2019年高考物理備考 中等生百日捷進(jìn)提升系列 專題13 近代物理初步（含解析）

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1、專題13 近代物理初步 第一部分名師綜述 綜合分析近幾年的高考物理試題發(fā)現(xiàn)，試題在考查主干知識(shí)的同時(shí)，注重考查必修中的基本概念和基本規(guī)律。 考綱要求 1、知道什么是光電效應(yīng)，理解光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律；會(huì)利用光電效應(yīng)方程計(jì)算逸出功、極限頻率、最大初動(dòng)能等物理量；知道光的波粒二象性，知道物質(zhì)波的概念． 2、知道兩種原子結(jié)構(gòu)模型，會(huì)用玻爾理論解釋氫原子光譜；掌握氫原子的能級(jí)公式并能結(jié)合能級(jí)圖求解原子的躍遷問(wèn)題。 3、掌握原子核的衰變、半衰期等知識(shí)；會(huì)書寫核反應(yīng)方程，并能根據(jù)質(zhì)能方程求解核能問(wèn)題． 命題規(guī)律 1、光電效應(yīng)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)規(guī)律和光電效應(yīng)方程，光的波粒二象性和德布羅意波是理解的難點(diǎn)

2、，也是考查的熱點(diǎn)，一般以選擇題形式出現(xiàn)，光電效應(yīng)方程可能會(huì)以填空題或計(jì)算題形式出現(xiàn)。 2、核式結(jié)構(gòu)、玻爾理論、能級(jí)公式、原子躍遷條件在選做題部分出現(xiàn)的幾率將會(huì)增加，可能單獨(dú)命題，也可能與其它知識(shí)聯(lián)合出題． 3、半衰期、質(zhì)能方程的應(yīng)用、計(jì)算和核反應(yīng)方程的書寫是高考的熱點(diǎn)問(wèn)題，試題一般以基礎(chǔ)知識(shí)為主，較簡(jiǎn)單. 第二部分知識(shí)背一背 （1）光電效應(yīng) ①光電效應(yīng)規(guī)律 (a)每種金屬都有一個(gè)極限頻率． (b)光子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，只隨入射光的頻率增大而增大． (c)光照射到金屬表面時(shí)，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的． (d)光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比． (2) 愛(ài)因斯坦光

3、電效應(yīng)方程 ①光電效應(yīng)方程：Ek＝hν－W0. ②遏止電壓：使光電流減小到零的反向電壓Uc. ③截止頻率：能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的最小頻率叫做該種金屬的截止頻率(又叫極限頻率)．不同的金屬對(duì)應(yīng)著不同的極限頻率． ④逸出功：電子從金屬中逸出所需做功的最小值，叫做該金屬的逸出功． (3)光的波粒二象性 ①光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有波動(dòng)性． ②光電效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性． ③光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，稱為光的波粒二象性． (4)物質(zhì)波 任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到微觀粒子大到宏觀物體都有一種波與它對(duì)應(yīng)，其波長(zhǎng) (5)原子的核式結(jié)構(gòu) ①盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型 在原

4、子的中心有一個(gè)很小的核，叫原子核，原子的所有正電荷和幾乎所有質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外繞核旋轉(zhuǎn)． ②原子核的尺度：原子核直徑的數(shù)量級(jí)為10－15 m，原子直徑的數(shù)量級(jí)約為10－10 m. (6)玻爾理論 ①定態(tài)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些能量狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量． ②躍遷：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個(gè)定態(tài)的能量差決定，即hν＝Em－En.(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J?s) ③軌道：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)．原子的定態(tài)是

5、不連續(xù)的，因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的。 (7) 氫原子的能級(jí)、能級(jí)公式 ①氫原子的能級(jí)圖 ②氫原子的能級(jí)公式： (n=1,2,3，…)，其中E1為基態(tài)能量，其數(shù)值為E1=－13.6 eV。 ③氫原子的半徑公式： (n=1,2,3，…)，其中r1為基態(tài)半徑，其數(shù)值為r1=0.53×10－10 m。 (8)原子核的組成 ①原子核由中子和質(zhì)子組成，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子。 ②原子核的核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)，原子核的質(zhì)量數(shù)＝中子數(shù)＋質(zhì)子數(shù)。 ③X元素原子核的符號(hào)為，其中A表示質(zhì)量數(shù)，Z表示核電荷數(shù)。 （9）原子核的衰變 ①α衰變： ②β衰變： ③半衰期：放射性元素的原子核有半數(shù)

6、發(fā)生衰變所需的時(shí)間．半衰期由核內(nèi)部本身的因素決定，跟原子所處的物理或化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)。 （10）核反應(yīng)類型及核反應(yīng)方程 類型 可控性 核反應(yīng)方程典例 衰變 α衰變 自發(fā) β衰變 自發(fā) 人工轉(zhuǎn)變 人工控制 (盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子) He＋Be→6C＋n (查德威克發(fā)現(xiàn)中子) Al＋He→P＋n 約里奧·居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素，同時(shí)發(fā)現(xiàn)正電子 P→Si＋e 重核裂變 比較容易進(jìn)行人工控制 92U＋n→54Xe＋Sr＋10n 輕核聚變 除氫彈外無(wú)法控制 H＋H→He＋n 說(shuō)明： ①核反應(yīng)過(guò)程一般都是不可逆的，所以核反應(yīng)方程只能

7、用單向箭頭表示反應(yīng)方向，不能用等號(hào)連接。 ②核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒。 第三部分技能+方法 由Ek－ν圖象可以得到的信息: ①極限頻率：圖線與ν軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)νc. ②逸出功：圖線與Ek軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的值E=W0. ③普朗克常量：圖線的斜率k=h. 二、光電效應(yīng)中兩條線索 線索一：通過(guò)頻率分析：光子頻率高→光子能量大→產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能大。 線索二：通過(guò)光的強(qiáng)度分析：入射光強(qiáng)度大→光子數(shù)目多→產(chǎn)生的光電子多→光電流大。 三、對(duì)光的波粒二象性、物質(zhì)波的考查 光既有波動(dòng)性，又有粒子性，兩者不是孤立的，而是有機(jī)的統(tǒng)一體，其表現(xiàn)規(guī)律為： ①個(gè)別光子的作用效果往

8、往表現(xiàn)為粒子性；大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動(dòng)性． ②頻率越低波動(dòng)性越顯著，越容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象；頻率越高粒子性越顯著，越不容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象，貫穿本領(lǐng)越強(qiáng)． ③光在傳播過(guò)程中往往表現(xiàn)出波動(dòng)性；在與物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)，往往表現(xiàn)為粒子性 ④由光子的能量E=hν，光子的動(dòng)量表達(dá)式也可以看出，光的波動(dòng)性和粒子性并不矛盾：表示粒子性的粒子能量和動(dòng)量的計(jì)算式中都含有表示波的特征的物理量——頻率ν和波長(zhǎng)λ。由以上兩式和波速公式c=λν還可以得出：E=pc。 四、解答氫原子能級(jí)躍遷問(wèn)題的四點(diǎn)技巧 ①原子躍遷時(shí)，所吸收或釋放的光子能量只能等于兩能級(jí)之間的能量差。 ②原子電離時(shí)，所吸收

