2019物理一本突破二輪復(fù)習(xí)講義專題五 近代物理初步 含答案_第1頁
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學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精[做真題·明考向]真題體驗(yàn)透視命題規(guī)律授課提示:對應(yīng)學(xué)生用書第67頁[真題再做]1.(2018·高考全國卷Ⅲ,T14)1934年,約里奧—居里夫婦用α粒子轟擊鋁核eq\o\al(27,13)Al,產(chǎn)生了第一個人工放射性核素X:α+eq\o\al(27,13)Al→n+X。X的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為()A.15和28 B。15和30C.16和30 D.17和31解析:將核反應(yīng)方程式改寫成eq\o\al(4,2)He+eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(1,0)n+X,由電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒知,X應(yīng)為eq\o\al(30,15)X。答案:B2.(2017·高考全國卷Ⅰ,T17)大科學(xué)工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來發(fā)電.氘核聚變反應(yīng)方程是:eq\o\al(2,1)H+eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(3,2)He+eq\o\al(1,0)n。已知eq\o\al(2,1)H的質(zhì)量為2.0136u,eq\o\al(3,2)He的質(zhì)量為3。0150u,eq\o\al(1,0)n的質(zhì)量為1.0087u,1u=931MeV/c2.氘核聚變反應(yīng)中釋放的核能約為()A.3。7MeV B。3.3MeVC.2.7MeV D.0.93MeV解析:氘核聚變反應(yīng)的質(zhì)量虧損為Δm=2×2。0136u-(3。0150u+1。0087u)=0。0035u,釋放的核能為ΔE=Δmc2=0.0035×931MeV/c2×c2≈3.3MeV,選項(xiàng)B正確.答案:B3.(2018·高考全國卷Ⅱ,T17)用波長為300nm的光照射鋅板,電子逸出鋅板表面的最大初動能為1.28×10-19J.已知普朗克常量為6.63×10-34J·s,真空中的光速為3。00×108m·s-1.能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最低頻率約為A.1×1014Hz B.8×1014HzC.2×1015Hz D.8×1015Hz解析:設(shè)單色光的最低頻率為ν0,由Ek=hν-W0知Ek=hν1-W0,0=hν0-W0,又知ν1=eq\f(c,λ)整理得ν0=eq\f(c,λ)-eq\f(Ek,h),代入數(shù)據(jù)解得ν0≈8×1014Hz.答案:B[考情分析]■命題特點(diǎn)與趨勢——怎么考1.本專題2017年新調(diào)為高考必考內(nèi)容,從近幾年高考試題可以看出無論2017年前的選考,還是2017年的必考,題型都以選擇題為主,命題點(diǎn)多集中在光電效應(yīng)、核反應(yīng)方程、核能的計(jì)算,難度不大,多以識記型為主.2.從2017年高考題可以看出,選擇題由選考時的五個選項(xiàng),變成四個選項(xiàng),由選考時的涉及面廣、全的命題思想向選項(xiàng)集中考查某一知識點(diǎn)轉(zhuǎn)變.如2017全國卷Ⅰ的17題只集中考查核能的計(jì)算,全國卷Ⅲ的19題集中考查光電效應(yīng)方程;2018全國卷Ⅱ的17題只集中考查光電效應(yīng)方程,全國卷Ⅲ的14題集中考查核反應(yīng)方程.■解題要領(lǐng)—-怎么做1.熟悉教材中常見實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及理論解釋.2.加強(qiáng)基本概念、規(guī)律的理解和記憶.3.注重核反應(yīng)方程、核能中的簡單計(jì)算題的訓(xùn)練.[建體系·記要點(diǎn)]知識串聯(lián)熟記核心要點(diǎn)授課提示:對應(yīng)學(xué)生用書第67頁[網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建][要點(diǎn)熟記]1.對光電效應(yīng)的四點(diǎn)提醒(1)能否發(fā)生光電效應(yīng),不取決于光的強(qiáng)度而取決于光的頻率.(2)光電效應(yīng)中的“光”不是特指可見光,也包括不可見光.(3)逸出功的大小由金屬本身決定,與入射光無關(guān).(4)光電子不是光子,而是電子.2.能級躍遷(1)原子躍遷時,所吸收或釋放的光子能量只能等于兩能級之間的能量差.(2)原子電離時,所吸收的能量可以大于或等于某一能級能量的絕對值,剩余能量為自由電子的動能.(3)一群處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時發(fā)射光子的種類N=Ceq\o\al(2,n)=eq\f(nn-1,2).3.