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1.ppt

专题十三近代物理初步 高考物理 课标 专用 考点一波粒二象性1 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 五年高考 a组统一命题 课标卷题组 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 2 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 3 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 考点二原子结构4 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 5 2013课标 35 1 5分 0 27 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 考点三原子核6 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 7 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 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 8 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 的质量为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 9 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 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 11 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 根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知halsin 则新核x的质子数为14 中子数为27 14 13 考点一波粒二象性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 b组自主命题 省 区 市 卷题组 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 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 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 4 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 5 2013北京理综 20 6分 以往我们认识的光电效应是单光子光电效应 即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出 强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识 用强激光照射金属 由于其光子密度极大 一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能 从而形成多光子光电效应 这已被实验证实 光电效应实验装置示意如图 用频率为 的普通光源照射阴极k 没有发生光电效应 换用同样频率 的强激光照射阴极k 则发生了光电效应 此时 若加上反向电压u 即将阴极k接电源正极 阳极a接电源负极 在k a之间就形成了使光电子减速的电场 逐渐增大u 光电流会逐渐减小 当光电流恰好减小到零时 所加反向电压u可能是下列的 其中w为逸出功 h为普朗克常量 e 为电子电量 a u b u c u 2h wd u 答案b同频率的光照射阴极k 普通光不能使其发生光电效应 而强激光能使其发生光电效应 说明一个电子吸收了多个光子 设吸收的光子个数为n 光电子逸出的最大初动能为ek 由光电效应方程知 ek nh w n 2 光电子逸出后克服减速电场做功 由动能定理知ek eu 联立上述两式得u 当n 2时 即为b选项 其他选项均不可能 考点二原子结构6 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 7 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 2得m g 25g 选项d错误 8 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 9 2013福建理综 30 1 6分 在卢瑟福 粒子散射实验中 金箔中的原子核可以看做静止不动 下列各图画出的是其中两个 粒子经历金箔散射过程的径迹 其中正确的是 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 10 2015海南单科 17 1 4分 氢原子基态的能量为e1 13 6ev 大量氢原子处于某一激发态 由这些氢原子可能发出的所有的光子中 频率最大的光子能量为 0 96e1 频率最小的光子的能量为ev 保留2位有效数字 这些光子可具有种不同的频率 答案0 3110 解析频率最大的光子对应于从最高能级向基态的跃迁 则有en e1 0 96e1 又因为en e1 故可得n 5 因而频率最小的光子对应于从n 5到n 4的能级跃迁 具有的能量 e e5 e4 0 31ev 因氢原子是大量的 故由 10知 这些光子可具有10种不同的频率 考点三原子核11 