9、的能量可以大于或等于某一能級(jí)能量的絕對(duì)值。 ③一群原子和一個(gè)原子不同，它們的核外電子向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)射光子的種類 ④計(jì)算時(shí)應(yīng)注意：因一般取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)參考面，故各能級(jí)的能量值均為負(fù)值； （2）原子躍遷的兩種類型 ①若是在光子的激發(fā)下引起原子躍遷，則要求光子的能量必須等于原子的某兩個(gè)能級(jí)差：原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷：吸收一定能量的光子，當(dāng)一個(gè)光子的能量滿足hν＝E末－E初時(shí)，才能被某一個(gè)原子吸收，使原子從低能級(jí)E初向高能級(jí)E末躍遷，而當(dāng)光子能量hν大于或小于（E末－E初）時(shí)都不能被原子吸收． ②若是在電子的碰撞下引起的躍遷，則要求電子的能量必須大于或等于原子的某兩個(gè)能級(jí)差：原子還可吸

10、收外來(lái)實(shí)物粒子(例如自由電子)的能量而被激發(fā)．由于實(shí)物粒子的動(dòng)能可全部或部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于兩能級(jí)的能量差值(E=Em－En)，均可使原子發(fā)生能級(jí)躍遷。 ③注意：當(dāng)光子能量大于或等于13.6 eV時(shí)，也可以被氫原子吸收，使氫原子電離；當(dāng)氫原子吸收的光子能量大于13.6 eV，氫原子電離后，電子具有一定的初動(dòng)能． 五、確定衰變次數(shù)的方法 ①設(shè)放射性元素經(jīng)過(guò)n次α衰變和m次β衰變后，變成穩(wěn)定的新元素，則表示該核反應(yīng)的方程為 根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可列方程：A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m ②確定衰變次數(shù)，因?yàn)棣滤プ儗?duì)質(zhì)量數(shù)無(wú)影響，先由質(zhì)量數(shù)的改變確

11、定α衰變的次數(shù)，然后再根據(jù)衰變規(guī)律確定β衰變的次數(shù)。 七、核能的計(jì)算方法 ①利用愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程計(jì)算核能：利用愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程計(jì)算核能，關(guān)鍵是求出質(zhì)量虧損，而求質(zhì)量虧損主要是利用其核反應(yīng)方程式，再利用質(zhì)量與能量相當(dāng)?shù)年P(guān)系求出核能。 ②利用阿伏加德羅常數(shù)計(jì)算核能：求宏觀物體原子核發(fā)生核反應(yīng)過(guò)程中所釋放的核能，一般利用核反應(yīng)方程及其比例關(guān)系和阿伏加德羅常數(shù)。 ③由動(dòng)量守恒和能量守恒計(jì)算核能：由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律來(lái)求。 ④說(shuō)明： （a）根據(jù)ΔE＝Δmc2計(jì)算，計(jì)算時(shí)Δm的單位是“kg”，c的單位是“m/s”，ΔE的單位是“J”． （b）根據(jù)ΔE＝Δm×931.5 MeV計(jì)算

12、．因1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5 MeV的能量，所以計(jì)算時(shí)Δm的單位是“u”，ΔE的單位是“MeV”． （c）利用質(zhì)能方程計(jì)算核能時(shí)，不能用質(zhì)量數(shù)代替質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算． 第四部分基礎(chǔ)練+測(cè) 一、單選題 1．下列說(shuō)法正確的是 A．α、β和γ三種射線中，γ射線的穿透能力和電離能力均最強(qiáng) B．92235U+01n→3890Sr+54136Xe+x01n是核裂變方程，其中x = 10 C．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光越強(qiáng)，光子的能量就越大，光電子的最大初動(dòng)能就越大 D．放射性元素的原子核每放出一個(gè)β 粒子，就減少一個(gè)質(zhì)子，增加一個(gè)中子 【答案】 B 【解析】 【詳解】 A、α

13、、β和γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)但電離能力最弱，故A錯(cuò)； B、92235U+01n→3890Sr+54136Xe+x01n是核裂變方程，根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可求得x = 10，故B對(duì)； C、發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，頻率越高則最大初動(dòng)能就越大，與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)； D、按照電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可知放射性元素的原子核每放出一個(gè)β粒子，就減少一個(gè)中子，增加一個(gè)質(zhì)子，故D錯(cuò) 2．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)原來(lái)靜止的原子核，由于衰變放射出某種粒子，結(jié)果得到一張兩個(gè)相切圓1和2的徑跡照片如圖所示，己知兩個(gè)相切圓半徑分別為r1、r2。下列說(shuō)法正確的是( )

14、 A．原子核可能發(fā)生的是α衰變，也可能發(fā)生的是β衰變 B．徑跡2可能是衰變后新核的徑跡 C．若是α衰變，則1和2的徑跡均是逆時(shí)針?lè)较? D．若衰變方程是92238U→90234Th+24He,則r1:r2=1:45 【答案】 D 【解析】 【詳解】 原子核衰變過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可知，衰變生成的兩粒子動(dòng)量方向相反，粒子速度方向相反，由左手定則知：若生成的兩粒子電性相反則在磁場(chǎng)中的軌跡為內(nèi)切圓，若電性相同則在磁場(chǎng)中的軌跡為外切圓，所以為電性相同的粒子，可能發(fā)生的是α衰變，但不是β衰變；若是α衰變，生成的兩粒子電性相同，圖示由左手定則可知，兩粒子都沿順時(shí)針?lè)较蜃鰣A

15、周運(yùn)動(dòng)，故AD錯(cuò)誤；核反應(yīng)過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，原子核原來(lái)靜止，初動(dòng)量為零，由動(dòng)量守恒定律可知，原子核衰變后生成的兩核動(dòng)量P大小相等、方向相反，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=mv2r，解得：r=mvqB=PBq，由于P、B都相同，則粒子電荷量q越大，其軌道半徑r越小，由于新核的電荷量大于粒子的電荷量，則新核的軌道半徑小于粒子的軌道半徑，則半徑為r1的圓為放出新核的運(yùn)動(dòng)軌跡，半徑為r2的圓為粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，且：r1：r2=2：90=1：45，故D正確，B錯(cuò)誤； 3．己知金屬鋅的逸出功為3.34eV，普朗克常量為6.63×10-34J·s，真空中的光速為3.

16、0×108m/s。圖為氫原子最低的四個(gè)能級(jí)，則氫原子在這些能級(jí)之間躍遷所輻射的光子的最短波長(zhǎng)及其照射鋅扳逸出電子的最大初動(dòng)能分別為 A．1.0×10-7m，9.4leV B．1.2×10-7m，9.4leV C．1.2×10-7m，6.86cV D．1.0×10-7m，6.86eV 【答案】 A 【解析】 【詳解】 氫原子在這些能級(jí)之間躍遷所輻射的光子的最短波長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)著從n=4到n=1的躍遷，則hcλ=E4-E1，解得λ=hcE4-E1=6.63×10-34×3.0×108[-0.85-(-13.6)]×1.6×10-19m=1.0×10-7m；照射鋅板逸出電子的最大初

