功是2J．（2）物块从木板左端运动到木板右端的时间是0.4s．【解析】（1）在推动木板的过程中，先将木板和物块作为一个整体，由动能定理求得撤去F时的速度，再对物块，运用动能定理列式，可求得木板对物块做的功．（2）可采用假设法研究木板的运动情况．假设物块到达右端时木板未停止运动，撤去F后物块做匀速直线运动，木板做匀减速直线运动，由牛顿第二定律求木板的加速度，再由位移关系和位移时间公式列式求出时间．解决本题时，要灵活选取研究对象，采用整体法和隔离法结合求整体的速度和木板对物块的做功．当两者有相对运动时，判断木板是否停止运动是关键．12.如图所示，在xoy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场．现有一粒子源处在坐标为（0，L）M点能以垂直与电场方向不断发射质量为m、电量为+q、速度为v0的粒子（重力不计），粒子进入磁场后最后又从x轴上坐标为（3L，0）处的P点射入电场，其入射方向与x轴成45°角．求：（1）粒子到达P 点时的速度v ；（2）匀强电场的电场强度E 和匀强磁场的磁感应强度B ；（3）粒子从M 点运动到P 点所用的时间t ．【答案】解：（1）粒子运动轨迹如图所示．设粒子在P 点速度为v ， 根据对称性可知v 0=vcos 45°， 解得：v =√2v 0（2）粒子由M 点运动到P 点的过程中，由动能定理得：qEL =12mv 2−12mv 02 解得E=mv 022qL 水平方向的位移为x OQ =v 0t 1竖直方向的位移为L =v 02t 1，可得x OQ =2L ，x QP =L由x QP =2R cos 45°，故粒子在OQ 段圆周运动的半径R=√22L 粒子在磁场中：qvB =m v 2R， 联立解得：B =2mv 0qL（3）在Q 点时，v y =v 0tan 45°=v 0设粒子从M 到Q 所用时间为t 1，在竖直方向上有t 1=L v 02=2L v 0 粒子从Q 点运动到P 所用的时间为：t 2=πL4v 0 则粒子从M 点运动到P 点所用的时间为t 总=t 1+t 2=2Lv 0+πL 4v 0=(8+π)L 4v 0【解析】（1）粒子带电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，根据对称性可以求出速度；（2）粒子由M 点运动到P 点的过程中，由动能定理可以求出电场强度，根据几何关系可以求出半径，再根据圆周运动的向心力公式可以求出磁场强度；（3）分别求出粒子在磁场和电场中运动的时间，时间之和即是总时间．本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题，要求同学们能正确分析粒子的受力情况，再通过受力情况分析粒子的运动情况，熟练掌握圆周运动及平抛运动的基本公式，难度较大．六、计算题(本大题共1小题，共9.0分)14.如图所示，水平放置一个长方体的封闭气缸，用无摩擦活塞将内部封闭气体分为完全相同的A 、B 两部分．初始时两部分气体压强均为p、热力学温度均为T．使A的温度升高△T而保持B部分气体温度不变．则A 部分气体的压强增加量为多少？【答案】解：设温度升高后，AB压强增加量都为△p，升高温度后体积V A，由理想气体状态方程得：pVT =(p+△p)V AT+△T，对B部分气体，升高温度后体积V B，由玻意耳定律得：p V=（p+△p）V B，两部分气体总体积不变：2V=V A+V B，解得：△p=p△T2T；答：A部分气体的压强增加量为p△T2T．【解析】A、B两部分气体总体积不变、它们的压强相等，对A部分气体根据理想气体状态方程列方程，对B部分气体应用玻意耳定律列方程，然后求出A部分气体压强的增加量．本题是连接体问题，对连接体问题应分别对各部分气体应用相关实验定律或理想气体状态方程列方程、找出各部分气体间的关系即可正确解题．八、计算题(本大题共1小题，共10.0分)16.如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图，其折射率n=√62，四边形ABOD为一矩形，圆弧CD为半径为R的四分之一圆周，圆心为O，光线从AB面上的某点入射（图中未画出），它进入棱镜后射在BC面上的O点，且恰好在这一点以临界角发生全反射，求：①光线在该棱镜中传播的速度大小v（已知光在真空中的传播速度c=3.0×108m/s）；②光线从AB面上入射时的入射角．【答案】解：①光在材料中的速度：v=cn=√6×108m/s高中物理试卷第11页，共13页②光路图如图所示．设光线从AB面上入射时的入射角为θ1，折射角为θ2．光线在BC面上恰好发生全反射，入射角等于临界角Csin C=1n ，cos C=√n2−1n光线在AB界面上发生折射，折射角为：θ2=90°-C由几何关系得：sinθ2=cos C，由折射定律得：n=sinθ1sinθ2联立各式解得：θ=45°答：①光线在该棱镜中传播的速度大小是√6×108m/s②光线从AB面上入射时的入射角是45°【解析】（1）光线在该棱镜中传播的速度为v=cn．（2）画出光路图，由几何知识得到折射角θ2与临界角C的关系，由折射定律sinθ1sinθ2=n得到折射角与折射率的关系，结合sin C=1n求出入射角．本题的突破口是“光线进入棱镜后恰好以临界角射在BC面上的O点”根据全反射临界角公式由sin C=1n 、折射定律sinθ1sinθ2=n和光速公式v=cn相结合进行处理．九、填空题(本大题共1小题，共4.0分)17.太阳向外辐射的能量主要来自于其内部的氢核聚变反应．其反应过程可简化为4个氢核（ 11H）聚变成氦核（ 24H e），同时放出2个正电子（ 10e）和2个中微子（νe），则该氢核聚变的核反应方程式为______ ．研究表明，银河系的年龄约为t=3.8×1017s，每秒钟银河系产生的能量约为P=1×1037J，现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应，则银河系中氦的含量约为______ （最后结果保留一位有效数字）（银河系质量为M=3×1041kg，氦核质量为mα=6.6443×10-27kg，一次氢核聚变反应所释放的能量为△E=4.14×10-12J）．【答案】4 11H→ 24H e+2 10e+2νe；2%【解析】解：根据质量数与质子数守恒，则有，氢核聚变的核反应方程式为：4 11H→ 24H e+2 10e+2νe．银河系中产生的总能量E=P t，代入数据可得：E=3.8×1054J，一次氢核聚变反应所释放的能量为：△E=4.14×10-12J，所以银河系中氦核的数量为：n=E△E=9.18×1065个，每个氦核质量为：mα=6.6443×10-27kg，所以银河系中氦核的总质量为：m=nmα=6.1×1039kg，而银河质量为：M=3×1041kg，所以银河系中氦的含量约为：mM×100%=2%．高中物理试卷第12页，共13页故答案为：4 11H→ 24H e+2 10e+2νe，2%．根据质量数与质子数守恒，即可书写核反应方程；根据公式E=P t求得产生总能量，再根据次氢核聚变反应所释放的能量，从而求得氦核数量，最后依据每个氦核质量，求得氦核总质量，从而即可求解．考查核反应方程的书写规律，掌握如何建立正确的物理模型是解题的关键，注意求出银河系中氦核的数量是重点．十、简答题(本大题共1小题，共8.0分)18.如图所示，在光滑的水平地面上，质量为M的足够长木板和质量为m的小木块（可看作质点）一起以共同的速度v0向右匀速滑行，与右边的竖直墙壁发生碰撞后木板以原速率返回．若小木块与长木板间的动摩擦因数为μ，M＞m，试求小木块在长木板上相对长木板滑行的时间．【答案】解：设木块和木板最后的共同速度为v，木板与墙壁碰撞后，以向右为正方向，由动量守恒定律有：M v0-mv0=（M+m）v以向左的方向为正方向，设碰撞后经时间t木块与木板具有共同速度，由动量定理可得：μmgt=mv-（-mv0）由以上两式可得：t=2Mv0μg(M+m)．答：小木块在长木板上相对长木板滑行的时间为2Mv0μg(M+m)．【解析】木块与木板组成的系统动量守恒，应用动量守恒定律求出共同速度，然后应用动量定理可以求出时间．本题考查了动量守恒定律与动量定理的应用，分析清楚物体运动过程是正确解题的关键，应用动量守恒定律与动量定理可以解题，解题时要注意正方向的选择．高中物理试卷第13页，共13页。
2016年高考真题：物理(全国卷2)含答案【精选文档】
2016年高考真题：物理（全国卷2）二、选择题：本大题共8小题，每小题6分。
在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项是符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分。
有选错的得0分.14。
质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。
用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示。
用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中A. F逐渐变大，T逐渐变大B。
F逐渐变大，T逐渐变小C. F逐渐变小，T逐渐变大D. F逐渐变小,T逐渐变小15。
如图，P为固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆。
带电粒子Q在P的电场中运动.运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点。
若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c 点的加速度大小分别为a a、a b、a c,速度大小分别为v a、v b、v c，则A。
a a〉a b〉a c,v a>v c〉v b B。
a a>a b〉a c，v b>v c〉v aC。
a b〉a c>a a，v b〉v c〉v a D。
a b〉a c〉a a,v a〉v c〉v b16. 小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。
将两球拉起，使两绳均被水平拉直,如图所示。
将两球由静止释放.在各自轨迹的最低点，A。
P球的速度一定大于Q球的速度B. P球的动能一定小于Q球的动能C。
P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力D。
P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度17. 阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E (内阻可忽略)连接成如图所示电路。
开关S 断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为Q1，；闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q2。
Q1与Q2的比值为A 。
52 B. 21 C. 53 D 。
3218。
一圆筒处于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示。
2016届高考物理二轮复习讲练测专题18近代物理初步(练)(原卷版)
2016高三二轮复习之讲练测之练案【新课标版物理】1．【2015·上海·11】某光源发出的光由不同波长的光组成，不同波长的光的强度如图所示，表中给出了一些材料的极限波长，用该光源发出的光照射表中材料A．仅钠能产生光电子B．仅钠、铜能产生光电子C．仅铜、铂能产生光电子D．都能产生光电子2．【2015·福建·30（1）】下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是。
A．射线是高速运动的电子流B．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D．的半衰期是5天，100克经过10天后还剩下50克3．【2015·山东·39（1）】发生放射性衰变为，半衰期约为5700年。
已知植物存活其间，其体内与的比例不变；生命活动结束后，的比例持续减少。
现通过测量得知，某古木样品中的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。
下列说法正确的是_____。
（双选，填正确答案标号）a．该古木的年代距今约为5700年b．、、具有相同的中子数c．衰变为的过程中放出β射线d．增加样品测量环境的压强将加速的衰变4．【2015·上海·6】经过一系列衰变和衰变后变成，则比少A．16个中子，8个质子B．8个中子，16个质子C．24个中子，8个质子D．8个中子，24个质子5．【2015·全国新课标Ⅱ·35（1）】实物粒子和光都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是。
（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）A．电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样B．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C．人们利慢中子衍射来研究晶体的结构D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构E．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关1．【2016•甘肃省兰州一中高三12月月考】（6分）下列说法正确的是_____（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。
专题18 近代物理-决胜2016年高考全国名校试题物理分项汇编(江苏特刊)(解析版)
一、单项选择题1.【2015·南京、盐城市高三年级第二次模拟考试】（4分）下列说法正确的是___________ A ．放射性元素的半衰期随温度升高而减小 B ．光和电子都具有波粒二象性C ．α粒子散射实验可以估算出原子核的数量级为1010-mD ．原子核的结合能越大，原子核越稳定 【答案】B考点：本题考查半衰期、波粒二象性、散射实验、比结合能2.【2015·淮安市高三第五次调研测试物理试题】下列说法正确的是____________ A ．β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流B ．一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，最多能产生3个不同频率的光子C ．用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期D ．原子核经过衰变生成新核，则新核的质量总等于原核的质量 【答案】C 【解析】试题分析：β衰变的电子是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子，A 错误；一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，最多产生两种不同频率的光子，但是若是大量氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，最多可产生3种不同频率的光子，B 错误；原子核的半衰期与外界因素无关，C 正确；原子核经过衰变生成新核，需要释放出射线，质量减小，D 错误； 考点：考查了原子衰变，氢原子跃迁3.【2015·江苏省扬州中学高三物理开学考试】下列说法中正确的是 。
A ．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大B ．查德威克发现中子的核反应是：nC He Be 101264294+→+C ．β衰变说明了β粒子（电子）是原子核的组成部分D ．“探究碰撞中的不变量”的实验中得到的结论是碰撞前后两个物体mv 的矢量和保持不变 【答案】BD 【解析】试题分析：不可见光的频率不一定比可见光的频率大，则用不可见光照射金属不一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大．故A 错误．查德威克发现中子的核反应是：n C He Be 101264294+→+，故选项B 正确；β衰变中的β粒子（电子）是原子核内的中子转化为质子时产生的，选项C 错误；“探究碰撞中的不变量”的实验中得到的结论是碰撞前后两个物体mv 的矢量和保持不变，选项D 正确；故选BD. 考点：光电效应；中子的发现；探究碰撞中的不变量的实验.4.【2015·南通市高三第一次调研测试】钍23490Th 具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤23491Pa ，同时伴随有γ射线产生，其方程为2342349091Th Pa x →+，钍的半衰期为24天．则下列说法中正确的是 ．A ．x 为质子B ．x 是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的C ．γ射线是镤原子核放出的D ．1g 钍23490Th 经过120天后还剩0.2g 钍 【答案】B考点：原子核的衰变二、多项选择题1.【2015·苏锡常镇四市高三教学情况调研（一）】在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能发生光电效应现象．对于这两个过程，下列四个物理量中，一定不同的是 ▲ （A ）单位时间内逸出的光电子数 （B ）反向截止电压 （C ）饱和光电流 （D ）光电子的最大初动能【答案】BD 【解析】试题分析：单位时间内逸出的光电子数以及饱和电流由光照强度决定，所以可能相同，故A 、C 错误；根据光电效应方程c eU W h +=0υ可知，入射光的频率不同，反向截止电压不同，再根据C k eU E =知光电子的最大初动能也不同，所以B 、D 正确。
【大高考】(全国通用)2016届高考物理 专题十八 近代物理初步课件
MeV
热核反应 使核发生聚变需要几百万度以上的高温,因此聚变又叫_________.
