2019届高三物理二轮复习专项训练第一部分 专题整合 专题五 近代物理初步 含答案

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精[真题再现]1．(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。7MeVB．3.3MeVC．2。7MeVD．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B2．(2018·全国卷Ⅲ）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28B．15和30C．16和30D．17和31解析本题考查核反应方程.在核反应过程中，质量数和电荷数分别守恒,则X的原子序数为2＋13－0＝15，X的质量数为4＋27－1＝30，选项B正确。答案B3．（2018·全国卷Ⅱ）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·s－1。能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为A．1×1014HzB．8×1014HzC．2×1015HzD．8×1015Hz解析本题考查光电效应规律。由光电效应方程得Ek＝eq\f(hc，λ）－W0,而能使锌产生光电效应的单色光的最低频率ν0应满足hν0＝W0，联立得ν0＝eq\f(c,λ）－eq\f（Ek,h）＝8×1014Hz，故选项B正确。答案B4．(2017·天津卷）如图5－1所示，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图5－1A.eq\o\al(2,1）H＋eq\o\al(3，1)H→eq\o\al（4，2)He＋eq\o\al（1，0)nB。eq\o\al(14，7)N＋eq\o\al（4，2）He→eq\o\al（17，8)O＋eq\o\al(1,1）HC。eq\o\al(4,2）He＋eq\o\al（27,13）Al→eq\o\al（30,15)P＋eq\o\al(1,0）nD。eq\o\al(235，92）U＋eq\o\al（1，0)n→eq\o\al(144，56）Ba＋eq\o\al(89，36)Kr＋3eq\o\al（1，0）n解析eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al（3，1)H→eq\o\al(4，2)He＋eq\o\al(1，0）n是一个氘核与一个氚核结合成一个氦原子核，同时放出一个中子,属于聚变反应,故A正确；eq\o\al（14,7）N＋eq\o\al(4，2)He→eq\o\al（17，8)O＋eq\o\al（1,1)H是卢瑟福发现质子的核反应，他用α粒子轰击氮原子核，产生氧的同位素——氧17和一个质子，是人类第一次实现的原子核的人工转变，属于人工核反应，故B错误;eq\o\al（4，2)He＋eq\o\al（27，13)Al→eq\o\al（30,15)P＋eq\o\al(1,0)n是小居里夫妇用α粒子轰击铝片时发现了放射性磷(磷30），属于人工核反应,故C错误；eq\o\al(235,92）U＋eq\o\al（1,0)n→eq\o\al（144，55）Ba＋eq\o\al(89,36）Kr＋3eq\o\al（1，0）n是一种典型的铀核裂变,属于裂变反应，故D错误.答案A[考情分析］分值6分题型选择题命题热点(1）光电效应（2)氢原子能级跃迁（3)原子核的衰变(4）核反应方程、核能考点一光电效应1．光电效应的研究思路(1）两条线索:（2）两条对应关系：2。爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0的研究对象是金属表面的电子，意思是说，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大(如图5－2所示），直线的斜率为h，直线与ν轴的交点的物理意义是截止频率νc，直线与Ek轴交点的物理意义是逸出功的负值。图5－2【题组突破】1．(2018·日照二模)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解析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；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,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。答案D2．(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νa＞νb,则一定有Ua＜UbB．若νa＞νb，则一定有Eka＞EkbC．若Ua＜Ub，则一定有Eka＜EkbD．