1、专题十三波粒二象性原子物理一轮复习一轮复习A A组自主命题组自主命题江苏卷题组江苏卷题组考点一光的波粒二象性考点一光的波粒二象性五年高考1.2014江苏单科江苏单科,12C(1)已知钙和钾的截止频率分别为已知钙和钾的截止频率分别为7.731014 Hz和和5.441014 Hz,在某种单在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应色光的照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子,钙逸钙逸出的光电子具有较大的出的光电子具有较大的()A.波长波长 B.频率频率 C.能量能量 D.动量动量答案答案 A由光电效应方程由光电效应方程Ekm
2、=h-W=h-h0,钙的截止频率大钙的截止频率大,因此钙中逸出的光电子的最大因此钙中逸出的光电子的最大初动能小初动能小,因动量因动量p=,故动量小故动量小,由由=,可知波长较大可知波长较大,则频率较小则频率较小,选项选项A正确。正确。km2mEhp考查点本题考查光电效应等知识考查点本题考查光电效应等知识,属于中等难度题。属于中等难度题。错解分析本题推理过程用到的公式有错解分析本题推理过程用到的公式有Ekm=h-h0、p=、=,部分考生因忘记公式部分考生因忘记公式而猜答案造成错答。因此而猜答案造成错答。因此,学习过程中一定要打牢基础。学习过程中一定要打牢基础。km2mEhp2.2011江苏单科江
3、苏单科,12C(1)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射符合黑体辐射实验规律的是实验规律的是()答案答案 A根据黑体辐射的实验规律根据黑体辐射的实验规律:随着温度的升高随着温度的升高,各波长的辐射强度都增加各波长的辐射强度都增加,辐射强度的辐射强度的极大值向波长较短的方向移动极大值向波长较短的方向移动,可知正确答案为可知正确答案为A。3.2015江苏单科江苏单科,12C(1)(多选多选)波粒二象性是微观世界的基本特征波粒二象性是微观世界的基本特征,以下说法正确的有以下说法正确的有()A.光电效应现象揭示了光的粒子性光电效应现
4、象揭示了光的粒子性B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D.动能相等的质子和电子动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波长也相等它们的德布罗意波长也相等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,属于中等难度属于中等难度题。题。错解分析错解分析 漏选漏选B的较多的较多,说明这部分考生对该知识点掌握不清。说明这部分考生对该知识点掌握不清。答案答案 AB黑体辐射的实验规律可用光的
5、粒子性解释黑体辐射的实验规律可用光的粒子性解释,C错误错误;由由=,p=,得得=,动能相等的质子和电子质量相差很多动能相等的质子和电子质量相差很多,所以德布罗意波长不相等所以德布罗意波长不相等,D错误。错误。k2mEk2hmEhp4.2018江苏单科江苏单科,12C(2)光电效应实验中光电效应实验中,用波长为用波长为0的单色光的单色光A照射某金属板时照射某金属板时,刚好有光电刚好有光电子从金属表面逸出。当波长为子从金属表面逸出。当波长为 的单色光的单色光B照射该金属板时照射该金属板时,光电子的最大初动能为光电子的最大初动能为 ,A、B两种光子的动量之比为两种光子的动量之比为 。(已知普朗克常量
6、为已知普朗克常量为h、光速为、光速为c)02答案答案 1 20hc解析由爱因斯坦光电效应方程可知解析由爱因斯坦光电效应方程可知EkA=h-W0=0,得得W0=hEkB=h-h=A种光子的动量种光子的动量pA=B种光子的动量种光子的动量pB=得得pA pB=1 20c0c02c0c0hc0h02h02h5.2017江苏单科江苏单科,12C(2)质子质子H)和和粒子粒子He)被加速到相同动能时被加速到相同动能时,质子的动量质子的动量 (选选填填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”)粒子的动量粒子的动量,质子和质子和粒子的德布罗意波波长之比为粒子的德布罗意波波长之比为 。11(42(答案小于答
