高考物理总复习 必考部分 专题十三 近代物理初步习题课件.ppt

专题十三近代物理初步 高考物理 新课标 专用 a组统一命题 课标卷题组1 2017课标 17 6分 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 h n 已知h的质量为2 0136uhe的质量为3 0150un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 7mevb 3 3mevc 2 7mevd 0 93mev 五年高考 答案b本题考查核能的计算 聚变反应中的质量亏损为 m 2 2 0136 3 0150 1 0087 u 0 0035u 则释放的核能为 e mc2 0 0035 931mev 3 3mev b正确 方法技巧由质量亏损计算核能由 m计算核反应过程中释放的核能时 若 m以u为单位 可由1u 931mev c2 得到释放的以mev为单位的核能 若 m以kg为单位 则由质能方程 e mc2获得以j为单位的释放的核能 2 2017课标 19 6分 多选 在光电效应实验中 分别用频率为 a b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ua和ub 光电子的最大初动能分别为eka和ekb h为普朗克常量 下列说法正确的是 a 若 a b 则一定有ua b 则一定有eka ekbc 若ua b 则一定有h a eka h b ekb 答案bc本题考查对光电效应方程h w0 ek的理解 光照射到同种金属上 同种金属的逸出功相同 若 a b 据h w0 ek 得eka ekb 则b项正确 由h w0 ek eu 可知当 a b时ua ub 则a项错误 若ua ub说明eka ekb 则c项正确 由h ek w0 而同一种金属w0相同 则d项错误 关键点评对光子能量 逸出功及最大初动能的理解 照射到同一种金属上 说明逸出功相等 遏止电压和最大初动能关系为 eu ek 光电效应方程 h w0 ek 3 2017课标 15 6分 一静止的铀核放出一个 粒子衰变成钍核 衰变方程为uthhe 下列说法正确的是 a 衰变后钍核的动能等于 粒子的动能b 衰变后钍核的动量大小等于 粒子的动量大小c 铀核的半衰期等于其放出一个 粒子所经历的时间d 衰变后 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 粒子的动量大小 选项b正确 而动能ek 由于钍核的质量 m1 大于 粒子的质量 m2 故其动能不等 选项a错误 铀核的半衰期是大量的铀核半数发生衰变所用的时间 而不是放出一个 粒子所经历的时间 选项c错误 原子核衰变前后质量数守恒 衰变时放出核能 质量亏损 选项d错误 关联知识原子核衰变前后动量守恒 质量数和电荷数守恒 动能和动量与质量的关系 半衰期的定义及其含义 4 2016课标 35 1 5分 多选 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保持入射光的频率不变 入射光的光强变大 单位时间内逸出的光电子个数增加 则饱和光电流变大 故a正确 饱和光电流的大小与入射光的频率无直接关系 故b错 由ek h w 可知c正确 当入射光的频率小于金属的极限频率时 光电效应不能发生 故d错 由eu mv2 h w得eu h w 可见 遏止电压u随 的增大而增大 与入射光的光强无关 故e正确 知识归纳关于光电效应的问题 熟练掌握以下关系式很重要 h w mv2 h 0 w eu mv2 5 2016课标 35 1 5分 多选 一静止的铝原子核al俘获一速度为1 0 107m s的质子p后 变为处于激发态的硅原子核si 下列说法正确的是 a 核反应方程为palsi 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质子p即h 核反应方程为palsi 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si 质量为28m 由动量守恒定律有mv0 28mv 得v m s 3 6 105m s 方向与质子的初速度方向相同 故e项正确 规律总结核反应过程遵守动量守恒定律 核反应中质量数守恒 电荷数守恒 但会发生质量亏损 评析本题考查核反应过程所遵循的规律及动量守恒定律 难度较易 6 2015课标 35 1 5分 0 445 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 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 答案acd电子束通过双缝产生干涉图样 体现的是波动性 a正确 射线在云室中留下清晰的径迹 不能体现波动性 b错误 衍射体现的是波动性 c正确 电子显微镜利用了电子束波长短的特性 d正确 光电效应体现的是光的粒子性 e错误 7 2014课标 35 1 5分 0 336 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 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 