若νa＞νb,则一定有hνa－Eka＞hνb－Ekb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Ek＝hν－W，同种金属的W不变，则逸出光电子的最大初动能随υ的增大而增大，B项正确；又Ek＝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hν－Ek＝W，W相同，则D项错误.答案BC3．光电效应方程的应用(多选）用如图5－3所示的装置研究光电效应现象，所用光子能量为2.75eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，电流表G的示数不为零;移动变阻器的触头c,发现当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表示数为0，则下列说法正确的是图5－3A．光电子的最大初动能始终为1.05eVB．开关S断开后，电流表G中有电流流过C．当滑动触头向a端滑动时，反向电压增大，电流增大D．改用能量为2.5eV的光子照射,移动变阻器的触头c，电流表G中也可能有电流解析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1.7V时,电流表示数为0,可知光电子的最大初动能为1.7eV，根据光电效应方程Ekm＝hν－W0，得W0＝1。05eV,故选项A错误；开关S断开后，用光子能量为2。75eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，有光电子逸出，则有电流流过电流表，故选项B正确；当滑动触头向a端滑动时，反向电压增大，则到达中心电极的电子的数目减少，电流减小，故选项C错误；改用能量为2。5eV的光子照射,2.5eV大于1.05eV，仍然可以发生光电效应，移动变阻器的触头c，电流表G中可能有电流，故选项D正确。答案BD考点二原子的能级跃迁1．原子结构的认识历程2．原子能级跃迁问题的解题技巧（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＝Ceq\o\al（2,n）＝eq\f（n（n－1）,2）。【题组突破】1．(2018·安徽联考）如图5－4所示为氢原子的能级图,已知金属铂的逸出功为6。34eV，则下列说法正确的是图5－4A．处于基态的氢原子可以吸收能量为10。5eV的光子而被激发B．用n＝4能级跃迁到n＝1能级辐射的光照射金属铂能发生光电效应C．用能量为12。5eV的电子轰击处于基态的氢原子，一定不能使氢原子发生能级跃迁D．要使处于基态的氢原子发生电离，入射光子的能量只能等于13.6eV解析氢原子发生能级跃迁时，其只能吸收(或辐射)光子能量等于两能级间的能级差的光子，n＝1→n＝2吸收的光子能量为－3。4eV－(－13。6eV）＝10。2eV，n＝1→n＝3吸收的光子能量为－1。51eV－（－13。6eV)＝12.09eV，能量为10.5eV的光子不能被吸收，A错误；从n＝4能级跃迁到n＝1能级辐射光子的能量为－0.85eV－(－13。6eV)＝12。75eV，大于金属铂的逸出功，能使金属铂发生光电效应，B正确；用能量为12。5eV的电子轰击处于基态的氢原子，可能使氢原子发生能级跃迁，C错误；入射光子的能量大于13.6eV时,可使处于基态的氢原子发生电离，D错误。答案B2．根据玻尔理论，氢原子的能级公式为En＝eq\f(A,n2）(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A．氢原子辐射一个能量为eq\f(15A，16）的光子B．氢原子辐射一个能量为－eq\f(15A，16)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eq\f(15A,16）D．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－eq\f（15A，16）解析根据玻尔理论，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＝eq\f(A,42）－eq\f（A,12）＝－eq\f(15A,16),选项B正确，A、C、D错误。答案B3．(2018·淮北二模）如图5－5所示为氢原子的能级示意图，那么对氢原子在能级跃迁过程中辐射或吸收光子的特征认识正确的图5－5A．处于基态的氢原子可以吸收14eV的光子使电子电离B．一群处于n＝3能级的氢原子向基态跃迁时，能辐射出4种不同频率的光子C．一群处于n＝2能级的氢原子吸收2eV的光子可以跃迁到n＝3能级D．用能量为10。3eV的光子照射,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态解析基态氢原子的能量为－13。6eV,吸收14eV的光子能量可以发生电离，故A正确,根据Ceq\o\al(2,3)＝3知，一群处于n＝3能级的氢原子向基态跃迁时,能辐射出3种不同频率的光子,故B错误。n＝2和n＝3间的能级差为1。89eV，2eV的光子不能被吸收,不会发生跃迁,故C错误。10.3eV的能量不等于激发态能量与基态的能量差，则该光子能量不能被吸收而发生跃迁，故D错误。