2018届高考物理二轮复习专题六近代物理
2018届高三物理二轮复习教师用书：专题五 近代物理初
板块一专题突破复习①每种金属都有发生光电效应的极限频率(limiting frequency)．②光电子(photo-electron)的最大初动能与入射光的强度无关，随入射光的频率增大而增大．③光电效应的产生几乎是瞬间的．④饱和光电流与入射光强度成正比．(2)玻尔原子理论的三条假说①原子能量的量子化假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽做变速运动，但并不向外辐射能量，一个能量值对应一种状态，这些状态叫做定态．②原子能级的跃迁(transition)假设：原子从一个定态(原子能量记为E初)跃迁到另一种定态(原子能量记为E末)时，原子辐射(或吸收)一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即hν＝E E末．初－③原子中电子运动轨道量子化假设：原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道．由于原子的能量状态是不连续的，因此电子运动的可能轨道也是不连续的，即电子不能在任意半径的轨道上运动．(3)α、β衰变及其规律考向一 光电效应规律和光电效应方程[归纳提炼]光电效应中应区分4组概念1．光子与光电子光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电，光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，光子是光电效应的因，光电子是果．2．光电子的动能与光电子的最大初动能光照射到金属表面时，电子吸收光子的能量，可能向各个方向运动，除了做逸出功外，有时还要克服原子的其他束缚的作用力，剩余部分为光电子的初动能；只有金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核的引力做功的情况，才具有最大初动能．3．光电流和饱和光电流金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关．4．入射光强度与光子能量入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量，光子能量即每个光子的能量．光的总能量等于光子能量与入射光子数的乘积．(多选)(2017·全国卷Ⅲ)在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为U a和U b、光电子的最大初动能分别为E k a和E k b.h 为普朗克常量．下列说法正确的是()A．若νa>νb，则一定有U a<U bB．若νa>νb，则一定有E k a>E k bC．若U a<U b，则一定有E k a<E k bD．若νa>νb，则一定有hνa－E k a>hνb－E k b[思路点拨]光电子的最大初动能E k＝hν－W，该动能又会在遏止电压做功下恰好减为零．[解析]设该金属的逸出功为W，根据爱因斯坦光电效应方程有E k＝hν－W，同种金属的W不变，则逸出光电子的最大初动能随ν的增大而增大，B 项正确；又E k ＝eU ，则最大初动能与遏止电压成正比，C 项正确；根据上述有eU ＝hν－W ，遏止电压U 随ν增大而增大，A 项错误；又有hν－E k ＝W ，W 相同，则D 项错误．[答案]BC光电效应的图象[熟练强化]1．(2017·贵阳六校第三次联考)用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能E k 随入射光频率ν变化的E k －ν图象．已知钨的逸出功是3.28 eV ，锌的逸出功是3.34 eV ，若将二者的图线画在同一个E k －ν坐标系中，如下图所示，用实线表示钨，虚线表示锌，则正确反映这一过程的是( )[解析] 依据光电效应方程E k ＝hν－W 0，可知E k －ν图线的斜率代表普朗克常量h ，因此钨和锌的E k －ν图线应该平行．图线的横轴截距代表截止频率ν0，而ν0＝W 0h ，因此钨的截止频率小些，综上所述，A 图正确．[答案] A2．(多选)(2017·广州期中统考)如下图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，普朗克常量h ＝6.63×10－34 J·s ，由图可知( )A ．该金属的极限频率为4.27×1014 HzB ．该金属的极限频率为5.5×1014 HzC ．该图线的斜率表示普朗克常量D ．该金属的逸出功为0.5 eV[解析] 由光电效应方程E k ＝hν－W 0，知图线与横轴交点为金属的极限频率，即ν0＝4.27×1014 Hz ，A 正确，B 错误；由E k ＝hν－W 0，可知该图线的斜率为普朗克常量，C 正确；金属的逸出功W 0＝hνc ＝6.63×10－34×4.27×10141.6×10－19eV ≈1.8 eV ，D 错误． [答案] AC3．(2017·盐城三模)如图甲所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为5 eV 的光照射到光电管上时，测得电流计上的示数随电压变化的图象如图乙所示．则光电子的最大初动能为________J ，金属的逸出功为________J.[解析] 由图乙，可知当该装置所加的电压为反向电压等于－2 V 时，电流表示数为0，知道光电子的最大初动能为2 eV ＝3.2×10－19 J ，根据光电效应方程E km ＝hν－W 0，W 0＝3 eV ＝4.8×10－19 J.[答案] 3.2×10－19 4.8×10－19考向二能级跃迁的分析与计算[归纳提炼]1．原子跃迁时发出光谱线条数的计算方法2．跃迁与电离角度一跃迁时光谱条数的计算1．(多选)根据玻尔原子结构理论，氦离子(He＋)的能级图如图所示．当某个He＋处在n＝4的激发态时，由于跃迁所释放的光子可能有几个()A．1个B．2个C．3个D．6个[解析]本题考查能级图、激发态、玻尔原子理论中的跃迁假设，意在考查学生对原子物理学基本概念和规律的理解能力、分析判断能力．本题研究是某个He＋，若从n＝4到n＝1能级跃迁，则只放出一个光子，A项正确；若从n＝4能级跃迁到n＝2能级，可以从n ＝2能级跃迁到n＝1能级，则有2个光子放出，B项正确；同理，若从n＝4能级先跃迁到n＝3能级，则还可从n＝3能级向n＝2能级跃迁，也可从n＝2能级向n＝1能级跃迁，则放出3个光子，C项正确．[答案]ABC角度二氦离子能级跃迁问题2．(多选)(2017·贵州三校联考)氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为E1＝－54.4 eV，氦离子的能级示意图如右图所示．在具有下列能量的粒子中，能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是()A．54.4 eV(光子) B．50.4 eV(光子)C．48.4 eV(电子) D．42.8 eV(光子)E．41.8 eV(电子)[解析]由玻尔理论可知，基态的氦离子要实现跃迁，入射光子的能量(光子能量不可分)应该等于氦离子在某激发态与基态的能量差，因此只有能量恰好等于两能级差的光子才能被氦离子吸收；而实物粒子(如电子)只要能量不小于两能级差，均可能被吸收．氦离子在图示的各激发态与基态的能量差为：ΔE1＝E∞－E1＝0－(－54.4 eV)＝54.4 eV，ΔE2＝E4－E1＝－3.4 eV－(－54.4 eV)＝51.0 eV，ΔE3＝E3－E1＝－6.0 eV－(－54.4 eV)＝48.4 eV，ΔE4＝E2－E1＝－13.6 eV－(－54.4 eV)＝40.8 eV.可见，42.8 eV和50.4 eV的光子不能被基态氦离子吸收而发生跃迁．选项A、C、E正确．[答案]ACE角度三氢原子能级跃迁问题3．(2017·河北名校联盟)如右图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光，下列说法正确的是()A．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光B．由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的光频率最小C．由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光最容易发生衍射现象D．用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应[解析]由原子跃迁、光电效应的规律分析．这些氢原子向低能级跃迁时可辐射出6种光子，A错误；由n＝4能级跃迁到n＝3能级产生的光子能量最小，所以频率最小，B错误；由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光子能量最大，频率最大，波长最小，最不容易发生衍射现象，C错误；由n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子能量为10.20 eV>6.34 eV，所以能使金属铂发生光电效应，D正确．[答案] D解决氢原子能级跃迁问题的技巧(1)原子跃迁时，所吸收或释放的光子能量只能等于两能级之间的能量差．(2)原子电离时，所吸收的能量可以大于或等于某一能级能量的绝对值．(3)一群原子和一个原子不同，它们的核外电子向基态跃迁时发射光子的种类N＝C2n＝n(n－1)2.考向三核反应和核能的计算[归纳提炼]1．几种常见核反应(1)天然衰变①α衰变：A Z X→A－4Z－2Y＋42He.②β衰变：A Z X→AZ＋1Y＋0－1e.(2)人工转变①质子的发现：147N＋42He→178O＋11H.②中子的发现：94Be＋42He→126C＋10n.③放射性同位素的发现：2713Al＋42He→3015P＋10n3015P→3014Si＋01e.(3)重核裂变23592U＋10n→13654Xe＋9038Sr＋1010n23592U＋10n→14156Ba＋9236Kr＋310n.(4)轻核聚变：21H＋31H→42He＋10n.2．核能的计算方法(1)若Δm以kg为单位，则ΔE＝Δmc2，ΔE的单位为焦耳．(2)若Δm以原子的质量单位u为单位，则ΔE＝Δm×931.5 MeV.[熟练强化]1．已知氦原子的质量为M He u，电子的质量为m e u，质子的质量为m p u，中子的质量为m n u，u为原子质量单位，且由爱因斯坦质能方程E＝mc2可知：1 u对应于931.5 MeV的能量，若取光速c ＝3×108 m/s，则两个质子和两个中子聚变成一个氦核，释放的能量为()A．[2×(m p＋m n)－M He]×931.5 MeVB．[2×(m p＋m n＋m e)－M He]×931.5 MeVC．[2×(m p＋m n＋m e)－M He]×c2 JD．[2×(m p＋m n)－M He]×c2 J[解析]核反应方程为211H＋210n→42He，质量亏损Δm＝2×(m p ＋m n)－(M He－2m e)＝2×(m p＋m n＋m e)－M He，所以释放的能量为ΔE ＝Δm×931.5 MeV＝[2×(m p＋m n＋m e)－M He]×931.5 MeV，选项B 正确．[答案] B2．(多选)(2017·河北名校联盟)下列核反应方程及其表述完全正确的是()A.32He＋21H→42He＋11H是聚变反应B.23892U→23490Th＋42He是人工转变C.23592U＋10n→9236Kr＋14156Ba＋310n是裂变反应D.2411Na→2412Mg＋0－1e是裂变反应[解析]在核反应过程中，反应前后电荷数和质量数分别守恒．选项B中的核反应是α衰变；选项D中的核反应是人工转变，选项B、D错误，选项A、C正确．[答案]AC3．(2017·全国卷Ⅰ)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电．氘核聚变反应方程是：21H＋21H→32He＋10n.已知21H的质量为2.0136 u，32He的质量为3.0150 u，10n的质量为1.0087 u,1 u＝931 MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为() A．3.7 MeV B．3.3 MeVC．2.7 MeV D．0.93 MeV[解析]轻核在发生聚变过程时质量会亏损，结合核反应方程，可得Δm＝2×2.0136 u－3.0150 u－1.0087 u＝0.0035 u．聚变过程中释放的核能ΔE＝Δm×931 MeV/c2＝0.0035 u×931 MeV≈3.3 MeV，B正确．[答案] B4．(多选)(2017·江苏卷)原子核的比结合能曲线如图所示．根据该曲线，下列判断正确的有()A.42He核的结合能约为14 MeVB.42He核比63Li核更稳定C．两个21H核结合成42He核时释放能量D.23592U核中核子的平均结合能比8936Kr核中的大[解析]本题考查原子核的相关知识．由图象可知，42He的比结合能约为7 MeV，其结合能应为28 MeV，故A错误．比结合能较大的核较稳定，故B正确．比结合能较小的核结合成比结合能较大的核时释放能量，故C正确．比结合能就是平均结合能，故由图可知D错误．[答案]BC利用比结合能和能量守恒计算核能(1)利用比结合能来计算核能原子核的结合能＝核子的比结合能×核子数．核反应中反应前系统内所有原子核的总结合能与反应后生成的所有新核的总结合能之差，就是该次核反应所释放(或吸收)的核能．(2)根据能量守恒和动量守恒来计算核能参与核反应的粒子所组成的系统，在核反应过程中的动量和能量是守恒的，因此，在题给的条件中没有涉及质量亏损，或者核反应所释放的核能全部转化为生成的新粒子的动能而无光子辐射的情况下，根据动量和能量的守恒可以计算出核能的变化．高考题型预测——原子核的衰变与半衰期[考点归纳]1．α衰变和β衰变的比较(1)半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间．半衰期由原子核内部的因素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关．(2)半衰期公式：N 余＝N 原⎝ ⎛⎭⎪⎫12t /τ，m 余＝m 原⎝ ⎛⎭⎪⎫12t /τ.式中N 原、m 原表示衰变前放射性元素的原子数和质量，N 余、m 余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量，t 表示衰变时间，τ表示半衰期．[典题示例](多选)(2017·保定期末测试)静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44∶1，如右图所示，则( )A ．α粒子与反冲粒子的动量大小相等，方向相反B ．原来放射性元素的核电荷数为90C ．反冲核的核电荷数为88D ．α粒子和反冲粒子的速度之比为1∶88[审题指导]第一步读题干—提信息[解析]微粒之间相互作用的过程遵守动量守恒，由于初始总动量为零，则末动量也为零，即α粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反．