2019高考物理二轮复习专题五近代物理初步学案

专题五近代物理初步[做真题·明考向]真题体验透视命题规律授课提示：对应学生用书第67页[真题再做]1．(2018·高考全国卷Ⅲ，T14)1934年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝核eq\o\al(27,13)Al，产生了第一个人工放射性核素X：α＋eq\o\al(27,13)Al→n＋X.X的原子序数和质量数分别为()A．15和28 B.15和30C．16和30 D．17和31解析：将核反应方程式改写成eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(1,0)n＋X，由电荷数和质量数守恒知，X应为eq\o\al(30,15)X.答案：B2．(2017·高考全国卷Ⅰ，T17)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：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的质量为2.0136u，eq\o\al(3,2)He的质量为3.0150u，eq\o\al(1,0)n的质量为1.0087u，1u＝931MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为()A．3.7MeV B.3.3MeVC．2.7MeV D．0.93MeV解析：氘核聚变反应的质量亏损为Δm＝2×2.0136u－(3.0150u＋1.0087u)＝0.0035u，释放的核能为ΔE＝Δmc2＝0.0035×931MeV/c2×c2≈3.3MeV，选项B正确．答案：B3．(2018·高考全国卷Ⅱ，T17)用波长为300nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10－19J．已知普朗克常量为6.63×10－34J·s，真空中的光速为3.00×108m·sA．1×1014Hz B．8×1014HzC．2×1015Hz D．8×1015Hz解析：设单色光的最低频率为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)，代入数据解得ν0≈8×1014Hz.答案：B[考情分析]■命题特点与趋势——怎么考1．本专题2017年新调为高考必考内容，从近几年高考试题可以看出无论2017年前的选考，还是2017年的必考，题型都以选择题为主，命题点多集中在光电效应、核反应方程、核能的计算，难度不大，多以识记型为主．2．从2017年高考题可以看出，选择题由选考时的五个选项，变成四个选项，由选考时的涉及面广、全的命题思想向选项集中考查某一知识点转变．如2017全国卷Ⅰ的17题只集中考查核能的计算，全国卷Ⅲ的19题集中考查光电效应方程；2018全国卷Ⅱ的17题只集中考查光电效应方程，全国卷Ⅲ的14题集中考查核反应方程．■解题要领——怎么做1．熟悉教材中常见实验现象及理论解释．2．加强基本概念、规律的理解和记忆．3．注重核反应方程、核能中的简单计算题的训练．[建体系·记要点]知识串联熟记核心要点授课提示：对应学生用书第67页[网络构建][要点熟记]1．对光电效应的四点提醒(1)能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率．(2)光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光．(3)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关．(4)光电子不是光子，而是电子．2．能级跃迁(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，剩余能量为自由电子的动能．(3)一群处于量子数为n的激发态的氢原子向基态跃迁时发射光子的种类N＝Ceq\o\al(2,n)＝eq\f(nn－1,2).3．核反应及核能(1)半衰期公式(t表示衰变时间，τ表示半衰期)，半衰期长短由核内部自身因素决定，与它所处的物理、化学状态无关．(2)核反应的两个守恒：质量数守恒、电荷数守恒．(3)质能方程：E＝mc2.[研考向·提能力]考向研析掌握应试技能授课提示：对应学生用书第68页考向一原子的能级跃迁1．玻尔理论的基本内容能级假设：氢原子能级En＝eq\f(E1,n2)(n＝1,2,3，…)，n为量子数．跃迁假设：hν＝Em－En(m>n)．轨道量子化假设：氢原子的电子轨道半径rn＝n2r1(n＝1,2,3，…)，n为量子数．2．定态间的跃迁——满足能级差(1)从低能级(n小)eq\o(→,\s\up7(跃迁))高能级(n大)→吸收能量，hν＝En大－En小．(2)从高能级(n大)eq\o(→,\s\up7(跃迁))低能级(n小)→放出能量，hν＝En大－En小．3．氢原子电离电离态：n＝∞，E＝0.基态→电离态：E吸＝0－(－13.6eV)＝13.6eV.n＝2→电离态：E吸＝0－E2＝3.4eV.如吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还具有动能．1.如图所示为氢原子的能级图，现有一群处于n＝3能级的激发态的氢原子，则下列说法正确的是()A．能发出6种不同频率的光子B．波长最长的光是氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级产生的C．