答案ace密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值 选项a正确 原子中存在原子核是卢瑟福通过 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铀矿中分离出来的 选项c正确 汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中的偏转 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 8 2014课标 35 1 6分 0 537 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 和 三种射线中 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 和 三种射线 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 三种射线中 为带电粒子 穿透本领较弱 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 衰变和 衰变 故e项错误 规律总结 衰变xyhe 衰变xye 射线 放射性原子核在发生 衰变 衰变时 蕴藏在核内的能量会释放出来 使产生的新核处于高能级 这时它要向低能级跃迁 能量以 光子的形式辐射出来 即 射线 9 2013课标 35 1 5分 0 270 多选 关于原子核的结合能 下列说法正确的是 a 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b 一重原子核衰变成 粒子和另一原子核 衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能c 铯原子核cs 的结合能小于铅原子核pb 的结合能d 比结合能越大 原子核越不稳定e 自由核子组成原子核时 其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能 答案abc由原子核的结合能定义可知 原子核分解成自由核子时所需的最小能量为原子核的结合能 选项a正确 重原子核衰变过程中有质量亏损 即有能量放出 因此原子核衰变产物的结合能之和一定大于衰变前的结合能 选项b正确 铯原子核比铅原子核的核子数少 因此其结合能小 选项c正确 比结合能越大的原子核越稳定 选项d错误 自由核子组成原子核时 其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能 选项e错误 规律总结结合能 把原子核分解成核子时吸收的能量 叫做原子核的结合能 比结合能 原子核的结合能与其核子数之比 称作比结合能 比结合能越大 原子核中核子结合得越牢固 原子核越稳定 10 2016课标 35 1 5分 在下列描述核过程的方程中 属于 衰变的是 属于 衰变的是 属于裂变的是 属于聚变的是 填正确答案标号 acnebpsecuthhednheoheunxesr nfhhhen 答案cabef 解析天然放射性元素自发地放出 粒子 即氦核he 的衰变属于 衰变 放出 粒子的衰变属于 衰变 重核分裂成几个中等质量原子核的现象为核裂变 轻原子核聚合成较重原子核的反应为核聚变 反思总结原子核的变化有衰变 人工转变 裂变和聚变四种 识记常见的变化规律可使问题迎刃而解 11 2015课标 35 1 5分 0 425 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 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 答案ek 2分 eb 3分 解析根据爱因斯坦光电效应方程有ekm h w0 又因为ekm euc 得到uc 所以 k h ek b w0 eb 12 2013课标 35 1 6分 0 549 一质子束入射到静止靶核al上 产生如下核反应 pal x n式中p代表质子 n代表中子 x代表核反应产生的新核 由反应式可知 新核x的质子数为 中子数为 答案1413 解析p代表质子 符号为h n代表中子 符号为n 根据核反应中的双守恒可知halsin 则新核x的质子数为14 中子数为27 14 13 规律总结在核反应中 质量数守恒 电荷数守恒 b组自主命题 省 区 市 卷题组1 2017北京理综 18 6分 2017年年初 我国研制的 大连光源 极紫外自由电子激光装置 发出了波长在100nm 1nm 10 9m 附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲 大连光源因其光子的能量大 密度高 可在能源利用 光刻技术 雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用 一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子 但又不会把分子打碎 据此判断 能够电离一个分子的能量约为 取普朗克常量h 6 6 10 