由于释放的α粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内且在洛伦兹力作用下做圆周运动．由Bq v＝m v2R得：R＝m vBq.若原来放射性元素的核电荷数为Q，则对α粒子：R1＝p1 B·2e.对反冲核：R2＝p2B(Q－2)e.由于p1＝p2，R1∶R2＝44∶1，得Q＝90.它们的速度大小与质量成反比，故D错误，上述选项正确的为A、B、C.[答案]ABC由本题解答过程可知，当静止的原子核在匀强磁场中发生衰变时，大圆轨道一定是带电粒子(α粒子或β粒子)的，小圆轨道一定是反冲核的.α衰变时两圆外切，β衰变时两圆内切.如果已知磁场方向，还可根据左手定则判断绕行方向是顺时针还是逆时针.[预测题组]1．(多选)(2017·江西五校联考)用计数器测定某放射源的放射强度为每分钟405次，若将一张厚纸板放在计数器与放射源之间，计数器几乎测不到射线.10天后再次测量，测得该放射源的放射强度为每分钟101次，则下列关于射线性质及它的半衰期的说法正确的是()A．放射源射出的是α射线B．放射源射出的是β射线C．这种放射性元素的半衰期为5天D．这种放射性元素的半衰期是2.5天[解析]因厚纸板能挡住这种射线，知这种射线是穿透能力最差的α射线，选项A正确B错误；因放射性元素原子核个数与单位时间内衰变的次数成正比，10天后测出放射强度为原来的四分之一，说明10天后放射性元素的原子核只有原来的四分之一，由半衰期公式知已经过了两个半衰期，故半衰期是5天，故选项A、C正确．[答案]AC2．(多选)(2017·河北名校联盟)在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核发生衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如右图中a、b所示，由图可以知()A．该核发生的是α衰变B．该核发生的是β衰变C．磁场方向一定垂直纸面向里D．磁场方向向里还是向外不能判定[解析]原来静止的核，放出粒子后，总动量守恒，所以粒子和反冲核的速度方向一定相反，根据图示，它们在同一磁场中是向同一侧偏转的，由左手定则可知它们必带异种电荷，故应为β衰变；由于不知它们的旋转方向，因而无法判定磁场是向里还是向外，即都有可能，故选项B、D正确．[答案]BD3．原来静止的铀238和钍234同时在同一匀强磁场中，由于衰变而开始做匀速圆周运动．铀238发生了一次α衰变，钍234发生了一次β衰变．(1)试画出铀238发生一次α衰变时产生的新核及α粒子在磁场中的运动轨迹的示意图．(2)试画出钍234发生一次β衰变时所产生的新核及β粒子在磁场中的运动轨示意图．[解析](1)铀238发生衰变时，由于放出α粒子而产生了新核，根据动量守恒定律，它们的总动量为零，即：m1v1＋m2v2＝0 因为它们都带正电，衰变时的速度方向相反，所以，受到的洛伦兹力方向也相反，因而决定了它们做圆周运动的轨迹圆是外切的．它们做匀速圆周运动的向心力是由洛伦兹力提供的．即：m v2R＝Bq v，所以R＝m vBq.又因为m1v1＝m2v2，所以R1R2＝q2q1，由于q1＝2e，q2＝92e－2e＝90e，因而R1R2＝451.如图甲所示，其中轨道a为α粒子的径迹，其轨道半径为R1，轨道b为新核的径迹，其轨道半径为R2，且R1>R2.(2)同理，钍234发生一次β衰变放出的β粒子与产生的新核的动量大小相等、方向相反，即总动量为零．可是，β粒子带负电，新核带正电，它们衰变时的速度方向相反，但所受的洛仑兹力方向相同，所以，它们的两个轨迹圆是内切的，且β粒子的轨道半径大于新核的轨道半径，它们的轨迹示意图如图乙所示，其中，c为β粒子的轨迹，d为新核的轨迹．[答案](1)如图甲所示，a为α粒子的轨迹，b为新核的轨迹．(2)如图乙所示，c为β粒子的轨迹，d为新核的轨迹．4．处于静止状态的X原子核，经历一次α衰变后变成质量为M的Y 原子核．放出的α粒子垂直射入磁感应强度为B 的匀强磁场，测得其做圆周运动的半径为r .已知α粒子的质量为m ，电荷量为q ，不计衰变过程放出光子的能量，求此衰变过程亏损的质量．[解析] 设α粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为v ，其向心力由洛伦兹力提供，则q v B ＝m v 2r ，v ＝qBr m ，所以，α粒子的动能E α＝12m v 2＝12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫qBr m 2＝q 2B 2r 22m . 设α粒子衰变时速度方向为正方向，X 核衰变后生成的新核Y 的速度大小为u ，则依据衰变过程动量守恒得m v －Mu ＝0，u ＝m v M ＝qBr M .所以Y 核的动能E Y ＝12Mu 2＝12M ·q 2B 2r 2M 2＝q 2B 2r 22M. 衰变过程释放的总能量ΔE ＝E α＋E Y这些能量是由衰变过程中释放的核能转化而来，根据爱因斯坦的质能方程ΔE ＝Δmc 2，得亏损的质量Δm ＝ΔE c 2＝q 2B 2r 22c 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1m ＋1M [答案] q 2B 2r 22c 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1m ＋1M。
2018年高考物理（课标Ⅱ专用）复习专题测试（必考）专题十三 近代物理初步 （共76张PPT）
答案
ABE
质子p即
1 1
H,核反应方程为p
27 13
Al
1S248 i*,A项正确;核反应过程遵循动量守恒定律,
B项正确;核反应过程中系统能量守恒,C项错误;在核反应中质量数守恒,但会发生质量亏损,所
以D项错误;设质子的质量为m,则
2 1
8 4
Si*的质量为28m,由动量守恒定律有mv0=28mv,得v=
方法技巧 由质量亏损计算核能 由Δm计算核反应过程中释放的核能时,若Δm以u为单位,可由1 u=931 MeV/c2,得到释放的以MeV 为单位的核能;若Δm以kg为单位,则由质能方程ΔE=Δmc2获得以J为单位的释放的核能。
8.[2016课标Ⅲ,35(1),5分](多选)一静止的铝原子核
2 1
7 3
H e42 。
下列说法正确的是 ( )
A.衰变后钍核的动能等于α粒子的动能
B.衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小
C.铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间
D.衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量
答案 B 本题考查天然放射现象、半衰期、动量守恒。静止的原子核在衰变前后动量守恒, 由动量守恒定律得0=m1v1+m2v2,可知m1v1=-m2v2,故衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小, 选项B正确;而动能Ek= p 2 ,由于钍核的质量(m1)大于α粒子的质量(m2),故其动能不等,选项A错误;
答案 BCD 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衰变和β衰变,故E项错误。
高考物理专题——近代物理初步
一、光电效应1．实验规律(1)任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率低于这个频率时不发生光电效应。
(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大。
(3)入射光照射到金属板上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不会超过10－9 s。
(4)当入射光的频率大于或等于极限频率时，饱和光电流的大小与入射光的强度成正比。
2．三个概念(1)最大初动能：只有金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核的引力做功的情况，才具有最大初动能。
(2)饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关。
(3)入射光强度：入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量。
3．光电效应方程(1)方程：E k＝hν－W0，光电子的最大初动能E k可以利用光电管用实验的方法测得，即E k＝eU c，其中U c是遏止电压。
(2)极限频率：νc ＝W 0h 。
(3)逸出功：它与极限频率νc 的关系是W 0＝hνc 。
二、能级跃迁1．氢原子能级2．谱线条数一群氢原子处于量子数为n 的激发态时，最多可能辐射出的光谱线条数N ＝C 2n ＝n （n －1）2。
三、核反应和核能1．原子核衰变 衰变类型α衰变 β衰变 衰变方程 A Z X →A －4Z －2Y ＋42He A Z X → A Z ＋1Y ＋0－1e衰变实质 2个质子和2个中子结合成一个整体射出核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子 211H ＋210n →42He 10n →11H ＋0－1e衰变规律电荷数守恒、质量数守恒(1)原子核的结合能：克服核力做功，使原子核分解为单个核子时吸收的能量，或若干单个核子在核力的作用下结合成原子核时放出的能量。
(2)质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子的质量之和的现象。
(3)质能方程：E ＝mc 2，即一定的能量和一定的质量相联系。
2018年高中高考物理试卷试题分类汇编——近代物理
2018高考物理试题分类汇编——近代物理1．（2018全国Ⅱ卷理综）17．用波长为300nm的光照耀锌板，电子逸出锌板表面的最大初-19J。
已知普朗克常量为10-34J·s，真空中的光速为108m·s-1，能动能为10使锌产生光电效应的单色光的最低频次约为(B)A．11014HzB．81014HzC．21015HzD．81015Hz2．（2018全国Ⅲ卷理综）14．1934年，约里奥-居里夫妻用α粒子轰击铝核2713Al，产生了第一个人工放射性核素X：27α+Aln+X。
X的原子序数和质量数分别为(B) 13A．15和28B．15和30C．16和30D．17和313．（2018北京理综）13．在核反响方程4He+14N?2717O+X中，X表示的是(A)8A．质子B．中子C．电子D．α粒子4．（2018天津理综）1．国家大科学过程——中国散裂中子源（CSNS）于2017年8月28日初次打靶成功，获取中子束流，能够为诸多领域的研究和工业应用供给先进的研究平台，以下核反响中放出的粒子为中子的是(B)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3015P并放出一个粒子C．115B俘获一个质子，产生84Be并放出一个粒子D．63Li俘获一个质子，产生32He并放出一个粒子5．（2018天津理综）5．氢原子光谱在可见光地区内有四条谱线H、H、H、H，都是αβγδ氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级发出的光，它们在真空中的波长由长到短，能够判断(A)A．Hα对应的前后能级之差最小B．同一介质对Hα的折射率最大C．同一介质中Hδ的流传速度最大D．用Hγ照耀某一金属能发生光电效应，则H也必定能β6．（2018海南物理）4.已知23490Th的半衰期为24天。
4g23490Th经过72天还剩下（B）B.C.IgD.鱼知水恩，乃幸福之源也。
高考物理二轮复习的时间安排
高考物理二轮复习的时间安排2023高考物理二轮复习的时间安排寒假过后物理将进入二轮复习，物理学是一门自然科学，注重于研究物质、能量、空间、时间，尤其是它们各自的性质与彼此之间的相互关系。
下面是小编为大家整理的高考物理二轮复习的时间安排，希望能帮助到大家!高考物理二轮复习的时间安排章节内容时间考点专题一力与物体的平衡3月10日考向一受力分析3月11日考向二静态平衡3月12日考向三动态平衡3月14日考向四电磁感应中的受力平衡专题二力与直线运动3月15日考向一匀变速直线运动规律的应用3月16日考向二运动图象问题3月17日考向三牛顿运动定律的应用3月18日考向四动力学方法分析“传送带”模型和“板—块”模型3月19日考向五动力学中的临界问题专题三力学中的曲线运动3月21日考向一平抛运动的规律及应用3月22日考向二圆周运动的分析3月23日考向三万有引力定律的理解和应用3月24日考向四双星和多星问题专题四电学中的曲线运动3月25日考向一带电粒子在电场中的曲线运动 3月26日考向二带电粒子在磁场中的曲线运动专题五动量和能量3月28日考向一功和功率动能定理3月29日考向二能量观点的应用3月30日考向三动力学观点和能量观点的综合应用3月31日考向四动量定理的应用4月3日考向五动量观点、能量观点的应用4月5日考向六力学三大观点的综合应用专题六电场和磁场4月6日考向一电场的性质4月11日考向二电势差与电场强度的关系4月12日考向三平行板电容器相关问题分析4月13日考向四带电粒子（带电体）在电场中的运动4月14日考向五磁场的性质4月15日考向六带电粒子在匀强有磁场中的运动4月16日考向七带电粒子（带电体）在叠加场中的运动专题七电路与电磁感应4月18日考向一直流电路的计算及动态分析4月19日考向二交变电流及理想变压器4月20日考向三楞次定律和法拉第电磁感应定律4月21日考向四电磁感应中的图象问题4月22日考向五电磁感应定律中的能量和动量问题4月23日考向六动力学中的单杆、双杆、导线框问题专题八原子结构与原子核4月25日考向一氢原子能级跃迁和光电效应 4月26日考向二衰变、核反应与核能的计算专题九力学实验4月27日考向一基本仪器的使用与读数4月28日考向二“纸带类”实验4月29日考向三“弹簧”“橡皮条”类实验4月30日考向四力学实验拓展创新专题十电学实验5月4日考向一基本器材的使用与读数5月5日考向二电表的改装、多用电表的原理与使用5月6日考向三以测电阻为核心的实验5月11日考向四以测电源的电动势和内阻为核心的实验专题十一热学5月12日考向一分子动理论内能、用油膜法估测分子的大小5月13日考向二气体热现象的微观意义、固体和液体5月14日考向三气体实验定律和理想气体状态方程5月15日考向二气体实验定律与图象、热力学第一定律等的综合高考物理复习6个关键点重点扫除知识“盲点”对照考纲，把新课学习时不太清楚的知识点全部都弄清楚，把已经弄清楚的进一步熟练。
2018届高考物理近代物理初步专题卷含答案解析(全国通用)
2018年高考物理二轮复习讲练测专题08 近代物理初步一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。
在每小题给出的四个选项中，1~8题只有一项符合题目要求；9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
