1、考点考点1 1 波粒二象性波粒二象性 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为1.2810-19
2、 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、光电子的最大初动能分别为E
3、ka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。 7.(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
4、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.10-12 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光子能量,E=h=h =210-18 J,故选项B正
5、确。 c 审题指导审题指导 题目信息提取 此题为新科技背景下的信息题,从题中提取有用信息,成为解答此题的关键,从题中应提取到如下 有用信息:照射并使分子电离的激光波长为=100 nm=10-7 m,照射不会把分子打碎,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。 8.(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
6、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Cap2 B.这两束光从玻璃射向真空时,其临界角C1C2 C.这两束光都能使某种金属发生光电效应,则遏止电压U1cU2c D.这两束光由氢原子从不同激发态跃迁到n=2能级时产生,则相应激发态的电离能E1E2 答案答案 BD 根据双缝干涉的条纹间距的表达式x=可知12,由p=可知p1C2, 选项B正确;光1的频率小于光2的频率,这两束光都能使某种金属发生光电效应,则根据Ue=m= h-W逸出功可知,遏止电压U1cE2,选项D正确。 l d h 1 n 1 2 2 m v 3.2
7、018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EkA=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 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=6.410-7 m,每个激
8、光 脉冲的能量E=1.510-2 J。求每个脉冲中的光子数目。(已知普朗克常量h=6.6310-34 J s,光速c=3 108 m/s。计算结果保留一位有效数字) 答案答案 51016 解析解析 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,体现了物理观念中能量 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。 光子能量=,光子数目n=,代入数据得n=51016。 hc E 考点考点2 2 原子与原子核原子与原子核 1.(2020天津,1,5分)在物理学发展的进程中,人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究,获得 正确的理论认识。下列图示的实验中导致发现原子
9、具有核式结构的是( ) 答案答案 D A项是双缝干涉实验,说明光具有波动性;B项是光电效应实验,说明光具有粒子性;C项是电 磁波的发射与接收;导致发现原子具有核式结构的是卢瑟福的粒子散射实验,D正确。故选D。 2.(2020课标,18,6分)氘核H可通过一系列聚变反应释放能量,其总效果可用反应式 HHe+H+n+43.15 MeV 表示。海水中富含氘,已知1 kg海水中含有的氘核约为1.01022个,若全都发生聚变反应,其释放的 能量与质量为M的标准煤燃烧时释放的热量相等;已知1 kg标准煤燃烧释放的热量约为2.9107 J,1 MeV=1.610-13 J,则M约为( ) A.40 kg B
10、.100 kg C.400 kg D.1 000 kg 2 1 2 1 6 4 2 2 1 1 2 1 0 2 答案答案 C 由1 kg海水中的氘核聚变释放的能量与质量为M的标准煤燃烧释放的热量相等,有:2.9 107M(J)=43.151.610-13(J),解得M400 kg,故C选项正确。 22 1.0 10 6 3.(2020课标,19,6分)(多选)下列核反应方程中,X1、X2、X3、X4代表粒子的有( ) AHHn+X1 BHHn+X2 CUnBaKr+3X3 DnLiH+X4 2 1 . 2 1 1 0 2 1 . 3 1 1 0 235 92 . 1 0 144 56 89 3
11、6 1 0 . 6 3 3 1 答案答案 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X1应为He;B项中X2为 He;C项中X3应为n;D项中X4应为He。故选B、D。 3 2 4 2 1 0 4 2 4.(2020课标,19,6分)(多选)1934年,约里奥-居里夫妇用粒子轰击铝箔,首次产生了人工放射性同 位素X,反应方程为HeAln。X会衰变成原子核Y,衰变方程为XYe。则( ) A.X的质量数与Y的质量数相等 B.X的电荷数比Y的电荷数少1 C.X的电荷数比Al的电荷数多2 D.X的质量数与Al的质量数相等 4 2 27 13 1 0 X 0 1 27 13 27 13
12、 答案答案 AC 由核反应过程遵循质量数和电荷数守恒可知X为P(磷核),用粒子轰击铝箔的核反 应方程为HeAln,而P不稳定,会衰变成Si,其衰变方程为PSie,则X与Y的质 量数相等,而X的质量数比Al多3,选项A正确,D错误;X的电荷数比Y多1,比Al多2,选项B错误,C 正确。 30 15 4 2 27 13 301 150 P 30 15 30 14 30 15 30 14 0 1 27 13 27 13 5.(2016北京理综,13,6分)处于n=3能级的大量氢原子,向低能级跃迁时,辐射光的频率有( ) A.1种 B.2种 C.3种 D.4种 答案答案 C 处于能级为n的大量氢原子向
