2020高考物理專題11-近代物理初步講檢測題解析x

PAGEPAGE1【若缺失公式、圖片現(xiàn)象屬于系統(tǒng)讀取不成功，文檔內(nèi)容齊全完整，請放心下載?！繉ｎ}十一近代物理初步高考對本部分內(nèi)容考查的重點和有以下幾個方向：①原子的能級躍遷；②原子核的衰變規(guī)律；③核反應(yīng)方程的書寫；④質(zhì)量虧損和核能的計算；⑤原子物理部分的物理學(xué)史和α、β、γ三種射線的特點及應(yīng)用等．選修命題會涉及有關(guān)原子、原子核或量子理論、動量問題，且動量問題一般以計算題的形式，其它問題則以填空或選擇性填空形式出現(xiàn)．知識點一、原子結(jié)構(gòu)模型項目內(nèi)容湯姆生模型實驗基礎(chǔ),電子的發(fā)現(xiàn)內(nèi)容:原子是一個球體,正電荷均勻分布在整個球內(nèi),電子像棗糕里的棗子樣鑲嵌在原子里面核式結(jié)構(gòu)實驗基礎(chǔ)：α粒子散射實驗內(nèi)容:(1)原子的中心有一個很小的核,它集中了全部正電荷和幾乎所有質(zhì)量;(2)電子繞核運(yùn)動玻爾模型軌道量子化:核外電子只能在一些分立的軌道上運(yùn)動,rn＝n2r1(n＝1、2、3…)能量量子化:原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中,En＝eq\f(1,n2)E1(n＝1、2、3…)躍遷:原子從一個定態(tài)躍遷至另一個定態(tài)時輻射或吸收能量,hν＝Em－En特別提醒:(1)原子的躍過條件:hν＝E初－E終只適用于光子和原子作用而使原子在各定態(tài)之間躍遷的情況．(2)至于實物粒子和原子碰撞情況,由于實物粒子的動能可全部或部分地被原子吸收,所以只要入射粒子的動能大于或等于原子某兩定態(tài)能量之差,也可以使原子受激發(fā)而向較高能級躍遷.知識點二、原子核的變化1．幾種變化方式的比較項目內(nèi)容衰變α衰變:放出α粒子,是速度約為0.1c的氦核,貫穿本領(lǐng)最弱,電離作用最強(qiáng)β衰變:放出β粒子,是速度約為0.99c的電子,貫穿本領(lǐng)較強(qiáng),電離作用較弱衰變γ衰變：放出γ光子，貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)，電離作用最弱規(guī)律：經(jīng)一個半衰期質(zhì)量減半，m＝m0(eq\f(1,2))t/τ重核裂變原料:鈾eq\o\al(235,92)U,用慢中子打擊時發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)反應(yīng)條件:(1)鈾濃度足夠大；(2)體積大于臨界體積輕核聚變反應(yīng)方程:eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n反應(yīng)條件:溫度達(dá)到幾百萬度2.各種放射線性質(zhì)的比較3.三種射線在電磁場中的偏轉(zhuǎn)情況比較圖13－1如圖13－1所示，在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場中都是β比α的偏轉(zhuǎn)大，γ不偏轉(zhuǎn)；區(qū)別是：在磁場中偏轉(zhuǎn)軌跡是圓弧，在電場中偏轉(zhuǎn)軌跡是拋物線．如圖13－1丙圖中γ肯定打在O點；如果α也打在O點，則β必打在O點下方；如果β也打在O點，則α必打在O點下方．知識點三、核力與質(zhì)能方程的理解1．核力的特點(1)核力是強(qiáng)相互作用的一種表現(xiàn)，在它的作用范圍內(nèi)，核力遠(yuǎn)大于庫侖力．(2)核力是短程力,作用范圍在1.5×10－15m之內(nèi).(3)每個核子只跟相鄰的核子發(fā)生核力作用,這種性質(zhì)稱為核力的飽和性.2．質(zhì)能方程E＝mc2的理解(1)質(zhì)量數(shù)與質(zhì)量是兩個不同的概念.核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)都守恒,但核反應(yīng)中依然有質(zhì)量虧損.(2)核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損,并不是這部分質(zhì)量消失或質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量,質(zhì)量虧損也不是核子個數(shù)的減少,核反應(yīng)中核子的個數(shù)是不變的.(3)質(zhì)量虧損不是否定了質(zhì)量守恒定律，生成的γ射線雖然靜質(zhì)量為零，但動質(zhì)量不為零，且虧損的質(zhì)量以能量的形式輻射出去．特別提醒：在核反應(yīng)中，電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒，質(zhì)量不守恒，核反應(yīng)中核能的大小取決于質(zhì)量虧損的多少，即ΔE＝Δmc2.