34j s 真空光速c 3 108m s a 10 21jb 10 18jc 10 15jd 10 12j 答案b本题考查光子能量 由题意知 电离一个分子的能量等于照射分子的光子能量 e h h 2 10 18j 故选项b正确 审题指导题目信息提取此题为新科技背景下的信息题 从题中提取有用信息 成为解答此题的关键 从题中应提取到如下有用信息 照射并使分子电离的激光波长为 100nm 10 7m 照射不会把分子打碎 说明光子能量几乎全部用来使分子电离 所以只要计算激光脉冲光子能量即可 2 2017上海单科 2 3分 光子的能量与其 a 频率成正比b 波长成正比c 速度成正比d 速度平方成正比 答案a由e h c 得e h h 可见光子的能量与其频率成正比 与其波长成反比 a正确 b错误 由于任意能量的光子在真空中传播的速度都是相同的 故c d皆错误 易错点拨关于光子的能量光子的能量不能理解为动能 不能由动能的定义式ek mv2来处理光子能量的问题 谨记爱因斯坦的光子说 质能方程是关键 3 2017江苏单科 12c 1 多选 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 he核的结合能约为14mevbhe核比li核更稳定c 两个h核结合成he核时释放能量du核中核子的平均结合能比kr核中的大 答案bc本题考查原子核的相关知识 由图象可知he的比结合能约为7mev 其结合能应为28mev 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 知识归纳 比结合能较小的核结合成比结合能大些的核为轻核聚变 比结合能较小的重核 分裂成几个比结合能较大的中等质量的核 为重核裂变 上述两类核反应均放出核能 比结合能越大的核越稳定 4 2017上海单科 1 3分 由放射性元素放出的氦核流被称为 a 阴极射线b 射线c 射线d 射线 答案b本题考查天然放射现象 在天然放射现象中 放出 三种射线 其中 射线属于氦核流 选项b正确 知识拓展对三种射线的认识天然放射现象中 放出的三种射线均来自于衰变的原子核 其中 射线是高速运动的氦核 射线是原子核中的中子衰变成质子时放出的电子流 而 射线是衰变后新核放出的高频率光子流 5 2017上海单科 3 3分 在同位素氢 氘 氚的核内具有相同的 a 核子数b 电子数c 中子数d 质子数 答案d本题考查对同位素的认识 同位素是指在原子核中的质子数相同而中子数不同的元素 故氢 氘 氚的核内具有相同的质子数 d项正确 易错点拨对原子核的各种数量名称 易混淆 应分别认识清楚 对某个元素x 其中a称为质量数 等于核中质子数与中子数的总和 z为核电荷数 等于核中质子数 核中的中子数为a与z之差 在中性原子中的核外电子数等于核中质子数 6 2017天津理综 1 6分 我国自主研发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 a hhhenbnheohchealpndunbakr n 答案a本题考查核反应类型 选项a是质量小的核结合成质量较大的核 属于核聚变 选项b是卢瑟福发现质子的人工转变方程 选项c是约里奥 居里夫妇发现人工放射性同位素的人工转变方程 选项d是铀核在中子轰击下分裂为中等质量的核的过程 属于核裂变 易混点拨轻核聚变与人工转变从本质过程来看 轻核聚变是质量较小的原子核在高温下或在高压下接近到核力能发生作用的范围时 在核力作用下结合为质量较大的原子核 同时放出能量 人工转变是在高速粒子的轰击下使靶核发生转变 同时被击出某种粒子 此过程中通常要吸收能量 从方程形式来看 二者相近 不易区分 可通过典型人工转变方程的记忆来解决 几种典型人工转变是发现质子 中子 放射性同位素与正电子的核反应 7 2016天津理综 2 6分 如图是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由a b两光的干涉图样结合 x 知 a b na nb 由n 知va vb a项错误 sinc 故ca cb 选项b错误 发生光电效应时 饱和电流与入射光的强度有关 c项错误 由能级跃迁h em en 由于a光的光子能量大 因此产生a光的能级能量差大 选项d正确 易错点拨由干涉图样中条纹的宽度确定波长 折射率 频率的关系 易错点在于认为饱和电流与光的频率有关而错选c选项 评析本题以光的双缝干涉图样为背景材料 综合考查双缝干涉 折射率 临界角 光电效应规律和氢原子的能级跃迁 试题涉及内容多 知识覆盖面广 虽然难度适中 真正考查了学生的综合应用能力 8 2015天津理综 2 6分 中国古人对许多自然现象有深刻认识 唐人张志和在 玄真子 涛之灵 中写道 雨色映日而为虹 从物理学角度看 虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的 如图是彩虹成因的简化示意图 其中a b是两种不同频率的单色光 则两光 a 在同种玻璃中传播 a光的传播速度一定大于b光b 以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后 b光侧移量大c 分别照射同一光电管 若b光能引起光电效应 a光也一定能d 