高考物理复习专题十六波粒二象性原子物理习题市赛课公开课一等奖省名师获奖课件

一、单项选择题1.[江苏单科,12C(1)]已知钙和钾截止频率分别为7.73×1014

Hz和5.44×1014

Hz,在某种单色

光照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸出含有最大初动能光电子,钙逸出

光电子含有较大

()A.波长

B.频率

C.能量

D.动量A组

自主命题·江苏卷题组五年高考答案

A由光电效应方程Ekm=hν-W=hν-hν0钙截止频率大,所以钙中逸出光电子最大初动能小,因动量p=

,故动量小,由λ=

,可知波长较大,则频率较小,选项A正确。考查点

本题考查光电效应等知识,属于中等难度题。错解分析本题推理过程用到公式有Ekm=hν-hν0、p=

、λ=

,部分考生因忘记公式而猜答案造成错答。所以,学习过程中一定要打牢基础。1/822.[江苏单科,12C(1)]原子核比结合能曲线如图所表示。依据该曲线,以下判断正确有

()

A

He核结合能约为14MeVB

He核比

Li核更稳定C.两个

H核结合成

He核时释放能量D

U核中核子平均结合能比

Kr核中大二、多项选择题2/82答案

BC本题考查原子核相关知识。由图像可知

He比结合能约为7MeV,其结合能应为28MeV,故A错误。比结合能较大核较稳定,故B正确。比结合能较小核结合成比结合能较大核时释放能量,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

对比结合能了解①比结合能较小核结合成比结合能大些核为轻核聚变;比结合能较小重核,分裂成几个

比结合能较大中等质量核,为重核裂变。上述两类核反应均放出核能。②比结合能越大核越稳定。3/823.[江苏单科,12C(1)]波粒二象性是微观世界基本特征,以下说法正确有

()A.光电效应现象揭示了光粒子性B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子含有波动性C.黑体辐射试验规律可用光波动性解释D.动能相等质子和电子,它们德布罗意波长也相等答案

AB黑体辐射试验规律可用光粒子性解释,C错误;由λ=

,p=

,得λ=

,动能相等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。考查点

本题考查波粒二象性、光电效应、黑体辐射、德布罗意波长等知识,属于中等难度

题。错解分析漏选B较多,说明这部分考生对该知识点掌握不清。4/824.[江苏单科,12C(2)]质子

H)和α粒子

He)被加速到相同动能时,质子动量

(选填“大于”、“小于”或“等于”)α粒子动量,质子和α粒子德布罗意波波长之比为

。三、非选择题答案小于2∶1解析由动量与动能关系p= 可知,Ek相同时,质量小动量也较小,故质子动量小于α粒子动量。德布罗意波长λ=

,而p∝

,故λ∝

,则λH∶λα=

∶

=2∶1。5/825.[江苏单科,12C(2)]核电站利用原子核链式反应放出巨大能量进行发电

U是核电站常用核燃料

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,裂变物质体积要

(选填“大于”或“小于”)它临界体积。答案3大于解析由

U

n

Ba

Kr+

n可知,会产生3个中子,要使裂变连续进行(链式反应),裂变物质体积需大于它临界体积。考查点

本题考查原子核反应方程、链式反应等知识,属于中等难度题。友情提醒原子核反应方程中若两端有相同粒子,写方程时不可约掉。6/826.[江苏单科,12C(2)]依据玻尔原子结构理论,氦离子(He+)能级图如图所表示。电子处于n=3

轨道上比处于n=5轨道上离氦核距离

(选填“近”或“远”)。当大量He+处于n=4

激发态时,因为跃迁所发射谱线有

条。

答案近6解析量子数小轨道半径小,所以n=3轨道比n=5轨道离核近;能级跃迁发射谱线条数

为

=

=6条。考查点

本题考查玻尔原子结构理论等知识,属于中等难度题。知识链接原子结构模型与天体运动行星模型有许多相同之处,注意采取类比学习法掌握

原子结构。7/827.[江苏单科,12C(1)(3)](1)贝可勒尔在1前首先发觉了天然放射现象,如今原子核放

射性在众多领域中有着广泛应用。以下属于放射性衰变是

。A

C

N

e

B

U

n

I

Y+

nC

H

H

He

n

D

He

Al

P

n(3)几个金属逸出功W0见下表:金属钨钙钠钾铷W0(×10-19J)7.265.123.663.603.41用一束可见光照射上述金属表面,请经过计算说明哪些能发生光电效应。已知该可见光

