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

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1、專題五 考點(diǎn)一 光電效應(yīng)及其規(guī)律 1.[考查光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律] 關(guān)于光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)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(shí)，對于一定顏色的光，入射光越強(qiáng)，單位時(shí)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(shí)，增大入射光的頻率，單位時(shí)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(shí)，只要增加入射光的強(qiáng)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(shí)才能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，當(dāng)發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光的強(qiáng)度越強(qiáng)，飽和電流越大，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)

2、就越多，選項(xiàng)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(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)，選項(xiàng)C錯(cuò)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，即使再增加入射光的強(qiáng)度，也不能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)D錯(cuò)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(shí)驗(yàn)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(shí)，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(jì)中的電流剛好為零，此時(shí)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(jì)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(shí)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(shí)，有mv1m2＝eU1，所以v1m＝ ，選項(xiàng)A正確；聯(lián)立mv1m2＝eU1和mv1m2＝hν1－W0，可得W0＝hν1－eU1?、?，選項(xiàng)B正確；當(dāng)用頻率為ν2的光照射時(shí)，同理有W0＝hν2－eU2?、?，聯(lián)立①②兩式可得普朗克常量h＝，選項(xiàng)C正確；當(dāng)用頻率等

4、于極限頻率的光照射陰極K時(shí)，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?yàn)閔＝，W0＝hν1－eU1，聯(lián)立可得νc＝，選項(xiàng)D錯(cuò)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(shí)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(shí)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(diǎn)坐標(biāo)為(a,0)，與縱軸的交點(diǎn)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(qiáng)度，光電子的最大初動能將增大 D．保持照射光強(qiáng)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(dá)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(qiáng)度無關(guān)，故C錯(cuò)誤；保持照射光強(qiáng)度不變，僅提高照射光頻率，單個(gè)光子的能量增大，而光的強(qiáng)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(cuò)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(yùn)動的微粒都具有波粒二象性 B