7、案小于2 1解析由动量与动能的关系解析由动量与动能的关系p=可知可知,Ek相同时相同时,质量小的动量也较小质量小的动量也较小,故质子的动量小于故质子的动量小于粒子的动量。德布罗意波长粒子的动量。德布罗意波长=,而而p,故故,则则H =2 1。k2mEhpm1mmHm6.2019江苏单科江苏单科,12(3)在在“焊接焊接”视网膜的眼科手术中视网膜的眼科手术中,所用激光的波长所用激光的波长=6.410-7 m,每个激每个激光脉冲的能量光脉冲的能量E=1.510-2 J。求每个脉冲中的光子数目。求每个脉冲中的光子数目。(已知普朗克常量已知普朗克常量h=6.6310-34 Js,光光速速c=3108
8、m/s。计算结果保留一位有效数字。计算结果保留一位有效数字)答案答案51016 解析本题考查了光的波粒二象性中粒子性问题解析本题考查了光的波粒二象性中粒子性问题,考查了学生的理解能力考查了学生的理解能力,体现了物理观念中体现了物理观念中能量观念的素养要素能量观念的素养要素,渗透了关注社会发展、科技进步、生产生活的价值观念。渗透了关注社会发展、科技进步、生产生活的价值观念。光子能量光子能量=,光子数目光子数目n=,代入数据得代入数据得n=51016。hcE7.2016江苏单科江苏单科,12C(3)几种金属的逸出功几种金属的逸出功W0见下表见下表:用一束可见光照射上述金属的表面,请通过计算说明哪些
9、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 Js。金属钨钙钠钾铷W0(10-19 J)7.265.123.663.603.41答案见解析答案见解析解析光子的能量解析光子的能量E=,取取=4.010-7 m,则则E5.010-19 J根据根据EW0判断判断,钠、钾、铷能发生光电效应。钠、钾、铷能发生光电效应。hc8.2012江苏单科江苏单科,12C(3)A、B两种光子的能量之比为两种光子的能量之比为2 1,它们都能使某种金属发生光电效它们都能使某种金属发生光电效应应,且所产生的光电子最大初动能分别为且所产生的光电子最大初动能分别为
10、EA、EB。求。求A、B两种光子的动量之比和该金属的逸两种光子的动量之比和该金属的逸出功。出功。答案答案2 1 EA-2EB 解析光子能量解析光子能量=h,动量动量p=,且且=得得p=,则则pA pB=2 1A光照射时光照射时,光电子的最大初动能光电子的最大初动能EA=A-W0,同理同理,EB=B-W0解得解得W0=EA-2EBhcc9.2018江苏单科江苏单科,12C(1)已知已知A和和B两种放射性元素的半衰期分别为两种放射性元素的半衰期分别为T和和2T,则相同质量的则相同质量的A和和B经过经过2T后后,剩有的剩有的A和和B质量之比为质量之比为()A.1 4 B.1 2 C.2 1 D.4
11、1考点二原子与原子核考点二原子与原子核答案答案 B经过经过2T后后A剩余的质量剩余的质量mA=m=,B剩余的质量剩余的质量mB=m=,=1 2。2124m1122mABmm4m2m规律总结质量为规律总结质量为m的放射性元素经过的放射性元素经过n个半衰期剩余该放射性元素的质量个半衰期剩余该放射性元素的质量m=。2nm10.2016江苏单科江苏单科,12C(1)贝可勒尔在贝可勒尔在120年前首先发现了天然放射现象年前首先发现了天然放射现象,如今原子核的放射性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在众多领域中有着广泛应用。下列属于放射性衰变的是()ACNeBUnIY+nC
12、HHHenDHeAlPn146.1470123592.1013953953910221.31421042.2713301510答案答案 A A是是衰变衰变,B是核裂变是核裂变,C是核聚变是核聚变,D是原子核的人工转变是原子核的人工转变,所以所以A符合题意。符合题意。11.2017江苏单科江苏单科,12C(1)(多选多选)原子核的比结合能曲线如图所示。根据该曲线原子核的比结合能曲线如图所示。根据该曲线,下列判断正下列判断正确的有确的有()AHe核的结合能约为核的结合能约为14 MeVBHe核比核比Li核更稳定核更稳定C.两个两个H核结合成核结合成He核时释放能量核时释放能量DU核中核子的平均结合