高頻考點一原子結(jié)構(gòu)氫原子光譜例1．圖示為氫原子能級圖以及從n＝3、4、5、6能級躍遷到n＝2能級時輻射的四條光譜線，已知從n＝3躍遷到n＝2的能級時輻射光的波長為656nm，下列敘述正確的有()A．四條譜線中頻率最大的是HδB．用633nm的光照射能使氫原子從n＝2躍遷到n＝3的能級C．一群處于n＝3能級上的氫原子向低能級躍遷時，最多產(chǎn)生3種譜線D．如果Hδ可以使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，只要照射時間足夠長，光的強(qiáng)度足夠大，Hβ也可以使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)【答案】AC【解析】頻率最大的光子對應(yīng)的能量最大，即躍遷時能量差最大，故從n＝6躍遷到n＝2的頻率最大，選項A正確；原子躍遷過程中，吸收光子的能量應(yīng)剛好等于兩能級的能量差，選項B錯誤；從n＝3向低能級躍遷時，可以是從3→2、2→1或者是3→1，即有三種頻率不同的光子，選項C正確；光電效應(yīng)與光照的時間無關(guān)，Hδ光子的能量最大，故其他光子不一定可以使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，選項D錯誤．【變式探究】下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識，其中正確的是() A．γ射線是高速運(yùn)動的電子流 B．氫原子輻射光子后，其繞核運(yùn)動的電子動能增大 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.eq\o\al(210,83)Bi的半衰期是5天，100克eq\o\al(210,83)Bi經(jīng)過10天后還剩下50克 【解析】γ射線是光子流，故A錯誤；氫原子輻射光子后，由高能級向低能級 躍遷，半徑減小，繞核運(yùn)動的動能增大，故B正確；太陽輻射能量主要來源 是太陽中發(fā)生的輕核聚變，故C錯誤；100克eq\o\al(210,83)Bi經(jīng)過10天即2個半衰期 還剩下eq\f(1,22)×100克＝25克，故D錯誤． 【答案】B【變式探究】(多選)下列說法正確的是() A．玻爾對氫原子光譜的研究導(dǎo)致原子的核式結(jié)構(gòu)模型的建立 B．可利用某些物質(zhì)在紫外線照射下發(fā)出熒光來設(shè)計防偽措施 C．天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的射線都能在電場或磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn) D．觀察者與波源互相遠(yuǎn)離時接收到波的頻率與波源頻率不同 【解析】玻爾對氫原子光譜的研究完善了核式結(jié)構(gòu)模型，選項A錯誤；紫外線 有熒光效應(yīng)，故B選項正確；天然放射現(xiàn)象中的γ射線不帶電，在電場或磁 場中不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項C錯誤；觀察者與波源互相遠(yuǎn)離，由多普勒效應(yīng)可知 接收到的頻率變小，故選項D正確． 【答案】BD高頻考點二天然放射現(xiàn)象核反應(yīng)核能例2．（2019·天津卷）我國核聚變反應(yīng)研究大科學(xué)裝置“人造太陽”2018年獲得重大突破，等離子體中心電子溫度首次達(dá)到1億度，為人類開發(fā)利用核聚變能源奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。下列關(guān)于聚變的說法正確的是（）A．核聚變比核裂變更為安全、清潔B．任何兩個原子核都可以發(fā)生聚變C．兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，總質(zhì)量較聚變前增加D．兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，核子的比結(jié)合能增加【答案】AD【解析】核聚變的最終產(chǎn)物時氦氣無污染，而核裂變會產(chǎn)生固體核廢料，因此核聚變更加清潔和安全，A正確；發(fā)生核聚變需要在高溫高壓下進(jìn)行，大核不能發(fā)生核聚變，故B錯誤；核聚變反應(yīng)會放出大量的能量，根據(jù)質(zhì)能關(guān)系可知反應(yīng)會發(fā)生質(zhì)量虧損，故C錯誤；因聚變反應(yīng)放出能量，因此反應(yīng)前的比結(jié)合能小于反應(yīng)后的比結(jié)合能，故D正確?！