以相同的入射角从水中射入空气 在空气中只能看到一种光时 一定是a光 答案c根据光路图可知 a光的折射率大于b光的折射率 由n 可知 在同种玻璃中 a光的传播速度应小于b光 a项错误 以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后 由于a光的折射率大 偏折程度大 a光侧移量大 b项错误 折射率大的a光频率也高 所以分别照射同一光电管 若b光能引起光电效应 a光也一定能 c项正确 由于b光的折射率小 b光从光密介质射向光疏介质发生全反射的临界角大 当a b光以相同的入射角从水中射入空气时 若在空气中只能看到一种光 说明该光未发生全反射 所以一定是b光 d项错误 9 2015天津理综 1 6分 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 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 答案a 粒子散射实验的重要发现使人们认识到原子具有核式结构 b c项错误 密立根的油滴实验测出了电子的电荷量 d项错误 10 2015安徽理综 14 6分 图示是 粒子 氦原子核 被重金属原子核散射的运动轨迹 m n p q是轨迹上的四点 在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动 图中所标出的 粒子在各点处的加速度方向正确的是 a m点b n点c p点d q点 答案c 粒子与重金属原子核带同种电荷 由于库仑力作用 粒子在运动过程中发生偏转 由牛顿第二定律可知 粒子的加速度方向为其所受库仑力方向 指向轨迹弯曲方向的内侧 故图中p点所示加速度方向正确 选项c正确 11 2015福建理综 30 1 6分 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dbi的半衰期是5天 100克bi经过10天后还剩下50克 答案b 射线是光子流 选项a错误 氢原子辐射光子后能量减小 轨道半径减小 其绕核运动的电子动能增大 总能量减小 选项b正确 太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的氢核聚变 选项c错误 由m n 得m g 25g 选项d错误 12 2015广东理综 18 6分 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 h 4 9mev和hhhe x 17 6mev 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 答案ad设x y的电荷数分别为z z 质量数分别为a a 由质量数守恒和电荷数守恒有 a a 4 3 2 3 a 4 z z 2 1 1 1 2 z 可得a 1 a 6 z 0 z 3 故x是中子 y是li a正确 由li知y的质子数 中子数都是3 故b错误 两个核反应中都释放了能量 故都有质量亏损 c错误 氘和氚的核反应中质量较小的核结合成了质量较大的核 故d正确 13 2014天津理综 6 6分 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 答案bd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 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 14 2014广东理综 18 6分 多选 在光电效应实验中 用频率为 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 的光照射 一定不发生光电效应d 改用频率大于 的光照射 光电子的最大初动能变大 答案ad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 能否发生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 但仍大于极限频率时发生光电效应 选项c错误 由ekm h 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 15 2013福建理综 30 1 在卢瑟福 粒子散射实验中 金箔中的原子核可以看作静止不动 下列各图画出的是其中两个 粒子经历金箔散射过程的径迹 其中正确的是 填选图下方的字母 答案c金箔中的原子核与 粒子都带正电 粒子接近原子核过程中受到斥力而不是引力作用 a d错误 由原子核对 粒子的斥力作用及物体做曲线运动的条件 知曲线轨迹的凹侧应指向受力一方 选项b错 c对 16 2015山东理综 39 1 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 双选 填正确答案标号 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 射线d 增加样品测量环境的压强将加速14c的衰变 答案ac 解析古木样品中14c的比例正好是现代样品的二分之一 说明该古木恰好经历了一个半衰期的时间 