2021新高考物理复习练习课件：专题十三　近代物理初步.pptx

1、考点考点1 1 光电效应、波粒二象性光电效应、波粒二象性 1.(2020浙江7月选考,5,3分)下列说法正确的是( ) A.质子的德布罗意波长与其动能成正比 B.天然放射的三种射线,穿透能力最强的是射线 C.光电效应实验中的截止频率与入射光的频率有关 D.电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性 答案答案 D 质子的波长=,故A选项错误。三种射线中射线的穿透能力最强,故B选项错误。金 属的截止频率决定于金属材料本身,与入射光的频率无关,故C选项错误。衍射现象是波特有的性 质,D选项正确。 h p 2.(2018课标,17,6分)用波长为300 nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能

2、为 1.2810-19 J。已知普朗克常量为6.6310-34 J s,真空中的光速为3.00108 m s-1。能使锌产生光 电效应的单色光的最低频率约为( ) A.11014 Hz B.81014 Hz C.21015 Hz D.81015 Hz 答案答案 B 本题考查光电效应规律。由光电效应方程得Ek=-W0,而能使锌产生光电效应的单色 光的最低频率0应满足h0=W0,联立得0=-=81014 Hz,故选项B正确。 hc c k E h 3.(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

3、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ab,则一定有Uab,则一定有EkaEkb C.若UaUb,则一定有Ekab,则一定有ha-Ekahb-Ekb 答案答案 BC 本题考查对光电效应方程、遏止电压的理解。光照射到同种金属上,同种金属的逸 出功相同。若ab,据Ek=h-W0可知,EkaEkb,则B项正确。由Ek=eU,可知UaUb,则A项错误。若Ua Ub,说明Ekaca,则三种光在三棱镜中的折射率nbncna,据此可判断通过棱镜后光的折射情况,C选 项正确,A、B、D项均错误。 解题关键解题关键 从图像中分析出三种光的频率关系,从而得出它们在三棱镜

4、中的折射率的大小关系。 以下为教师用书专用 2.(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100 nm(1 nm=10-9 m)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=6.610-34 J s,真空光速c=3108 m/s)( ) A.10-21 J B.10-18 J C.10-15 J D.10-1

5、2 J 答案答案 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极紫外波段的光 子能量,E=h=h=210-18 J,故选项B正确。 c 3.(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 答案答案 D 由a、b两光的干涉图样结合x=知,ab、nanb,由n=知vavb,A项错误。sin C=,故Ca2的能级跃迁

6、到n=2的能级时发出的光,它们在真空中的波长由长到短,可以判定 ( ) A.H对应的前后能级之差最小 B.同一介质对H的折射率最大 C.同一介质中H的传播速度最大 D.用H照射某一金属能发生光电效应,则H也一定能 答案答案 A 本题考查氢原子能级跃迁规律。由氢原子能级跃迁可知,=En-E2,H的波长最长,故 最小,对应能级差最小,选项A正确;同一介质对频率越大的光的折射率越大,波长越短,频率越大,故 同一介质对H的折射率最小而对H的折射率最大,选项B错误;由n=知,同一介质中H的传播速度 最小,选项C错误;H的频率大于H的频率,因此用H照射某一金属能发生光电效应,而H不一定能, 故选项D错误。

7、 hc hc c v 解题关键解题关键 熟练掌握氢原子能级跃迁产生光子的能量h=Em-En和光的频率或波长与折射率的 关系是解答该题的关键。 hc 5.(2018浙江11月选考,14,2分)(多选)处于较高能级的氢原子向较低能级跃迁时,能辐射出a、b两种 可见光,a光照射某金属表面时有光电子逸出,b光照射该金属表面时没有光电子逸出,则( ) A.以相同的入射角射向一平行玻璃砖,a光的侧移量小于b光的 B.垂直入射到同一单缝衍射装置,a光的衍射中央亮条纹宽度小于b光的 C.a光和b光的频率之比可能是20/27 D.a光子的动量大于b光子的 答案答案 BD 根据题意由光电效应方程可知a光频率大于b