）1．下列有关光的现象中，不能用光的波动性进行解释的是（）A. 光的衍射现象B. 光的偏振现象C. 泊松亮斑D. 光电效应【答案】D【解析】光的衍射、偏振都是波特有的性质，故能说明光具有波动性（偏振是横波特有的属性），AB不符合题意；泊松亮斑是由于光的衍射形成的，能用光的波动性进行解释，故C 不符合题意；光电效应说明光具有粒子性，D符合题意．2．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，下列说法正确的是（）A. 钙的逸出功大于钾的逸出功B. 钙逸出的电子的最大初动能大于钾逸出的电子的最大初动能C. 比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子．钾逸出的光电子具有较大的波长D. 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动量【答案】A3．我国科学家潘建伟院士预言十年左右量子通信将“飞”入千家万户。
在通往量子论的道路上，一大批物理学家做出了卓越的贡献，下列有关说法正确的是( )A. 玻尔在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念B. 爱因斯坦最早认识到了能量子的意义，提出光子说，并成功地解释了光电效应现象C. 德布罗意第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念D. 普朗克大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性【答案】B【解析】普朗克在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念，故A错误；爱因斯坦最早认识到了能量子的意义，为解释光电效应的实验规律提出了光子说，并成功地解释了光电效应现象，故B正确；玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，故C错误；德布罗意大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性，故D错误；故选B.4．入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么A. 从光照射金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B. 逸出的光电子的最大初动能将减小C. 单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D. 有可能不发生光电效应【答案】C5．用如图的装置研究光电效应现象，当用光子能量为3.0 eV的光照射到光电管上时，电流表G的读数为0.2 mA,移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于0.7 V时，电流表读数为0，则A. 电键K断开后，没有电流流过电流表GB. 所有光电子的初动能为0.7 eVC. 光电管阴极的逸出功为2.3 eVD. 改用能量为1.5 eV的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小【答案】C6．下列说法正确的是（）A. 天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构B. 一群处于n=3能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出最多6种不同频率的光C. 放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1D. 235U的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，半衰期可能变短92【答案】C【解析】天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂结构，故A错误；一群处于n=3能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出3种不同频率的光，分别是从n=3到n=2，从n=3到n=1，从n=2到n=1，故B错误；根据质量数与质子数守恒，则有放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1，故C正确；半衰期不随着地球环境的变化而变化，故D错误；故选C．7．氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62eV-3.11eV。
2018版高考物理二轮教师用书：第2部分 专项4 7、近代
七、近代物理【二级结论】1．一群氢原子处于量子数为n的激发态时可能辐射出的光谱线条数：N＝C2n＝n(n－1)2.2．原子跃迁时，所吸收或释放的光子能量只能等于两能级的能量差．3．原子电离时，所吸收的能量可以大于或等于某一能级能量的绝对值．4．α衰变次数可根据质量数差除以4得出，再根据核电荷数守恒确定β衰变的次数．【保温训练】1．正误判断(1)光子和光电子都是实物粒子．(×)(2)只要入射光的强度足够强，就可以使金属发生光电效应．(×)(3)要使某金属发生光电效应，入射光子的能量必须大于金属的逸出功．(√)(4)光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比．(×)(5)光的频率越高，光的粒子性越明显，但仍具有波动性．(√)(6)德国物理学家普朗克提出了量子假说，成功地解释了光电效应规律．(×)(7)美国物理学家康普顿发现了康普顿效应，证实了光的粒子性．(√)(8)法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现为波动性．(√)(9)原子中绝大部分是空的，原子核很小．(√)(10)核式结构学说是卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出的．(√)(11)氢原子光谱是由一条一条亮线组成的．(√)(12)玻尔理论成功地解释了氢原子光谱，也成功地解释了氦原子光谱．(×)(13)按照玻尔理论，核外电子均匀分布在各个不连续的轨道上．(×)(14)人们认识原子具有复杂结构是从英国物理学家汤姆孙研究阴极射线发现电子开始的．(√)(15)人们认识原子核具有复杂结构是从卢瑟福发现质子开始的．(×)(16)如果某放射性元素的原子核有100个，经过一个半衰期后还剩50个．(×)(17)质能方程表明在一定条件下，质量可以转化为能量．(×)2．(多选)[2018·高三第二次全国大联考(新课标卷Ⅰ)]下列说法中正确的是() A．光子具有能量，但是没有动量B．玻尔认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的C．用X射线和紫光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用X射线照射时光电子的最大初动能较大D．轻核聚变更为清洁、安全，目前大型核电站都是利用轻核的聚变发电的BC[光子不仅具有能量，也具有动量，A错误；玻尔认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的，B正确；用X射线和紫光照射同一金属表面都能发生光电效应，由光电效应方程E km＝hν－W可知，用频率比较大的X射线照射时光电子的最大初动能较大，C正确；目前核电站是利用重核的裂变发电的，D错误．]3．[2018·高三第二次全国大联考(新课标卷Ⅱ)]关于原子结构和原子核的结构，经过不断的实验探索，我们已经有了一定的认识，对于这个探索的过程，下列描述错误的是()A．卢瑟福根据α粒子轰击金箔时发生散射，提出了原子的核式结构模型B．为了解释原子的稳定性和辐射光谱的不连续性，玻尔提出了氢原子结构模型C．卢瑟福通过利用α粒子轰击铍原子核，最终发现了中子D．人类第一次实现的原子核的人工转变核反应方程是147N＋42He→178O＋11H C[α粒子轰击金箔时大部分粒子没有偏转，有部分发生大角度偏转，卢瑟福提出原子的大部分质量集中在原子中心，即原子的核式结构模型，选项A对．按照原子的核式结构模型，原子将不断对外辐射波长连续变化的光波并最终消失，为了解释事实上原子的稳定性和辐射光谱的不连续性，玻尔结合量子论提出了氢原子结构模型，选项B对．通过利用α粒子轰击铍原子核，最终发现了中子的不是卢瑟福，而是查德威克，选项C错．人类第一次实现的原子核的人工转变核反应方程是147N＋42He→178O＋11H，选项D对．]4．(多选)如图56所示，国际原子能机构2018年2月15日公布核辐射警示新标志，内有一个辐射波标记、一个骷髅头标记和一个逃跑的人形．核辐射会向外释放三种射线：α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电．现有甲、乙两个原子核原来都静止在同一匀强磁场中，其中一个核放出一个α粒子，另一个核放出一个β粒子，得出如图所示的四条径迹，则()图56A．磁场的方向一定垂直于纸面向里B．甲核放出的是α粒子，乙核放出的是β粒子C．a为α粒子的径迹，d为β粒子的径迹D．b为α粒子的径迹，c为β粒子的径迹BD[衰变过程中满足动量守恒，释放粒子与新核的动量大小相等、方向相反，根据带电粒子在磁场中的运动不难分析：若轨迹为外切圆，则为α衰变；若轨迹为内切圆，则为β衰变．又因为R＝m vqB知半径与电荷量成反比，可知B、D项正确．]5．(多选)据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界上第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试．下列关于“人造太阳”的说法正确的是()【导学号：19624214】A．“人造太阳”的核反应方程是21H＋31H―→42He＋10nB．“人造太阳”的核反应方程是23592U＋10n―→14156Ba＋9236Kr＋310nC．“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是ΔE＝Δmc2D．“人造太阳”核能大小的计算公式是E＝12mc2AC[“人造太阳”发生的是轻核聚变，所以核反应方程式为21H＋31H―→42 He＋10n，而B选项中的核反应是核裂变，故B错误；“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是ΔE＝Δmc2，而核能大小的计算公式为E＝mc2，D错误，故选项A、C正确．]。
高考物理专题复习：原子核专题
精品基础教育教学资料，仅供参考，需要可下载使用！原子核专题一、单选题1．2018年7月27日将发生火星冲日能量，那时火星、地球和太阳几乎排列成一线，地球位于太阳与火星之间，已知地球和火星绕太阳公转的方向相同，火星公转轨道半径约为地球的1.5倍，若将火星和地球的公转轨迹近似看成圆，取，则相邻两次火星冲日的时间间隔约为（）A. 0.8年B. 1.6年C. 2.2年D. 3.2年【答案】C【解析】由万有引力充当向心力得：，解得行星公转周期：，则火星和地球的周期关系为：，已知地球的公转周期为1年，则火星的公转周期为年，相邻两次火星冲日的时间间隔设为t，则：化解得：，即：，求得故本题选C2．关于原子核的结合能，下列说法正确的是（）A. 原子核的比结合能等于将其完全分解成自由核子所需能量的最小值B. 原子核衰变成α粒子和另一原子核，并释放出能量，衰变产物的结合能之和一定小于原来原子核的结合能C. 铯原子核()的结合能小于铅原子核()的结合能D. 比结合能越大，原子核越不稳定【答案】C【解析】原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，故A错误；原子核衰变成粒子和另一原子核，要释放能量，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，故B错误；铯原子核()的比结合能与铅原子核()的比结合能差不多，而铯原子核()的核子小于铅原子核() 的核子，故铯原子核()的结合能小于铅原子核()的结合能，故C正确；比结合能越大，原子核越稳定，故D错误；故选C。
【点睛】比结合能：原子核结合能对其中所有核子的平均值，亦即若把原子核全部拆成自由核子，平均对每个核子所要添加的能量．用于表示原子核结合松紧程度．结合能：两个或几个自由状态的粒子结合在一起时释放的能量．分散的核子组成原子核时放出的能量叫做原子核结合能．3．到2018年1月，全球30个国家和地区共有440个核电机组，总装机容量为390吉瓦，发电量约占全球发电量的11%。
2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题12近代物理初步教案