6、．運(yùn)動的微觀粒子與光子一樣，當(dāng)它們通過一個(gè)小孔時(shí)，都沒有特定的運(yùn)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(yùn)動的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的 D．實(shí)物的運(yùn)動有特定的軌道，所以實(shí)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(yùn)動的微觀粒子，達(dá)到的位置具有隨機(jī)性，而沒有特定的運(yùn)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(shí)際很難觀察到波動性，不是不具有波粒二象性，D錯(cuò)誤。 考點(diǎn)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(yuǎn)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(cuò)誤；核外電子由離原子核較遠(yuǎn)軌道躍遷到離原子核較近軌道，原子能量減少，故B正確；因?yàn)樵幽芰繙p少，可知?dú)湓臃懦鲆欢l率的光子，故C錯(cuò)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(gè)氫原子從n＝4的能級躍遷到基態(tài)時(shí)，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(shí)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(cuò)誤；根據(jù)玻爾理論，用12.09 eV的光子照射時(shí)，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(gè)氫原子從n＝4的能級躍遷到基態(tài)時(shí)，最多可以輻射出3種不同頻率的光子，故C錯(cuò)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(cuò)誤。 考點(diǎn)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(shí)放出α、β、γ三種射線，讓這三種射線進(jìn)入磁場，運(yùn)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(cuò)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(cuò)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(qiáng)，故D錯(cuò)誤。 8．[考查α、β衰變次數(shù)的計(jì)算] 在一個(gè)U原子核衰變?yōu)橐粋€(gè)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(gè)U原子核衰變?yōu)橐粋€(gè)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(xiàng)A正確。 9．[考查對半衰期的理解與計(jì)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(shí)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(shí)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(gè)半衰期，由題意可知：＝n＝，所以n＝，即古木死亡的時(shí)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(shí)驗(yàn)，首次實(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(xiàng)A正確；在這個(gè)核反應(yīng)中產(chǎn)生了質(zhì)子，選項(xiàng)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(xiàng)C錯(cuò)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(xiàng)D錯(cuò)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(shí)驗(yàn)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(cuò)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(cuò)誤；盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)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(cuò)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(cuò)誤。 考點(diǎn)四 愛因斯坦質(zhì)能方程　核能的計(jì)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(cuò)誤；Se→Kr＋2e是β衰變，C錯(cuò)誤；U＋n→Xe＋Sr＋2n是核裂變反應(yīng)，D錯(cuò)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(cuò)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?yàn)榉磻?yīng)時(shí)一部分質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量釋放出去了，故C正確、D錯(cuò)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(gè)氫核(H)結(jié)合成1個(gè)氦核同時(shí)放出2個(gè)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(gè)氫核結(jié)合成1個(gè)氦核時(shí)的質(zhì)量虧損約為0.026 6 kg C．4個(gè)氫核結(jié)合成1個(gè)氦核時(shí)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(cuò)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(diǎn) 考點(diǎn)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(gè)方面進(jìn)行，即光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)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(diǎn)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(shí)，增大入射光的強(qiáng)度，單位時(shí)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(gè)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(diǎn)：①當(dāng)加上遏止電壓時(shí)，具有最大初動能的光電子剛好到達(dá)陽極A，此時(shí)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(shí)，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(diǎn)，其與橫軸、縱軸交點(diǎn)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(diǎn)全練] 1．[多選](2018·濰坊二模)2017年度中國10項(xiàng)重大科學(xué)進(jìn)展中，位列榜首的是實(shí)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(xiàng)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(shí)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(qiáng)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(xiàng)A錯(cuò)誤；玻爾在研究氫原子結(jié)構(gòu)時(shí)引入了量子理論，成功揭示了氫原子光譜，選項(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)D錯(cuò)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(qiáng)，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(shí)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(qiáng)無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)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(xiàng)B錯(cuò)誤；由題圖乙可知Ekm＝eUc，則該金屬的逸出功為hν0－eUc，選項(xiàng)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(shí)，同樣可發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)D錯(cuò)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(jiǎng)。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(shí)，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(qiáng)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(shí)才會有光電子逸出，故A錯(cuò)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(cuò)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(qiáng)度無關(guān)，但入射光越強(qiáng)，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(cuò)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(diǎn)二　原子結(jié)構(gòu)與玻爾理論 本考點(diǎn)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(yùn)動時(shí)，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(shí)，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(shí)，釋放出的譜線條數(shù)為C，而一個(gè)處于較高能級n的氫原子向低能級躍遷時(shí)，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(shí)，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(diǎn)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(shí)能量E2＝－3.4 eV，則(　　) A．輻射出一個(gè)能量為3.4 eV的光子后躍遷到基態(tài) B．輻射出一個(gè)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(shí)能量E1