波长范围为4.0×10-7~7.6×10-7

m,普朗克常量h=6.63×10-34

J·s。8/82答案(1)A(3)看法析解析(1)A是β衰变,B是核裂变,C是核聚变,D是原子核人工转变,所以A符合题意。(3)光子能量E=

,取λ=4.0×10-7

m,则E≈5.0×10-19

J依据E>W0判断,钠、钾、铷能发生光电效应。考查点

本题考查放射性元素衰变、光电效应、光子能量等知识,属于中等难度题。知识拓展核反应分为衰变、人工转变、轻核聚变和重核裂变,如本题中B选项为重核裂变,C

选项为轻核聚变,D选项为人工转变。9/828.[江苏单科,12C(3)]取质子质量mp=1.6726×10-27

kg,中子质量mn=1.6749×10-27

kg,α粒子

质量mα=6.6467×10-27

kg,光速c=3.0×108

m/s。请计算α粒子结合能。(计算结果保留两位有

效数字)答案4.3×10-12

J解析组成α粒子核子与α粒子质量差为Δm=(2mp+2mn)-mα结合能ΔE=Δmc2代入数据得ΔE=4.3×10-12

J考查点

本题考查结合能等知识,属于中等难度题。友情提醒计算结果一定要注意有效数字位数要求。10/82考点一波粒二象性一、单项选择题1.(北京理综,18,6分)年初,我国研制“大连光源”——极紫外自由电子激光装置,

发出了波长在100nm(1nm=10-9

m)附近连续可调世界上最强极紫外激光脉冲。大连光源因

其光子能量大、密度高,可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域研究中发挥主要作

用。一个处于极紫外波段光子所含有能量能够电离一个分子,但又不会把分子打坏。据此判断,

能够电离一个分子能量约为(取普朗克常量h=6.6×10-34

J·s,真空光速c=3×108

m/s)

()A.10-21

J

B.10-18

J

C.10-15

J

D.10-12

JB组

统一命题、省（区、市）卷题组11/82答案

B本题考查光子能量。由题意知,电离一个分子能量等于照射分子光子能量,E=hν

=h

=2×10-18

J,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信息题,从题中提取有用信息,成为解答此题关键,从题中应提取到如

下有用信息:照射并使分子电离激光波长为λ=100nm=10-7m,照射不会把分子打坏,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。12/822.(上海单科,2,3分)光子能量与其

()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=hν、c=λν得E=hν=h

,可见光子能量与其频率成正比、与其波长成反比,A正确,B错误。因为任意能量光子在真空中传输速度都是相同,故C、D皆错误。易错点拨关于光子能量光子能量不能了解为动能,不能由动能定义式Ek=

mv2来处理光子能量问题,谨记爱因斯坦光子说、质能方程是关键。13/823.(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干涉图样,

则

()

A.在同种均匀介质中,a光传输速度比b光大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光饱和电流大D.若两光均由氢原子能级跃迁产生,产生a光能级能量差大14/82答案

D由a、b两光干涉图样结合Δx=

λ知,λa<λb,则νa>νb、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,饱和电流与入射光强度相关,C项错误;由能级跃迁hν=Em-En,因为a光光子能量大,所以产生a光能级能量差大,选项D正确。15/824.(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两次折射和一次反射形

成。如图是彩虹成因简化示意图,其中a、b是两种不一样频率单色光,则两光

()

A.在同种玻璃中传输,a光传输速度一定大于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光能引发光电效应,a光也一定能D.以相同入射角从水中射入空气,在空气中只能看到一个光时,一定是a光16/82答案

C依据光路图可知,a光折射率大于b光折射率。由n=

可知,在同种玻璃中,a光传输速度应小于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,因为a光折射率

大,偏折程度大,a光侧移量大,B项错误;折射率大a光频率也高,所以分别照射同一光电管,若b光

能引发光电效应,a光也一定能,C项正确;因为b光折射率小,b光从光密介质射向光疏介质发生

全反射临界角大,当a、b光以相同入射角从水中射入空气时,若在空气中只能看到一个光,

说明该光未发生全反射,所以一定是b光,D项错误。17/825.(课标Ⅲ,19,6分)在光电效应试验中,分别用频率为νa、νb单色光a、b照射到同种金属上,

测得对应遏止电压分别为Ua和Ub、光电子最大初动能分别为Eka和Ekb。h为普朗克常量。下

列说法正确是

()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

二、多项选择题答案

BC本题考查对光电效应方程hν-W0=Ek了解。光照射到同种金属上,同种金属逸出

功相同。若νa>νb,据hν-W0=Ek,得Eka>Ekb,则B项正确。由hν-W0=Ek=eU,可知当νa>νb时Ua>Ub,则A项

错误。若Ua<Ub说明Eka<Ekb,则C项正确。由hν-Ek=W0,而同一个金属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了解①照射到同一个金属上,说明逸出功相等。②遏止电压和最大初动能关系为:eU=Ek。③光电效应方程:hν-W0=Ek。18/826.[课标Ⅰ,35(1),5分]现用某一光电管进行光电效应试验,当用某一频率光入射时,有光电

流产生。以下说法正确是

()A.保持入射光频率不变,入射光光强变大,饱和光电流变大B.入射光频率变高,饱和光电流变大C.入射光频率变高,光电子最大初动能变大D.保持入射光光强不变,不停减小入射光频率,一直有光电流产生E.遏止电压大小与入射光频率相关,与入射光光强无关答案