专题十二 近代物理初步——————[知识结构互联]——————[核心要点回扣]——————1．能级和能级跃迁(1)轨道量子化：核外电子只能在一些分立的轨道上运动r n ＝n 2r 1(n ＝1,2,3，…)(2)能量量子化：原子只能处于一系列不连续的能量状态E n ＝E 1n 2(n ＝1,2,3，…)(3)辐射条件：h ν＝E m －E n .(4)辐射光谱线条数：一群处于量子数为n 的激发态的氢原子，可辐射出的光谱线条数N ＝C 2n .2．光电效应(1)光电效应规律．(2)光电效应方程：h ν＝E k ＋W 0.3．核反应、核能的计算(1)两个守恒：质量数守恒、电荷数守恒．(2)核反应过程中释放(或吸收)的核能：①ΔE ＝Δmc 2.②ΔE ＝Δm ×931.5 MeV，Δm 以原子质量单位u 为单位．考点1 光电效应与原子结构(对应学生用书第63页)■品真题·感悟高考……………………………………………………………·[考题统计] 五年4考：2017年Ⅲ卷T 19 2016年Ⅰ卷T 35(1)2015年Ⅰ卷T35(1)、Ⅱ卷T35(1)[考情分析]1．该考点考查的重点是光电效应规律及爱因斯坦光电效应方程的应用．2．复习中要注意掌握有关光电效应现象的四类图象的特点及图线的斜率、截距的意义．3．不清楚光电效应的发生是光的频率决定还是光的强度决定易出错．4．光电流、饱和光电流与光的强度、光电管两端的正向电压大小的关系不清易出错．5．不明白能级之间跃迁与处于某能级的原子发生电离的区别易出错．1．(光电效应及方程)(多选)(2017·Ⅲ卷T19)在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为U a和U b、光电子的最大初动能分别为E k a和E k b.h为普朗克常量．下列说法正确的是( )A．若νa>νb，则一定有U a＜U bB．若νa>νb，则一定有E k a＞E k bC．若U a＜U b，则一定有E k a＜E k bD．若νa>νb，则一定有hνa－E k a＞hνb－E k b[题眼点拨] ①“同种金属”说明逸出功相同；②“遏止电压为U a和U b、最大初动能分别为E k a和E k b”说明U a e＝E k a，U b e＝E k b.BC[光电效应中遏止电压与最大初动能之间的关系为eU＝E k，根据光电效应方程可知E k＝hν－W0，若νa＞νb，则E k a＞E k b，U a＞U b，选项A错误，选项B正确；若U a＜U b，则E k a＜E k b，选项C正确；由光电效应方程可得W0＝hν－E k，则hνa－E k a＝hνb－E k b，选项D错误．](2016·Ⅰ卷T35(1)改编)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AC[产生光电效应时，光的强度越大，单位时间内逸出的光电子数越多，饱和光电流越大，说法A正确．饱和光电流大小与入射光的频率无关，说法B错误．光电子的最大初动能随入射光频率的增加而增加，与入射光的强度无关，说法C正确．减小入射光的频率，如低于极限频率，则不能发生光电效应，没有光电流产生，说法D错误．]2．(光的波粒二象性)(多选)(2015·Ⅱ卷T35(1)改编)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ACD[电子束具有波动性，通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，选项A正确．β射线在云室中高速运动时，径迹又细又直，表现出粒子性，选项B错误．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构，体现出波动性，选项C正确．电子显微镜是利用电子束工作的，体现了波动性，选项D正确．]■释疑难·类题通法…………………………………………………………………·1．光电效应的“两条线索”和“两个对应关系”(1)两条线索：(2)两条对应关系：2．用图象表示光电效应方程(1)极限频率：图线与ν轴交点的横坐标ν0.(2)逸出功：图线与E k轴交点的纵坐标的值W0＝E.(3)普朗克常量：图线的斜率k＝h.3．原子能级跃迁的三个关键问题(1)原子跃迁时，所吸收或释放的光子能量只能等于两能级之间的能量差，即ΔE＝h ν＝|E 初－E 末|.(2)原子电离时，所吸收的能量可以大于或等于某一级能量的绝对值．(3)一群氢原子和一个氢原子不同．只有大量的处于n 能级上的氢原子，发射光子的种类才有：N ＝C 2n ＝n n －2.■对考向·高效速练…………………………………………………………………..· 考向1 光电效应1．(2017·泰安市高三第一轮复习质量检测)如图121所示是光电管的原理图，已知当有波长为λ0的光照到阴极K 上时，电路中有光电流，则( )图121A ．若增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大B ．若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生C ．若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K 时，电路中一定没有光电流D ．若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K 时，电路中一定有光电流D [光电流的强度与入射光的强度有关，当光越强时，光电子数目会增多，初始时电压增加光电流可能会增加，当达到饱和光电流后，再增大电压，则光电流也不会增大了，故A 错误；将电路中电源的极性反接，电子受到电场阻力，到达A 极的数目会减小，则电路中电流会减小，甚至没有电流，故B 错误；若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光的频率有可能大于极限频率，电路中可能有光电流，故C 错误；若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光的频率一定大于极限频率，电路中一定有光电流，故D 正确．所以D 正确，A 、B 、C 错误．](多选)(2017·衡水中学七调)用甲、乙两种单色光照射同一金属做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示．已知普朗克常量为h ，被照射金属的逸出功为W 0，遏止电压为U C ，电子的电荷量为e ，则下列说法正确的是( )A ．甲光的强度大于乙光的强度B ．甲光的频率大于乙光的频率C ．甲光照射时产生的光电子初动能均为eU cD ．乙光的频率为W 0＋eU c hAD [根据光的强度越强，则光电子数目越多，对应的光电流越大，即可判定甲光的强度较大，选项A 正确；由光电效应方程12mv 2＝h ν－W 0，12mv 2＝U c e ，由图可知，甲、乙的截止电压相同，故甲、乙的频率相同，选项B 错误；甲光照射时产生的光电子的最大初动能均为eU c ，选项C 错误；根据12mv 2＝h ν－W 0＝U c e ，可得ν＝U c e ＋W 0h，选项D 正确．故选A 、D.]考向2 光的波粒二象性2．(多选)(2017·天津市红桥区期末)下列说法正确的是( )【导学号：19624147】A ．光的干涉和衍射现象说明光具有波动性B ．光电效应现象说明光具有粒子性，光子具有能量C ．康普顿效应说明光具有粒子性，光子具有动量D ．黑体辐射的实验规律说明在宏观世界里能量是连续的ABC [光的干涉和衍射现象说明光具有波动性，故A 正确．光电效应现象、康普顿效应说明光具有粒子性；光电效应表明光子具有能量，康普顿效应表明光子除了具有能量之外还具有动量，故B 、C 正确．黑体辐射的实验规律说明宏观世界里能量是量子化的，不连续的，故D 错误．故选A 、B 、C.]考向3 氢原子能级结构及跃迁3．(2017·甘肃省高三第二次诊断考试)如图122为氢原子的能级示意图，现有大量的氢原子处于n ＝4的激发态，当原子向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光．关于这些光下列说法正确的是( )图122A ．最容易发生衍射现象的光是由n ＝4能级跃迁到n ＝1能级产生的B ．频率最小的光是由n ＝2能级跃迁到n ＝1能级产生的C ．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D ．用n ＝2能级跃迁到n ＝1能级辐射出的光去照射逸出功为6.34 eV 的金属铂能发生光电效应D [由n ＝4能级跃迁到n ＝3能级产生的光，能量最小，波长最长，因此最容易表现出衍射现象，故A 错误；由能级差可知能量最小的光频率最小，是由n ＝4能级跃迁到n ＝3能级产生的，故B 错误；处于n ＝4能级的氢原子能发射n n －2＝6种频率的光，故C 错误；由n ＝2能级跃迁到n ＝1能级辐射出的光的能量为ΔE ＝－3.4 eV －(－13.6) eV ＝10.2 eV ，大于6.34 eV ，能使金属发生光电效应，故D 正确．]1.(2016·北京市丰台区二模)关于玻尔建立的氢原子模型，下列说法正确的是( )A ．氢原子处于基态时，电子的轨道半径最大B ．氢原子在不同能量态之间跃迁时可以吸收任意频率的光子C ．氢原子从基态向较高能量态跃迁时，电子的动能减小D ．氢原子从基态向较高能量态跃迁时，系统的电势能减小C [氢原子处于基态时，电子的轨道半径最小，故A 错误；由h ν＝E m －E n 知氢原子在不同能量态之间跃迁时只可以吸收特定频率的光子，故B 错误；氢原子从基态向较高能量态跃迁，电子距离氢原子核的距离增大，匀速圆周运动的半径增大，线速度减小，动能减小，C 正确；氢原子从基态向较高能量态跃迁时，电子距离氢原子核的距离增大，电场力做负功，电势能增大，D 错误．]2.(多选)(2016·黑龙江省实验中学二模)如图1为玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图，一群氢原子处于n ＝4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有( )A ．电子轨道半径减小，动能增大B ．氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线C ．由n ＝4跃迁到n ＝1时发出光子的频率最小D ．金属钾的逸出功为2.21 eV ，能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条AD [氢原子从第4能级向低能级跃迁时，原子的能量减小，电子的轨道半径减小，动能增大，电势能减小，故A 正确；能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，则氢原子跃迁时，发出不连续的光谱线，故B 错误；由n ＝4跃迁到n ＝1时辐射的光子能量最大，发出光子的频率最大，故C 错误；一群处于第4能级的氢原子跃迁到较低能级时可以放出6条光谱线，能量大于2.21 eV 的光谱线有4条，故D 正确．]考点2 核反应方程及核能的计算(对应学生用书第64页)■品真题·感悟高考……………………………………………………………·[考题统计] 五年8考：2017年Ⅰ卷T17、Ⅱ卷T152016年Ⅱ卷T35(1)、Ⅲ卷T35(1)2014年Ⅰ卷T35(1)、Ⅱ卷T35(1)2013年ⅠT35(1)、Ⅱ卷T35(1)[考情分析]1．该考点是高考中的热考点，主要考查核衰变规律、三种射线特性、核反应方程及核能的计算．2．掌握核反应过程中必须遵守的两大守恒规律及核能计算的两种途径是关键．3．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量原子核的衰变不适用．4．核反应过程中满足质量数守恒而不是质量守恒．5．并不是生成物中有42He的就是α衰变，有0－1e的就是β衰变．3．(原子核的衰变和半衰期)(2017·Ⅱ卷T15)一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为238 92U→234 90Th＋42He.下列说法正确的是( )A．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能B．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间D．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量[题眼点拨] “静止的铀核”说明铀核衰变前初动量为零，衰变后钍核与α粒子合动量也为零．B[衰变过程遵守动量守恒定律，故选项A错，选项B对．根据半衰期的定义，可知选项C错．α衰变释放核能，有质量亏损，故选项D错．](2014·Ⅰ卷T35(1)改编)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BCD[自然界中绝大部分元素没有放射现象，选项A错误；放射性元素的半衰期只与原子核结构有关，与其他因素无关，选项B、C正确；α、β和γ三种射线电离能力依次减弱，穿透能力依次增强，选项D正确．]4．(核反应方程与核能计算)(2017·Ⅰ卷T 17)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电．氘核聚变反应方程是：21H ＋21H→32He ＋10n.已知21H 的质量为2.013 6 u ，32He 的质量为3.015 0 u ，10n 的质量为1.008 7 u,1 u ＝931 MeV/c 2.氘核聚变反应中释放的核能约为( )A ．3.7 MeVB ．3.3 MeVC ．2.7 MeVD ．0.93 MeV B [在核反应方程21H ＋21H→32He ＋10n 中，反应前物质的质量m 1＝2×2.013 6 u＝4.027 2u ，反应后物质的质量m 2＝3.015 0 u ＋1.008 7 u ＝4.023 7 u ，质量亏损Δm ＝m 1－m 2＝0.003 5 u ．则氘核聚变释放的核能为E ＝931×0.003 5 MeV≈3.3 MeV，选项B 正确．](2016·Ⅲ卷T 35(1)改编)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D ．硅原子核速度的数量级为105 m/s ，方向与质子初速度的方向一致ABD [核反应过程中遵循质量数守恒和电荷数守恒，核反应方程为p ＋2713Al→2814Si *，说法A 正确．核反应过程中遵从动量守恒和能量守恒，说法B 正确．核反应中发生质量亏损，生成物的质量小于反应物的质量之和，说法C 错误．根据动量守恒定律有m p v p ＝m Si v Si ，碰撞后硅原子核速度的数量级为105 m/s ，方向与质子初速度方向一致，说法D 正确．]■熟技巧·类题通法…………………………………………………………………·1．四种核反应(1)衰变：放射性元素的原子核自发放出某种粒子后变成新的原子核的变化．①α衰变方程：A Z X→A －4Z －2Y ＋42Heα衰变实质：2个质子和2个中子结合成一个氦核②β衰变方程：A Z X→ A Z ＋1Y ＋ 0－1e衰变实质：1个中子转化为1个质子和1个电子(2)原子核的人工转变：用人工的方法，使原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程．①质子的发现：14 7N ＋42He→17 8O ＋11H(卢瑟福)②中子的发现：94Be ＋42He→12 6C ＋10n(查德威克)(3)裂变：一个重核分裂成两个中等质量的核，这样的核反应叫作裂变．23592U ＋10n→144 56Ba ＋8936Kr ＋310n(4)聚变：两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫作聚变．21H ＋31H→42He ＋10n ＋17.6 MeV 2．书写核反应方程的原则及方法(1)无论何种核反应方程，都必须遵守电荷数守恒和质量数守恒(注意：不是质量守恒)，有些核反应方程还要考虑能量守恒及动量守恒．(2)核反应过程一般是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头“→”表示反应进行的方向，不能把箭头写成等号．(3)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空地只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程．3．计算核能的方法(1)根据爱因斯坦质能方程，用核反应的质量亏损的千克数乘以真空中光速c 的平方，即ΔE ＝Δmc 2(J)．(2)根据1原子质量单位(u)相当于931.5兆电子伏(MeV)能量，用核反应的质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV ，即ΔE ＝Δm ×931.5(MeV)．(3)如果核反应时释放的核能是以动能形式呈现，则核反应过程中系统动能的增量即为释放的核能．■对考向·高效速练…………………………………………………………………..· 考向1 原子核的衰变和半衰期4．(2017·常德市高三模拟)某一放射性物质发生衰变时放出α、β、γ三种射线，让这三种射线进入磁场，运动情况如图123所示，下列说法正确的是( )图123A ．