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 12 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 13 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 14 2015北京理综 14 6分 下列核反应方程中 属于 衰变的是 a nheohbuthhechhhendthpae 答案ba项属于原子核的人工转变 b项属于 衰变 c项属于聚变反应 d项属于 衰变 15 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 16 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 17 2014北京理综 14 6分 质子 中子和氘核的质量分别为m1 m2和m3 当一个质子和一个中子结合成氘核时 释放的能量是 c表示真空中的光速 a m1 m2 m3 cb m1 m2 m3 cc m1 m2 m3 c2d m1 m2 m3 c2 答案c此核反应方程为hnh 根据爱因斯坦的质能方程得 e m c2 m1 m2 m3 c2 c正确 18 2014重庆理综 1 6分 碘131的半衰期约为8天 若某药物含有质量为m的碘131 经过32天后 该药物中碘131的含量大约还有 a b c d 答案c设剩余质量为m剩 则由m剩 m 得m剩 m c正确 19 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 20 2015江苏单科 12c 2 3 2 核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电u是核电站常用的核燃料 u受一个中子轰击后裂变成ba和kr两部分 并产生个中子 要使链式反应发生 裂变物质的体积要 选填 大于 或 小于 它的临界体积 3 取质子的质量mp 1 6726 10 27kg 中子的质量mn 1 6749 10 27kg 粒子的质量m 6 6467 10 27kg 光速c 3 0 108m s 请计算 粒子的结合能 计算结果保留两位有效数字 答案 2 3大于 3 4 3 10 12j 解析 2 由unbakr n可知 会产生3个中子 要使裂变持续进行 链式反应 裂变物质的体积需大于它的临界体积 3 组成 粒子的核子与 粒子的质量差为 m 2mp 2mn m 结合能 e mc2代入数据得 e 4 3 10 12j 21 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 1 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 c组教师专用题组 答案d由a b两束光的干涉图样结合 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a光的能级能量差大 选项d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 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 答案ac 4 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 5 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产生了光电效应 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 6 2013天津理综 1 6分 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的光子 c项正确 光电效应的光电子动能ek h w0 与入射光频率有关 而与入射光强度无关 d项错误 7 2013上海单科 7 2分 在一个u原子核衰变为一个pb原子核的过程中 发生 衰变的次数为 a 6次b 10次c 22次c 32次 答案a设原子核衰变过程中发生了n次 衰变 m次 衰变 由核衰变规律及衰变前后质量数守恒与电荷数守恒得4n 238 206 2n m 92 82 解得n 8 m 6 故a正确 8 2016浙江自选 14 2 6分 金属钠的逸出功为2 29ev 波长为420nm的紫光照射在金属钠表面产生光电效应 普朗克常量h 6 63 10 34j s 1ev 1 6 10 19j c 3 0 108m s 求 1 入射光子的能量 2 光电子的最大初动能 答案 1 2 96ev 2 0 67ev 解析 1 入射光子的能量e 4 74 10 19j 2 96ev 2 由光电效应方程得ek e w 0 67ev 评析本题考查光电效应的基础内容 光电效应方程的基本应用 难度较易 9 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 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 答案cd 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 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 答案 1 a 2 2 3 见解析 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 11 2015海南单科 17 2 8分 运动的原子核x放出 粒子后变成静止的原子核y 已知x y和 粒子的质量分别是m m1和m2 真空中的光速为c 粒子的速度远小于光速 求反应后与反应前的总动能之差以及 粒子的动能 答案 m m1 m2 