ACE保持入射光频率不变,入射光光强变大,单位时间内逸出光电子个数增加,

则饱和光电流变大,故A正确。饱和光电流大小与入射光频率无直接关系,故B错。由Ek=hν-

W,可知C正确。当入射光频率小于金属极限频率时,光电效应不能发生,故D错。由eU=

mv2=hν-W得eU=hν-W,可见,遏止电压U随ν增大而增大,与入射光光强无关,故E正确。19/827.[课标Ⅱ,35(1),5分]实物粒子和光都含有波粒二象性。以下事实中突出表达波动性是

()A.电子束经过双缝试验装置后能够形成干涉图样B.β射线在云室中穿过会留下清楚径迹C.人们利用慢中子衍射来研究晶体结构D.人们利用电子显微镜观察物质微观结构E.光电效应试验中,光电子最大初动能与入射光频率相关,与入射光强度无关答案

ACD电子束经过双缝产生干涉图样,表达是波动性,A正确;β射线在云室中留下清楚

径迹,不能表达波动性,B错误;衍射表达是波动性,C正确;电子显微镜利用了电子束波长短

特征,D正确;光电效应表达是光粒子性,E错误。20/821.(课标Ⅱ,15,6分)一静止铀核放出一个α粒子衰变成钍核,衰变方程为

U

Th

He。以下说法正确是

()A.衰变后钍核动能等于α粒子动能B.衰变后钍核动量大小等于α粒子动量大小C.铀核半衰期等于其放出一个α粒子所经历时间D.衰变后α粒子与钍核质量之和等于衰变前铀核质量考点二原子与原子核一、单项选择题答案

B本题考查天然放射现象、半衰期、动量守恒。静止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,故衰变后钍核动量大小等于α粒子动量大

小,选项B正确;而动能Ek=

,因为钍核质量(m1)大于α粒子质量(m2),故其动能不等,选项A错误;铀核半衰期是大量铀核半数发生衰变所用时间,而不是放出一个α粒子所经历时间,

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;动能和动量与质量关系;半衰期

定义及其含义。21/822.(天津理综,1,6分)我国自主研发制造国际热核聚变关键部件在国际上率先经过权威机

构认证,这是我国对国际热核聚变项目标重大贡献。以下核反应方程中属于聚变反应是

()

A.

H

H

He

n

B

N

He

O

HC

He

Al

P

n

D

U

n

Ba

Kr+

n22/82答案

A本题考查核反应类型。选项A是质量小核结合成质量较大核,属于核聚变。选项

B是卢瑟福发觉质子人工转变方程。选项C是约里奥·居里夫妇发觉人工放射性同位素人工

转变方程。选项D是铀核在中子轰击下分裂为中等质量核过程,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原子核在高温下或在高压下靠近到核力能发生作用

范围时,在核力作用下结合为质量较大原子核,同时放出能量;人工转变是在高速粒子轰击

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。可经过经典人工转变方程记忆来处理,几个经典人工转变是发觉质子、中子、

放射性同位素与正电子核反应。23/823.(北京理综,13,6分)处于n=3能级大量氢原子,向低能级跃迁时,辐射光频率有

()A.1种

B.2种

C.3种

D.4种答案

C处于能级为n大量氢原子向低能级跃迁能辐射光种类为

,所以处于n=3能级大量氢原子向低能级跃迁,辐射光频率有

=3种,故C项正确。24/824.[浙江自选,14(1),4分]以下说法正确是

()A.氢原子能量是量子化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.假如一个系统不受外力,系统总动量一定为零答案

A依据玻尔原子理论,氢原子能量是量子化,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。25/825.(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基础上。下

列说法正确是

()A.天然放射现象说明原子核内部是有结构B.电子发觉使人们认识到原子含有核式结构C.α粒子散射试验主要发觉是电荷是量子化D.密立根油滴试验表明核外电子轨道是不连续答案

A

α粒子散射试验主要发觉使人们认识到原子含有核式结构,B、C项错误;密立根

油滴试验测出了电子电荷量,D项错误。26/826.[浙江自选,14(1),4分]以下说法正确是

()A.全部原子核中质子数和中子数都相等B.在核反应中,质量数守恒、电荷数守恒C.氢原子从高能级向低能级跃迁时能辐射出γ射线D.只要光照射金属电极时间足够长,就能发生光电效应答案

B质量数守恒、电荷数守恒是核反应中两大基本规律,B正确。27/827.(北京理综,14,6分)以下核反应方程中,属于α衰变是()A.

N

He

O

H

B

U

Th

HeC

H

H

He

n

D

Th

Pa

e答案

B

A项属于原子核人工转变,B项属于α衰变,C项属于聚变反应,D项属于β衰变。28/828.[福建理综,30(1),6分]以下相关原子结构和原子核认识,其中正确是

()A.γ射线是高速运动电子流B.氢原子辐射光子后,其绕核运动电子动能增大C.太阳辐射能量主要起源是太阳中发生重核裂变D.