该放射性物质的半衰期随温度的升高会增大B ．C 粒子是原子核的重要组成部分C ．A 粒子一定带正电D ．B 粒子的穿透性最弱C [半衰期由原子核本身决定，与外界因素无关，故A 错误；由图可知C 粒子为电子，而原子核带正电，故B 错误；由左手定则可知，A 粒子一定带正电，故C 正确；B 粒子为γ射线，穿透性最强，故D 错误．]5．(2017·宝鸡市一模)放射性同位素钍232 90Th 经一系列α、β衰变后生成氡22086Rn ，以下说法正确的是( )【导学号：19624148】A ．每经过一次α衰变原子核的质量数会减少2个B ．每经过一次β衰变原子核的质子数会增加1个C ．放射性元素钍232 90Th 的原子核比氡22086Rn 原子核的中子数少4个D ．钍232 90Th 衰变成氡220 86Rn 一共经过2次α衰变和3次β衰变B [经过一次α衰变，电荷数少2，质量数少4，故A 错误．经过一次β衰变，电荷数多1，质量数不变，质子数等于电荷数，则质子数增加1个，故B 正确．元素钍232 90Th 的原子核的质量数为232，质子数为90，则中子数为142，氡220 86Rn 原子核的质量数为220，质子数为86，则中子数为134，可知放射性元素钍232 90Th 的原子核比氡220 86Rn 原子核的中子数多8个，故C 错误．钍232 90Th 衰变成氡220 86Rn ，可知质量数少12，电荷数少4，因为经过一次α衰变，电荷数少2，质量数少4，经过一次β衰变，电荷数多1，质量数不变，可知经过3次α衰变，2次β衰变，故D 错误．](多选)静止的镭原子核228 88Ra 经一次α衰变后变成一个新核Rn ，则下列相关说法正确的是( )A ．该衰变方程为228 88 Ra→224 86Rn ＋42HeB ．若该元素的半衰期为τ，则经过2τ的时间，2 kg 的228 88 Ra 中有1.5 kg 已经发生了衰变C ．随着该元素样品的不断衰变，剩下未衰变的原子核228 88Ra 越来越少，其半衰期也变短D ．若把该元素放到密闭的容器中，则可以减慢它的衰变速度 AB [由镭的α衰变方程228 88Ra→224 86Rn ＋42He ，可判断A 正确．由m ＝m 0⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ，可知，t ＝2τ时，m ＝0.5 kg ，则已衰变的镭为m 衰＝2 kg －0.5 kg ＝1.5 kg ，B 正确．放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，C 、D 错误．]考向2 核反应方程与核能计算6．(多选)(2017·株洲市高三教学质量统一检测)核电站中采用反应堆使重核裂变，将释放出的巨大能量转换成电能．反应堆中一种可能的核反应方程式是235 92U ＋10n→143 60Nd ＋9040Zr ＋x ＋y ，设U 核质量为m 1，中子质量为m 2，Nd 核质量为m 3，Zr 核质量为m 4，x 质量为m 5，y 质量为m 6，那么，在所给的核反应中( )【导学号：19624149】A ．x 可能是311H ，y 可能是11 0－1eB ．x 可能是310n ，y 可能是80－1e11 C ．释放的核能为(m 1＋m 2－m 3－m 4－m 5－m 6)c 2D ．释放的核能为(m 3＋m 4＋m 5＋m 6＋m 1－m 2)c 2BC [根据质量数和电荷数守恒，若x 是311H ，y 是110－1e ，则质量数不守恒，x 是310n ，y 是8 0－1e ，则都满足，故A 错误，B 正确；根据能量转化可知反应前的质量大于反应后的质量，因为反应时一部分质量转化为能量释放出去了，故C 正确，D 错误．](2017·哈尔滨市第六中学高三下学期第二次模拟考试)静止在匀强电场中的碳14原子核，某时刻放射的某种粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直，且经过相等的时间后形成的轨迹如图所示(a 、b 表示长度)．那么碳14的核反应方程可能是()A.14 6C→42He ＋10 4BeB.14 6C→01e ＋145B C.14 6C→0－1e ＋14 7N D.14 6C→21H ＋12 5B A [由轨迹弯曲方向可以看出，反冲核与放出的射线的受力方向均与电场强度方向相同，均带正电，设与v 1对应的粒子质量为m 1，电荷量为q 1，与v 2对应的粒子质量为m 2，电荷量为q 2，则a ＝v 1t,2a ＝12q 1E m 1t 2， b ＝v 2t,4b ＝12q 2E m 2t 2，由动量守恒有m 1v 1＝m 2v 2，解得q 1q 2＝12.所以放出的粒子为α粒子，即发生α衰变，则核反应方程是14 6C→42He ＋10 4Be ，故A 正确．]。
高三物理二轮复习 整合测试 动量守恒 原子物理专题突破系列小题狂练大题冲关
高三物理二轮复习专题突破系列：整合测试--动量守恒原子物理本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共20分)一、选择题(共5小题，每小题4分，共20分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．(2013·北京东城区一模)下列说法正确的是( )A．α射线是高速运动的氦原子核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．氢原子的核外电子从低能级跃迁到高能级时，向外辐射光子[答案]A[解析]α射线是高速运动的氦核流，A正确；10n表示中子，B错误；当照射光的频率大于金属的极限频率，能发生光电效应时，从金属表面逸出的光电子的最大初动能E k＝hν－W0，可见E k与ν不成正比，C错误；氢原子的核外电子从低能级跃迁到高能级时，吸收光子，D错误。
2．(2013·山东济南一模)在下列四个核反应方程中， x1、x2、x3和x4各代表某种粒子( )①31H＋x1→42He＋10n②14 7N＋42He→17 8O＋x2③94Be＋42He→12 6C＋x3④32He＋21H→42He＋x4以下判断中正确的是( )A．x1是电子B．x2是质子C．x3是中子D．x4是中子[答案]BC[解析]根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知，x1是氘核，x2是质子，x3是中子，x4是质子，故B、C正确。
3．(2013·福建泉州质检)“爆竹声中一岁除，春风送暖人屠苏”，爆竹声响是辞旧迎新的标志，是喜庆心情的流露。
有一个质量为3m的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为v0、方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m，速度大小为v，方向水平向东，则另一块的速度大小是( )A．3v0－v B．2v0－3vC．3v0－2v D．2v0＋v[答案] C[解析] 设向东为正方向，在最高点由水平方向动量守恒得：3mv 0＝2mv ＋mv′，则v′＝3v 0－2v ，C 正确。
2018版高考物理二轮专题限时集训12 近代物理初步 含解
专题限时集训(十二) 近代物理初步(对应学生用书第139页)(限时：40分钟)选择题(共15小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求，第10～15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．)1．(2018·黑龙江省大庆中学高三上学期期末考试)下列几种说法中有一种是错误的，它是()A．大如太阳、地球等这些宏观的运动物体也具有波动性，这种波是物质波B．光子与物质微粒发生相互作用时，不仅遵循能量守恒，还遵循动量守恒C．光子与光电子是同一种粒子，它们对应的波也都是概率波D．核力是一种强相互作用力，热核反应中库仑力做功与核力做功相比能忽略C[大如太阳、地球等这些宏观的运动物体也具有波动性，这种波是物质波，故A正确；光子与物质微粒发生相互作用时，不仅遵循能量守恒，还遵循动量守恒，故B正确；光子是光的组成部分，而光电子是电子；故二者不相同，故C错误；根据核力的特点可知，核力是一种强相互作用力，热核反应中库仑力做功与核力做功相比能忽略，故D正确；本题选错误的，故选C.]2．(2018·天津市和平区高三上学期期末质量调查)在光电效应实验中，用波长为λ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．仅增大入射光的强度，光电流大小不变B．仅减小入射光的强度，光电效应现象可能消失C．改用波长大于λ的光照射，光电子的最大初动能变大D．改用波长大于λ的光照射，可能不发生光电效应D[光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，能否发生光电效应，与入射光的强度无关，与光照时间也无关，当发生光电效应时，增大入射光的强度，则光电流会增大，故A 错误；入射光的频率大于金属的极限频率，才会发生电效应，与入射光的强度无关，故B 错误；在光电效应中，根据光电效应方程知，E km ＝hc λ－W 0，改用波长大于λ的光照射，光电子的最大初动能变小，或者可能不发生光电效应，选项C 错误，D 正确．故选D.]3．(2018·日照市高三下学期第一次模拟考试)现用某一光电管进行光电效应实验，当用频率为ν的光照射时，有光电流产生．下列说法正确的是( )【导学号：19624150】A ．光照时间越长，光电流就越大B ．减小入射光的强度，光电流消失C ．用频率小于ν的光照射，光电效应现象消失D ．用频率为2ν的光照射，光电子的初动能变大D [发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，根据光电效应方程知，光子频率越大，光电子的最大初动能越大，光强度会影响单位时间内逸出的光电子数目．光电流的大小与入射光的时间无关，入射光的强度越大，饱和光电流越大，故A 错误；进行光电效应实验时，能否发生光电效应与入射光的强度无关，减小入射光的强度，光电流不能消失，故B 错误；用频率为ν的光照射时，有光电流产生，用频率小于ν的光照射，光电效应现象不一定消失，还要看入射光的频率是否小于极限频率，故C 错误；根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，故D 正确．]4．(2018·广元市高三第二次高考适应性统考)如图12-4所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n ＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49 eV 的金属钠．下列说法正确的是( )图12-4A．这群氢原子能发出3种不同频率的光，其中从n＝3跃迁到n＝2所发出的光波长最短B．这群氢原子能发出2种不同频率的光，其中从n＝3跃迁到n＝1所发出的光频率最小C．金属钠表面发出的光电子的最大初动能为9.60 eVD．金属钠表面发出的光电子的最大初动能为11.11 eVC[一群氢原子处于n＝3的激发态，可能发出3种不同频率的光子，因为n＝3和n＝2间能级差最小，所以从n＝3跃迁到n＝2发出的光子频率最低，所以波长最长．因为n＝3和n＝1间能级差最大，所以从n＝3跃迁到n＝1发出的光子频率最高，波长最短，故A、B错误．所以从n＝3跃迁到n＝1发出的光子频率最高，发出的光子能量为ΔE＝(13.60－1.51) eV＝12.18 eV.根据光电效应方程E km＝hν－W0得，最大初动能E km＝(12.18－2.49) eV＝9.60 eV，故D错误，C正确．]5．根据玻尔理论，氢原子的能级公式为E n＝An2(n为能级，A为基态能量)，一个氢原子中的电子从n＝4的能级直接跃迁到基态，在此过程中()【导学号：19624151】A．氢原子辐射一个能量为15A16的光子B．氢原子辐射一个能量为－15A16的光子C．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为15A 16D．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为－15A 16B[根据玻尔理论，一个氢原子中的电子从n＝4的能级直接跃迁到基态，辐射一个光子的能量为ΔE＝E4－E1＝A42－A12＝－15A16，选项B正确，A、C、D错误．]6．(2018·高三第二次全国大联考(新课标卷Ⅲ))如图12-5为氢原子的能级图，以下判断正确的是()图12-5A．大量氢原子从n＝3的激发态向低能级跃迁时，能产生3种频率的光子B．氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的能量减小C．当氢原子从n＝5的状态跃迁到n＝3的状态时，要吸收光子D．从氢原子的能级图可知原子发射光子的频率也是连续的A[根据C23＝3可知，一群处于n＝3能级氢原子向低能级跃迁，辐射的光子频率最多3种，选项A正确；氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的能量增大，选项B错误；氢原子从高能级跃迁到低能级时放出光子，选项C错误；玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，选项D错误．](2018·黔东南州高三下学期高考模拟考试)氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n＝4的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n ＝3的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光b，则()A．a光较b光的波长小B．氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时辐射出的光子的能量可能小于0.66 eVC．一群处于n＝4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D．若a光照射某种金属能发生光电效应，则b光照射这种金属也一定能发生光电效应A[根据跃迁规律可知从n＝4向n＝2跃迁时辐射光子的能量大于从n＝3向n＝2跃迁时辐射光子的能量，则可见光a的光子能量大于b，又根据光子能量E＝hν可得a光子的频率大于b光子的频率，由λ＝cν知a光的波长小于b光的波长，A正确；氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时辐射出光子的能量为：－0.85 eV－(－1.51) eV＝0.66 eV，故B错误；氢原子n＝4的能级跃迁时，能产生C24＝6种谱线，故C错误；a光子的频率大于b光的频率，所以若a光照射某种金属能发生光电效应，则b光不一定能，D错误．]7．(2018·桂林中学月考)关于原子核、原子核的衰变、核能，下列说法正确的是()A．原子核的结合能越大，原子核越稳定B．