核反應(yīng)及核能(1)半衰期公式(t表示衰變時間,τ表示半衰期),半衰期長短由核內(nèi)部自身因素決定,與它所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān).(2)核反應(yīng)的兩個守恒:質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒.(3)質(zhì)能方程:E=mc2。[研考向·提能力]考向研析掌握應(yīng)試技能授課提示:對應(yīng)學(xué)生用書第68頁考向一原子的能級躍遷1.玻爾理論的基本內(nèi)容能級假設(shè):氫原子能級En=eq\f(E1,n2)(n=1,2,3,…),n為量子數(shù).躍遷假設(shè):hν=Em-En(m>n).軌道量子化假設(shè):氫原子的電子軌道半徑rn=n2r1(n=1,2,3,…),n為量子數(shù).2.定態(tài)間的躍遷——滿足能級差(1)從低能級(n小)eq\o(→,\s\up7(躍遷))高能級(n大)→吸收能量,hν=En大-En?。?2)從高能級(n大)eq\o(→,\s\up7(躍遷))低能級(n?。懦瞿芰?hν=En大-En?。?.氫原子電離電離態(tài):n=∞,E=0.基態(tài)→電離態(tài):E吸=0-(-13.6eV)=13。6eV.n=2→電離態(tài):E吸=0-E2=3。4eV。如吸收能量足夠大,克服電離能后,獲得自由的電子還具有動能.1.如圖所示為氫原子的能級圖,現(xiàn)有一群處于n=3能級的激發(fā)態(tài)的氫原子,則下列說法正確的是()A.能發(fā)出6種不同頻率的光子B.波長最長的光是氫原子從n=3能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的C.發(fā)出的光子的最小能量為12.09eVD.處于該能級的氫原子至少需吸收1。51eV能量的光子才能電離解析:一群處于n=3能級的激發(fā)態(tài)的氫原子能發(fā)出Ceq\o\al(2,3)=3種不同頻率的光子,A錯誤;由輻射條件知?dú)湓佑蒼=3能級躍遷到n=1能級輻射出的光子頻率最大,波長最小,B錯誤;發(fā)出的光子的最小能量為E3-E2=1.89eV,C錯誤;n=3能級對應(yīng)的氫原子能量是-1.51eV,所以處于該能級的氫原子至少需吸收1.51eV能量的光子才能電離,故D正確.答案:D2。(2018·江西贛州高三四月模擬)氫原子能級圖如圖所示,當(dāng)氫原子從n=3的能級躍遷到n=2的能級時,輻射光的波長為656nm.下列判斷正確的是()A.當(dāng)氫原子從n=2躍遷到n=1的能級時,輻射光的波長大于656nmB.當(dāng)氫原子從n=4躍遷到n=2的能級時,輻射出的光子不能使逸出功為2.25eV的鉀發(fā)生光電效應(yīng)C.一個處于n=4能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生6種譜線D.用能量為1。0eV的光子照射處于n=4能級上的氫原子,可以使氫原子電離解析:氫原子從n=2躍遷到n=1的能級時,輻射光的能量大于氫原子從n=3躍遷到n=2的能級時輻射光的能量,根據(jù)E=eq\f(hc,λ),可知,輻射光的波長一定小于656nm,故A錯誤;從n=4能級躍遷到n=2能級時輻射出的光子能量為2.55eV,大于金屬的逸出功,能使鉀發(fā)生光電效應(yīng),故B錯誤;一個處于n=4能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種譜線,故C錯誤;當(dāng)處于n=4能級上的氫原子吸收的能量大于或等于0。85eV時,將會被電離,故D正確.答案:D3。氫原子的能級圖如圖所示,現(xiàn)讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)(量子數(shù)n=1)的氫原子上,受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出6種不同頻率的光.則照射氫原子的單色光的光子能量為()A.12。75eV B。13。06eVC.13.6eV D.0。85eV解析:受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出6種不同頻率的光子,則基態(tài)氫原子能躍遷到第4能級,吸收的光子能量ΔE=-0.85eV+13。6eV=12.75eV,故A正確.答案:Aeq\a\vs4\al([規(guī)律總結(jié)])能級躍遷問題的四點(diǎn)注意(1)一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時,可能輻射出的光譜線條數(shù)為N=eq\f(nn-1,2)=Ceq\o\al(2,n).(2)一個氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時,最多可輻射出(n-1)條光譜線.(3)如果氫原子的躍遷是吸收實(shí)物粒子的動能發(fā)生的,只要其動能大于(可能等于)兩能級間的能量差即可.(4)氫原子在兩定態(tài)間躍遷時,入射光子的能量必須等于兩定態(tài)的能量差才會被吸收.