《2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題五 近代物理初步學(xué)案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題五 近代物理初步學(xué)案（23頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題五 考點一 光電效應(yīng)及其規(guī)律 1.[考查光電效應(yīng)的實驗規(guī)律] 關(guān)于光電效應(yīng)的實驗規(guī)律，下列說法正確的是(　　) A．所有的光照射金屬都能發(fā)生光電效應(yīng) B．發(fā)生光電效應(yīng)時，對于一定顏色的光，入射光越強，單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)就越多 C．發(fā)生光電效應(yīng)時，增大入射光的頻率，單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)增多 D．光照在某金屬表面，不發(fā)生光電效應(yīng)時，只要增加入射光的強度，就會發(fā)生光電效應(yīng) 解析：選B　光電效應(yīng)存在極限頻率，只有入射光的頻率高于金屬的極限頻率時才能發(fā)生光電效應(yīng)，選項A錯誤；由實驗現(xiàn)象可知，當(dāng)發(fā)生光電效應(yīng)時，入射光的強度越強，飽和電流越大，單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)

2、就越多，選項B正確；增大入射光的頻率，會增大光電子的最大初動能，但不會改變單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)，選項C錯誤；光照在某金屬表面，不發(fā)生光電效應(yīng)，說明入射光的頻率低于該金屬的極限頻率，由實驗現(xiàn)象可知，即使再增加入射光的強度，也不能發(fā)生光電效應(yīng)，選項D錯誤。 2．[考查愛因斯坦光電效應(yīng)方程] [多選]某同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置來研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。某單色光照射光電管的陰極K時，會發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象。閉合開關(guān)S，在陽極A和陰極K之間加反向電壓，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片逐漸增大電壓，直至電流計中的電流剛好為零，此時電壓表顯示的電壓值U稱為遏止電壓。根據(jù)遏止電壓，可以計算出光電子的最大初動能Ekm。

3、現(xiàn)分別用頻率為ν1和ν2的單色光照射陰極K，測到的遏止電壓分別為U1和U2，設(shè)光電子質(zhì)量為m，電荷量為e，下列說法正確的是(　　) A．頻率為ν1的單色光照射陰極K時光電子的最大初速度為v1m＝ B．陰極K金屬的逸出功為W0＝hν1－eU1 C．普朗克常量h＝ D．陰極K金屬的極限頻率為νc＝ 解析：選ABC　當(dāng)加上遏止電壓U1時，有mv1m2＝eU1，所以v1m＝ ，選項A正確；聯(lián)立mv1m2＝eU1和mv1m2＝hν1－W0，可得W0＝hν1－eU1　①，選項B正確；當(dāng)用頻率為ν2的光照射時，同理有W0＝hν2－eU2　②，聯(lián)立①②兩式可得普朗克常量h＝，選項C正確；當(dāng)用頻率等

4、于極限頻率的光照射陰極K時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為零，則由光電效應(yīng)方程可得hνc－W0＝0，又因為h＝，W0＝hν1－eU1，聯(lián)立可得νc＝，選項D錯誤。 3．[考查光電效應(yīng)圖像] [多選]用如圖甲所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。閉合開關(guān)S，用頻率為ν的光照射光電管時發(fā)生了光電效應(yīng)。圖乙是該光電管發(fā)生光電效應(yīng)時光電子的最大初動能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖像，圖線與橫軸的交點坐標(biāo)為(a,0)，與縱軸的交點坐標(biāo)為(0，－b)，下列說法正確的是(　　) A．普朗克常量為h＝ B．?dāng)嚅_開關(guān)S后，電流表G的示數(shù)不為零 C．僅增加照射光的強度，光電子的最大初動能將增大 D．保持照射光強度不

5、變，僅提高照射光頻率，電流表G的示數(shù)保持不變 解析：選AB　由公式Ek＝hν－W0，可知圖線的斜率為普朗克常量，即h＝，故A正確；斷開開關(guān)S后，初動能大的光電子，也可能到達陽極，所以電流表G的示數(shù)不為零，故B正確；只有增大入射光的頻率，才能增大光電子的最大初動能，與光的強度無關(guān)，故C錯誤；保持照射光強度不變，僅提高照射光頻率，單個光子的能量增大，而光的強度不變，那么光子數(shù)一定減少，發(fā)出的光電子數(shù)也減少，電流表G的示數(shù)要減小，故D錯誤。 4．[考查對波粒二象性的理解] [多選]關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性，下列說法正確的是(　　) A．不僅光子具有波粒二象性，一切運動的微粒都具有波粒二象性 B

6、．運動的微觀粒子與光子一樣，當(dāng)它們通過一個小孔時，都沒有特定的運動軌道 C．波動性和粒子性，在宏觀現(xiàn)象中是矛盾的、對立的，但在微觀高速運動的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的 D．實物的運動有特定的軌道，所以實物不具有波粒二象性 解析：選ABC　由德布羅意波可知A、C正確；運動的微觀粒子，達到的位置具有隨機性，而沒有特定的運動軌道，B正確；由德布羅意理論知，宏觀物體的德布羅意波的波長太小，實際很難觀察到波動性，不是不具有波粒二象性，D錯誤。 考點二 原子結(jié)構(gòu)與波爾理論 5.[考查對玻爾理論的理解] [多選]氫原子的核外電子由離原子核較遠的軌道躍遷到離原子核較近的軌道上，下列說法正確的是(　　) A

7、．核外電子受力變小 B．原子的能量減少 C．氫原子要吸收一定頻率的光子 D．氫原子要放出一定頻率的光子 解析：選BD　根據(jù)F＝k得，軌道半徑減小，則核外電子受力變大，故A錯誤；核外電子由離原子核較遠軌道躍遷到離原子核較近軌道，原子能量減少，故B正確；因為原子能量減少，可知氫原子放出一定頻率的光子，故C錯誤，D正確。 6．[考查氫原子能級躍遷理論]如圖所示為氫原子的部分能級圖，以下判斷正確的是(　　) A．處于n＝3能級的氫原子可以吸收任意頻率的光子 B．欲使處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)，可用12.09 eV的光子照射 C．一個氫原子從n＝4的能級躍遷到基態(tài)時，最多可以輻射出6種不同頻

8、率的光子 D．用從n＝2能級躍遷到n＝1能級輻射出的光照射金屬鉑(逸出功為6.34 eV)時不能發(fā)生光電效應(yīng) 解析：選B　要使n＝3能級的氫原子發(fā)生躍遷，吸收的光子能量必須等于兩能級間的能級差，或大于1.51 eV能量的任意頻率的光子，故A錯誤；根據(jù)玻爾理論，用12.09 eV的光子照射時，吸收光子后氫原子的能量為12.09 eV＋(－13.6) eV＝－1.51 eV，所以能從基態(tài)發(fā)生躍遷，躍遷到第3能級，故B正確；一個氫原子從n＝4的能級躍遷到基態(tài)時，最多可以輻射出3種不同頻率的光子，故C錯誤；從n＝2能級躍遷到n＝1能級輻射出的光子的能量E＝E2－E1＝－3.4 eV－(－13.6)