任何两个原子核都可以发生核聚变C.23892U衰变成20682Pb要经过8次β衰变和6次α衰变D．发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减小了2D[原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开，也需要能量，这也就是原子核的结合能．组成原子核的核子越多，它的结合能就越高，因此有意义的是它的结合能与核子数之比，称作比结合能，也叫平均结合能．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项A错误．自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素——氘与氚的聚变．不是任意的原子核都能发生核聚变，选项B错误.23892U衰变成20682Pb的过程中，α衰变的次数为n＝238－2064＝8，β衰变的次数为：n＝2×8－(92－82)＝6，选项C错误．发生α衰变时，电荷数少2，质量数少4，质量数等于质子数加上中子数，知中子数减少了2，选项D正确．] 8．(2018·江西师范大学附属中学高三3月月考)匀强电场中有一个原来静止的碳14原子核，它放射出的粒子与反冲核的径迹是两个内切的圆，两圆的直径之比为7∶1，如图12-6所示，那么碳14的衰变方程为()【导学号：19624152】图12-6A.146C→01e＋145BB.146C→42He＋104BeC.146C→21H＋145BD.146C→0－1e＋147ND[核衰变过程动量守恒，反冲核与释放出的粒子的动量大小相等，根据左手定则判断粒子与反冲核的电性关系．结合带电粒子在匀强磁场中圆周运动的半径公式可得粒子与反冲核的电荷量之比．原子核的衰变过程满足动量守垣，粒子与反冲核的速度方向相反，根据左手定则判断得知，粒子与反冲核的电性相反，则知粒子带负电，所以该衰变是β衰变，此粒子是β粒子，可得两带电粒子动量大小相等，方向相反，就动量大小而言有：m1v1＝m2v2，由带电粒子在匀强磁场中圆周运动的半径公式可得：r＝m v qB，可见r与q成反比．由题意，大圆与小圆的直径之比为7∶1，半径之比为7∶1，则得：粒子与反冲核的电荷量之比为1∶7.所以反冲核的电荷量为7e，电荷数是7，其符号为147N，所以碳14的衰变方程为146C→147N＋0－1e，故D正确．]9．(2018·天津高考)我国自主研究制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献．下列核反应方程中属于聚变反应的是()图12-7A.21H＋31H→42He＋10nB.147N＋42He→178O＋11HC.42He＋2713Al→3015P＋10nD.23592U＋10n→14456Ba＋8936Kr＋310nA[A对：两个轻核结合成质量较大的原子核．B错：原子核的人工转变．C错：原子核的人工转变．D错：重核裂变．]10．(2018·云南部分名校统考)关于光电效应和康普顿效应的规律，下列说法正确的是()A．光电效应中，金属板向外发射的光电子又可以叫光子B．用光照射金属不能发生光电效应是因为该入射光的频率小于金属的截止频率C．石墨对X射线散射时，部分X射线的散射光波长会变大，这个现象称为康普顿效应D．康普顿效应说明光具有粒子性BCD[光电效应中，金属板向外发射的光电子是电子，A错误；入射光的频率只有大于金属的截止频率才能发生光电效应，B正确；石墨对X射线散射时，散射光中除了有原波长λ0的X光外，还产生了波长λ>λ0的X光，其波长的增量随散射角的不同而变化，这种现象称为康普顿效应，C正确；康普顿效应说明光具有粒子性，D正确．]11．[2018·河南省天一大联考高三阶段性测试(五)]1918年，爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广，成功地解释了光电效应现象，提出了光子说．在给出与光电效应有关的四个图象中，下列说法正确的是()图12-8A．图甲中，当紫外线照射锌板时，发现验电器指针发生了偏转，说明锌板带正电，验电器带负电B．图乙中，从光电流与电压的关系图象中可以看出，电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关C．图丙中，若电子电量用e表示，νc、ν1、U2已知，由U c-ν图象可求得普朗克常量的表达式为h＝U1e ν1－νcD．图丁中，由光电子最大初动能E k与入射光频率的关系图象可知该金属的逸出功为E或hν0CD[用紫外线灯发出的紫外线照射锌板，锌板失去电子带正电，验电器与锌板相连，则验电器的金属球和金属指针带正电，故选项A错误；由图可知电压相同时，光照越强，光电流越大，只能说明光电流强度与光的强度有关，遏止电压只与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，故选项B错误；根据爱因斯坦光电效应方程U c e＝hν－W0，可知U c＝heν－W0e，图象U c-ν的斜率表示he，即he＝U1ν1－νc，解得h＝U1eν1－νc，故选项C正确；根据光电效应方程E km＝hν－W0知道E k-ν图线的纵轴截距的绝对值表示逸出功，则逸出功为E，当最大初动能为零，入射光的频率等于金属的极限频率，则金属的逸出功等于hν0，故选项D正确．]12．[2018·3月湖北省七市(州)教科研协作体高三联合]如图12-9所示是氢原子的能级图，大量处于n＝5激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出10种不同频率的光子．其中莱曼系是指氢原子由高能级向n＝1能级跃迁时释放的光子，则()【导学号：19624153】图12-9A．10种光子中波长最短的是n＝5激发态跃迁到基态时产生的B．10种光子中有4种属于莱曼系C．使n＝5能级的氢原子电离至少要0.85 eV的能量D．从n＝2能级跃迁到基态释放光子的能量等于n＝3能级跃迁到n＝2能级释放光子的能量AB[n＝5激发态跃迁到基态时产生的光子的能量最大、频率最大，所以波长最短，所以A正确；由题意知，从n＝5、4、3、2激发态跃迁到n＝1时发出的4种光子属于莱曼系，所以B正确；由图知，n＝5能级的电离能为0.54 eV，所以C错误；从n＝2能级跃迁到基态释放光子的能量大于n ＝3能级跃迁到n＝2能级释放光子的能量，所以D错误．] 13．(2018·广西桂林市、崇左市高三联合调研考试)下列描述中正确的是() A．质子与中子结合成氘核的过程中需要吸收能量B．某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少2个C.23892U(铀核)衰变为22288Rn(氡核)要经过4次α衰变，4次β衰变D．发生光电效应时入射光波长相同，从金属表面逸出的光电子最大初动能越大，这种金属的逸出功越小CD[中子和质子结合成氘核有质量亏损，释放能量，选项A错误；某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4个，选项B错误；23892U(铀核)衰变为22288Rn(氡核)质量数减小16，故要经过4次α衰变，由于电荷数减少4，则应该有4次β衰变，选项C正确；发生光电效应时入射光波长相同，则光的频率相同，根据hν＝W逸出功＋12m v2m，从金属表面逸出的光电子最大初动能越大，这种金属的逸出功越小，选项D正确．] 14．(2018·南平市普通高中毕业班适应性检测)用如图12-10甲所示的装置研究光电效应现象．闭合开关S，用频率为ν的光照射光电管时发生了光电效应．图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能E k与入射光频率ν的关系图象，图线与横轴的交点坐标为(a,0)，与纵轴的交点坐标为(0，－b)，下列说法中正确的是()【导学号：19624154】甲乙图12-10A．普朗克常量为h＝b aB．断开开关S后，电流表G的示数不为零C．仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大D．保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G的示数保持不变AB[由hν＝W0＋E k，变形得E k＝hν－W0，可知图线的斜率为普朗克常量，即h＝ba，故A正确；断开开关S后，初动能大的光电子，也可能达到阴极，所以电流表G的示数不为零，故B正确；只有增大入射光的频率，才能增大光电子的最大初动能，与光的强度无关，故C错误；保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，单个光子的能量增大，而光的强度不变，那么光子数一定减少，发出的光电子数也减少，电流表G的示数要减小，故D错误．]15．(2018·江苏高考)原子核的比结合能曲线如图12-11所示．根据该曲线，下列判断正确的有()图12-11A.42He核的结合能约为14 MeVB.42He核比63Li核更稳定C．两个21H核结合成42He核时释放能量D.23592U核中核子的平均结合能比8936Kr核中的大BC[A错：42He核有4个核子，由比结合能图线可知，42He核的结合能约为28 MeV.B对：比结合能越大，原子核越稳定．C对：两个21H核结合成42He核时，核子的比结合能变大，结合时要放出能量．D错：由比结合能图线知，23592U核中核子平均结合能比8936Kr核中的小．]。
物理-江苏省2018年高考二轮复习精品资料专题10 近代物理初步(解析版).doc
专题10 近代物理初步1．下列说法正确的是()A．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说B．若使用某种频率的光不能使某金属发生光电效应，则需增大入射光光照强度才行C．结合能越大，原子核结构一定越稳定D．用一束绿光照射某金属，能发生光电效应，若换成紫光来照射该金属，也一定能发生光电效应E．将核子束缚在原子核内的核力，是不同于万有引力和电磁力的另一种相互作用【解析】2．以下是有关近代物理学的若干叙述，其中正确的有()A．紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B．每个核子只跟邻近的核子发生核力作用C．原子核式结构模型是由汤姆孙在α粒子散射实验基础上提出的D．太阳内部发生的核反应是热核反应E．关于原子核内部的信息，最早来自天然放射现象【解析】2．BDE根据爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W可知，最大初动能与光的照射强度无关，与光的频率有关，A错误．核子之间的核力是短程力，每个核子只跟邻近的核子发生核力作用，B正确．原子核式结构模型是由卢瑟福在α粒子散射实验基础上提出的，C错误．太阳内部发生的核反应是聚变反应，属于热核反应，D正确．关于原子核内部的信息，最早来自天然放射现象，它说明原子核内部有复杂结构，E正确．3．下列说法正确的是()A．用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变B．X射线的衍射实验，证实了物质波假设是正确的C．发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长E．速度相等的电子和质子，电子的波长大【解析】4．目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素．比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放射出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病．根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是()A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就剩下一个原子核了B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，α射线的穿透能力最强，电离能力最弱D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4【解析】4．B半衰期遵循统计规律，对单个或少数原子核是没有意义的，A错误．根据3种射线的特性及衰变实质可知B正确，C、D错误．5．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．下列表述符合物理学史实的是()A．普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论B．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说C．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的E．玻尔大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性【解析】5．ABC普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，A正确．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说，B正确．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，C正确．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核具有复杂结构，D错误．德布罗意大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性，E错误．6．下列说法正确的是()A．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型B．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的C．爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说D．对于任何一种金属都存在一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能产生光电效应E．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动动能减小【解析】7．如图所示为氢原子的能级图．氢原子从n＝5的能级跃迁到n＝3的能级时辐射出a光子，从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射出b光子．下列说法正确的是()A．a光子的能量比b光子的能量大B．若a、b两种光在同一种均匀介质中传播，则a光的传播速度比b光的传播速度大C．若b光能使某种金属发生光电效应，则a光一定能使该金属发生光电效应D．若用同一双缝干涉装置进行实验，用a光照射双缝得到相邻亮条纹的间距比用b光照射双缝得到的相邻亮条纹的间距大【解析】7．