考向二光電效應(yīng)問題1.兩條對應(yīng)關(guān)系(1)光強(qiáng)大→光子數(shù)目多→發(fā)射光電子多→光電流大;(2)光子頻率高→光子能量大→光電子的最大初動能大.2.定量分析時應(yīng)抓住三個關(guān)系式(1)愛因斯坦光電效應(yīng)方程:Ek=hν-W0.(2)最大初動能與遏止電壓的關(guān)系:Ek=eUc.(3)逸出功與極限頻率的關(guān)系:W0=hνc。4.如圖所示是實(shí)驗(yàn)室用來研究光電效應(yīng)原理的裝置圖,電表均為理想電表,當(dāng)入射光的能量等于9eV時,靈敏電流表檢測到有電流流過,當(dāng)電壓表示數(shù)等于5。5V時,靈敏電流表示數(shù)剛好等于0。則下列說法正確的是()A.若增大入射光的強(qiáng)度,光電子的最大初動能將增大B.若入射光的能量小于3.5eV,改變電源的正負(fù)極方向,則電流表示數(shù)可能會不等于0C.光電管材料的逸出功等于3。5eVD.增大入射光的波長,在電壓表示數(shù)不變的情況下,電流表示數(shù)會變大解析:根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0可知,光電子的最大初動能與光的強(qiáng)度無關(guān),故A錯誤;該裝置所加的電壓為反向電壓,發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于5。5V時,電流表示數(shù)為0,知道光電子的最大初動能為5.5eV,根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0,可得W0=3.5eV。若入射光的能量小于3。5eV,則不能發(fā)生光電效應(yīng),電流表示數(shù)一定會等于0,故B錯誤,C正確;增大入射光的波長,則光的頻率減小,根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0,可知光電子的最大初動能減小,在電壓表示數(shù)不變的情況下,到達(dá)A板的光電子數(shù)目會減少,從而使電流表示數(shù)變小,故D錯誤.答案:C5.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,用波長為λ的光照射光電管陰極,發(fā)生了光電效應(yīng),下列說法正確的是()A.僅增大入射光的強(qiáng)度,光電流大小不變B.僅減小入射光的強(qiáng)度,光電效應(yīng)現(xiàn)象可能消失C.改用波長大于λ的光照射,光電子的最大初動能變大D.改用波長大于λ的光照射,可能不發(fā)生光電效應(yīng)解析:當(dāng)發(fā)生光電效應(yīng)時,增大入射光的強(qiáng)度,則光電流會增大,故A錯誤;入射光的頻率大于金屬的極限頻率時,才會發(fā)生電效應(yīng),與入射光的強(qiáng)度無關(guān),故B錯誤;在光電效應(yīng)中,根據(jù)光電效應(yīng)方程知,Ekm=eq\f(hc,λ)-W0,改用波長大于λ的光照射,光電子的最大初動能變小,或者可能不發(fā)生光電效應(yīng),選項(xiàng)C錯誤,D正確.答案:D6。(多選)(2018·安徽皖南八校第三次聯(lián)考)某同學(xué)研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示,用不同的光分別照射密封真空管的鈉陰極(陰極K),鈉陰極發(fā)射出的光電子被陽極A吸收,在電路中形成光電流,實(shí)驗(yàn)得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(為甲光、乙光、丙光),如圖所示,則以下說法正確的是()A.甲光的強(qiáng)度大于乙光的強(qiáng)度B.乙光的頻率小于丙光的頻率C.乙光對應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率D.甲光對應(yīng)的光電子最大初動能大于乙光的光電子的最大初動能解析:由圖可知甲光和乙光對應(yīng)的反向截止電壓相等,且小于丙光的反向截止電壓,因此甲、乙光頻率相等,且小于丙光的頻率,B正確;在頻率相等時,光的強(qiáng)度越大,則飽和光電流越大,A正確;截止頻率由金屬決定,與照射光無關(guān),C錯誤;由光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0可知,甲光對應(yīng)的光電子的最大初動能與乙光的光電子最大初動能相等,D錯誤.