9、 eV＝10.2 eV＞6.34 eV，故可以發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯誤。 考點三 原子核及其衰變 7.[考查三種射線的特征] 某一放射性物質(zhì)發(fā)生衰變時放出α、β、γ三種射線，讓這三種射線進入磁場，運動情況如圖所示，下列說法正確的是(　　) A．該放射性物質(zhì)的半衰期隨溫度的升高會增大 B．射線C中的粒子是原子核的重要組成部分 C．射線A中的粒子一定帶正電 D．射線B中的粒子的穿透性最弱 解析：選C　半衰期由原子核本身決定，與外界因素?zé)o關(guān)，故A錯誤；由題圖可知射線C中的粒子為電子，而原子核帶正電，故B錯誤；由左手定則可知，射線A中的粒子一定帶正電，故C正確；射線

10、B為γ射線，穿透性最強，故D錯誤。 8．[考查α、β衰變次數(shù)的計算] 在一個U原子核衰變?yōu)橐粋€Pb原子核的過程中，發(fā)生β衰變的次數(shù)為(　　) A．6次　　　　　　　　　 B．10次 C．22次 D．32次 解析：選A　一個U原子核衰變?yōu)橐粋€Pb原子核的過程中，發(fā)生α衰變的次數(shù)為(238－206)÷4＝8次，發(fā)生β衰變的次數(shù)為2×8－(92－82)＝6次，選項A正確。 9．[考查對半衰期的理解與計算] 14C是碳的一種半衰期為5 730年的放射性同位素，2010年2月科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了曹操墓，若考古工作者探測到其棺木中14C的含量約為原來的，則該古木死亡的時間距今大約為 (　　)

11、A．22 900年 B．11 400年 C．5 700年 D．1 900年 解析：選D　假設(shè)古木死亡時14C的質(zhì)量為m0，現(xiàn)在的質(zhì)量為m，從古木死亡到現(xiàn)在所含14C經(jīng)過了n個半衰期，由題意可知：＝n＝，所以n＝，即古木死亡的時間距今約為5 730×年＝1 910年，D正確。 10．[考查原子核的人工轉(zhuǎn)變] [多選]盧瑟福通過用α粒子(He)轟擊氮核(N)的實驗，首次實現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，則下列有關(guān)的說法中正確的是(　　) A．該核反應(yīng)的方程為 B．通過此實驗發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子 C．原子核在人工轉(zhuǎn)變的過程中，電荷數(shù)可以不守恒 D．在此實驗中，核子反應(yīng)前的總質(zhì)量一定等于反應(yīng)后的

12、總質(zhì)量 解析：選AB　由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，即可寫出核反應(yīng)方程：，選項A正確；在這個核反應(yīng)中產(chǎn)生了質(zhì)子，選項B正確；在原子核的人工轉(zhuǎn)變過程中，其電荷數(shù)守恒，選項C錯誤；由于在核反應(yīng)中是質(zhì)量數(shù)守恒，而非質(zhì)量守恒，故選項D錯誤。 11．[考查物理學(xué)史] 關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識歷程，下列說法正確的有(　　) A．湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后猜想出原子內(nèi)的正電荷集中在很小的核內(nèi) B．α粒子散射實驗中少數(shù)α粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù) C．盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型能夠很好地解釋光譜的分立特征和原子的穩(wěn)定性 D．玻爾原子理論無法解釋較復(fù)雜原子的光譜現(xiàn)象，說明玻爾提出的原子定態(tài)

13、概念是錯誤的 解析：選B　湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后，猜想出原子內(nèi)的正電荷均勻分布在原子內(nèi)，提出了棗糕式原子模型，故A錯誤；盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗中少數(shù)α粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，故B正確；盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型，無法解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征，故C錯誤；玻爾原子理論無法解釋較復(fù)雜原子的光譜現(xiàn)象，由于原子是穩(wěn)定的，故玻爾提出的原子定態(tài)概念是正確的，故D錯誤。 考點四 愛因斯坦質(zhì)能方程　核能的計算 12.[考查核反應(yīng)類型] 對下列各原子核變化的方程，表述正確的是(　　) A.H＋H→He＋n是核聚變反應(yīng) B.H＋H→He＋n是α衰變 C.Se→Kr＋2e

14、是核裂變反應(yīng) D.U＋n→Xe＋Sr＋2n是β衰變 解析：選A　H＋H→He＋n，屬于核聚變反應(yīng)，A正確，B錯誤；Se→Kr＋2e是β衰變，C錯誤；U＋n→Xe＋Sr＋2n是核裂變反應(yīng)，D錯誤。 13．[考查核反應(yīng)方程、質(zhì)能方程的應(yīng)用] 在核反應(yīng)方程H＋H→He＋X中，已知H的質(zhì)量為2.013 6 u，H的質(zhì)量為3.018 0 u，He的質(zhì)量為4.002 6 u，X的質(zhì)量為1.008 7 u。則下列說法中正確是(　　) A．X是中子，該反應(yīng)釋放能量 B．X是質(zhì)子，該反應(yīng)釋放能量 C．X是中子，該反應(yīng)吸收能量 D．X是質(zhì)子，該反應(yīng)吸收能量 解析：選A　根據(jù)核反應(yīng)方程質(zhì)量數(shù)和核電

15、荷數(shù)守恒得：X的質(zhì)量數(shù)為1，核電荷數(shù)為0，所以X是中子；反應(yīng)前質(zhì)量為2.013 6 u＋3.018 0 u＝5.031 6 u，反應(yīng)后質(zhì)量為4.002 6 u＋1.008 7 u＝5.011 3 u，即得核反應(yīng)后質(zhì)量虧損，所以該反應(yīng)釋放能量。故A正確。 14．[考查重核裂變反應(yīng)] [多選]核電站中采用反應(yīng)堆使重核裂變，將釋放出的巨大能量轉(zhuǎn)換成電能。反應(yīng)堆中一種可能的核反應(yīng)方程式是U＋n→Nd＋Zr＋x＋y，設(shè)U核質(zhì)量為m1，中子質(zhì)量為m2，Nd核質(zhì)量為m3，Zr核質(zhì)量為m4，x質(zhì)量為m5，y質(zhì)量為m6，那么，在所給的核反應(yīng)中(　　) A．x可能是3H，y可能是11e B．x可能是3n，