故a正确 12c 13c 14c具有相同的质子数 不同的中子数 故b错 14c的衰变方程为 cne 可见c正确 放射性元素的半衰期与外界因素无关 故d错 17 2014山东理综 39 1 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656nm 以下判断正确的是 双选 填正确答案标号 a 氢原子从n 2跃迁到n 1的能级时 辐射光的波长大于656nmb 用波长为325nm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633nm的光照射 不能使氢原子从n 2跃迁到n 3的能级 答案cd 解析由e初 e终 h h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 得 121 6nm 325nm 故b错误 由 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 656nm的光子 故d正确 18 2017北京理综 23 18分 在磁感应强度为b的匀强磁场中 一个静止的放射性原子核发生了一次 衰变 放射出的 粒子he 在与磁场垂直的平面内做圆周运动 其轨道半径为r 以m q分别表示 粒子的质量和电荷量 1 放射性原子核用x表示 新核的元素符号用y表示 写出该 衰变的核反应方程 2 粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流 求圆周运动的周期和环形电流大小 3 设该衰变过程释放的核能都转化为 粒子和新核的动能 新核的质量为m 求衰变过程的质量亏损 m 答案见解析 解析本题考查了原子核的衰变 动量和能量守恒 带电粒子在匀强磁场中的运动 质能方程等多个考点 是一道综合题 难度中等 1xyhe 2 设 粒子的速度大小为v 由qvb m t 得 粒子在磁场中运动周期t 环形电流大小i 3 由qvb m 得v 设衰变后新核y的速度大小为v 系统动量守恒mv mv 0v 由 mc2 mv 2 mv2得 m 说明 若利用m m解答 亦可 方法技巧衰变中的动量和能量守恒在 衰变过程中 静止的原子核放射 粒子 新核与 粒子的总动量保持不变 为零 而衰变释放的能量与质量亏损之间必然遵循质能方程 e mc2 c组教师专用题组1 2016北京理综 13 6分 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处于能级为n的大量氢原子向低能级跃迁能辐射光的种类为 所以处于n 3能级的大量氢原子向低能级跃迁 辐射光的频率有 3种 故c项正确 2 2016浙江自选 14 1 4分 以下说法正确的是 a 氢原子的能量是量子化的b 在核反应过程中 质子数守恒c 半衰期越大 原子核衰变越快d 如果一个系统不受外力 系统的总动量一定为零 答案a根据玻尔原子理论 氢原子的能量是量子化的 a项正确 核反应中电荷数守恒 质量数守恒 质子数不一定守恒 b项错误 半衰期是指大量原子核衰变时 有半数原子核发生衰变所用的时间 半衰期越大 原子核衰变越慢 c项错误 系统不受外力或所受合外力为零 系统总动量保持不变 d项错误 3 2015重庆理综 1 6分 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 粒子的径迹b a b为 粒子的径迹c c d为 粒子的径迹d c d为 粒子的径迹 答案d 粒子不带电 不会发生偏转 故b错 由左手定则可判定 a b粒子带正电 c d粒子带负电 又知 粒子带正电 粒子带负电 故a c均错 d正确 4 2015江苏单科 12c 1 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 答案ab黑体辐射的实验规律可用光的粒子性解释 c错误 由 p 得 动能相等的质子和电子质量相差很多 所以德布罗意波长 不相等 d错误 5 2014江苏单科 12c 1 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 答案a由光电效应方程ekm h w h h 0钙的截止频率大 因此钙中逸出的光电子的最大初动能小 因动量p 故动量小 由 可知波长较大 则频率较小 选项a正确 6 2013重庆理综 2 6分 铀是常用的一种核燃料 若它的原子核发生了如下的裂变反应un a b n则a b可能是 axekrbbakrcbasrdxesr 答案d根据核反应中的质量数守恒可知 a b的质量数应为235 1 2 234 质子数应为92 a项中的质量数为140 93 233 b项中质量数是141 92 233 c项中质量数为141 93 234 质子数为56 38 94 d项中质量数为140 94 234 质子数为54 38 92 综上可知 答案为d 7 2013广东理综 17 4分 多选 铀核裂变是核电站核能的重要来源 其一种裂变反应式是unbakr n 下列说法正确的有 a 上述裂变反应中伴随着中子放出b 铀块体积对链式反应的发生无影响c 铀核的链式反应可人工控制d 铀核的半衰期会受到环境温度的影响 答案acn表示中子 反应式中有n放出 a项正确 