2.核反应的四种类型
类 型 自发 自发
17
可控性
核反应方程典例
238 90 2 92 U―→___________
α 衰变 衰变 β 衰变
234
Th＋4He
235 1 144 89 1 3 0n. 92 U＋0n―→ 56 Ba＋36Kr＋__
由重核裂变产生的中子使裂变反应能持续地进行的过程称为链式 反应,发生链式反应的条件是：裂变物质的体积大于等于 ________临界体积. 裂变的应用：原子弹、核反应堆.
质量较大 的核的反应过程.如： (2)轻核聚变:聚变是两个轻核结合成_________
强度 无关，只随入射光频率的 (2)光电子的最大初动能与入射光的_____ 增大 增大而_____. 几乎是瞬时 的，一般不超过10－9s. (3)光电效应的发生___________ (4)当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的强度与入射光的
正比 强度成_____.
【易错防范】
(1)光电效应中的“光”指的是可见光.( × ) (2)只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应.( × ) (3)光电子不是光子.( × ) (4)入射光的强度相同，入射光的频率不一定相同.( √ )
质量和要小Δm，这就是质量亏损.由质量亏损可求出释放的核能ΔE Δmc2 ＝_______.
【易错防范】 (1)核力是弱相互作用，作用力很小.( × ) (2)爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量，它们之间可以相 互转化.( × )
知识点九
裂变反应和聚变反应、裂变反应堆、核反应方程
2016高考物理(全国通用)二轮专题配套练习五年高考真题专题九磁场Word版含答案
考点一磁场、磁场力1．(2015·新课标全国Ⅱ,18，6分)(难度★★)(多选)指南针是我国古代四大发明之一．关于指南针，下列说法正确的是()A．指南针可以仅具有一个磁极B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时指南针不偏转解析指南针不可以仅具有一个磁极，故A错误；指南针能够指向南北，说明地球具有磁场，故B正确；当附近的铁块磁化时，指南针的指向会受到附近铁块的干扰，故C正确；根据安培定则，在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时会产生磁场，指南针会偏转与导线垂直，故D 错误．答案BC2．(2015·海南单科，1，3分)(难度★★)如图，a是竖直平面P上的一点，P前有一条形磁铁垂直于P，且S极朝向a点，P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平面内向右弯曲经过a点．在电子经过a点的瞬间，条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向()A．向上B．向下C．向左D．向右解析条形磁铁的磁感线在a点垂直P向外，电子在条形磁铁的磁场中向右运动，由左手定则可得电子所受洛伦兹力的方向向上，A正确．答案 A3. (2015·江苏单科，4，3分)(难度★★)如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度．下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方．线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态．若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是()解析由题意知，处于磁场中的导体受安培力作用的有效长度越长，根据F ＝BIL知受安培力越大，越容易失去平衡，由图知选项A中导体的有效长度最大，所以A正确．答案 A4．(2014·新课标全国Ⅰ，15，6分)(难度★★)关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是()A．安培力的方向可以不垂直于直导线B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半解析由左手定则可知，安培力的方向一定与磁场方向和直导线垂直，选项A错、B正确；安培力的大小F＝BIL sin θ与直导线和磁场方向的夹角有关，选项C错误；将直导线从中点折成直角，假设原来直导线与磁场方向垂直，若折成直角后一段与磁场仍垂直，另一段与磁场平行，则安培力的大小变为原来的一半，若折成直角后，两段都与磁场垂直，则安培力的大小变为原来的22.因此安培力大小不一定是原来的一半，选项D错误．答案 B5．(2014·浙江理综,20，6分)(难度★★)(多选)如图1所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t＝0时刻起，棒上有如图2所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为I m，图1中I所示方向为电流正方向．则金属棒()A．一直向右移动B．速度随时间周期性变化C．受到的安培力随时间周期性变化D．受到的安培力在一个周期内做正功解析根据题意得出v-t图象如图所示,金属棒一直向右运动，A正确；速度随时间做周期性变化,B正确；据F安＝BIL及左手定则可判定，F安大小不变，方向做周期性变化，则C项正确；F安在前半周期做正功，后半周期做负功，则D项错．答案ABC6．(2012·全国卷，18，6分)(难度★★★)如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等.关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是()A．O点处的磁感应强度为零B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D．a、c两点处磁感应强度的方向不同解析先根据安培定则可判断M、N两点处的直线电流在a、b、c、d、O各点产生的磁场方向如图所示，再利用对称性和平行四边形定则可确定各点(合) 磁场的方向．磁场叠加后可知，a、b、c、d、O的磁场方向均相同，a、b 点的磁感应强度大小相等,c、d两点的磁感应强度大小相等．所以只有C正确．答案 C7．(2012·天津理综，2，6分)(难度★★)如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是()A．棒中的电流变大，θ角变大B．两悬线等长变短，θ角变小C．金属棒质量变大，θ角变大D ．磁感应强度变大，θ角变小解析 对金属棒受力分析如图所示．由三力平衡的特点得tan θ＝BILmg ，故A正确，C 、D 错误；悬线的长度对θ角没有影响，B 错误．答案 A8．(2015·新课标全国Ⅰ，24，12分)(难度★★★)如图，一长为10 cm 的金属棒ab 用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小 为0.1 T ，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘．金属棒 通过开关与一电动势为12 V 的电池相连，电路总电阻为2 Ω.已知开关断开 时两弹簧的伸长量均为0.5 cm ；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长 量与开关断开时相比均改变了0.3 cm,重力加速度大小取10 m/s 2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量．解析 金属棒通电后，闭合回路电流I ＝U R ＝12 V2 Ω＝6 A导体棒受到的安培力大小为F ＝BIL ＝0.06 N由左手定则可判断知金属棒受到的安培力方向竖直向下 由平衡条件知：开关闭合前：2kx ＝mg 开关闭合后：2k (x ＋Δx )＝mg ＋F 代入数值解得m ＝0.01 kg答案 0.01 kg9. (2015·重庆理综，7,15分)(难度★★★)音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系 统的特殊电动机，如图是某音圈电机的原理示意图，它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成,线圈边长为L，匝数为n，磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下，大小为B，区域外的磁场忽略不计．线圈左边始终在磁场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度始终相等，某时刻线圈中电流从P流向Q，大小为I.(1)求此时线圈所受安培力的大小和方向；(2)若此时线圈水平向右运动的速度大小为v，求安培力的功率．解析(1)对线圈前后两边所受安培力的合力为零，线圈所受的安培力即为右边所受的安培力，由安培力公式得F＝nBIL①由左手定则知方向水平向右(2)安培力的功率为P＝F·v②联立①②式解得P＝nBIL v③答案(1)nBIL方向水平向右(2)nBIL v10．(2015·浙江理综，24，20分)(难度★★★)小明同学设计了一个“电磁天平”，如图1所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡．线圈的水平边长L＝0.1 m，竖直边长H＝0.3 m，匝数为N1.线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度B0＝1.0 T，方向垂直线圈平面向里．线圈中通有可在0～ 2.0 A范围内调节的电流I.挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使天平平衡，测出电流即可测得物体的质量．(重力加速度取g＝10 m/s2)图1 图2(1)为使电磁天平的量程达到0.5 kg ，线圈的匝数N 1至少为多少？(2)进一步探究电磁感应现象，另选N 2＝100匝、形状相同的线圈，总电阻R ＝10 Ω，不接外电流，两臂平衡．如图2所示，保持B 0不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B 随时间均匀变大，磁场区域 宽度d ＝0.1 m.当挂盘中放质量为0.01 kg 的物体时，天平平衡，求此时磁感 应强度的变化率ΔBΔt. 解析 (1)题中“电磁天平”中的线圈受到安培力 F ＝N 1B 0IL ①由天平平衡可知：mg ＝N 1B 0IL ② 代入数据解得：N 1＝25匝③ (2)由电磁感应定律得：E ＝N 2ΔΦΔt ＝N 2ΔB Δt Ld ④由欧姆定律得：I ′＝ER ⑤ 线圈受到的安培力F ′＝N 2B 0I ′L ⑥由天平平衡可得：m ′g ＝N 22B 0ΔB Δt ·dL 2R ⑦ 代入数据可得ΔBΔt ＝0.1 T/s ⑧答案 (1)25匝 (2)0.1 T/s考点二 带电粒子在匀强磁场中的运动1．(2015·新课标全国Ⅰ，14，6分)(难度★★)两相邻匀强磁场区域的磁感应强度 大小不同、方向平行．一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重 力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的( ) A ．轨道半径减小，角速度增大 B ．轨道半径减小，角速度减小 C ．轨道半径增大，角速度增大 D ．轨道半径增大，角速度减小解析 由于速度方向与磁场方向垂直，粒子受洛伦兹力作用做匀速圆周运动， 即q v B ＝m v 2r ，轨道半径r ＝m vqB ，从较强磁场进入较弱磁场后，速度大小不变， 轨道半径r 变大，根据角速度ω＝v r ＝qBm 可知角速度变小，选项D 正确．答案 D2．(2015·新课标全国Ⅱ,19，6分)(难度★★★)(多选)有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ， Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k 倍．两个速率相同的电子分别在两磁场区域做 圆周运动．与Ⅰ中运动的电子相比，Ⅱ中的电子( )A ．运动轨迹的半径是Ⅰ中的k 倍B ．加速度的大小是Ⅰ中的k 倍C ．做圆周运动的周期是Ⅰ中的k 倍D ．做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等解析 设电子的质量为m ，速率为v ，电荷量为q ，设B 2＝B ，B 1＝kB 则由牛顿第二定律得： q v B ＝m v 2R ①T ＝2πR v ②由①②得：R ＝m vqB ，T ＝2πm qB所以R 2R 1＝k ，T 2T 1＝k根据a＝v2R，ω＝vR可知a2 a1＝1k，ω2ω1＝1k所以选项A、C正确，选项B、D错误．答案AC3．(2015·广东理综，16，4分)(难度★★★)在同一匀强磁场中，α粒子(42He)和质子(11H)做匀速圆周运动，若它们的动量大小相等，则α粒子和质子() A．运动半径之比是2∶1B．运动周期之比是2∶1C．运动速度大小之比是4∶1D．受到的洛伦兹力之比是2∶1解析α粒子和质子质量之比为4∶1，电荷量之比为2∶1，由于动量相同，故速度之比为1∶4；同一磁场，B相同．由r＝m vqB，得两者半径之比为1∶2；由T＝2πmqB,得周期之比为2∶1；由f洛＝q v B，得洛伦兹力之比为1∶2.故只有B正确．答案 B4．(2015·四川理综，7，6分)(难度★★★★)(多选)如图所示，S处有一电子源，可向纸面内任意方向发射电子，平板MN垂直于纸面，在纸面内的长度L＝9.1 cm，中点O与S间的距离d＝4.55 cm，MN与SO直线的夹角为θ，板所在平面有电子源的一侧区域有方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B＝2.0×10－4 T.