13、能比核中核子的平均结合能比Kr核中的大核中的大42.42.63214223592.8936答案答案 BC本题考查原子核的相关知识。本题考查原子核的相关知识。由图像可知由图像可知He的比结合能约为的比结合能约为7 MeV,其结合能应为其结合能应为28 MeV,故故A错误。比结合能较大的核错误。比结合能较大的核较稳定较稳定,故故B正确。比结合能较小的核结合成比结合能较大的核时释放能量正确。比结合能较小的核结合成比结合能较大的核时释放能量,故故C正确。比结正确。比结合能就是平均结合能合能就是平均结合能,故由图可知故由图可知D错误。错误。42,知识归纳对比结合能的理解知识归纳对比结合能的理解比结合能较
14、小的核结合成比结合能大些的核为轻核聚变比结合能较小的核结合成比结合能大些的核为轻核聚变;比结合能较小的重核比结合能较小的重核,分裂成几个分裂成几个比结合能较大的中等质量的核比结合能较大的中等质量的核,为重核裂变。上述两类核反应均放出核能。为重核裂变。上述两类核反应均放出核能。比结合能越大的核越稳定。比结合能越大的核越稳定。12.2019江苏单科江苏单科,12(2)100年前年前,卢瑟福用卢瑟福用粒子轰击氮核打出了质子。后来粒子轰击氮核打出了质子。后来,人们用人们用粒子轰粒子轰击击Ni核也打出了质子核也打出了质子HeNiCuH+X,该反应中的该反应中的X是是 (选填选填“电子电子”“”“正正电子
15、电子”或或“中子中子”)。此后。此后,对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能。目前人类获得对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能。目前人类获得核能的主要方式是核能的主要方式是 (选填选填“核衰变核衰变”“”“核裂变核裂变”或或“核聚变核聚变”)。602842:6028622911答案中子核裂变答案中子核裂变解析本题通过原子核的人工转变考查了核反应方程中的质量数守恒、电荷数守恒等规解析本题通过原子核的人工转变考查了核反应方程中的质量数守恒、电荷数守恒等规律。考查学生的理解能力律。考查学生的理解能力,体现了物理观念中的物质观念要素。体现了物理观念中的物质观念要素。由质量数守恒与电荷数守恒可
16、确定由质量数守恒与电荷数守恒可确定X应是应是n,是中子。目前人类对和平利用核聚变获得能量是中子。目前人类对和平利用核聚变获得能量的技术还不成熟的技术还不成熟,而衰变中能量释放速率太缓慢而衰变中能量释放速率太缓慢,故目前利用核能的主要方式是核裂变。故目前利用核能的主要方式是核裂变。10关联知识核反应中四大守恒规律关联知识核反应中四大守恒规律:(1)质量数守恒质量数守恒;(2)电荷数守恒电荷数守恒;(3)能量守恒能量守恒;(4)动量守恒。动量守恒。13.2015江苏单科江苏单科,12C(2)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电U是核电是核电站
17、常用的核燃料站常用的核燃料U受一个中子轰击后裂变成受一个中子轰击后裂变成Ba和和Kr两部分两部分,并产生并产生 个中子。个中子。要使链式反应发生要使链式反应发生,裂变物质的体积要裂变物质的体积要 (选填选填“大于大于”或或“小于小于”)它的临界体积。它的临界体积。23592,23592。144568936答案答案3大于大于解析由解析由UnBaKr+n可知可知,会产生会产生3个中子个中子,要使裂变持续进行要使裂变持续进行(链式反应链式反应),裂变物裂变物质的体积需大于它的临界体积。质的体积需大于它的临界体积。2359210144568936103考查点本题考查原子核反应方程、链式反应等知识考查点
18、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。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的粒子友情提醒原子核反应方程中若两端有相同的粒子,写方程时不可约掉。写方程时不可约掉。14.2013江苏单科江苏单科,12C(1)(2)(1)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等,则它们的则它们的 也相等。也相等。A.速度速度 B.动能动能 C.动量动量 D.总能量总能量(2)根据玻尔原子结构理论根据玻尔原子结构理论,氦离子氦离子(He+)的能级图如图所示。电子处在的能级图如图所示。电子处在n=3轨道上比处在轨道上比处在n=5轨轨道上离氦核