当铀块体积小于临界体积时链式反应不会发生 b项错误 铀核的核反应中释放出的快中子被减速剂减速后变为慢中子 而慢中子会被铀核吸收发生链式反应 减速剂可由人工控制 c项正确 铀核的半衰期只由自身决定 而与其他外部因素无关 d项错误 8 2013上海单科 2 2分 当用一束紫外线照射锌板时 产生了光电效应 这时 a 锌板带负电b 有正离子从锌板逸出c 有电子从锌板逸出d 锌板会吸附空气中的正离子 答案c锌板在紫外线的照射下发生了光电效应 说明锌板上有光电子飞出 所以锌板带正电 c正确 a b d错误 9 2013山东理综 38 1 恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应 当温度达到108k时 可以发生 氦燃烧 完成 氦燃烧 的核反应方程he be be是一种不稳定的粒子 其半衰期为2 6 10 16s 一定质量的be 经7 8 10 16s后所剩be占开始时的 答案he或 或12 5 解析 由质量数 电荷数守恒hehebe 在t 7 8 10 16s时间内 原子核衰变的次数n 3故m m0 10 2016江苏单科 12c 12分 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 acnebuniy nchhhendhealpn 2 已知光速为c 普朗克常量为h 则频率为 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 3 几种金属的逸出功w0见下表 用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范围为4 0 10 7 7 6 10 7m 普朗克常量h 6 63 10 34j s 答案 1 a 2 2 3 见解析 解析 1 a是 衰变 b是核裂变 c是核聚变 d是原子核的人工转变 所以a符合题意 2 光子的动量p 垂直反射回去 p 3 光子的能量e 取 4 0 10 7m 则e 5 0 10 19j根据e w0判断 钠 钾 铷能发生光电效应 知识归纳 1 光子的频率 波长 和光速c之间的关系为 2 光子的能量 e h 3 光子的动量 p 选择题 每题6分 共60分 1 2017河南六市一联 14 以下说法正确的是 a 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 原子电势能增大 原子能量减小b 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个数越多 光电子的最大初动能增大c 氢原子光谱有很多不同的亮线 说明氢原子能发出很多不同频率的光 但它的光谱不是连续谱d 天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构 阴极射线是原子核内的中子转变为质子时产生的高速电子流 三年模拟 a组2015 2017年高考模拟 基础题组 时间 30分钟分值 60分 答案c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 原子电势能增大 原子能量增大 a项错误 由ek h w0可知 只增加光强而不改变光的频率 光电子的最大初动能不变 b项错误 原子核内的中子转变为质子时产生的高速电子流是 射线 不是阴极射线 d项错误 2 2017安徽江南十校联考 14 铀核u 经过m次 衰变和n次 衰变变成铅核pb 关于该过程 下列说法中正确的是 a m 5 n 4b 铀核u 的比结合能比铅核pb 的比结合能小c 衰变产物的结合能之和小于铀核u 的结合能d 铀核u 衰变过程的半衰期与温度和压强有关 答案b原子核衰变时质量数守恒 电荷数守恒 235 4m 207 92 82 2m n 两式联立解得 m 7 n 4 a项错误 衰变产物的结合能之和大于铀核u 的结合能 c错误 半衰期由原子核内部自身的因素决定 与温度和压强无关 d项错误 3 2017山西五校四联 14 在很多装饰材料中 都不同程度地含有放射性元素 下列说法正确的是 a 射线 射线和 射线都是电磁波b 在 三种射线中 射线的电离能力最强c 氡的半衰期为3 8天 4个氡原子核经过7 6天后一定只剩下1个氡原子核d 放射性元素发生 衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的 答案d 射线是高速he核流 射线是高速电子流 a项错误 在 三种射线中 射线的电离能力最强 射线的电离能力最弱 b项错误 半衰期是对大量原子核的衰变行为作出的统计规律 对于少数原子核无意义 c项错误 4 2017湖南长沙三月模拟 16 一个静止的铀核 放在匀强磁场中 它发生一次 衰变后变为钍核 粒子和钍核都在匀强磁场中做匀速圆周运动 某同学作出如图所示运动径迹示意图 以下判断正确的是 a 1是 粒子的径迹 2是钍核的径迹b 1是钍核的径迹 2是 粒子的径迹c 3是 粒子的径迹 4是钍核的径迹d 3是钍核的径迹 4是 粒子的径迹 答案b由动量守恒可知 静止的铀核发生 衰变后 生成的均带正电的 粒子和钍核的动量大小相等 但方向相反 由左手定则可知它们的运动轨迹应为 外切 圆 又r 