发出的光子的最小能量为12.09eVD．处于该能级的氢原子至少需吸收1.51eV能量的光子才能电离解析：一群处于n＝3能级的激发态的氢原子能发出Ceq\o\al(2,3)＝3种不同频率的光子，A错误；由辐射条件知氢原子由n＝3能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子频率最大，波长最小，B错误；发出的光子的最小能量为E3－E2＝1.89eV，C错误；n＝3能级对应的氢原子能量是－1.51eV，所以处于该能级的氢原子至少需吸收1.51eV能量的光子才能电离，故D正确．答案：D2.(2018·江西赣州高三四月模拟)氢原子能级图如图所示，当氢原子从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656nm.下列判断正确的是()A．当氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656nmB．当氢原子从n＝4跃迁到n＝2的能级时，辐射出的光子不能使逸出功为2.25eV的钾发生光电效应C．一个处于n＝4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生6种谱线D．用能量为1.0eV的光子照射处于n＝4能级上的氢原子，可以使氢原子电离解析：氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的能量大于氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时辐射光的能量，根据E＝eq\f(hc,λ)，可知，辐射光的波长一定小于656nm，故A错误；从n＝4能级跃迁到n＝2能级时辐射出的光子能量为2.55eV，大于金属的逸出功，能使钾发生光电效应，故B错误；一个处于n＝4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线，故C错误；当处于n＝4能级上的氢原子吸收的能量大于或等于0.85eV时，将会被电离，故D正确．答案：D3.氢原子的能级图如图所示，现让一束单色光照射到大量处于基态(量子数n＝1)的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光．则照射氢原子的单色光的光子能量为()A．12.75eV B.13.06eVC．13.6eV D．0.85eV解析：受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光子，则基态氢原子能跃迁到第4能级，吸收的光子能量ΔE＝－0.85eV＋13.6eV＝12.75eV，故A正确．答案：Aeq\a\vs4\al([规律总结])能级跃迁问题的四点注意(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为N＝eq\f(nn－1,2)＝Ceq\o\al(2,n).(2)一个氢原子处于量子数为n的激发态时，最多可辐射出(n－1)条光谱线．(3)如果氢原子的跃迁是吸收实物粒子的动能发生的，只要其动能大于(可能等于)两能级间的能量差即可．(4)氢原子在两定态间跃迁时，入射光子的能量必须等于两定态的能量差才会被吸收．考向二光电效应问题1．两条对应关系(1)光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大；(2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大．2．定量分析时应抓住三个关系式(1)爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0.(2)最大初动能与遏止电压的关系：Ek＝eUc.(3)逸出功与极限频率的关系：W0＝hνc.4.如图所示是实验室用来研究光电效应原理的装置图，电表均为理想电表，当入射光的能量等于9eV时，灵敏电流表检测到有电流流过，当电压表示数等于5.5V时，灵敏电流表示数刚好等于0.则下列说法正确的是()A．若增大入射光的强度，光电子的最大初动能将增大B．若入射光的能量小于3.5eV，改变电源的正负极方向，则电流表示数可能会不等于0C．光电管材料的逸出功等于3.5eVD．增大入射光的波长，在电压表示数不变的情况下，电流表示数会变大解析：根据光电效应方程Ek＝hν－W0可知，光电子的最大初动能与光的强度无关，故A错误；该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于5.5V时，电流表示数为0，知道光电子的最大初动能为5.5eV，根据光电效应方程Ek＝hν－W0，可得W0＝3.5eV.若入射光的能量小于3.5eV，则不能发生光电效应，电流表示数一定会等于0，故B错误，C正确；增大入射光的波长，则光的频率减小，根据光电效应方程Ek＝hν－W0，可知光电子的最大初动能减小，在电压表示数不变的情况下，到达A板的光电子数目会减少，从而使电流表示数变小，故D错误．答案：C5．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解析：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时，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，Ekm＝eq\f(hc,λ)－W0，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．