26、＝－13.6 eV，處于量子數(shù)n＝2的激發(fā)態(tài)時(shí)能量E2＝－3.4 eV，則輻射出一個(gè)能量為－3.4 eV－(－13.6 eV)＝10.2 eV的光子后躍遷到基態(tài)，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；n＝3的激發(fā)態(tài)時(shí)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(xiàng)C錯(cuò)誤；用光子能量為13.6 eV的光照射后將使氫原子電離，選項(xiàng)D錯(cuò)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(shí)最多可發(fā)出6種可見光 B．氫原子躍遷時(shí)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(shí)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(shí)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(shí)，可能發(fā)出6種不同頻率的光子，因?yàn)榭梢姽獾墓庾幽芰糠秶鸀?.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(shí)最多可發(fā)出2種可見光，故A錯(cuò)誤；氫原子從n＝4能級向n＝2能級躍遷時(shí)，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(shí)，輻射的光子能量為－1.51 eV－(－3.4 eV)＝1.89 eV＜2.25 eV，故B錯(cuò)誤；根據(jù)Ek＝hν－W0，氫原子躍遷時(shí)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(cuò)誤。 3．原子從一個(gè)能級躍遷到一個(gè)較低的能級時(shí)，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(shí)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(cuò)誤，A正確。 4.1995年科學(xué)家“制成”了反氫原子，它是由一個(gè)反質(zhì)子和一個(gè)圍繞它運(yùn)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(shí)，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(cuò)；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(shí)，只能吸收能量等于兩個(gè)能級的能量差的光子，C錯(cuò)；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(cuò)。 考點(diǎn)三　 原子核及其衰變 本考點(diǎn)常考原子核α衰變和β衰變的規(guī)律、三種射線的特性及半衰期問題的有關(guān)計(jì)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(fù)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(diǎn)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(jiǎng)，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(qiáng)的是α射線 C.U→X＋He發(fā)生α衰變的產(chǎn)物X由90個(gè)質(zhì)子和144個(gè)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(gè)別元素也具有放射性，故A錯(cuò)誤；α射線的穿透能力最弱，電離能力最強(qiáng)，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱，故B錯(cuò)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(gè)，中子數(shù)為234－90＝144個(gè)，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(cuò)誤。 2．(2018·煙臺模擬)2018年3月1日起正式實(shí)施國家環(huán)境保護(hù)新標(biāo)準(zhǔn)，新標(biāo)準(zhǔn)高度重視對進(jìn)口廢物放射性污染控制，放射性元素釙Po發(fā)生衰變時(shí)，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(qiáng) B．核反應(yīng)方程Po→X＋He＋γ中的Y＝206，X的中子個(gè)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(qiáng)有關(guān) D．核衰變時(shí)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(cuò)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(qiáng)無關(guān)，故C錯(cuò)誤；γ射線屬于高速光子流，不帶電，故D錯(cuò)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(yùn)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(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)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(shí)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(shí)質(zhì)是原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，電子釋放出來，B正確；β粒子在云室中穿過時(shí)，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(cuò)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(qiáng)磁場中，一個(gè)原來靜止的原子核，由于放出一個(gè)α粒子，結(jié)果得到一張兩個(gè)相切圓的徑跡照片(如圖所示)，今測得兩個(gè)相切圓半徑之比r1∶r2＝1∶44。 (1)圖中哪一個(gè)圓是α粒子的徑跡？(說明理由) (2)這個(gè)原子核原來所含的質(zhì)子數(shù)是多少？ 解析：(1)因?yàn)閯恿渴睾?，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(yùn)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(yùn)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(gè)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(diǎn)四　愛因斯坦質(zhì)能方程　核能的計(jì)算 本考點(diǎn)?？己朔磻?yīng)方程的書寫、分類及核能的計(jì)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(jì)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(gè)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(cuò)誤。 2．核能的理解與計(jì)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(jì)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(shí)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(diǎn)全練] 1.(2019屆高三·運(yùn)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(jī)構(gòu)認(rèn)證，這是我國對國際熱核聚變項(xiàng)目的重大貢獻(xiàn)。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(xiàng)反應(yīng)是聚變反應(yīng)；B和C項(xiàng)反應(yīng)是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程；D項(xiàng)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(gè)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(gè)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(xiàng)A錯(cuò)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(xiàng)B正確；這個(gè)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(xiàng)C正確，D錯(cuò)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(gè)中子 C．若提高溫度，U的半衰期將會變小 D．裂變時(shí)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(cuò)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(diǎn)可知，Y原子核中含有56個(gè)質(zhì)子，中子數(shù)為：144－56＝88個(gè)，故B錯(cuò)誤；半衰期與溫度、壓強(qiáng)等外界因素?zé)o關(guān)，故C錯(cuò)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(gè)中等質(zhì)量的核時(shí)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(yuǎn)，故H核比Li 核更不穩(wěn)定，故B錯(cuò)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(gè)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(gè)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(gè)α粒子所經(jīng)歷的時(shí)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(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)半衰期的定義可知，C項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)B正確。 二、名校模擬重點(diǎn)演練——知熱點(diǎn) 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(gè)，故A錯(cuò)誤；X的質(zhì)量數(shù)比P的質(zhì)量數(shù)多4個(gè)，故B錯(cuò)誤；X的質(zhì)子數(shù)比P的質(zhì)子數(shù)多1個(gè)，故C正確，D錯(cuò)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(shí)，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?fù)诫s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(cuò)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(cuò)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(shí)，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(cuò)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(yùn)＋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(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為Δm＝ kg≈8.5×10－30 kg，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；組成原子核的核子越多，它的結(jié)合能越高，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 9．(2018·開封模擬)下列描繪兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與頻率關(guān)系的圖中，符合黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律的是(　　) 解析：選B　根據(jù)黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律，黑體熱輻射的強(qiáng)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(qiáng)度都有

