（江蘇專版）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題十六 波粒二象性 原子物理課件.ppt

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1、專題十六波粒二象性原子物理,高考物理(江蘇專用),考點(diǎn)一光的波粒二象性 1.2014江蘇單科,12C(1)已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.731014 Hz和5.441014 Hz,在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng),比較它們表面逸出的具有最大初動(dòng)能的光電子,鈣逸出的光電子具有較大的() A.波長B.頻率C.能量D.動(dòng)量,五年高考,A組自主命題江蘇卷題組,答案A由光電效應(yīng)方程Ekm=h-W=h-h0 鈣的截止頻率大,因此鈣中逸出的光電子的最大初動(dòng)能小,因動(dòng)量p=,故動(dòng)量小,由=, 可知波長較大,則頻率較小,選項(xiàng)A正確。,考查點(diǎn)本題考查光電效應(yīng)等知識(shí),屬于中等難度題。,錯(cuò)解分析本題推理過程

2、用到的公式有Ekm=h-h0、p=、=,部分考生因忘記公式 而猜答案造成錯(cuò)答。因此,學(xué)習(xí)過程中一定要打牢基礎(chǔ)。,,2.2011江蘇單科,12C(1)下列描繪兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與波長關(guān)系的圖中,符合黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律的是(),答案A根據(jù)黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律:隨著溫度的升高,各波長的輻射強(qiáng)度都增加,輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動(dòng),可知正確答案為A。,,3.2015江蘇單科,12C(1)(多選)波粒二象性是微觀世界的基本特征,以下說法正確的有( ) A.光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性 B.熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動(dòng)性 C.黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的波動(dòng)性解釋 D.動(dòng)能相等的質(zhì)

3、子和電子,它們的德布羅意波長也相等,答案AB黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的粒子性解釋,C錯(cuò)誤;由=,p=,得=, 動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子質(zhì)量相差很多,所以德布羅意波長不相等,D錯(cuò)誤。,考查點(diǎn)本題考查波粒二象性、光電效應(yīng)、黑體輻射、德布羅意波長等知識(shí),屬于中等難度題。,錯(cuò)解分析漏選B的較多,說明這部分考生對該知識(shí)點(diǎn)掌握不清。,,,4.2018江蘇單科,12C(2)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,用波長為0的單色光A照射某金屬板時(shí),剛好有光電子從金屬表面逸出。當(dāng)波長為 的單色光B照射該金屬板時(shí),光電子的最大初動(dòng)能為 ,A、B兩種光子的動(dòng)量之比為。(已知普朗克常量為h、光速為c),答案12,,解析由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可

4、知EkA=h-W0=0,得W0=h EkB=h-h= A種光子的動(dòng)量pA= B種光子的動(dòng)量pB== 得pApB=12,5.2017江蘇單科,12C(2)質(zhì)子H)和粒子He)被加速到相同動(dòng)能時(shí),質(zhì)子的動(dòng)量(選 填“大于”、“小于”或“等于”)粒子的動(dòng)量,質(zhì)子和粒子的德布羅意波波長之比為。,答案小于21,解析由動(dòng)量與動(dòng)能的關(guān)系p=可知,Ek相同時(shí),質(zhì)量小的動(dòng)量也較小,故質(zhì)子的動(dòng)量小于 粒子的動(dòng)量。德布羅意波長=,而p,故,則H==21。,,,6.2016江蘇單科,12C(3)幾種金屬的逸出功W0見下表:,用一束可見光照射上述金屬的表面,請通過計(jì)算說明哪些能發(fā)生光電效應(yīng)。已知該可見光的波長范圍為 4

5、.010-77.610-7 m,普朗克常量h=6.6310-34 Js。,答案見解析,解析光子的能量E=,取=4.010-7 m,則E5.010-19 J 根據(jù)EW0判斷,鈉、鉀、銣能發(fā)生光電效應(yīng)。,,,7.2012江蘇單科,12C(3)A、B兩種光子的能量之比為21,它們都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),且所產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能分別為EA、EB。求A、B兩種光子的動(dòng)量之比和該金屬的逸出功。,答案21EA-2EB,,解析光子能量=h,動(dòng)量p=,且= 得p=,則pApB=21 A光照射時(shí),光電子的最大初動(dòng)能EA=A-W0, 同理,EB=B-W0 解得W0=EA-2EB,1.(2018課標(biāo),17,6分

6、)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(dòng)能為1.2810-19 J。已知普朗克常量為6.6310-34 Js,真空中的光速為3.00108 ms-1。能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最低頻率約為() A.11014 HzB.81014 Hz C.21015 HzD.81015 Hz,B組統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組,答案B本題考查光電效應(yīng)規(guī)律。由光電效應(yīng)方程得Ek=-W0,而能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的 單色光的最低頻率0應(yīng)滿足h0=W0,聯(lián)立得0=-=81014 Hz,故選項(xiàng)B正確。,方法技巧光電效應(yīng)現(xiàn)象的判斷 能使金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最低頻率即恰好發(fā)生光電效應(yīng)的條件:照射光

7、的能量等于金屬的逸出功。,,,2.(2018北京理綜,15,6分)用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置得到白光的干涉條紋,在光源與單縫之間加上紅色濾光片后() A.干涉條紋消失 B.彩色條紋中的紅色條紋消失 C.中央條紋變成暗條紋 D.中央條紋變成紅色,答案D本題考查雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。 用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),屏上呈現(xiàn)彩色條紋,在光源與單縫間加紅色濾光片,光源發(fā)出的白光照射濾光片后,僅有紅光透過濾光片,故射到雙縫上的光為紅光,屏上呈現(xiàn)出的是紅色干涉條紋,中央條紋為紅色,選項(xiàng)D正確。,易錯(cuò)點(diǎn)撥雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中濾光片的作用 不要把紅色濾光片誤認(rèn)為是“濾掉”紅光的濾光片。,,,3.(2018天津理綜,5,6分)氫原子光譜在

8、可見光區(qū)域內(nèi)有四條譜線H、H、H和H,都是氫原子中電子從量子數(shù)n2的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)發(fā)出的光,它們在真空中的波長由長到短,可以判定() A.H對應(yīng)的前后能級(jí)之差最小 B.同一介質(zhì)對H的折射率最大 C.同一介質(zhì)中H的傳播速度最大 D.用H照射某一金屬能發(fā)生光電效應(yīng),則H也一定能,答案A本題考查氫原子能級(jí)躍遷規(guī)律。由氫原子能級(jí)躍遷可知,=En-E2,H的波長最長, 故最小,對應(yīng)能級(jí)差最小,選項(xiàng)A正確;同一介質(zhì)對頻率越大的光的折射率越大,波長越短,頻 率越大,故同一介質(zhì)對H的折射率最小而對H的折射率最大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由n=知,同一介質(zhì)中 H的傳播速度最小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;H的頻率大于H的頻率,因

9、此用H照射某一金屬能發(fā)生光電效應(yīng),而H不一定能,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。,解題關(guān)鍵熟練掌握氫原子能級(jí)躍遷產(chǎn)生光子的能量h==Em-En和光的頻率或波長與折射 率的關(guān)系是解答該題的關(guān)鍵。,,4.(2017上海單科,2,3分)光子的能量與其() A.頻率成正比B.波長成正比 C.速度成正比D.速度平方成正比,答案A由E=h、c=得E=h=h,可見光子的能量與其頻率成正比、與其波長成反比,A 正確,B錯(cuò)誤。由于任意能量的光子在真空中傳播的速度都是相同的,故C、D皆錯(cuò)誤。,易錯(cuò)點(diǎn)撥關(guān)于光子的能量 光子的能量不能理解為動(dòng)能,不能由動(dòng)能的定義式Ek=mv2來處理光子能量的問題,謹(jǐn)記愛因 斯坦的光子說、質(zhì)能方程是關(guān)鍵

