高考物理二轮复习专题五动量近代物理学案

专题五动量近代物理

回归教材•必备知识

一、动量

动量公式:后四。动量是矢量,方向与速度方向相晅1。

二、冲量

1.表达式：代外。单位：N-So

2.标矢性:冲量是矢量,它的方向由力的方向决定。

三、动量定理

1.表达式:。'-介t或mv'-mv=FCE(矢量式,注意正方向的选取)

2.意义：合外力的冲量是引起物体动量变化的原因。

四、动量守恒定律

1.动量守怛定律的适用条件

(1)系统不受外力或所受外力的合力为霎一一理想守恒。

(2)系统所受外力远小壬内力,如碰撞、爆炸,外力可以忽略不计一一近似守恒。

(3)系统某一方向不受外力或所受外力的合力为零，或外力远小于内力，则该方向动最守

恒一一分方向守恒。

2.几种常见的表述及表达式

(1)后夕'，即系统相互作用前的总动量夕等于相互作用后的总动量夕

(2)b甲p'-斤0,即系统总动量的增量为Oo

(3)Ap.=-AA,即两个物体组成的系统中，一部分动量的增量与另一部分动量的增量大小

相等、方向相反。

五、波粒二象性

1.光电效应

(1)任何一种金属都有一个截止频率,若入射光频率低壬这个截止频率,则金属不能发生

光电效应。

(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关,随入射光频率的增大而增大。

(3)光电效应的发生几乎是瞬时的。

(4)大于截止频率的光照射金属时,光电流大小与入射光强度成正比。

2.光子说:在空间传播的光是不连续的。光子的能量为后方L力为普朗克常

量,庐6.63X103,J•so每个光子的能量只取决于光的频率。

3.光电效应方程：（1）最大初动能与入射光子频率的关系:瓦二方广跖

（2）若入射光子的能量恰等于金属的逸出功吼则光目子的最大初动能为零,入射光的频

率就是金属的截止频率。此时有人乙二期即乙畛,可求出截止频率。

n

4.光的波粒二象性

光的特性实验基础表现

①光是概率波，即光子在空间各点出现的概率可用波动规律来描

光的波达；

干涉和衍射

动性②足够数量的光子在传播时，表现出波的性质。

说明：光的波动性不同于宏观概念的波

①当光同物质发生作用时,这种作用是“一份一份”进行的,表现出

光电效应

光的粒粒子的性质；

和康普顿

子性②少量或个别光子显示出光的粒子性。

效应

说明：光子不同于宏观概念的粒子

①大量光子易显示出波动性,而少量光子易显示出粒子性；

波动性

②波长长（频率低）的光波动性强,而波长短（频率高）的光粒子性强；

和粒子

③光子说并未否定波动性，光子能量匕h中，-和久就是与波有关的物理

性的对

量；

立与统一

④波和粒子在宏观世界是不能统一的，而在微观世界却是统一的

5.物质波（德布罗意波）：任何一个运动着的物体都有一种波与它对应,该波的波长

六、原子的结构

玻尔的原子模型

（1）玻尔假说的内容

①领道量子化:原子的不同能量状态跟电子在不同的圆领道绕核运动相对应。原子的定态

是不连续的，因此电子的轨道也是不连续的。

②能量状态量子化:原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是

稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。

③跃迁假说:原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射或吸收一定频率的光子,光子

的能量由这两个定态的能量差决定，即hv=E-E„o

(2)氢原子的能级结构及能级公式

原子各定态的能量值叫原了•的能级。对于氢原子,其能级公式为对应的轨道半径公

式为r=rfrXo其中，〃为量子数，只能取正整数;£=T3.6eV,rt=0.53X10%。

七、核反应

1.a衰变和8衰变的比较

衰变种类a衰变B衰变

衰变方程/丫+如袋%

鬻岭碧Th+.