咀兪教骄俊恳混o止的鈾核放出一個α粒子衰變成釷核，衰變方程為eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)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α粒子所經(jīng)歷的時間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【答案】B【解析】衰變過程遵守動量守恒定律，故選項A錯，選項B對．根據(jù)半衰期的定義，可知選項C錯．α衰變釋放核能，有質(zhì)量虧損，故選項D錯．【變式探究】(多選)關(guān)于天然放射性，下列說法正確的是________． A．所有元素都可能發(fā)生衰變 B．放射性元素的半衰期與外界的溫度無關(guān) C．放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性 D．α、β和γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng) E．一個原子核在一次衰變中可同時放出α、β和γ三種射線 【解析】原子序數(shù)大于或等于83的元素，都能發(fā)生衰變，而原子序數(shù)小于83 的部分元素能發(fā)生衰變，故A錯；放射性元素的衰變是原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變 化，與核外電子的得失及環(huán)境溫度無關(guān)，故B、C項正確；在α、β、γ三種 射線中，α、β為帶電粒子，穿透本領(lǐng)較弱，γ射線不帶電，具有較強(qiáng)的穿 透本領(lǐng)，故D項正確；一個原子核不能同時發(fā)生α和β衰變，故E項錯誤． 【答案】BCD高頻考點三光電效應(yīng)例3．（2019·天津卷）如圖為a、b、c三種光在同一光電效應(yīng)裝置中測得的光電流和電壓的關(guān)系。由a、b、c組成的復(fù)色光通過三棱鏡時，下述光路圖中正確的是（）【答案】C【解析】由光電效應(yīng)的方程，動能定理，兩式聯(lián)立可得，故截止電壓越大說明光的頻率越大，則有三種光的頻率，則可知三種光的折射率的關(guān)系為，因此光穿過三棱鏡時b光偏折最大，c光次之，a光最小，故選C，ABD錯誤?！咀兪教骄俊吭诠怆娦?yīng)實驗中，分別用頻率為νa、νb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、光電子的最大初動能分別為Eka和Ekb.h為普朗克常量．下列說法正確的是()A．若νa>νb，則一定有Ua<UbB．若νa>νb，則一定有Eka>EkbC．若Ua<Ub，則一定有Eka<EkbD．若νa>νb，則一定有hνa－Eka>hνb－Ekb【答案】BC【解析】光電效應(yīng)中遏止電壓與最大初動能之間的關(guān)系為eU＝Ek，根據(jù)光電效應(yīng)方程可知Ek＝hν－W0，若νa>νb，則Eka>Ekb，Ua>Ub，選項A錯誤，選項B正確；若Ua<Ub，則Eka<Ekb，選項C正確；由光電效應(yīng)方程可得W0＝hν－Ek，則hνa－Eka＝hνb－Ekb，選項D錯誤．【變式探究】2017年年初，我國研制的“大連光源”——極紫外自由電子激光裝置，發(fā)出了波長在100nm(1nm＝10－9m)一個處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個分子，但又不會把分子打碎．據(jù)此判斷，能夠電離一個分子的能量約為(取普朗克常量h＝6.6×10－34J·s，真空光速c＝3×108m/s)()A．10－21J B．10－18JC．10－15J D．10－12J【答案】B【解析】本題考查光子能量．由題意知，電離一個分子的能量等于照射分子的光子能量，E＝hν＝heq\f(c,λ)＝2×10－18J，故選項B正確．【舉一反三】(多選)用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象．當(dāng)用光子能量為2.75eV的光照射到光電管上時發(fā)生了光電效應(yīng)，電流表G的示數(shù)不為零；移動變阻器的觸頭c，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于1.7V時，電流表示數(shù)為0，則下列說法正確的是()A．光電子的最大初動能始終為1.05eVB．光電管陰極的逸出功為1.05eVC．當(dāng)滑動觸頭向a端滑動時，反向電壓增大，電流增大D．改用能量為2.5eV的光子照射，移動變阻器的觸頭c，電流表G中也可能有電流【答案】BD【解析】由愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知，同種金屬的逸出功相同，所以光電子逸出后的初動能取決于獲得的能量，A錯誤．當(dāng)電壓表示數(shù)大于或等于1.7V時，電流表無示數(shù)，說明遏止電壓為1.7V，由eU＝eq\f(1,2)mv2，可求得光電管的逸出功為1.05eV，B正確．若光的頻率不變，反向電壓大于遏止電壓后電路中就不再有電流，C錯誤．當(dāng)入射光頻率超過截止頻率，且反向電壓小于遏止電壓，電路中就會有電流，D正確．