电子质量m＝9.1×10－31 kg,电量e＝－1.6×10－19 C，不计电子重力．电子源发射速度v＝1.6×106 m/s的一个电子，该电子打在板上可能位置的区域的长度为l，则()A．θ＝90°时，l＝9.1 cm B．θ＝60°时，l＝9.1 cm C．θ＝45°时，l＝4.55 cm D．θ＝30°时，l＝4.55 cm 解析电子在匀强磁场运动的轨道半径为R＝m vqB＝4.55 cm电子沿逆时针方向做匀速圆周运动,当θ＝90°时，竖直向下发射的粒子恰好打到N点，水平向右发射的粒子恰好打到M点，如图甲所示，故l＝L＝9.1 cm，A正确；当θ＝30°时，竖直向下发射的粒子，恰好打到N点，由几何关系知，另一临界运动轨迹恰好与MN相切于O点，如图乙所示，故粒子只能打在NO范围内，故l＝4.55 cm，D正确；进而可分析知当θ＝45°或θ＝60°时，粒子打到板上的范围大于ON小于NM,即4.55 cm＜l＜9.1 cm，故B、C 错误．答案AD5．(2014·新课标全国Ⅰ，16，6分)(难度★★★)如图，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出).一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O，已知粒子穿越铝板时,其动能损失一半，速度方向和电荷量不变，不计重力．铝 板上方和下方的磁感应强度大小之比为( )A ．2B. 2C ．1D.22解析 由题图可知，带电粒子在铝板上方的轨迹半径为下方轨迹半径的2倍； 由洛伦兹力提供向心力:q v B ＝m v 2R 得v ＝qBR m ；其动能E k ＝12m v 2＝q 2B 2R 22m ，故 磁感应强度B ＝2mE k q 2R 2，B 1B 2＝E k1E k2·R 2R 1＝22，选项D 正确．答案 D6．(2014·新课标全国Ⅱ,20，6分)(难度★★★)(多选)图为某磁谱仪部分构件的示 意图．图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中 运动的轨迹．宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子．当这些粒子从上部 垂直进入磁场时，下列说法正确的是( )A ．电子与正电子的偏转方向一定不同B ．电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同C ．仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子D ．粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小解析 在同一匀强磁场中，各粒子进入磁场时速度方向相同，但速度大小关 系未知．由左手定则可知电子与正电子进入磁场时所受沦伦兹力方向相反、 偏转方向必相反，故A 正确；因r ＝m vqB ，各粒子虽q 相同、但v 关系未知， 故m 相同、v 不同时轨迹半径不同,而当r 相同时只能表明m v 相同，不能确 定m 的关系，故B 错误,C 正确；由E k ＝12m v 2有r ＝2mE kqB ，可见当E k 越大时确定的粒子其轨迹半径越大，故D 错误．答案 AC7．(2014·安徽理综，18，6分)(难度★★★)“人造小太阳”托卡马克装置使用强 磁场约束高温等离子体，使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部，而不 与装置器壁碰撞．已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比，为约束更高温度的等离子体，则需要更强的磁场，以使带电粒子在 磁场中的运动半径不变．由此可判断所需的磁感应强度B 正比于( ) A.TB ．TC.T 3D ．T 2解析 等离子体在磁场中受到的洛沦兹力提供向心力，有 q v B ＝m v 2R ，得v ＝BqRm动能E k ＝12m v 2＝12 B 2q 2R 2m 由题意得E k ＝kT 故有：kT ＝B 2q 2R 22m得B ＝2kmq 2R 2T即B ∝T ，选项A 正确．答案 A8．(2013·新课标全国Ⅰ,18，6分)如图所示，半径为R 的圆是一圆柱形匀强磁场 区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外．一电荷量 为q (q ＞0)、质量为m 的粒子沿平行于直径ab 的方向射入磁场区域，射入点与ab 的距离为R2.已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°， 则粒子的速率为(不计重力)( )A.qBR 2mB.qBRmC.3qBR2mD.2qBR m解析 粒子运动的情景如图所示.由于入射点M 距离直径ab 为R /2，且入射方向MC 平行于ab ，所以∠MOC ＝60°.粒子射出磁场时，偏转角度为60°， 即∠MO ′B ＝60°.所以由几何关系知,粒子的轨迹半径r ＝R ，又r ＝m vqB .所以v＝qBRm ，B 正确．答案 B9．(2013·新课标全国Ⅱ，17，6分)(难度★★★)空间有一圆柱形匀强磁场区域， 该区域的横截面的半径为R ，磁场方向垂直于横截面．一质量为m 、电荷量 为q (q ＞0)的粒子以速率v 0沿横截面的某直径射入磁场,离开磁场时速度方向 偏离入射方向60°.不计重力，该磁场的磁感应强度大小为( )A.3m v 03qRB.m v 0qR C.3m v 0qRD.3m v 0qR解析 根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示，由几何关系可得，粒子运动 的半径r ＝3R ，根据粒子受到的洛伦兹力提供向心力可得，q v 0B ＝m v 20r ，解得，B ＝3m v 03qR ，A 项正确．答案 A10．(2013·广东理综，21，4分)(难度★★★)(多选)两个初速度大小相同的同种离 子a 和b ，从O 点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P 上．不计重力，下列说法正确的有( )A．a、b均带正电B．a在磁场中飞行的时间比b的短C．a在磁场中飞行的路程比b的短D．a在P上的落点与O点的距离比b的近解析由左手定则可判断粒子a、b均带正电,选项A正确；由于是同种粒子，且粒子的速度大小相等，所以它们在匀强磁场中做圆周运动的轨迹半径R＝m vqB相同，周期T＝2πmqB也相同，画出粒子的运动轨迹图可知，b在磁场中运动轨迹是半个圆周，a在磁场中运动轨迹大于半个圆周，选项A、D正确．答案AD11．(2013·安徽理综，15，6分)(难度★★)图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是()A．向上B．向下C．向左D．向右解析根据右手定则及磁感应强度的叠加原理可得，四根导线在正方形中心O点产生的磁感应强度方向向左，当带正电的粒子垂直于纸面的方向向外运动时，根据左手定则可知，粒子所受洛伦兹力的方向向下，B项正确．答案 B12．(2012·广东理综，15，4分)(难度★★★)质量和电荷量都相等的带电粒子M 和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示．下列表述正确的是()A．M带负电，N带正电B．M的速率小于N的速率C．洛伦兹力对M、N做正功D．M的运行时间大于N的运行时间解析由左手定则可判断出M带负电,N带正电，选项A正确；由半径公式r＝m vqB知：在m、q、B相同的情况下,半径大的M速度大，选项B错误；洛伦兹力与速度始终垂直，永不做功，选项C错误；由周期公式T＝2πmqB知二者的周期相同，选项D错误．答案 A13．(2015·浙江理综，25，22分)(难度★★★★)使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出,离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等．质量为m，速度为v的离子在回旋加速器内旋转，旋转轨道是半径为r的圆，圆心在O点，轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为B.为引出离子束，使用磁屏蔽通道法设计引出器．引出器原理如图所示，一对圆弧形金属板组成弧形引出通道，通道的圆心位于O′点(O′点图中未画出)．引出离子时，令引出通道内磁场的磁感应强度降低，从而使离子从P点进入通道，沿通道中心线从Q点射出．已知OQ长度为L，OQ与OP的夹角为θ.(1)求离子的电荷量q 并判断其正负；(2)离子从P 点进入，Q 点射出，通道内匀强磁场的磁感应强度应降为B ′，求 B ′；(3)换用静电偏转法引出离子束，维持通道内的原有磁感应强度B 不变，在内 外金属板间加直流电压，两板间产生径向电场，忽略边缘效应．为使离子仍 从P 点进入，Q 点射出，求通道内引出轨迹处电场强度E 的方向和大小． 解析 (1)离子做圆周运动Bq v ＝m v 2r ①q ＝m vBr ，根据左手定则可判断离子带正电荷②(2)离子进入通道前、后的轨迹如图所示O ′Q ＝R ，OQ ＝L ，O ′O ＝R －r 引出轨迹为圆弧，B ′q v ＝m v 2R ③ R ＝m vqB ′④ 由余弦定理得R 2＝L 2＋(R －r )2＋2L (R －r )cos θ解得R ＝r 2＋L 2－2rL cos θ2r －2L cos θ⑤故B ′＝m vqR ＝m v （2r －2L cos θ）q （r 2＋L 2－2rL cos θ）⑥ (3)电场强度方向沿径向向外⑦引出轨迹为圆弧Bq v －Eq ＝m v 2R ⑧解得E ＝B v －m v 2（2r －2L cos θ）q （r 2＋L 2－2rL cos θ）⑨答案 (1)m vBr 正电荷 (2)m v （2r －2L cos θ）q （r 2＋L 2－2rL cos θ）(3)B v －m v 2（2r －2L cos θ）q （r 2＋L 2－2rL cos θ）14. (2015·山东理综，24，20分)(难度★★★★★)如图所示，直径分别为D 和2D 的同心圆处于同一竖直面内,O 为圆心，GH 为大圆的水平直径．两圆之间的环形区域(Ⅰ区)和小圆内部(Ⅱ区)均存在垂直圆面向里的匀强磁场．间距为d 的两平行金属极板间有一匀强电场，上极板开有一小孔．一质量为m 、电量为＋q 的粒子由小孔下方d2处静止释放，加速后粒子以竖直向上的速度v 射出 电场，由H 点紧靠大圆内侧射入磁场．不计粒子的重力．(1)求极板间电场强度的大小；(2)若粒子运动轨迹与小圆相切，求Ⅰ区磁感应强度的大小；(3)若Ⅰ区、Ⅱ区磁感应强度的大小分别为2m v qD 、4m vqD ,粒子运动一段时间后再 次经过H 点，求这段时间粒子运动的路程．解析 (1)设极板间电场强度的大小为E ，对粒子在电场中的加速运动，由动 能定理得 qE ·d 2＝12m v 2① 解得E ＝m v 2qd ②(2)设Ⅰ区磁感应强度的大小为B ，粒子做圆周运动的半径为R ，由牛顿第二定律得q v B ＝m v 2R ③甲如图甲所示，粒子运动轨迹与小圆相切有两种情况．若粒子轨迹与小圆外切， 由几何关系得R ＝D 4④ 联立③④式得 B ＝4m v qD ⑤若粒子轨迹与小圆内切，由几何关系得 R ＝3D 4⑥ 联立③⑥式得 B ＝4m v 3qD ⑦(3)设粒子在Ⅰ区和Ⅱ区做圆周运动的半径分别为R 1、R 2，由题意可知，Ⅰ区 和Ⅱ区磁感应强度的大小分别为B 1＝2m v qD 、B 2＝4m vqD ，由牛顿第二定律得 q v B 1＝m v 2R 1，q v B 2＝m v 2R 2⑧代入数据得 R 1＝D 2，R 2＝D4⑨设粒子在Ⅰ区和Ⅱ区做圆周运动的周期分别为T 1、T 2，由运动学公式得T 1＝2πR 1v ，T 2＝2πR 2v ⑩乙据题意分析，粒子两次与大圆相切的时间间隔内，运动轨迹如图乙所示，根 据对称可知，Ⅰ区两段圆弧所对圆心角相同，设为θ1，Ⅱ区内圆弧所对圆心 角设为θ2，圆弧和大圆的两个切点与圆心O 连线间的夹角设为α，由几何关 系得θ1＝120°⑪ θ2＝180°⑫α＝60°⑬丙粒子重复上述交替运动回到H 点，轨迹如图丙所示，设粒子在Ⅰ区和Ⅱ区做 圆周运动的时间分别为t 1、t 2可得t 1＝360°α×θ1×2360°T 1，t 2＝360°α×θ2360°T 2⑭设粒子运动的路程为s ，由运动学公式得s ＝v (t 1＋t 2)⑮联立⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮式得 s ＝5.5πD ⑯答案 (1)m v 2qd (2)4m v qD 或4m v3qD(3)5.5πD15．(2014·广东理综，36，18分)(难度★★★★★)如图所示，足够大的平行挡板 A 1、A 2竖直放置，间距6L .两板间存在两个方向相反的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，以水平面MN 为理想分界面，Ⅰ区的磁感应强度为B 0，方向垂直纸面向外．A 1、A 2上各有位置正对的小孔S 1、S 2，两孔与分界面MN 的距离均为L .质量为m 、 电荷量为＋q 的粒子经宽度为d 的匀强电场由静止加速后，沿水平方向从S 1 进入Ⅰ区，并直接偏转到MN 上的P 点，再进入Ⅱ区，P 点与A 1板的距离是L 的k 倍，不计重力，碰到挡板的粒子不予考虑．(1)若k ＝1，求匀强电场的电场强度E ；(2)若2<k <3，且粒子沿水平方向从S 2射出，求出粒子在磁场中的速度大小v 与k 的关系式和Ⅱ区的磁感应强度B 与k 的关系式． 