答案:ABeq\a\vs4\al([規(guī)律總結(jié)])光電效應(yīng)的四類圖象分析圖象名稱圖線形狀由圖線直接(或間接)得到的物理量最大初動能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖線①極限頻率:圖線與ν軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)νc②逸出功:圖線與Ek軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的絕對值W0=|-E|=E③普朗克常量:圖線的斜率k=h顏色相同、強(qiáng)度不同的光,光電流與電壓的關(guān)系①遏止電壓Uc:圖線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)②飽和光電流Im:電流的最大值③最大初動能:Ek=eUc顏色不同時,光電流與電壓的關(guān)系①遏止電壓Uc1、Uc2②飽和光電流③最大初動能Ek1=eUc1,Ek2=eUc2遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系圖線①極限頻率νc:圖線與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)值②遏止電壓Uc:隨入射光頻率的增大而增大③普朗克常量h:等于圖線的斜率與電子電荷量的乘積,即h=ke考向三核反應(yīng)方程及核能的計(jì)算1.核反應(yīng)方程的書寫(1)核反應(yīng)過程一般不可逆,所以核反應(yīng)方程中用“→”表示方向而不能用等號代替.(2)核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒,但核反應(yīng)前后的總質(zhì)量一般會發(fā)生變化(質(zhì)量虧損)且釋放出核能.(3)核反應(yīng)的生成物一定要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),不能只依據(jù)兩個守恒規(guī)律憑空杜撰出生成物來寫核反應(yīng)方程.2.核衰變問題(1)核衰變規(guī)律:(2)α衰變和β衰變次數(shù)的確定方法①方法一:由于β衰變不改變質(zhì)量數(shù),故可以先由質(zhì)量數(shù)改變確定α衰變的次數(shù),再根據(jù)電荷數(shù)守恒確定β衰變的次數(shù).②方法二:設(shè)α衰變次數(shù)為x,β衰變次數(shù)為y,根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒列方程組求解.3.核能的計(jì)算方法(1)根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程,用核反應(yīng)虧損的質(zhì)量乘以真空中光速c的平方,即ΔE=Δmc2(J).(2)根據(jù)1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5兆電子伏(MeV)能量,用核反應(yīng)的質(zhì)量虧損的原子質(zhì)量單位數(shù)乘以931。5MeV,即ΔE=Δm×931.5(MeV).(3)如果核反應(yīng)時釋放的核能是以動能形式呈現(xiàn)的,則核反應(yīng)過程中系統(tǒng)動能的增量即為釋放的核能.7.(2018·四川雅安高三第三次診斷)鈾原子核既可發(fā)生衰變,也可發(fā)生裂變.其衰變方程為eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th+X,裂變方程為eq\o\al(235,92)U+eq\o\al(1,0)n→Y+eq\o\al(89,36)Kr+3eq\o\al(1,0)n,其中eq\o\al(235,92)U、n、Y、eq\o\al(89,36)Kr的質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4,光在真空中的傳播速度為c。下列敘述正確的是()A。eq\o\al(238,92)U發(fā)生的是β衰變B.Y原子核中含有56個中子C.若提高溫度,eq\o\al(238,92)U的半衰期將會變小D.裂變時釋放的能量為(m1-2m2-m3-m4)解析:根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得X為eq\o\al(4,2)He,eq\o\al(238,92)U發(fā)生的是α衰變,故A錯誤;根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均守恒知,Y原子核中含有56個質(zhì)子,中子數(shù)為144-56=88個,故B錯誤;原子核的半衰期是由放射性元素本身決定的,與環(huán)境的溫度、壓強(qiáng)等無關(guān),故C錯誤;由于核裂變的過程中釋放能量,根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得ΔE=Δm·c2=(m1-2m2-m3-m4)c2,故D正確.答案:D8.(2018·湖北武漢四月調(diào)研)1932年考克饒夫特(J。D.Cockroft)和瓦耳頓(E。T.S.Walton)發(fā)明了世界上第一臺粒子加速器—-高壓倍壓器,他們將質(zhì)子(eq\o\al(1,1)H)加速到0。5MeV的能量去撞擊靜止的原子核X,得到兩個動能均為8。9MeV的氦核(eq\o\al(4,2)He),這是歷史上第一次用人工加速粒子實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng).下列說法正確的是()A.X是eq\o\al(6,3)LiB.X由eq\o\al(4,2)He組成C.上述核反應(yīng)中出現(xiàn)了質(zhì)量虧損D.