17、動(dòng)能分別為Ekm=(E4-E1)-W逸出功=13.6-0.85-3.34=9.41eV，故選A. 4．某放射性元素原子核的衰變方程為ZAX→Z+1AY+M，將該原子核靜置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，衰變后的新核Y和產(chǎn)生的粒子M在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。新核Y與粒子M運(yùn)動(dòng)徑跡如圖所示，其中正確的是（　?。? A． B． C． D． 【答案】 C 【解析】 【詳解】 AB．由衰變方程可知粒子M為電子，帶負(fù)電，新核Y帶正電，以衰變后新核Y的方向?yàn)檎较颍O(shè)新核Y的動(dòng)量為p，粒子M的動(dòng)量為p′，則由動(dòng)量守恒可得：0=p+p′；則兩核動(dòng)量大小相等，方向相反，速度方向相反；根據(jù)左手定則可知兩核洛倫茲力方

18、向相同，故AB錯(cuò)誤； CD．由洛倫茲力提供向心力可知：qvB=mv2R…① 由①可知：R=mvqB=pqB…② 由題意可知，qY＞qM，則知：RY＜RM，故C正確，D錯(cuò)誤。 5．下列說(shuō)法正確的是( ) A．天然放射性現(xiàn)象表明了原子內(nèi)部是有復(fù)雜的結(jié)構(gòu) B．一個(gè)氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷的過(guò)程中,該氫原子輻射光子,總能量減少 C．某放射性元素由單質(zhì)變?yōu)榛衔锖?其半衰期會(huì)變短 D．目前核電站的能量主要來(lái)自輕核的聚變 【答案】 B 【解析】 【詳解】 天然放射性現(xiàn)象表明了原子核是有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)玻爾理論，一個(gè)氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷的過(guò)程中,該氫原

19、子輻射光子,總能量減少，選項(xiàng)B正確；某放射性元素的半衰期與元素所處的化合狀態(tài)無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；目前核電站的能量主要來(lái)自重核的裂變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B. 6．下列有關(guān)黑體輻射和光電效應(yīng)的說(shuō)法中正確的是 A．在黑體輻射中，隨著溫度的升高，各種頻率的輻射強(qiáng)度都增加，輻射強(qiáng)度極大值向頻率較低的方向移動(dòng) B．普朗克在研究黑體輻射問(wèn)題時(shí)提出了能量子假說(shuō) C．用一束綠光照射某金屬,能產(chǎn)生光電效應(yīng),現(xiàn)把這束綠光遮住一半，則沒(méi)有光電子飛出 D．在光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比 【答案】 B 【解析】 【詳解】 在黑體輻射中，隨著溫度的升高，各種頻率的輻射強(qiáng)度都增加，

20、輻射強(qiáng)度極大值向波長(zhǎng)較短，頻率較高的方向移動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；普朗克在研究黑體輻射問(wèn)題時(shí)提出了能量子假說(shuō)，選項(xiàng)B正確；用一束綠光照射某金屬,能產(chǎn)生光電效應(yīng),現(xiàn)把這束綠光遮住一半，則仍能發(fā)生光電效應(yīng)有光電子飛出，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電子的最大初動(dòng)能隨入射光的頻率增大而增大，但非成正比關(guān)系，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B. 7．下列說(shuō)法正確的是( ) A．β衰變現(xiàn)象說(shuō)明原子核外存在電子 B．氫原子從基態(tài)向較高能量態(tài)躍遷時(shí)，電子的動(dòng)能減小 C．只有入射光的波長(zhǎng)大于金屬的極限波長(zhǎng)，光電效應(yīng)才能產(chǎn)生 D．α粒子散射實(shí)驗(yàn)表明核外電子軌道是量子化的 【答案】 B 【解析】 【詳解】

21、A：β衰變時(shí)β射線是從原子核內(nèi)部發(fā)出來(lái)的，不是由原子核外的電子釋放出來(lái)的。故A項(xiàng)錯(cuò)誤。 B：電子繞氫原子核做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，據(jù)ke2r2=mv2r得，v=ekmr；氫原子從基態(tài)向較高能量態(tài)躍遷，電子與氫原子核的距離增大，電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑增大，電子的線速度減小，動(dòng)能減小。故B項(xiàng)正確。 C：只有入射光的頻率大于該金屬的極限頻率，即入射光的波長(zhǎng)小于該金屬的極限波長(zhǎng)時(shí)，光電效應(yīng)才能產(chǎn)生。故C項(xiàng)錯(cuò)誤。 D：α粒子散射實(shí)驗(yàn)表明原子具有核式結(jié)構(gòu)，不能說(shuō)明核外電子軌道是量子化的。故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8．太陽(yáng)輻射到地球表面的功率約為1400W/m2 .其中包含了各種波長(zhǎng)的紅外線、可見光、紫外線等，以可見光

22、部分最強(qiáng)。作為一種簡(jiǎn)化，我們認(rèn)為太陽(yáng)光全部是平均波長(zhǎng)600nm（1nm=10-9m）的黃綠光，每秒至少有5個(gè)這樣的光子進(jìn)入人眼才能引起視覺(jué)，人眼睛的瞳孔約為10mm2，則人眼能看到最遠(yuǎn)的與太陽(yáng)相同的恒星與地球距離為多少倍的日地距離：（已知普朗克常數(shù)h=6.63x10-34J.s） A．9×104 B．9×107 C．9×1010 D．9×1014 【答案】 B 【解析】 【詳解】 設(shè)日地距離為r，則P0=P4πr2；設(shè)人眼到最遠(yuǎn)的與太陽(yáng)相同的恒星的距離為R，則P1?S0t=5hcλ0，其中P1=P4πR2，解得: P1=5hcλ0S0t=5×6.63×10-34×3×10860

23、0×10-9×10×10-6×1W=1.66×10-13W，則 Rr=P0P1=14001.66×10-13≈9×107；故選B. 9．用a、b兩種光照射同一種光電管時(shí)均能發(fā)生光電效應(yīng)，且a光產(chǎn)生的光電子的遏止電壓大于b光產(chǎn)生的光電子的遏止電壓，則 A．b光比a光具有更明顯的粒子性 B．b光產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能較大 C．單色光a的光子動(dòng)量比單色光b的光子動(dòng)量大 D．若a光能使氫原子從n=1能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)，則b光也有可能使氫原子從n=1能級(jí)躍遷到n=2能級(jí) 【答案】 C 【解析】 【詳解】 因a光產(chǎn)生的光電子的遏止電壓大于b光產(chǎn)生的光電子的遏止電壓，則a光照射產(chǎn)生

24、的最大初動(dòng)能較大，a光的光子頻率較大，波長(zhǎng)小，由p=hλ可知，單色光a的光子動(dòng)量比單色光b的光子動(dòng)量大，a光比b光具有更明顯的粒子性，選項(xiàng)C正確，AB錯(cuò)誤；因a光光子能量較大，若a光能使氫原子從n=1能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)，則b光不一定能使氫原子從n=1能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C. 10．如圖所示是研究光電效應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置,現(xiàn)用氫原子從n=4能級(jí)往n=2能級(jí)躍光束遷時(shí)輻射出的光照射金屬電極K發(fā)現(xiàn)波長(zhǎng)分別為λ1和λ2的兩種光子能使金屬電極K發(fā)生光電效應(yīng),其中λ1>λ2,則: A．波長(zhǎng)為λ1的光子是氫原子從n=4能級(jí)直接躍遷到n=2能級(jí)輻射出來(lái)的 B．波長(zhǎng)為λ1的光子照射時(shí)