19、的距离道上离氦核的距离 (选填选填“近近”或或“远远”)。当大量。当大量He+处在处在n=4的激发态时的激发态时,由于跃由于跃迁所发射的谱线有迁所发射的谱线有 条。条。答案答案(1)C(2)近近6解析解析(1)由德布罗意波长由德布罗意波长=知二者的动量应相同知二者的动量应相同,故故C正确正确,由由p=mv可知二者速度不同可知二者速度不同,Ek=mv2=,二者动能不同二者动能不同,由由E=mc2可知总能量也不同可知总能量也不同,A、B、D均错。均错。(2)量子数小的轨道半径小量子数小的轨道半径小,因此因此n=3的轨道比的轨道比n=5的轨道离核近的轨道离核近;能级跃迁发射的谱线条数为能级跃迁发射的
20、谱线条数为=6条。条。hp1222pm2Cn24C考查点本题考查玻尔的原子结构理论等知识考查点本题考查玻尔的原子结构理论等知识,属于中等难度题。属于中等难度题。知识链接原子的结构模型与天体运动的行星模型有许多相似之处知识链接原子的结构模型与天体运动的行星模型有许多相似之处,注意采用类比学习法掌注意采用类比学习法掌握原子的结构。握原子的结构。15.2015江苏单科江苏单科,12C(3)取质子的质量取质子的质量mp=1.672 610-27 kg,中子的质量中子的质量mn=1.674 910-27 kg,粒子的质量粒子的质量m=6.646 710-27 kg,光速光速c=3.0108 m/s。请计
21、算。请计算粒子的结合能。粒子的结合能。(计算结果保留计算结果保留两位有效数字两位有效数字)答案答案4.310-12 J解析组成解析组成粒子的核子与粒子的核子与粒子的质量差为粒子的质量差为m=(2mp+2mn)-m结合能结合能E=mc2代入数据得代入数据得E=4.310-12 J考查点本题考查结合能等知识考查点本题考查结合能等知识,属于中等难度题。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的要求。友情提醒计算结果一定要注意有效数字位数的要求。16.2012江苏单科江苏单科,12C(1)(2)(1)如图所示是某原子的能级图如图所示是某原子的能级图,a、b、c为原子跃迁所发出的三为原子跃
22、迁所发出的三种波长的光。在下列该原子光谱的各选项中种波长的光。在下列该原子光谱的各选项中,谱线从左向右的波长依次增大谱线从左向右的波长依次增大,则正确的是则正确的是()(2)一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为 。该反应放出的能量为Q,则氘核的比结合能为 。答案答案(1)C(2nHH 10)11212Q解析解析(1)由由h=h=E初初-E末可知该原子跃迁前后的能级差越大末可知该原子跃迁前后的能级差越大,对应光子的能量越大对应光子的能量越大,波长越波长越短。由图知短。由图知a对应光子能量最大对应光子能量最大,波长最短波长最短,c次之次之,而而b对应光子能量最小对应光子能量
23、最小,波长最长波长最长,故故C正确。正确。(2)依据质量数守恒与电荷数守恒可得到核反应方程式。比结合能为平均每个核子释放的核依据质量数守恒与电荷数守恒可得到核反应方程式。比结合能为平均每个核子释放的核能能,此反应中共此反应中共2个核子个核子,故比结合能为故比结合能为Q/2。c17.2011江苏单科江苏单科,12C(2)(3)(2)按照玻尔原子理论按照玻尔原子理论,氢原子中的电子离原子核越远氢原子中的电子离原子核越远,氢原子的氢原子的能量能量 (选填选填“越大越大”或或“越小越小”)。已知氢原子的基态能量为。已知氢原子的基态能量为E1(E1ca,则三种光在三棱镜中的折射率则三种光在三棱镜中的折射