答案：D6.(多选)(2018·安徽皖南八校第三次联考)某同学研究光电效应的实验电路如图所示，用不同的光分别照射密封真空管的钠阴极(阴极K)，钠阴极发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流，实验得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(为甲光、乙光、丙光)，如图所示，则以下说法正确的是()A．甲光的强度大于乙光的强度B．乙光的频率小于丙光的频率C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D．甲光对应的光电子最大初动能大于乙光的光电子的最大初动能解析：由图可知甲光和乙光对应的反向截止电压相等，且小于丙光的反向截止电压，因此甲、乙光频率相等，且小于丙光的频率，B正确；在频率相等时，光的强度越大，则饱和光电流越大，A正确；截止频率由金属决定，与照射光无关，C错误；由光电效应方程Ek＝hν－W0可知，甲光对应的光电子的最大初动能与乙光的光电子最大初动能相等，D错误．答案：ABeq\a\vs4\al([规律总结])光电效应的四类图象分析图象名称图线形状由图线直接(或间接)得到的物理量最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线①极限频率：图线与ν轴交点的横坐标νc②逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的绝对值W0＝|－E|＝E③普朗克常量：图线的斜率k＝h颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系①遏止电压Uc：图线与横轴交点的横坐标②饱和光电流Im：电流的最大值③最大初动能：Ek＝eUc颜色不同时，光电流与电压的关系①遏止电压Uc1、Uc2②饱和光电流③最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线①极限频率νc：图线与横轴的交点的横坐标值②遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大③普朗克常量h：等于图线的斜率与电子电荷量的乘积，即h＝ke考向三核反应方程及核能的计算1．核反应方程的书写(1)核反应过程一般不可逆，所以核反应方程中用“→”表示方向而不能用等号代替．(2)核反应方程遵循质量数守恒、电荷数守恒，但核反应前后的总质量一般会发生变化(质量亏损)且释放出核能．(3)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能只依据两个守恒规律凭空杜撰出生成物来写核反应方程．2．核衰变问题(1)核衰变规律：(2)α衰变和β衰变次数的确定方法①方法一：由于β衰变不改变质量数，故可以先由质量数改变确定α衰变的次数，再根据电荷数守恒确定β衰变的次数．②方法二：设α衰变次数为x，β衰变次数为y，根据质量数和电荷数守恒列方程组求解．3．核能的计算方法(1)根据爱因斯坦质能方程，用核反应亏损的质量乘以真空中光速c的平方，即ΔE＝Δmc2(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931.5MeV，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的，则核反应过程中系统动能的增量即为释放的核能．7．(2018·四川雅安高三第三次诊断)铀原子核既可发生衰变，也可发生裂变．其衰变方程为eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋X，裂变方程为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的质量分别为m1、m2、m3、m4，光在真空中的传播速度为c.下列叙述正确的是()A.eq\o\al(238,92)U发生的是β衰变B．Y原子核中含有56个中子C．若提高温度，eq\o\al(238,92)U的半衰期将会变小D．裂变时释放的能量为(m1－2m2－m3－m4)解析：根据质量数守恒和电荷数守恒可得X为eq\o\al(4,2)He，eq\o\al(238,92)U发生的是α衰变，故A错误；根据核反应前后质量数和核电荷数均守恒知，Y原子核中含有56个质子，中子数为144－56＝88个，故B错误；原子核的半衰期是由放射性元素本身决定的，与环境的温度、压强等无关，故C错误；由于核裂变的过程中释放能量，根据爱因斯坦质能方程得ΔE＝Δm·c2＝(m1－2m2－m3－m4)c2，故D正确．答案：D8．(2018·湖北武汉四月调研)1932年考克饶夫特(J.D.Cockroft)和瓦耳顿(E.T.S.Walton)发明了世界上第一台粒子加速器——高压倍压器，他们将质子(eq\o\al(1,1)H)加速到0.5MeV的能量去撞击静止的原子核X，得到两个动能均为8.9MeV的氦核(eq\o\al(4,2)He)，这是历史上第一次用人工加速粒子实现的核反应．下列说法正确的是()A．X是eq\o\al(6,3)LiB．X由eq\o\al(4,2)He组成C．上述核反应中出现了质量亏损D．