【變式探究】(多選)用某單色光照射金屬鈦表面，發(fā)生光電效應(yīng)．從鈦表面放出光電子的最大初動能與入射光頻率的關(guān)系圖線如圖所示．則下列說法正確的是()A．鈦的逸出功為6.63×10－19JB．鈦的極限頻率為1.0×1015HzC．光電子的最大初動能為1.0×10－18JD．光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比【答案】AB【解析】當(dāng)最大初動能為零時，入射光的頻率等于金屬的極限頻率，則νc＝1.0×1015Hz，可知逸出功W0＝hνc≈6.63×10－19J，故A、B正確．入射光的頻率越大，光電子的最大初動能越大，根據(jù)該圖無法得出光電子的最大初動能，故C錯誤．由圖可知，光電子的最大初動能與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系，不是正比關(guān)系，故D錯誤．1.（2019·江蘇卷）100年前，盧瑟福用α粒子轟擊氮核打出了質(zhì)子．后來，人們用α粒子轟擊核也打出了質(zhì)子：；該反應(yīng)中的X是（選填“電子”“正電子”或“中子”）．此后，對原子核反應(yīng)的持續(xù)研究為核能利用提供了可能．目前人類獲得核能的主要方式是（選填“核衰變”“核裂變”或“核聚變”）。【答案】中子核裂變【解析】由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得：X應(yīng)為：即為中子，由于衰變是自發(fā)的，且周期與外界因素?zé)o關(guān)，核聚變目前還無法控制，所以目前獲得核能的主要方式是核裂變；2.（2019·新課標(biāo)全國Ⅱ卷）太陽內(nèi)部核反應(yīng)的主要模式之一是質(zhì)子—質(zhì)子循環(huán)，循環(huán)的結(jié)果可表示為，已知和的質(zhì)量分別為和，1u=931MeV/c2，c為光速。在4個轉(zhuǎn)變成1個的過程中，釋放的能量約為（）A．8MeV B．16MeV C．26MeV D．52MeV【答案】C【解析】由知，=，忽略電子質(zhì)量，則：，故C選項符合題意；3.（2019·浙江選考）一個鈹原子核（）俘獲一個核外電子（通常是最靠近原子核的K殼層的電子）后發(fā)生衰變，生成一個鋰核（），并放出一個不帶電的質(zhì)量接近零的中微子νe，人們把這種衰變稱為“K俘獲”。靜止的鈹核發(fā)生零“K俘獲”，其核反應(yīng)方程為已知鈹原子的質(zhì)量為MBe=7.016929u，鋰原子的質(zhì)量為MLi=7.016004u，1u相當(dāng)于9.31×102MeV。下列說法正確的是（）A．中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)均為零B．鋰核（）獲得的動能約為0.86MeVC．中微子與鋰核（）的動量之和等于反應(yīng)前電子的動量D．中微子與鋰核（）的能量之和等于反應(yīng)前電子的能量【答案】AC【解析】反應(yīng)方程為，根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)均為零，A正確；根據(jù)質(zhì)能方程，質(zhì)量減少，為釋放的核能，不是鋰核獲得的動能，B錯誤；衰變過程中內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，故反應(yīng)前后動量守恒，故中微子與鋰核（）的動量之和等于反應(yīng)前電子的動量，C正確；由于反應(yīng)過程中存在質(zhì)量虧損，所以中微子與鋰核（）的能量之和小于反應(yīng)前電子的能量，D錯誤。4.（2019·天津卷）我國核聚變反應(yīng)研究大科學(xué)裝置“人造太陽”2018年獲得重大突破，等離子體中心電子溫度首次達(dá)到1億度，為人類開發(fā)利用核聚變能源奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。下列關(guān)于聚變的說法正確的是（）A．核聚變比核裂變更為安全、清潔B．任何兩個原子核都可以發(fā)生聚變C．兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，總質(zhì)量較聚變前增加D．兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，核子的比結(jié)合能增加【答案】AD【解析】核聚變的最終產(chǎn)物時氦氣無污染，而核裂變會產(chǎn)生固體核廢料，因此核聚變更加清潔和安全，A正確；發(fā)生核聚變需要在高溫高壓下進(jìn)行，大核不能發(fā)生核聚變，故B錯誤；核聚變反應(yīng)會放出大量的能量，根據(jù)質(zhì)能關(guān)系可知反應(yīng)會發(fā)生質(zhì)量虧損，故C錯誤；因聚變反應(yīng)放出能量，因此反應(yīng)前的比結(jié)合能小于反應(yīng)后的比結(jié)合能，故D正確。