24、率nbncna,据此可判断通过棱镜后光的折射情据此可判断通过棱镜后光的折射情况况,C选项正确选项正确,A、B、D项均错误。项均错误。解题关键从图像中分析出三种光的频率关系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中的折射率的大小关从而得出它们在三棱镜中的折射率的大小关系。系。3.(2018课标课标,17,6分分)用波长为用波长为300 nm的光照射锌板的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为电子逸出锌板表面的最大初动能为1.2810-19 J。已知普朗克常量为。已知普朗克常量为6.6310-34 Js,真空中的光速为真空中的光速为3.00108 ms-1。能使锌产生光。能
25、使锌产生光电效电效应的单色光的最低频率约为应的单色光的最低频率约为()A.11014 HzB.81014 HzC.21015 HzD.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而能使锌产生光电效应的单色光的最低频率单色光的最低频率0应满足应满足h0=W0,联立得联立得0=-=81014 Hz,故选项故选项B正确。正确。hcckEh方法技巧光电效应现象的判断方法技巧光电效应现象的判断能使金属产生光电效应的单色光的最低频率即恰好发生光电效应的条件能使金属产生光电效应的单色光的最低频率即恰好发生光电效应
26、的条件:照射光的能量等于照射光的能量等于金属的逸出功。金属的逸出功。4.(2017课标课标,19,6分分)(多选多选)在光电效应实验中在光电效应实验中,分别用频率为分别用频率为a、b的单色光的单色光a、b照射到同种照射到同种金属上金属上,测得相应的遏止电压分别为测得相应的遏止电压分别为Ua和和Ub、光电子的最大初动能分别为、光电子的最大初动能分别为Eka和和Ekb。h为普朗为普朗克常量。下列说法正确的是克常量。下列说法正确的是()A.若若ab,则一定有则一定有Uab,则一定有则一定有EkaEkbC.若若UaUb,则一定有则一定有Ekab,则一定有则一定有ha-Ekahb-Ekb 答案答案 BC
27、本题考查光电效应方程、对遏止电压的理解。光照射到同种金属上本题考查光电效应方程、对遏止电压的理解。光照射到同种金属上,同种金属的同种金属的逸出功相同。若逸出功相同。若ab,据据Ek=h-W0可知可知,EkaEkb,则则B项正确。由项正确。由Ek=eU,可知可知UaUb,则则A项错项错误。误。若若UaUb,说明说明EkaEkb,则则C项正确。由项正确。由Ek=h-W0得得h-Ek=W0,而同一种金属而同一种金属W0相同相同,与入射光与入射光的频的频率无关率无关,故故ha-Eka=hb-Ekb,则则D项错误。项错误。5.2016课标课标,35(1),5分分(多选多选)现用某一光电管进行光电效应实验
28、现用某一光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光入射时当用某一频率的光入射时,有光电流产生。下列说法正确的是有光电流产生。下列说法正确的是()A.保持入射光的频率不变保持入射光的频率不变,入射光的光强变大入射光的光强变大,饱和光电流变大饱和光电流变大B.入射光的频率变高入射光的频率变高,饱和光电流变大饱和光电流变大C.入射光的频率变高入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大光电子的最大初动能变大D.保持入射光的光强不变保持入射光的光强不变,不断减小入射光的频率不断减小入射光的频率,始终有光电流产生始终有光电流产生E.遏止电压的大小与入射光的频率有关遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的光
29、强无关与入射光的光强无关答案答案 ACE保持入射光的频率不变保持入射光的频率不变,入射光的光强变大入射光的光强变大,单位时间内逸出的光电子个数增加单位时间内逸出的光电子个数增加,则饱和光电流变大则饱和光电流变大,故故A正确。饱和光电流的大小与入射光的频率无直接关系正确。饱和光电流的大小与入射光的频率无直接关系,故故B错。由错。由Ek=h-W,可知可知C正确。当入射光的频率小于金属的极限频率时正确。当入射光的频率小于金属的极限频率时,光电效应不能发生光电效应不能发生,故故D错。由错。由eU=mv2=h-W得得eU=h-W,可见可见,遏止电压遏止电压U随随的增大而增大的增大而增大,与入射光的光强无