25、，光電子的最大初動(dòng)能更大 C．波長(zhǎng)為λ2的光子照射時(shí),正向電壓越大,光電流的飽和值越大 D．波長(zhǎng)為λ2的光子照射時(shí),增大光照強(qiáng)度,光電流的飽和值隨之增大 【答案】 D 【解析】 【詳解】 A、根據(jù)頻率較小的光子的波長(zhǎng)較大可知波長(zhǎng)為λ1的光子頻率v1小于波長(zhǎng)為λ2的光子頻率v2，根據(jù)Em-En=hv可知?dú)湓訌膎=4的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)的能級(jí)差大于從n=3的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)的能極差，所以波長(zhǎng)為λ1的光子是氫原子從n=3能級(jí)直接躍遷到n=2能級(jí)輻射出來(lái)的，故A錯(cuò)誤； B、根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hv-W0可知頻率為v1的光產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能較小，故B錯(cuò)誤； CD

26、、光電流的大小與入射光的強(qiáng)度有關(guān)，增大光照強(qiáng)度，光電流的飽和值隨之增大；在一定頻率與強(qiáng)度的光照射下，開始時(shí)，光電流隨電壓U的增加而增大，當(dāng)U大到一定程度時(shí)，光電流達(dá)到飽和值，這時(shí)即使再增大電壓U，光電流不會(huì)再增加，故D正確，C錯(cuò)誤； 故選D。 11．將靜止在P點(diǎn)的原子核置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向圖中未畫出），能發(fā)生α衰變或β衰變，衰變后沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，得到軌跡圓弧AP和軌跡圓弧PB，兩軌跡在P點(diǎn)相切，它們的半徑RAP與RPB之比為44:1，則 A．發(fā)生了α衰變，磁場(chǎng)垂直紙面向外，原核電荷數(shù)為90 B．發(fā)生了α衰變，磁場(chǎng)垂直紙面向里，原核電荷數(shù)為86 C．發(fā)生

27、了β衰變，磁場(chǎng)垂直紙面向里，原核電荷數(shù)為45 D．發(fā)生了β衰變，磁場(chǎng)垂直紙面向外，原核電荷數(shù)為43 【答案】 D 【解析】 【詳解】 兩粒子運(yùn)動(dòng)方向相反，受洛倫茲力方向相同，可知兩粒子帶異種電荷，可知發(fā)生的是β衰變；根據(jù)動(dòng)量守恒定律，兩粒子動(dòng)量等大反向，由r=mvqB∝1q，則兩粒子的電量之比為1：44，因β射線帶一個(gè)負(fù)電荷，則原核電荷數(shù)為43，根據(jù)左手定則可知，磁場(chǎng)垂直紙面向外，故選D. 12．下列說(shuō)法正確的是 ( ) A．92238U衰變?yōu)?6222Rn要經(jīng)過(guò)4次α衰變和2次β衰變 B．一束光照射到某金屬表面上產(chǎn)生了光電效應(yīng)，增大光的強(qiáng)度可以增加光電子的最大初

28、動(dòng)能 C．鉍210的半衰期是5天，1克鉍210經(jīng)過(guò)10天全部衰變?yōu)槠渌雍? D．查德威克發(fā)現(xiàn)中子的反應(yīng)方程式是：24He+1327Al→1530P+01n 【答案】 A 【解析】 【詳解】 A、根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知U衰變?yōu)镽n，需經(jīng)過(guò)8次α衰變和6次β衰變，每經(jīng)過(guò)一次β衰變就會(huì)有一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子，同時(shí)放出一個(gè)電子，所以共有6個(gè)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子，故A正確； B、根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hν-W0，光電子最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤； C、鉍210的半衰期是5天，經(jīng)過(guò)10天后，發(fā)生2個(gè)半衰期，有34數(shù)發(fā)生衰變，即有14g的鉍還沒(méi)有衰變，故C錯(cuò)誤； D、查德威克

29、發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)屬于人工核轉(zhuǎn)變，根據(jù)質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒：24He+49Be→612C+01n，故D錯(cuò)誤； 故選A. 13．關(guān)于近代物理的知識(shí)，下列說(shuō)法正確的是 A．查德威克發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程為714N+24He→817O+11H B．β衰變就是原子核內(nèi)的一個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)化為一個(gè)中子和電子，電子被釋放出來(lái) C．鈾核裂變的一種核反應(yīng)方程為92235U→56141Ba+3692Kr+201n D．若氫原子從n＝6的能級(jí)向n＝1的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則氫原子從n＝6的能級(jí)向n＝2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光也不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng) 【答案】 D 【解析】 【詳解

30、】 發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的是盧瑟福，故A錯(cuò)誤；β衰變實(shí)質(zhì)是原子核內(nèi)的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子和電子，這個(gè)電子以β射線的形式釋放出來(lái)，故B錯(cuò)誤；鈾核需要俘獲一個(gè)慢中子才能發(fā)生裂變，其中的一種核反應(yīng)方程92235U+01n→56141Ba+3692Kr+301n，故C錯(cuò)誤；根據(jù)玻爾理論可知，氫原子從n＝6的能級(jí)向n＝1的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光的能量大于氫原子從n＝6的能級(jí)向n＝2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光的能量，結(jié)合光電效應(yīng)發(fā)生的條件可知，若氫原子從n＝6的能級(jí)向n＝1的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則氫原子從n＝6的能級(jí)向n＝2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光也不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故D正確。故選D.

31、 14．下列說(shuō)法正確的是 A．核泄漏污染物55137Cs能夠產(chǎn)生對(duì)人體有害的輻射，核反應(yīng)方程式為55137Cs→56137Ba+X，X為電子 B．某些原子核能夠放射出β粒子，說(shuō)明原子核內(nèi)有β粒子 C．原子核的結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定 D．若氫原子從n=6能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則氫原子從n=6能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng) 【答案】 A 【解析】 【詳解】 根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知，選項(xiàng)A的核反應(yīng)方程式55137Cs→56137Ba+X中，可以判斷X的質(zhì)量數(shù)為0，電荷數(shù)為：z=55-56=-1，所以X為電子

32、，故A正確；原子核能夠放射出β粒子，是由于原子核內(nèi)發(fā)生β衰變，其中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子而放出的電子，故B錯(cuò)誤；原子核的比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，故C錯(cuò)誤；根據(jù)玻爾理論可知，氫原子從n=6能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)減小的能量大于氫原子從n=6能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)減小的能量，所以氫原子從n=6能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光子的能量大于氫原子從n=6能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光的能量，根據(jù)光電效應(yīng)發(fā)生的條件可知，若氫原子從n=6能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則氫原子從n=6能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光也不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤。故選A。 15．90232

33、Th具有放射性，經(jīng)以下連續(xù)衰變過(guò)程，最后生成穩(wěn)定的 82208Pb：90232Th→88228Ra→89228Ac→90228Th→…→82208Pb，下列說(shuō)法正確的是 A．90232Th和90228Th屬于放射性同位素，其原子核中子數(shù)相同，質(zhì)子數(shù)不同 B．88228Ra發(fā)生β衰變后變?yōu)?9228Ac，說(shuō)明88228Ra原子核內(nèi)有β粒子 C．88228Ra的半衰期約為6.7年，將該元素?fù)诫s到其他穩(wěn)定元素中，半衰期將增大 D．整個(gè)衰變過(guò)程共發(fā)生6次α衰變和4次β衰變 【答案】 D 【解析】 【詳解】 A、90232Th和90228Th具有相同的質(zhì)子數(shù)屬于放射性同位素，其原子

