高考物理 考前考点预测十六

新课标2013年高考物理考前考点预测十六1.(14分)在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。

中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。

1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中11H 的核反应，间接地证实了中微子的存在。

(1)中微子与水中的11H 发生核反应，产生中子(10n )和正电子(01e +)，即中微子110101H n e ++→+可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是 。

A.0和0 B ．0和1 C.1和0D.1和1(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子(γ)，即011e e +-+→2γ，已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31kg,反应中产生的每个光子的能量约为 J 。

正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是 。

(3)试通过分析比较具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。

2.(2010·江苏高考)(14分)(1)研究光电效应电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A 吸收，在电路中形成光电流。

下列光电流I 与A 、K 之间的电压U AK 的关系图象中，正确的是 。

(2)钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子。

光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小 (选填“增大”“减小”或“不变”)，原因是 。

(3)已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.4 eV 和-1.51 eV ，金属钠的截止频率为5.53×1014Hz,普朗克常量h=6.63×10-34J ·s 。

请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应。

3.(2011·江苏高考)(14分)(1)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是( )(2)按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量 (选填“越大”或“越小”)。

已知氢原子的基态能量为E 1(E 1<0)，电子质量为m ，基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后，电子速度大小为 (普朗克常量为h)。

(3)有些核反应过程是吸收能量的。

例如，在14171781X N O H +→+中，核反应吸收的能量Q＝［(m O +m H )-(m X +m N )］c 2.在该核反应方程中，X 表示什么粒子？X 粒子以动能E k 轰击静止的147N核，若E k ＝Q ，则该核反应能否发生？请简要说明理由。

4.(2012·江苏高考)(14分)(1)如图所示是某原子的能级图，a 、b 、c 为原子跃迁所发出的三种波长的光。

在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是 。

(2)一个中子与某原子核发生核反应，生成一个氘核，其核反应方程式为 。

该反应放出的能量为Q ，则氘核的比结合能为 。

(3)A 、B 两种光子的能量之比为2∶1，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为E A 、E B 。

求A 、B 两种光子的动量之比和该金属的逸出功。

5.(2012·苏锡常镇二模)(14分)(1)1927年戴维逊和革末完成了电子衍射实验，该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一，如图所示的是该实验装置的简化图。

下列说法不正确的是 。

A.亮条纹是电子到达概率大的地方B.该实验说明物质波理论是正确的C.该实验再次说明光子具有波动性D.该实验说明实物粒子具有波动性(2)核电池又叫“放射性同位素电池”，一个硬币大小的核电池，就可以让手机不充电使用5 000年。

燃料中钚(23894Pu )是一种人造同位素，可通过下列反应合成：①用氘核(21D )轰击铀(23892U )生成镎(Np238)和两个相同的粒子X,核反应方程是238223892193U D Np +→+2X;②镎(Np238)放出一个粒子Y 后转变成钚(23894Pu )，核反应方程是2382389394Np Pu →+Y 。

则X 粒子的符号为 ；Y 粒子的符号为 。

(3)一对正负电子相遇后转化为光子的过程被称为湮灭。

①静止的一对正负电子湮灭会产生两个同频率的光子，且两个光子呈180°背道而驰，这是为什么？②电子质量m=9.1×10-31kg,真空中光速c=3×108m/s,普朗克常量为h=6.63×10-34J ·s,求一对静止的正负电子湮灭后产生的光子的频率(结果保留两位有效数字)。

6.(2012·苏北四市联考)(16分)(1)关于下列四幅图说法正确的是。

A.原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的B.光电效应实验说明了光具有粒子性C.电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性D.发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围(2)如图所示为氢原子的能级图。

用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有种，其中最短波长为m(已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s)(3)速度为3 m/s的冰壶甲与静止的相同冰壶乙发生对心正碰，碰后甲以1 m/s的速度继续向前滑行。

求碰后瞬间冰壶乙的速度大小。

7.(2012·南京二模)(14分)(1)下列说法中正确的是。

A.阴极射线来源于原子核B.光电效应表明了光具有粒子性C.玻尔原子模型中电子的轨道是可以连续变化的D.电子束通过铝箔形成的衍射图样证实了实物粒子的波动性(2)原子核中没有电子，β衰变的实质是核内中子转化产生的，并在转化过程中释放光子，其转化方程为 ；转化前原子核的动量 转化后电子与新核的总动量(选填“等于”或“不等于”)。