10、。,,,5.(2017課標(biāo),19,6分)(多選)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,分別用頻率為a、b的單色光a、b照射到同種金屬上,測得相應(yīng)的遏止電壓分別為Ua和Ub、光電子的最大初動(dòng)能分別為Eka和Ekb。h為普朗克常量。下列說法正確的是() A.若ab,則一定有Uab,則一定有EkaEkb C.若Uab,則一定有ha-Ekahb-Ekb,答案BC本題考查光電效應(yīng)方程、對遏止電壓的理解。光照射到同種金屬上,同種金屬的逸出功相同。若ab,據(jù)Ek=h-W0可知,EkaEkb,則B項(xiàng)正確。由Ek=eU,可知UaUb,則A項(xiàng)錯(cuò)誤。若Ua

11、種金屬W0相同,與入射光的頻率無關(guān),故ha-Eka=hb-Ekb,則D項(xiàng)錯(cuò)誤。,歸納總結(jié)對光子能量、逸出功及最大初動(dòng)能的理解 同一種金屬逸出功相同,與入射光的頻率無關(guān)。 遏止電壓只與光電子的最大初動(dòng)能有關(guān):eU=Ek。 光電效應(yīng)方程:h-W0=Ek。,,6.2016課標(biāo),35(1),5分(多選)現(xiàn)用某一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn),當(dāng)用某一頻率的光入射時(shí),有光電流產(chǎn)生。下列說法正確的是() A.保持入射光的頻率不變,入射光的光強(qiáng)變大,飽和光電流變大 B.入射光的頻率變高,飽和光電流變大 C.入射光的頻率變高,光電子的最大初動(dòng)能變大 D.保持入射光的光強(qiáng)不變,不斷減小入射光的頻率,始終有光電流產(chǎn)生 E

12、.遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān),與入射光的光強(qiáng)無關(guān),答案ACE保持入射光的頻率不變,入射光的光強(qiáng)變大,單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子個(gè)數(shù)增加,則飽和光電流變大,故A正確。飽和光電流的大小與入射光的頻率無直接關(guān)系,故B錯(cuò)。由Ek=h-W,可知C正確。當(dāng)入射光的頻率小于金屬的極限頻率時(shí),光電效應(yīng)不能發(fā)生,故D錯(cuò)。由eU=mv2=h-W得eU=h-W,可見,遏止電壓U隨的增大而增大,與入射光的光強(qiáng)無關(guān),故E正確。,,7.2015課標(biāo),35(1),5分(多選)實(shí)物粒子和光都具有波粒二象性。下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動(dòng)性的是() A.電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)裝置后可以形成干涉圖樣 B.射線在云室中穿過會(huì)留下清晰的徑跡

13、C.人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu) D.人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu) E.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān),與入射光的強(qiáng)度無關(guān),答案ACD電子束通過雙縫產(chǎn)生干涉圖樣,體現(xiàn)的是波動(dòng)性,A正確;射線在云室中留下清晰的徑跡,不能體現(xiàn)波動(dòng)性,B錯(cuò)誤;衍射體現(xiàn)的是波動(dòng)性,C正確;電子顯微鏡利用了電子束波長短的特性,D正確;光電效應(yīng)體現(xiàn)的是光的粒子性,E錯(cuò)誤。,,1.(2016天津理綜,2,6分)如圖是a、b兩光分別經(jīng)過同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣,則() A.在同種均勻介質(zhì)中,a光的傳播速度比b光的大 B.從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時(shí)a光臨界角大 C.照射在同

14、一金屬板上發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),a光的飽和電流大 D.若兩光均由氫原子能級(jí)躍遷產(chǎn)生,產(chǎn)生a光的能級(jí)能量差大,C組教師專用題組,答案D由a、b兩光的干涉圖樣結(jié)合x=知,ab、nanb,由n=知va

15、圖,其中a、b是兩種不同頻率的單色光,則兩光 () A.在同種玻璃中傳播,a光的傳播速度一定大于b光 B.以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后,b光側(cè)移量大 C.分別照射同一光電管,若b光能引起光電效應(yīng),a光也一定能 D.以相同的入射角從水中射入空氣,在空氣中只能看到一種光時(shí),一定是a光,答案C根據(jù)光路圖可知,a光的折射率大于b光的折射率。由n=可知,在同種玻璃中,a光的 傳播速度應(yīng)小于b光,A項(xiàng)錯(cuò)誤;以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后,由于a光的折射率大,偏折程度大,a光側(cè)移量大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;折射率大的a光頻率也高,所以分別照射同一光電管,若b光能引起光電效應(yīng),a光也一定能,C項(xiàng)正確

16、;由于b光的折射率小,b光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)發(fā)生全反射的臨界角大,當(dāng)a、b光以相同的入射角從水中射入空氣時(shí),若在空氣中只能看到一種光,說明該光未發(fā)生全反射,所以一定是b光,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,3.2016浙江自選,14(2)金屬鈉的逸出功為2.29 eV。波長為420 nm的紫光照射在金屬鈉表面產(chǎn)生光電效應(yīng)(普朗克常量h=6.6310-34 Js,1 eV=1.610-19 J,c=3.0108 m/s)。求 入射光子的能量; 光電子的最大初動(dòng)能。,答案2.96 eV0.67 eV,解析入射光子的能量E=4.7410-19 J2.96 eV 由光電效應(yīng)方程得Ek=E-W=0.67 eV,,,考點(diǎn)二

17、原子與原子核 A組自主命題江蘇卷題組 1.2018江蘇單科,12C(1)已知A和B兩種放射性元素的半衰期分別為T和2T,則相同質(zhì)量的A和B經(jīng)過2T后,剩有的A和B質(zhì)量之比為() A.14B.12C.21D.41,答案B經(jīng)過2T后A剩余的質(zhì)量mA=m=,B剩余的質(zhì)量mB=m=,==1 2。,規(guī)律總結(jié)質(zhì)量為m的放射性元素經(jīng)過n個(gè)半衰期剩余該放射性元素的質(zhì)量m=。,,,2.2012江蘇單科,12C(1)如圖所示是某原子的能級(jí)圖,a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長的光。在下列該原子光譜的各選項(xiàng)中,譜線從左向右的波長依次增大,則正確的是(),答案C由h=h=E初-E末可知該原子躍遷前后的能級(jí)差越大,對

18、應(yīng)光子的能量越大,波長越 短。由圖知a對應(yīng)光子能量最大,波長最短,c次之,而b對應(yīng)光子能量最小,波長最長,故C正確。,,3.2016江蘇單科,12C(1)貝可勒爾在120年前首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象,如今原子核的放射性在眾多領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用。下列屬于放射性衰變的是() ACNeBUnIY+n CHHHenDHeAlPn,答案AA是衰變,B是核裂變,C是核聚變,D是原子核的人工轉(zhuǎn)變,所以A符合題意。,,4.2017江蘇單科,12C(1)(多選)原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示。根據(jù)該曲線,下列判斷正確的有() AHe核的結(jié)合能約為14 MeV BHe核比Li核更穩(wěn)定 C.兩個(gè)H核結(jié)合成He核時(shí)釋放能