34、核質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，故A錯(cuò)誤； B、88228Ra發(fā)生β衰變后變?yōu)?9228Ac，是88228Ra原子核內(nèi)一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子數(shù)放出電子，并非原子核內(nèi)有電子，故B錯(cuò)誤； C、元素的半衰期不隨物理和化學(xué)狀態(tài)的改變而改變，故C錯(cuò)誤； D、β衰變質(zhì)量數(shù)不變，故232-208=4x，則x=6，發(fā)生6次α衰變，根據(jù)電荷數(shù)守恒可知：90-82=2x-y，得到：y=4，故發(fā)生4次β衰變，故D正確。 16．2018年中國(guó)散裂中子源（CSNS）將迎來(lái)驗(yàn)收，目前已建設(shè)的3臺(tái)譜儀也將啟動(dòng)首批實(shí)驗(yàn)．有關(guān)中子的研究，下列說(shuō)法正確的是 A．90234Th核發(fā)生一次α衰變，新核與原來(lái)的原子核相比，中子數(shù)減

35、少了4 B．一個(gè)氘核和一個(gè)氚核經(jīng)過(guò)核反應(yīng)后生成氦核和中子是原子核衰變反應(yīng) C．盧瑟福通過(guò)分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子 D．中子和其他微觀粒子，都具有波粒二象性 【答案】 D 【解析】 【分析】 依據(jù)質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒，裂變是較重的原子核分裂成較輕的原子核的反應(yīng)；盧瑟福通過(guò)分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型；所有粒子都具有波粒二象性，即可求解； 【詳解】 A、α衰變的本質(zhì)是發(fā)生衰變的核中減小2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子形成氦核，所以一次α衰變，新核與原來(lái)的核相比，中子數(shù)減小了2，故A錯(cuò)誤； B、裂變是較重的原子核分裂成較輕的原子核的反應(yīng)，而該反應(yīng)是較輕的原

36、子核的聚變反應(yīng)，故B錯(cuò)誤； C、盧瑟福通過(guò)分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，查德威克通過(guò)α粒子轟擊鈹核獲得碳核的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子，故C錯(cuò)誤； D、所有粒子都具有波粒二象性，故D正確； 故選D。 17．如圖所示,地面上A、B兩處的中點(diǎn)處有一點(diǎn)光源S，甲觀察者站在光源旁,乙觀察者乘坐速度為v（接近光速）的光火箭沿AB方向飛行.兩觀察者身邊各有一只事先在地面校準(zhǔn)了的相同的時(shí)鐘.下列對(duì)相關(guān)現(xiàn)象的描述中，正確的是（ ） A．甲測(cè)得的AB間的距離大于乙測(cè)得的AB間的距離 B．甲認(rèn)為飛船中的鐘變慢了，乙認(rèn)為甲身邊的鐘變快了 C．甲測(cè)得光速為c，乙測(cè)得的光速為c-v

37、 D．當(dāng)光源S發(fā)生一次閃光后，甲認(rèn)為A、B兩處同時(shí)接收到閃光，乙則認(rèn)為A先接收到閃光 【答案】 A 【解析】 【分析】 利用相對(duì)論的重要結(jié)論，如時(shí)間變慢t'=t?11-v2c2、長(zhǎng)度收縮假說(shuō)L=L01-c2v2、質(zhì)速關(guān)系式和質(zhì)能關(guān)系式分析現(xiàn)象. 【詳解】 A．由愛(ài)因斯坦的長(zhǎng)度收縮原理L=L01-c2v2，可知運(yùn)動(dòng)的速度v越大，測(cè)出的距離L越短，則乙測(cè)得的AB間的距離小于甲測(cè)得的AB間的距離；故A正確. B．由時(shí)間變慢假說(shuō)t'=t?11-v2c2，可知運(yùn)動(dòng)的速度v越大，時(shí)間變慢，即乙測(cè)得的時(shí)間變長(zhǎng)；故B錯(cuò)誤. C．根據(jù)愛(ài)因斯坦的光速不變?cè)?，可知甲乙在兩種不同的參考系里測(cè)出的

38、光速都為c；故C錯(cuò)誤. D．甲乙在兩種不同的參考系里測(cè)出的光速都為c,距離恒定，則AB兩處都是同時(shí)接收到閃光；故D錯(cuò)誤. 故選A. 【點(diǎn)睛】 本題考查了愛(ài)因斯坦的相對(duì)論知識(shí)，明確不同參考系中光速不變，在接近光速的參考系中時(shí)間變慢，長(zhǎng)度變短，質(zhì)量變大. 18．以下說(shuō)法正確的是：( ) A．氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，電子的動(dòng)能減小，原子電勢(shì)能增大，原子能量減??； B．紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)能夠產(chǎn)生光電效應(yīng)，則當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時(shí)，從鋅板表面逸出的光電子的個(gè)數(shù)增多，光電子的最大初動(dòng)能增大； C．氫原子光譜有很多不同的亮線，說(shuō)明氫原子能發(fā)出很多不

39、同的頻率的光，它的光譜是連續(xù)譜； D．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，b射線是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的高速電子流。 【答案】 D 【解析】 【分析】 庫(kù)侖力對(duì)電子做負(fù)功，所以動(dòng)能變小，電勢(shì)能變大（動(dòng)能轉(zhuǎn)為電勢(shì)能），因?yàn)槲樟斯庾?，總能量變大；根?jù)光電效應(yīng)發(fā)生條件，可知，光電子的最大初動(dòng)能與入射頻率有關(guān)，與入射的強(qiáng)度無(wú)關(guān)；根據(jù)連續(xù)光譜與特征光譜的不同；α粒子散射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，即可求解． 【詳解】 根據(jù)波爾理論可知，核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，氫原子的電勢(shì)能增大，核外電子遵循：ke2r2=mv2r，據(jù)此可知電子的動(dòng)能減

40、??；再據(jù)能級(jí)與半徑的關(guān)系可知，原子的能量隨半徑的增大而增大。故A錯(cuò)誤；據(jù)光電效應(yīng)可知，紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)能夠發(fā)生光電效應(yīng)，則當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時(shí)，即光子個(gè)數(shù)增多，所以從鋅板表面逸出的光電子的個(gè)數(shù)越多，但光電子的最大初動(dòng)能不變。故B錯(cuò)誤；光譜有很多不同的亮線，說(shuō)明氫原子能發(fā)出很多不同頻率的光，是特征譜線，但它的光譜不是連續(xù)譜，故C錯(cuò)誤；α粒子散射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，β射線是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的，故D正確。故選D. 【點(diǎn)睛】 理解原子躍遷的能量變化，同時(shí)掌握電子躍遷過(guò)程中，動(dòng)能與電勢(shì)能及總能量是如何變化等知識(shí)點(diǎn)，注意核外電子的動(dòng)能、電勢(shì)能和能量與軌道半徑

41、的關(guān)系，掌握α粒子散射現(xiàn)象與天然放射現(xiàn)象的區(qū)別，及影響光電子的最大初動(dòng)能的因素． 19．下列說(shuō)法正確的是( ) A．原子核的結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定 B．某些原子核能夠放射出β粒子，說(shuō)明原子核內(nèi)有β粒子 C．核泄漏污染物55137Cs能夠產(chǎn)生對(duì)人體有害的輻射，核反應(yīng)方程式為55137Cs→56137Ba+X，X為電子 D．若氫原子從n=6能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則氫原子從n=6能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光能可能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng) 【答案】 C 【解析】 【詳解】 原子核的比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；某些原子核能夠