30、关与入射光的光强无关,故故E正确。正确。126.(2019课标课标,14,6分分)氢原子能级示意图如图所示。光子能量在氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.63 eV3.10 eV的光为可见的光为可见光。要使处于基态光。要使处于基态(n=1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子的氢原子被激发后可辐射出可见光光子,最少应给氢原子提供的能量最少应给氢原子提供的能量为为()A.12.09 eVB.10.20 eVC.1.89 eVD.1.51 eV考点二原子与原子核考点二原子与原子核答案答案 A本题考查原子的能级跃迁问题本题考查原子的能级跃迁问题,体现了模型建构的核心素养。体现了模型建构的核心素养。
31、由题图数据分析可知由题图数据分析可知,只有氢原子从只有氢原子从n=3能级跃迁到能级跃迁到n=2能级辐射出的光子能量在可见光光子能级辐射出的光子能量在可见光光子能量范围内能量范围内,所以处于基态所以处于基态(n=1)的氢原子最少也要跃迁到的氢原子最少也要跃迁到n=3能级能级,氢原子吸收的能量最少为氢原子吸收的能量最少为E=E3-E1=12.09 eV,故选故选A。易错警示本题易错选易错警示本题易错选C,没有注意到氢原子原本处于没有注意到氢原子原本处于“基态基态(n=1)”。7.(2018课标课标,14,6分分)1934年年,约里奥约里奥-居里夫妇用居里夫妇用粒子轰击铝核粒子轰击铝核Al,产生了第
32、一个人工放射产生了第一个人工放射性核素性核素X:Aln+X。X的原子序数和质量数分别为的原子序数和质量数分别为()A.15和和28 B.15和和30 C.16和和30 D.17和和3127132713答案答案 B本题考查核反应方程。在核反应过程中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质量数和电荷数分别守恒,则则X的原子序的原子序数为数为2+13=15,X的质量数为的质量数为4+27-1=30,选项选项B正确。正确。规律总结核反应方程的特点规律总结核反应方程的特点核反应过程中核反应过程中,质量数和电荷数分别守恒。质量数和电荷数分别守恒。8.(2018天津理综天津理综,1,6分
33、分)国家大科学工程国家大科学工程中国散裂中子源中国散裂中子源(CSNS)于于2017年年8月月28日首次打日首次打靶成功靶成功,获得中子束流获得中子束流,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中放出的粒子为中子的是 ()A N俘获一个俘获一个粒子粒子,产生产生O并放出一个粒子并放出一个粒子BAl俘获一个俘获一个粒子粒子,产生产生P并放出一个粒子并放出一个粒子CB俘获一个质子俘获一个质子,产生产生Be并放出一个粒子并放出一个粒子DLi俘获一个质子俘获一个质子,产生产生He并放出一个粒子并放出一
34、个粒子147.1782713.3015115.8463.32答案答案 B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,可写可写出选项中的四个核反应方程出选项中的四个核反应方程N+HeOH,选项选项A错误错误AlHePn,选项选项B正确。正确。BeHe,选项选项C错误错误LiHHeHe,选项选项D错误。错误。147。42178112713。423015101118514BH4263。113242解题关键核反应中的两守恒解题关键核反应中的两守恒根据核反应过程中质量数和电荷数均守恒的原则根据核反应过程中质量数和电荷数
35、均守恒的原则,写出核反应方程写出核反应方程,同时应熟记几种常用的微同时应熟记几种常用的微观粒子的表示方法。观粒子的表示方法。9.2016课标课标,35(1),5分分(多选多选)一静止的铝原子核一静止的铝原子核Al俘获一速度为俘获一速度为1.0107 m/s的质子的质子p后后,变变为处于激发态的硅原子核为处于激发态的硅原子核Si*。下列说法正确的是。下列说法正确的是()A.核反应方程为核反应方程为pAlSi*B.核反应过程中系统动量守恒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核反应过程中系统能量不守恒D.核反应前后核子数相等核反应前后核子数相等,所以生成物的质量等于反应物的质量之和