13、低能级跃迁能辐射光的种类为,所以处于n=3能级的大 量氢原子向低能级跃迁,辐射光的频率有=3种,故C项正确。 2 Cn 2 3 C 6.(2019课标,14,6分)氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.63 eV 3.10 eV的光为可见 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,最少应给氢原子提供的能量为 ( ) A.12.09 eV B.10.20 eV C.1.89 eV D.1.51 eV 答案答案 A 由题图数据分析可知,只有氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光子能量在可见 光光子能量范围内,所以处于基态(n=1)的氢原子最少也要跃迁到n=3能级,氢原子
14、吸收的能量最少 为E=E3-E1=12.09 eV,故选A。 易错警示易错警示 本题易错选C,没有注意到氢原子原本处于“基态(n=1)”。 7.(2018天津理综,5,6分)氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线H、H、H和H,都是氢原子中电 子从量子数n2的能级跃迁到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
15、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。 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 8.(2018北京理综,13,6分)在核反应方程HeNO+X中,X表示的是( ) A.质子 B.中子 C.电子 D.粒子 4 2 14 7 17 8 答案答案 A 本题考查核反应方程。由核
16、反应中质量数和电荷数均守恒,可判断X为质子H,故选项 A正确。 1 1 9.(2018课标,14,6分)1934年,约里奥-居里夫妇用粒子轰击铝核Al,产生了第一个人工放射性 核素X:Aln+X。X的原子序数和质量数分别为( ) A.15和28 B.15和30 C.16和30 D.17和31 27 13 27 13 答案答案 B 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,则X的原子序数为2 +13=15,X的质量数为4+27-1=30,选项B正确。 10.(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
17、项目的重大贡献。下列核反应方程中属于聚变反应的是 ( ) AHHHen BNHeOH CHeAlPn DUnBaKr+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是质量较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
18、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。 11.(2017课标,17,6分)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。 氘核聚变反应方程是H+Hen。已知H的质量为2.013 6 uHe的质量为3.015 0 un的质 量为1.008 7 u,1 u=
19、931 MeV/c2。氘核聚变反应中释放的核能约为( ) A.3.7 MeV B.3.3 MeV C.2.7 MeV D.0.93 MeV 2 1 : 23 12 H 1 0 2 1 3 2 , 1 0 , 答案答案 B 聚变反应中的质量亏损为m=(22.013 6-3.015 0-1.008 7) u=0.003 5 u,则释放的核能为 E=mc2=0.003 5931 MeV3.3 MeV,B正确。 方法技巧方法技巧 由质量亏损计算核能 由m计算核反应过程中释放的核能时,若m以u为单位,可由1 u=931 MeV/c2,得到释放的以MeV 为单位的核能;若m以kg为单位,则由质能方程E=m
20、c2获得以J为单位的释放的核能。 12.(2019课标,15,6分)太阳内部核反应的主要模式之一是质子质子循环,循环的结果可表示为 HHe+e+2 已知H和He的质量分别为mp=1.007 8 u和m=4.002 6 u,1 u=931 MeV/c2,c为光速。在4个H转变 成He的过程中,释放的能量约为( ) A.8 MeV B.16 MeV C.26 MeV D.52 MeV 1 1 4 4 2 0 1 2 1 1 4 2 1 1 4 2 1个 答案答案 C 本题考查了学生对核反应中核能的计算能力,体现了学科素养中的物理观念。 由核反应方程可知,4个H转变成1个He的过程中的质量亏损m41
21、.007 8 u-4.002 6 u=0.028 6 u,释放的核能E=mc2=0.028 6931 MeV26.6 MeV,故选项C正确。 1 1 4 2 解题关键解题关键 本题为估算题,因电子质量很小,约为 u,故在计算的过程中不需纠结,应大胆忽略。 1 1 836 13.(2017课标,15,6分)一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核,衰变方程为UThHe。 下列说法正确的是( ) A.衰变后钍核的动能等于粒子的动能 B.衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小 C.铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间 D.衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量 238 92 234 90 4