8、光频率,玻璃砖对a光的折射率大于对b 光的折射率,b光的折射率较小,以相同角度斜射到同一玻璃砖透过平行表面后,b光的折射角较大, 所以b光侧移量小,即a光的侧移量大于b光的,A错误;频率越大,波长越小,通过同一单缝衍射装置 时,中央亮条纹宽度越小,B正确;a光的频率大,故频率之比不可能为,C错误;频率越大,波长越小, 即apb,D正确。 20 27 h p 6.(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.HHHen BNHeOH CHeAlPn DUnBa

9、Kr+n 2 1 3 1 4 2 1 0 14 7 . 4 2 17 8 1 1 4 2 . 27 13 30 15 1 0 235 92 . 1 0 144 56 89 36 1 0 3 答案答案 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。 易混点拨易混点拨 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的原子核在高温下或在高压下接近到核力能发生作用的范 围时,在核力作用下结合为质量较大的原

10、子核,同时放出能量;人工转变是在高速粒子的轰击下使 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。可通过典型人工转变方程的记忆来解决,几种典型人工转变是发现质子、中子、放射性同 位素与正电子的核反应。 7.(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 。 ACNe BUnIY+n CHHHen DHeAlPn (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

11、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 4.010-77.610-7 m,普朗克常量h=6.6310-34 J s。 金属 钨 钙 钠 钾 铷 W0(10-19 J) 7.26 5.12 3.66 3.60 3.41 14 6 . 14 7 0 -1 235 92 . 1 0 139 53 95 39 1 0 2 2 1 . 3 1 4 2 1 0 4 2 . 27 13 30 15 1 0 答案答案 (1)A (2) 2 (3)见解析 h c h c 解析解析 (1)A是衰

12、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=4.010-7 m,则E5.010-19 J 根据EW0判断,钠、钾、铷能发生光电效应。 E c h c h c h c 2h c hc 8.2018江苏单科,12C(2)光电效应实验中,用波长为0的单色光A照射某金属板时,刚好有光电子从 金属表面逸出。当波长为 的单色光B照射该金属板时,光电子的最大初动能为 ,A、B 两种光子的动量之比为 。(已知普朗克常量为h、光速为c) 0 2 答案答案 12 0 hc 解析解析 由爱因斯坦光电效应方程可知Ek

13、A=h-W0=0,得W0=h EkB=h-h= A种光子的动量pA= B种光子的动量pB= 得pApB=12 0 c 0 c 0 2 c 0 c 0 hc 0 h 0 2 h 0 2h 9.(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

14、核的动能,新核的质量为M,求衰变过程的质量亏 损m。 4 2 ( A Z 答案答案 见解析 解析解析 本题考查了原子核的衰变、动量和能量守恒、带电粒子在匀强磁场中的运动、质能方程 等多个考点,是一道综合题,难度中等。 (1XYHe (2)设粒子的速度大小为v,由qvB=m,T=,得 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的速度大小为v,系统动量守恒 Mv-mv=0 v= 由mc2=Mv2+mv2 得m= 说明:若利用M=m解答,亦可。 )A Z -4 -2 A Z 4 2 2 v R 2R v 2m qB q T 2 2 q B m 2 v R

15、qBR m mv M qBR M 1 2 1 2 2 2 ()() 2 Mm qBR mMc -4 4 A 考点考点1 1 光电效应、波粒二象性光电效应、波粒二象性 A A组组 考点基础题组考点基础题组 1.(2020重庆一中摸底,1)下列说法中不正确的是( ) A.汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论,并求出了 阴极射线的比荷 B.卢瑟福粒子散射实验结果表明电子是原子的组成部分,原子不可再分的观念被打破 C.氢原子从高能级跃迁到低能级,能量减小,动能增大 D.氢原子光谱表明氢原子的能量是不连续的 答案答案 B 汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴

16、极射线是带负电的粒子的结论, 并求出了阴极射线的比荷,故选项A不符合题意;汤姆孙发现了电子的结果表明电子是原子的组成 部分,原子不可再分的观念被打破,故选项B符合题意;根据玻尔理论,当氢原子从高能级跃迁到低 能级时,轨道半径减小,能量减小,动能增大,故选项C不符合题意;氢原子光谱是一条一条的不连续 的光谱线,它表明氢原子的能量是不连续的,故选项D不符合题意。 解题关键解题关键 卢瑟福根据粒子散射实验结果提出了原子的核式结构模型。 2.(2020百校联盟模拟,14)下列说法正确的是( ) A.库仑发现了电流的磁效应 B.光电效应揭示了光的粒子性,而康普顿效应从动量方面进一步揭示了光的粒子性 C.

17、镭226变为氡222的半衰期是1620年,随着地球环境的不断变化,半衰期可能变短 D.结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固 答案答案 B 题目考查了电流磁效应的发现、光电效应、半衰期、结合能等知识。考查了理解能 力、推理论证能力。 奥斯特发现了电流的磁效应;光电效应揭示了光的粒子性,而康普顿效应从动量方面进一步揭示 了光的粒子性;半衰期不随外界环境的变化而变化;比结合能越大表示原子核中的核子结合得越 牢固。选项B正确。 3.(2020河南南阳期末,3)用光电管进行光电效应实验中,分别用频率不同的单色光照射到同种金属 上。下列说法正确的是( ) A.频率较小的入射光,需要经过足够长的时间照射

18、才能发生光电效应 B.入射光的频率越大,极限频率就越大 C.入射光的频率越大,遏止电压就越大 D.入射光的强度越大,光电子的最大初动能就越大 答案答案 C 题目考查了光电效应的极限频率、遏止电压、最大初动能等知识。体现了物质观 念、能量观念。 只要入射光的频率低于金属的极限频率,无论照射时间多长,无论光的强度多大,都不会发生光电 效应,故A错误;金属材料的性质决定金属的逸出功,而逸出功决定入射光的极限频率,与入射光的 频率无关,故B错误;根据eUc=h-W0可知,入射光的频率越大,遏止电压就越大,故C正确;根据爱因斯 坦光电效应方程Ekm=h-W0,可知光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增

19、大,与光照强度无 关,故D错误。故选C。 4.(2018辽宁鞍山一中四模,7)(多选)按如图的方式连接电路,当用紫光照射阴极K时,电路中的微安 表有示数。则下列叙述正确的是( ) A.如果仅将紫光换成黄光,则微安表一定没有示数 B.如果仅将紫光换成紫外线,则微安表一定有示数 C.仅将滑动变阻器的触头向右滑动,则微安表的示数一定增大 D.仅将滑动变阻器的触头向左滑动,则微安表的示数可能不变 E.仅将电源的正、负极对调,则微安表仍可能有示数 答案答案 BDE 当换用黄光后,入射光的频率减小,但入射光的频率可能仍大于金属的极限频率,能 发生光电效应,电路中可能有光电流,A错误;当换用紫外线后,入射光

20、的频率增大,一定能发生光电 效应,则微安表一定有示数,B正确;滑动变阻器的触头向右滑动,则光电管两极间的电压增大,电路 中的光电流可能已经达到饱和值,则微安表的示数保持不变,C错误;滑动变阻器的触头向左滑动, 则光电管两极间的电压减小,电路中的光电流可能仍为饱和值,则微安表的示数保持不变,D正确; 将电源的正、负极对调,光电子做减速运动,光电子可能到达阳极A,则微安表仍可能有示数,E正 确。 5.(2019辽宁沈阳郊联体期末,1)下列说法正确的是( ) A.卢瑟福的原子核式结构模型很好地解释了粒子散射实验 B.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子,从而揭示了原子核是有复杂结构的 C.射线是原子