解析 (1)粒子在电场中，由动能定理有 qEd ＝12m v 21－0①粒子在Ⅰ区洛伦兹力提供向心力 q v 1B 0＝m v 21r ②当k ＝1时，由几何关系得r ＝L ③由①②③解得E ＝qB 20L22md ④(2)由于2<k <3时，由题意可知粒子在Ⅱ区只能发生一次偏转，运动轨迹如图 所示，由几何关系可知(r 1－L )2＋(kL )2＝r 21⑤ 解得r 1＝k 2＋12L ⑥粒子在Ⅰ区洛伦兹力提供向心力 q v B 0＝m v 2r 1⑦由⑥⑦解得v ＝（k 2＋1）qB 0L2m ⑧粒子在Ⅱ区洛伦兹力提供向心力 q v B ＝m v 2r 2⑨由对称性及几何关系可知k（3－k ）＝r 1r 2⑩解得r 2＝（3－k ）（k 2＋1）2k L ⑪由⑧⑨⑪解得B ＝k3－k B 0答案 (1)qB 20L22md (2)v ＝（k 2＋1）qB 0L 2m B ＝k 3－k B 016．(2014·山东理综，24，20分)(难度★★★★★)如图甲所示，间距为d 、垂直 于纸面的两平行板P 、Q 间存在匀强磁场．取垂直于纸面向里为磁场的正方 向，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示．t ＝0时刻，一质量为m 、带电荷量为＋q 的粒子(不计重力)，以初速度v 0由Q 板左端靠近板面的位置，沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区．当B 0和T B 取某些特定值时， 可使t ＝0时刻入射的粒子经Δt 时间恰能垂直打在P 板上(不考虑粒子反弹)．上述m 、q 、d 、v 0为已知量．(1)若Δt ＝12T B ，求B 0；(2)若Δt ＝32T B ，求粒子在磁场中运动时加速度的大小； (3)若B 0＝4m v 0qd ，为使粒子仍能垂直打在P 板上，求T B . 解析 (1)设粒子做圆周运动的半径为R 1，由牛顿第二定律得 q v 0B 0＝m v 20R 1①据题意由几何关系得 R 1＝d ② 联立①②式得 B 0＝m v 0qd ③(2)设粒子做圆周运动的半径为R 2，加速度大小为a ，由圆周运动公式得 a ＝v 20R 2④据题意由几何关系得 3R 2＝d ⑤ 联立④⑤式得 a ＝3v 20d ⑥(3)设粒子做圆周运动的半径为R ，周期为T ，由圆周运动公式得T ＝v 0⑦由牛顿第二定律得 q v 0B 0＝m v 20R ⑧由题意知B 0＝4m v 0qd ，代入⑧式得d ＝4R ⑨粒子运动轨迹如图所示，O 1O 2为圆心，O 1、O 2连线与水平方向的夹角为θ， 在每个T B 内,只有A 、B 两个位置才有可能垂直击中P 板，且均要求0＜θ＜π2，由题意可知π2＋θ2πT ＝T B 2⑩ 设经历完整T B 的个数为n (n ＝0，1，2，3……) 若在A 点击中P 板，据题意由几何关系得 R ＋2(R ＋R sin θ)n ＝d ⑪ 当n ＝0时，无解⑫ 当n ＝1时，联立⑨⑪式得 θ＝π6(或sin θ＝12)⑬联立⑦⑨⑩⑬式得T B ＝3v 0⑭当n ≥2时，不满足0＜θ＜90°的要求⑮ 若在B 点击中P 板，据题意由几何关系得 R ＋2R sin θ＋2(R ＋R sin θ)n ＝d ⑯ 当n ＝0时，无解⑰ 当n ＝1时，联立⑨⑯式得θ＝arcsin 14(或sin θ＝14)⑱ 联立⑦⑨⑩⑱式得 T B ＝(π2＋arcsin 14)d 2v 0⑲当n ≥2时，不满足0＜θ＜90°的要求⑳答案 (1)m v 0qd (2)3v 20d (3)πd 3v 0或(π2＋arcsin 14)d 2v 017．(2014·江苏单科，14，16分)(难度★★★★★)某装置用磁场控制带电粒子的 运动，工作原理如图所示．装置的长为L ，上下两个相同的矩形区域内存在 匀强磁场，磁感应强度大小均为B 、方向与纸面垂直且相反，两磁场的间距为d .装置右端有一收集板，M 、N 、P 为板上的三点，M 位于轴线OO ′上，N 、 P 分别位于下方磁场的上、下边界上.在纸面内，质量为m 、电荷量为－q 的粒子以某一速度从装置左端的中点射入，方向与轴线成30°角，经过上方的 磁场区域一次，恰好到达P 点．改变粒子入射速度的大小，可以控制粒子到 达收集板上的位置．不计粒子的重力．(1)求磁场区域的宽度h ；(2)欲使粒子到达收集板的位置从P 点移到N 点,求粒子入射速度的最小变化 量Δv ；(3)欲使粒子到达M 点，求粒子入射速度大小的可能值． 解析 (1)设粒子在磁场中的轨迹半径为r 根据题意L ＝3r sin 30°＋3d cos 30° 且h ＝r (1－cos 30°) 解得h ＝(23L －3d )(1－32)(2)设改变入射速度后粒子在磁场中的轨道半径为r ′ m v 2r ＝q v B ，m v ′2r ′＝q v ′B由题意知3r sin 30°＝4r ′sin 30° 解得Δv ＝v －v ′＝qB m (L 6－34d ) (3)设粒子经过上方磁场n 次由题意知L ＝(2n ＋2)d cos 30°＋(2n ＋2)r n sin 30°且m v 2n r n ＝q v n B ，解得v n ＝qB m (L n ＋1－3d )(1≤n ＜3L 3d －1，n 取整数)答案 (1)(23L －3d )(1－32) (2)qB m (L 6－34d )(3)qB m (L n ＋1－3d )(1≤n ＜3L 3d －1，n 取整数)18．(2013·天津理综，11，18分)(难度★★★★)一圆筒的横截面如图所示，其圆 心为O .筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B .圆筒下面有相距 为d 的平行金属板M 、N ，其中M 板带正电荷，N 板带等量负电荷．质量为 m 、电荷量为q 的带正电粒子自M 板边缘的P 处由静止释放，经N 板的小孔 S 以速度v 沿半径SO 方向射入磁场中.粒子与圆筒发生两次碰撞后仍从S 孔射出，设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失，且电荷量保持不变，在不。
2016届高考物理复习系列(真题+模拟)专题重组考点：实验专题+阶段滚动练+综合训练(共255页)
课时考点35 实验一 探究单摆的运动，用单摆测定重力加速度 实验二 测定玻璃的折射率实验三 用双缝干涉测量光的波长1．(2014·安徽理综，14)在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其共同点，进一步推测未知现象的特性和规律。
法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时，曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系。
已知单摆摆长为l ，引力常量为G ，地球质量为M ，摆球到地心的距离为r ，则单摆振动周期T 与距离r 的关系式为( )A ．T ＝2πrGM l B ．T ＝2πr l GM C ．T ＝2πr GM l D ．T ＝2πl rGM2．(2014·大纲全国卷，17)在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589 nm 的光，在距双缝1.00 m 的屏上形成干涉图样。
图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm ，则双缝的间距为( )A ．2.06×10－7 mB ．2.06×10－4 mC ．1.68×10－4 mD ．1.68×10－3 m3．[2014·江苏单科，12B(1)]某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到题(甲)图所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如题(乙)图所示。
他改变的实验条件可能是( )A．减小光源到单缝的距离B．减小双缝之间的距离C．减小双缝到光屏之间的距离D．换用频率更高的单色光源4．(2015·北京理综，21)图1(1)“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa′和bb′分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图1所示。
在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“＋”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4。
在插P3和P4时，应使()A．P3只挡住P1的像B．P4只挡住P2的像C．P3同时挡住P1、P2的像(2)用单摆测定重力加速度的实验装置如图2所示。
2016物理高考试题答案及分析资料
一、单项选择题（每小题6分，共30分。
每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1、我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑，米波雷达发射无线电波的波长在1~10m范围内，则对该无线电波的判断正确的是A、米波的频率比厘米波频率高B、和机械波一样须靠介质传播C、同光波一样会发生反射现象D、不可能产生干涉和衍射现象【答案】C【解析】试题分析：根据vfλ=可知，波长越大的波频率越低，故米波的频率比厘米波的频率低，选项A错误；无线电波不需要介质传播，选项B错误；同光波一样会发生全反射，选项C 正确；干涉和衍射是波特有的现象，故也能发生干涉和衍射，选项D错误；故选C.考点：电磁波的传播；机械波.【名师点睛】此题考查了电磁波及机械波的特点；要知道电磁波传播不需要介质，而机械波的传播需要介质；干涉和衍射是所有波特有的现象；知道波长、波速和频率之间的关系式：vfλ=。
2、右图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则A、在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大B、从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大C、照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和电流大D、若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大【答案】D【解析】考点：双缝干涉；全反射；光电效应；玻尔理论.【名师点睛】此题考查了双缝干涉、全反射、光电效应以及玻尔理论等知识点；要知道双缝干涉中条纹间距的表达式Lxdλ∆=，能从给定的图片中得到条纹间距的关系；要知道光的频率越大，折射率越大，临界角越小，波长越小，在介质中传播的速度越小.3、我国即将发射“天宫二号”空间实验室，之后发生“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接。
假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是A、使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接B、使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接C、飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接D、飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接【答案】C【解析】试题分析：若使飞船与空间站在同一轨道上运行，然后飞船加速，则由于向心力变大，故飞船将脱离原轨道而进入更高的轨道，不能实现对接，选项A错误；若使飞船与空间站在同一轨道上运行，然后空间站减速，则由于向心力变小，故空间站将脱离原轨道而进入更低的轨道，不能实现对接，选项B错误；要想实现对接，可使飞船在比空间试验室半径较小的轨道上加速，然后飞船将进入较高的空间试验室轨道，逐渐靠近空间站后，两者速度接近时实现对接，选项C正确；若飞船在比空间试验室半径较小的轨道上减速，则飞船将进入更低的轨道，从而不能实现对接，选项D错误；故选C.考点：人造卫星的变轨【名师点睛】此题考查了卫星的变轨问题；关键是知道卫星在原轨道上加速时，卫星所受的万有引力不足以提供向心力而做离心运动，卫星将进入高轨道；同理如果卫星速度减小，卫星将做近心运动而进入低轨道.4、如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器E 下极板都接地，在两极板间有一个固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，p 表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。
2016高考物理全国卷及答案WORD版
绝密★启用前2016年普通高等学校招生全国统一考试物理注意事项：1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.在地面上方某一点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动中A.速度和加速度的方向都在不断变化B.速度与加速度方向之间的夹角一直减小C.在相等的时间间隔内，速率的该变量相等D.在相等的时间间隔内，动能的改变量相等2.如图，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态。
若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示。
则A．f1=0，f2≠0，f3≠0B．f1≠0，f2=0，f3=0C．f1≠0，f2≠0，f3=0D．f1≠0，f2≠0，f3≠03.如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动。