c2c2 解析设衰变前原子核x的速度为v0 衰变后放出的 粒子的速度为v 由动量守恒有 mv0 m2v再由反应中能量守恒有m m2v2 e由爱因斯坦质能方程有 e mc2而 m m m1 m2 解之有 e m2v2 m m m1 m2 c2 m m1 m2 c2ek m2v2 c2 1 2017北京海淀模拟 2 玻尔提出的氢原子结构理论主要依据的现象是 a 粒子散射实验的现象b 中子轰击铀核发生裂变的现象c 原子核的天然放射性现象d 低压氢气放电管中的氢气在高电压作用下发光 产生线状谱线的现象 三年模拟 选择题 每题5分 共35分 a组2015 2017年高考模拟 基础题组 时间 20分钟分值 35分 答案d卢瑟福由 粒子散射实验的现象得出了原子核式结构模型 故a错误 中子轰击铀核发生裂变是核电站的主要原理 故b错误 原子核的天然放射性现象说明原子核内部有复杂结构 故c错误 低压氢气放电管中的氢气在高电压作用下发光 产生线状谱线的现象 用核式结构模型无法解释 在这基础上 玻尔提出氢原子结构理论 用能量的量子化进行解释 故d正确 温馨提示 粒子散射现象是 原子核式结构 理论的依据 天然放射性现象说明了 原子核具有复杂的结构 2 2017吉林长春三测 14 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核裂变反应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 一束光照射某种金属 其频率低于该金属的截止频率时不能发生光电效应d 氢原子从较低能级跃迁到较高能级时 核外电子的动能增大 答案c太阳辐射的能量主要来自太阳内部的轻核聚变反应 选项a错误 贝克勒尔通过对天然放射现象的研究证明了原子核不是最小微粒 还可以再分 选项b错误 入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应 选项c正确 氢原子从较低能级跃迁到较高能级时 核外电子动能减少 选项d错误 3 2017重庆万州第二次质检 14 6 下列说法正确的是 a 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 c2b 玻尔将量子观念引入原子领域 提出了定态和跃迁的概念 成功地解释了氢原子光谱的实验规律c 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d 半衰期反映放射性元素天然衰变的快慢 若使放射性物质的温度升高 其半衰期将减小 答案b由质能方程可计算释放的能量 e m1 m2 m3 c2 a错 由玻尔理论可知b正确 增大照射强度 单位时间从锌板表面逸出的光电子数量增加 最大初动能不变 c错 半衰期与物质本身有关 与周围环境无关 d错 4 2016广西南宁二模 35 1 多选 下列说法正确的是 a 关于原子核内部信息 最早来自天然放射现象b 结合能越大的原子核越稳定c 目前核电站中主要利用的是轻核聚变产生的核能来发电d 在核反应堆中常用的 慢化剂 有石墨 重水和普通水e 在铀核的裂变中 当铀块的体积小于 临界体积 时 不能发生链式反应 答案ade人类最早发现原子核内部信息是因为发现了天然放射现象 所以a是正确的 比结合能越大 原子核越稳定 比结核能越大并不意味着结合能越大 故b错误 目前核电站主要是利用易控制的重核裂变产生的核能来发电的 故c错误 在核反应堆中常用的 慢化剂 有石墨 重水和普通水 所以d是正确的 在铀核的裂变中 当铀块的体积小于 临界体积 时 不能发生链式反应 故e正确 5 2016吉林长春普通高中质量监测 二 35 1 多选 下列说法正确的是 a 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b 发生 衰变时 新核与原来的原子核相比 中子数减少了2c 光子像其他粒子一样 不但具有能量 也具有动量d 根据玻尔原子模型 氢原子辐射出一个光子后 氢原子的电势能减小e 原子核的结合能越大 原子核越稳定 答案bcd入射光频率一定时 光电子的最大初动能与入射光强度无关 选项a错误 发生 衰变的本质是原来的原子核里的两个中子和两个质子结合成 粒子释放出去 因此中子数较少了2 选项b正确 光子既具有能量 也具有动量 c正确 氢原子辐射出一个光子后 氢原子的能量降低 电子离核变近 电势能减小 选项d正确 比结合能越大的原子核越稳定 比结合能越大并不意味着结合能越大 选项e错误 6 2016宁夏银川一中一模 35 1 多选 下列若干叙述中 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按照波长分布只与黑体的温度有关 a正确 根据光电效应方程 ek h w可知 逸出光电子的最大初动能ek与照射光的频率成线性关系 b正确 纯净的放射性元素的矿石经过一个半衰期后 有一半质量的该元素发生衰变 生成新物质 但是并不是总质量减半 c错误 氢原子从半径较小的轨道跃迁到较大轨道时 电子的动能减小 但是同时原子需要吸收能量 电势能增加 原子的总能量增加 d错误 核力是一种强相互作用 不同于万有引力和电磁力 e正确 7 2015内蒙古呼伦贝尔一模 35 1 多选 关于原子结构及原子核的知识 下列判断正确的是 a 每一种原子都有自己的特征谱线b 处于n 3的一个氢原子回到基态时一定会辐射三种频率的光子c 射线的穿透能力比 射线弱d 衰变中的电子来自原子的内层电子e 放射性元素的半衰期与压力 温度无关 答案ace每种原子都有自己的特征谱线 通过光谱分析可以鉴定物质 a对 处于n 3的一个氢原子回到基态时可能会辐射一种或两种频率的光子 b错 在原子核发生衰变放出的三种射线中 射线的穿透能力最弱 c对 衰变中的电子是核内的一个中子转变为一个质子时放射出的 d错 放射性元素的半衰期与压力 温度无关 e对 1 2017宁夏中学一模 1 