Bi半衰期是5天,100克

Bi经过10天后还剩下50克答案

B

γ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

电子动能增大,总能量减小,选项B正确;太阳辐射能量主要起源是太阳中发生氢核聚变,

选项C错误;由m=

,n=

=2得m=

=

g=25g,选项D错误。29/829.(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部分粒子

径迹,气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里。以下判断可能正确是

()

A.a、b为β粒子径迹

B.a、b为γ粒子径迹C.c、d为α粒子径迹

D.c、d为β粒子径迹答案

D

γ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α粒子带正电,β粒子带负电,故A、C均错,D正确。30/8210.(重庆理综,1,6分)碘131半衰期约为8天。若某药品含有质量为m碘131,经过32天后,

该药品中碘131含量大约还有

()A.

B.

C.

D.

答案

C设剩下质量为m剩,则由m剩=m(

,得m剩=m(

=

=

,C正确。31/8211.[课标Ⅲ,35(1),5分]一静止铝原子核

Al俘获一速度为1.0×107

m/s质子p后,变为处于激发态硅原子核

Si*。以下说法正确是

()A.核反应方程为p

Al

Si*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,所以生成物质量等于反应物质量之和E.硅原子核速度数量级为105

m/s,方向与质子初速度方向一致答案

ABE质子p即

H,核反应方程为p

Al

Si*,A项正确;核反应过程遵照动量守恒定律,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≈3.6×105

m/s,方向与质子初速度方向相同,故E项正确。二、多项选择题32/8212.(天津理综,6,6分)物理学家经过对试验深入观察和研究,取得正确科学认知,推进物

理学发展。以下说法符合事实是

()A.赫兹经过一系列试验,证实了麦克斯韦关于光电磁理论B.查德威克用α粒子轰击

N取得反冲核

O,发觉了中子C.贝克勒尔发觉天然放射性现象,说明原子核有复杂结构D.卢瑟福经过对阴极射线研究,提出了原子核式结构模型答案

AC

1886年,德国科学家赫兹做了《赫兹电火花》等一系列试验,证实了麦克斯韦关

于光电磁理论,A项正确;查德威克用α粒子轰击

Be取得反冲核

C,发觉了中子,B项错误;贝克勒尔发觉天然放射性现象,原子序数大于或等于83原子核在自然界中自发地发生衰变,说明原

子核有复杂结构,C项正确;卢瑟福经过α粒子散射现象,提出了原子核式结构模型,D项错。33/8213.[课标Ⅱ,35(1),5分]在以下描述核过程方程中,属于α衰变是

,属于β衰变是

,属于裂变是

,属于聚变是

。(填正确答案标号)A

C

N

e

B

P

S

eC

U

Th

He

D

N

He

O

HE

U

n

Xe

Sr+

n

F

H

H

He

n三、非选择题答案

C

AB

E

F解析天然放射性元素自发地放出α粒子(即氦核

He)衰变属于α衰变;放出β粒子衰变属于β衰变;重核分裂成几个中等质量原子核现象为核裂变;轻原子核聚合成较重原子核反应为

核聚变。34/8214.(北京理综,23,18分)在磁感应强度为B匀强磁场中,一个静止放射性原子核发生了一

次α衰变。放射出α粒子

He)在与磁场垂直平面内做圆周运动,其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子质量和电荷量。(1)放射性原子核用

X表示,新核元素符号用Y表示,写出该α衰变核反应方程。(2)α粒子圆周运动能够等效成一个环形电流,求圆周运动周期和环形电流大小。(3)设该衰变过程释放核能都转化为α粒子和新核动能,新核质量为M,求衰变过程质量

亏损Δm。答案看法析35/82解析本题考查了原子核衰变、动量和能量守恒、带电粒子在匀强磁场中运动、质能方

程等多个考点,是一道综合题,难度中等。(1

X

Y

He(2)设α粒子速度大小为v,由qvB=m

,T=

,得α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速度大小为v',系统动量守恒Mv'-mv=0v'=

=

由Δmc2=

Mv'2+

mv2得Δm=

说明:若利用M=

m解答,亦可。36/82方法技巧

衰变中动量和能量守恒在α衰变过程中,静止原子核放射α粒子,新核与α粒子总动量保持不变(为零),而衰变释放

能量与质量亏损之间必定遵照质能方程ΔE=Δmc2。37/8215.[浙江自选,14(2),6分]金属钠逸出功为2.29eV。波长为420nm紫光照射在金属钠表

面产生光电效应(普朗克常量h=6.63×10-34

J·s,1eV=1.6×10-19

J,c=3.0×108

m/s)。求①入射光子能量;②光电子最大初动能。答案①2.96eV②0.67eV解析①入射光子能量E=

≈4.74×10-19

J≈2.96eV②由光电效应方程得Ek=E-W=0.67eV评析本题考查光电效应基础内容、光电效应方程基本应用,难度较易。38/821.(重庆理综,2,6分)铀是惯用一个核燃料,若它原子核发生了以下裂变反应