已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g，则N1–N2的值为A.3mgB.4mgC.5mgD.6mg4.如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。
两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。
若A．金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向B. 金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向C. 金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针D.金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针5.沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F 的作用，其下滑的速度-时间图线如图所示。
五年高考真题)2016届高考物理_专题十八_近代物理
（五年高考真题）2016届高考物理专题十八近代物理初步（全国通用）考点一光电效应波粒二象性1．[2015·新课标全国Ⅱ，35(1)，5分](难度★★)(多选)实物粒子和光都具有波粒二象性．下列事实中突出体现波动性的是( )A．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构E．光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关解析电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，可以说明电子是一种波，故A 正确；β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹，可以说明β射线是一种粒子，故B错误；人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构，中子衍射说明中子是一种波，故C正确；人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，利用了电子束的衍涉现象，说明电子束是一种波，故D正确；光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，说明光是一种粒子，故E错误．答案ACD2．[2015·江苏单科,12C(1)，5分](难度★★★)(多选)波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有( )A．光电效应现象揭示了光的粒子性B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等解析光电效应说明光的粒子性，所以A正确；热中子束在晶体上产生衍射图样，即运动的实物粒子具有波的特性，即说明中子具有波动性，所以B正确；黑体辐射的实验规律说明电磁辐射具有量子化，即黑体辐射是不连续的、 一份一份的，所以黑体辐射用光的粒子性解释，即C 错误；根据德布罗意波 长公式λ＝h p，p 2＝2mE k ，又质子的质量大于电子的质量，所以动能相等的质 子和电子，质子的德布罗意波较短，所以D 错误．答案 AB3．[2014·江苏单科,12C(1)](难度★★)已知钙和钾的截止频率分别为 7.73×1014Hz 和5.44×1014Hz ，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电 效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有 较大的( ) A ．波长 B ．频率 C ．能量 D ．动量 解析 由光电效应方程E km ＝hν－W ＝hν－hν0钙的截止频率大，因此钙中逸出的光电子的最大初动能小，其动量p ＝2mE km ，故动量小，由λ＝hp，可知波长较大，则频率较小，选项A 正确．答案 A4．(2014·广东理综，18，6分)(难度★★★)(多选)在光电效应实验中,用频率为ν 的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是( ) A ．增大入射光的强度，光电流增大 B ．减小入射光的强度，光电效应现象消失C ．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D ．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大解析 增大入射光强度，使单位时间内逸出的光电子数增加，因此光电流增 大,选项A 正确；光电效应与照射光的频率有关，与强度无关，选项B 错误； 当照射光的频率小于ν，大于极限频率时发生光电效应，选项C 错误；由E km＝hν－W ，增加照射光的频率，光电子的最大初动能变大，选项D 正确．答案 AD5. (2013·北京理综,14，6分)(难度★★)如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖 的圆心O ，经折射后分为两束单色光a 和b .下列判断正确的是( )A ．玻璃对a 光的折射小于对b 光的折射率B ．a 光的频率大于b 光的频率C ．在真空中a 光的波长大于b 光的波长D ．a 光光子能量小于b 光光子能量解析 由光路图知,a 光比b 光的偏折程度大，说明a 光的频率大于b 光的频 率，B 选项正确；同一种介质，对频率大的光折射率大，A 选项错误；在真 空中的波长λ＝cν,故频率大的光波长短，C 选项错误；光子能量E ＝hν，ν 为光的频率，故频率越大，光子能量越大，D 选项错误．答案 B6. (2013·北京理综，20,6分)(难度★★)以往我们认识的光电效应是单光子光电效 应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出．强激 光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子 光电效应，这已被实验证实．光电效应实验装置示意如图．用频率为ν的普通光源照射阴极K ，没有发生 光电效应．换用同样频率ν的强激光照射阴极K ，则发生了光电效应；此时， 若加上反向电压U ,即将阴极K 接电源正极，阳极A 接电源负极，在KA 之 间就形成了使光电子减速的电场．逐渐增大U ，光电流会逐渐减小；当光电 流恰好减小到零时,所加反向电压U 可能是下列的(其中W 为逸出功，h 为普 朗克常量，e 为电子电量)( ) A ．U ＝h νe －WeB ．U ＝2h νe －W eC ．U ＝2hν－WD ．U ＝5h ν2e －W e解析 假设电子吸收光子个数为n (n >1),则nhν＝E k ＋W ，又E k ＝eU ，解得U ＝nh νe－W e，B 正确．答案 B7．[2012·福建理综，29(1)，6分](难度★★)关于近代物理，下列说法正确的是( )A ．α射线是高速运动的氦原子B ．核聚变反应方程21H ＋31H →42He ＋10n 中，10n 表示质子C ．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比D ．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征解析 α射线是高速运动的氦原子核，A 错误；10n 为中子，B 错误；光电效 应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量一部分用来克 服金属的逸出功W 0,剩下的表现为逸出后电子的初动能E k ，C 错误；玻尔将 量子观念引入原子领域，D 正确．答案 D8．[2013·江苏物理，12C(1)](难度★★★)如果一个电子的德布罗意波长和一个中 子的相等，则它们的________也相等． A ．速度B ．动能C ．动量D ．总能量解析 由德布罗意波长公式λ＝hp可知，波长相等，则动量相等，故C 正确； 由于电子和中子质量不等,由p ＝mv 可知速度不等，故A 错误；动能E k ＝12mv2＝p 22m，故动能不等，B 错误；总能量E ＝mc 2，故D 错误．答案 C9．[2015·新课标全国Ⅰ，35(1)，5分](难度★★★)在某次光电效应实验中，得到 的遏止电压U c 与入射光的频率ν的关系如图所示.若该直线的斜率和截距分别为k 和b ，电子电荷量的绝对值为e ,则普朗克常量可表示为________，所 用材料的逸出功可表示为________．解析 光电效应中，入射光子能量hν，克服逸出功W 0后多余的能量转换为 电子动能，反向遏制电压eU ＝hν－W 0，整理得U ＝h e ν－W 0e ，斜率即h e＝k ， 所以普朗克常量h ＝ek ，截距为b ，即eb ＝－W 0，所以逸出功W 0＝－eb .答案 ek －eb10．(2011·新课标全国卷，35(1),6分)(难度★★)在光电效应实验中，某金属的截 止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为________．若用波长为λ(λ＜λ0) 的单色光做该实验，则其遏止电压为________．已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h.解析设该金属的截止频率为ν0，则该金属的逸出功W0＝hν0＝hcλ0；对光电子，由动能定理得eU c＝h cλ－W0，解得U c＝hce·λ0－λλλ0.答案hcλ0hce·λ0－λλλ0考点二原子结构氢原子光谱1．[2015·福建理综，30(1)，6分](难度★★))下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是( )A．γ射线是高速运动的电子流B．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D.21083 Bi的半衰期是5天，100克21083Bi经过10天后还剩下50克解析γ射线是光子流，故A错误；氢原子辐射光子后，由高能级向低能级跃迁，半径减小，绕核运动的动能增大，故B正确；太阳辐射能量主要来源是太阳中发生的轻核聚变，故C错误；100克21083Bi经过10天即2个半衰期还剩下122×100克＝25克，故D错误．答案 B2．(2015·重庆理综，1，6分)(难度★★)图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里．以下判断可能正确的是( )A．a、b为β粒子的径迹B．a、b为γ粒子的径迹C．c、d为α粒子的径迹D．c、d为β粒子的径迹解析γ粒子是不带电的光子，在磁场中不偏转，选项B错误；α粒子为氦核带正电，由左手定则知向上偏转，选项A、C错误；β粒子是带负电的电子，应向下偏转，选项D正确．答案 D3．(2014·天津理综，6，6分)(难度★★)(多选)下列说法正确的是( ) A．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B．可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D．观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同解析玻尔对氢原子光谱的研究完善了核式结构模型，选项A错误；紫外线有荧光效应，故B选项正确；天然放射现象中的γ射线不带电，在电场或磁场中不发生偏转，选项C错误；观察者与波源互相远离，由多普勒效应可知接收到的频率变小，故选项D正确．答案BD4．[2014·山东理综，39(1)](难度★★★)(多选)氢原子能级如图，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是( )A．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656 nmB．用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从n＝1跃迁到n＝2的能级C．一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D．用波长为633 nm的光照射，不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级解析由E初－E终＝hν＝h cλ可知，氢原子跃迁时始、末能级差值越大,辐射的光子能量越高、波长越短，由能级图知E3－E2<E2－E1，故A错误；由－1.51－（－3.4）－3.4－（－13.6）＝λ656得λ＝121.6 nm<325 nm,故B错误；由C23＝3可知C 正确；因跃迁中所吸收光子的能量必须等于始、末能级的差值,即从n＝2跃迁到n＝3的能级时必须吸收λ＝656 nm的光子，故D正确．答案CD5．(2013·福建理综，30(2)，6分)(难度★★)在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看做静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是( )解析α粒子与原子核均带正电荷，所以α粒子受到原子核的作用力为斥力，据此可排除选项A、D；α粒子不可能先受到吸引力,再受到排斥力，B错误．答案 C6．(2013·天津理综，1，6分)(难度★★)下列说法正确的是( )A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B．