上述核反應(yīng)的類型是裂變解析:根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知,X是eq\o\al(7,3)Li,選項(xiàng)A、B錯誤;由題可知,反應(yīng)中釋放了核能,則反應(yīng)中出現(xiàn)了質(zhì)量虧損,選項(xiàng)C正確;上述核反應(yīng)的類型是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程,選項(xiàng)D錯誤.答案:C9.(多選)太陽內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)主要是輕核的聚變,太陽中存在的主要元素是氫,氫核的聚變反應(yīng)可以看作是4個氫核(eq\o\al(1,1)H)結(jié)合成1個氦核(eq\o\al(4,2)He).下表中列出了部分粒子的質(zhì)量(1u相當(dāng)于931.5MeV的能量),以下說法中正確的是()粒子名稱質(zhì)子pα粒子電子e中子n質(zhì)量/u1.00734。00150.000551。0087A。核反應(yīng)方程式為4eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(4,2)He+2eq\o\al(0,1)eB.核反應(yīng)方程式為4eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(4,2)He+2eq\o\al(0,-1)eC.4個氫核結(jié)合成1個氦核(eq\o\al(4,2)He)時的質(zhì)量虧損約為0。0266uD.4個氫核聚變反應(yīng)過程中釋放的能量約為24。8MeV解析:根據(jù)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可判斷A正確,B錯誤;反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損Δm=4mp-mα-2me=0.0266u,故該反應(yīng)過程中釋放的能量ΔE=Δm×931.5MeV=24。8MeV,故選項(xiàng)C、D正確.答案:ACD10.由于放射性元素eq\o\al(237,93)Np的半衰期很短,所以在自然界中一直未被發(fā)現(xiàn),只是在使用人工的方法制造后才被發(fā)現(xiàn).已知eq\o\al(237,93)Np經(jīng)過一系列α衰變和β衰變后變成eq\o\al(209,83)Bi,下列選項(xiàng)中正確的是()A。eq\o\al(209,83)Bi的原子核比eq\o\al(237,93)Np的原子核少28個中子B。eq\o\al(237,93)Np經(jīng)過衰變變成eq\o\al(209,83)Bi,衰變過程可以同時放出α粒子、β粒子和γ粒子C.衰變過程中共發(fā)生了7次α衰變和4次β衰變D。eq\o\al(237,93)Np的半衰期等于任一個eq\o\al(237,93)Np原子核發(fā)生衰變的時間解析:eq\o\al(209,83)Bi的中子數(shù)為209-83=126,eq\o\al(237,93)Np的中子數(shù)為237-93=144,eq\o\al(209,83)Bi的原子核比eq\o\al(237,93)Np的原子核少18個中子,A錯誤;eq\o\al(237,93)Np經(jīng)過一系列α衰變和β衰變后變成eq\o\al(209,83)Bi,可以同時放出α粒子和γ粒子或者β粒子和γ粒子,不能同時放出三種粒子,B錯誤;衰變過程中發(fā)生α衰變的次數(shù)為eq\f(237-209,4)=7(次),β衰變的次數(shù)為2×7-(93-83)=4(次),C正確;半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對少數(shù)原子核不適用,D錯誤.答案:C[限訓(xùn)練·通高考]科學(xué)設(shè)題拿下高考高分單獨(dú)成冊對應(yīng)學(xué)生用書第147頁(45分鐘)一、單項(xiàng)選擇題1.(2018·高考天津卷)國家大科學(xué)工程——中國散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功,獲得中子束流,可以為諸多領(lǐng)域的研究和工業(yè)應(yīng)用提供先進(jìn)的研究平臺.A。eq\o\al(14,7)N俘獲一個α粒子,產(chǎn)生eq\o\al(17,8)O并放出一個粒子B.eq\o\al(27,13)Al俘獲一個α粒子,產(chǎn)生eq\o\al(30,15)P并放出一個粒子C。eq\o\al(11,5)B俘獲一個質(zhì)子,產(chǎn)生eq\o\al(8,4)Be并放出一個粒子D。eq\o\al(6,3)Li俘獲一個質(zhì)子,產(chǎn)生eq\o\al(3,2)He并放出一個粒子解析:由核反應(yīng)過程中遵循質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)均守恒的原則,可寫出選項(xiàng)中的四個核反應(yīng)方程。eq\o\al(14,7)N+eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O+eq\o\al(1,1)H,選項(xiàng)A錯誤。