(3)人眼对绿光最为敏感，正常人眼睛接收到波长为5.3×10-7m 的绿光时，每秒内只要有6个绿光光子射入瞳孔即可引起视觉。

已知普朗克常量h ＝6.63×10-34J ·s,真空中光速c=3.0×108m/s,求：①绿光光子的能量为多少？②若用此绿光照射逸出功为3.6×10-19J 的某金属，则产生的光电子的最大初动能为多少？(取两位有效数字)答案解析1.【解析】(1)由核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知A 正确。

(2)由能量守恒有2E=2m e c 2，所以E=m e c 2=9.1×10-31×(3.0×108)2J=8.2×10-14J 。

反应过程中动量守恒且总动量为零。

(3)粒子的动量k 2mE ,物质波的波长λ=hp， 由m n >m e ,知p n ＞p e ,则λn ＜λe 。

答案：(1)A (2)8.2×10-14 遵循动量守恒 (3)λn ＜λe2.【解析】(1)选C 。

由爱因斯坦光电效应方程E k =h ν-W 和动能定理-eU c =0-E k 。

可得U c =h eν-W e，遏止电压U C 与入射光的频率有关，与光强无关。

由发生光电效应规律可知，光电流与光的强度有关，光越强，光电流越强。

所以选项C 正确。

本题考查光电效应规律。

(2)钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，由于光电子在从金属表面逸出过程中，要受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功)。

所以在光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小减小。

(3)氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中，放出的光子能量为E=E 3-E 2，代入数据E=1.89 eV ，金属钠的逸出功W 0=h ν0，代入数据得W 0=2.3 eV ，因为E ＜W 0，所以不能发生光电效应。

答案：(1)C (2)减小 光电子从金属表面逸出过程中要受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功) (3)见解析3.【解题指导】解答本题时注意理解以下三点： (1)黑体辐射强度随温度变化的特点； (2)玻尔理论内容；(3)核反应的特点以及核能的计算。

【解析】(1)随着温度的升高，辐射强度增加，辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动，A 对。

(2)根据玻尔理论，氢原子中电子离原子核越远，氢原子能量越大，根据能量守恒定律知道： h ν+E 1=21mv 2，所以电子速度为：v=12(h E )m ν+。

[(3)根据核反应的规律即质量数和电荷数守恒，X 的电荷数是2，质量数是4，X 表示42He 。

因为不能同时满足能量守恒和动量守恒，所以不能发生。

答案：(1)A (2)越大12(h E )mν+(3)42He 不能发生，因为不能同时满足能量守恒和动量守恒4.【解题指导】本题考查原子物理、波粒二象性、动量、光电效应方程等内容，考查内容全面，知识点较多，要求学生要全面掌握。

【解析】(1)根据ΔE=h ν,ν=c ,λ可知λ=c hcE=ν∆，能级差越大，波长越小，所以a 的波长最小，b 的波长最大，答案选C 。

(2)方程式：112011n H H +→核子结合成原子核要放出能量，这个能量叫做原子核的结合能。

它的结合能与核子数之比，称作比结合能，由题意知氘核的核子数为2，所以比结合能为Q/2。

(3)光子能量ε=h ν,动量p=h ,λ且ν=cλ得p=cε，则p A ∶p B =2∶1A 照射时，光电子的最大初动能E A =εA -W 0同理，E B =εB -W 0 解得W 0=E A -2E B答案：(1)C (2)112011Qn H H 2+→ (3)2∶1 E A -2E B5.【解析】(1)电子的衍射说明了运动的电子具有波动性，而不是光具有波动性。

亮纹处说明电子达到的几率大，综上所述C 项错误。

(2)根据电荷数守恒和质量数守恒得到X 为10n ，Y 为01e -。

(3)总动量要为0,遵循动量守恒。

2mc 2=2h ν,ν=2mc h=1.2×1020Hz答案：(1)C (2)10n 01e - (3)见解析6.【解析】(1)根据玻尔理论，原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径不是任意的，A 项错误；光电效应实验说明了光具有粒子性，B 项正确；衍射是波特有的，C 项正确；α粒子散射实验中，发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围。

(2)根据E 1-E 2=h ν判断n=5的能级符合此式，所以可能观测到氢原子发射的不同波长的光有()n n 110,2-=波长最短的光对应能级差最大，即在5到1之间，根据E 5-E 1=h cλ求出波长为9.5×10-8m 。