在p和b相等的情况下 r 因q钍 q 则r钍 r 故b正确 5 2017天津和平质量调查 1 下列说法正确的是 a 卢瑟福用 粒子轰击n核获得反冲核o发现了质子b 普朗克通过对光电效应现象的分析提出了光子说c 玻尔通过对天然放射现象的研究提出了氢原子能级理论d 汤姆孙发现电子从而提出了原子的核式结构模型 答案a光子说是爱因斯坦提出的 b错误 玻尔通过对氢原子光谱的成因的研究提出了氢原子能级理论 c项错误 卢瑟福通过 粒子的散射实验 提出了原子的核式结构模型 d项错误 6 2016河南六市一联 35 1 多选 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 比结合能越大 原子核中核子结合得越牢固 原子核越稳定c 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应d 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 但原子的能量增大e 天然放射现象的发现揭示了原子有复杂的结构 答案abd放射性元素半衰期的统计是针对大量原子核的统计规律 a对 比结合能越大 原子核中核子结合得越牢固 原子核越稳定 b对 太阳辐射的能量来源于其内部热核反应 即聚变反应 c错 根据玻尔理论 氢原子核外电子由半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时 电子势能增大 电子动能减小 但整个原子的能量增大 d对 天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂的结构 e错 7 2016广东佛山二模 35 1 多选 关于核反应方程th pa x e e为释放的核能 x为新生成的粒子 已知th的半衰期为1 2min 则下列说法正确的是 a 此反应为 衰变bpa核和th核具有相同的质量cpa具有放射性d 64g的th经过6min还有1gth尚未衰变eth的平均结合能比pa小 答案ace根据核反应时质量数和电荷数守恒可判断出x为e 所以此反应为 衰变 a正确pa核与th核质量并不同 b错误pa为放射性元素 c正确 利用半衰期公式m余 m原 可判断m余 2g 则d错误 根据平均结合能知识可判断e正确 8 2016湖北黄冈质检 35 1 多选 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 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 射线是原子核外电子高速运动形成的d 光子不仅具有能量 也具有动量e 根据玻尔能级理论 氢原子辐射出一个光子后 将由高能级向较低能级跃迁 核外电子的动能增加 答案bde最大初动能只与入射光的频率有关 与光强无关 故a错误 射线是原子核中的中子变成质子和电子 同时将电子释放出来形成 射线nhe 故c错误 9 2015河北保定4月模拟 35 1 多选 如图所示 这是一个研究光电效应的电路图 下列叙述中正确的是 a 只调换电源的极性 移动滑片p 当电流表示数为零时 电压表示数为遏止电压u0的数值b 保持光照条件不变 滑片p向右滑动的过程中 电流表示数将一直增大c 不改变光束颜色和电路 增大入射光束强度 电流表示数会增大d 阴极k需要预热 光束照射后需要一定的时间才会有光电流e 图中入射光束的频率减小到某一数值f0时 无论滑片p怎样滑动 电流表示数都为零 则f0是阴极k的极限频率 答案bce当只调换电源的极性时 电子从k到a减速运动 到a恰好速度为零时对应电压为遏止电压 所以a项错 当其他条件不变 p向右滑动 加在光电管两端的电压增加 光电子运动更快 由s vt i 得电流表读数变大 b项正确 只改变光束强度时 单位时间内光电子数变多 电流表示数变大 c项正确 因为光电效应的发生是瞬间的 阴极k不需要预热 所以d项错 当光束的频率为f0时 无论p怎样滑动 电流表示数都为零 说明未飞出光电子 则有w hf0 所以f0为阴极k的极限频率 e项正确 10 2015湖北八校联考 35 1 多选 下列的若干叙述中 正确的是 a 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关b 对于同种金属产生光电效应时 逸出光电子的最大初动能ek与照射光的频率成线性关系c 一块纯净的放射性元素的矿石 经过一个半衰期以后 它的总质量仅剩下一半d 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 原子的能量也减小了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 答案abe黑体辐射电磁波的强度随温度的升高而增加 且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 a正确 由光电效应方程ek h w0 知b正确 放射性元素发生衰变后生成新的原子核 并没有全部释放出去 总质量没有减半 c错误 电子由半径小的轨道向半径大的轨道跃迁时 吸收能量 原子能量增加 d错 核力是强相互作用 不同于万有引力和电磁力 e正确 一 