eq\o\al(27,13)Al+eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(30,15)P+eq\o\al(1,0)n,選項(xiàng)B正確。eq\o\al(11,5)B+eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(8,4)Be+eq\o\al(4,2)He,選項(xiàng)C錯誤.eq\o\al(6,3)Li+eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(3,2)He+eq\o\al(4,2)He,選項(xiàng)D錯誤.答案:B2.(2018·河南洛陽一模)下列說法正確的是()A.玻爾根據(jù)光的波粒二象性,大膽提出假設(shè),認(rèn)為實(shí)物粒子也具有波動性B.鈾核裂變的核反應(yīng)方程是eq\o\al(235,92)U→eq\o\al(141,56)Ba+eq\o\al(92,36)Kr+2eq\o\al(1,0)nC.原子從低能級向高能級躍遷,不吸收光子也能實(shí)現(xiàn)D.根據(jù)愛因斯坦的“光子說”可知,光的波長越大,光子的能量越大解析:德布羅意根據(jù)光的波粒二象性,大膽提出假設(shè),認(rèn)為實(shí)物粒子也具有波動性,選項(xiàng)A錯誤;鈾核是在中子轟擊下發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng),鈾核裂變的核反應(yīng)方程是eq\o\al(235,92)U+eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(141,56)Ba+eq\o\al(92,36)Kr+3eq\o\al(1,0)n,選項(xiàng)B錯誤;受到電子或其他粒子碰撞,原子也可以從低能級向高能級躍遷,即原子從低能級向高能級躍遷,不吸收光子也能實(shí)現(xiàn),選項(xiàng)C正確;根據(jù)愛因斯坦的“光子說”可知,光的頻率越高,波長越小,光子的能量越大,選項(xiàng)D錯誤.答案:C3.(2018·湖南張家界高三第三次模擬)2017年12月6日報(bào)道,中國散裂中子源項(xiàng)目將于2018年前后建成.日前,位于廣東東莞的國家大科學(xué)工程-—中國散裂中子源(CSNS)首次打靶成功,獲得中子束流,這標(biāo)志著CSNS主體工程順利完工,進(jìn)入試運(yùn)行階段.對于有關(guān)中子的研究A.中子和其他微觀粒子,都具有波粒二象性B.一個氘核和一個氚核經(jīng)過核反應(yīng)后生成氦核和中子是裂變反應(yīng)C.盧瑟福通過分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子D.核反應(yīng)方程eq\o\al(210,84)Po→eq\o\al(y,82)X+eq\o\al(4,2)He中的y=206,X中中子個數(shù)為128解析:所有粒子都具有波粒二象性,A正確;裂變是較重的原子核分裂成較輕原子核的反應(yīng),而該反應(yīng)是較輕的原子核的聚變反應(yīng),B錯誤;盧瑟福通過分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,查德威克通過α粒子轟擊鈹核(eq\o\al(9,4)Be)獲得碳核(eq\o\al(12,6)C)的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子,C錯誤;y=210-4=206,X中中子個數(shù)為206-82=124,D錯誤.答案:A4.如圖所示,圖甲為光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)電路圖,圖乙為光電子最大初動能與光電管入射光頻率關(guān)系圖象.下列說法正確的是()A.光電管加正向電壓時,電壓越大光電流越大B.光電管加反向電壓時不可能有光電流C.由圖可知,普朗克常量數(shù)值上等于|eq\f(a,b)|D.由圖可知,普朗克常量數(shù)值上等于|eq\f(b,a)|解析:光電管加正向電壓時,如果正向電壓從零開始逐漸增大,光電流也會逐漸增大,但光電流達(dá)到飽和時,即使電壓增大,電流也不會變化,故選項(xiàng)A錯誤;因?yàn)楣怆娮佑袆幽?即使光電管加反向電壓,也可能有光電流,故選項(xiàng)B錯誤;由光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0可知,圖象斜率大小為普朗克常量,所以普朗克常量數(shù)值上等于|eq\f(a,b)|,故選項(xiàng)C正確,D錯誤.答案:C5.(2018·寧夏石嘴山高三四月適應(yīng)性測試)下列說法正確的是()A.湯姆孫通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型B.氫原子從基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時,需要吸收能量C.質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3,則質(zhì)子與中子結(jié)合為氘核的反應(yīng)是人工核轉(zhuǎn)變,放出的能量為(m3-m1-m2)c2D.