19、量 DU核中核子的平均結(jié)合能比Kr核中的大,答案BC本題考查原子核的相關(guān)知識(shí)。 由圖像可知He的比結(jié)合能約為7 MeV,其結(jié)合能應(yīng)為28 MeV,故A錯(cuò)誤。比結(jié)合能較大的核 較穩(wěn)定,故B正確。比結(jié)合能較小的核結(jié)合成比結(jié)合能較大的核時(shí)釋放能量,故C正確。比結(jié)合能就是平均結(jié)合能,故由圖可知D錯(cuò)誤。,知識(shí)歸納對比結(jié)合能的理解 比結(jié)合能較小的核結(jié)合成比結(jié)合能大些的核為輕核聚變; 比結(jié)合能較小的重核,分裂成幾個(gè)比結(jié)合能較大的中等質(zhì)量的核,為重核裂變。上述兩類核反應(yīng)均放出核能。 比結(jié)合能越大的核越穩(wěn)定。,,5.2015江蘇單科,12C(2)核電站利用原子核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)放出的巨大能量進(jìn)行發(fā)電U是核電站 常用的核

20、燃料U受一個(gè)中子轟擊后裂變成Ba和Kr兩部分,并產(chǎn)生個(gè)中子。要 使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生,裂變物質(zhì)的體積要(選填“大于”或“小于”)它的臨界體積。,答案3大于,解析由UnBaKr+n可知,會(huì)產(chǎn)生3個(gè)中子,要使裂變持續(xù)進(jìn)行(鏈?zhǔn)椒磻?yīng)),裂變物 質(zhì)的體積需大于它的臨界體積。,考查點(diǎn)本題考查原子核反應(yīng)方程、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)等知識(shí),屬于中等難度題。,友情提醒原子核反應(yīng)方程中若兩端有相同的粒子,寫方程時(shí)不可約掉。,,,,6.2013江蘇單科,12C(2)根據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論,氦離子(He+)的能級(jí)圖如圖所示。電子處在n=3軌道上比處在n=5軌道上離氦核的距離(選填“近”或“遠(yuǎn)”)。當(dāng)大量He+處在n=4的激發(fā)態(tài)時(shí),由于躍

21、遷所發(fā)射的譜線有條。,答案近6,,知識(shí)鏈接原子的結(jié)構(gòu)模型與天體運(yùn)動(dòng)的行星模型有許多相似之處,注意采用類比學(xué)習(xí)法掌握原子的結(jié)構(gòu)。,,7.2015江蘇單科,12C(3)取質(zhì)子的質(zhì)量mp=1.672 610-27 kg,中子的質(zhì)量mn=1.674 910-27 kg,粒子的質(zhì)量m=6.646 710-27 kg,光速c=3.0108 m/s。請計(jì)算粒子的結(jié)合能。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),答案4.310-12 J,解析組成粒子的核子與粒子的質(zhì)量差為m=(2mp+2mn)-m 結(jié)合能E=mc2 代入數(shù)據(jù)得E=4.310-12 J,考查點(diǎn)本題考查結(jié)合能等知識(shí),屬于中等難度題。,友情提醒計(jì)算結(jié)果一定要注

22、意有效數(shù)字位數(shù)的要求。,,,,8.2011江蘇單科,12C(2)(3)(2)按照玻爾原子理論,氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn),氫原子的能量(選填“越大”或“越小”)。已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1(E1<0),電子質(zhì)量為m,基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為的光子被電離后,電子速度大小為(普朗克常量為h)。 (3)有些核反應(yīng)過程是吸收能量的。例如,在XNOH中,核反應(yīng)吸收的能量Q=(mO+mH)- (mX+mN)c2。在該核反應(yīng)方程中,X表示什么粒子?X粒子以動(dòng)能Ek轟擊靜止的N核,若Ek=Q,則 該核反應(yīng)能否發(fā)生?請簡要說明理由。,答案(2)越大 (3 He不能實(shí)現(xiàn),因?yàn)椴荒芡瑫r(shí)滿足能量守恒和動(dòng)量守恒的

23、 要求。,,解析(2)根據(jù)玻爾理論可知,氫原子中的電子離核越遠(yuǎn),氫原子的能量越大,由mv2=h+E1可 得v=。 (3)根據(jù)核反應(yīng)中的質(zhì)量數(shù)守恒及電荷數(shù)守恒可知X粒子為He(粒子)。不能實(shí)現(xiàn),因?yàn)椴荒?同時(shí)滿足能量守恒和動(dòng)量守恒的要求。,失分警示(1)要知道黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律。(2)要知道原子能級(jí)躍遷規(guī)律。(3)要會(huì)應(yīng)用兩大守恒定律分析核反應(yīng)中能量及動(dòng)量問題。,評(píng)析本題重點(diǎn)考查了黑體輻射、原子電離及核反應(yīng)等知識(shí),屬于中等難度題。,,1.(2018課標(biāo),14,6分)1934年,約里奧-居里夫婦用粒子轟擊鋁核Al,產(chǎn)生了第一個(gè)人工放射 性核素X:Aln+X。X的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為() A.15和

24、28B.15和30 C.16和30D.17和31,B組統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組,答案B本題考查核反應(yīng)方程。在核反應(yīng)過程中,質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別守恒,則X的原子序數(shù)為2+13=15,X的質(zhì)量數(shù)為4+27-1=30,選項(xiàng)B正確。,規(guī)律總結(jié)核反應(yīng)方程的特點(diǎn) 核反應(yīng)過程中,質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別守恒。,,,2.(2018天津理綜,1,6分)國家大科學(xué)工程中國散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功,獲得中子束流,可以為諸多領(lǐng)域的研究和工業(yè)應(yīng)用提供先進(jìn)的研究平臺(tái)。下列核反應(yīng)中放出的粒子為中子的是() A N俘獲一個(gè)粒子,產(chǎn)生O并放出一個(gè)粒子 BAl俘獲一個(gè)粒子,產(chǎn)生P并放出一個(gè)粒子 CB俘

25、獲一個(gè)質(zhì)子,產(chǎn)生Be并放出一個(gè)粒子 DLi俘獲一個(gè)質(zhì)子,產(chǎn)生He并放出一個(gè)粒子,答案B本題考查核反應(yīng)方程。由核反應(yīng)過程中遵循質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)均守恒的原則,可寫出選項(xiàng)中的四個(gè)核反應(yīng)方程N(yùn)+HeOH,選項(xiàng)A錯(cuò)誤AlHePn,選項(xiàng)B正確。 BeHe,選項(xiàng)C錯(cuò)誤LiHHeHe,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。,解題關(guān)鍵核反應(yīng)中的兩守恒 根據(jù)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)均守恒的原則,寫出核反應(yīng)方程,同時(shí)應(yīng)熟記幾種常用的微觀粒子的表示方法。,,3.(2017課標(biāo),15,6分)一靜止的鈾核放出一個(gè)粒子衰變成釷核,衰變方程為UTh He。下列說法正確的是() A.衰變后釷核的動(dòng)能等于粒子的動(dòng)能 B.衰變后釷核的動(dòng)量大小等于粒子的動(dòng)量

26、大小 C.鈾核的半衰期等于其放出一個(gè)粒子所經(jīng)歷的時(shí)間 D.衰變后粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量,答案B本題考查天然放射現(xiàn)象、半衰期、動(dòng)量守恒。靜止的原子核在衰變前后動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律得0=m1v1+m2v2,可知m1v1=-m2v2,故衰變后釷核的動(dòng)量大小等于粒子的動(dòng)量大小,選項(xiàng)B正確;而動(dòng)能Ek=,由于釷核的質(zhì)量(m1)大于粒子的質(zhì)量(m2),故其動(dòng)能不等,選項(xiàng) A錯(cuò)誤;鈾核的半衰期是大量的鈾核半數(shù)發(fā)生衰變所用的時(shí)間,而不是放出一個(gè)粒子所經(jīng)歷的時(shí)間,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;原子核衰變前后質(zhì)量數(shù)守恒,衰變時(shí)放出核能,質(zhì)量虧損,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。,關(guān)聯(lián)知識(shí)原子核衰變前后動(dòng)量守恒、質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒

27、;動(dòng)能和動(dòng)量與質(zhì)量的關(guān)系;半衰期的定義及其含義。,,4.(2016北京理綜,13,6分)處于n=3能級(jí)的大量氫原子,向低能級(jí)躍遷時(shí),輻射光的頻率有( ) A.1種B.2種C.3種D.4種,答案C處于能級(jí)為n的大量氫原子向低能級(jí)躍遷能輻射光的種類為,所以處于n=3能級(jí) 的大量氫原子向低能級(jí)躍遷,輻射光的頻率有=3種,故C項(xiàng)正確。,,5.2016課標(biāo),35(1),5分(多選)一靜止的鋁原子核Al俘獲一速度為1.0107 m/s的質(zhì)子p后,變 為處于激發(fā)態(tài)的硅原子核Si*。下列說法正確的是() A.核反應(yīng)方程為pAlSi* B.核反應(yīng)過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒 C.核反應(yīng)過程中系統(tǒng)能量不守恒 D.核反應(yīng)前后

28、核子數(shù)相等,所以生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和 E.硅原子核速度的數(shù)量級(jí)為105 m/s,方向與質(zhì)子初速度的方向一致 答案ABE質(zhì)子p即H,核反應(yīng)方程為pAlSi*,A項(xiàng)正確;核反應(yīng)過程遵循動(dòng)量守恒定 律,B項(xiàng)正確;核反應(yīng)過程中系統(tǒng)能量守恒,C項(xiàng)錯(cuò)誤;在核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒,但會(huì)發(fā)生質(zhì)量虧損,所以D項(xiàng)錯(cuò)誤;設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為m,則Si*的質(zhì)量為28m,由動(dòng)量守恒定律有mv0=28mv,得v= = m/s3.6105 m/s,方向與質(zhì)子的初速度方向相同,故E項(xiàng)正確。,,6.2016課標(biāo),35(1),5分在下列描述核過程的方程中,屬于衰變的是,屬于衰變的是,屬于裂變的是,屬于聚變的是。(填正確答案標(biāo)號(hào)

29、) ACNeBPSe CUThHeDNHeOH EUnXeSr+nFHHHen,答案CABEF,解析天然放射性元素自發(fā)地放出粒子(即氦核He)的衰變屬于衰變;放出粒子的衰變屬 于衰變;重核分裂成幾個(gè)中等質(zhì)量原子核的現(xiàn)象為核裂變;輕原子核聚合成較重原子核的反應(yīng)為核聚變。,,,1.(2017天津理綜,1,6分)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() A.HHHen BNHeOH CHeAlPn DUnBaKr+n,C組教師專用題組,答案A本題考查核反應(yīng)類型。選項(xiàng)A是質(zhì)量小的核結(jié)合成質(zhì)量較大的核,

30、屬于核聚變。選項(xiàng)B是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的人工轉(zhuǎn)變方程。選項(xiàng)C是約里奧居里夫婦發(fā)現(xiàn)人工放射性同位素的人工轉(zhuǎn)變方程。選項(xiàng)D是鈾核在中子轟擊下分裂為中等質(zhì)量的核的過程,屬于核裂變。,易混點(diǎn)撥輕核聚變與人工轉(zhuǎn)變 從本質(zhì)過程來看,輕核聚變是質(zhì)量較小的原子核在高溫下或在高壓下接近到核力能發(fā)生作用的范圍時(shí),在核力作用下結(jié)合為質(zhì)量較大的原子核,同時(shí)放出能量;人工轉(zhuǎn)變是在高速粒子的轟擊下使靶核發(fā)生轉(zhuǎn)變,同時(shí)被擊出某種粒子,此過程中通常要吸收能量。從方程形式來看,二者相近,不易區(qū)分?？赏ㄟ^典型人工轉(zhuǎn)變方程的記憶來解決,幾種典型人工轉(zhuǎn)變是發(fā)現(xiàn)質(zhì)子、中子、放射性同位素與正電子的核反應(yīng)。,,2.2016浙江自選,14(1)

31、,4分以下說法正確的是() A.氫原子的能量是量子化的 B.在核反應(yīng)過程中,質(zhì)子數(shù)守恒 C.半衰期越大,原子核衰變越快 D.如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力,系統(tǒng)的總動(dòng)量一定為零,答案A根據(jù)玻爾原子理論,氫原子的能量是量子化的,A項(xiàng)正確;核反應(yīng)中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒,質(zhì)子數(shù)不一定守恒,B項(xiàng)錯(cuò)誤;半衰期是指大量原子核衰變時(shí),有半數(shù)原子核發(fā)生衰變所用的時(shí)間,半衰期越大,原子核衰變越慢,C項(xiàng)錯(cuò)誤;系統(tǒng)不受外力或所受合外力為零,系統(tǒng)總動(dòng)量保持不變,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,,3.2015浙江自選,14(1),4分以下說法正確的是() A.所有原子核中的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都相等 B.在核反應(yīng)中,質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒 C.氫原子從

32、高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)能輻射出射線 D.只要光照射金屬電極的時(shí)間足夠長,就能發(fā)生光電效應(yīng),答案B質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒是核反應(yīng)中兩大基本規(guī)律,B正確。,,4.(2015北京理綜,14,6分)下列核反應(yīng)方程中,屬于衰變的是() A.NHeOHBUThHe CHHHenDThPae,答案BA項(xiàng)屬于原子核的人工轉(zhuǎn)變,B項(xiàng)屬于衰變,C項(xiàng)屬于聚變反應(yīng),D項(xiàng)屬于衰變。,,5.2015福建理綜,30(1),6分下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識(shí),其中正確的是() A.射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流 B.氫原子輻射光子后,其繞核運(yùn)動(dòng)的電子動(dòng)能增大 C.太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的重核裂變 D.Bi的半衰期是5天,1

33、00克Bi經(jīng)過10天后還剩下50克,答案B射線是光子流,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;氫原子輻射光子后能量減小,軌道半徑減小,其繞核運(yùn)動(dòng)的電子動(dòng)能增大,總能量減小,選項(xiàng)B正確;太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的氫核聚變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由m=,n==2得m== g=25 g,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。,,6.(2015重慶理綜,1,6分)圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物發(fā)生衰變放出的部分粒子的徑跡,氣泡室中磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里。以下判斷可能正確的是() A.a、b為粒子的徑跡B.a、b為粒子的徑跡 C.c、d為粒子的徑跡D.c、d為粒子的徑跡,答案D粒子不帶電,不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),故B錯(cuò)。由左手定則可判定,a、b粒子

34、帶正電,c、d粒子帶負(fù)電,又知粒子帶正電,粒子帶負(fù)電,故A、C均錯(cuò),D正確。,,7.(2014重慶理綜,1,6分)碘131的半衰期約為8天。若某藥物含有質(zhì)量為m的碘131,經(jīng)過32天后,該藥物中碘131的含量大約還有() A.B.C.D.,答案C設(shè)剩余質(zhì)量為m剩,則由m剩=m(,得m剩=m(==,C正確。,,8.(2016天津理綜,6,6分)(多選)物理學(xué)家通過對實(shí)驗(yàn)的深入觀察和研究,獲得正確的科學(xué)認(rèn)知,推動(dòng)物理學(xué)的發(fā)展。下列說法符合事實(shí)的是() A.赫茲通過一系列實(shí)驗(yàn),證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論 B.查德威克用粒子轟擊N獲得反沖核O,發(fā)現(xiàn)了中子 C.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的天然放射性現(xiàn)象,說明原子