典例穿Th一学Pa+3

衰变实质2；1H+V2HHwe；H+3

衰变规律电荷数守恒，质量数守恒

注意：Y射线是伴随a衰变或B衰变产生的,不改变原子核的核电荷数和质量数,其实质

是产生的某些新核由于具有过多的能量而辐射出的光子。

2.半衰期

(1)半衰期］:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。半衰期由原子核内部的因

素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关。

⑵半衰期公式:即•()余二〃“(J二式中A%、勿原表示衰变前放射性元素的原

子数和质量,“氽、m余表示衰变后尚未发生.衰变的放射性元素的原子数和质量，£表示衰变时

间，「表示半衰期。

3.核反应类型

核反应有4种类型，跳衰变、人工核转变、聚变及裂变。4种核反应类型对比如下:

类型可控性核反应方程典例

衰a衰变自发那一—Th+如

变

234Th->234pa+0

B衰变自发必1

坪+加甘0+；H

rZo1

(卢瑟福发现质子)

3e+：Be-3+in

人工核转变人工控制

(查德威克发现中子)

*1+梆-戳+Jn约里奥-居里夫妇发现放射性同位

群一a+盥素，同时发现正电子

比较容易进行B泮NU叫t>广b沁no+3U〉

重核裂变

56

人工控制^yzU+JU.n-*l5?4Xe+3^bSr+10'un

除氢弹外

轻核聚变汨+；H-＞；He+

无法控制

注意：4种核反应都遵循质量数守恒和电荷数守恒的规律。

八、核能

L核力的特点

(1)核力是强相互作用(强力)的一种表现,在它的作用范围内，核力比库仑力大得多。

(2)核力是短程力，作用范围在1.5X10%之内。

(3)每个核子只跟相邻的核子发生核力作用，这也称为核力的饱和性。

2.结合能

(D结合能：克服核力束缚，使原子核分解为单个核子时需要的能量,或若干个核子在核力

作用下结合成原子核时放出的能量。

(2)比结合能:原子核的结合能与核子数之比,也叫平均结合能。比结合能越大,表示原子

核、核子结合得越牢固，原子核越稳定。

3.质量亏损

(1)爱因斯坦质能方程:后〃心2。

(2)质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子的质量之和的现象。

4.裂变与聚变

(D重核裂变:重核俘获一个中子后分裂成为两个中等质量的核的反应过程。为了使铀235

裂变时发生链式反应,铀块的体积应大于它的临界体枳。

裂变的应用：原子弹、原子反应堆。

(2)轻核聚变:两个轻核结合成质量较大的核的反应过程，反应时释放出大量的核能。要想

使笊核和炭核合成氨核，必须达到几百万开尔文以上的高温，因此聚变反应又叫热核反应。

聚变的应用：氢弹。

高考演练-明确方向

|高考演练

1.[2018江苏单科,12c(1)]已知力和8两种放射性元素的半衰期分别为1和27；则相同质量的

力和8经过27后，剩有的力和“质量之比为o

A.1：4B.1：2C.2：11).4：1

客答案B根据半衰期公式厂，经过2A"剩有的质量为所哼“剩有的质量为

加六四G)卷，故如：忻I2,选项B正确。

2.[2020江苏单科，12(1)]“测温枪”(学名“红外线辐射测温仪”)具有响应快、非接触和操

作方便等优点。它是根据黑体辐射规律设计出来的,能将接收到的人体热辐射转换成温度显

示。若人体温度升高,则人体热辐射强度/及其极大值对应的波长/I的变化情况是()

A.1增大，儿增大B./增大，/I减小

C./减小，4增大D./减小，4减小

R答案B黑体辐射规律为:温度升高，辐射强度/增大，/的极大值向波长短的方向偏移，故B

选项正确。

3.[2020江苏单科，12(3)]一只质量为1.4kg的乌贼吸入0.1kg的水，静止在水中。遇到危险时，

它在极短时间内把吸入的水向后全部喷出，以2rn/s的速度向前逃窜。求该乌贼喷出的水的速

度大小v.