故选A。答案A考点三原子核的衰变、核反应方程1．原子核的衰变（1)衰变的分类α衰变：eq\o\al(A,z）X→eq\o\al（A－4,z－2）Y＋eq\o\al(4，2)Heβ衰变：eq\o\al（A,z）X→eq\o\al(A，z＋1）Y＋eq\o\al（0，－1）e(2）两个典型的衰变方程α衰变：eq\o\al(238,92)U→eq\o\al（234,90)Th＋eq\o\al（4,2)Heβ衰变：eq\o\al（234，90）Th→eq\o\al（234，91)Pa＋eq\o\al（0，－1)e。2．半衰期（1）定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间.（2）影响因素：放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。(3)公式:N余＝N原·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1（\f(1，2)))eq\f（t,τ)m余＝m原·eq\b\lc\（\rc\）(\a\vs4\al\co1（\f(1，2）））eq\f(t，τ)t表示衰变时间τ表示半衰期.3．典型裂变、聚变反应eq\o\al（235,92)U＋eq\o\al(1,0）n→eq\o\al（89,36)Kr＋eq\o\al（144,56)Ba＋3eq\o\al(1,0）neq\o\al（2,1)H＋eq\o\al(3，1)H→eq\o\al(4，2)He＋eq\o\al（1,0）n＋17。6MeV4．人工转变卢瑟福发现质子：eq\o\al(14，7）N＋eq\o\al（4,2）He→eq\o\al（17，8）O＋eq\o\al（1,1)H查德威克发现中子eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al（9,4)Be→eq\o\al(12,6)C＋eq\o\al(1，0)n约里奥居里夫妇发现放射性同位素，同时发现正电子eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1，0)neq\o\al(30，15)P→3014Si＋eq\o\al(0，＋1)e.【题组突破】1．对衰变规律的理解（多选）eq\o\al(238,92）U是一种放射性元素，能够自发地进行一系列放射性衰变，如图5－6所示，下列说法正确的是图5－6A．图中a是84，b是206B。eq\o\al(206,82)Pb比eq\o\al（238,92)U的比结合能大C．Y和Z是同一种衰变D．Y是β衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子时产生的解析由eq\o\al(210，a）Po变到eq\o\al(206，82)Pb，质量数少4，知发生了一次α衰变，则电荷数少2，所以a＝84，由eq\o\al（210，83)Bi变到eq\o\al(b,81）Tl，发生了一次α衰变，则b＝206，选项A、C正确，选项D错误。比结合能小的原子核结合或分裂成比结合能大的原子核时会出现质量亏损,根据爱因斯坦质能方程得知，一定释放核能,因此核反应放出能量，则eq\o\al（206,82)Pb比eq\o\al（238，92)U的比结合能大，选项B正确.答案ABC2．对半衰期的理解（多选)研制核武器的钚239（eq\o\al（239，94)Pu)可由铀239(eq\o\al(239,92）U)经过衰变而产生，下列叙述正确的是A．钚239和铀239是同位素B．铀239经过一个半衰期时原子核的数量减少为原来的一半C．铀239经过一次α衰变产生钚239D．铀239经过二次β衰变产生钚239解析同位素具有相同的质子数和不同的中子数，故A项错误；由半衰期的概念可知B项正确;由eq\o\al(239,92)Ueq\o\al(239，94）Pu＋2eq\o\al(0,－1)e，D正确.答案BD3．(2017·课标Ⅱ)一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为eq\o\al（238,92）U→eq\o\al(234，90)Th＋eq\o\al（4，2)He，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解析本题考查天然放射现象、半衰期、核反应中的动量守恒、质量亏损，考查学生的理解能力。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；动能Ek＝eq\f（p2，2m），由于钍核的质量（m1）大于α粒子的质量（m2），故动能不等，选项A错误；铀核的半衰期是指大量的铀核半数发生衰变所用的时间,而不是放出一个α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.答案B4．核反应方程的书写与反应类型的判断(2016·全国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.eq\o\al(14，6)C→eq\o\al（14,7)N＋eq\o\al（0，－1)eB。