21、核外电子挣脱原子核束缚后形成的 D.查德威克发现了天然放射现象说明原子具有复杂的结构 考点考点2 2 原子与原子核原子与原子核 答案答案 A 卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子核式结构模型,很好地解释了粒子散射实验现 象,故A正确。汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子,但没有揭示原子核有复杂结构,故B错 误。衰变中产生的射线是原子核内部的中子转化为质子的同时释放出的电子,故C错误;贝可勒 尔发现天然放射性,由于天然放射性是原子发生变化而产生的,则说明原子核是有复杂结构的,故D 错误。 6.(2020湖北协作体联考,14)下列关于近代物理知识的描述中,正确的是( ) A.爱因斯坦首次提出能量子假说

22、,成功解释了黑体辐射 B.一个处于n=3能级状态的氢原子自发跃迁时,能发出3种频率的光子 C.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, 原子总能量增大 D.衰变中产生的射线实际上是原子核外电子挣脱原子核形成的 答案答案 C 题目考查了量子假说、黑体辐射、氢原子能级跃迁、射线的相关知识。体现了物质 观念、能量观念。 普朗克借助于能量子假说,完美地解释了黑体辐射规律,破除了“能量连续变化”的传统观念,A错 误;一个处于n=3能级状态的氢原子自发跃迁时,最多只能发出2种频率的光,故B错误;根据k=m ,轨道半径增大,电子的动能减小,原子能量增大,势能增大,

23、故C正确;衰变中产生的射线实际上 是原子核中的一个中子转化为质子同时释放出的电子,故D错误。 2 2 e r 2 v r 易错分析易错分析 一个氢原子和一群氢原子不同。能量子假说,完美地解释了黑体辐射规律,提出者是普 朗克。 7.(2020海南海口四中月考,8)如图所示为氢原子的能级示意图,锌的逸出功是3.34 eV,下列对氢原 子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是( ) A.用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应 B.一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时,能放出3种不同频率的光子 C.一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时,发出的光照射锌板,锌板表面

24、所发出的光电子的最大 初动能为8.75 eV D.用能量为10.3 eV的光子照射氢原子,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 答案答案 C 题目考查了氢原子能级跃迁的相关知识。考查了理解能力、推理论证能力、模型建 构能力。突出对应用性和创新性的考查要求。 氢原子从高能级向基态跃迁时发出的光子的最小能量为10.2 eV,大于锌的逸出功,照射锌板时一 定能产生光电效应现象,故A错误;一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时,能放出=6种不同频 率的光,选项B错误;氢原子从n=3的能级向基态跃迁时发出的光子的能量最大为E大=-1.51 eV+13.6 eV=12.09 eV,因锌的逸出功是3.34 eV

25、,则锌板表面所发出的光电子的最大初动能为Ekm=12.09 eV- 3.34 eV=8.75 eV,故C正确;能量10.3 eV不等于任何一个能级与基态的能级差,不能被氢原子吸收, 故D错误。故选C。 2 4 C 8.(2020浙南名校联盟一联,14)(多选)新华社记者2016年11月2日从中科院合肥物质科学研究院获 悉,该院等离子体所承担的国家大科学工程“人造太阳”实验装置EAST近日在第11轮物理实验 中再获重大突破,获得超过60秒的稳态高约束模等离子体放电。关于太阳的相关知识,下列判断正 确的是( ) A.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,释放出一定频率的光子,太阳的能量来自这

26、个 过程 B.要使轻核发生聚变,必须使它们的距离达到10-15 m以内,核力才能起作用,这需要非常高的温度 C.太阳内部大量氢核聚变成氦核,聚变后比结合能增加,释放出巨大的能量 D.氘核和氚核可发生热核聚变,核反应方程是HHHen 2 1 3 1 4 2 1 0 答案答案 BCD 题目以“人造太阳”实验装置EAST为背景,考查了氢核聚变的相关知识。体现了 物质观念、能量观念。 核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,而太阳辐射的能量主要来自太阳 内部的聚变反应,又称热核反应,故A错误;要使轻核发生聚变,必须使它们的距离达到10-15 m以内, 核力才能起作用,故B正确;轻核聚