警答案28m/s

・解析由动量守恒得mu%'=0

解得片竺，代入数据得片28m/s

m

4.[2019江苏单科，12(3)]在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长儿=6.4X10%,每

个激光脉冲的能显代1.5X10!。求每个脉冲中的光子数目。(已知普朗克常量

/尸6.63X10-3,J-s,光速*3X10'm/s。计算结果保留一位有效数字)

造案5X1016

♦解析每个光子的能量为£(

则每个脉冲中的光子数n/T

联立解得n=5X1016

I考情分析

20182C192020

T12:黑体辐射、能级

动量及近代物T12:动量守恒定律应T12:动量守恒定律、核

跃迁、动量守恒定律

理用、核反应、光电效应反应方程、光子能量

的应用

1.注重基础。如选择题以利用波粒二象性、衰变方程、结合能等为题，考查

了学生的理解能力。

考向解读

2.强调综合。如光电效应计算、动量守恒定律与原子核衰变综合、能级跃迁

与光电效应综合、力电等问题综合,考查学生的分析综合能力。

考向突破-关键能力

一、动量定理及应用

1.应用动量定理的主要流程：

确定研究对象|=|受力分析|=|麻1过程的初、末状态,选好正方向|=|根据动量定理列方程|

2.时过程较复杂的运动，可分段用动量定理,也可对整个过程用动量定理。

典例1（2020江苏南京、盐城第二次模拟）2019年12月27日晚，“实践二十号”卫星

被成功送入预定轨道。运载这一卫星的长征五号运载火箭在海南文昌航天发射场进行多次调

试,在某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3000m/s,产生的推力约为4.8X10%则

它在1s时间内喷射的气体质量约为多少千克？

客答案L6X10：'kg

峨帛析设发动机在1s时间内喷射的气体质量为风由动量定理可得

F•△Q△勿•v

解得A=L6X10%g。

上产鬻1kg

豌1（2020江苏盐城第三次模拟）如图所示是一则安全警示广告，描述了高空坠物对人

伤害的严重性。小王同学用下面的实例来检验广告词的科学性:用一个鸡蛋从8楼的窗户自由

下落到地面。经测审鸡蛋质量约50g,下落到地面的瞬时速度约为20m/s,与地面接触时间约为

0.02s<,不计空气阻力，重力加速度7lOm/s?。求鸡蛋：

(1)下落到地面时动量的大小;

(2)对地面平均作用力的大小。

它是一颗可爱的鸡蛋

也可能是杀人“凶手”

一个30克的

从41fM下就能在头上■出一个肺包

从附拗下■■■利人头破m点

从18根拗下,可以■驳行人的头华

从25根拗下S髭便人当场死亡

言案(l)lkg-m/s(2)50.5N

明析(D鸡蛋下落到地面时动量的大小为

万加片50X1()X20kg,m/s=lkg,m/s

(2)设竖直向上为正方向，根据动量定理可知

(Fmg)A(~mv)

解得地面对鸡蛋的平均作用力的大小

片^+加小在\+0.05X10N=50.5N

根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面的平均作用力的天小为尸=尸50.5N

二、动量守恒定律及应用

应用动量守恒定律解题的基本步骤

典例2(2020江苏南京六校联合体联考)质量为4kg的物体/，静止在光滑水平面上,一质

量为1kg的物体4以2.Om/s的水平速度和〃发生正碰,碰撞后月以0.2m/s的速度反弹,则碰

撞后物体片的速度大小为；此过程中系统损失的机械能等于。

，案0.55m/s1.375J

嘲析以物体A的初速度方向为正方向，设物体力质量为如物体8质量为%A初速度

为匕,碰撞后匕。该过程动量守恒,因此有

mx匕+0=见匕，+叫v2

代入数据解得/=（）.55m/s

根据动能定理可得

△层码彳-Qm1办‘2+3愚芍）

代入数据可得△后1.375J

豌2（2020江苏扬州大桥高级中学学情调研）将总质量为1.05kg的模型火箭点火升空,

在0.02s时间内有50g燃气以大小为200m/s的速度从火箭尾部喷出。在燃气喷出过程,火箭

获得的平均推力为N,在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为m/s（燃气喷

出过程中重力和空气阻力可忽略）。

暗案50010

蚓析在燃气喷出过程，以燃气为研究对象,规定火箭的速度方向为正方向，根据动能定

理可得:-尸A行-m”解得吟子500”根据牛顿第三定律可得火箭获得的平均推力为

500N;喷射前后系统的动量守恒,根据动量守恒定律得0=（加〃小）小-小j气,解得火箭的速度大

三、氢原子能级跃迁

1.解决氢原子能级跃迁问题的技巧

（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。一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为（尸1）;一群