35、核有復(fù)雜結(jié)構(gòu) D.盧瑟福通過對陰極射線的研究,提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型,答案AC1886年,德國科學(xué)家赫茲做了赫茲的電火花等一系列實(shí)驗(yàn),證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論,A項(xiàng)正確;查德威克用粒子轟擊Be獲得反沖核C,發(fā)現(xiàn)了中子,B項(xiàng)錯(cuò)誤; 貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射性現(xiàn)象,原子序數(shù)大于或等于83的原子核在自然界中自發(fā)地發(fā)生衰變,說明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu),C項(xiàng)正確;盧瑟福通過粒子散射現(xiàn)象,提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型,D項(xiàng)錯(cuò)。,9.(2015廣東理綜,18,6分)(多選)科學(xué)家使用核反應(yīng)獲取氚,再利用氘和氚的核反應(yīng)獲得能量。核反應(yīng)方程分別為:X+YH+4.9 MeV和 HHHe+X+17.6 MeV。下列表述正確的

36、 有() A.X是中子 B.Y的質(zhì)子數(shù)是3,中子數(shù)是6 C.兩個(gè)核反應(yīng)都沒有質(zhì)量虧損 D.氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng),答案AD設(shè)X、Y的電荷數(shù)分別為Z、Z,質(zhì)量數(shù)分別為A、A,由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒有:A+A=4+3,2+3=A+4,Z+Z=2+1,1+1=2+Z,可得A=1,A=6,Z=0,Z=3,故X是中子,Y是Li,A正確; 由Li知Y的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)都是3,故B錯(cuò)誤;兩個(gè)核反應(yīng)中都釋放了能量,故都有質(zhì)量虧損,C 錯(cuò)誤;氘和氚的核反應(yīng)中質(zhì)量較小的核結(jié)合成了質(zhì)量較大的核,故D正確。,10.(2017北京理綜,23,18分)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,一個(gè)靜止的放射性原子核發(fā)生了一次衰變

37、。放射出的粒子He)在與磁場垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),其軌道半徑為R。 以m、q分別表示粒子的質(zhì)量和電荷量。 (1)放射性原子核用X表示,新核的元素符號(hào)用Y表示,寫出該衰變的核反應(yīng)方程。 (2)粒子的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效成一個(gè)環(huán)形電流,求圓周運(yùn)動(dòng)的周期和環(huán)形電流大小。 (3)設(shè)該衰變過程釋放的核能都轉(zhuǎn)化為粒子和新核的動(dòng)能,新核的質(zhì)量為M,求衰變過程的質(zhì)量虧損m。,答案見解析,,解析本題考查了原子核的衰變、動(dòng)量和能量守恒、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)、質(zhì)能方程等多個(gè)考點(diǎn),是一道綜合題,難度中等。 (1XYHe (2)設(shè)粒子的速度大小為v,由qvB=m,T=,得 粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)周期T= 環(huán)形電流大小I=

38、= (3)由qvB=m,得v= 設(shè)衰變后新核Y的速度大小為v,系統(tǒng)動(dòng)量守恒 Mv-mv=0 v== 由mc2=Mv2+mv2 得m=,說明:若利用M=m解答,亦可。,方法技巧衰變中的動(dòng)量和能量守恒 在衰變過程中,靜止的原子核放射粒子,新核與粒子的總動(dòng)量保持不變(為零),而衰變釋放的能量與質(zhì)量虧損之間必然遵循質(zhì)能方程E=mc2。,考點(diǎn)一光的波粒二象性 1.2018江蘇揚(yáng)州期中,12C(1)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光),如圖所示,則可判斷出() A.甲光的頻率大于乙光的頻率 B.乙光的波長大于丙光的波長 C.乙光的頻

39、率大于丙光的頻率 D.甲光對應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光對應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能,三年模擬,A組 20162018年高考模擬基礎(chǔ)題組,答案B由題圖可知,甲、乙兩光對應(yīng)的遏止電壓均為Uc2,由愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=h-W0及動(dòng)能定理-eUc=0-Ek可知甲、乙兩光的頻率相同,且小于丙光的頻率,A、C項(xiàng)錯(cuò)誤;甲光頻率小于丙光的頻率,則甲光對應(yīng)的光電子的最大初動(dòng)能小于丙光對應(yīng)光電子的最大初動(dòng)能,D項(xiàng)錯(cuò)誤;乙光頻率小于丙光頻率,由c=可知乙光的波長大于丙光的波長,B項(xiàng)正確。,2.2018江蘇宿遷期中,12B(1)(多選)物理學(xué)家做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn):在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,在光屏處放上照相底片,若減弱光的強(qiáng)

40、度,使光子只能一個(gè)一個(gè)地通過狹縫,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,如果曝光時(shí)間不太長,底片上只出現(xiàn)一些不規(guī)則的點(diǎn)子;如果曝光時(shí)間足夠長,底片上就會(huì)出現(xiàn)規(guī)則的干涉條紋。對這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有下列認(rèn)識(shí),正確的是() A.曝光時(shí)間不長時(shí),出現(xiàn)不規(guī)則的點(diǎn)子,表現(xiàn)出光的波動(dòng)性 B.單個(gè)光子通過雙縫后的落點(diǎn)無法預(yù)測 C.干涉條紋中明亮的部分是光子到達(dá)機(jī)會(huì)較多的地方 D.只有大量光子的行為才能表現(xiàn)出光的粒子性,答案BC曝光時(shí)間短時(shí),光子到達(dá)底片的個(gè)數(shù)少,表現(xiàn)出光的粒子性,曝光時(shí)間長時(shí),光子到達(dá)底片的個(gè)數(shù)多,則表現(xiàn)出光的波動(dòng)性,干涉條紋中的明條紋部分是光子到達(dá)機(jī)會(huì)較多的地方,但單個(gè)光子的落點(diǎn)是無法預(yù)測的,綜上所述,B、C正確,A、D

41、錯(cuò)誤。,命題意圖本題可幫助學(xué)生理解光是概率波,體會(huì)光的波粒二象性。,,3.2018江蘇揚(yáng)州調(diào)研,12B(1)(多選)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別在各自的實(shí)驗(yàn)室,約定用相同頻率的單色光,分別照射鋅和銀的表面,結(jié)果都能發(fā)生光電效應(yīng),如圖甲,并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。對于這兩組實(shí)驗(yàn),下列判斷正確的是(),A.飽和光電流一定不同 B.因?yàn)椴牧喜煌莩龉Σ煌?所以遏止電壓Uc不同 C.光電子的最大初動(dòng)能不同 D.因?yàn)楣鈴?qiáng)不確定,所以單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)可能相同 E.分別用不同頻率的光照射之后繪制Uc-圖像(為照射光頻率,圖乙為其中一小組繪制的圖像),圖像的斜率可能不同,答案BCD雖然光的頻率相同,但光強(qiáng)不

42、確定,所以單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)可能相同,飽和光電流可能相同,故A錯(cuò)誤,D正確;根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=h-W0和eUc=Ekm得出,相同頻率,不同逸出功,則光電子的最大初動(dòng)能不同,遏止電壓也不同,故B、C正確;由Uc=-知圖像的斜率 等于,故E錯(cuò)誤。,,4.2018江蘇南通一模,12C(2)利用圖甲所示電路研究光電效應(yīng)中金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率的關(guān)系,描繪出圖乙中的圖像,由此算出普朗克常量h,圖乙中U1、1、0均已知,電子電荷量用e表示,當(dāng)入射光的頻率增大時(shí),為了測定遏止電壓,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)向(選填“M”或“N”)端移動(dòng),由Uc-圖像可求得普朗克常量h=。(用題中字母表示)。,答