22、 2 答案答案 B 静止的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 变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小,选项B正确;动能Ek=,由于钍核的质量(m1)大于粒 子的质量(m2),故动能不等,选项A错误;铀核的半衰期是指大量的铀核半数发生衰变所用的时间,而 不是放出一个粒子所经历的时间,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。 2 2 p m 解题关键解题关键 原子核衰变前后动量守恒、质量数和电荷数守恒;动能和动量与质量的关系;半衰期 的定义及其含义。 14.2016课标,35(1),5分(多选)一静止
23、的铝原子核Al俘获一速度为1.0107 m/s的质子p后,变为 处于激发态的硅原子核Si*。下列说法正确的是( ) A.核反应方程为pAlSi* 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105 m/s,方向与质子初速度的方向一致 27 13 28 14 27 13 28 14 答案答案 ABE 质子p即H,核反应方程为pAlSi*,A项正确;核反应过程遵循动量守恒定律,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;设质子的质量
24、为m,则Si*的质量为28m,由动量守恒定律有mv0=28mv,得v= m/s 3.6105 m/s,方向与质子的初速度方向相同,故E项正确。 1 1 27 13 28 14 28 14 0 28 v 7 1.0 10 28 规律总结规律总结 核反应过程遵守动量守恒定律,核反应中质量数守恒,电荷数守恒,但会发生质量亏损。 15.2016课标,35(1),5分在下列描述核过程的方程中,属于衰变的是 ,属于衰变的是 ,属于裂变的是 ,属于聚变的是 。(填正确答案标号) ACNe BPSe CUThHe DNHeOH EUnXeSr+n FHHHen 14 6 . 14 7 0 -1 32 15 .
25、 32 16 0 -1 238 92 . 234 90 4 2 14 7 . 4 2 17 8 1 1 235 92 . 1 0 140 54 94 38 1 0 2 3 1 . 2 1 4 2 1 0 答案答案 C AB E F 解析解析 天然放射性元素自发地放出粒子(即氦核He)的衰变属于衰变;放出粒子的衰变属于 衰变;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应为核 聚变。 4 2 反思总结反思总结 原子核的变化有衰变、人工转变、裂变和聚变四种,识记常见的变化规律可使问题迎 刃而解。 16.(2017北京理综,23,18分)在磁感应强度为B的匀强磁场中,一个
26、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 (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
27、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 qBR m mv M qBR M 1 2 1 2 2 2 ()() 2 Mm qBR mMc -4 4 A 方法技巧方法技巧 衰变中的动量和能量守恒 在衰变过程中,静止的原子核放射粒子,新核与粒子的总动量保持不变(为零),而衰变释放的能 量与质量亏损之间必然遵循质能方程E=mc2。 1.(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,
28、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 以下为教师用书专用 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并透过平行表面,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
29、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 2.2016浙江自选,14(1),4分以下说法正确的是( ) A.氢原子的能量是量子化的 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.如果一个系统不受外力,系统的总动量一定为零 答案答案 A 根据玻尔原子理论,氢原子的能量是量子化的,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的 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
30、零,系统总动量保持不 变,D项错误。 3.2018江苏单科,12C(1)已知A和B两种放射性元素的半衰期分别为T和2T,则相同质量的A和B经 过2T后,剩有的A和B质量之比为( ) A.14 B.12 C.21 D.41 答案答案 B 经过2T后A剩余的质量mA=m=,B剩余的质量mB=m=,=12。 2 1 24 m 1 1 22 m A B m m4 m 2 m 规律总结规律总结 质量为m的放射性元素经过n个半衰期剩余该放射性元素的质量m=。 2n m 4.(2019天津理综,6,6分)(多选)我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突 破,等离子体中心电子温度首次达到1