氢原子跃迁发出可能的光谱线条数沪第上空（还可以利用能级图求解）。

2.受激跃迁:低能级一高能级,吸收能量

（1）光照（吸收光子）：光子的能量必须恰好等于两能级之间的能量差，力”△及

（2）碰撞、加热等：只要入射粒子能量大于或等于两能级之间的能最差即可,£外2△及

（3）大于电离能的光子可被吸收将原子电离。

典例3（2020北京,2,3分）氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于比3能级上,下

列说法正确的是（）

nEleV

8------------------------0

5.-0.54

4-------------------------0.85

3-------------------------1.51

2-------------------------3.4

1-13.6

A.这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子

B.从/7=3能级跃迁到，产1能级比跃迁到炉2能级辐射的光子频率低

C.从77=3能级跃迁到Z3=4能级需吸收0.66eV的能量

D.炉3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV的能量

密答案C大量氢原子处于炉3能级跃迁到炉1能级最多可辐射出《二3种不同频率的光

T-,故A错误；根据能级图可知从小3能级跃迁到炉1能级辐射的光子能量为

h^,=13.6eV-l.51eV=12.09eV,从炉3能级跃迁到炉2能级辐射的光子能量为

hKa=3.4eV-l.51eV=l.89eV,比较可知从/产3能级跃迁到23=1能级比跃迁到n=2能级辐射的光

子频率高，故B错误;根据能级图可知从/尸3能级跃迁到炉4能级，需要吸收的能量为

2F1.51OV-0.85eV=0.66eV,故C正确；根据能级图可知氢原子处于炉3能级的能量为T.51eV,

故要使其电离至少需要吸收1.51eV的能量，故I）错误。

寒觎[2020江苏单科，12（2）]大量处于某激发态的氢原子辐射出多条谱线，其中最长和

最短波长分别为人和九,则该激发态与基态的能量差为,波长为人的光子的动量

为o（已知普朗克常量为无光速为c）

造案1；T；

0¥析氢原子从激发态直接跃迁到基态时辐射光子的能量最大,波长最短，故

£-£=吐。波长为儿的光子的动量V。

四、核反应方程、核能

1.书写核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒的规律。

2.半衰期公式:半衰期是一个统计规律,半衰期是由原子核内部的因素决定，只与元素的

种类有关,跟元素所处的物理或化学状态无关。

3.核能的计算:①Ame；其中△/〃为核反应方程白的质量亏损;②△后△/〃X93L5MoV,

其中质量亏损△/〃以原子质量单位u为单位。

典例4(2020江苏泰州5月模拟)一静止的氮核霍Rn衰变为卦核泮P。和a粒子，其

QIg

中禽2Rn、*Po、a粒子的质量分别为期、码、倔设释放的核能全部转化针核和a粒子的动

OV041

能。

(1)写出衰变方程式________________;