16、y可能是8e C．釋放的核能為(m1＋m2－m3－m4－m5－m6)c2 D．釋放的核能為(m3＋m4＋m5＋m6－m1－m2)c2 解析：選BC　根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，若x是3H，y是11e，則質(zhì)量數(shù)不守恒，若x是3n，y是8e，則滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，故A錯誤、B正確；根據(jù)能量轉(zhuǎn)化可知反應(yīng)前的質(zhì)量大于反應(yīng)后的質(zhì)量，因為反應(yīng)時一部分質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量釋放出去了，故C正確、D錯誤。 15．[考查輕核聚變反應(yīng)] [多選]太陽能量的來源是輕核的聚變，太陽中存在的主要元素是氫，核聚變反應(yīng)可以看作是4個氫核(H)結(jié)合成1個氦核同時放出2個正電子。下表中列出了部分粒子的質(zhì)量 粒子名稱 質(zhì)子

17、 (p) α粒子 正電子(e) 中子(n) 質(zhì)量/u 1.007 3 4.001 5 0.000 55 1.008 7 以下說法正確的是(　　) A．核反應(yīng)方程為4H→He＋2e B．4個氫核結(jié)合成1個氦核時的質(zhì)量虧損約為0.026 6 kg C．4個氫核結(jié)合成1個氦核時的質(zhì)量虧損約為4.43×10－29 kg D．聚變反應(yīng)過程中釋放的能量約為4.0×10－12 J 解析：選ACD　由核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)守恒及電荷數(shù)守恒得4H→He＋2e，故A正確。反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為Δm＝4mp－mα－2me＝(4×1.007 3－4.001 5－2×0.000 55)u＝0.026

18、6 u＝4.43×10－29 kg，故C正確，B錯誤。由質(zhì)能方程得ΔE＝Δmc2＝4.43×10－29×(3×108)2 J≈4.0×10－12 J，故D正確。 釋疑4大考點 考點一　光電效應(yīng)及其規(guī)律 高考對光電效應(yīng)及其規(guī)律的考查經(jīng)常從三個方面進行，即光電效應(yīng)的實驗規(guī)律、愛因斯坦對光電效應(yīng)現(xiàn)象的解釋、光電效應(yīng)方程的應(yīng)用及其圖像。對于光電效應(yīng)現(xiàn)象的解釋問題，要注意飽和電流、遏止電壓和截止頻率產(chǎn)生的原因；對于光電效應(yīng)方程及其應(yīng)用問題，則要注意如何根據(jù)光電效應(yīng)方程求解金屬的逸出功W、截止頻率ν以及普朗克常量h等。建議對本考點多加關(guān)注。 (一)理清知識體系 (二)深化規(guī)律內(nèi)涵

19、1．理解光電效應(yīng)現(xiàn)象。如診斷卷第1題，光電效應(yīng)存在極限頻率，發(fā)生光電效應(yīng)時，增大入射光的強度，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)將增加，但不會增大光電子的最大初動能；只有增大入射光的頻率，才會增大光電子的最大初動能。 2．掌握光電效應(yīng)現(xiàn)象的兩個重要關(guān)系 (1)遏止電壓Uc與入射光頻率ν、逸出功W0間的關(guān)系：Uc＝ν－； (2)截止頻率νc與逸出功W0的關(guān)系：hνc＝W0，據(jù)此求出截止頻率νc。 在分析診斷卷第2題應(yīng)明確以下兩點：①當(dāng)加上遏止電壓時，具有最大初動能的光電子剛好到達陽極A，此時光電子克服電場力做的功剛好等于光電子的最大初動能；②當(dāng)用頻率等于極限頻率的光照射陰極K時，光電子的最大初動能

20、為零。 3．Ek-ν圖線是一條傾斜直線，但不過原點，其與橫軸、縱軸交點的坐標(biāo)值(絕對值)分別表示極限頻率和金屬逸出功。如診斷卷第3題，由題圖可知，W0＝b，νc＝a，由W0＝hνc可得h＝，A正確。 [題點全練] 1．[多選](2018·濰坊二模)2017年度中國10項重大科學(xué)進展中，位列榜首的是實現(xiàn)千公里級量子糾纏和密鑰分發(fā)，創(chuàng)新性地突破了多項國際領(lǐng)先的關(guān)鍵技術(shù)。下列與量子理論有關(guān)的說法正確的是(　　) A．德布羅意首先提出了量子理論 B．玻爾在研究氫原子結(jié)構(gòu)時引入了量子理論 C．愛因斯坦認(rèn)為光子能量是量子化的，光子能量E＝hν D．根據(jù)量子理論，增大光的照射強度光電子的最大初

21、動能增加 解析：選BC　普朗克首先提出了量子理論，選項A錯誤；玻爾在研究氫原子結(jié)構(gòu)時引入了量子理論，成功揭示了氫原子光譜，選項B正確；愛因斯坦認(rèn)為光子能量是量子化的，光子能量E＝hν，選項C正確；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)理論，增大光的頻率光電子的最大初動能增加，選項D錯誤。 2．(2018·新鄉(xiāng)模擬)如圖甲所示，用頻率為ν0的光照射某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，測出光電流i隨電壓表示數(shù)U的變化圖像如圖乙所示，已知普朗克常量為h，光電子帶電荷量為e。下列說法中正確的是(　　) A．入射光越強，光電子的能量越高 B．光電子的最大初動能為hν0 C．該金屬的逸出功為hν0—eUc D．用頻率為的

22、光照射該金屬時不可能發(fā)生光電效應(yīng) 解析：選C　根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律可知，入射光的頻率越大，則逸出光電子的能量越大，與光強無關(guān)，選項A錯誤；根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律，光電子的最大初動能為Ekm＝hν0－W逸出功，選項B錯誤；由題圖乙可知Ekm＝eUc，則該金屬的逸出功為hν0－eUc，選項C正確；頻率為的光的能量為hν＝eUc，當(dāng)大于金屬的逸出功(hν0－eUc)時，同樣可發(fā)生光電效應(yīng)，選項D錯誤。 3.(2019屆高三·宜昌第二次聯(lián)考)愛因斯坦提出了光量子概念并成功地解釋光電效應(yīng)的規(guī)律而獲得1921年的諾貝爾物理學(xué)獎。某種金屬逸出光電子的最大初動能Ekm與入射光頻率ν的關(guān)系如圖所示，其中ν0為極限

23、頻率。從圖中可以確定的是(　　) A．當(dāng)入射光頻率ν<ν0時，會逸出光電子 B．該金屬的逸出功與入射光頻率ν有關(guān) C．最大初動能Ekm與入射光強度成正比 D．圖中直線的斜率為普朗克常量h 解析：選D　要有光電子逸出，則光電子的最大初動能Ekm＞0，即只有入射光的頻率大于金屬的極限頻率時才會有光電子逸出，故A錯誤。金屬的逸出功是由金屬自身決定的，與入射光頻率無關(guān)，其大小W＝hν0，故B錯誤。根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W，可知光電子的最大初動能Ekm與入射光的強度無關(guān)，但入射光越強，光電流越大，只要入射光的頻率不變，則光電子的最大初動能不變，故C錯誤。根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程