α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关解析原子核发生衰变时有质量亏损，质量不守恒，选项A错；γ射线是光子流，不是带电粒子流，选项B错；氢原子从激发态向基态跃迁，辐射的光子能量hν＝E m－E n，即只能辐射特定频率的光子，C项正确；光电效应的光电子动能E k＝hν－W,只与入射光频率有关，而与入射光强度无关，D项错误．答案 C7．(2012·北京理综，13，6分)(难度★★)一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子( )A．放出光子，能量增加B．放出光子，能量减少C．吸收光子，能量增加D．吸收光子，能量减少解析根据玻尔原子理论知，氢原子从高能级n＝3向低能级n＝2跃迁时，将以光子形式放出能量，放出光子后原子能量减少，故B选项正确．答案 B8. (2012·四川理综,17，6分)(难度★★★)如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子( )A.从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出电磁波的波长长B.从n ＝5能级跃迁到n ＝1能级比从n ＝5能级跃迁到n ＝4能级辐射出电磁 波的速度大 C ．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的 D ．从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量解析 光子能量E ＝hν＝hc λ，而E 4－3＜E 3－2，故λ4－3＞λ3－2，A 项正确；由于 光波的波速由介质和频率共同决定，且在真空中传播时与频率无关，故B 错； 电子在核外不同能级出现的概率是不同的，故C 错；能级跃迁是核外电子在 不同轨道间的跃迁，与原子核无关，故D 错误．答案 A9．(2012·江苏单科，12C(1))(难度★★)如图所示是某原子的能级图，a 、b 、c 为 原子跃迁所发出的三种波长的光．在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左 向右的波长依次增大，则正确的是______．解析 由hν＝h cλ＝E 初－E 末可知该原子跃迁前、后的能级差越大,对应光线 的能量越大,波长越短．由图知a 对应光子能量最大，波长最短，c 次之，而 b 对应光子能量最小，波长最长，故C 正确．答案 C10．(2011·全国理综，18)(难度★★★)已知氢原子的基态能量为E 1，激发态能量 E n＝E 1n2,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 氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为( ) A ．－4hc 3E 1 B ．－2hc E 1 C ．－4hc E 1 D ．－9hc E 1解析 根据激发态能量公式E n ＝E 1n 2可知氢原子第一激发态的能量为E 14，设能 使氢原子从第一激发态电离的最大波长(设波长为λm )的光子能量为ΔE ，则 有E 14＋ΔE ＝0，且ΔE＝h c λm ，联立解得λm ＝－4hcE 1，所以本题正确选项只有 C.答案 C11．[2015·海南单科，17(1)，4分](难度★★★)氢原子基态的能量为E 1＝－13.6 eV.大量氢原子处于某一激发态．由这些氢原子可能发出的所有的光子中，频率 最大的光子能量为－0.96E 1，频率最小的光子的能量为______eV(保留2位有 效数字)，这些光子可具有________种不同的频率．解析 频率最大的光子能量为－0.96E 1，即E n －E 1＝－0.96E 1，则E n ＝E 1－ 0.96E 1＝(－13.6 eV)－0.96×(－13.6 eV)＝0.54 eV ，即n ＝5，从n ＝5能级开 始跃迁,这些光子能发出的频率数n ＝5×（5－1）2＝10种．频率最小的光子 是从n ＝5能级跃迁到n ＝4能级，其能量为E min ＝－0.54 eV －(－0.85 eV)＝ 0.31 eV.答案 0.31 eV 10考点三 天然放射现象 核反应 核能1．(2015·北京理综，14，6分)(难度★★)下列核反应方程中，属于α衰变的是( ) A.147N ＋42He →178O ＋11H B.238 92U →234 90Th ＋42He C.21H ＋31H →42He ＋10nD.23490Th →23491Pa ＋ 0－1e解析 α衰变是重核自发的发出α粒子的天然放射现象，其中α粒子是42He ， 所以B正确；A 为人工转变,C 为轻核的聚变，D 是β衰变，故A 、C 、D 皆 错误．答案 B2．(2015·广东理综,18，6分)(难度★★)(多选)科学家使用核反应获取氚，再利用 氘和氚的核反应获得能量，核反应方程分别为：X ＋Y→42He ＋31H ＋4.9 MeV 和21H ＋31H →42He ＋X ＋17.6 MeV ，下列表述正确的有( ) A ．X 是中子B ．Y 的质子数是3，中子数是6C ．两个核反应都没有质量亏损D ．氘和氚的核反应是核聚变反应解析 根据核反应中质量数和电荷数守恒，可知X 是10X ，所以为中子，A 正 确；Y 应为63Y,所以Y 的质子数为3，核子数为6，中子数为3，B 错误；两核反应均有能量释放，根据爱因斯坦质能方程，两核反应都有质量亏损，C 错误；由聚变反应概念知，D 正确．答案 AD3．(2015·天津理综,1，6分)(难度★★)物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上．下列说法正确的是( )A．天然放射现象说明原子核内部是有结构的B．电子的发现使人们认识到原子具有核式结构C．α粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的解析放射性现象中释放出了其他粒子,说明原子核内部具有一定的结构，A 正确；电子的发现使人们认识到：原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的，B错误；α粒子散射实验否定了汤姆逊提出的枣糕式原子模型，建立了核式结构模型，C错误；密立根油滴实验测定了电子的电荷量，D错误．答案 A4．(2015·北京理综，17，6分)(难度★★)实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图，则( )A．轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外B．轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外C．轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里D．轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里解析静止的原子核发生β衰变，动量守恒，即MV＝mv，新核和电子在磁场中做匀速圆周运动,根据qvB＝m v2r知r＝mvqB，即r∝1q，故轨迹1是电子的，轨迹2是新核的，又由左手定则可知磁场的方向为垂直于纸面向里，所以只有选项D正确．答案 D5．[2015·山东理综,39(1)](难度★★)(多选)14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约5700年．已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后,14C的比例持续减少．现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一．下列说法正确的是( )a．该古木的年代距今约5700年b．12C、13C、14C具有相同的中子数c．14C衰变为14N的过程中放出β射线d．增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变解析因古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一，则可知经过的时间为一个半衰期,即该古木的年代距今约为5 700年，选项a正确；12C、13C、14C具有相同的质子数，由于质量数不同，故中子数不同，选项b 错误；根据核反应方程可知,14C 衰变为14N的过程中放出电子，即发出β射线，选项c正确；外界环境不影响放射性元素的半衰期，选项d错误．答案ac6．[2014·新课标全国Ⅰ，35(1)，6分](难度★★)(多选)关于天然放射性，下列说法正确的是________．A．所有元素都可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强E．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线解析原子序数大于或等于83的元素，都能发生衰变，而原子序数小于83 的部分元素能发生衰变，故A错；放射性元素的衰变是原子核内部结构的变化，与核外电子的得失及环境温度无关，故B、C项正确；在α、β、γ三种射线中，α、β为带电粒子，穿透本领较弱，γ射线不带电，具有较强的穿透本领，故D项正确；一个原子核不能同时发生α和β衰变，故E项错误．答案BCD7．[2014·新课标全国Ⅱ，35(1)，5分](难度★★)(多选)在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是________．A．密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值B．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素D．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子E ．汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验,发现了阴极射线是由带 负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷解析 密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值，选项A 正确；贝克勒尔 通过对天然放射现象的研究，说明原子核的组成情况，而原子中存在原子核是卢瑟福的α粒子散射实验发现的，选项B 、D 错误；居里夫妇发现钋和镭 是从沥青中分离出来的，选项C 正确；汤姆逊通过阴极射线在电磁场中的偏 转，发现阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出其比荷，选项E 正确．答案 ACE8．(2014·北京理综，14,6分)(难度★★)质子、中子和氘核的质量分别为m 1、m 2 和m 3。
2016届高考物理二轮复习全国名校试题专题分项汇编专题18近代物理(选修3-5)(解析版)
一、选择题1.【丰台区2014—2015学年度第一学期期末练习高三物理】如果大量氢原子处在n =4的能级，可能有几种频率的光辐射出来？其中频率最大的光是氢原子在哪两个能级间跃迁时发出来的？（ ）A ．4种， 其中频率最大的光是氢原子从n =4能级到n =1能级跃迁时发出B ．6种， 其中频率最大的光是氢原子从n =4能级到n =1能级跃迁时发出C ．4种， 其中频率最大的光是氢原子从n =4能级到n =3能级跃迁时发出D ．6种， 其中频率最大的光是氢原子从n =4能级到n =3能级跃迁时发出【答案】B【解析】考点：波尔理论.2.【北京市朝阳区2014～2015学年度高三年级第一学期期中统一考试】核反应方程2342349091Th Pa X →+中的X 表示A ．质子B ．电子C ．光子D ．中子【答案】B【解析】试题分析：根据电荷守恒和质量守恒，可知X 的电荷数为90-91=-1，质量数为234-234=0，所以X 是电子。
考点：考查了核反应方程3.【北京市朝阳区2014～2015学年度高三年级第一学期期中统一考试】卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了A ．原子的核式结构模型B ．原子核内有中子存在C ．电子是原子的组成部分D ．原子核是由质子和中子组成的【答案】A【解析】试题分析：卢瑟福的α粒子散射实验中，用α粒子轰击金箔，发现α粒子穿过金箔后，基本仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子（约占1/8000）发生了大角度偏转，偏转角度甚至大于90°。
而汤姆孙的“枣糕模型”是不能解释α粒子发生大角度偏转的，也就是说“枣糕模型”是不正确的，卢瑟福通过分析认为：若要使α粒子发生大角度偏转，占原子质量绝大部分的带正电的那部分物质集中在很小的空间范围，这样才能使α粒子受到足够大的斥力，发生大角度的偏转。
所以，1911年，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。
考点：考查了α粒子散射实验4.【北京市朝阳区2014～2015学年度高三年级第一学期期中统一考试】关于天然放射现象，下列说法正确的是A．所有元素都可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度有关C．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强D．α、β和γ三种射线中，γ射线的电离能力最强【答案】C【解析】考点：考查了天然放射现象5.【北京市朝阳区2014～2015学年度高三年级第一学期期中统一考试】如图所示，1、2、3、4为玻尔理论中氢原子最低的四个能级。
高考物理二轮复习专题18近代物理初步(测)(解析版)