(2)求a粒子的动能o

，案著onRL#opio+/：；He或n修oRn-c#viP畋o++?a3(加「他-伤那

♦解析(1)核反应方程满足质量数守恒与电荷数守恒，则衰变方程为

野Rn-泮Po+却。或辔RnTM

O00*14ot>O'ia

(2)核反应过程中释放的核能为

△E=513唠一=&。+%

哀变过程中动量守恒

根据p=j2加及可知

反网,_傍

4a皿

则Q粒子的动能为

A/F-^—(/»,-/»-ZWj)c2

畋+冲断+城i■

寒觎(2020江苏南京金陵中学、海安高级中学、南京外国语学校第四次模拟)质子与

中子发生核反应生成笊核,放出能量,其核反应方程为;已知中子的质量

偏二1.6749X10"g,质子的质量4=1.6726X10-27kg,笊核的质量期=3.3436X103g,真空中的

光速为3.OOXIOWs,则笊核的比结合能为(保留两位有效数字)。

珞案⑴;H+jnf；H(2)1.8X1043J

福军析核反应方程为笊核是由1个质子、1个中子构成,其核子与原子核的

质量差为△〃尸外+偏-朔=1.6726X1027kg+l.6749X1027kg-3.3436X1027kg=0.0039X10-27kg,笊

核的结合能为△后△me：代入数据解得△后3.51X1013J,则笊核的比结合能为子1.8X10,:1Jo

五、光电效应

1.分析光电效应的两条线索

决定若每秒钟光源发射的光子数------------

决定着每个光子的能最6=2--------------

每秒钟逸出的光电子数——决定着饱和光电流的大小一

光电子逸出筋的最大初动能叫=亍皿/,

2.光电效应四类图像

47・•7--------------假比曲二

J(T4'Z

遏止电压“、

极限频率七一遏止电压u「

42f图线与横

横轴截距;逸出图线与横轴的截止频率L-图线与横轴的交点；

轴的交点;饱和

功能一纵轴截交点;饱和光电遏止电压以一随入射光频率的博大

光电流4-电

距的绝对值;普流电流的而增大;普朗克常量力f等于图线的

流的最大值;最

朗克常量『最大值;最大初斜率与电子电荷量的乘积，即/尸船

大初动能f

图线的斜率动能f

舔=必,&=叱

典例5（2020江苏宿迁沐阳5月联考）用图1装置研究光电效应,分别用a光、b光、c

光照射阴极K得到图2中a、b、。三条光电流/与A、K间的电压外的关系曲线，则下列说法

正确的是（）

A.开关S扳向1时测得的数据得到的是/轴左侧的图线

B.c光的光子能量大于a光的光子能量

C.用&光照射阴极K时阴极的逸出功大于用。光照射阴极K时阴极的逸出功

D.。光照射阴极K时逸出的光电子最大初动能小于石光照射阴极时逸出的光电子最大初

动能

M答案B当光电流哈为零时，光电管两端加的电压为截止电压，当开关S扳向1时，光电

了•在光电管加速,则所加的电压是正向电压,因此测得的数据得到的并不是/轴左侧的图线,故

A项错误;根据。盘壮=力心/知,入射光的频率越高,对应的截止电压〃技越大；由题图可知，。

光的截止电压大于a光的截止电压，所以c光的频率大于a光的频率，依据后方-可知，。光的

光子能量大于a光的光了•能量,B项正确；同•阴极的逸出功总是相等,与入射光的能量大小无

关,C错误;。光的截止电压等于a光的截止电压，根据力…/得，所以。光对应的光

电子最大初动能等于a光的光电了•最大初动能,D项错误。

■觎（2019江苏四校联考）如图甲所示是研究光电效应现象的装置，某同学用该装置探

究遏止电压〃与入射光频率/之间的关系，得到如图乙所示的〃-〃图像。图中电源端

为正极（填“左”或“右”），该装置阴极K的逸出功为Jo已知普朗克常量

/F6.63X10-3,J•s（结果保留三位有效数字）。

造案右3.38X1019

・解析因为是研究遏止电压髭的装置，所以所加电压应为反向电压，阻止光电子到达A

极板形成光电流，所以A极板接电源负极,K极板接电源正极，电源右端为正极;根据题图乙可知,

当入射光频率为5.1X10"Hz时,所需遏止电压为零,说明此时对应频率为截止频率小所以逸

出功%=力乙=6.63X10^X5.1X10"J=3.38X10'l9J,

六、波粒二象性

1.黑体辐射规律:辐射强度与温度有关,与波长有关。

（I）随温度升高，辐射强度的峰值向波长较短的方向移动。

（2）温度一定时，辐射强度随波长增大而先增大后减小。