24、Ekm＝hν－W，可知：＝h，故D正確。 考點二　原子結(jié)構(gòu)與玻爾理論 本考點是對原子結(jié)構(gòu)模型及原子光譜問題的考查，題型為選擇題，難度一般，主要考查考生的理解和分析能力。建議考生自學(xué)為主。 (一)理清知識體系 (二)掌握解題思路 1．按照玻爾的氫原子模型，電子在各軌道上穩(wěn)定運動時，有＝m，可得mv2＝，可知，氫原子的核外電子向靠近原子核的軌道躍遷時，電子動能增大，庫侖力增大，庫侖力做正功，系統(tǒng)電勢能減少，原子能量減少。如診斷卷第5題，由以上理論可知，B、D正確。 2．一群處于較高能級n的氫原子向低能級躍遷時，釋放出的譜線條數(shù)為C，而一個處于較高能級n的氫原子向低能級躍遷時，釋放出

25、的光譜線條數(shù)最多為n－1。氫原子在能級之間發(fā)生躍遷時，吸收或放出的光子頻率是某些特定值，但使處于某能級的氫原子發(fā)生電離，吸收的能量或光子的頻率可以是高于某一特定值的任意值。如診斷卷第6題。 [題點全練] 1．(2018·四川綿陽三診)氫原子處于量子數(shù)n＝2的激發(fā)態(tài)時能量E2＝－3.4 eV，則(　　) A．輻射出一個能量為3.4 eV的光子后躍遷到基態(tài) B．輻射出一個能量為10.2 eV的光子后躍遷到基態(tài) C．用光子能量為3.4 eV的光照射后將躍遷到n＝3的激發(fā)態(tài) D．用光子能量為13.6 eV的光照射后將躍遷到n＝3的激發(fā)態(tài) 解析：選B　氫原子處于量子數(shù)n＝1的基態(tài)時能量E1

26、＝－13.6 eV，處于量子數(shù)n＝2的激發(fā)態(tài)時能量E2＝－3.4 eV，則輻射出一個能量為－3.4 eV－(－13.6 eV)＝10.2 eV的光子后躍遷到基態(tài)，選項B正確，A錯誤；n＝3的激發(fā)態(tài)時能量E3＝－1.51 eV，則用光子能量為－1.51 eV－(－3.4 eV)＝1.89 eV的光照射后將躍遷到n＝3的激發(fā)態(tài)，選項C錯誤；用光子能量為13.6 eV的光照射后將使氫原子電離，選項D錯誤。 2.(2019屆高三·青島模擬)如圖為氫原子的能級圖，已知可見光光子的能量范圍為1.62～3.11 eV，金屬鈉的逸出功是2.25 eV，現(xiàn)有大量處于n＝4能級的氫原子。下列說法正確的是(　　)

27、 A．氫原子躍遷時最多可發(fā)出6種可見光 B．氫原子躍遷時發(fā)出的可見光均能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng) C．氫原子躍遷時發(fā)出的可見光使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)得到光電子的最大初動能為0.3 eV D．氫原子躍遷時發(fā)出的可見光使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)得到光電子的最大初動能為10.98 eV 解析：選C　根據(jù)C＝6知，大量處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，可能發(fā)出6種不同頻率的光子，因為可見光的光子能量范圍為1.62~3.11 eV，滿足此范圍的有：n＝4到n＝2，n＝3到n＝2，所以氫原子躍遷時最多可發(fā)出2種可見光，故A錯誤；氫原子從n＝4能級向n＝2能級躍遷時，輻射的光子能量為－0.85 eV－(－

28、3.4 eV)＝2.55 eV，從n＝3能級向n＝2能級躍遷時，輻射的光子能量為－1.51 eV－(－3.4 eV)＝1.89 eV＜2.25 eV，故B錯誤；根據(jù)Ek＝hν－W0，氫原子躍遷時發(fā)出的可見光使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)得到光電子的最大初動能為Ek＝2.55 eV－2.25 eV＝0.3 eV，故C正確，D錯誤。 3．原子從一個能級躍遷到一個較低的能級時，有可能不發(fā)射光子。例如在某種條件下，鉻原子的n＝2能級上的電子躍遷到n＝1能級上時并不發(fā)射光子，而是將相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)交給n＝4能級上的電子，使之脫離原子，這一現(xiàn)象叫作俄歇效應(yīng)，以這種方式脫離了原子的電子叫作俄歇電子，已知鉻原子的能級公式

29、可簡化表示為En＝－，式中n＝1,2,3，…表示不能同級，A是正的已知常數(shù)，上述俄歇電子的動能是(　　) A.A　　　　　　　　　 B.A C.A D.A 解析：選A　由題意可知鉻原子n＝1能級能量為E1＝－A，n＝2能級能量為E2＝－，從n＝2能級躍遷到n＝1能級釋放的能量為ΔE＝E2－E1＝，n＝4能級能量為E4＝－，電離需要能量為E＝0－E4＝，所以電子從n＝4能級電離后的動能為Ek＝ΔE－E＝－＝，故B、C、D錯誤，A正確。 4.1995年科學(xué)家“制成”了反氫原子，它是由一個反質(zhì)子和一個圍繞它運動的正電子組成，反質(zhì)子和質(zhì)子有相同的質(zhì)量，帶有等量異種電荷。反氫原子和氫原子有相

30、同的能級分布，氫原子能級如圖所示，則下列說法中正確的是(　　) A．反氫原子光譜與氫原子光譜不相同 B．基態(tài)反氫原子的電離能為13.6 eV C．基態(tài)反氫原子能吸收11 eV的光子而發(fā)生躍遷 D．大量處于n＝4能級的反氫原子向低能級躍遷時，從n＝2能級躍遷到基態(tài)輻射的光子的波長最短 解析：選B　反氫原子和氫原子有相同的能級分布，故反氫原子光譜與氫原子光譜相同，A錯；基態(tài)反氫原子的電離能為13.6 eV，只有大于等于13.6 eV的能量的光子才可以使反氫原子電離，B對；基態(tài)反氫原子發(fā)生躍遷時，只能吸收能量等于兩個能級的能量差的光子，C錯；在反氫原子譜線中，從n＝4能級躍遷到基態(tài)輻射的光