上述核反应的类型是裂变解析：根据质量数和电荷数守恒可知，X是eq\o\al(7,3)Li，选项A、B错误；由题可知，反应中释放了核能，则反应中出现了质量亏损，选项C正确；上述核反应的类型是原子核的人工转变方程，选项D错误．答案：C9．(多选)太阳内部发生的核反应主要是轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，氢核的聚变反应可以看作是4个氢核(eq\o\al(1,1)H)结合成1个氦核(eq\o\al(4,2)He)．下表中列出了部分粒子的质量(1u相当于931.5MeV的能量)，以下说法中正确的是()粒子名称质子pα粒子电子e中子n质量/u1.00734.00150.000551.0087A.核反应方程式为4eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(4,2)He＋2eq\o\al(0,1)eB．核反应方程式为4eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(4,2)He＋2eq\o\al(0,－1)eC．4个氢核结合成1个氦核(eq\o\al(4,2)He)时的质量亏损约为0.0266uD．4个氢核聚变反应过程中释放的能量约为24.8MeV解析：根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒可判断A正确，B错误；反应过程中的质量亏损Δm＝4mp－mα－2me＝0.0266u，故该反应过程中释放的能量ΔE＝Δm×931.5MeV＝24.8MeV，故选项C、D正确．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发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现．已知eq\o\al(237,93)Np经过一系列α衰变和β衰变后变成eq\o\al(209,83)Bi，下列选项中正确的是()A.eq\o\al(209,83)Bi的原子核比eq\o\al(237,93)Np的原子核少28个中子B.eq\o\al(237,93)Np经过衰变变成eq\o\al(209,83)Bi，衰变过程可以同时放出α粒子、β粒子和γ粒子C．衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变D.eq\o\al(237,93)Np的半衰期等于任一个eq\o\al(237,93)Np原子核发生衰变的时间解析：eq\o\al(209,83)Bi的中子数为209－83＝126，eq\o\al(237,93)Np的中子数为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个中子，A错误；eq\o\al(237,93)Np经过一系列α衰变和β衰变后变成eq\o\al(209,83)Bi，可以同时放出α粒子和γ粒子或者β粒子和γ粒子，不能同时放出三种粒子，B错误；衰变过程中发生α衰变的次数为eq\f(237－209,4)＝7(次)，β衰变的次数为2×7－(93－83)＝4(次)，C正确；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核不适用，D错误．答案：C[限训练·通高考]科学设题拿下高考高分单独成册对应学生用书第147页(45分钟)一、单项选择题1．(2018·高考天津卷)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.eq\o\al(14,7)N俘获一个α粒子，产生eq\o\al(17,8)O并放出一个粒子B.eq\o\al(27,13)Al俘获一个α粒子，产生eq\o\al(30,15)P并放出一个粒子C.eq\o\al(11,5)B俘获一个质子，产生eq\o\al(8,4)Be并放出一个粒子D.eq\o\al(6,3)Li俘获一个质子，产生eq\o\al(3,2)He并放出一个粒子解析：由核反应过程中遵循质量数、电荷数均守恒的原则，可写出选项中的四个核反应方程.eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H，选项A错误.eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n，选项B正确.eq\o\al(11,5)B＋eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(8,4)Be＋eq\o\al(4,2)He，选项C错误.eq\o\al(6,3)Li＋eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(4,2)He，选项D错误．答案：B2．(2018·河南洛阳一模)下列说法正确的是()A．玻尔根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性B．铀核裂变的核反应方程是eq\o\al(235,92)U→eq\o\al(141,56)Ba＋eq\o\al(92,36)Kr＋2eq\o\al(1,0)nC．原子从低能级向高能级跃迁，不吸收光子也能实现D．