BD据题意，氢原子从n＝5能级跃迁到n＝3能级释放的光子能量为ΔE a＝0.97 eV＝hνa，氢原子从n＝4能级跃迁到n＝2能级释放的光子能量为ΔE b＝2.55 eV＝hνb，则知b光光子的能量大，频率也大，在同一种均匀介质中，频率越大的光传播速度越慢，A错误，B正确．如果b光可以使某种金属发生光电效应，则a光不一定能使其发生光电效应，C错误．a光频率较小，则a光波长较大，所以在做双缝干涉实验时，用a光照射双缝时得到的干涉条纹较宽，D正确．8．下列说法正确的是()A．天然放射性现象说明原子核内部具有复杂的结构B．α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构C．原子核发生β衰变生成的新核原子序数增加D．氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长E．γ射线是原子核内部发生核反应而释放出的多余的能量【解析】8．ACE天然放射现象说明原子核内部具有复杂的结构，A正确．α粒子散射实验说明原子具有核式结构，B错误．根据电荷数守恒、质量数守恒知，β衰变放出了一个电子，新核的电荷数增1，即原子序数增加，C正确．氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的能量小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的能量，故从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长大于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长，D错误．γ射线是伴随着α或β衰变而释放出的多余的能量，E正确．9．太阳内部不断进行着各种核聚变反应，一个氘核和一个氚核结合成一个氦核是其中一种，请写出其核反应方程__________________；如果氘核的比结合能为E1，氚核的比结合能为E2，氦核的比结合能为E3，则上述反应释放的能量可表示为__________________．【解析】核反应方程为：21H＋31H→42He＋10n；反应释放的能量可表示为4E3－2E1－3E2. 【答案】21H＋31H→42He＋10n4E3－2E1－3E2(每空8分)10．在航天器上仅利用太阳能电池板不能满足仪器用电，因此还需要利用核电池．核电池通常采用放射性材料——PuO2作为发电能源．PuO2中的Pu元素是23894Pu，23894Pu发生α衰变的核反应方程是______________ (衰变后新核的元素符号可用X表示)；生成的新核中含有的中子数为__________.23894Pu的半衰期是87.7年，大约要经过__________________年才会有75%的23894Pu原子核发生衰变．【答案】23894Pu→42He＋23492X(4分)142(6分)175.4(6分)11．用甲、乙两种光做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示，由图可知，两种光的频率ν甲________ν乙(填“<”“>”或“＝”)，________(选填“甲”或“乙”)光的强度大．已知普朗克常量为h，被照射金属的逸出功为W0，则甲光对应的遏止电压为________．(频率用ν，元电荷用e表示)【答案】＝(6分)甲(7分)hν－W0e(7分)12．(1)某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为11H＋12 6C→13 7 N＋Q1，11H＋15 7N→12 6C＋X＋Q2，方程中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：则X是________，Q2________(选填“大于”“等于”或“小于”)Q1.原子核11H32He42He12 6C13 7N15 7N质量/u 1.007 8 3.016 0 4.002 612.000 013.005 715.000 1(2)一个210 83Bi原子核中含有的中子个数是________；210 83Bi具有放射性，现有210 83Bi元素16 g，经15天，该元素还剩2 g，则该元素的半衰期为________天．解析：(1)核反应过程中，反应前后质量数和电荷数守恒，所以X的质量数15＋1－12＝4，电荷数1＋7－6＝2，所以X为42He；据ΔE＝Δmc2，经过计算Δm1＝0.002 1 u，Δm2＝0.005 3 u，则可以知道Q2＞Q1.(2)210 83Bi 原子核中质子数为83个，质子与中子的总数共210个，因此中子数为210－83＝127个；210 83Bi 共16 g ，经过一个半衰期还剩8 g ，经过两个半衰期还剩4 g ，经过三个半衰期还剩2 g,15天等于三个半衰期，因此半衰期为5天．【答案】(1)42He 大于 (2)127 513．(1)如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n ＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，并用这些光照射逸出功为2.49 eV 的金属钠．①这群氢原子能发出_______种不同频率的光，其中有________种频率的光能使金属钠发生光电效应．②金属钠发出的光电子的最大初动能________eV .(2)如图，三个质量相同的滑块A 、B 、C ，间隔相等地静置于同一水平直轨道上．现给滑块A 向右的初速度v 0，一段时间后A 与B 发生碰撞，碰后A 、B 分别以18v 0、34v 0的速度向右运动，B 再与C 发生碰撞，碰后B 、C 粘在一起向右运动．滑块A 、B 与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值．两次碰撞时间均极短．求B 、C 碰后瞬间共同速度的大小．②金属钠发出的光电子的最大初动能是E km ＝hν－W 0＝12.09 eV －2.49 eV ＝9.60 eV.(2)设滑块质量为m ，A 与B 碰撞前A 的速度为v A ，由题意知，碰撞后A 的速度v A ′＝18v 0，B 的速度v B ＝34v 0，由动量守恒定律得 mv A ＝mv A ′＋mv B ①设碰撞前A 克服轨道阻力所做的功为W A ，由功能关系得W A ＝12mv 20－12mv 2A ② 设B 与C 碰撞前B 的速度为v B ′，B 克服轨道阻力所做的功为W B ，由功能关系得W B ＝12mv 2B －12mv B ′2③ 据题意可知W A ＝W B ④设B 、C 碰撞后瞬间共同速度的大小为v ，由动量守恒定律得mv B ′＝2mv ⑤联立①②③④⑤式，代入数据得v ＝2116v 0⑥ 【答案】：(1)①3 2 ②9.60 (2)2116v 0 14．(1)(多选)一群基态氢原子吸收某种波长的光后，可以发出三种波长的光，这三种光的波长关系为λ3＞λ2＞λ1，已知某金属的极限波长为λ2，则下列说法正确的是________．A ．该金属的逸出功为hλ2B ．波长为λ1的光一定可以使该金属发生光电效应C ．波长为λ3的光一定可以使该金属发生光电效应D ．基态氢原子吸收的光子的波长为λ1E ．若用波长为λ4的光照射该金属且能发生光电效应，则发生光电效应的光电子的最大初动能为hc ⎝⎛⎭⎫1λ4－1λ2(2)两块厚度相同的木块A 和B 并列紧靠着放在光滑的水平面上，处于静止状态，其质量分别为m A ＝2.0 kg ，m B ＝0.9 kg ，B 的上、下底面光滑．另有质量m C ＝0.10 kg 的铅块C (其长度可略去不计)以大小为v C ＝10 m/s 的速度恰好水平地滑到A 的上表面，如图所示．若A 、C 间接触面粗糙，轻质弹簧的原长等于B 板的长度，由相互作用，铅块C 和木块B 最后一起运动的共同速度大小为v ＝0.5 m/s ，求：①铅块C 离开A 时的速度大小；②轻质弹簧的最大弹性势能．(2)①设C 离开A 时的速度大小为v 1，此时A 、B 的共同速度大小为v A .从C 滑上A 开始到C刚离开A，对A、B、C组成的系统利用动量守恒定律得m C v C＝(m A＋m B)v A＋m C v1从C滑上B到C、B相对静止时，由动量守恒定律知m C v1＋m B v A＝(m B＋m C)v联立解得v1＝2.75 m/s.②C、B相对静止时弹簧的弹性势能最大，由能量守恒定律得E pm＝12m C v21＋12m B v2A－12(m B＋m C)v2由①知v A＝0.25 m/s解得E pm＝0.28 J.【答案】：(1)BDE(2)①2.75 m/s②0.28 J。
专题13 近代物理初步讲-2018年高考物理二轮复习讲练测 含解析 精品
射线的危害纵观近几年高考试题，预测2018年物理高考试题还会考：1.本章全部为I级要求，考查以选择题型为主，以考查对本章知识的记忆和了解，并且每年必考．2.考查面较广，所以对各部分内容都要重视，要做全面系统的了解．对光电效应、氢原子的光谱、玻尔理论、原子核的组成、核反应方程、质能方程等都要有所重视．3.联系生活、联系高科技是近几年高考命题的趋向.考向01 光电效应波粒二象性1.讲高考（1）考纲要求知道什么是光电效应，理解光电效应的实验规律；会利用光电效应方程计算逸出功、极限频率、最大初动能等物理量；知道光的波粒二象性，知道物质波的概念．（2）命题规律光电效应现象、实验规律和光电效应方程，光的波粒二象性和德布罗意波是理解的难点，也是考查的热点，一般以选择题形式出现，光电效应方程可能会以填空题或计算题形式出现。
案例1．【2017·新课标Ⅲ卷】在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为U a和U b、光电子的最大初动能分别为E k a和E k b。
h为普朗克常量。
下列说法正确的是A．若νa>νb，则一定有U a<U bB．若νa>νb，则一定有E k a>E k bC．若U a<U b，则一定有E k a<E k bD．若νa>νb，则一定有hνa–E k a>hνb–E k b【答案】BC【考点定位】光电效应【名师点睛】本题主要考查光电效应。
发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，光的强弱只影响单位时间内发出光电子的数目；光电子的最大初动能和遏止电压由照射光的频率和金属的逸出功决定；逸出功由金属本身决定，与光的频率无关。
案例2．【2016·上海卷】研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示。
两块平行放置的金属板A、B分别与电源的两极a、b连接，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出。
专题六 热学和近代物理(测)-2023年高考物理二轮复习讲练测(新高考专用)(解析版)
【答案】B
【解析】
A．卢瑟福的 粒子散射实使人们认识到原子的核式结构，A错误；
B．贝克勒尔发现天然放射现象说明原子核内部是有结构的，B正确；
C．密立根用油滴法首先从实验上证明了，微小粒子带电量的变化不连续，它只能是元电荷e的整数倍，即粒子的电荷是量子化的，C错误；
A.液晶显示屏用力一压颜色改变，是因为液晶的光学性质具有各向异性
B.向一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在快速翻滚，说明温度越高布朗运动越剧烈
C.从保温瓶中倒一部分开水后盖上瓶塞，瓶塞会自动跳起是由于冷空气进入瓶中气体受热膨胀对外做功
D.空间站里处于完全失重状态下的水大多呈球形，这是液体表面张力的作用
（2）在该实验中，有下列实验步骤：
A.将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上
B.往边长约为 的浅盘里倒入约 深的水，待水面稳定后将适量痱子粉均匀地撒在水面上
C.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定
D.取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液
E.将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和油膜面积计算出油酸分子直径的大小
C．图乙中I0的值表示饱和光电流，增大光照强度时，饱和光电流增大，故C错误；
D．由动能定理得
由爱因斯坦光电效应方程 可得
则阴极K所用材料的极限频率为
故D正确。
故选AD。
12、（2023·浙江省十校高三下学期第三次联考）由俄罗斯、比利时和德国科学家组成的国际科研小组，首次在实验中观察到了中子衰变的新方式——放射 衰变，即一个自由中子衰变成质子（ ）和电子（ ）同时放出质量可视为零的反中微子（ ）。该科研成果对粒子物理的研究有重要意义。已知电子质量 ，中子质量 ，质子质量 （ 为光速，不考虑粒子之间的相互作用）。若某次一个静止的中子衰变中放出的质子动量 。则（ ）
2018版高考物理(全国版)大一轮复习(考点考法探究)课件：第十三章 近代物理 (共18张PPT)
远离核，库仑力对电子做负功，系统电势能增大．
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考点42
天然放射现象
核反应
核能
应试基础必备 高考考法突破
考法3 考法4 考法5 天然放射现象 核反应类型及核反应方程的书写 对质能方程的理解和应用
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考点42
天然放射现象
核反应
核能
1. 四种核反应 (1) 衰变：放射性元素的原子核自发放出某种粒子后变成新的原子核的变化． ①α衰变： ②β衰变： . .
总能量En(包括动能和电势能)与基态总能量关系为En＝E1/n2(n＝1，2，3，…) (3) 原子在两个定态之间跃迁，辐射(或吸收)一定频率的光子. 光子能量为hν ＝E初－E末．若E初＞E末辐射光子，若E初＜E末吸收光子. 3．氢原子的能级图：原子在各个定态时的能量值称为原子的能级. 它对应电子在各条可能轨道上运动时的能量En(包括动能和势能)．
2．光电效应方程：
Ek＝hν－W0.，Ek为光电子的最大初动能，ν为入射光的频率，W0为金属的逸出功
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考法1
对光电效应及波粒二象性知识点的考查
1．光电效应实验 随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，饱和光电流
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4.光的波粒二象性
(1)个别光子作用效果表现为粒子性；大量光子作用效果表现为波动性.
（2）频率越低波动性越显著，易看到光的干涉和衍射现象； 频率越高粒子性越显著，不易看到光的干涉和衍射现象，贯穿本领越强. （3）光在传播过程中表现出波动性；与物质发生作用时，表现为粒子性.