43、案N,,解析入射光的頻率增大,光電子的最大初動(dòng)能增大,則遏止電壓增大,測遏止電壓時(shí),應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的滑片P向N端移動(dòng);根據(jù)Ekm=h-hc,由Uc-圖像可知,當(dāng)遏止電壓為零時(shí),=0,所以這種金屬的截止頻率為0;根據(jù)Ekm=h-hc=eUc,解得Uc=-,圖線的斜率k==,則h= 。,5.2018江蘇南通摸底,12C(3)德布羅意認(rèn)為,任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體,都有一種波與它對應(yīng),波長是=,式中p是運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)量,h是普朗克常量。已知某種紫光的波長是440 nm,若將電子 加速,使它的德布羅意波長是這種紫光波長的10-4。求: 電子的動(dòng)量大小; 試推導(dǎo)加速電壓跟德布羅意波長的關(guān)系,并計(jì)算加速電壓的大

44、小。電子質(zhì)量m=9.110-31 kg,電子電荷量e=1.610-19 C,普朗克常量h=6.610-34 Js,加速電壓的計(jì)算結(jié)果取一位有效數(shù)字。,答案1.510-23 kg m/sU=8102 V,,解析由=,得p== kg m/s=1.510-23 kg m/s; eU=Ek=,且= 聯(lián)立解得U=,代入數(shù)據(jù)解得U=8102 V。,考點(diǎn)二原子與原子核 1.2018江蘇南通二模,12C(1)改編關(guān)于原子核和原子核的變化,下列說法中正確的是() A.維系原子核穩(wěn)定的力是核力,核力可能是吸引力,也可能是排斥力 B.原子序數(shù)小于83的元素不可能自發(fā)地衰變 C.重核發(fā)生裂變反應(yīng)時(shí),生成新核的比結(jié)合能

45、變小 D.原子核發(fā)生變化時(shí),一定會(huì)釋放能量,答案A相鄰核子之間的距離大于0.810-15 m時(shí),核力表現(xiàn)為吸引力,距離小于0.810-15 m時(shí),核力表現(xiàn)為斥力,故A正確。原子序數(shù)大于或等于83的元素,都能自發(fā)地放出射線,原子序數(shù)小于83的元素,有的也能放出射線,B錯(cuò)。重核裂變時(shí)釋放能量,生成的新核更加穩(wěn)定,新核的比結(jié)合能變大,故C錯(cuò)。有的原子核需要吸收能量才能發(fā)生核反應(yīng),故D錯(cuò)。,,2.2016江蘇南通一模,12C(1)下列說法中正確的是() A.玻爾通過對氫原子光譜的研究建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 B.核力存在于原子核內(nèi)任意兩個(gè)核子之間 C.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使人類認(rèn)識(shí)到原子具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)

46、D.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān),答案D盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,A錯(cuò)。核力為短程力,只存在于相鄰的核子之間,B錯(cuò)。天然放射現(xiàn)象反映了原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu),C錯(cuò)。D項(xiàng)敘述符合普朗克對黑體輻射的研究結(jié)果,正確。,,3.2018江蘇揚(yáng)州期末,12C(1)(多選)關(guān)于核反應(yīng)方程,下列說法正確的是() A.H+HHe+n是核聚變反應(yīng) B.鈾核裂變的核反應(yīng)為UBaKr+n C.在衰變方程PuX+He+中,X原子核的質(zhì)量數(shù)是234 D.盧瑟福發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子的核反應(yīng)方程為HNOH,答案AD兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核,屬于核聚變反應(yīng),由此可見A正確。中子轟擊鈾核才

47、能發(fā)生裂變反應(yīng),故B錯(cuò)。為高頻電磁波,He的質(zhì)量數(shù)為4,由239=x+4得,X原子核的質(zhì)量數(shù)x=235,故C錯(cuò)。盧瑟福用粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子,D正確。,,4.2018江蘇泰州二模,12C(1)(多選)下列說法正確的是() A.對黑體輻射的研究表明,隨著溫度的升高,輻射強(qiáng)度的最大值向波長較短的方向移動(dòng) B.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子,并提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 C.氡222的半衰期是3.8天,鐳226的半衰期是1620年,所以一個(gè)確定的氡222核一定比一個(gè)確定的鐳226先衰變 D.德布羅意指出微觀粒子的動(dòng)量越大,其對應(yīng)的波長就越短 E.原子核越大,它的結(jié)合能越高,原子核越穩(wěn)定,答案AD對黑體輻射的研究

48、表明,隨著溫度的升高,輻射強(qiáng)度的最大值向波長較短的方向移動(dòng),所以A選項(xiàng)是正確的。湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子,盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型,故B錯(cuò)誤。半衰期是統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對少量原子核來講是沒有意義的,故C錯(cuò)誤。根據(jù)德布羅意波長公式=, 可以知道,微觀粒子的動(dòng)量越大,其對應(yīng)的波長就越短,所以D選項(xiàng)是正確的。比結(jié)合能的大小反映原子核的穩(wěn)定情況,比結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定,故E錯(cuò)誤。,解題指導(dǎo)根據(jù)黑體輻射的規(guī)律可以知道,隨溫度的降低,相同波長的光輻射強(qiáng)度都會(huì)減小,同時(shí)最大輻射強(qiáng)度向右側(cè)移動(dòng),即向波長較長的方向移動(dòng)。半衰期是大量放射性元素衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。根據(jù)德布羅意波長公式=,可以知道波長與動(dòng)量的關(guān)系。,,5.20

49、18江蘇蘇錫常鎮(zhèn)一模聯(lián)考,12C(2)如圖是氫原子的能級(jí)示意圖,已知基態(tài)氫原子能量為E1,普朗克常量為h,則氫原子從n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí)輻射出的光子的頻率為;若此光子恰好能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則當(dāng)氫原子從能級(jí)n=3躍遷到n=1時(shí)放出的光子照射到該金屬表面時(shí),逸出的光電子的最大初動(dòng)能為。,答案--,,解析根據(jù)玻爾理論,處于n=2能級(jí)的氫原子能量為E1/4,當(dāng)氫原子從能級(jí)n=2躍遷到n=1時(shí),放出光子的頻率為E1/4-E1=h,=-;根據(jù)玻爾理論,處于n=3能級(jí)的氫原子能量為E1/9,當(dāng)氫原子 從能級(jí)n=3躍遷到n=1時(shí),放出光子的能量為E1/9-E1=-8E1/9,照射到該金屬表面時(shí),

50、逸出的光電子的最大初動(dòng)能為Ek=-8E1/9-(-3E1/4)=-。,6.2018江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市聯(lián)考,12C(2)正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層顯像,是核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域比較先進(jìn)的臨床檢查影像技術(shù),放射性同位素在衰變過程中會(huì)釋放出正電子,一個(gè)正電子遇到一個(gè)電子后發(fā)生湮滅,產(chǎn)生方向相反的一對光子,已知電子質(zhì)量為m,光速為c,則一對靜止的正、負(fù)電子湮滅過程中產(chǎn)生的一個(gè)光子能量是,湮滅的反應(yīng)方程式為。,答案mc2ee2,解析由于光子無靜止的質(zhì)量,則電子對撞過程中的質(zhì)量虧損為m=2m-0=2m。由愛因斯坦質(zhì)能方程知電子對撞放出的能量為E=mc2=2mc2,根據(jù)能量守恒得,每個(gè)光子的能量為mc2。根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷

51、數(shù)守恒寫出湮滅的反應(yīng)方程式為ee2。,,,7.(2017江蘇六市二模)2017年1月,我國“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星正式進(jìn)入應(yīng)用研究。在量子理論中,有共同來源的兩個(gè)微觀粒子,不論它們相距多遠(yuǎn),它們總是相關(guān)的,一個(gè)粒子的行為會(huì)立即影響到另一個(gè)粒子的狀態(tài),這就是所謂的量子糾纏。 (1)關(guān)于量子理論,下列說法中正確的有。 A.玻爾氫原子理論,第一次提出了能量量子化的概念 B.愛因斯坦研究光電效應(yīng)提出光子說,光子說屬于量子理論的范疇 C.量子理論中,實(shí)物粒子具有波粒二象性 D.微觀粒子在受力情況和初速度確定的前提下,可以確定它此后運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和位置 (2)設(shè)一對靜止的正、負(fù)電子湮滅后產(chǎn)生兩個(gè)光子A和B,已