根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越大，光子的能量越大解析：德布罗意根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性，选项A错误；铀核是在中子轰击下发生链式反应，铀核裂变的核反应方程是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，选项B错误；受到电子或其他粒子碰撞，原子也可以从低能级向高能级跃迁，即原子从低能级向高能级跃迁，不吸收光子也能实现，选项C正确；根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的频率越高，波长越小，光子的能量越大，选项D错误．答案：C3．(2018·湖南张家界高三第三次模拟)2017年12月6日报道，中国散裂中子源项目将于2018年前后建成．日前，位于广东东莞的国家大科学工程——中国散裂中子源(CSNS)首次打靶成功，获得中子束流，这标志着CSNS主体工程顺利完工，进入试运行阶段．对于有关中子的研究，下面说法正确的是()A．中子和其他微观粒子，都具有波粒二象性B．一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子是裂变反应C．卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子D．核反应方程eq\o\al(210,84)Po→eq\o\al(y,82)X＋eq\o\al(4,2)He中的y＝206，X中中子个数为128解析：所有粒子都具有波粒二象性，A正确；裂变是较重的原子核分裂成较轻原子核的反应，而该反应是较轻的原子核的聚变反应，B错误；卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，查德威克通过α粒子轰击铍核(eq\o\al(9,4)Be)获得碳核(eq\o\al(12,6)C)的实验发现了中子，C错误；y＝210－4＝206，X中中子个数为206－82＝124，D错误．答案：A4．如图所示，图甲为光电效应的实验电路图，图乙为光电子最大初动能与光电管入射光频率关系图象．下列说法正确的是()A．光电管加正向电压时，电压越大光电流越大B．光电管加反向电压时不可能有光电流C．由图可知，普朗克常量数值上等于|eq\f(a,b)|D．由图可知，普朗克常量数值上等于|eq\f(b,a)|解析：光电管加正向电压时，如果正向电压从零开始逐渐增大，光电流也会逐渐增大，但光电流达到饱和时，即使电压增大，电流也不会变化，故选项A错误；因为光电子有动能，即使光电管加反向电压，也可能有光电流，故选项B错误；由光电效应方程Ek＝hν－W0可知，图象斜率大小为普朗克常量，所以普朗克常量数值上等于|eq\f(a,b)|，故选项C正确，D错误．答案：C5．(2018·宁夏石嘴山高三四月适应性测试)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核式结构模型B．氢原子从基态向激发态跃迁时，需要吸收能量C．质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3，则质子与中子结合为氘核的反应是人工核转变，放出的能量为(m3－m1－m2)c2D．紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应，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解析：卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故A错误；氢原子从基态向激发态跃迁时，需要吸收能量，故B正确；根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2，当一个质子和一个中子结合成一个氘核时，质量亏损为Δm＝m1＋m2－m3，因此核反应放出的能量ΔE＝(m1＋m2－m3)c2，故C错误；光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与光照强度无关，因此增大光照强度，光电子的最大初动能不变，故D错误．答案：B6．(2018·百校联盟TOP20四月联考)核反应方程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的质量为m1、eq\o\al(1,1)H的质量为m2、eq\o\al(12,6)C的质量为m3、X的质量为m4，光在真空中的速度为c，则下列判断正确的是()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：根据质量数守恒和电荷数守恒可知X是eq\o\al(4,2)He，反应中亏损的质量为Δm＝m1＋m2－m3－m4，故释放的能量ΔE＝Δmc2＝(m1＋m2－m3－m4)c2，故选B.答案：B7.如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，结果受到激发后的氢原子能辐射出三种不同频率的光子，让辐射出的光子照射某种金属，发现有两种频率的光子能使该金属发生光电效应，其中一种光子恰好能使该金属发生光电效应，则逸出的光电子的最大初动能为()A．0 B.1.89eVC．10.2eV D．