27、变后比结合能增加,因此反应中会释放能量,故C正确;氘核和氚 核可发生热核聚变,由质量数守恒和电荷数守恒得,核反应方程是H+Hen,故D正确。故 选B、C、D。 2 1 34 22 H 1 0 相关知识相关知识 原子核的结合能与其核子数之比,叫作比结合能,比结合能越大,核子结合得越稳固。 选择题(每小题8分,共80分) B B组组 专题综合题组专题综合题组 (时间：40分钟 分值：80分) 1.(2020河北三月联考,14)下列说法正确的是( ) A.黑体辐射中,随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 B.光电效应中,遏止电压只与入射光的频率有关,与产生光电效应的金属材料无关 C.

28、有些原子的发射光谱是连续谱,有些原子的发射光谱是线状谱 D.氘核由一个质子和一个中子组成,但氘核的质量小于单个的质子和中子的质量之和 答案答案 D 题目考查了黑体辐射、光电效应、发射光谱、结合能等知识。考查了理解能力、推 理论证能力。体现了物质观念、能量观念。 黑体辐射中,随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,故A错误;光电效应中,遏 止电压与入射光的频率和产生光电效应的金属材料都有关,故B错误;所有原子发射的光谱都是线 状谱,故C错误;氘核由一个质子和一个中子组成,但氘核的质量小于单个的质子和中子的质量之 和,故D正确。 2.(2020重庆一中期末,9)下列说法正确的是( )

29、 A.粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的 B.比结合能越大,原子核中的核子结合得越牢固,原子核越稳定 C.核力是短程力,其表现一定为吸引力 D.质子、中子、粒子的质量分别为m1、m2、m3,由2个质子和2个中子结合成一个粒子,释放的能 量是(m1+m2-m3)c2 答案答案 B 题目考查了粒子散射实验、比结合能、核力、质能方程等知识。考查了理解能力、 推理论证能力。体现了物质观念、能量观念。 粒子散射实验的结果使卢瑟福提出了原子的核式结构模型,故A错误;比结合能是衡量原子核结 构是否牢固的指标,它越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定,故B正确;核力是短程力,其 作用的范围

30、是10-15 m,其表现既有吸引力也有排斥力,故C错误;2个质子和2个中子结合成1个粒子, 根据质能方程知E=mc2=(2m1+2m2-m3)c2,故D错误。故选B。 3.(2020福建南平一模,2)单色光B的频率为单色光A的两倍,用单色光A照射某金属表面时,从金属 表面逸出的光电子最大初动能为E1。用单色光B照射该金属表面时,逸出的光电子最大初动能为E2, 则该金属的逸出功为( ) A.E2-E1 B.E2-2E1 C.2E1-E2 D. 12 2 EE 答案答案 B 根据光电效应方程:用单色光A照射到某金属表面时E1=h-W逸出功,用单色光B照射到某金 属表面时E2=h 2-W逸出功。解得

31、W逸出功=E2-2E1。故选B。 4.(2020湖北荆门元月调考,4)下列说法正确的是( ) A.衰变所释放的电子来源于原子的最内层 B.结合能越大,原子中核子结合得越牢固,原子核越稳定 C.放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件无关 D.根据玻尔理论,氢原子核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电 子的动能减小,电势能增大 答案答案 C 题目考查了衰变、结合能、半衰期、能级跃迁的相关知识。考查了理解能力、推理 论证能力。 衰变所释放的电子来源于原子核内的中子转化为质子时放出的电子,故A错误;比结合能越大,原 子中核子结合得越牢固,原子核越稳定,故B错误;放射

32、性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外 部条件无关,故C正确;根据玻尔理论,氢原子核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定 频率的光子,同时电子的动能增大,电势能减小,故D错误。故选C。 5.(2019辽宁葫芦岛一模,1)普朗克在研究黑体辐射的基础上,提出了量子理论,下列关于描绘两种 温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射实验规律的是( ) 答案答案 D 黑体辐射以电磁辐射的形式向外辐射能量,温度越高,辐射越强,故A、C错误。黑体辐 射的波长分布情况也随温度而变化,如温度较低时,主要以不可见的红外光进行辐射,在500 以至 更高时,则顺次发射可见光以至紫外辐射,即温度越高,辐射