52、知電子質(zhì)量為m,真空中光速為c,普朗克常量為h,則光子A的頻率是;若測得光子A的波長為,則光子B的動(dòng)量大小為。 (3)原子核的能量也是量子化的,釷核Th)的能級(jí)圖如圖所示Ac發(fā)生衰變產(chǎn)生釷核,釷核 處于n=3的能級(jí)。,寫出Ac發(fā)生衰變的方程; 發(fā)生上述衰變時(shí),探測器能接收到射線譜線有幾條?求波長最長的光子的能量E。,答案(1)BC(2)(3)見解析,,解析(1)能量量子化概念首先由普朗克提出,A錯(cuò)。D選項(xiàng)違反了不確定性關(guān)系。 選B、C。 (2)由質(zhì)能方程得:E=mc2=2mc2 又因?yàn)镋=2h 所以= B光子動(dòng)量p=(A、B光子頻率相等,波長也相等)。 (3)AcThe 在三個(gè)能級(jí)間躍遷有3條

53、譜線。 波長最長對應(yīng)能級(jí)差最小,E=E2-E1=0.072 1 MeV,考查點(diǎn)本題考查光的波粒二象性、能級(jí)躍遷、光電效應(yīng)、核反應(yīng)方程、物質(zhì)波、質(zhì)能方程等知識(shí),為中等難度題。,命題研究本題情景設(shè)置新穎,不落俗套,而且緊扣基礎(chǔ)知識(shí)和基本能力,為一道好題。,,8.2017江蘇四市一聯(lián),12C(2)(3)(2)氫原子各定態(tài)能量為En=,E1為基態(tài)氫原子能量,現(xiàn)有大量 氫原子處于n=4激發(fā)態(tài)。這些氫原子可以發(fā)出種不同頻率的光子,其中頻率最大的光子能量為頻率最小的光子能量的倍(可保留分?jǐn)?shù))。 (3)靜止的鋰核Li俘獲一個(gè)速度為8106 m/s的中子,發(fā)生核反應(yīng)后產(chǎn)生了兩個(gè)新粒子,其中一 個(gè)粒子為氦核He,

54、它的速度大小是3.5106 m/s,方向與反應(yīng)前的中子速度方向相同,試寫出核 反應(yīng)方程,并求反應(yīng)后產(chǎn)生的另一個(gè)粒子的速度大小。,答案(2)6(3)見解析,,解析(2)由=6可見,可以發(fā)出6種不同頻率的光子。 ===。 (3)核反應(yīng)方程為LinHeH 由動(dòng)量守恒定律得:mnvn=mHevHe+mHvH 得:-vH==2106 m/s 速度大小為2106 m/s。,考查點(diǎn)本題考查氫原子能級(jí)、核反應(yīng)方程、動(dòng)量守恒等知識(shí),為中等難度題。,思路點(diǎn)撥畫出能級(jí)圖,并在能級(jí)圖上標(biāo)出躍遷的各種情況,形象直觀,易于解題。根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,書寫核反應(yīng)方程。,,1.2018江蘇泰州摸底,12C(1)下表給出

55、了四種放射性同位素的輻射線和半衰期。在醫(yī)療技術(shù)中,常用放射線治療腫瘤,其放射線必須滿足:具有較強(qiáng)的穿透能力,以輻射到體內(nèi)的腫瘤處;在較長時(shí)間內(nèi)具有相對穩(wěn)定的輻射強(qiáng)度。為此所選擇的放射源應(yīng)為(),B組 20162018年高考模擬綜合題組 (時(shí)間：30分鐘 分值：50分),一、選擇題（每題3分，共9分）,A.釙210B.锝99 C.鈷60D.鍶90,答案C因放射線要有較強(qiáng)的穿透能力,所以應(yīng)為射線,要使其在較長時(shí)間具有相對穩(wěn)定的輻射強(qiáng)度,放射源應(yīng)具有較長的半衰期,故選項(xiàng)C正確。,知識(shí)鏈接在放射性元素產(chǎn)生的三種射線中,射線的穿透能力最強(qiáng),射線的電離能力最強(qiáng)。,,2.2018江蘇泰州調(diào)研,12C(1)如

56、圖所示是光電管的原理圖,已知當(dāng)有波長為0的光照到陰極K上時(shí),電路中有光電流,則() A.若換用波長為1(10)的光照射陰極K時(shí),電路中一定沒有光電流 B.若換用波長為2(2<0)的光照射陰極K時(shí),電路中一定有光電流 C.增加電路中電源電壓,電路中光電流一定增大 D.若將電源極性反接,電路中一定沒有光電流產(chǎn)生,答案B用波長為0的光照射陰極K,電路中有光電流,說明入射光的頻率大于金屬的極限頻率,換用波長為1的光照射陰極K,因?yàn)?2,根據(jù)=可知,波長為1的光的頻率不一定小于金 屬的極限頻率,因此有可能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象,A項(xiàng)錯(cuò)誤;同理可以判斷,B項(xiàng)正確;光電流的大小與入射光的強(qiáng)度有關(guān),在一定頻率與強(qiáng)度

57、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增大到一定程度時(shí),光電流達(dá)到飽和值,這時(shí)即使再增大U,在單位時(shí)間內(nèi)也不可能有更多的光電子定向移動(dòng),光電流也就不會(huì)再增加,即飽和光電流是在一定頻率與強(qiáng)度的光照射下的最大光電流,增大電源電壓,若光電流達(dá)到飽和值,則光電流不會(huì)增大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;將電源極性反接,若光電子的最大初動(dòng)能大于在光電管兩極間克服電場力做的功,電路中仍有光電流產(chǎn)生,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,解題關(guān)鍵理解研究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)原理是解決本題的關(guān)鍵。,,3.(2017江蘇四市一模)下列說法正確的是() A.光電效應(yīng)中,從金屬中逸出的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比 B.對黑體輻射的研究表明:

58、隨著溫度的升高,輻射強(qiáng)度的最大值向波長較長的方向移動(dòng) C.核裂變與核聚變反應(yīng)中均存在質(zhì)量虧損,會(huì)釋放出較多的核能 DU的半衰期隨著環(huán)境的不斷變化,半衰期可能變短,答案C由Ek=h-W可見,Ek與不是正比關(guān)系,故A錯(cuò)。隨著溫度的升高,輻射強(qiáng)度的最大值 向波長較短的方向移動(dòng),故B錯(cuò)。裂變和聚變反應(yīng)中均釋放核能,由E=mc2可知C正確。半衰期只決定于原子核本身,與環(huán)境無關(guān),故D錯(cuò)。,,4.2018江蘇蘇錫常鎮(zhèn)一模聯(lián)考,12C(1)放射性元素氡(Rn)的半衰期為T,氡核放出一個(gè)X粒 子后變成釙核(Po),設(shè)氡核、釙核和X粒子的質(zhì)量為m1、m2、m3,下列說法正確的是() A.該過程的核反應(yīng)方程是RnP

59、oHe B.發(fā)生一次核反應(yīng)釋放的核能為(m2+m3-m1)c2 C.1 g氡經(jīng)2T時(shí)間后,剩余氡原子的質(zhì)量為0.5 g D.釙核的比結(jié)合能比氡核的比結(jié)合能大,二、多項(xiàng)選擇題(每小題4分,共8分),答案AD根據(jù)核反應(yīng)過程質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒,該核反應(yīng)方程是RnPoHe,故 A正確;核反應(yīng)中虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量,故釋放的核能為E=(m1-m2-m3)c2,故B錯(cuò)誤;1 g氡經(jīng)2T時(shí)間后,剩余氡原子的質(zhì)量為0.25 g,故C錯(cuò)誤;從氡核衰變到釙核放出核能,所以釙核的比結(jié)合能比氡核的比結(jié)合能大,故D正確。,解題指導(dǎo)核反應(yīng)方程要遵循質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒;正確利用質(zhì)能方程求釋放的能量;比結(jié)合能越大,表示原