在下列关于近代物理知识的说法中 不正确的是 a 玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象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 原子的能量增大c 射线为原子的核外电子电离后形成的电子流d 查德威克发现了中子 其核反应方程为behecn 选择题 每题5分 共35分 b组2015 2017年高考模拟 综合题组 时间 25分钟分值 35分 答案c玻尔理论成功解释了氢原子的光谱现象 故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 需要吸收能量 原子的能量增加 故b正确 衰变的实质是原子核中的一个中子转化为一个电子和一个质子 电子发射到核外 就是 粒子 所以 射线不是原子核外电子电离后形成的电子流 故c错误 查德威克通过 粒子轰击铍核发现了中子 核反应方程为behecn 故d正确 所以本题选c 2 2017黑龙江鸡西虎林高中3月模拟 35 1 多选 下列说法正确的是 a 卢瑟福通过 粒子散射实验提出了原子的核式结构模型b 结合能越大 原子核结构一定越稳定c 如果使用某种频率的光不能使某金属发生光电效应 则需增大入射光的光照强度才行d 发生 衰变时 原子核的质量数不变 电荷数增加1e 在相同速率情况下 利用质子流制造的显微镜比利用电子流制造的显微镜有更高的分辨率 答案ade卢瑟福通过分析 粒子散射实验结果 提出了原子核式结构模型 故a正确 比结合能越大 原子核结构一定越稳定 故b错误 不能使某金属发生光电效应 是因入射光的频率小于极限频率 与入射光的光照强度无关 故c错误 发生 衰变时 原子核的质量数不变 电荷数增加1 故d正确 相同速率情况下 质子流的动量大于电子流 根据 可知质子流的波长比电子流小 衍射现象不明显 则有更高的分辨率 故e正确 故选a d e 3 2017吉林普通高中第三次调研 1 下列说法正确的是 a 衰变现象说明电子是原子核的组成部分b 粒子散射实验提示了原子具有枣糕式结构c 氢原子核外电子轨道半径越大 其能量越低d 原子从a能级跃迁到b能级时发射波长为 1的光子 原子从b能级跃迁到c能级时吸收波长为 2的光子 已知 1 2 那么原子从a能级跃迁到c能级时将要吸收波长为的光子 答案d 衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程 但电子不是原子核的组成部分 故a错误 粒子散射实验提示了原子具有核式结构 b错误 氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离原子核较近的轨道上时 能量减小 减小的能量以光子的形式释放出来 故氢原子核外电子轨道半径越大 其能量越高 c错误 原子从a能级跃迁到b能级时发射波长为 1的光子 原子从b能级跃迁到c能级时吸收波长为 2的光子 已知 1 2 根据玻尔理论得a b ea eb h b c ec eb h a c ec ea h 联立以上三式得 故d正确 4 2016黑龙江实验中学第四次能力测试 35 1 多选 下列的若干叙述中 正确的是 a 一个中子和质子发生核反应 生成一个氘核 该反应放出的能量为q 则比结合能为qb 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c 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d 氢原子的核外电子 在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中 放出光子 电子动能增加 原子的电势能减小e 由不同元素对 粒子散射的实验数据可以确定各种元素原子核的电荷量q和估算原子核的半径大小 答案cde一个中子和质子发生核反应 生成一个氘核 该反应放出的能量为q q除以核子数2即为比结合能 a错误 一块纯净的放射性元素的矿石 经过一个半衰期以后 有一半发生了衰变 但是它的总质量大于原来质量的一半 选项b错误 根据ek h w可知 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 选项c正确 氢原子的核外电子 在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中 放出光子 电子动能增加 原子的电势能减小 选项d正确 由不同元素对 粒子散射的实验数据可以确定各种元素原子核的电荷量q和估算原子核的半径大小 选项e正确 5 2016陕西西安中学第四次质量检测 35 1 多选 下列说法正确的是 a 氡的半衰期为3 8天 若取100个氡原子核 经7 6天后就一定剩下25个氡原子核了b 原子核内的一个中子转化成一个质子和电子 这种转化产生的电子发射到核外 就是 粒子 这就是 衰变的实质c 光子的能量由光的频率决定d 原子吸收光子 电子的动能减小 原子的电势能增大 原子的能量增大e 原子从某种能级跃迁到另一能级时 一定辐射出一定频率的光子 答案bcd半衰期具有统计意义 对大量的原子核适用 对少数的原子核不适用 故a错误 衰变的实质是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 粒子 故b正确 根据光子能量计算公式 h 可知光子能量由光的频率决定 c正确 原子吸收光子 电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道 能级增大 总能量增大 根据k m知 电子的速度减小 动能减小 则电势能增大 故d正确 原子从高能级跃迁到低能级一定会辐射出一定频率的光子 但是从低能级跃迁到高能级不会放出光子 而是吸收一定频率的光子 故e错误 6 2016重庆一中第四次测试 35 1 多选 下列说法正确的是 a 普朗克在