6
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
考点41
原子结构
氢原子光谱分析
应试基础必备 高考考法突破
(新课标)2018届高考物理复习试卷： 专题五 近代物理 能力13 近代物理
专题能力训练13 近代物理(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,1~4题只有一个选项符合题目要求,5~10题有多个选项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.在光电效应的实验结果中,与光的波动理论不矛盾的是( )A.光电效应是瞬时发生的B.所有金属都存在极限频率C.光电流随着入射光增强而变大D.入射光频率越大,光电子最大初动能越大2.已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014 Hz和5.44×1014 Hz,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3.右图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物质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4.汞原子的能级如图所示,现用一束单色光照射到大量处于基态的汞原子,汞原子只发出三种不同频率的单色光。
关于入射光的能量,下列说法正确的是( )A.等于4.9 eVB.等于7.7 eVC.等于8.8 eVD.大于或等于10.4 eV5.以下有关近代物理内容的若干叙述正确的是( )A.紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B.光子的能量ε和动量p可以表示为ε=hν和p=,能量ε和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量,波长λ或频率ν是描述物质的波动性的典型物理量C.重核的裂变过程质量增大,轻核的聚变过程有质量亏损D.根据玻尔理论,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增大,电势能减小6.下列说法正确的是( )A.原子的核式结构是汤姆生发现的B.铀核U)衰变为铅核Pb)的过程中,要经过8次α衰变和6次β衰变C.一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可产生2条不同频率的谱线D.用加热、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7.下列说法正确的是( )A.氡的半衰期为3.8天,若取4个氡原子核,经7.6天后就剩下1个原子核了B.原子核内的中子转化成一个质子和一个电子,这种转化产生的电子发射到核外,就是β粒子,这就是β衰变的实质C.光子的能量由光的频率所决定D.只要有核反应发生,就一定会释放出核能8.关于近代物理的相关内容,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He n中n表示中子C.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D.比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定放出能量9.氢原子的能级图如图所示,大量处于n=5激发态的氢原子向低能级跃迁时,一共可以辐射出10种不同频率的光子。
专题13 近代物理初步-2018年高考物理备考艺体生系列
第一部分名师综述综合分析近几年的高考物理试题发现，试题在考查主干知识的同时，注重考查必修中的基本概念和基本规律。
考纲要求1、知道什么是光电效应，理解光电效应的实验规律；会利用光电效应方程计算逸出功、极限频率、最大初动能等物理量；知道光的波粒二象性，知道物质波的概念．2、知道两种原子结构模型，会用玻尔理论解释氢原子光谱；掌握氢原子的能级公式并能结合能级图求解原子的跃迁问题。
3、掌握原子核的衰变、半衰期等知识；会书写核反应方程，并能根据质能方程求解核能问题．命题规律1、光电效应现象、实验规律和光电效应方程，光的波粒二象性和德布罗意波是理解的难点，也是考查的热点，一般以选择题形式出现，光电效应方程可能会以填空题或计算题形式出现。
2、核式结构、玻尔理论、能级公式、原子跃迁条件在选做题部分出现的几率将会增加，可能单独命题，也可能与其它知识联合出题．3、半衰期、质能方程的应用、计算和核反应方程的书写是高考的热点问题，试题一般以基础知识为主，较简单. 第二部分知识背一背（1）光电效应①光电效应规律(a)每种金属都有一个极限频率．(b)光子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大．(c)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是瞬时的．(d)光电流的强度与入射光的强度成正比．(2) 爱因斯坦光电效应方程①光电效应方程：E k＝hν－W0.②遏止电压：使光电流减小到零的反向电压Uc.③截止频率：能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率)．不同的金属对应着不同的极限频率．④逸出功：电子从金属中逸出所需做功的最小值，叫做该金属的逸出功．(3)光的波粒二象性①光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性．②光电效应说明光具有粒子性．③光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性． (4)物质波任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长ph =λ (5)原子的核式结构①卢瑟福的原子核式结构模型在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的所有正电荷和几乎所有质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外绕核旋转．②原子核的尺度：原子核直径的数量级为10－15 m ，原子直径的数量级约为10－10 m.(6)玻尔理论① 定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量．②跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即h ν＝E m －E n .(h 是普朗克常量，h ＝6.63×10－34 J •s)③ 轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应．原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的。
高考物理二轮复习练：波粒二象性 近代物理
高考物理：波粒二象性 近代物理二轮题有答案一、选择题。
1、14C 是碳元素的一种具有放射性的同位素，其半衰期约为5 700年．在某次研究中，测得考古样品中14C 的含量大约是鲜活生命体中14C 含量的18，则样品生活的年代约是( )A ．11 400年前B ．17 100年前C ．22 800年前D ．45 600年前2、下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是（ ）A. 一束传播的光,有的光是波,有的光是粒子B. 光子与电子是同一种粒子,光波与机械波是同样一种波C. 光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的D. 光是一种波,同时也是一种粒子,光子说并未否定波动说,在光子的能量中,频率v 表示的仍是波的特性3、（多选）4、关于物质的波粒二象性，下列说法正确的是（ ）A. 光的波长越短,光子的能量越大,光的粒子性越明显B. 不仅光子具有波粒二象性,一切运动的微粒都具有波粒二象性C. 光电效应现象揭示了光的粒子性D. 实物的运动有特定的轨道,所以实物不具有波粒二象性5、（多选）在做光电效应的实验时，某金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大动能E k 与入射光的频率ν的关系如图所示，由实验图线可求出（ ）A ．该金属的极限频率和极限波长B ．普朗克常量C ．该金属的逸出功D ．单位时间逸出的光电子数 6、如图甲所示，密闭在钢瓶中的理想气体，从分子动理论的角度分析，该气体在温度分别为T 1、T 2时的分子速率分布图象；如图乙，研究黑体辐射的实验规图律，上面图象对应温度为T 3，下面的图象对应的温度为T 4，则A ．12T T ，34T T >B ．12T T <，34T T >C ．12T T ，34T T <D ．12T T <，34T T <7、关于对黑体的认识,下列说法正确的是( )A.黑体只吸收电磁波,不反射电磁波,看上去是黑的B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关,与材料的种类及表面状况无关D.如果在一个空腔壁上开一个很小的孔,射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收,最终不能从小孔射出,这个空腔就成了一个黑体8、有两个质量为m 的均处于基态的氢原子A 、B ，A 静止，B 以速度v 0与它发生碰撞。
高考物理近代物理知识点之原子结构知识点总复习含答案解析(6)
高考物理近代物理知识点之原子结构知识点总复习含答案解析(6)一、选择题1．氢原子从能量为m E 的较高激发态跃迁到能量为n E 的较低激发态，设真空中的光速为c ，则氢原子 A ．吸收光子的波长为()m n c E E h - B ．辐射光子的波长为()m n c E E h- C ．吸收光子的波长为nm chE E -D ．辐射光子的波长为nm chE E -2．玻尔的原子模型在解释原子的下列问题时，和卢瑟福的核式结构学说观点不同的是（ ）A ．电子绕核运动的向心力，就是电子与核之间的静电引力B ．电子只能在一些不连续的轨道上运动C ．电子在不同轨道上运动时能量不同D ．电子在不同轨道上运动时静电引力不同3．一个氢原子从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4．图甲所示为氢原子能级图，大量处于n =4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用从n =4能级向n =2能级跃迁时辐射的光照射图乙所示光电管的阴极K 时，电路中有光电流产生，则A ．改用从n =4能级向n =1能级跃迁时辐射的光，一定能使阴极K 发生光电效应B ．改用从n =3能级向n =1能级跃迁时辐射的光，不能使阴极K 发生光电效应C ．改用从n =4能级向n =1能级跃迁时辐射的光照射，逸出光电子的最大初动能不变D ．入射光的强度增大，逸出光电子的最大初动能也增大 5．下列说法正确的是A ．比结合能越小的原子核，核子结合得越牢固，原子核越稳定B ．根据玻尔理论可知，氢原子核外电子跃迁过程中电子的电势能与动能之和不变C ．原子核发生一次β衰变，原子核内的一个质子转变为一个中子D ．处于激发态的原子核辐射出γ射线时，原子核的核子数不会发生变化 6．一个氢原子从量子数n=2的能级跃迁到量子数n=3的能级，该氢原子 A ．吸收光子，能量增加 B ．放出光子，能量减少 C ．放出光子，能量增加 D ．吸收光子，能量减少7．下列说法正确的是（ ）A ．汤姆孙通过α粒子散射实验，提出了原子具有核式结构B ．一群处于n =4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生4种谱线C ．结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定D ．在核反应中，质量数和电荷数都守恒8．如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34eV ，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的规律认识错误．．的是（ ）A ．用能量为14.0eV 的光子照射，可使处于基态的氢原子电离B ．一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁所辐射的光中，有3种不同频率的光能使锌发生光电效应C ．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eVD ．用能量为10.21eV 的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态9．若用｜E 1｜表示氢原子处于基态时能量的绝对值，处于第n 能级的能量为12n E E n ，则在下列各能量值中，可能是氢原子从激发态向基态跃迁时辐射出来的能量的是（ ）A ．114E B ．134E C ．178E D ．1116E 10．人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数有如图所示的关系．下列关于原子结构和核反应的说法正确的是( )A．由图可知，原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损，要吸收能量B．由图可知，原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损，要放出核能C．已知原子核A裂变成原子核B和C时放出的γ射线能使某金属板逸出光电子，若增加γ射线强度，则逸出光电子的最大初动能增大D．卢瑟福提出的原子核式结构模型，可以解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征11．氢原子能级图如图所示，下列说法正确的是A．当氢原子从n=2能级跃迁到n=3能级时，需要吸收0. 89eV的能量B．处于n=2能级的氢原子可以被能量为2eV的电子碰撞而向高能级跃迁C．一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可以辐射出6 种不同頻率的光子D．n=4能级的氢原子跃迁到n=3能级时辐射出电磁波的波长比n=3能级的氢原子跃迁到n=2能级时辐射出电磁波的波长短12．如图为氢原子能级示意图。
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【答案】ek －eb
【解析】 在光电效应现象中，入射光
子能量为 hν，这些能量的一部分用于 克服逸出功 W0，多余的能量转化为电 子的最大初动能，由动能定理得 eUc＝ hν－W0，整理得 Uc＝heν－We0.图线斜率
k＝he，所以普朗克常量 h＝ek；纵截距 为 b，即 eb＝－W0，所以逸出功 W0＝ －eb.
【答案】C AB E F
【解析】 (1)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.
2．[2016·全国卷Ⅲ ]
一静止的铝原子核
27 13
Al
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 2184Si*，
高频考点探究
【知识归纳】
(一)知识网络构建
考点一 波粒二象性
(二)必须掌握的三个要点 1．对光电效应规律的解释
对应规律
对规律的解释
电子从金属表面逸出，首先必须克服金属原子核的引力做功 W0， 极限频率 νc 要使照射光子能量不小于 W0，对应的频率 νc＝Wh0即极限频率
电子吸收光子能量后，一部分克服阻碍作用做功，剩余部分转化 为光电子的初动能，只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大 最大初动能 初动能，对于确定的金属，W0 是一定的，所以光电子的最大初动能 只随照射光的频率增大而增大，与照射光强度无关
为光电子的最大初动能，由此方程可求得照射光的频率 ν＝W0＋h Ek. Ek-ν 图像如图 14-1 所示，由图像可以得到如下信息：
图 14-1 (1)横轴截距表示极限频率； (2)纵轴截距的绝对值表示逸出功； (3)图线的斜率表示普朗克常量 h.
3．光的波粒二象性的理解 光既具有波的性质，又具有粒子的性质．光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波 动性，光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性． (1)个别光子的作用效果往往表现为粒子性，大量光子的作用效果往往表现为波动 性． (2)光的频率越低，波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；光的频率越高， 粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，其贯穿本领越强． (3)光在传播过程中往往表现出波动性，在与物质发生作用时往往表现出粒子性． (4)光的波动性与粒子性是统一的：光子的能量反映光的粒子性，但其公式 E＝hν中的 频率却是光的波动特征，光的波动性和粒子性并不矛盾．
下列说法正确的是 ________ ．
A．核反应方程为 p＋2173Al―→2184Si*
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 105 m/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＋2173Al →2184Si*，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．
【答案】ABD
【解析】 与光子具有波粒二象性
类似，微观粒子也具有波粒二象 性，波动性和粒子性是在不同的 情况下的不同表现，选项 A 正确， 选项 C 错误；高速运动的微观粒 子通过小孔时没有特定的轨道， 选项 B 正确；衍射现象是波特有 的现象，电子的衍射现象充分说 明电子等微观粒子具有波动性， 选项 D 正确．
【题组演练】
1．在某次光电效应实验中，得到的遏止电压 Uc 与入射 光的频率 ν 的关系如图 14-2 所示．若该直线的斜率和纵 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_____________飞同学用同一光电管在不 同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线 (甲光、乙光、丙光)如图 14-3 所示，则可判断出( )
图 14-3 A．甲光的频率等于乙光的频率 B．乙光的波长大于丙光的波长 C．乙光对应的截止频率大于丙光对应的截止频率 D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子 最大初动能
专题网络自查
PART 6 专题六
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教师备用真题
1．[201全6·国卷Ⅱ] 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. 164C→147N＋－01e B. 1352P→3126S＋－01e C. 29328U→23940Th＋42He D. 174N＋42He→187O＋11H E. 29325U＋10n→15440Xe＋9348Sr＋210n F. 31H＋21H→42He＋10n 1．C AB E F
【答案】AB
【解析】 由题图可知丙光对应的
光电子的最大初动能最大，即丙 光的频率最高 (波长最小)，选项 B 正确，选项 D 错误；甲光和乙光 的频率相同，选项 A 正确；由于 是同一光电管，所以乙光、丙光 截止频率是一样的，选项 C 错误．
3．(多选)关于物质的波粒二象性，下列说法中正确的是
() A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波 粒二象性 B．高速运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小 孔时，都没有特定的运动轨道 C．波动性和粒子性是矛盾的、对立的，微观粒子不可能 具有波粒二象性 D．高速电子束通过小孔后，在荧光屏上得到衍射的图样， 证实了电子具有波动性
瞬时性
光照射金属时，电子吸收一个光子的能量后，动能立即增大，不
需要能量积累的过程
当发生光电效应时，增大照射光强度，包含的光子数增多，照射 饱和电流 金属时产生的光电子增多，因而饱和电流变大
2．爱因斯坦光电效应方程 Ek＝hν－W0 W0 为材料的逸出功，指从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功； Ek