60、子核中核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定。,,5.2016江蘇蘇錫常鎮(zhèn)一模,12C(1)下列說法中正確的是() A.電子的衍射圖樣證實(shí)了實(shí)物粒子具有波動(dòng)性 B.為了解釋黑體輻射的規(guī)律,普朗克提出了能量量子化的觀點(diǎn) C.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)將放出光子 D.光電效應(yīng)現(xiàn)象中存在極限頻率,導(dǎo)致含有光電管的電路存在飽和電流,答案AB衍射是波特有的現(xiàn)象,故A正確。B項(xiàng)敘述正確。電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)需吸收能量,C錯(cuò)。極限頻率是能否產(chǎn)生光電效應(yīng)的臨界頻率,與飽和電流的存在性無關(guān),D錯(cuò)。,6.2018江蘇南京、鹽城一模聯(lián)考,12C(1)(2)(6分)(1)下面四

61、幅示意圖中能正確反映核反應(yīng)過程的是。 (2)氦原子的一個(gè)核外電子被電離,形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子。如圖所示為氦離子能級(jí)的示意圖。現(xiàn)有氦離子從n=4能級(jí)躍遷到n=能級(jí)輻射出的光子能量為10.2 eV;用該光照射逸出功為2.29 eV的金屬鈉,光電子產(chǎn)生的最大初動(dòng)能為eV。,三、非選擇題(共33分),,答案(1)AD(2)27.91,,解析(1)根據(jù)核反應(yīng)過程必須滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒這兩個(gè)條件分析可知,A、D正確,B、C均錯(cuò)。 (2)由E4-En=10.2 eV,即-3.4 eV-En=10.2 eV得,En=-13.6 eV,對應(yīng)第2能級(jí)。由光電效應(yīng)方程得Ekm=h-W0=10.2 eV-2.

62、29 eV=7.91 eV。,7.(2017江蘇新海月考)(10分)(1)加拿大薩德伯里中微子觀測站揭示了中微子失蹤的原因,即觀測到的中微子數(shù)目比理論值少是因?yàn)椴糠种形⒆釉谶\(yùn)動(dòng)過程中轉(zhuǎn)化為一個(gè)子和一個(gè)子。該研究過程中牛頓運(yùn)動(dòng)定律(選填“依然適用”或“不能適用”)。若發(fā)現(xiàn)子和中微子的運(yùn)動(dòng)方向相反,則子的運(yùn)動(dòng)方向與中微子的運(yùn)動(dòng)方向(選填“相同”“相反”或“無法確定”)。 (2)一銅板暴露在波長為的紫外線中,觀測到有電子從銅板表面逸出。在銅板所在空間加一方向垂直于板面、大小為E的勻強(qiáng)電場時(shí),電子能運(yùn)動(dòng)到與板面的最大距離為d的位置。已知真空中的光速為c,普朗克常量為h,電子的電荷量為e,求: 入射光光

63、子的能量; 銅板的極限頻率。,答案(1)不能適用相同 (2)-,,解析(1)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍是宏觀物體低速運(yùn)動(dòng),不適用于微觀粒子高速運(yùn)動(dòng);微觀 粒子在相互作用過程中遵循動(dòng)量守恒定律,子和中微子的運(yùn)動(dòng)方向相反,子與中微子的運(yùn)動(dòng)方向相同。 (2)入射光光子的能量E0=。 由功能關(guān)系可知光電子的最大初動(dòng)能Ekm=eEd 設(shè)銅板的極限頻率為0,則E0=h0+Ekm 解得0=-。,考查點(diǎn)本題考查動(dòng)量守恒定律、光子的能量、光電效應(yīng)方程等知識(shí)。為中等難度題。,知識(shí)拓展經(jīng)典理論適用于宏觀、低速的物質(zhì)世界;微觀世界遵守量子力學(xué)的理論,高速運(yùn)動(dòng)的物體要用相對論理論研究。,,8.(2017江蘇高考模擬卷二)(

64、11分)(1)如圖甲所示為研究發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)通過光電管上的電流隨電壓變化的電路,用頻率為的單色光照射陰極K時(shí),能發(fā)生光電效應(yīng)。改變光電管兩端的電壓,測得電流隨電壓變化的圖像如圖乙所示。已知電子的帶電荷量為-e,真空中的光速為c,普朗克常量為h。 從陰極K逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek=,陰極K的極限頻率0=。,若用上述單色光照射一群處于基態(tài)的氫原子,恰能使氫原子躍遷到n=4的激發(fā)態(tài),氫原子處于基態(tài)時(shí)的能量E1=(已知?dú)湓觧能級(jí)上的能量En與基態(tài)的能量E1滿足En=)。 (2)某元素A在發(fā)生衰變生成B元素的同時(shí),能放出頻率為的光子,設(shè)有一個(gè)靜止的原子核A, 質(zhì)量為m0,衰變時(shí)在粒子的速度方向上放出

65、一個(gè)光子,已知放出粒子的質(zhì)量為m,速度為v,光子的速度為c,靜質(zhì)量為0,光子的動(dòng)量為,則: 元素A發(fā)生衰變的核反應(yīng)方程式,如果元素A的半衰期為10天,在對160 g元素A的單質(zhì)加熱40天后,還剩下元素A的單質(zhì)g; 靜止的原子核A衰變后生成的B元素的速度v。,答案(1)eUc--h (2)ABHe10見解析,,解析(1)Uc為遏止電壓,由動(dòng)能定理:Ek=eUc, 結(jié)合光電效應(yīng)方程有:h=eUc+h0 則0=- 根據(jù)玻爾的原子理論有:h=E4-E1,E4=, 解得:E1=-h (2)由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒有: ABHe 由衰變規(guī)律可得元素A剩下的質(zhì)量 m=m0=160 g=10 g 由動(dòng)量守恒定

66、律有: 0=mBv+mv+ 結(jié)合=,解得:v=- 負(fù)號(hào)表示v與v方向相反。,友情提醒核反應(yīng)過程中動(dòng)量守恒,有光子放出時(shí),不要遺漏光子的動(dòng)量。,友情提醒核反應(yīng)過程中動(dòng)量守恒,有光子放出時(shí),不要遺漏光子的動(dòng)量。,考查點(diǎn)本題考查光電效應(yīng)、能級(jí)躍遷、核反應(yīng)方程、半衰期、動(dòng)量守恒定律等知識(shí)。為中等難度題。,9.2018江蘇泰州二模,12C(3)(6分)在微觀領(lǐng)域,動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律依然適用。在輕核聚變的核反應(yīng)中,兩個(gè)氘核H)以相同的動(dòng)能E0做對心碰撞,該反應(yīng)中釋放的核能為E,假 設(shè)釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為氦核He)和另一種粒子的動(dòng)能。 寫出核反應(yīng)方程式; 在上述輕核聚變的核反應(yīng)中生成的氦核和另一種粒子的動(dòng)能各是多少?,答案HHen或HHHen (2E0+E)(2E0+E),,解析根據(jù)核反應(yīng)中系統(tǒng)的能量守恒,有EkHe+Ekn=2E0+E, 根據(jù)核反應(yīng)中系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,有pHe-pn=0 又有Ek= 可知= 解得EkHe=(2E0+E),Ekn=(2E0+E),解題思路根據(jù)核反應(yīng)過程滿足動(dòng)量守恒和能量守恒解題。,,