42、放射出β粒子，這是核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)放出的負(fù)電子，不能說(shuō)明原子核內(nèi)有β粒子，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；核泄漏污染物55137Cs能夠產(chǎn)生對(duì)人體有害的輻射，核反應(yīng)方程式為55137Cs→56137Ba+X，X電荷數(shù)為-1，質(zhì)量數(shù)為零，所以為電子，選項(xiàng)C正確；若氫原子從n=6能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，而氫原子從n=6能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光子的能量小于從n=6能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光子的能量，則不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C. 20．一個(gè)氫原子從量子數(shù)n=2的能級(jí)躍遷到量子數(shù)n=3的能級(jí)，該氫原子 A．吸收光子，能量增加 B．放出光子，

43、能量減少 C．放出光子，能量增加 D．吸收光子，能量減少 【答案】 A 【解析】 【分析】 氫原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷要吸收光子，能量增加；從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷要放出光子，能量減少. 【詳解】 一個(gè)氫原子在一個(gè)定態(tài)具有的能量是電子圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能之和，能量為E=E1n2，E1=-13.6eV，可知量子數(shù)越大，能量越高，故氫原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷要吸收光子，而能量增加；故選A. 【點(diǎn)睛】 本題考查了原子核式結(jié)構(gòu)模型和原子的躍遷；能量變化可類比人造衛(wèi)星的變軌原理. 二、多選題 21．波長(zhǎng)為λ1和λ2的兩束可見光入射到雙縫，在光屏上觀察到干涉條紋，其中波長(zhǎng)為

44、λ1的光的條紋間距大于波長(zhǎng)為λ2的條紋間距。則（下列表述中，腳標(biāo)“1”和“2”分別代表波長(zhǎng)為λ1和λ2的光所對(duì)應(yīng)的物理量） A．這兩束光的光子的動(dòng)量p1＞p2 B．這兩束光從玻璃射向真空時(shí)，其臨界角C1＞C2 C．這兩束光都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則遏止電壓U1＞U2 D．這兩束光由氫原子從不同激發(fā)態(tài)躍遷到n＝2能級(jí)時(shí)產(chǎn)生，則相應(yīng)激發(fā)態(tài)的電離能△E1＞△E2 【答案】 BD 【解析】 【詳解】 A．根據(jù)雙峰干涉的條紋間距的表達(dá)式Δx=ldλ可知λ1>λ2，由P=hλ可知p1

45、從玻璃射向真空時(shí)，其臨界角C1＞C2，選項(xiàng)B正確； C．光1的頻率f1小于光2的頻率f2，則這兩束光都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則根據(jù)Ue=12mvm2=hf-W逸出功可知，遏止電壓U1

46、則下列說(shuō)法中正確的是( ) A．圖中光束①是紅光，光束②是藍(lán)光 B．光束①的光子動(dòng)量比光束②的光子動(dòng)量大 C．若光束①、②先后通過(guò)同一雙縫干涉裝置，光束① 條紋寬度比光束②的寬 D．若光束①、②都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則光束①照射下逸出的光電子的最大初動(dòng)能較大 【答案】 BD 【解析】 【詳解】 A．由圖可知①光的偏折程度較大，則折射率較大，藍(lán)光的折射率大于紅光的折射率，所以①光是藍(lán)光，②是紅光。故A錯(cuò)誤。 B．紅光波長(zhǎng)較長(zhǎng)，則根據(jù)P=hλ可知，紅光動(dòng)量較小，光束①的光子動(dòng)量比光束②的光子動(dòng)量大，選項(xiàng)B正確； C．藍(lán)光的波長(zhǎng)小于紅光的折射率波長(zhǎng)，干涉條紋的

47、間距與波長(zhǎng)成正比，則若①光、②光先后通過(guò)同一雙縫干涉裝置，前者得到的條紋比后者的窄，故C錯(cuò)誤。 D．①光是藍(lán)光，頻率大，則若光束①、②都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則光束①照射下逸出的光電子的最大初動(dòng)能較大；故D正確。 23．以下關(guān)于原子、原子核的說(shuō)法正確的是( ) A．只要空間中某區(qū)域有均勻變化的電場(chǎng)或均勻變化的磁場(chǎng)就能產(chǎn)生電磁波 B．LC 振蕩電路中，在電容器的放電過(guò)程中，振蕩電流逐漸增大 C．各種氣體原子的能級(jí)不同，躍遷時(shí)發(fā)射光子的能量各異，因此利用不同氣體可以制作五顏六色的霓虹燈 D．β衰變方程：90234Th→91234Pa+-10e，因?yàn)?0234Th和912

48、34Pa的核子數(shù)均為234，所以這兩個(gè)原子核的結(jié)合能相等. 【答案】 BC 【解析】 【詳解】 A．均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)，則如果空間中某區(qū)域有均勻變化的電場(chǎng)或均勻變化的磁場(chǎng)不能產(chǎn)生電磁波，選項(xiàng)A錯(cuò)誤； B．LC 振蕩電路中，在電容器的放電過(guò)程中，振蕩電流逐漸增大，選項(xiàng)B正確； C．根據(jù)玻爾理論，各種氣體原子的能級(jí)不同，不同的能級(jí)之間躍遷，可產(chǎn)生不同頻率的光，故C正確； D．β衰變：90234Th→91234Pa+-10e會(huì)釋放能量，雖然90234Th和91234Pa的核子數(shù)均為234，但前者比后者的結(jié)合能小，故D錯(cuò)誤。 24．用如圖所示

49、的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。用光子能量為2.75eV的光照射到光電管上時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)，電流表G的示數(shù)不為零；移動(dòng)變阻器的觸點(diǎn)c，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于1.7V時(shí)，電流表示數(shù)為0，則下列說(shuō)法正確的是（） A．光電管陰極的逸出功為1.05eV B．電鍵S斷開后，沒(méi)有電流流過(guò)電流表G C．光電子的最大初動(dòng)能為1.05eV D．保持入射光強(qiáng)度不變，改用能量為2.5eV的光子照射，電流表G也有電流，但電流較大 【答案】 AD 【解析】 【詳解】 該裝置中光電管所加的電壓為反向電壓，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于1.7V時(shí)，電流表示數(shù)為0，則知陰極的遏止電壓為1.7V，則光電子點(diǎn)

50、的最大初動(dòng)能為1.7eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程EKm=hγ-W0，得陰極的逸出功為 W0=hγ-EKm=2.75eV-1.7eV=1.05eV．故A正確，C錯(cuò)誤。電鍵S斷開后，用光子能量為2.75eV的光照射到光電管上時(shí)仍能發(fā)生光電效應(yīng)，有光電子逸出，則有電流流過(guò)電流表。故B錯(cuò)誤。改用能量為2.5eV的光子照射，2.5eV仍然大于1.7eV，仍然可以發(fā)生光電效應(yīng)，電流表G也有電流，由于光的強(qiáng)度相等，而光子的能量減小，則光子的數(shù)目增大，打出的光電子的數(shù)目增大，所以電流較大。故D正確。故選AD。 25．下列說(shuō)法正確的是( ) A．用光照射某種金屬，有光電子從金屬表面逸出，如果光的頻率不變，