eq\o\al(32，15)P→eq\o\al(32，16）S＋eq\o\al(0，－1)eC。eq\o\al(238，92）U→eq\o\al（234,90)Th＋eq\o\al(4，2）HeD。eq\o\al（14，7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al（17,8）O＋eq\o\al（1,1)HE。eq\o\al(235，92)U＋eq\o\al(1，0）n→eq\o\al(140,54）Xe＋eq\o\al（94,38)Sr＋2eq\o\al（1，0)nF.eq\o\al（3，1）H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2）He＋eq\o\al（1,0)n解析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.答案CABEF考点四核能的计算核能的计算方法(1)根据ΔE＝Δmc2计算时,Δm的单位是“kg”,c的单位是“m/s”，ΔE的单位是“J"。（2)根据ΔE＝Δm×931。5(MeV）计算时,因1原子质量单位（u）相当于931。5MeV的能量。Δm的单位是“u”，所以ΔE的单位是“MeV".（3）根据核子比结合能来计算核能：原子核的结合能＝核子比结合能×核子数。（1）氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤.它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一,其衰变方程是eq\o\al(222，86)Rneq\o\al(218,84)Po＋________。已知eq\o\al（222，86)Rn的半衰期约为3.8天,则约经过______天，16g的eq\o\al(222，86)Rn衰变后还剩1g。(2）海水中含有丰富的氘，完全可充当未来的主要能源。两个氘核的核反应为eq\o\al（2,1)H＋eq\o\al（2，1)H→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al（0,1)n,其中氘核的质量为2。0130u，氦核的质量为3.0150u，中子的质量为1。00871u相当于931.5MeV，求：①核反应中释放的核能;②在两个氘核以相同的动能0.35MeV进行对心碰撞，并且核能完全转化为机械能的情况下，求反应中产生的中子和氦核的动能。［思路探究］（1）书写核反应方程时应注意什么？(2）计算核能的公式ΔE＝Δmc2中各符号的意义是什么？[解析](1)根据质量数守恒和电荷数守恒可知应是eq\o\al(4,2)He（或α)，根据m＝m0（eq\f（1,2）)eq\f（t，τ)，解得t＝3.8×4天＝15.2天。(2）①核反应中的质量亏损Δm＝2mH－mHe－mn由ΔE＝Δmc2可知释放的核能ΔE＝(2mH－mHe－mn)c2＝2。14MeV.②把两个氘核作为一个系统，碰撞过程系统的动量守恒，由于碰撞前两氘核的动能相等,其动量等大反向，因此反应前后系统的总动量为零,设碰撞后瞬间氦核、中子的速度分别为vHe、vn，动能分别为EkHe、Ekn，碰撞前氘核的动能ΔEkH＝0.35MeV，则mHevHe＋mnvn＝0碰撞前后系统的总能量守恒,则eq\f（1,2)MHeveq\o\al（2,He)＋eq\f(1，2)mnveq\o\al(2，n）＝ΔE＋2ΔEkH又有mHe∶mn＝3∶1EkHe＝eq\f（1，2)mHeveq\o\al（2,He)，Ekn＝eq\f（1,2)mnveq\o\al(2,n)解得EkHe＝0.71MeV，Ekn＝2。13MeV。[答案］(1)eq\o\al(4,2)He或α15.2（2）①2.14MeV②2。13MeV0。71MeV【题组突破】1．质量亏损与质能方程（多选)下面是铀核裂变反应中的一个：eq\o\al(235，92）U＋eq\o\al（1,0）n→eq\o\al(136,54）Xe＋eq\o\al（90，38)Sr＋10eq\o\al(1,0）n已知eq\o\al(235，92）U的质量为235。0439u,中子质量为1.0087u,锶90的质量为89。9077u,氙136的质量为135。9072u，则此核反应中A．质量亏损为Δm＝(235。0439＋1.0087－89.9077－135.9072)uB．质量亏损为Δm＝(235。0439＋1.0087－89。9077－135。9072－10×1。0087）uC．释放的总能量为ΔE＝（235。0439＋1.0087－89.9077－135。9072－10×1.0087）×（3×108)2JD．释放的总能量为ΔE＝(235。0439＋1。0087－89。9077－135。9072－10×1.0087)×931。5MeV答案BD2．结合能（多选）如图5－7所示是原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系图像，下列说法中正确的是图5－7A．