U

n

a+b+

n,则a+b可能是

()A

Xe

Kr

B

Ba

KrC

Ba

Sr

D

Xe

Sr一、单项选择题C组

教师专用题组答案

D依据核反应中质量数守恒可知,a+b质量数应为235+1-2=234,质子数应为92,A项

中质量数为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。39/822.(天津理综,1,6分)以下说法正确是

()A.原子核发生衰变时要恪守电荷守恒和质量守恒规律B.α射线、β射线、γ射线都是高速运动带电粒子流C.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率光子D.发生光电效应时光电子动能只与入射光强度相关答案

C原子核发生衰变时有质量亏损,质量不守恒,选项A错。γ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,辐射光子能量hν=Em-En,即只能辐射特定频率光

子,C项正确。光电效应光电子动能Ek=hν-W0,只与入射光频率相关,而与入射光强度无关,D项

错误。40/823.[课标Ⅱ,35(1),5分]关于原子核结合能,以下说法正确是

()A.原子核结合能等于使其完全分解成自由核子所需最小能量B.一重原子核衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物结合能之和一定大于原来重核结合能C.铯原子核

Cs)结合能小于铅原子核

Pb)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,其质量亏损所对应能量大于该原子核结合能二、多项选择题答案

ABC由原子核结合能定义可知,原子核分解成自由核子时所需最小能量为原子核

结合能,选项A正确;重原子核核子平均质量大于轻原子核平均质量,所以原子核衰变产物

结合能之和一定大于衰变前结合能,选项B正确;铯原子核核子数少,所以其结合能小,选

项C正确;比结合能越大原子核越稳定,选项D错误;自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应

能量等于该原子核结合能,选项E错误。41/824.(天津理综,6,6分)以下说法正确是

()A.玻尔对氢原子光谱研究造成原子核式结构模型建立B.可利用一些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪办法C.天然放射现象中产生射线都能在电场或磁场中发生偏转D.观察者与波源相互远离时接收到波频率与波源频率不一样答案

BD玻尔对氢原子光谱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γ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

源相互远离,由多普勒效应可知接收到频率变小,故选项D正确。42/825.(广东理综,18,6分)科学家使用核反应获取氚,再利用氘和氚核反应取得能量。核反应

方程分别为:X+Y→

H+4.9MeV和

H

H

He+X+17.6MeV。以下表述正确有

()A.X是中子B.Y质子数是3,中子数是6C.两个核反应都没有质量亏损D.氘和氚核反应是核聚变反应答案

AD设X、Y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

和氚核反应中质量较小核结合成了质量较大核,故D正确。43/826.[课标Ⅰ,35(1),6分]一质子束入射到静止靶核

Al上,产生以下核反应:p

Al→X+n式中p代表质子,n代表中子,X代表核反应产生新核。由反应式可知,新核X质子数为

,中子数为

。三、非选择题答案1413解析

p代表质子,符号为

H,n代表中子,符号为

n,依据核反应中双守恒可知

H

Al

Si

n,则新核X质子数为14,中子数为27-14=13。44/821.(江苏四市一模)以下说法正确是

()A.光电效应中,从金属中逸出光电子最大初动能与入射光频率成正比B.对黑体辐射研究表明:伴随温度升高,辐射强度最大值向波长较长方向移动C.核裂变与核聚变反应中均存在质量亏损,会释放出较多核能D

U半衰期伴随环境不停改变,半衰期可能变短一、单项选择题(每小题2分,共6分)答案

C由Ek=hν-W可见,Ek与ν不是正比关系,故A错。伴随温度升高,辐射强度最大值向

波长较短方向移动,故B错。裂变和聚变反应中均释放核能,由ΔE=Δmc2可知C正确。半衰期

只决定于原子核本身,与环境无关,故D错。三年模拟A组—高考模拟·基础题组(时间：20分钟分值：30分)45/822.[江苏南通一模,12C(1)]以下说法中正确是

()A.玻尔经过对氢原子光谱研究建立了原子核式结构模型B.核力存在于原子核内任意两个核子之间C.天然放射现象发觉使人类认识到原子含有复杂结构D.黑体辐射电磁波强度按波长分布只与黑体温度相关答案

D汤姆孙经过α粒子散射试验研究建立了原子核式结构模型,A错。核力为短程力,

只存在于相邻核子之间,B错。天然放射现象反应了原子核含有复杂结构,C错。D项叙述符

合普朗克对黑体辐射研究结果,正确。46/823.[江苏南京、盐城一模,12C(1)]如图所表示,某原子三个能级能量分别为E1、E2和E

3。a、b、c为原子跃迁所发出三种波长光,以下判断正确是

()

A.E1>E2>E3

B.(E3-E2)>(E2-E1)C.b光波长最长

D.c光频率最高答案

DE1为基态能量,其值最小,故A错。由能级图能够看出(E3-E2)<(E2-E1),B错。由hν=Em-En

可知,c光频率最高,a光波长最长,故C错,D对。47/824.(江苏三市二模)以下说法中正确是

()A.电子衍射现象说明实物粒子也含有波动性B.β衰变是原子核内部一个质子转化成一个中子过程C.裂变物质体积小于临界体积时,链式反应不能进行D.235U半衰期约为7亿年,随地球环境改变,半衰期可能变短二、多项选择题(每小题6分,共24分)答案