33、的电磁波的波长越短,故B错误,D正 确。故选D。 温馨提示温馨提示 温度越高,辐射越强,辐射强度的峰值波长越小。 6.(2019河北衡水中学高考模拟十)下列说法中正确的是( ) A.发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子具有复杂的结构 B.结合能越大的原子核,原子核中的核子结合得越牢固,原子核越稳定 C.根据玻尔理论可知,氢原子核外电子跃迁过程中电子的电势能和动能之和守恒 D.在光电效应实验中,用同种频率的光照射不同的金属表面,从金属表面逸出的光电子的最大初动 能Ek越大,则这种金属的逸出功W0越小 答案答案 D 发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子核具有复杂的结构,选项A错误;比结

34、 合能越大的原子核,原子核中的核子结合得越牢固,原子核越稳定,选项B错误;根据玻尔理论可知, 氢原子核外电子跃迁过程中,电子的总能量将减小(或增加),即电子的电势能和动能之和是不守恒 的,这是因为氢原子要辐射(或吸收)光子,故C错误;据光电效应方程Ek=h-W0可知,用同种频率的光 照射不同的金属表面,从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大,则这种金属的逸出功越小,故D 正确。故选D。 7.(2020河北辛集中学阶段考试一,14)如图所示为氢原子能级示意图,下列有关说法正确的是( ) A.处于基态的氢原子吸收10.5 eV的光子后能跃迁至n=2能级 B.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时

35、,最多可辐射出3种不同频率的光 C.若用从n=3能级跃迁到n=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n=4能级跃 迁到n=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n=4能级跃迁到n=1能级辐射出的光,照射逸出功为6.34 eV的金属铂产生的光电子的最大初 动能为6.41 eV 答案答案 D 处于基态的氢原子吸收10.2 eV的光子后能跃迁至n=2能级,不能吸收10.5 eV能量的光 子,故A错误;大量处于n=4能级的氢原子,最多可以辐射出=6种不同频率的光子,故B错误;从n=3 能级跃迁到n=2能级辐射出的光子的能量大于从n=4能级跃迁到n=3能级辐射出的光子的

36、能量,用 从n=3能级跃迁到n=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n=4能级跃迁到 n=3能级辐射出的光,照射该金属时一定不能发生光电效应,故C错误;处于n=4能级的氢原子跃迁 到n=1能级辐射出的光子的能量为E=E4-E1=-0.85 eV-(-13.6 eV)=12.75 eV,根据光电效应方程,照射 逸出功为6.34 eV的金属铂产生的光电子的最大初动能为Ek=E-W0=12.75 eV-6.34 eV=6.41 eV,故D 正确。 2 4 C 8.(2020海南海口四中月考,6)科学家使用核反应获取氚,再利用氘和氚核反应获得能量,核反应方 程分别为:X+YHe+H+

37、4.9 MeV和HHHe+X+17.6 MeV,下列表述正确的有( ) A.X是质子 B.Y的质子数是3,中子数是3 C.两个核反应都没有质量亏损 D.氘和氚的核反应是原子核的人工转变 4 2 3 1 2 1 3 1 4 2 答案答案 BHHHe+X+17.6 MeV,根据电荷数守恒、质量数守恒知,X的电荷数为0,质量数为1, X为中子,故A错误;X+YHeH+4.9 MeV,根据电荷数守恒、质量数守恒知,Y的电荷数为3,质量 数为6,可知Y的质子数为3,中子数为3,故B正确;两个核反应都释放能量,可知两个核反应都有质量 亏损,故C错误;氘和氚的核反应是核聚变反应,故D错误。故选B。 2 1