若原子核D和E结合成F,结合过程一定会吸收核能B．若原子核D和E结合成F，结合过程一定会释放核能C．若原子核A分裂成B和C，分裂过程一定会吸收核能D．在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度答案BD3．重核裂变(多选)核电站的核能来源于eq\o\al(235，92）U核的裂变，下列说法中正确的是A．反应后的核废料已不具有放射性,不需要进一步处理B。eq\o\al(235,92)U的一种可能的裂变是变成两个中等质量的原子核，如eq\o\al(139，54）Xe和eq\o\al（95，38）Sr，反应方程为eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(139,54)Xe＋eq\o\al(95,38)Sr＋2eq\o\al（1,0）nC.eq\o\al(235，92)U是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短D．一个eq\o\al(235，92)U核裂变的质量亏损为Δm＝0.2155u，则释放的核能约201MeV解析反应后的核废料仍然具有放射性，需要进一步处理，故A错误;发生核反应的过程满足电荷数和质量数守恒，故反应方程为eq\o\al（235，92)U＋eq\o\al（1，0）n→eq\o\al(139,54）Xe＋eq\o\al（95，38）Sr＋2eq\o\al（1,0）n，故B正确;半衰期的大小由原子核内部因素决定，与外部环境无关，即升高温度并不能使半衰期缩短，故C错误；根据质能方程ΔE＝0.2155×931MeV≈201MeV,故D正确。答案BD一、单项选择题1．(2017·北京卷)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解析光子的能量E＝hν，c＝λν，联立解得E≈2×10－18J,故选项B正确。答案B2．甲、乙光子的能量之比为2∶1，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为E1、E2。该金属的逸出功为A．E1＋E2B．E1－E2C．E1＋2E2D．E1－2E2解析根据光电效应方程Ek＝hν－W0，对应甲光子有hν甲＝E1＋W0，对应乙光子有hν乙＝E2＋W0又知hν甲＝2hν乙，解得W0＝E1－2E2，故选项D正确，选项A、B、C错误。答案D3．（2018·汕头二模）如图5－8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＝6.63×10－34J·s，由图可知图5－8A．该金属的极限频率为4。3×1014HzB．该金属的极限频率为5.5×1014HzC．该金属的逸出功为8×10－20JD．该图线斜率的倒数表示普朗克常量解析由光电效应方程Ekm＝hν－W0知该图线的斜率为普朗克常量，图线与横轴交点的横坐标为金属的极限频率ν0，即ν0＝4。3×1014Hz，A选项正确,B、D选项均错误；金属的逸出功W＝hν0＝6.63×10－34×4.3×1014J≈2.85×1019J,C选项错误。答案A4．（2018·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图5－9A.eq\o\al(14，7)N俘获一个α粒子，产生eq\o\al(17,）8O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,)5B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本题考查核反应方程。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，）7N＋eq\o\al(4,2）He→eq\o\al（17,)8O＋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,)5B＋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B5．(2018·太原模拟)核电站泄漏的污染物中含有碘131和铯137。碘131的半衰期约为8天，会释放β射线；铯137是铯133的同位素,半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线。下列说法正确的是A．碘131释放的β射线由氦核组成B．铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量C．与铯137相比,碘131衰变更慢D．铯133和铯137含有相同的质子数解析β射线是高速运动的电子流，不是氦原子核,A错误；γ射线的频率大于可见光的频率，根据E＝hν可知，γ射线光子能量大于可见光光子能量，B错误；半衰期越短，衰变越快,C错误；铯133和铯137都是铯元素,是质子数相同而中子数不同的同位素,所以D正确.答案D6．