AC衍射现象是波特有现象,故A正确。β衰变是原子核内部一个中子转化成一个质

子和一个电子过程,故B错。链式反应条件是裂变物质体积大于临界体积,故C正确。半

衰期决定于原子核本身,与外部环境无关,故D错。48/825.(江苏师大附中阶段检测)以下四幅图分别对应四种说法,其中正确是

()

49/82A.依据α、β、γ射线特点可知,射线1是α射线,射线2是β射线,射线3是γ射线B.氢原子辐射出一个光子后,电势能降低,总能量增加C.天然放射性元素半衰期由原子核本身原因决定,跟所处化学状态和外部条件无关D.用绿光照射K时,电流表指针发生了偏转,若改用紫光照射,电流表示数一定增大答案

AC

α射线穿透能力最差,不能穿透一张纸,γ射线穿透能力最强,β射线次之,故A正确。氢

原子辐射出一个光子后,从高能级跃迁到低能级,电势能降低,动能增加,总能量降低,故B错。半

衰期决定于原子核本身,C正确。电流表示数与照射光强弱相关,与照射光频率无关,故D

错。50/826.[江苏新海月考,12C(1)]以下说法中正确有

()A.普朗克在研究黑体热辐射时提出了能量子假说B.α衰变实质是原子核内部一个中子转化成质子C.在核反应堆中,为使快中子减速,在铀棒周围要放置镉棒D.比结合能越大,原子核中核子结合得越牢靠答案

AD

β衰变实质是原子核内部一个中子转化成一个质子和一个电子,故B错。镉棒

是吸收中子,使快中子减速使用主要是重水或石墨,故C错。A、D项所述均正确。51/827.[江苏苏锡常镇一模,12C(1)]以下说法中正确是

()A.电子衍射图样证实了实物粒子含有波动性B.为了解释黑体辐射规律,普朗克提出了能量量子化观点C.氢原子核外电子从半径较小轨道跃迁到半径较大轨道时将放出光子D.光电效应现象中存在极限频率,造成含有光电管电路存在饱和电流答案

AB衍射是波特有现象,故A正确。B项叙述正确。电子从半径较小轨道跃迁到半

径较大轨道时需吸收能量,C错。极限频率是能否产生光电效应临界频率,与饱和电流存

在性无关,D错。52/821.(江苏新海月考)(10分)(1)加拿大萨德伯里中微子观察站揭示了中微子失踪原因,即观察

到中微子数目比理论值少是因为部分中微子在运动过程中转化为一个μ子和一个τ子。该研

究过程中牛顿运动定律

(选填“依然适用”或“不能适用”)。若发觉μ子和中微子

运动方向相反,则τ子运动方向与中微子运动方向

(选填“相同”“相反”或“无

法确定”)。(2)一铜板暴露在波长为λ紫外线中,观察到有电子从铜板表面逸出。在铜板所在空间加一方

向垂直于板面、大小为E匀强电场时,电子能运动到与板面最大距离为d位置。已知真空

中光速为c,普朗克常量为h,电子电荷量为e,求:①入射光光子能量;②铜板极限频率。非选择题(共65分)B组—高考模拟·综合题组(时间：60分钟分值：65分)53/82解析(1)牛顿运动定律适用范围是宏观物体低速运动,不适合用于微观粒子高速运动;微观粒

子在相互作用过程中遵照动量守恒定律,μ子和中微子运动方向相反,τ子与中微子运动方向

相同。(2)①入射光光子能量E0=

。②由功效关系可知光电子最大初动能Ekm=eEd设铜板极限频率为ν0,则E0=hν0+Ekm解得ν0=

-

。答案(1)不能适用相同(2)①

②

-

考查点本题考查动量守恒定律、光子能量、光电效应方程等知识。为中等难度题。知识拓展经典理论适合用于宏观、低速物质世界;微观世界恪守量子力学理论,高速运动

物体要用相对论理论研究。54/822.(江苏高考模拟卷二)(10分)(1)如图甲所表示为研究发生光电效应时经过光电管上电流随

电压改变电路,用频率为ν单色光照射阴极K时,能发生光电效应。改变光电管两端电压,

测得电流随电压改变图像如图乙所表示。已知电子带电荷量为-e,真空中光速为c,普朗克

常量为h。①从阴极K逸出光电子最大初动能Ek=

,阴极K极限频率ν0=

。②若用上述单色光照射一群处于基态氢原子,恰能使氢原子跃迁到n=4激发态,氢原子处于55/82基态时能量E1=

(已知氢原子n能级上能量En与基态能量E1满足En=

)。(2)某元素A在发生α衰变生成B元素同时,能放出频率为ν光子,设有一个静止原子核

A,质量为m0,衰变时在α粒子速度方向上放出一个光子,已知放出α粒子质量为mα,速度为vα,光子

速度为c,静质量为0,光子动量为

,则:①元素A发生α衰变核反应方程式

,假如元素A半衰期为10天,在对160g元素A单

质加热40天后,还剩下元素A单质

g;②静止原子核

A衰变后生成B元素速度v。答案(1)①eUc

ν-

②-

hν(2)