36、所以生成物的质量等于反应物的质量之和E.硅原子核速度的数量级为硅原子核速度的数量级为105 m/s,方向与质子初速度的方向一致方向与质子初速度的方向一致271328142713281411271328142814028v71.0 1028答案答案 ABE质子质子p即即H,核反应方程为核反应方程为pAlSi*,A项正确项正确;核反应过程遵循动量守恒定核反应过程遵循动量守恒定律律,B项正确项正确;核反应过程中系统能量守恒核反应过程中系统能量守恒,C项错误项错误;在核反应中质量数守恒在核反应中质量数守恒,但会发生质量亏但会发生质量亏损损,所以所以D项错误项错误;设质子的质量为设质子的质量为m,则则S
37、i*的质量为的质量为28m,由动量守恒定律有由动量守恒定律有mv0=28mv,得得v=m/s3.6105 m/s,方向与质子的初速度方向相同方向与质子的初速度方向相同,故故E项正确。项正确。10.2016课标课标,35(1),5分分在下列描述核过程的方程中在下列描述核过程的方程中,属于属于衰变的是衰变的是 ,属于属于衰变的是衰变的是 ,属于裂变的是属于裂变的是 ,属于聚变的是属于聚变的是 。(填正确答案标号填正确答案标号)ACNeBPSeCUThHeDNHeOHEUnXeSr+nFHHHen146.147013215.32160123892.2349042147.421781123592.10
38、14054943810231.214210答案答案 CABEF解析天然放射性元素自发地放出解析天然放射性元素自发地放出粒子粒子(即氦核即氦核He)的衰变属于的衰变属于衰变衰变;放出放出粒子的衰变属粒子的衰变属于于衰变衰变;重核分裂成几个中等质量原子核的现象为核裂变重核分裂成几个中等质量原子核的现象为核裂变;轻原子核聚合成较重原子核的反轻原子核聚合成较重原子核的反应为核聚变。应为核聚变。C C组教师专用题组组教师专用题组考点一光的波粒二象性考点一光的波粒二象性1.2015课标课标,35(1),5分分(多选多选)实物粒子和光都具有波粒二象性。下列事实中突出体现波动实物粒子和光都具有波粒二象性。下列
39、事实中突出体现波动性的是性的是()A.电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B.射线在云室中穿过会留下清晰的径迹射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C.人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构人们利用电子显微镜观测物质的微观结构E.光电效应实验中光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光的频率有关光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关与入射光的强度无关答案答案 ACD电子束通过双缝产生干涉图样电子束通过双缝产生干涉图样,体现的是波动性体现的是波动性,A正确正确;射线在云室
40、中留下清射线在云室中留下清晰的径迹晰的径迹,不能体现波动性不能体现波动性,B错误错误;衍射体现的是波动性衍射体现的是波动性,C正确正确;电子显微镜利用了电子束波长电子显微镜利用了电子束波长短的特性短的特性,D正确正确;光电效应体现的是光的粒子性光电效应体现的是光的粒子性,E错误。错误。2.(2016天津理综天津理综,2,6分分)如图是如图是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样,则则()A.在同种均匀介质中在同种均匀介质中,a光的传播速度比光的传播速度比b光的大光的大B.从同种介质射入真空发生全反射时从同种介质射入真空发生全反