31、子的能量最大，頻率最大，波長最短，D錯。 考點三　 原子核及其衰變 本考點?？荚雍甩了プ兒挺滤プ兊囊?guī)律、三種射線的特性及半衰期問題的有關(guān)計算，多以選擇題的形式命題，難度一般，考生只要記憶并理解相關(guān)知識，再做一些對應(yīng)練習(xí)，便可輕松應(yīng)對。建議考生適當(dāng)關(guān)注即可。 (一)理清知識體系 (二)辨析兩類問題 1．α粒子、β粒子、γ射線粒子分別為He、e、光子，它們的組成不同，特性不同，在電場、磁場中的偏轉(zhuǎn)規(guī)律也不同。如診斷卷第7題，射線C中的粒子受洛倫茲力向右，由左手定則可判斷其帶負電，應(yīng)為β射線，但它不是原子核的組成部分。 2．α衰變和β衰變次數(shù)的確定方法：由于β衰變不改變質(zhì)量

32、數(shù)，故可以先由質(zhì)量數(shù)改變確定α衰變的次數(shù)，再根據(jù)電荷數(shù)守恒確定β衰變的次數(shù)。如診斷卷第8題，α衰變的次數(shù)m＝＝8，由92－2×8＋n＝82可得β衰變次數(shù)n＝6，故A正確。 [題點全練] 1．(2018·貴州凱里一中模擬)居里夫婦和貝可勒爾由于對放射性的研究而一起獲得1903年的諾貝爾物理學(xué)獎，下列關(guān)于放射性的敘述，正確的是(　　) A．自然界中只有原子序數(shù)大于83的元素才具有放射性 B．三種天然放射線中，電離能力和穿透能力最強的是α射線 C.U→X＋He發(fā)生α衰變的產(chǎn)物X由90個質(zhì)子和144個中子組成 D．放射性元素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件有關(guān) 解析：選C　原子序數(shù)

33、大于83的元素都具有放射性，小于83的個別元素也具有放射性，故A錯誤；α射線的穿透能力最弱，電離能力最強，γ射線的穿透能力最強，電離能力最弱，故B錯誤；根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒得，產(chǎn)物X為X，則質(zhì)子數(shù)為90個，中子數(shù)為234－90＝144個，故C正確；放射性元素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān)，故D錯誤。 2．(2018·煙臺模擬)2018年3月1日起正式實施國家環(huán)境保護新標(biāo)準(zhǔn)，新標(biāo)準(zhǔn)高度重視對進口廢物放射性污染控制，放射性元素釙Po發(fā)生衰變時，會產(chǎn)生He和一種未知粒子，并放出γ射線，其核反應(yīng)方程為Po→X＋He＋γ。下列說法正確的是(　　) A．這種核反應(yīng)叫β衰變，He的穿透能力

34、比γ射線強 B．核反應(yīng)方程Po→X＋He＋γ中的Y＝206，X的中子個數(shù)為124 C．半衰期表示放射性元素衰變的快慢，它和外界的溫度、壓強有關(guān) D．核衰變時放出的射線都是由帶電粒子所組成的 解析：選B　這種核反應(yīng)叫α衰變，He的穿透能力比γ射線弱，故A錯誤；核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)守恒以及核電荷數(shù)守恒，Y＝210－4＝206，X的中子數(shù)為206－82＝124，故B正確；半衰期表示放射性元素衰變的快慢，它和外界的溫度、壓強無關(guān)，故C錯誤；γ射線屬于高速光子流，不帶電，故D錯誤。 3．[多選](2018·哈爾濱六中模擬)氚核發(fā)生β衰變過程中除了產(chǎn)生β粒子和新核外，還會放出不帶電且?guī)缀鯖]有靜止

35、質(zhì)量的反中微子e。某次云室中靜止的氚核發(fā)生β衰變后，產(chǎn)生的反中微子和β粒子的運動方向在一條直線上，設(shè)反中微子的動量為p1，β粒子的動量為p2，則(　　) A．上述核反應(yīng)方程為H→e＋He＋e B．氚核內(nèi)部某個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時放出β粒子 C．β粒子在云室中穿過會留下清晰的徑跡，體現(xiàn)出實物粒子的波動性 D．產(chǎn)生新核的動量為－p1－p2 解析：選ABD　根據(jù)質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒，則氚發(fā)生β衰變的衰變方程為H→e＋He＋e，A正確；β衰變的實質(zhì)是原子核中的一個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子，電子釋放出來，B正確；β粒子在云室中穿過時，能使里面的氣體電離，從而留下清晰的徑跡，與波動性無關(guān)，C錯誤；

36、衰變過程中動量守恒，0＝p1＋p2＋p，所以新核的動量為p＝－p1－p2，D正確。 4.在勻強磁場中，一個原來靜止的原子核，由于放出一個α粒子，結(jié)果得到一張兩個相切圓的徑跡照片(如圖所示)，今測得兩個相切圓半徑之比r1∶r2＝1∶44。 (1)圖中哪一個圓是α粒子的徑跡？(說明理由) (2)這個原子核原來所含的質(zhì)子數(shù)是多少？ 解析：(1)因為動量守恒，所以軌道半徑與粒子的電荷量成反比，所以圓軌道2是α粒子的徑跡，圓軌道1是新生核的徑跡，兩者電性相同，運動方向相反。 (2)設(shè)衰變后新生核的電荷量為q1，α粒子的電荷量為q2＝2e，它們的質(zhì)量分別為m1和m2，衰變后的速度分別為v1和v2

37、，所以原來原子核的電荷量q＝q1＋q2。 粒子做圓周運動，洛倫茲力提供向心力 qvB＝m，解得 r＝ 則＝＝， 又由于衰變過程中遵循動量守恒定律，則 m1v1＝m2v2， 聯(lián)立解得q＝90e 即這個原子核原來所含的質(zhì)子數(shù)為90。 答案：(1)圓軌道2是α粒子的徑跡，理由見解析　(2)90 考點四　愛因斯坦質(zhì)能方程　核能的計算 本考點?？己朔磻?yīng)方程的書寫、分類及核能的計算問題，多以選擇題的形式出現(xiàn)，若與動量守恒定律或能量守恒定律相交匯，也可以計算題的形式出現(xiàn)，難度中等偏上。需要考生學(xué)會靈活變通。 (一)理清知識體系 (二)掌握兩種技能 1．核反應(yīng)方程的書寫與

38、分類 (1)必須遵循的兩個規(guī)律：質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒。由此可以確定具體的反應(yīng)物或生成物。 (2)必須熟記基本粒子的符號：如質(zhì)子(H)、中子(n)、α粒子(He)、β粒子(e)、正電子(e)、氘核(H)、氚核(H)等。 (3)并不是生成物中有He的就為α衰變，有e的就為β衰變，如診斷卷第12題，H＋H→He＋n為輕核聚變，而不是α衰變，A正確，B錯誤。 2．核能的理解與計算 (1)比結(jié)合能越大，原子核結(jié)合的越牢固。 (2)到目前為止，核能發(fā)電還只停留在利用裂變核能發(fā)電。 (3)核能的計算方法： ①根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，用核反應(yīng)的質(zhì)量虧損的千克數(shù)乘以真空中光速c的平方，即ΔE＝Δ