A

B

He10②看法析56/82解析(1)①Uc为遏止电压,由动能定理:Ek=eUc,结合光电效应方程有:hν=eUc+hν0则ν0=ν-

②依据玻尔原子理论有:hν=E4-E1,E4=

,解得:E1=-

hν(2)①由质量数守恒和电荷数守恒有:

A

B

He由衰变规律可得元素A剩下质量m=

m0=

×160g=10g②由动量守恒定律有:0=mBv+mαvα+

结合

=

57/82考查点本题考查光电效应、能级跃迁、核反应方程、半衰期、动量守恒定律等知识。为中

等难度题。友情提醒核反应过程中动量守恒,有光子放出时,不要遗漏光子动量。解得:v=-

负号表示v与vα方向相反。58/823.(苏北三市三模)(10分)(1)以下各图像与实际不相符是

。

(2)已知氢原子基态能级E1,激发态能级En=

(n=2,3,…),普朗克常量为h,光速为c,则氢原子从n=459/82向n=2跃迁时发出光波长为

;若此光恰好使某金属产生光电效应,一群处于n=4能级

氢原子发出光中,共有

种频率光能使该金属产生光电效应。(3)一静止铀核

U发生α衰变后变为钍核Th,放出α粒子速度为0.1c(c是光在真空中速度),不考虑相对论效应。①试写出该衰变核反应方程;②求钍核速度大小。答案(1)AB(2)-

4(3)看法析60/82解析(1)温度升高时,黑体辐射强度最大值向波长短一侧偏移,故A错。由左手定则判断可

知,α粒子向右偏转,β粒子向左偏转,故B错。C、D正确。(2)E4-E2=hν,即

-

=h

,解得λ=-

,E4-E1>E4-E2,E3-E1>E4-E2,E2-E1>E4-E2,故共4种。(3)

U

Th

He②设钍核质量为M,反冲速度为v,由动量守恒定律:0=m(0.1c)-Mv其中

=

,v=

c考查点本题考查能级跃迁、核反应方程、动量守恒,包括知识点较多,为中等难度题。友情提醒在(2)中,因为E1为负值,故波长应为-

,切不可丢掉负号。61/824.(江苏六市二模)(10分)1月,我国“墨子号”量子科学试验卫星正式进入应用研

究。在量子理论中,有共同起源两个微观粒子,不论它们相距多远,它们总是相关,一个粒子

行为会马上影响到另一个粒子状态,这就是所谓量子纠缠。(1)关于量子理论,以下说法中正确有

。A.玻尔氢原子理论,第一次提出了能量量子化概念B.爱因斯坦研究光电效应提出光子说,光子说属于量子理论范围C.量子理论中,实物粒子含有波粒二象性D.微观粒子在受力情况和初速度确定前提下,能够确定它今后运动状态和位置(2)设一对静止正、负电子湮灭后产生两个光子A和B,已知电子质量为m,真空中光速为c,普朗

克常量为h,则光子A频率是

;若测得光子A波长为λ,则光子B动量大小为

。(3)原子核能量也是量子化,钍核

Th)能级图如图所表示

Ac发生β衰变产生钍核,钍核处于n=3能级。62/82

①写出

Ac发生β衰变方程;②发生上述衰变时,探测器能接收到γ射线谱线有几条?求波长最长γ光子能量E。63/82解析(1)能量量子化概念首先由普朗克提出,A错。D选项违反了不确定性关系。选B、C。(2)由质能方程得:ΔE=Δmc2=2mc2又因为ΔE=2hν所以ν=

B光子动量p=

(A、B光子频率相等,波长也相等)。(3)

Ac

Th

e②在三个能级间跃迁有3条谱线。波长最长对应能级差最小,E=E2-E1=0.0721MeV答案(1)BC(2)

(3)看法析考查点本题考查光波粒二象性、能级跃迁、光电效应、核反应方程、物质波、质能方程

等知识,为中等难度题。命题研究本题情景设置新奇,不落俗套,而且紧紧围绕基础知识和基本能力,为一道好题。64/825.[江苏苏锡常镇三模,12C(1)(2)](10分)(1)以下符合物理历史事实有

()A.卢瑟福α粒子散射试验揭示了原子核有复杂结构B.德布罗意认为电子也有波动性,且电子波长与它动量成反比C.贝可勒尔发觉天然放射现象,揭开了原子可再分序幕D.结合能越大,原子核越稳定(2)光电效应是光含有粒子性有力证据。如图所表示,是测定最大初动能和阴极材料逸出功