紫外線照射到金屬鋅板表面時能夠產(chǎn)生光電效應(yīng),則當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時,從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能也隨之增大解析:盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,故A錯誤;氫原子從基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時,需要吸收能量,故B正確;根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE=Δmc2,當(dāng)一個質(zhì)子和一個中子結(jié)合成一個氘核時,質(zhì)量虧損為Δm=m1+m2-m3,因此核反應(yīng)放出的能量ΔE=(m1+m2-m3)c2,故C錯誤;光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān),與光照強(qiáng)度無關(guān),因此增大光照強(qiáng)度,光電子的最大初動能不變,故D錯誤.答案:B6.(2018·百校聯(lián)盟TOP20四月聯(lián)考)核反應(yīng)方程eq\o\al(15,7)N+eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(12,6)C+X+ΔE中,eq\o\al(15,7)N的質(zhì)量為m1、eq\o\al(1,1)H的質(zhì)量為m2、eq\o\al(12,6)C的質(zhì)量為m3、X的質(zhì)量為m4,光在真空中的速度為c,則下列判斷正確的是()A.X是eq\o\al(3,2)He,ΔE=(m1+m2-m3-m4)c2B.X是eq\o\al(4,2)He,ΔE=(m1+m2-m3-m4)c2C.X是eq\o\al(3,2)He,ΔE=(m3+m4-m1-m2)c2D.X是eq\o\al(4,2)He,ΔE=(m3+m4-m1-m2)c2解析:根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知X是eq\o\al(4,2)He,反應(yīng)中虧損的質(zhì)量為Δm=m1+m2-m3-m4,故釋放的能量ΔE=Δmc2=(m1+m2-m3-m4)c2,故選B.答案:B7.如圖所示為氫原子的能級圖,用某種頻率的光照射大量處于基態(tài)的氫原子,結(jié)果受到激發(fā)后的氫原子能輻射出三種不同頻率的光子,讓輻射出的光子照射某種金屬,發(fā)現(xiàn)有兩種頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),其中一種光子恰好能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),則逸出的光電子的最大初動能為()A.0 B。1。89eVC.10.2eV D.12.09eV解析:根據(jù)Ceq\o\al(2,n)=3,得n=3,因此受到激發(fā)后的氫原子處于第n=3能級,因有兩種頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),且其中一種光子恰好能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),故這兩種頻率的光子分別是從2到1、3到1輻射出來的,而且3到1輻射的光子能量大于2到1輻射的光子能量,故3到1輻射出來的光子頻率大于2到1輻射出來的光子頻率,故從2到1輻射出來的光子恰好讓該金屬發(fā)生光電效應(yīng),即該金屬的逸出功為W0=-3。40eV-(-13。60eV)=10。20eV,當(dāng)用從3到1輻射出來的光子照射時,根據(jù)光電效應(yīng)方程得光電子的最大初動能為Ek=hν-W0,其中hν=-1.51eV-(-13.60eV)=12.09eV,故Ek=12.09eV-10。20eV=1.89eV,故選B。答案:B8.(2018·安徽六安高三下學(xué)期模擬)下列說法正確的是()A.原子核內(nèi)的一個中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子和一個電子,這種轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的電子發(fā)射到核外,就是β粒子,這就是β衰變B.氡222的半衰期是3。8天,鐳226的半衰期是1620年,所以一個確定的氡222核一定比一個確定的鐳226核先衰變C.按照玻爾理論,氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時,電勢能增大,電子的動能減小,原子的總能量減小D.