2015年高三二轮复习讲练测之测专题18 近代物理初步班级______________ 姓名______________ 学号______________ 得分______________【满分：110分时间：90分钟】一、选择题（12×5=60分）1．（多选）【2014·江苏省徐州市高三第三次质量检测】下列说法正确的是A．普朗克在研究黑体辐射时提出了能量子假说B．卢瑟福将量子观点引入到原子模型中，成功解释了氢原子的发光现象C．汤姆孙在研究γ射线时发现了电子D．我国科学家钱三强和何泽彗夫妇研究铀核裂变时，发现了铀核也可能分裂成三部分或四部分【2014•北京101中学高三上学期10月阶段性考试】关于光电效应，下列说法正确的是（）2．A. 极限频率越大的金属材料逸出功越大B. 只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C.从金属表面出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D. 入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多3．【2014•北京市海淀区高三年级第二学期期末】如图所示，用绿光照射一光电管，能产生光电效应。
欲使光电子从阴极逸出时的初动能增大，应该（）A.改用红光照射B.改用紫光照射C.增大光电管上的加速电压D.增大绿光的强度4．（多选）【2014·辽宁省抚顺二中上学期期中试题】（5分）下列说法正确的是__________A.放射性元素的半衰期是针对大量原子核的统计规律B.α，β，γ射线比较，α射线的电离作用最弱C.光的波长越短，光子的能量越大，光的粒子性越明显D.原子的全部正电荷和全部质量都集中在原子核里E.由玻尔的原子模型可以推知，氢原子处于激发态，量子数越大，核外电子动能越小5．（多选）【2014·河北唐山高三一模】（6分）氢原子的部分能级如图所示，已知可见光子能量在1．62eV到3．11eV之间。
由此可推知氢原子（）A ．从高能级向n =1能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高B ．从高能级向n =2能级跃迁时发出的光一定为可见光C ．从高能级向n =3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D ．大量处于n =4能级的氢原子向基态跃迁时可以发出两种可见光6．（多选）【2014·河北唐山一中高三下期开学调研】以下说法正确的是：（ ）A ．卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为：H O N He 1117814742+→+B ．铀核裂变的核反应是：n Kr Ba U 10923614156235922++→C ．质子、中子、α粒子的质量分别为m 1、m 2、m 3。
高考物理二轮复习 第一部分 专题整合 专题五 近代物理初步专项训练-人教版高三全册物理试题
专题五 近代物理初步[真题再现]1．(2017·全国卷Ⅰ)大科学工程“人造太阳〞主要是将氘核聚变反响释放的能量用来发电，氘核聚变反响方程是21H ＋21H→32He ＋10n ，21 H 的质量为2.013 6 u ，32He 的质量为3.015 0 u ，10n 的质量为1.0087 u ，1 u ＝931 MeV/c 2。
氘核聚变反响中释放的核能约为A ．3.7 MeVB ．3.3 MeVC ．2.7 MeVD ．0.93 MeV解析 氘核聚变反响的质量亏损为Δm ＝2×2.013 6 u－(3.015 0 u ＋1.008 7 u)＝0.003 5 u ，释放的核能为ΔE ＝Δmc 2＝0.003 5×931 MeV/c 2×c 2≈3.3 MeV，选项B 正确。
答案 B2．(2018·全国卷Ⅲ)1934年，约里奥－居里夫妇用α粒子轰击铝核2713Al ，产生了第一个人工放射性核素X ：α＋2713Al→n＋X 。
X 的原子序数和质量数分别为A ．15和28B ．15和30C ．16和30D ．17和31解析 此题考查核反响方程。
在核反响过程中，质量数和电荷数分别守恒，如此X 的原子序数为2＋13－0＝15，X 的质量数为4＋27－1＝30，选项B 正确。
答案 B3．(2018·全国卷Ⅱ)用波长为300 nm 的光照射锌板，电子逸出锌板外表的最大初动能为1.28×10－19J 。
普朗克常量为6.63×10－34J·s，真空中的光速为3.00×108 m·s －1。
能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为A ．1×1014Hz B ．8×1014HzC ．2×1015 HzD ．8×1015Hz解析 此题考查光电效应规律。
由光电效应方程得E k ＝hcλ－W 0，而能使锌产生光电效应的单色光的最低频率ν0应满足hν0＝W 0，联立得ν0＝c λ－E k h＝8×1014Hz ，应当选项B 正确。
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考点一光电效应波粒二象性1．[2015·新课标全国Ⅱ，35(1)，5分](难度★★)(多选)实物粒子和光都具有波粒二象性．下列事实中突出体现波动性的是()A．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构E．光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关解析电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，可以说明电子是一种波，故A正确；β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹，可以说明β射线是一种粒子，故B错误；人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构，中子衍射说明中子是一种波，故C正确；人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，利用了电子束的衍涉现象，说明电子束是一种波，故D正确；光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，说明光是一种粒子，故E错误．答案ACD2．[2015·江苏单科,12C(1)，5分](难度★★★)(多选)波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有()A．光电效应现象揭示了光的粒子性B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等解析光电效应说明光的粒子性，所以A正确；热中子束在晶体上产生衍射图样，即运动的实物粒子具有波的特性，即说明中子具有波动性，所以B 正确；黑体辐射的实验规律说明电磁辐射具有量子化，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，所以黑体辐射用光的粒子性解释，即C错误；根据德布罗意波长公式λ＝hp，p2＝2mEk，又质子的质量大于电子的质量，所以动能相等的质子和电子，质子的德布罗意波较短，所以D错误．答案AB3．[2014·江苏单科,12C(1)](难度★★)已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的()A．波长B．频率C．能量D．动量解析由光电效应方程E km＝hν－W＝hν－hν0钙的截止频率大，因此钙中逸出的光电子的最大初动能小，其动量p＝2mE km，故动量小，由λ＝hp，可知波长较大，则频率较小，选项A正确．答案 A4．(2014·广东理综，18，6分)(难度★★★)(多选)在光电效应实验中,用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是()A．增大入射光的强度，光电流增大B．减小入射光的强度，光电效应现象消失C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大解析增大入射光强度，使单位时间内逸出的光电子数增加，因此光电流增大,选项A正确；光电效应与照射光的频率有关，与强度无关，选项B错误；当照射光的频率小于ν，大于极限频率时发生光电效应，选项C错误；由E km ＝hν－W，增加照射光的频率，光电子的最大初动能变大，选项D正确．答案AD5. (2013·北京理综,14，6分)(难度★★)如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b.下列判断正确的是()A．玻璃对a光的折射小于对b光的折射率B．a光的频率大于b光的频率C．在真空中a光的波长大于b光的波长D．a光光子能量小于b光光子能量解析由光路图知,a光比b光的偏折程度大，说明a光的频率大于b光的频率，B选项正确；同一种介质，对频率大的光折射率大，A选项错误；在真空中的波长λ＝cν,故频率大的光波长短，C选项错误；光子能量E＝hν，ν为光的频率，故频率越大，光子能量越大，D选项错误．答案 B6. (2013·北京理综，20,6分)(难度★★)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出．强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实．光电效应实验装置示意如图．用频率为ν的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应．换用同样频率ν的强激光照射阴极K，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U,即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在KA 之间就形成了使光电子减速的电场．逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量)()A．U＝hνe－We B．U＝2hνe－WeC．U＝2hν－W D．U＝5hν2e－We解析假设电子吸收光子个数为n(n>1),则nhν＝E k＋W，又E k＝eU，解得U＝nhνe－We，B正确．答案 B7．[2012·福建理综，29(1)，6分](难度★★)关于近代物理，下列说法正确的是()A．α射线是高速运动的氦原子B．核聚变反应方程21H＋31H→42He＋10n中，10n表示质子C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比D．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征解析α射线是高速运动的氦原子核，A错误；10n为中子，B错误；光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量一部分用来克服金属的逸出功W0,剩下的表现为逸出后电子的初动能E k，C错误；玻尔将量子观念引入原子领域，D正确．答案 D8．[2013·江苏物理，12C(1)](难度★★★)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的________也相等．A．速度B．动能C．动量D．总能量解析由德布罗意波长公式λ＝hp可知，波长相等，则动量相等，故C正确； 由于电子和中子质量不等,由p ＝m v 可知速度不等，故A 错误；动能E k＝12m v 2 ＝p 22m ，故动能不等，B 错误；总能量E ＝mc 2，故D 错误．答案 C9．[2015·新课标全国Ⅰ，35(1)，5分](难度★★★)在某次光电效应实验中，得到 的遏止电压U c 与入射光的频率ν的关系如图所示.若该直线的斜率和截距分 别为k 和b ，电子电荷量的绝对值为e ,则普朗克常量可表示为________，所用材料的逸出功可表示为________．解析 光电效应中，入射光子能量hν，克服逸出功W 0后多余的能量转换为 电子动能，反向遏制电压eU ＝hν－W 0，整理得U ＝h e ν－W 0e ，斜率即he ＝k ， 所以普朗克常量h ＝ek ，截距为b ，即eb ＝－W 0，所以逸出功W 0＝－eb .答案 ek －eb10．(2011·新课标全国卷，35(1),6分)(难度★★)在光电效应实验中，某金属的截 止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为________．若用波长为λ(λ＜λ0)的单色光做该实验，则其遏止电压为________．已知电子的电荷量、真空中 的光速和普朗克常量分别为e 、c 和h .解析 设该金属的截止频率为ν0，则该金属的逸出功W 0＝hν0＝hcλ0；对光电子，由动能定理得eU c ＝h cλ－W 0，解得U c ＝hc e ·λ0－λλλ0.答案 hc λ0 hc e ·λ0－λλλ0考点二 原子结构 氢原子光谱1．[2015·福建理综，30(1)，6分](难度★★))下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是( )A．γ射线是高速运动的电子流B．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D.21083Bi的半衰期是5天，100克21083Bi经过10天后还剩下50克解析γ射线是光子流，故A错误；氢原子辐射光子后，由高能级向低能级跃迁，半径减小，绕核运动的动能增大，故B正确；太阳辐射能量主要来源是太阳中发生的轻核聚变，故C错误；100克21083Bi经过10天即2个半衰期还剩下122×100克＝25克，故D错误．答案 B2．(2015·重庆理综，1，6分)(难度★★)图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里．