38、3 1 4 2 4 2 3 1 9.(2020河北张家口摸底,2)如图所示,图线表示原子核的比结合能与质量数A的关系,下列说法中正 确的是( ) ALi核的结合能约为15 MeV BLi核比He核更稳定 C.两个H核结合成He核时要放出能量 D.U核裂变成Kr核和Ba核过程中,核子的平均质量增加 6 3 . 6 3 . 4 2 2 1 4 2 235 92 89 36 144 56 答案答案 C 题目考查了比结合能、结合能的相关知识。考查了理解能力、推理论证能力、模型 建构能力。 比结合能是指把原子核内核子分开平均每个核子需要的能量Li核的比结合能约为5 MeVLi核 的核子数为6Li核的结合

39、能约为30 MeV,故A错误;比结合能越大,原子核越稳定,由图知Li核比 He核的比结合能小He核更稳定,故B错误;两个H核结合成He核时有质量亏损,要放出能量,故 C正确U核裂变成Kr核和Ba核过程中,有质量亏损,要释放能量,组成原子核的核子的平均质 量会减小,故D错误。故选C。 6 3 , 6 3 , 6 3 , 6 3 , 4 2 4 2 , 2 1 4 2 235 92 ; 89 36 144 56 10.(2020海南海口四中月考,9)(多选)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。已知Rn的半衰期约为3.8

40、 天。则( ) A.若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减小 B.约经过15.2天,16 g的Rn衰变后还剩1 g CRn发生衰变时,生成核与原来的原子核相比,中子数减少了2个 D.一个U原子核衰变为一个Rn原子核的过程中,发生衰变的次数为2次 222 86 222 86 222 86 . 238 92 222 86 答案答案 BCD 题目考查了衰变、衰变、半衰期、衰变次数的计算等知识。考查了理解能力、 推理论证能力。 半衰期是放射性元素有半数发生衰变的时间,由原子核的种类决定,与温度等外界因素无关,故A错 误;约经过15.2天,即4个半衰期,16 g的Rn衰变后还剩1/16的原子核没有衰变,

41、即1 g的Rn没有 衰变,故B正确;某原子核经过一次衰变电荷数减小2,质量数减小4,中子数减少2个,故C正确;一个 U原子核衰变为一个Rn原子核的过程中,质量数减少16,发生了4次衰变,电荷数减少了6,则 发生衰变的次数为2次,故D正确。故选B、C、D。 222 86 222 86 238 92 222 86 1.(多选)如图所示,白天从外看窗户都是黑的,这是因为太阳光透过窗户照射到房子里的光线经屋 内多次反射后最终未能从窗户反射出来,所以看起来就是黑的。物理学上,把只能吸收电磁波而不 能反射电磁波的物体称为黑体,黑体不能反射电磁波,却能辐射电磁波。关于黑体,下列说法正确 的有( ) A.黑体

42、是一种理想化的物理模型 B.黑体辐射电磁波的情况与黑体材料、表面状况有关 C.黑体辐射电磁波的情况仅与温度有关 D.黑体温度升高,短波辐射强度增强,长波辐射减弱 答案答案 AC 黑体是一种理想化的物理模型,是对那些吸收电磁波却很少反射电磁波的一类物体 进行的近似、理想化的描述,所以A正确;黑体辐射电磁波的情况与黑体材料、表面状况无关,仅与 温度有关,所以B错误、C正确;黑体温度升高,各种电磁波的辐射强度都会增强,故D错误。 2.光照射金属时逸出电子的现象称为光电效应,如图所示是用来研究光电效应实验规律的实验电 路图。关于光电效应实验规律、实验电路图和理论解释,下列说法正确的有( ) A.UAK

43、0时,电压越大将会有更多乃至全部光电子到达A B.UAK0时,光照越强时电压越大才能阻止光电子到达A C.只要光照强度足够大,一定能够使K板逸出光电子 D.逸出的光电子能否到达A只取决于照射光频率的大小 答案答案 A 当光的频率大于阴极K的极限频率时,会发生光电效应,正向电压越大,在未达到饱和电 流之前就能吸引更多的光电子落到A极板上,甚至单位时间内逸出的光电子全部到达A极板上,此 时就达到了饱和电流,故A正确;反向电压增大到直射A极板的光电子刚好未能到达A时的电压,称 之为遏止电压,遏止电压的大小取决于光的频率,跟光照强度无关,所以B错误;是否发生光电效应 取决于光的频率与K的极限频率大小,