39、mc2(J)。 ②根據(jù)1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5兆電子伏(MeV)能量，用核反應(yīng)的質(zhì)量虧損的原子質(zhì)量單位數(shù)乘以931.5 MeV，即ΔE＝Δm×931.5(MeV)。 ③如果核反應(yīng)時釋放的核能是以動能形式呈現(xiàn)，則核反應(yīng)過程中系統(tǒng)動能的增量即為釋放的核能。 如診斷卷第15題，粒子質(zhì)量單位為u，但給出1 u＝×10－26 kg后，Δm的單位可用“kg”，ΔE的單位可用“J”。 [題點全練] 1.(2019屆高三·運城四校聯(lián)考)我國自主研發(fā)制造的國際熱核聚變核心部件在國際上率先通過權(quán)威機構(gòu)認(rèn)證，這是我國對國際熱核聚變項目的重大貢獻。下列核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是(　

40、　) A.H＋H→He＋n B.N＋He→O＋H C.He＋Al→P＋n D.U＋n→Ba＋Kr＋3n 解析：選A　A項反應(yīng)是聚變反應(yīng)；B和C項反應(yīng)是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程；D項反應(yīng)是重核裂變反應(yīng)；故選A。 2．[多選](2018·惠州模擬)對核反應(yīng)方程H＋H→He＋X，下列說法中正確的是(　　) A.H和H是兩種不同元素的原子核 B．X是中子 C．這個反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒，但質(zhì)量一定有虧損 D．這個反應(yīng)既是核聚變反應(yīng)，又是核裂變反應(yīng) 解析：選BC　H、H是氫元素的同位素的原子核，故選項A錯誤；根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可以知道，X是中子，故選項B正確；這個反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)

41、守恒，但質(zhì)量一定有虧損，是聚變反應(yīng)，放出能量，故選項C正確，D錯誤。 3．(2018·四川雅安三診)鈾原子核既可發(fā)生衰變，也可發(fā)生裂變。其衰變方程為U→Th＋X，裂變方程為U＋n→Y＋Kr＋3n，其中U、n、Y、Kr的質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4，光在真空中的傳播速度為c。下列敘述正確的是(　　) A.U發(fā)生的是β衰變 B．Y原子核中含有56個中子 C．若提高溫度，U的半衰期將會變小 D．裂變時釋放的能量為(m1－2m2－m3－m4)c2 解析：選D　根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，X為氦原子核，U發(fā)生的是α衰變，故A錯誤；根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，Y的質(zhì)量數(shù)：A＝235＋1

42、－89－3＝144，電荷數(shù)：Z＝92－36＝56，由原子核的組成特點可知，Y原子核中含有56個質(zhì)子，中子數(shù)為：144－56＝88個，故B錯誤；半衰期與溫度、壓強等外界因素?zé)o關(guān)，故C錯誤； 根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得，核裂變的過程中釋放能量：ΔE＝Δm·c2＝(m1－2m2－m3－m4)c2，故D正確。 4．[多選]原子核的比結(jié)合能隨質(zhì)量數(shù)的變化圖像如圖所示，根據(jù)該曲線，下列判斷正確的是(　　) A．中等質(zhì)量核的比結(jié)合能大，這些核較穩(wěn)定 B.H核比Li核更穩(wěn)定 C.U核裂變成兩個中等質(zhì)量的核時釋放能量 D.Kr核的比結(jié)合能比U核的大 解析：選ACD　由題圖可知，中等質(zhì)量的原子核的比結(jié)

43、合能最大，所以中等質(zhì)量的原子核最穩(wěn)定，故A正確。由題圖可知H核離中等質(zhì)量的原子核更遠，故H核比Li 核更不穩(wěn)定，故B錯誤；重核裂變成中等質(zhì)量的核，有質(zhì)量虧損，釋放能量，故C正確；由題圖可知，Kr核的比結(jié)合能比U核的大，故D正確。 一、高考真題集中演練——明規(guī)律 1．(2018·全國卷Ⅲ)1934年，約里奧—居里夫婦用α粒子轟擊鋁核Al，產(chǎn)生了第一個人工放射性核素X：α＋Al→n＋X。X的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為(　　) A．15和28　　　　　　　　　 B．15和30 C．16和30 D．17和31 解析：選B　將核反應(yīng)方程式改寫成He＋Al→n＋X，由電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒知，

44、X應(yīng)為X。 2．(2018·全國卷Ⅱ)用波長為300 nm的光照射鋅板，電子逸出鋅板表面的最大初動能為1.28×10－19 J。已知普朗克常量為6.63×10－34 J·s，真空中的光速為3.00×108 m·s－1。能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最低頻率約為(　　) A．1×1014 Hz B．8×1014 Hz C．2×1015 Hz D．8×1015 Hz 解析：選B　設(shè)單色光的最低頻率為ν0，由愛因斯坦光電效應(yīng)方程得Ek＝hν1－W,0＝hν0－W，又ν1＝，整理得ν0＝－，代入數(shù)據(jù)解得ν0≈8×1014 Hz。 3．(2017·全國卷Ⅱ)一靜止的鈾核放出一個α粒子衰變

45、成釷核，衰變方程為U→Th＋He。下列說法正確的是(　　) A．衰變后釷核的動能等于α粒子的動能 B．衰變后釷核的動量大小等于α粒子的動量大小 C．鈾核的半衰期等于其放出一個α粒子所經(jīng)歷的時間 D．衰變后α粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量 解析：選B　靜止的鈾核在衰變過程中遵循動量守恒，由于系統(tǒng)的總動量為零，因此衰變后產(chǎn)生的釷核和α粒子的動量等大反向，即pTh＝pα，B項正確；因此有＝，由于釷核和α粒子的質(zhì)量不等，因此衰變后釷核和α粒子的動能不等，A項錯誤；根據(jù)半衰期的定義可知，C項錯誤；由于衰變過程釋放能量，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知，衰變過程有質(zhì)量虧損，因此D項錯誤。 4

46、．(2017·全國卷Ⅰ)大科學(xué)工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來發(fā)電。氘核聚變反應(yīng)方程是：H＋H―→He＋n。已知H的質(zhì)量為2.013 6 u，He的質(zhì)量為3.015 0 u，n的質(zhì)量為1.008 7 u,1 u＝931 MeV/c2。氘核聚變反應(yīng)中釋放的核能約為(　　) A．3.7 MeV B．3.3 MeV C．2.7 MeV D．0.93 MeV 解析：選B　氘核聚變反應(yīng)的質(zhì)量虧損為Δm＝2×2.013 6 u－(3.015 0 u＋1.008 7 u)＝0.003 5 u，釋放的核能為ΔE＝Δmc2＝0.003 5×931 MeV/c2×c2≈3.3 Me