31、亿摄氏度,为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基 础。下列关于聚变的说法正确的是( ) A.核聚变比核裂变更为安全、清洁 B.任何两个原子核都可以发生聚变 C.两个轻核结合成质量较大的核,总质量较聚变前增加 D.两个轻核结合成质量较大的核,核子的比结合能增加 答案答案 AD 本题以“人造太阳”为背景,考查核聚变反应,以及学生的理解能力,体现了科学态度 与社会责任的核心素养,也体现了应用与创新的价值观念。 因为重核裂变后,产物中存在不稳定的核,而且放射性产物较多,轻核聚变与之相比更安全、清洁, 所以A项正确。轻原子核才会发生聚变,所以B项错误。核反应过程中存在质量亏损,释放能量,所 以C项错
32、误。核反应后产生的新核相对稳定,比结合能增加,故D项正确。 试题分析试题分析 通过科学实践透彻分析了核反应,并考查了重核裂变和轻核聚变的特点、区别等。 5.2017江苏单科,12C(1)(多选)原子核的比结合能曲线如图所示。根据该曲线,下列判断正确的有 ( ) AHe核的结合能约为14 MeV BHe核比Li核更稳定 C.两个H核结合成He核时释放能量 DU核中核子的平均结合能比Kr核中的大 4 2 . 4 2 . 6 3 2 1 4 2 235 92 . 89 36 答案答案 BC 本题考查原子核的相关知识。 由图像可知He的比结合能约为7 MeV,其结合能应为28 MeV,故A错误。比结合
33、能较大的核较稳 定,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,故C正确。比结合能就是 平均结合能,故由图可知D错误。 4 2 , 6.2015课标,35(1),5分(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性的 是( ) A.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 C.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 E.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,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,体现的是波动性,A正确;射线在云室中留下清晰的 径迹
34、,不能体现波动性,B错误;衍射体现的是波动性,C正确;电子显微镜利用了电子束波长短的特 性,D正确;光电效应体现的是光的粒子性,E错误。 7.(2015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的基础上。下列 说法正确的是( ) A.天然放射现象说明原子核内部是有结构的 B.电子的发现使人们认识到原子具有核式结构 C.粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的 D.密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的 答案答案 A 粒子散射实验的重要发现使人们认识到原子具有核式结构,B、C项错误;密立根的油 滴实验测出了电子的电荷量,D项错误。 8.(2015安徽理综,14,6
35、分)图示是粒子(氦原子核)被重金属原子核散射的运动轨迹,M、N、P、Q 是轨迹上的四点,在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动。图中所标出的粒子在各点处 的加速度方向正确的是( ) A.M点 B.N点 C.P点 D.Q点 答案答案 C 粒子与重金属原子核带同种电荷,由于库仑力作用,粒子在运动过程中发生偏转,由牛 顿第二定律可知,粒子的加速度方向为其所受库仑力方向,指向轨迹弯曲方向的内侧,故图中P点 所示加速度方向正确,选项C正确。 9.(2017浙江11月选考,15,2分)(多选)a、b是两种单色光,其光子能量分别为a和b,且=k,( ) A.则a、b的光子动量之比=1k B.若a、b入射到
36、同一双缝干涉装置上,则相邻亮条纹的间距之比=1k C.若a、b都能使某种金属发生光电效应,则光电子最大初动能之差Eka-Ekb=b(k-1) D.若a、b是由处在同一激发态的原子跃迁到a态和b态时产生的,则a、b两态能级之差Ea-Eb=b(k-1) a b a b p p a b x x 答案答案 BC 根据德布罗意波方程=以及光子的能量=h,联立得p=,所以=,选项A错 误。x=,联立以上各式可得x=,因此选项B正确。光电子最大初动能Ek=h-W0,因此Eka-Ekb =(k-1)b,选项C正确。由题意可知,Ea+a=Eb+b,所以Ea-Eb=b-a=b(1-k),选项D错误。 h p c
37、c a b p p a b L d Lhc d 10.2016江苏单科,12C(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 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 A A是衰变,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。 11.2015山东理综,39(1)(多选)14C发生放射性衰变成为14N,
38、半衰期约5 700年。已知植物存活期间, 其体内14C与12C的比例不变;生命活动结束后,14C的比例持续减少。现通过测量得知,某古木样品中 14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是 ( ) a.该古木的年代距今约5 700年 b.12C、13C、14C具有相同的中子数 c.14C衰变为14N的过程中放出射线 d.增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变 答案答案 ac 古木样品中14C的比例正好是现代样品的二分之一,说明该古木恰好经历了一个半衰期 的时间,故a正确。12C、13C、14C具有相同的质子数、不同的中子数,故b错。14C的衰变方程为:C Ne,可见c正确。放