44、与光照强度无关,故C错误;逸出的光电子能否到达A,除了与 照射光频率的大小有关外,还取决于电子逸出方向、UAK的大小,所以D错误。 3.(多选)新冠病毒是一种传染病毒,传染病的传播过程十分复杂,但是可以构建最简单的传播模型 来描述,这个最简模型可称为链式模型,类似于核裂变链式反应模型。铀裂变核反应方程为U nBaKr+n,其中n表示中子。裂变后产生的中子能继续发生反应的次数称为链式反应的 “传染系数”。下列说法正确的有( ) A.从铀裂变核反应方程看,“传染系数”R=2 235 92 A Z 144 56 89 36 A Z R B.核反应堆中通过镉板吸收中子降低“传染系数” C.链式反应的临

45、界值对应的实际“传染系数”为1 D.核反应堆中的实际“传染系数”与铀浓度无关 答案答案 BC 中子的电荷数Z=0,质量数A=1,核反应遵循电荷数守恒及质量数守恒,因此可计算得R =3,故A错误;核反应堆中通过镉板吸收中子,减少轰击铀核的中子数,最终起到降低实际“传染系 数”的作用,所以B正确;在链式反应中,当实际“传染系数”R1时,反应才能持续发展下去,当实 际“传染系数”R1时,反应将趋于停滞,即R=1是链式反应持续下去的临界值,故C正确;核反应堆 中还可以通过铀棒来控制核反应的速率,实际上就是通过调整铀浓度来控制实际“传染系数”,所 以D错误。 4.在光电效应实验中,测得入射光的波长和某金

46、属遏止电压的数据如下表,电子的电荷量为1.610-19 C, 以下说法正确的是( ) A.随入射光频率的增加,遏止电压减小 B.遏止电压Uc与入射光的频率成正比 C.利用表中数据不能求出该金属的极限频率 D.利用表中数据能求出普朗克常量的数值 /nm 253.6 283.0 303.9 330.2 366.3 435.8 Uc/V 2.6 2.11 1.81 1.47 1.10 0.57 答案答案 D 由表中数据及c=可知,随减小,Uc增大,f增大,由光电效应方程h-W=Ek以及遏止电压 与最大初动能的关系eUc=Ek可知:eUc=h-W,即Uc与是一次函数关系,作Uc-关系图,当Uc=0时可

47、求 得极限频率0,图线斜率k=,可求得普朗克常量。 h e 素养考核素养考核 考查了物理观念中的能量观念。 5.(多选)正电子是电子的反粒子,它跟普通电子的电荷量相等,而电性相反。反氢是氢元素的反物 质,每个氢原子是由一个质子与一个电子构成,反氢原子的核外电子为一个正电子,由玻尔模型推 测,关于反氢原子说法正确的是( ) A.反氢原子由一个带负电的质子和正电子组成 B.正电子绕核做圆周运动的轨道半径不是任意的 C.反氢原子的光谱是连续的 D.正电子从基态跃迁到激发态,其动能增加 答案答案 AB 由原子呈电中性可知,在反氢原子中,质子带负电,由玻尔的原子结构模型可知,正电子 的轨道半径只能是某些分立值,称为轨道量子化,故A、B正确;由于氢原子光谱是分立的,推测反氢 原子光谱也是分立的,故C错误;正电子绕核运动,库仑力提供向心力,其从基态跃迁到激发态,轨道 半径增大,动能减小,故D错误。 素养考核素养考核 考查科学思维中,学生的模型建构能力以及科学推理能力。 6.如图阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极,阴极K在受到光照时能够发射光电子。 阴极K与阳极A之间电压U的大小可以调整,电源的正负极也可