5.（2019·天津卷）如圖為a、b、c三種光在同一光電效應(yīng)裝置中測得的光電流和電壓的關(guān)系。由a、b、c組成的復(fù)色光通過三棱鏡時，下述光路圖中正確的是（）【答案】C【解析】由光電效應(yīng)的方程，動能定理，兩式聯(lián)立可得，故截止電壓越大說明光的頻率越大，則有三種光的頻率，則可知三種光的折射率的關(guān)系為，因此光穿過三棱鏡時b光偏折最大，c光次之，a光最小，故選C，ABD錯誤。6.（2019·新課標(biāo)全國Ⅰ卷）氫原子能級示意圖如圖所示。光子能量在1.63eV~3.10eV的光為可見光。要使處于基態(tài)（n=1）的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見光光子，最少應(yīng)給氫原子提供的能量為（）A．12.09eV B．10.20eV C．1.89eV D．1.5leV【答案】A【解析】由題意可知，基態(tài)（n=1）氫原子被激發(fā)后，至少被激發(fā)到n=3能級后，躍遷才可能產(chǎn)生能量在1.63eV~3.10eV的可見光。故。故本題選A。7.(2018·全國卷Ⅱ·17)用波長為300nm的光照射鋅板，電子逸出鋅板表面的最大初動能為1.28×10－19J．已知普朗克常量為6.63×10－34J·s，真空中的光速為3.00×108m·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．1×1014Hz B．8×1014HzC．2×1015Hz D．8×1015Hz【答案】B【解析】設(shè)單色光的最低頻率為ν0，則Ek＝hν－W知Ek＝hν1－W,0＝hν0－W，又知ν1＝eq\f(c,λ)整理得ν0＝eq\f(c,λ)－eq\f(Ek,h)，解得ν0≈8×1014Hz，B正確。8.(2018·全國卷Ⅲ)1934年，約里奧·居里夫婦用α粒子轟擊鋁核eq\o\al(27,13)Al，產(chǎn)生了第一個人工放射性核素X：α＋eq\o\al(27,13)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30C．16和30 D．17和31【答案】B【解析】據(jù)α粒子和中子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)寫出核反應(yīng)方程：eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(1,0)n＋eq\o\al(A,Z)X，結(jié)合質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得，A＝4＋27－1＝30，Z＝2＋13－0＝15，原子序數(shù)等于核電荷數(shù)，故B正確。9.(2018·天津高考)國家大科學(xué)工程——中國散裂中子源(CSNS)于2017年8月28A．eq\o\al(14,7)N俘獲一個α粒子，產(chǎn)生eq\o\al(17,8)O并放出一個粒子B．eq\o\al(27,13)Al俘獲一個α粒子，產(chǎn)生eq\o\al(30,15)P并放出一個粒子C.eq\o\al(11,5)B俘獲一個質(zhì)子，產(chǎn)生eq\o\al(8,4)Be并放出一個粒子D.eq\o\al(6,3)Li俘獲一個質(zhì)子，產(chǎn)生eq\o\al(3,2)He并放出一個粒子【答案】B【解析】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，可寫出選項中的四個核反應(yīng)方程。eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H，選項A錯誤。eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n，選項B正確。eq\o\al(11,5)B＋eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(8,4)Be＋eq\o\al(4,2)He，選項C錯誤。eq\o\al(6,3)Li＋eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(4,2)He，選項D錯誤。1．【2017·天津卷】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．B．C．D．【答案】A【解析】是一個氘核與一個氚核結(jié)合成一個氦核，同時放出一個中子，屬于聚變反應(yīng)，故A正確；是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)，他用α粒子轟擊氮原子核，產(chǎn)生氧的同位素——氧17和一個質(zhì)子，是人類第一次實現(xiàn)的原子核的人工轉(zhuǎn)變，屬于人工核反應(yīng)，故B錯誤；是小居里夫婦用α粒子轟擊鋁片時發(fā)現(xiàn)了放射性磷（磷30），屬于人工核反應(yīng)，故C錯誤；是一種典型的鈾核裂變，屬于裂變反應(yīng)，故D錯誤。