47、V，選項B正確。 二、名校模擬重點演練——知熱點 5．(2019屆高三·遼寧遼南聯(lián)考)某原子核的衰變過程為：XYP。則(　　) A．X的中子數(shù)比P的中子數(shù)少2 B．X的質(zhì)量數(shù)比P的質(zhì)量數(shù)多5 C．X的質(zhì)子數(shù)比P的質(zhì)子數(shù)多1 D．X的質(zhì)子數(shù)比P的質(zhì)子數(shù)少5 解析：選C　衰變方程式為XYP，從公式可以看出X的中子數(shù)比P的中子數(shù)多3個，故A錯誤；X的質(zhì)量數(shù)比P的質(zhì)量數(shù)多4個，故B錯誤；X的質(zhì)子數(shù)比P的質(zhì)子數(shù)多1個，故C正確，D錯誤。 6．(2018·煙臺模擬)下列說法正確的是(　　) A．結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定 B．光電效應(yīng)揭示了光具有波動性 C．氫原子從較高的激發(fā)態(tài)躍遷到較

48、低的激發(fā)態(tài)時，電子的動能減少，電勢能減少，原子的總能量減少 D．將放射性元素摻雜到其他穩(wěn)定元素中并大幅度降低其溫度，它的半衰期不發(fā)生改變 解析：選D　比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定，故A錯誤；光電效應(yīng)的規(guī)律只能用光子學(xué)說解釋，揭示了光具有粒子性，故B錯誤；氫原子從較高的激發(fā)態(tài)躍遷到較低的激發(fā)態(tài)時，釋放出光子，總能量減小，庫侖力做正功，電子的動能增大，電勢能減小，故C錯誤；放射性元素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和溫度無關(guān)，故D正確。 7．(2018·百校聯(lián)盟聯(lián)考)核反應(yīng)方程N＋H→C＋X＋ΔE中，N的質(zhì)量為m1、H的質(zhì)量為m2、C的質(zhì)量為m3、X的質(zhì)量為m4，光在真空中的速度為c，則下列判斷正

49、確的是(　　) A．X是He，ΔE＝(m1＋m2－m3－m4)c2 B．X是He，ΔE＝(m1＋m2－m3－m4)c2 C．X是He，ΔE＝(m3＋m4－m1－m2)c2 D．X是He，ΔE＝(m3＋m4－m1－m2)c2 解析：選B　根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得：N＋H→C＋He，則X是He，反應(yīng)中虧損的質(zhì)量為Δm＝m1＋m2－m3－m4，故釋放的能量ΔE＝Δmc2＝(m1＋m2－m3－m4)c2，故B正確。 8．(2018·東莞模擬)用中子(n)轟擊鋰核(Li)發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生氚核(H)和未知粒子并放出4.8 MeV的能量，已知1 MeV＝1.6×10－13 J。下列說法正確的

50、是(　　) A．未知粒子為α粒子 B．未知粒子為β粒子 C．反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為8.5×10－3 kg D．鋰核的結(jié)合能小于氚核的結(jié)合能 解析：選A　根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，未知粒子的質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為2，為α粒子，選項A正確，B錯誤；反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為Δm＝ kg≈8.5×10－30 kg，選項C錯誤；組成原子核的核子越多，它的結(jié)合能越高，選項D錯誤。 9．(2018·開封模擬)下列描繪兩種溫度下黑體輻射強度與頻率關(guān)系的圖中，符合黑體輻射實驗規(guī)律的是(　　) 解析：選B　根據(jù)黑體輻射實驗規(guī)律，黑體熱輻射的強度與波長的關(guān)系為：隨著溫度的升高，一方面，各種波長的輻射強度都有

51、增加，則各種頻率的輻射強度也都增加；另一方面，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，即向頻率較大的方向移動，只有B項符合黑體輻射實驗規(guī)律。 10．[多選](2018·貴州適應(yīng)考試)14C是碳元素的一種具有放射性的同位素，衰變方式為β衰變，其半衰期約為5 730年。已知一個14C原子核由6個質(zhì)子和8個中子組成。下列說法正確的是(　　) A．14C衰變后轉(zhuǎn)變?yōu)?4N B．14C衰變過程中發(fā)出的β射線是由核外電子電離產(chǎn)生的 C．14C原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，其半衰期不會發(fā)生改變 D．14C樣品經(jīng)歷3個半衰期后，樣品中14C的質(zhì)量只有原來的 解析：選AC　14C衰變方式為β衰變，則放出一個負電

52、子后，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加1，變?yōu)?4N，選項A正確；14C衰變過程中發(fā)出的β射線是由核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時放出的負電子，選項B錯誤；半衰期與化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，則14C原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，其半衰期不會發(fā)生改變，選項C正確；14C樣品經(jīng)歷3個半衰期后，樣品中14C的質(zhì)量只有原來的3＝，選項D錯誤。 11．[多選]如圖所示為氫原子的能級圖。大量處于基態(tài)的氫原子在一束光的照射下發(fā)生躍遷后能產(chǎn)生6條譜線，其中有3條可使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)。已知可見光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之間，下列有關(guān)描述正確的是(　　) A．氫原子的能級是分立的，6條譜線中有2條譜線在可見光范圍內(nèi) B．入射光束

53、中光子的能量為10.2 eV才能實現(xiàn)題中的躍遷情況 C．該金屬的逸出功小于2.55 eV D．若改用12.7 eV的電子撞擊氫原子使之躍遷后所輻射出的光也能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng) 解析：選AD　躍遷后能產(chǎn)生6條譜線，說明處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)到了第4能級，因此入射光束中光子的能量為E4－E1＝12.75 eV，從第4能級向低能級躍遷時其中有2條譜線在可見光范圍內(nèi)，又由能級圖知其能量是不連續(xù)的，是分立的，A項正確，B項錯誤；能發(fā)生光電效應(yīng)的3條譜線是從第4、3、2能級向基態(tài)躍遷產(chǎn)生的，其中能量最小的為E2－E1＝10.2 eV，而由第4能級向第2能級躍遷的能量為E4－E2＝2.55 eV，是

54、不能發(fā)生光電效應(yīng)的，表明該金屬的逸出功大于2.55 eV，小于10.2 eV，C項錯誤；因12.7 eV>10.2 eV，若用12.7 eV的電子撞擊氫原子，可將部分能量傳給氫原子使之躍遷，它在輻射時產(chǎn)生的光可使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故D項正確。 12．(2018·西安八校聯(lián)考)能源是社會發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展核能是解決能源問題的途徑之一，核能作為一種新能源在現(xiàn)代社會中已不可缺少，我國在完善核電安全基礎(chǔ)上將加大核電站建設(shè)規(guī)模。核泄漏中的钚(Pu)是一種具有放射性的超鈾元素，它可破壞細胞基因，提高罹患癌癥的風(fēng)險。已知钚的一種同位素Pu的半衰期為24 100年，其衰變方程為Pu→X＋He＋γ，下列有關(guān)說