选择题 每题6分 共54分 1 2017湖北七市三月联考 18 多选 如图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 a 10种光子中波长最短的是从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 85ev的能量 b组2015 2017年高考模拟 综合题组 时间 35分钟分值 60分 d 从n 2能级跃迁到基态释放光子的能量等于从n 3能级跃迁到n 2能级释放光子的能量 答案ab由n 5激发态跃迁到基态时产生的光子能量最大 频率最高 波长最短 a项正确 5 1 4 1 3 1和2 1跃迁时释放的4种光子属于莱曼系 b项正确 使n 5能级的氢原子电离至少要0 54ev的能量 c项错误 从n 2能级跃迁到基态释放光子的能量为 3 4ev 13 6ev 10 2ev 从n 3能级跃迁到n 2能级释放光子的能量为 1 51ev 3 4ev 1 89ev d项错误 2 2017河北石家庄二模 18 多选 下列说法正确的是 a 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应b 放射性元素的半衰期与外界压强 原子的化学状态无关c 依据玻尔理论氢原子从高能级状态向低能级状态跃迁时会辐射光子d 紫光照射金属板发生光电效应时 增大入射光强度 则光电子的最大初动能增大 答案bc太阳辐射的能量主要来自太阳内部的轻核聚变 a错 半衰期是由原子核内部的因素决定的与外界压强 原子的化学状态无关 b对 氢原子从高能级向低能级跃迁时多余的能量会以光子的形式释放出来 c对 光电效应中飞出的光电子的最大初动能与入射光强度无关 与入射光频率有关 d错 3 2017山东潍坊中学一模 5 多选 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 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 但原子的能量增大c 光电子的最大初动能随入射光频率增大而增大d 在光照条件不变的情况下 对发射出来的光电子加上正向电压对光电子加速 所加电压不断增大 光电流也不断增大 答案bc根据爱因斯坦光电效应方程ek h w0可知 入射光的频率越大 光电子的最大初动能越大 不可见光的频率有的比可见光的大 如紫外线 有的比可见光的小 如红外线 故a错误 在光照条件不变的情况下 对发射出来的光电子加上正向电压对光电子加速 随所加电压不断增大 光电流并不是不断增大 而是趋于一个饱和值 故d错误 解题指导红外线频率小于可见光频率 紫外线频率大于可见光频率 根据轨道的半径 结合库仑引力提供向心力分析电子动能的变化 当入射光子的频率大于金属的极限频率时 会发生光电效应 根据光电效应方程得出最大初动能与什么因素有关 当光电流达到最大时 称为饱和电流 4 2017湖南六校联考 14 关于近代物理 下列说法中不正确的是 a 光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性b 单个氢原子从n 4能级向较低能级跃迁时 最多可以向外辐射6种不同频率的光子c 在u235的裂变反应中unbakr n 发生了质量亏损 ba144和kr89的比结合能比u235的大 该核反应释放出核能d 在 这三种射线中 射线的穿透能力最强 射线的电离能力最强 答案b当大量氢原子从n 4能级向较低能级跃迁时最多可以向外辐射6种不同频率的光子 但单个氢原子从n 4能级向较低能级跃迁时最多向外辐射3种不同频率的光子 b项错误 a c d三项说法正确 故选b 5 2016福建漳州二模 35 1 多选 根据玻尔理论 推导出了氢原子光谱谱线的波长公式 r m与n都是正整数 且n m 当m取定一个数值时 不同数值的n得出的谱线属于同一个线系 如 m 1 n 2 3 4 组成的线系叫赖曼系 m 2 n 3 4 5 组成的线系叫巴耳末系 则 a 赖曼系中n 2对应的谱线波长最长b 赖曼系中n 2对应的谱线频率最大c 巴耳末系中n 3对应的谱线波长最长d 巴耳末系中 n 3对应的谱线的光子能量最小e 赖曼系中所有谱线频率都比巴耳末系谱线频率大 答案acd在赖曼系中m 1 n 2 3 4 利用氢原子光谱谱线的波长公式 r可知n值越大 波长 越短 频率f越大 则a正确 b错误 在巴耳末系中m 2 n 3 4 5 利用氢原子光谱谱线的波长公式 r可知 n值越大 波长 越短 频率f越大 光子能量就越大 则c d正确 由氢原子光谱谱线的波长公式 r可判断e错误 解题关键根据 r 结合m n的不同取值 确定波长的大小关系 知道波长越长 频率越小 能量越小 6 2015河北石家庄质检 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 射线 射线 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 答案c原子核发生衰变时有质量亏损 质量不守恒 选项a错 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h em en 即只能辐射特定频率