2．【2017·新課標(biāo)Ⅰ卷】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。已知的質(zhì)量為2.0136u，的質(zhì)量為3.0150u，的質(zhì)量為1.0087u，1u=931MeV/c2。氘核聚變反應(yīng)中釋放的核能約為A．3.7MeVB．3.3MeVC．2.7MeVD．0.93MeV【答案】B【解析】根據(jù)質(zhì)能方程，釋放的核能，，則，故B正確，ACD錯誤。3．【2017·江蘇卷】原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示，根據(jù)該曲線，下列判斷中正確的有．A．核的結(jié)合能約為14MeVB．核比核更穩(wěn)定C．兩個核結(jié)合成核時釋放能量D．核中核子的平均結(jié)合能比核中的大【答案】BC【解析】由圖知核的比結(jié)合能約為7MeV，所以結(jié)合能約為4×7=28MeV，故A錯誤；核比核的比結(jié)合能大，所以核比核更穩(wěn)定，B正確；兩個核結(jié)合成核時，即由比結(jié)合能小的反應(yīng)生成比結(jié)合能大的釋放能量，C正確；由圖知核中核子的平均結(jié)合能比核中的小，所以D錯誤．4．【2017·新課標(biāo)Ⅲ卷】在光電效應(yīng)實驗中，分別用頻率為νa、νb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、光電子的最大初動能分別為Eka和Ekb。h為普朗克常量。下列說法正確的是A．若νa>νb，則一定有Ua<UbB．若νa>νb，則一定有Eka>EkbC．若Ua<Ub，則一定有Eka<EkbD．若νa>νb，則一定有hνa–Eka>hνb–Ekb【答案】BC【解析】由愛因斯坦光電效應(yīng)方程，又由動能定理有，當(dāng)時，，，A錯誤，B正確；若，則有，C正確；同種金屬的逸出功不變，則不變，D錯誤。5．【2017·北京卷】2017年年初，我國研制的“大連光源”——極紫外自由電子激光裝置，發(fā)出了波長在100nm（1nm=10–9m）附近連續(xù)可調(diào)的世界上最強(qiáng)的極紫外激光脈沖。大連光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技術(shù)、霧霾治理等領(lǐng)域的研究中發(fā)揮重要作用。一個處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個分子，但又不會把分子打碎。據(jù)此判斷，能夠電離一個分子的能量約為（取普朗克常量h=6.6×10–34J·s，真空光速c=3×108m/s）A．10–21JB．10–18JC．10–15JD．10–12J【答案】B【解析】一個處于極紫外波段的光子的能量約為，由題意可知，光子的能量應(yīng)比電離一個分子的能量稍大，因此數(shù)量級應(yīng)相同，故選B。6．【2017·新課標(biāo)Ⅱ卷】一靜止的鈾核放出一個粒子衰變成釷核，衰變方程為。下列說法正確的是A．衰變后釷核的動能等于粒子的動能B．衰變后釷核的動量大小等于粒子的動量大小C．鈾核的半衰期等于其放出一個粒子所經(jīng)歷的時間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【解析】根據(jù)動量守恒定律可知，生成的釷核的動量與粒子的動量等大反向，選項B正確；根據(jù)可知，衰變后釷核的動能小于粒子的動能，選項A錯誤；鈾核的半衰期等于一半數(shù)量的鈾核衰變需要的時間，而放出一個粒子所經(jīng)歷的時間是一個原子核衰變的時間，故兩者不等，選項C錯誤；由于該反應(yīng)放出能量，由質(zhì)能方程可知，衰變后粒子與釷核的質(zhì)量之和小于衰變前鈾核的質(zhì)量，選項D錯誤；故選B。7．【2017·江蘇卷】質(zhì)子（）和α粒子（）被加速到相同動能時，質(zhì)子的動量（選填“大于”、“小于”或“等于”）α粒子的動量，質(zhì)子和α粒子的德布羅意波波長之比為．【答案】小于2:1【解析】動量與動能的關(guān)系：，又質(zhì)子的質(zhì)量小于α粒子的質(zhì)量所以質(zhì)子的動量小于α粒子的動量，且；根據(jù)，可得質(zhì)子和α粒子的德布羅意波波長之比為2:1．8．【2017·北京卷】（18分）（1）放射性原子核用表示，新核的元素符號用Y表示，寫出該α衰變的核反應(yīng)方程。（2）α粒子的圓周運(yùn)動可以等效成一個環(huán)形電流，求圓周運(yùn)動的周期和環(huán)形電流大小。（3）設(shè)該衰變過程釋放的核能都轉(zhuǎn)為為α粒子和新核的動能，新核的質(zhì)量為M，求衰變過程的質(zhì)量虧損Δm?