51、而減弱光的強(qiáng)度，則逸出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動(dòng)能不變 B．在核反應(yīng)過(guò)程的前后，反應(yīng)體系的質(zhì)量數(shù)守恒，但總質(zhì)量一定減少 C．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比 D．在康普頓效應(yīng)中，當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時(shí)，把一部分動(dòng)量轉(zhuǎn)移給電子，因此光子散射后波長(zhǎng)變長(zhǎng) E. 速度相等的電子和質(zhì)子，電子的波長(zhǎng)大 【答案】 ADE 【解析】 【詳解】 用光照射某種金屬，有光電子從金屬表面逸出，如果光的頻率不變，而減弱光的強(qiáng)度，則逸出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動(dòng)能不變，選項(xiàng)A正確；在核反應(yīng)過(guò)程的前后，反應(yīng)體系的質(zhì)量數(shù)守恒，總質(zhì)量不一定減少，也有增加的情況，選項(xiàng)

52、B錯(cuò)誤；發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能隨入射光的頻率增大而增大，但非成正比關(guān)系，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在康普頓效應(yīng)中，當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時(shí)，把一部分動(dòng)量轉(zhuǎn)移給電子，根據(jù)λ=h/p可知光子散射后波長(zhǎng)變長(zhǎng)，選項(xiàng)D正確；速度相等的電子和質(zhì)子，電子的動(dòng)量??；根據(jù)物質(zhì)波的波長(zhǎng)公式：λ＝h/p可知，電子的波長(zhǎng)長(zhǎng)；故E正確；故選ADE. 26．下列說(shuō)法中正確的是____ A．物體做受迫振動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)力的頻率越高，受迫振動(dòng)的物體振幅越大 B．光纖通信、醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都利用了光的全反射原理 C．因?yàn)槁暡ǖ牟ㄩL(zhǎng)可以與通常的障礙物尺寸相近，所以聲波很容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象 D．質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，若位移為負(fù)值

53、，則速度一定為正值，加速度也一定為正值 E. 地球上的人看來(lái)，接近光速運(yùn)動(dòng)的飛船中的時(shí)鐘變慢了 【答案】 BCE 【解析】 【詳解】 物體做受迫振動(dòng)時(shí)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于物體的固有頻率時(shí)發(fā)生共振現(xiàn)象，此時(shí)物體的振幅最大；并非驅(qū)動(dòng)力的頻率越高，受迫振動(dòng)的物體振幅越大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；光纖通信，醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都利用了光的全反射原理，選項(xiàng)B正確；因?yàn)槁暡ǖ牟ㄩL(zhǎng)可以與通常的障礙物尺寸相近，所以聲波很容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)C正確；質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，若位移為負(fù)值，則速度可能為正值，也可能為負(fù)值，但是加速度也一定為正值，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；根據(jù)相對(duì)論原理可知，地球上的人看來(lái)，接近光速運(yùn)動(dòng)的飛船中的時(shí)鐘變

54、慢了，選項(xiàng)E正確；故選BCE. 27．以下說(shuō)法中正確的是（　?。? A．如甲圖是α粒子散射實(shí)驗(yàn)示意圖，當(dāng)顯微鏡在A、B、C、D中的A位置時(shí)熒光屏上接收到的α粒子數(shù)最多． B．如乙圖是氫原子的能級(jí)示意圖，氫原子從n=3能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí)吸收了一定頻率的光子能量． C．如丙圖是光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)示意圖，當(dāng)光照射鋅板時(shí)驗(yàn)電器的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，則此時(shí)驗(yàn)電器的金屬桿帶的是正電荷． D．如丁圖是電子束穿過(guò)鋁箔后的衍射圖樣，該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性． 【答案】 ACD 【解析】 【分析】 （1）放射源放出一束射線轟擊金箔，運(yùn)用顯微鏡前熒光屏去觀察射線的位置，了解α粒子散射實(shí)驗(yàn)

55、的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象即可正確解答； （2）用紫外線照射鋅板時(shí)，發(fā)生光電效應(yīng)，有電子從鋅板逸出，鋅板失去電子帶正電核； （3）當(dāng)光子的頻率大于極限頻率時(shí)，發(fā)生光電效應(yīng)，金屬板將帶正電； （4）衍射是波特有的性質(zhì)； 【詳解】 A、圖示是α粒子散射實(shí)驗(yàn)示意圖，當(dāng)顯微鏡在A、B、C、D中的A位置時(shí)熒光屏上接收到的α粒子數(shù)最多。故A正確； B、圖示是氫原子的能級(jí)示意圖，結(jié)合氫光譜可知，氫原子從n=3能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí)輻射了一定頻率的光子能量。故B錯(cuò)誤； C、當(dāng)光照射鋅板時(shí)，金屬板失去電子，將帶正電，所以與之相連的驗(yàn)電器的指針將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，此時(shí)驗(yàn)電器的金屬桿帶的是正電荷。故C正確； D、圖示是電子

56、束穿過(guò)鋁箔后的衍射圖樣，由于衍射是波特有的性質(zhì)，所以該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性。故D正確； 故本題選ACD。 【點(diǎn)睛】 （1）由α粒子的散射實(shí)驗(yàn)可知，原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)：中心有一個(gè)很小的核，全部正電荷及幾乎全部的質(zhì)量都集中在里面，外面自由電子繞核高速旋轉(zhuǎn)，知道α粒子的散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果； （2）解決本題的關(guān)鍵知道發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)有光電子從金屬中飛出，理解光電效應(yīng)的產(chǎn)生； （3）理解光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件，以及光電流大小的決定因素，并能在具體問(wèn)題中正確應(yīng)用． 28．下列說(shuō)法正確的是（） A．根據(jù)玻爾理論，氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，要釋放一定頻率的光子，同時(shí)電子的動(dòng)能增大

57、，電勢(shì)能減小 B．放射性物質(zhì)的溫度升高，則半衰期減小 C．用能量等于氘核結(jié)合能的光子照射靜止氘核，不可能使氘核分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子 D．某放射性原子核經(jīng)過(guò)2次α衰變和一次β衰變，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)減少3個(gè) 【答案】 ACD 【解析】 【詳解】 根據(jù)玻爾理論，氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，要釋放一定頻率的光子，同時(shí)電子的動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小，選項(xiàng)A正確；放射性物質(zhì)的半衰期與外界因素?zé)o關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；核子結(jié)合成原子核與原子核分解為核子是逆過(guò)程，質(zhì)量的變化相等，能量變化也相等，故用能量等于氘核結(jié)合能的光子照射靜止氘核，還要另給它們分離時(shí)所需要的足夠的動(dòng)能（光子方向有動(dòng)量）

58、，所以不可能使氘核分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子，故C正確；根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，某放射性原子核經(jīng)過(guò)2次α衰變質(zhì)子數(shù)減少4，一次β衰變質(zhì)子數(shù)增加1，故核內(nèi)質(zhì)子數(shù)減少3個(gè)，D正確；故選ACD. 29．如圖所示。是某金屬在光的照射下產(chǎn)生光電效應(yīng)，其遏止電壓Uc與入射光頻率v的關(guān)系圖象。則由圖象可知（） A．遏止電壓與入射光的頻率無(wú)關(guān) B．該金屬的逸出功等于hv0 C．圖象的斜率表示普朗克常量h D．入射光的頻率為3v0時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為2hv0 【答案】 BD 【解析】 【分析】 根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hv-W和eUc=EKm得出遏止電壓Uc與入射光頻率v的關(guān)系