55、法正確的是(　　) A．X原子核中含有92個中子 B．100個Pu經(jīng)過24 100年后一定還剩余50個 C．由于衰變時釋放巨大的能量，根據(jù)E＝mc2，衰變過程總質(zhì)量增加 D．衰變發(fā)出的γ射線是波長很短的光子，具有很強的穿透能力 解析：選D　由方程式可計算X原子核為U，原子核含質(zhì)子92個，中子143個，故A項錯誤；放射性元素的衰變規(guī)律是統(tǒng)計規(guī)律，對大量的原子核衰變才有意義，100個原子核過少，不一定在半衰期后只剩余一半，故B項錯誤；衰變時釋放巨大能量，即有能量損失，根據(jù)E＝mc2，應(yīng)有質(zhì)量虧損，總質(zhì)量減少，故C項錯誤；射線γ是光子流，穿透能力很強，能穿透幾厘米厚的鉛板，故D項正確。

56、13．(2018·衡水中學(xué)模擬)用圖甲所示的電路研究光電效應(yīng)中電子發(fā)射的情況與照射光的強弱、光的顏色(頻率)等物理量間的關(guān)系，電流計G測得的光電流I隨光電管兩端電壓U的變化如圖乙所示，則(　　) A．通過電流計G的電流方向由d到c B．電壓U增大，光電流I一定增大 C．用同頻率的光照射K極，光電子的最大初動能與光的強弱無關(guān) D．光電管兩端電壓U為零時一定不發(fā)生光電效應(yīng) 解析：選C　電流方向與逃逸出來的電子運動方向相反，所以通過電流計G的電流方向由c到d，故A錯誤；由題圖乙可知，當(dāng)U增大到一定程度后，光電流不再隨U的增大而增大(即達到飽和電流)，故B錯誤；用同頻率的光照射K極，根據(jù)

57、愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W，光電子的最大初動能與光的頻率有關(guān)，與光的強弱無關(guān)，故C正確；光電管兩端電壓U為零時，光電效應(yīng)照樣發(fā)生，故D錯誤。 14．[多選](2018·武漢質(zhì)檢)我國自主研發(fā)的釷基熔鹽是瞄準(zhǔn)未來20～30年后核能產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的第四代核反應(yīng)堆，是一種液態(tài)燃料堆，使用釷鈾核燃料循環(huán)，以氧化鹽為冷卻劑，將天然核燃料和可轉(zhuǎn)化核燃料熔融于高溫氯化鹽中，攜帶核燃料在反應(yīng)堆內(nèi)部和外部進行循環(huán)。釷232不能直接使用，需要俘獲一個中子后經(jīng)過2次β衰變轉(zhuǎn)化成鈾233再使用，鈾233的一種典型裂變方程是U＋n→Ba＋Kr＋3n。已知鈾233的結(jié)合能為E1、鋇142的結(jié)合能為E2、氪89的結(jié)

58、合能為E3，則(　　) A．鈾233比釷232少一個中子 B．鈾233、鋇142、氪89三個核中氪89的結(jié)合能最小，比結(jié)合能卻最大 C．鈾233、鋇142、氪89三個核中鈾233的結(jié)合能最大，比結(jié)合能也最大 D．鈾233的裂變反應(yīng)釋放的能量為ΔE＝E1－E2－E3 解析：選AB　設(shè)釷核的電荷數(shù)為a，則釷232俘獲一個中子后經(jīng)過2次β衰變轉(zhuǎn)化成鈾233，則a＝92－2＝90，則釷232中含有中子數(shù)為232－90＝142，鈾233含有中子數(shù)為233－92＝141，則鈾233比釷232少一個中子，選項A正確；鈾233、鋇142、氪89三個核中氪89質(zhì)量數(shù)最小，結(jié)合能最小，因核子數(shù)較小，則比

59、結(jié)合能卻最大，選項B正確，C錯誤；鈾233的裂變反應(yīng)中釋放的能量等于生成物的結(jié)合能減去反應(yīng)物的結(jié)合能，選項D錯誤。 15．正電子發(fā)射計算機斷層掃描(PET CT)，其原理是借助于示蹤劑(正電子放射線藥物)可以聚集到病變部位的特點來發(fā)現(xiàn)疾病的。PET CT常用核素氧15標(biāo)記，其半衰期僅有2分鐘。對含氧元素的物質(zhì)照射20 MeV～50 MeV的X射線，激發(fā)原子核邊緣的中子，可以產(chǎn)生氧15正電子核素。下列說法正確的是(　　) A．用30 MeV的X射線照射氧16時，生成氧15的同時釋放出中子 B．氧15發(fā)生正電子衰變時，生成的新核含有9個中子 C．經(jīng)過10分鐘，氧15的含量減小為原來的 D

60、．將氧15置于回旋加速器中，其半衰期可能發(fā)生變化 解析：選A　用30 MeV的X射線照射氧16時，生成氧15的同時釋放出中子，故A正確。氧15產(chǎn)生正電子衰變，O→e＋N，生成的新核有8個中子，故B錯誤。經(jīng)過10分鐘，即經(jīng)過5個半衰期，剩余氧15的含量m＝m05＝m0，故C錯誤。改變元素所處的物理環(huán)境和化學(xué)狀態(tài)，不改變半衰期，故D錯誤。 16．(2018·湖南師大附中大聯(lián)考)某靜止的原子核發(fā)生核反應(yīng)且釋放出能量Q。其方程為X→Y＋Z，并假設(shè)釋放的能量全都轉(zhuǎn)化為新核Y和Z的動能，其中Z的速度為v，以下結(jié)論正確的是(　　) A．Y原子核的速度大小為v B．Y原子核的動能是Z原子核的動能的倍 C．Y原子核和Z原子核的質(zhì)量之和比X原子核的質(zhì)量大(c為光速) D．Y和Z的結(jié)合能之和一定大于X的結(jié)合能 解析：選D　設(shè)Y原子核的速度大小為v′，由動量守恒有：0＝Dv′－Fv，所以v′＝v，所以A錯誤；Y原子核的動能為EkY＝v2，Z原子核的動能為EkZ＝Fv2，動能之比為，所以B錯誤；因為放出能量，有質(zhì)量虧損，所以Y原子核和Z原子核的質(zhì)量之和比X原子核的質(zhì)量小，結(jié)合能之和比X的大，故C錯誤，D正確。 23