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）根據(jù)核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒可知，該α衰變的核反應(yīng)方程為（2）設(shè)α粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的速度大小為v，由洛倫茲力提供向心力有根據(jù)圓周運(yùn)動的參量關(guān)系有得α粒子在磁場中運(yùn)動的周期根據(jù)電流強(qiáng)度定義式，可得環(huán)形電流大小為（3）由，得設(shè)衰變后新核Y的速度大小為v′，核反應(yīng)前后系統(tǒng)動量守恒，有Mv′–mv=0可得根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程和能量守恒定律有解得說明：若利用解答，亦可。1．[2016·全國Ⅰ，35(1)，5分](多選)現(xiàn)用一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實驗，當(dāng)用某一頻率的光入射時，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．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【解析】飽和光電流與入射光的強(qiáng)度有關(guān)，與頻率無關(guān)，A正確，B錯誤．根據(jù)hν－Wc＝eq\f(1,2)mv2，入射光頻率變高，光電子的最大初動能變大，C正確．當(dāng)入射光頻率減小到截止頻率時，就不會再有光電流產(chǎn)生，D錯誤．遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，E正確．2．(2016·北京理綜，13，6分)處于n＝3能級的大量氫原子，向低能級躍遷時，輻射光的頻率有()A．1種B．2種C．3種D．4種【答案】C【解析】n＝3能級的大量氫原子向低能級躍遷時，輻射光子可能為3→1，3→2，2→1，故種類為N＝Ceq\o\al(2,3)＝3種，C正確．3．(2016·天津理綜，6，6分)(多選)物理學(xué)家通過對實驗的深入觀察和研究，獲得正確的科學(xué)認(rèn)知，推動物理學(xué)的發(fā)展，下列說法符合事實的是()A．赫茲通過一系列實驗，證實了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論B．查德威克用α粒子轟擊eq\o\al(14,7)N獲得反沖核eq\o\al(17,8)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】AC【解析】赫茲通過著名的電火花實驗證實了電磁波的存在，并通過一系列實驗證明了電磁波的波速為光速等麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論，A正確．查德威克通過α粒子轟擊鈹核(eq\o\al(9,4)Be)獲得碳核(eq\o\al(12,)6C)的實驗發(fā)現(xiàn)了中子，B錯誤．C項與事實相符是正確的．盧瑟福是根據(jù)α粒子的散射實驗提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型，D錯誤．4．[2016·全國Ⅲ，35(1)，5分]一靜止的鋁原子核eq\o\al(27,13)Al俘獲一速度為1.0×107m/s的質(zhì)子p后，變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核eq\o\al(28,14)Si*.下列說法正確的是()A．核反應(yīng)方程為p＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(28,14)Si*B．核反應(yīng)過程中系統(tǒng)動量守恒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)量級為105m/s，方向與質(zhì)子初速度的方向一致【答案】ABE【解析】根據(jù)反應(yīng)物與生成物的質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒可知，核反應(yīng)方程為p＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(28,14)Si*，A正確．核反應(yīng)過程系統(tǒng)不受外力，動量守恒，B正確，C錯誤．核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，但平均每個核子的質(zhì)量發(fā)生了變化，因此生成物的質(zhì)量并不等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和