39、射性元素的半衰期与外界因素无关,故d错。 14 6 14 7 0 -1 12.(2015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的部分粒子的径 迹,气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里。以下判断可能正确的是( ) A.a、b为粒子的径迹 B.a、b为粒子的径迹 C.c、d为粒子的径迹 D.c、d为粒子的径迹 答案答案 D 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,又知粒子带正电,粒子带负电,故A、C均错,D正确。 13.(2015北京理综,17,6分)实验观察到,静止在匀强磁场中A点的原子核发生衰变,衰变产生的新
40、核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意如图。 则( ) A.轨迹1是电子的,磁场方向垂直纸面向外 B.轨迹2是电子的,磁场方向垂直纸面向外 C.轨迹1是新核的,磁场方向垂直纸面向里 D.轨迹2是新核的,磁场方向垂直纸面向里 答案答案 D 由静止的原子核发生衰变后产生的新核和电子做匀速圆周运动的方向相反及原子核 衰变前后动量守恒得meve-m核v核=0,粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径r=,因为qer 核,故轨迹1是电子的,轨迹2是新核的,根据左手定则可判定磁场方向垂直纸面向里,故D项正确。 mv qB 考查点考查点 衰变、动量守恒、匀速圆周运动。 思路点拨思路点拨 衰变过程动量守
41、恒;衰变后的粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力 提供。 14.(2018天津理综,1,6分)国家大科学工程中国散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功, 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。下列核反应中放出的粒子为中子的是 ( ) A N俘获一个粒子,产生O并放出一个粒子 BAl俘获一个粒子,产生P并放出一个粒子 CB俘获一个质子,产生Be并放出一个粒子 DLi俘获一个质子,产生He并放出一个粒子 14 7 . 17 8 27 13 . 30 15 11 5 . 8 4 6 3 . 3 2 答案答案 B 本题考查核反应方程。由核反应过
42、程中遵循质量数、电荷数均守恒的原则,可写出选 项中的四个核反应方程N+HeOH,选项A错误AlHePn,选项B正确。 BeHe,选项C错误LiHHeHe,选项D错误。 14 7 。 4 2 17 8 1 1 27 13 。 4 2 30 15 1 0 1118 514 BH 4 2 6 3 。 1 1 3 2 4 2 解题关键解题关键 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,写出核反应方程,同时应熟记几种常用的微观粒 子的表示方法。 15.2015课标,35(1),5分在某次光电效应实验中,得到的遏止电压Uc与入射光的频率的关系如 图所示。若该直线的斜率和截距分别为k和b
43、,电子电荷量的绝对值为e,则普朗克常量可表示为 ,所用材料的逸出功可表示为 。 答案答案 ek(2分) -eb(3分) 解析解析 根据爱因斯坦光电效应方程有Ekm=h-W0,又因为Ekm=eUc,得到Uc=-,所以=k,h=ek;- =b,W0=-eb。 h e 0 W e h e 0 W e 金属 钨 钙 钠 钾 铷 W0(10-19 J) 7.26 5.12 3.66 3.60 3.41 16.(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
44、 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。 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)
45、见解析 h c h c 解析解析 (1)A是衰变,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 17.2020江苏单科,12(1)(2)(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I及其极大值对应的波长的变化情况是 。 A.
46、I增大,增大 B.I增大,减小 C.I减小,增大 D.I减小,减小 (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1和2,则该激发态与 基态的能量差为 ,波长为1的光子的动量为 。(已知普朗克常量为h,光速为c) 答案答案 (1)B (2) 2 hc 1 h 解析解析 (1)黑体辐射规律为:温度升高,辐射强度I增大,I的极大值向波长短的方向偏移,故B选项正确。 (2)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En-E1=h。波长为1的 光子的动量p=。 2 c 1 h A A组组 考点基础题组考点基础题组 考点考点1 1 波粒二象性波粒二象性 1.(2020安徽蚌埠三检,1)频率为的入射光照射某金属时发生光电效应现象。已知该金属的逸出 功为W,普朗克常量为h,电子电荷量大小为e,下列说法正确的是( ) A.该金属的截止频率为 B.该金属的遏止电压为 C.增大入射光的强度,单位时间内发射的光电子数不变 D.增大入射光的频率,光电子的最大初动能不变 h W -h W e 答案答案 B 金属的逸出功大小和截止频率都取决于金属材料本身,用光照射某种金属,要想发生光 电效应,要求入射光的频率大于金属的截止频率,入射光子的能量为h,只有满足 hW 便能发生光电效应,所以金属的逸出功为W=h0 即金属的截止频率为0= 所以A错误; 使光