51、增加，則各種頻率的輻射強(qiáng)度也都增加；另一方面，輻射強(qiáng)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(xiàng)符合黑體輻射實(shí)驗(yàn)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(gè)14C原子核由6個(gè)質(zhì)子和8個(gè)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(gè)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(gè)負(fù)電

52、子后，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加1，變?yōu)?4N，選項(xiàng)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(shí)放出的負(fù)電子，選項(xiàng)B錯(cuò)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(xiàng)C正確；14C樣品經(jīng)歷3個(gè)半衰期后，樣品中14C的質(zhì)量只有原來的3＝，選項(xiàng)D錯(cuò)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(shí)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(shí)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(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)錯(cuò)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(shí)產(chǎn)生的光可使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故D項(xiàng)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(xì)胞基因，提高罹患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。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(gè)中子 B．100個(gè)Pu經(jīng)過24 100年后一定還剩余50個(gè) C．由于衰變時(shí)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(qiáng)的穿透能力 解析：選D　由方程式可計(jì)算X原子核為U，原子核含質(zhì)子92個(gè)，中子143個(gè)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；放射性元素的衰變規(guī)律是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對大量的原子核衰變才有意義，100個(gè)原子核過少，不一定在半衰期后只剩余一半，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；衰變時(shí)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(xiàng)錯(cuò)誤；射線γ是光子流，穿透能力很強(qiáng)，能穿透幾厘米厚的鉛板，故D項(xiàng)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(qiáng)弱、光的顏色(頻率)等物理量間的關(guān)系，電流計(jì)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(jì)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(qiáng)弱無關(guān) D．光電管兩端電壓U為零時(shí)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(yùn)動方向相反，所以通過電流計(jì)G的電流方向由c到d，故A錯(cuò)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(dá)到飽和電流)，故B錯(cuò)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(qiáng)弱無關(guān)，故C正確；光電管兩端電壓U為零時(shí)，光電效應(yīng)照樣發(fā)生，故D錯(cuò)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(jìn)行循環(huán)。釷232不能直接使用，需要俘獲一個(gè)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(gè)中子 B．鈾233、鋇142、氪89三個(gè)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(gè)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(gè)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(gè)中子，選項(xiàng)A正確；鈾233、鋇142、氪89三個(gè)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(xiàng)B正確，C錯(cuò)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(xiàng)D錯(cuò)誤。 15．正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)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(diǎn)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(shí)，生成氧15的同時(shí)釋放出中子 B．氧15發(fā)生正電子衰變時(shí)，生成的新核含有9個(gè)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(shí)，生成氧15的同時(shí)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(gè)中子，故B錯(cuò)誤。經(jīng)過10分鐘，即經(jīng)過5個(gè)半衰期，剩余氧15的含量m＝m05＝m0，故C錯(cuò)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(cuò)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(cuò)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(cuò)誤；因?yàn)榉懦瞿芰?，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(cuò)誤，D正確。 23