59、式，從而進(jìn)行判斷 【詳解】 A、根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hν-W，對(duì)照?qǐng)D象可知，該金屬的逸出功W=hν0，由于eUc=EKm，所以遏止電壓Uc=hνe-hν0e，當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率ν0時(shí)，遏止電壓與入射光的頻率成線性關(guān)系，故A錯(cuò)誤，B正確。 C、因?yàn)閁c=hνe-hν0e，知圖線的斜率等于he，故C錯(cuò)誤。 D、從圖上可知，逸出功W=hν0，根據(jù)光電效應(yīng)方程，Ekm=hv-hν0可知，入射光的頻率為3v0時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為2hv0，故D正確。 故選：B、D 30．1999年9月18日，中共中央、國(guó)務(wù)院、中央軍委在人民在會(huì)堂隆重表彰研制“兩彈一星”作出突出貢獻(xiàn)的科學(xué)

60、家，下列核反應(yīng)方程中屬于“兩彈一星”的核反應(yīng)方程式的和反應(yīng)種類是（） A．714N+24He→817O+11H裂變 B．92235U+01n→3890Sr+54136Xe+1001n裂變 C．92238U→90234Th+24He裂變 D．12H+13H→24He+01n聚變 【答案】 BD 【解析】 A：714N+24He→817O+11H是用氦核打擊氮核使氮核轉(zhuǎn)變的過(guò)程，是原子核的人工轉(zhuǎn)變。故A項(xiàng)錯(cuò)誤。 B：92235U+01n→3890Sr+54136Xe+1001n是重核的裂變，故B項(xiàng)正確。 C：92238U→90234Th+24He是衰變，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。 D：1

61、2H+13H→24He+01n是輕核的聚變，故D項(xiàng)正確。 綜上答案為BD。 點(diǎn)睛：用快速粒子（天然射線或人工加速的粒子）穿入原子核的內(nèi)部使原子核轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N原子核的過(guò)程，是原子核的人工轉(zhuǎn)變。 衰變是放射性元素在自然狀態(tài)下的自身轉(zhuǎn)化。 裂變是從外界打入中子使不穩(wěn)定的放射性元素快速分裂。 聚變是將輕元素聚合形成重元素。 31．如氫原子的能級(jí)如圖所示，已知可見光的光子能量在1.62eV～3.11eV之間，下列說(shuō)法正確的是（） A．氫原子從高能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的頻率比可見光的高 B．氫原子從高能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光一定是可見光 C．氫原子從高能級(jí)向n=3能級(jí)躍

62、遷時(shí)發(fā)出的光的頻率比可見光的高 D．大量處于n=4能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)可以發(fā)出兩種可見光。 【答案】 AD 【解析】 【詳解】 A、從高能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光子能量大于10.2eV，大于可見光子的能量，屬于躍遷發(fā)出的光子頻率大于可見光的頻率，故A正確； B、從高能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷發(fā)出的光子能量大于1.89eV，小于3.4eV，不一定在1.62eV到3.11eV之間，不一定是可見光，故B錯(cuò)誤； C、從高能級(jí)向n=3能級(jí)躍遷發(fā)出的光子能量大于0.66eV，小于1.51eV，比可見光的能量小，屬于發(fā)出的光子頻率小于可見光的光子頻率，故C錯(cuò)誤； D、大量處于n=4能級(jí)

63、的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)可以發(fā)出6中不同頻率的光子，從n=4到n=2能級(jí)躍遷、n=3到n=2能級(jí)躍遷輻射的光子頻率在可見光范圍內(nèi)，可以發(fā)出兩種可見光，故D正確； 故選AD。 【點(diǎn)睛】 能級(jí)間躍遷時(shí)輻射的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，結(jié)合輻射的光子能量與可見光的光子能量比較進(jìn)行分析。 32．某金屬逸出的光電子的最大初動(dòng)能和入射光的頻率v變化的關(guān)系圖象如圖所示，直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為4.29×1014Hz，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)為0.5eV．則下列說(shuō)法正確的是（　?。? A．該金屬的逸出功為0.5eV B．該金屬的極限頻率為4.29×1014Hz C．當(dāng)入射光頻率為5.5×1014Hz時(shí)，光的

64、強(qiáng)度越大 D．直線的斜率表示普朗克常量h 【答案】 BD 【解析】 【詳解】 根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hγ-W，Ek-γ圖象的橫軸的截距大小等于截止頻率，由圖知該金屬的截止頻率為：γ0=4.29×1014 Hz，故B正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程得：Ekm=hγ-W0，當(dāng)入射光的頻率為γ=5.5×1014Hz時(shí)，最大初動(dòng)能為Ekm=0.5eV。當(dāng)入射光的頻率為γ0=4.29×1014Hz時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為0。則：h×5.5×1014-W0=0.5×1.6×10-19，即：h×4.29×1014-W0=0，聯(lián)立兩式解得：h=6.6×10-34Js，W0≈1.8eV，故A錯(cuò)誤，D

65、正確；由圖可知，當(dāng)入射光頻率為5.5×1014Hz時(shí)，最大初動(dòng)能為Ekm=0.5eV，無(wú)法得出光的強(qiáng)弱，故C錯(cuò)誤。所以BD正確，AC錯(cuò)誤。 33．用如圖所示的光電管研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，用某種頻率的單色光照射光電管的陰極K，電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。那么 A．該單色光光的頻率一定小于陰極K的極限頻率 B．增加單色光的強(qiáng)度可能使電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) C．若將變阻器滑片P向左滑動(dòng)，有可能使電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) D．交換電源的正負(fù)極可能使電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 【答案】 CD 【解析】電流計(jì)G指針不偏轉(zhuǎn)，有可能是電流太小或者由于兩極板間電壓太大，光電子不能達(dá)到A板，故有可能

66、發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，即該單色光的頻率有可能大于陰極K的極限頻率，若將變阻器滑片P向左滑動(dòng)，電流增大，所以該情況下有可能使電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，A錯(cuò)誤C正確；如果是該單色光光的頻率小于陰極K的極限頻率，則不可能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，而增加單色光的強(qiáng)度只會(huì)增加光電子數(shù)目，仍舊不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，即不會(huì)使得電流計(jì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B錯(cuò)誤；若發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則交換電源的正負(fù)極，則光電子受到電場(chǎng)加速，故可以使得電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，D正確． 34．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．光電效應(yīng)既顯示了光的粒子性，又顯示了光的波動(dòng)性 B．原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，這種轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的電子發(fā)射到核外，就是β粒子，這就是β衰變的實(shí)質(zhì) C．靜止的核92238U在a衰變完成的瞬間，產(chǎn)生的兩個(gè)新核24He和90234Th的速率之比為4：234 D．按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，電子的動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大，原子的總能量增大 【答案】 BD 【解析】（1）愛(ài)因斯坦提出光子說(shuō)，光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)只證明了光具有粒子特性，故A錯(cuò)誤； （2）β衰變的實(shí)質(zhì)在于原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成一