12.09eV解析：根据Ceq\o\al(2,n)＝3，得n＝3，因此受到激发后的氢原子处于第n＝3能级，因有两种频率的光子能使该金属发生光电效应，且其中一种光子恰好能使该金属发生光电效应，故这两种频率的光子分别是从2到1、3到1辐射出来的，而且3到1辐射的光子能量大于2到1辐射的光子能量，故3到1辐射出来的光子频率大于2到1辐射出来的光子频率，故从2到1辐射出来的光子恰好让该金属发生光电效应，即该金属的逸出功为W0＝－3.40eV－(－13.60eV)＝10.20eV，当用从3到1辐射出来的光子照射时，根据光电效应方程得光电子的最大初动能为Ek＝hν－W0，其中hν＝－1.51eV－(－13.60eV)＝12.09eV，故Ek＝12.09eV－10.20eV＝1.89eV，故选B.答案：B8．(2018·安徽六安高三下学期模拟)下列说法正确的是()A．原子核内的一个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B．氡222的半衰期是3.8天，镭226的半衰期是1620年，所以一个确定的氡222核一定比一个确定的镭226核先衰变C．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电势能增大，电子的动能减小，原子的总能量减小D．原子核越大，它的结合能越高，原子核能级越稳定解析：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，故A正确；对于大量原子和有半数发生衰变所用的时间是半衰期，对于一个确定的原子核，半衰期没有意义，故B错误；按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量增加，故C错误；结合能越高，原子核不一定稳定，比结合能越大，原子核越稳定，故D错误．答案：A二、多项选择题9．一静止原子核A经1次α衰变生成原子核B，并释放出γ光子．已知A的比结合能为E1，B的比结合能为E2，α粒子的比结合能为E3，γ光子的能量为E4，则下列说法正确的是()A．B核在元素周期表的位置比A核前移2位B．比结合能E1小于比结合能E2C．由能量守恒可知E2－E1＝E3＋E4D．该反应过程质量一定增加解析：根据电荷数和质量数守恒，写出原子核衰变的方程为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正确；衰变过程中释放能量，可知比结合能E1小于比结合能E2，故B正确；比结合能是原子核的结合能与核子数之比，由能量守恒可知E4＝(y－4)E2＋4E3－yE1，故C错误；该反应的过程中释放热量，由质能方程可知，一定有质量亏损，故D错误．答案：AB10．(2018·浙江名校协作体联考)下列说法正确的是()A．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越小B．γ射线是频率极高的电磁波，其在云室中穿过会留下清晰的径迹C．根据玻尔原子模型，氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能将增大D．太阳辐射能量的主要来源与核电站发生的核反应一样都是重核裂变解析：根据德布罗意物质波公式p＝eq\f(h,λ)知，微观粒子的动量越大，其对应的波长就越小，选项A正确；γ射线是频率极高的电磁波，电离作用很弱，云室是依赖带电粒子电离作用留下径迹的，所以γ射线在云室中穿过不会留下清晰的径迹，选项B错误；根据玻尔原子模型，氢原子辐射光子后，其绕核运动的半径将减小，电势能减小，总能量减小，但运动速度增大，电子动能将增大，选项C正确；太阳辐射能量的主要来源是轻核聚变，与核电站发生的核反应(重核裂变)不一样，选项D错误．答案：AC11．(2018·安徽名校考试)已知氢原子的基态能量为E1，n＝2、3能级所对应的能量分别为E2和E3，大量处于第3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子．依据玻尔理论，下列说法正确的是()A．产生的光子的最大频率为eq\f(E3－E2,h)B．当氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时，对应的电子的轨道半径变小，能量也变小C．若氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级n＝3跃迁到n＝1时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为E3－E2D．若要使处于能级n＝3的氢原子电离，可以采用两种方法：一是用能量为－E3的电子撞击氢原子，二是用能量为－E3的光子照射氢原子解析：大量处于能级n＝3的氢原子向低能级跃迁能产生3种不同频率的光子，产生光子的最大频率为eq\f(E3－E1,h)，故A错误．当氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时，能量减小，电子离原子核更近，电子轨道半径变小，故B正确．若氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，由光电效应方程可知，该金属的逸出功恰好等于E2－E1，则当氢原子从能级n＝3跃迁到n＝1时放出的光子照射该金属时，逸出光电子的最大初动能为E3－E1－(E2－E1)＝E3－E2，故C正确．电子是有质量的，撞击氢原子是发生弹性碰撞，由于电子和氢原子质量不同，故电子不能把－E3的能量完全传递给氢原子，因此不能使氢原子完全电离，而光子的能量可以完全被氢原子吸收，故D错误．答案：BC12．(2018·贵州四月份高三适应性