原子核越大,它的結(jié)合能越高,原子核能級越穩(wěn)定解析:原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子和一個電子,這種轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的電子發(fā)射到核外,就是β粒子,這就是β衰變的實(shí)質(zhì),故A正確;對于大量原子和有半數(shù)發(fā)生衰變所用的時間是半衰期,對于一個確定的原子核,半衰期沒有意義,故B錯誤;按照玻爾理論,氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時,電子的動能減小,電勢能增大,原子的總能量增加,故C錯誤;結(jié)合能越高,原子核不一定穩(wěn)定,比結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定,故D錯誤.答案:A二、多項(xiàng)選擇題9.一靜止原子核A經(jīng)1次α衰變生成原子核B,并釋放出γ光子.已知A的比結(jié)合能為E1,B的比結(jié)合能為E2,α粒子的比結(jié)合能為E3,γ光子的能量為E4,則下列說法正確的是()A.B核在元素周期表的位置比A核前移2位B.比結(jié)合能E1小于比結(jié)合能E2C.由能量守恒可知E2-E1=E3+E4D.該反應(yīng)過程質(zhì)量一定增加解析:根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒,寫出原子核衰變的方程為eq\o\al(y,x)A→eq\o\al(4,2)He+eq\o\al(y-4,x-2)B,故B核在元素周期表的位置比A核前移2位,故A正確;衰變過程中釋放能量,可知比結(jié)合能E1小于比結(jié)合能E2,故B正確;比結(jié)合能是原子核的結(jié)合能與核子數(shù)之比,由能量守恒可知E4=(y-4)E2+4E3-yE1,故C錯誤;該反應(yīng)的過程中釋放熱量,由質(zhì)能方程可知,一定有質(zhì)量虧損,故D錯誤.答案:AB10.(2018·浙江名校協(xié)作體聯(lián)考)下列說法正確的是()A.德布羅意指出微觀粒子的動量越大,其對應(yīng)的波長就越小B.γ射線是頻率極高的電磁波,其在云室中穿過會留下清晰的徑跡C.根據(jù)玻爾原子模型,氫原子輻射光子后,其繞核運(yùn)動的電子動能將增大D.太陽輻射能量的主要來源與核電站發(fā)生的核反應(yīng)一樣都是重核裂變解析:根據(jù)德布羅意物質(zhì)波公式p=eq\f(h,λ)知,微觀粒子的動量越大,其對應(yīng)的波長就越小,選項(xiàng)A正確;γ射線是頻率極高的電磁波,電離作用很弱,云室是依賴帶電粒子電離作用留下徑跡的,所以γ射線在云室中穿過不會留下清晰的徑跡,選項(xiàng)B錯誤;根據(jù)玻爾原子模型,氫原子輻射光子后,其繞核運(yùn)動的半徑將減小,電勢能減小,總能量減小,但運(yùn)動速度增大,電子動能將增大,選項(xiàng)C正確;太陽輻射能量的主要來源是輕核聚變,與核電站發(fā)生的核反應(yīng)(重核裂變)不一樣,選項(xiàng)D錯誤.答案:AC11.(2018·安徽名校考試)已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1,n=2、3能級所對應(yīng)的能量分別為E2和E3,大量處于第3能級的氫原子向低能級躍遷放出若干頻率的光子.依據(jù)玻爾理論,下列說法正確的是()A.產(chǎn)生的光子的最大頻率為eq\f(E3-E2,h)B.當(dāng)氫原子從能級n=2躍遷到n=1時,對應(yīng)的電子的軌道半徑變小,能量也變小C.若氫原子從能級n=2躍遷到n=1時放出的光子恰好能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則當(dāng)氫原子從能級n=3躍遷到n=1時放出的光子照到該金屬表面時,逸出的光電子的最大初動能為E3-E2D.若要使處于能級n=3的氫原子電離,可以采用兩種方法:一是用能量為-E3的電子撞擊氫原子,二是用能量為-E3的光子照射氫原子解析:大量處于能級n=3的氫原子向低能級躍遷能產(chǎn)生3種不同頻率的光子,產(chǎn)生光子的最大頻率為eq\f(E3-E1,h),故A錯誤.當(dāng)氫原子從能級n=2躍遷到n=1時,能量減小,電子離原子核更近,電子軌道半徑變小,故B正確.若氫原子從能級n=2躍遷到n=1時放出的光子恰好能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),由光電效應(yīng)方程可知,該金屬的逸出功恰好等于E2-E1,則當(dāng)氫原子從能級n=3躍遷到n=1時放出的光子照射該金屬時,逸出光電子的最大初動能為E3-E1-(E2-E1)=E3-E2,故C正確.電子是有質(zhì)量的,撞擊氫原子是發(fā)生彈性碰撞,由于電子和氫原子質(zhì)量不同,故電子不能把-E3的能量完全傳遞給氫原子,因此不能使氫原子完全電離,而光子的能量可以完全被氫原子吸收,故D錯誤.答案:BC12.(2018·貴州四月份高三適應(yīng)性考試)14C是碳元素的一種具有放射性的同位素,衰變方式為β衰變,其半衰期約為5730年.已知一個14C原子核由6個質(zhì)子和8個中子組成.下列說法正確的是(A.14C衰變后轉(zhuǎn)變?yōu)?4B.14C衰變過程中發(fā)出的βC.14C原

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