（3）对应同一波长，温度越高辐射强度越大。

2.物质波（德布罗意波）：任何一个运动着的物体都有一种波与它对应,该波的波长吟

3.光的干涉、衍射、偏振现象表现出光的波动性。黑体辐射、光电效应、康普顿效应表

现出光的粒子性。光的波长越长,频率越小,波动性越显著；光的波长越短,频率越大,粒子性越

显著。少量光子产生的效果往往显示粒子性，大量光子产生的效果往往显示波动性。

典例6（2020江苏泰州5月模拟）按照玻尔理论，氢原子处于•高能级时，电子绕核运动的

动能（选填“较大”或“较小”），若电子质量为/〃，动能为区，其对应的德布罗意波长

为（普朗克常量为力。

赌案较小A

・解析电子绕核运动时，库仑力提供向心力

理

产III-r

解得区若

氢原子处于高能级,广较大,动能较小。

德布罗意波长为42看=

P心媒

豌6（2020江苏扬州中学4月测试）已知光速为G普朗克常量为4则频率为-的光子

的动量为o用A'个该频率的光子垂直照射平面镜,光被镜面全部垂直反射回去,则在

光照射的过程中，平面镜受到的冲量大小为。

暗案—2伫■

CC

♦解析根据德布罗意波长公式，则光子的动量为

取入射方向为正方向，根据动量定理

I=N{p木-p

所以平面镜受到的冲量大小为2”上。

C

k冲刺提现他

一、单项选择题

1.（2020江苏南京金陵中学、海安高级中学、南京外国语学校第四次模拟）下列说法中正确的

是（）

A.在光电效应的实验中，随着入射光的频率变高,饱和光电流变大

B.动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等

C.一个氢原子从77=3的能纺跃迁回某态，可能辐射三个光子

D.维系原子核稳定的力是核力，核力是短程力

能案D在光电效应的实验中，因为饱和光电流与入射光的强度成正比，入射光的频率变高,

饱和光电流不一定变大，故A错误;动能相等的质子和电子，因质子质量比电子质量大得多，根

据动能瓦等可知质子和电子动量不相等，再根据德布罗意波长公式X）可知一个电子的德布罗

意波长和一个质子的波长不相等，故B错误;一个氢原子从代3的能级跃迁到基态，最多释放两

个光子，即从炉3到"2、从炉2到炉1,故C错误;核力是强相互作用的一种表现,在原子核内

核力比库仑力大得多，原子核中的中子与其他核子间无库仑斥力,但有相互吸引的核力，有助

于维系原子核的稳定;根据核力的性质可知,核力是短程九故D正确。

2.（2020课标/,14,6分）行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充

满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用，下列

说法正确的是（）

A.增加了司机单位面积的受力大小

B.减少了碰撞前后司机动量的变化量

C.将司机的动能全部转换成汽车的动能

D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积

♦答案D若汽车发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并充气，乂寸司机的头部、颈部等部

位起保护作用，增大了司机的受力面积,减小了司机单位面积的受力大小,故A项错误。有无安

全气囊,司机的速度都是从碰撞前的速度减为零,动量变化量相同，故B项错误。当司机与安全

气囊发生作用时,安全气囊的作用并没有将司机的动能全部转化为汽车的动能,故C项错误。

安全气囊起缓冲作用，延长了司机的受力时间，从而减少了司机的受力大小,D项正确。

3.[2019江苏单科，12（1）]质量为”的小孩站在质量为m的滑板匕小孩和滑板均处于静止状态,

忽略滑板与地面间的摩擦。小孩沿水平方向跃离滑板,离开滑板时的速度大小为匕此时滑板的

速度大小为（）

-vB.-v

am

fftn

C・—l）.—

MHmJ/

暗案B忽略滑板与地面间摩擦时，小孩与滑板在水平方向上动量守恒:0=衲­3，',解得

小二-与其中“-"表示/与『方向相反，故B正确。

曲

4.（2020江苏盐城第三次模拟）如图所示为a、B、y三种射线的示煮图，下列说法中正确的是

（）

射线是电磁波，它的电离作用最强

射线一般伴随着a或B射线产生,它的贯穿能力最强

射线是原子核自发射出的氮核，它的电离作用最弱