以下判断可能正确的是()A．a、b为β粒子的径迹B．a、b为γ粒子的径迹C．c、d为α粒子的径迹D．c、d为β粒子的径迹解析γ粒子是不带电的光子，在磁场中不偏转，选项B错误；α粒子为氦核带正电，由左手定则知向上偏转，选项A、C错误；β粒子是带负电的电子，应向下偏转，选项D正确．答案 D3．(2014·天津理综，6，6分)(难度★★)(多选)下列说法正确的是() A．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B．可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D．观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同解析玻尔对氢原子光谱的研究完善了核式结构模型，选项A错误；紫外线有荧光效应，故B选项正确；天然放射现象中的γ射线不带电，在电场或磁场中不发生偏转，选项C错误；观察者与波源互相远离，由多普勒效应可知接收到的频率变小，故选项D正确．答案BD4．[2014·山东理综，39(1)](难度★★★)(多选)氢原子能级如图，当氢原子从n ＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是()A．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656 nmB．用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从n＝1跃迁到n＝2的能级C．一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D．用波长为633 nm的光照射，不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级解析由E初－E终＝hν＝h cλ可知，氢原子跃迁时始、末能级差值越大,辐射的光子能量越高、波长越短，由能级图知E3－E2<E2－E1，故A错误；由－1.51－（－3.4）－3.4－（－13.6）＝λ656得λ＝121.6 nm<325 nm,故B错误；由C23＝3可知C正确；因跃迁中所吸收光子的能量必须等于始、末能级的差值,即从n＝2跃迁到n＝3的能级时必须吸收λ＝656 nm的光子，故D正确．答案CD5．(2013·福建理综，30(2)，6分)(难度★★)在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看做静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是()解析α粒子与原子核均带正电荷，所以α粒子受到原子核的作用力为斥力，据此可排除选项A、D；α粒子不可能先受到吸引力,再受到排斥力，B 错误．答案 C6．(2013·天津理综，1，6分)(难度★★)下列说法正确的是() A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B．α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关解析原子核发生衰变时有质量亏损，质量不守恒，选项A错；γ射线是光子流，不是带电粒子流，选项B错；氢原子从激发态向基态跃迁，辐射的光子能量hν＝E m－E n，即只能辐射特定频率的光子，C项正确；光电效应的光电子动能E k＝hν－W,只与入射光频率有关，而与入射光强度无关，D项错误．答案 C7．(2012·北京理综，13，6分)(难度★★)一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子()A．放出光子，能量增加B．放出光子，能量减少C．吸收光子，能量增加D．吸收光子，能量减少解析根据玻尔原子理论知，氢原子从高能级n＝3向低能级n＝2跃迁时，将以光子形式放出能量，放出光子后原子能量减少，故B选项正确．答案 B8. (2012·四川理综,17，6分)(难度★★★)如图为氢原子能级示意图的一部分，则 氢原子( )A.从n ＝4能级跃迁到n ＝3能级比从n ＝3能级跃迁到n ＝2能级辐射出电磁波的波长长B.从n ＝5能级跃迁到n ＝1能级比从n ＝5能级跃迁到n ＝4能级辐射出电磁波的速度大C ．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的D ．从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量解析 光子能量E ＝hν＝hcλ，而E 4－3＜E 3－2，故λ4－3＞λ3－2，A 项正确；由于 光波的波速由介质和频率共同决定，且在真空中传播时与频率无关，故B 错； 电子在核外不同能级出现的概率是不同的，故C 错；能级跃迁是核外电子在 不同轨道间的跃迁，与原子核无关，故D 错误．答案 A9．(2012·江苏单科，12C(1))(难度★★)如图所示是某原子的能级图，a 、b 、c 为原子跃迁所发出的三种波长的光．在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左 向右的波长依次增大，则正确的是______．解析 由hν＝h cλ＝E 初－E 末可知该原子跃迁前、后的能级差越大,对应光线的能量越大,波长越短．由图知a 对应光子能量最大，波长最短，c 次之，而b 对应光子能量最小，波长最长，故C 正确．答案 C10．(2011·全国理综，18)(难度★★★)已知氢原子的基态能量为E 1，激发态能量 E n ＝E 1n 2,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 氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为( ) A ．－4hc 3E 1B ．－2hc E 1C ．－4hc E 1D ．－9hcE 1解析 根据激发态能量公式E n ＝E 1n 2可知氢原子第一激发态的能量为E 14，设能 使氢原子从第一激发态电离的最大波长(设波长为λm )的光子能量为ΔE ，则 有E 14＋ΔE ＝0，且ΔE ＝h c λm，联立解得λm ＝－4hcE 1，所以本题正确选项只有C.答案 C11．[2015·海南单科，17(1)，4分](难度★★★)氢原子基态的能量为E 1＝－13.6 eV. 大量氢原子处于某一激发态．由这些氢原子可能发出的所有的光子中，频率 最大的光子能量为－0.96E 1，频率最小的光子的能量为______eV(保留2位有 效数字)，这些光子可具有________种不同的频率． 解析 频率最大的光子能量为－0.96E 1，即E n －E 1＝－0.96E 1，则E n ＝E 1－ 0.96E 1＝(－13.6 eV)－0.96×(－13.6 eV)＝0.54 eV ，即n ＝5，从n ＝5能级开 始跃迁,这些光子能发出的频率数n ＝5×（5－1）2＝10种．频率最小的光子是从n ＝5能级跃迁到n ＝4能级，其能量为E min ＝－0.54 eV －(－0.85 eV)＝ 0.31 eV.答案 0.31 eV 10考点三 天然放射现象 核反应 核能1．(2015·北京理综，14，6分)(难度★★)下列核反应方程中，属于α衰变的是( )A.14 7N ＋42He →17 8O ＋11HB.238 92U →234 90Th ＋42HeC.21H＋31H→42He＋10nD.234 90Th→234 91Pa＋0－1e解析α衰变是重核自发的发出α粒子的天然放射现象，其中α粒子是42He，所以B正确；A为人工转变,C为轻核的聚变，D是β衰变，故A、C、D皆错误．答案 B2．(2015·广东理综,18，6分)(难度★★)(多选)科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量，核反应方程分别为：X＋Y→42He＋31H＋4.9 MeV 和21H＋31H→42He＋X＋17.6 MeV，下列表述正确的有()A．X是中子B．Y的质子数是3，中子数是6C．两个核反应都没有质量亏损D．氘和氚的核反应是核聚变反应解析根据核反应中质量数和电荷数守恒，可知X是10X，所以为中子，A 正确；Y应为63Y,所以Y的质子数为3，核子数为6，中子数为3，B错误；两核反应均有能量释放，根据爱因斯坦质能方程，两核反应都有质量亏损，C 错误；由聚变反应概念知，D正确．答案AD3．(2015·天津理综,1，6分)(难度★★)物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上．下列说法正确的是()A．天然放射现象说明原子核内部是有结构的B．电子的发现使人们认识到原子具有核式结构C．α粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的解析放射性现象中释放出了其他粒子,说明原子核内部具有一定的结构，A 正确；电子的发现使人们认识到：原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的，B错误；α粒子散射实验否定了汤姆逊提出的枣糕式原子模型，建立了核式结构模型，C 错误；密立根油滴实验测定了电子的电荷量，D 错误． 答案 A4．(2015·北京理综，17，6分)(难度★★)实验观察到，静止在匀强磁场中A 点的 原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运 动方向和轨迹示意如图，则( )A ．轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外B ．轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外C ．轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里D ．轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里解析 静止的原子核发生β衰变，动量守恒，即MV ＝m v ，新核和电子在磁 场中做匀速圆周运动,根据q v B ＝m v 2r 知r ＝m v qB ，即r ∝1q ，故轨迹1是电子的， 轨迹2是新核的，又由左手定则可知磁场的方向为垂直于纸面向里，所以只有选项D 正确． 答案 D5．[2015·山东理综,39(1)](难度★★)(多选)14C 发生放射性衰变成为14N ，半衰期约5700年．已知植物存活期间，其体内14C 与12C 的比例不变；生命活动结束后,14C 的比例持续减少．现通过测量得知，某古木样品中14C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一．下列说法正确的是( )a ．该古木的年代距今约5700年b ．12C 、13C 、14C 具有相同的中子数c ．14C 衰变为14N 的过程中放出β射线d ．增加样品测量环境的压强将加速14C 的衰变 解析 因古木样品中14C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一，则可知经过的时间为一个半衰期,即该古木的年代距今约为5 700年，选项a正确；12C、13C、14C具有相同的质子数，由于质量数不同，故中子数不同，选项b 错误；根据核反应方程可知,14C衰变为14N的过程中放出电子，即发出β射线，选项c正确；外界环境不影响放射性元素的半衰期，选项d错误．答案ac6．[2014·新课标全国Ⅰ，35(1)，6分](难度★★)(多选)关于天然放射性，下列说法正确的是________．A．所有元素都可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强E．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线解析原子序数大于或等于83的元素，都能发生衰变，而原子序数小于83的部分元素能发生衰变，故A错；放射性元素的衰变是原子核内部结构的变化，与核外电子的得失及环境温度无关，故B、C项正确；在α、β、γ三种射线中，α、β为带电粒子，穿透本领较弱，γ射线不带电，具有较强的穿透本领，故D项正确；一个原子核不能同时发生α和β衰变，故E项错误．答案BCD7．[2014·新课标全国Ⅱ，35(1)，5分](难度★★)(多选)在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是________．A．密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值B．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素D．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子E．汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验,发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷 解析 密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值，选项A 正确；贝克勒尔 通过对天然放射现象的研究，说明原子核的组成情况，而原子中存在原子核 是卢瑟福的α粒子散射实验发现的，选项B 、D 错误；居里夫妇发现钋和镭 是从沥青中分离出来的，选项C 正确；汤姆逊通过阴极射线在电磁场中的偏 转，发现阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出其比荷，选项E 正确．答案 ACE8．(2014·北京理综，14,6分)(难度★★)质子、中子和氘核的质量分别为m 1、m 2 和m 3。