41、射时a光临界角大光临界角大C.照射在同一金属板上发生光电效应时照射在同一金属板上发生光电效应时,a光的饱和电流大光的饱和电流大D.若两光均由氢原子能级跃迁产生若两光均由氢原子能级跃迁产生,产生产生a光的能级能量差大光的能级能量差大答案答案 D由由a、b两光的干涉图样结合两光的干涉图样结合x=知知,ab、nanb,由由n=知知vavb,A项错项错误。误。sin C=,故故CaQ1B.X是He,Q2Q1C.X是He,Q2Q1D.X是He,Q2Q1 32423242答案答案 BHCN中质量亏损为中质量亏损为:m1=(1.007 8+12.000 0-13.005 7)u=0.002 1u。根据电荷数
42、。根据电荷数守恒和质量数守恒可知守恒和质量数守恒可知HNC+X中中,X的电荷数为的电荷数为2、质量数为、质量数为4,故故X为为粒子粒子,即即He,质质量亏损为量亏损为:m2=(1.007 8+15.000 1-12.000 0-4.002 6)u=0.005 3u。根据爱因斯坦质能方程可知。根据爱因斯坦质能方程可知:Q1=m1c2,Q2=m2c2,则则Q1Q2,故故B正确正确,A、C、D错误。错误。1112613711,15712642解题思路根据核反应方程的质量数和电荷数守恒可判断出解题思路根据核反应方程的质量数和电荷数守恒可判断出X是哪种原子核是哪种原子核,根据爱因斯坦根据爱因斯坦质能方程
43、可知质量亏损大的释放能量大。质能方程可知质量亏损大的释放能量大。2.(2019江苏南通、泰州、扬州等七市二模联考江苏南通、泰州、扬州等七市二模联考,12)2019年年1月月,中国散裂中子源加速器打靶束中国散裂中子源加速器打靶束流功率超过流功率超过50 kW,技术水平达到世界前列。散裂中子源是由加速器提供高能质子轰击重金技术水平达到世界前列。散裂中子源是由加速器提供高能质子轰击重金属靶而产生中子的装置属靶而产生中子的装置,一能量为一能量为109 eV的质子打到汞、钨等重核后的质子打到汞、钨等重核后,导致重核不稳定而放出导致重核不稳定而放出2030个中子个中子,大大提高了中子的产生效率。大大提高了
44、中子的产生效率。(1)关于质子和中子关于质子和中子,下列说法中正确的有下列说法中正确的有 。A.中子和质子的质量相等中子和质子的质量相等B.原子核由质子和中子组成原子核由质子和中子组成,稳定的原子核内稳定的原子核内,中子数一定大于质子数中子数一定大于质子数C.原子核的原子核的衰变衰变,实质是核内中子转化为质子和电子实质是核内中子转化为质子和电子D.中子不带电中子不带电,比质子更容易打入重核内比质子更容易打入重核内(2)汞原子能级图如图所示汞原子能级图如图所示,大量的汞原子从大量的汞原子从n=4的能级向低能级跃迁时辐射出光子的能级向低能级跃迁时辐射出光子,其中辐射其中辐射光子能量的最小值是光子能
45、量的最小值是 eV;用辐射光照射金属钨产生光电流用辐射光照射金属钨产生光电流,已知钨的逸出功为已知钨的逸出功为4.54 eV,使光电流为零的反向电压至少为使光电流为零的反向电压至少为 V。(3)一个高能质子的动量为p0,打到质量为M、原来静止的钨核内,形成瞬时的复合核,然后再散裂出若干中子,已知质子质量为m,普朗克常量为h。求复合核的速度v;设复合核释放的某个中子的动量为p,求此中子的物质波波长。答案答案(1)CD(2)1.14.26(3)0pmMhp解析解析(1)中子和质子的质量不相等中子和质子的质量不相等,A错。氢原子核内不含中子错。氢原子核内不含中子,故故B错。错。C、D均正确。均正确。
46、(2)从第从第4能级跃迁至第能级跃迁至第3能级时能级时,辐射光子的能量最小辐射光子的能量最小,其值为其值为E4-E3=-1.6 eV-(-2.7)eV=1.1 eV。从第从第4能级跃迁至第能级跃迁至第1能级时能级时,辐射光子的能量最大辐射光子的能量最大,其值为其值为E4-E1=-1.6 eV-(-10.4)eV=8.8 eV,该该光子打到钨上产生的光电子的最大初动能光子打到钨上产生的光电子的最大初动能Ek=hm-W=8.8 eV-4.54 eV=4.26 eV;由动能定理由动能定理:-eUc=0-Ek,解得解得Uc=4.26 V,则使光电流为零的最小反向电压为则使光电流为零的最小反向电压为4.26 V。(3)由动量守恒可知由动量守恒可知p0=(m+M)v解得解得v=由德布罗意波长公式得由德布罗意波长公式得=0pmMhp