试验装置。当开关S断开时,用光子能量为3.11eV一束光照射阴极K,发觉电流表读数不为

零。合上开关,调整滑动变阻器,发觉当电压表读数小于1.21V时,电流表读数不为零;当电压表

读数大于或等于1.21V时,电流表读数为零。从上述试验数据可知,此时光电子最大初动能为

eV,该阴极材料逸出功为

eV。

65/82解析(1)卢瑟福α粒子散射试验建立了原子核式结构模型,故A错。德布罗意认为电子也

含有波动性,波长λ=

,故B正确。贝可勒尔发觉天然放射现象,揭示了原子核有复杂结构,故C错。比结合能越大原子核越稳定,而结合能大原子核比结合能不一定大,故D错。(2)由

mv2=eUc可知,光电子最大初动能为1.21eV。由

mv2=hν-W,得W=3.11eV-1.21eV=1.90eV。答案(1)B(2)1.211.90考查点

本题考查α粒子散射试验、原子核式结构模型、德布罗意波、天然放射现象、结

合能、光电效应等知识,属于中等难度题。易错警示第(1)小题中A、C、D选项含糊性很强,极易被错选。如D选项只是少一个“比”

字,所以审题一定要细心,切不可走马观花式读题。66/826.[苏北三市三模,12C(1)(2)](10分)(1)以下说法正确是

()A.光电效应是原子核吸收光子向外释放电子现象B.天然放射现象说明原子含有复杂结构C.一个氘核质量小于一个质子和一个中子质量和D.已知钴60半衰期为5.27年,则任一个钴60原子核都将在5.27年内发生衰变(2)如图所表示为氢原子能级图,n为量子数。若氢原子由n=3能级跃迁到n=2能级过程释放出

光子恰好能使某种金属发生光电效应,则一群处于n=4能级氢原子在向基态跃迁时,产生

光子中有

种频率光子能使该金属发生光电效应,其中光电子最大初动能Ek=

eV。

67/82解析(1)光电效应是光照射到金属上时有电子逸出现象,故A错。天然放射现象说明原子核

含有复杂结构,故B错。一个质子和一个中子结合成氘核时放出能量,由质能方程可知,对应存

在质量亏损,故C正确。衰变规律为大量原子核表现出来统计规律,对少许原子核并不成立,故

D错。(2)如图所表示,除了从n=4能级跃迁到n=3能级辐射光不能使该金属发生光电效应外,其它均可

以,故共有5种。

从n=4能级跃迁到n=1能级辐射光照到该金属上,产生光电子最大初动能最大,由光电效

应方程有:Ek=(E4-E1)-(E3-E2)=-0.85eV-(-13.6eV)-(-1.51eV)+(-3.4eV)=10.86eV。答案(1)C(2)510.8668/82考查点

本题考查光电效应、天然放射现象、轻核聚变、半衰期、氢原子能级图及电子跃

迁等知识,属于中等难度题。解题方法对于电子跃迁问题,画出氢原子能级图,并在图上标出跃迁过程,可使抽象问题

直观形象,降低解题难度。69/827.[江苏南京、盐城二模,12C(2)](5分)用如图甲所表示装置研究光电效应现象,当用光子能

量为5eV光照射到光电管上时,测得电流表示数随电压改变图像如图乙所表示,则光电子

最大初动能为

J,金属逸出功为

J。70/82解析由I-U图像可知,遏止电压Uc=2V,则光电子最大初动能Ek=eUc=1.6×10-19×2J=3.2×10-19

J。由光电效应方程可得金属逸出功W=hν-Ek=5×1.6×10-19

J-3.2×10-19

J=4.8×10-19

J。答案3.2×10-194.8×10-19

考查点

本题考查光电效应试验原理、I-U图像了解、光电效应方程、动能定理、逸出功

等知识,属于中等难度题。温馨提醒光电管阴极与阳极之间所加电压为遏止电压时,从阴极逸出光电子恰好处于要

抵达阳极临界状态,由动能定理可得光电子最大初动能。71/821.[江苏四市一联,12C(2)(3)](2)氢原子各定态能量为En=

,E1为基态氢原子能量,现有大量氢原子处于n=4激发态。这些氢原子能够发出

种不一样频率光子,其中频率最大光

子能量为频率最小光子能量

倍(可保留分数)。(3)静止锂核

Li俘获一个速度为8×106

m/s中子,发生核反应后产生了两个新粒子,其中一个粒子为氦核

He,它速度大小是3.5×106

m/s,方向与反应前中子速度方向相同,试写出核反应方程,并求反应后产生另一个粒子速度大小。非选择题答案(2)6

(3)看法析C组—高考模拟·创新题组72/82解析(2)由

=6可见,能够发出6种不一样频率光子。

=

=

=

。(3)核反应方程为

Li

n

He

H由动量守恒定律得:mnvn=mHevHe+mHvH得:-vH=

=2×106

m/s速度大小为2×106

m/s。考查点本题考查氢原子能级、核反应方程、动量守恒等知识,为中等难度题。思绪点拨画出能级图,并在能级图上标出跃迁各种情况,形象直观,易于解题。依据质量数

守恒和电荷数守恒,书写核反应方程。73/822.(江苏三市二联)(1)汞原子能级图如图所表示,现让光子能量为E一束光照射到大量处于