射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的贯穿能力

■答案BY射线是电磁波，它的电离作用最弱，穿透本领最强，选项A错误；丫射线一般伴随

着Q或B射线产生,它的贯穿能力最强,选项B正确；□射线是原子核自发射出的氮核，它的电

离作用最强,选项C错误，£射线是原子核内的中子转化为质子时放出的电子，它具有中等的贯

穿能力,选项D错误。

5.（2020江苏扬州5月调研）下列现象中，与原子核内部变化有关的是（）

粒子散射现象B.天然放射现象

C.光电效应现象D.原子发光现象

■答案Ba粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及核内部的变化，故A

项错误；天然放射现象是原于核内部发生变化自发地放射出。粒子或电子，从而发生a衰变或

B衰变，故B项正确;光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及原子核的

变化,故C项错误;原子发光现象是原子跃迁形成的,也没有涉及原子核的变化,故D项错误。

6.（2020江苏扬州中学4月测试）如图所示为氢原子能级的示意图，下列有关说法正确的是

（）

n£/eV

□c---------0

4-------------0.85

3-------------1.51

2-------------3.4

I-------------13.6

A.处于基态的氢原子吸收10.5eV的光子后能跃迁至小2能级

B.大量处于/7=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出3种不同频率的光

C.若用从后3能级跃迁到户2能级辐射出的光，照射某金属时恰好发生光电效应,则用从厅4

能级跃迁到炉3能级辐射出的光,照射该金属时一定能发生光电效应

D.用ZF4能级跃迁到炉1能级犒射出的光，照射逸出功为6.34eV的金属钳产生的光电子的最

大初动能为6.41eV

C答案D处于基态的氢原子要跃迁至小2能级必须吸收10.2eV的光子，不能吸收10.5eV的

光子，故A项错误;大量处于炉4能级的氢原子,最多可以缁射出有=6种不同频率的光，故B项

错误；从炉3能级跃迁到炉2能级辐射出的光的能量值大于从炉4能级跃迁到炉3能级辐射出

的光的能量值,用从53能级跃迁到产2能级辐射出的光，照射某金属时恰好发生光电效应,则

用从炉4能级跃迁到后3能级辐射出的光，照射该金属时不一定能发生光电效应，故C错误；处

于炉4能级的氢原子跃迁到/尸1能级辐射出的光的能量为:后£厂£=-0.85-（T3.6）=12.75eV,

根据光电效应方程,照射逸出功为6.34eV的金属伯产生的光电子的最大初动能

为:瓦尸比聆12.75cV-6.34eV=6.41eV,故D项正确。

二、多项选择题

7.（2020课标/,19,6分）下列核反应方程中，X］、X］、X3、X”代表a粒子的有（）

A.jH+jHn+X1B.；H+；H-jn+X?

C.赞—Ba+g+3X?D.：n+?Li-*汨+Xj

暗案BD核反应方程中，反应前后质量数守恒，电荷数守恒，则A项中尤应为ae;B项中

X,为配c;C项中X3应为；n;D项中X”应为故选B、D。

8.（2020江苏南京六校联合体联考）下列关于四幅图说法中，正确的是（）

原子中的电子绕原子核高速运转

光电效应实验

电子束通过铝箔时的衍射图样

----©--丁

a粒子

=70原子核

-

a粒子散射实验

A.玻尔原子理论的基本假设认为，电子绕核运行轨道的半径是任意的

B.光电效应产生的条件为:入射光的频率大于极限频率

C.电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性

D.发现少数a粒子发生了较大偏转，说明金原子质量大而且很坚硬

♦答案BC根据玻尔原子理论可知，电子的轨道不是任意的，电子有确定的轨道，且轨道是量

子化的，故A项错误;发生光电效应的条件是入射光频率大于金属的极限频率,故B项正确;衍

射是波的特有现象，电子束通过铝箔时的衍射图样验证了电子具有波动性，故C项正确；发现少

量a粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小的空间范围，故