如图5－10所示是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验，下列说法正确的是图5－10A．卢瑟福通过α粒子散射实验否定了原子的核式结构模型B．放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为γ射线,电离能力最强C．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D．链式反应属于重核的裂变解析卢瑟福通过α粒子散射实验否定了原子的“枣糕模型”结构，提出了原子的“核式结构模式”，故A错误；中间没有偏转的为γ粒子，电离能力最弱,而穿透能力最强，故B错误；由图可知，光照越强，光电流越大，遏止电压与光的强度无关，故C错误；重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程叫作核裂变的链式反应，故D正确。答案D7．（2018·南阳第四次段考）在正负电子对撞机中,一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子。设正、负电子的质量在对撞前均为m，对撞前的动能均为E，光在真空中的传播速度为c，普朗克常量为h，则对撞后转化成光子的波长等于A.eq\f（hc，E)B.eq\f（h，mc)C。eq\f（hc,mc2＋E)D.eq\f（hc，2mc2＋E）解析该反应方程为eq\o\al(0,1)e＋eq\o\al（0，－1）e→2γ，由于光子的静止质量为零，所以质量的亏损为Δm＝2m，由质能方程，对应的能量为ΔE＝2mc2，根据能量守恒可知2hν＝2E＋ΔE，即有eq\f(2hc,λ）＝2E＋2mc2,所以光子在真空中波长λ＝eq\f(hc，mc2＋E)，C正确。答案C8．如图5－11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2.49eV的金属钠。下列说法正确的是图5－11A．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。60eVD．金属钠表面发出的光电子的最大初动能为11。11eV解析一群氢原子处于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，根据λ＝eq\f（c，ν）可知波长最长；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。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＝13.60eV－1。51eV＝12.09eV。根据光电效应Ekm＝hν－W0得，最大初动能Ekm＝12.09eV－2。49eV＝9。60eV,故D错误。答案C二、多项选择题9．(2018·长春外国语学校二模)如图5－12所示为氢原子的能级图，一群氢原子处在n＝4能级的激发态，当它向低能级跃迁时共辐射六种不同频率的光,其中有2种可见光，有3种紫外线，1种红外线。关于这六种不同频率的光，下列说法正确的是图5－12A．从n＝4跃迁到n＝1辐射出来的光是紫外线B．从n＝4跃迁到n＝2辐射出来的光是可见光C．从n＝2跃迁到n＝1辐射出来的光是红外线D．从n＝3跃迁到n＝2辐射出来的光是紫外线解析一群氢原子处在n＝4能级的激发态,由它向低能级跃迁时共辐射六种不同频率的光,其中有2种可见光，有3种紫外线，1种红外线，因紫外线的频率最高，则能量最大，而红外线频率最低，则能量最小，可见光处于中间，从n＝4跃迁到n＝1，n＝3跃迁到n＝1，n＝2跃迁到n＝1，辐射出来的光都是紫外线,故A正确,C错误;从n＝4跃迁到n＝3，辐射出来只能是红外线，那么从n＝4跃迁到n＝2，从n＝3跃迁到n＝2，均是可见光,故B正确,D错误。答案AB10．（2018·石家庄二模）下列说法正确的是A．太阳辐射的能量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解析太阳辐射的能量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。答案BC11．（2018·太原二模）据媒体报道，叛逃英国的俄罗斯前特工利特维年科在伦敦离奇身亡，英国警方调查认为毒杀利特维年科的是超级毒药——放射性元素钋（eq\o\al（210,84)Po).若元素钋发生某种衰变，其半衰期是138天，衰变方程为eq\o\al(210,84)Po→eq\o\al(206，82)Pb＋Y＋γ。下列说法正确的是A．该元素发生的是β衰变B．Y原子核含有4个核子C．γ射线是衰变形成的铅核释放的D．200g的eq\o\al(210，84)Po经276天，已发生衰变的质量为150g解析元素钋eq\o\al（210,84）Po的衰变方程为eq\o\al（210,84)Po→eq\o\al(206，82)Pb＋eq\o\al（4,2）He＋γ,发生的是α衰变，选项A错误；Y原子核，即氦核含有4个核子，选项B正确；γ射线是衰变形成的铅核释放的,选