2018届高考物理二轮复习专题六近代物理
2018届高三物理二轮复习教师用书：专题五 近代物理初
板块一专题突破复习①每种金属都有发生光电效应的极限频率(limiting frequency)．②光电子(photo-electron)的最大初动能与入射光的强度无关，随入射光的频率增大而增大．③光电效应的产生几乎是瞬间的．④饱和光电流与入射光强度成正比．(2)玻尔原子理论的三条假说①原子能量的量子化假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽做变速运动，但并不向外辐射能量，一个能量值对应一种状态，这些状态叫做定态．②原子能级的跃迁(transition)假设：原子从一个定态(原子能量记为E初)跃迁到另一种定态(原子能量记为E末)时，原子辐射(或吸收)一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即hν＝E E末．初－③原子中电子运动轨道量子化假设：原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道．由于原子的能量状态是不连续的，因此电子运动的可能轨道也是不连续的，即电子不能在任意半径的轨道上运动．(3)α、β衰变及其规律考向一 光电效应规律和光电效应方程[归纳提炼]光电效应中应区分4组概念1．光子与光电子光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电，光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，光子是光电效应的因，光电子是果．2．光电子的动能与光电子的最大初动能光照射到金属表面时，电子吸收光子的能量，可能向各个方向运动，除了做逸出功外，有时还要克服原子的其他束缚的作用力，剩余部分为光电子的初动能；只有金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核的引力做功的情况，才具有最大初动能．3．光电流和饱和光电流金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关．4．入射光强度与光子能量入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量，光子能量即每个光子的能量．光的总能量等于光子能量与入射光子数的乘积．(多选)(2017·全国卷Ⅲ)在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为U a和U b、光电子的最大初动能分别为E k a和E k b.h 为普朗克常量．下列说法正确的是()A．若νa>νb，则一定有U a<U bB．若νa>νb，则一定有E k a>E k bC．若U a<U b，则一定有E k a<E k bD．若νa>νb，则一定有hνa－E k a>hνb－E k b[思路点拨]光电子的最大初动能E k＝hν－W，该动能又会在遏止电压做功下恰好减为零．[解析]设该金属的逸出功为W，根据爱因斯坦光电效应方程有E k＝hν－W，同种金属的W不变，则逸出光电子的最大初动能随ν的增大而增大，B 项正确；又E k ＝eU ，则最大初动能与遏止电压成正比，C 项正确；根据上述有eU ＝hν－W ，遏止电压U 随ν增大而增大，A 项错误；又有hν－E k ＝W ，W 相同，则D 项错误．[答案]BC光电效应的图象[熟练强化]1．(2017·贵阳六校第三次联考)用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能E k 随入射光频率ν变化的E k －ν图象．已知钨的逸出功是3.28 eV ，锌的逸出功是3.34 eV ，若将二者的图线画在同一个E k －ν坐标系中，如下图所示，用实线表示钨，虚线表示锌，则正确反映这一过程的是( )[解析] 依据光电效应方程E k ＝hν－W 0，可知E k －ν图线的斜率代表普朗克常量h ，因此钨和锌的E k －ν图线应该平行．图线的横轴截距代表截止频率ν0，而ν0＝W 0h ，因此钨的截止频率小些，综上所述，A 图正确．[答案] A2．(多选)(2017·广州期中统考)如下图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，普朗克常量h ＝6.63×10－34 J·s ，由图可知( )A ．该金属的极限频率为4.27×1014 HzB ．该金属的极限频率为5.5×1014 HzC ．该图线的斜率表示普朗克常量D ．该金属的逸出功为0.5 eV[解析] 由光电效应方程E k ＝hν－W 0，知图线与横轴交点为金属的极限频率，即ν0＝4.27×1014 Hz ，A 正确，B 错误；由E k ＝hν－W 0，可知该图线的斜率为普朗克常量，C 正确；金属的逸出功W 0＝hνc ＝6.63×10－34×4.27×10141.6×10－19eV ≈1.8 eV ，D 错误． [答案] AC3．(2017·盐城三模)如图甲所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为5 eV 的光照射到光电管上时，测得电流计上的示数随电压变化的图象如图乙所示．则光电子的最大初动能为________J ，金属的逸出功为________J.[解析] 由图乙，可知当该装置所加的电压为反向电压等于－2 V 时，电流表示数为0，知道光电子的最大初动能为2 eV ＝3.2×10－19 J ，根据光电效应方程E km ＝hν－W 0，W 0＝3 eV ＝4.8×10－19 J.[答案] 3.2×10－19 4.8×10－19考向二能级跃迁的分析与计算[归纳提炼]1．原子跃迁时发出光谱线条数的计算方法2．跃迁与电离角度一跃迁时光谱条数的计算1．(多选)根据玻尔原子结构理论，氦离子(He＋)的能级图如图所示．当某个He＋处在n＝4的激发态时，由于跃迁所释放的光子可能有几个()A．1个B．2个C．3个D．6个[解析]本题考查能级图、激发态、玻尔原子理论中的跃迁假设，意在考查学生对原子物理学基本概念和规律的理解能力、分析判断能力．本题研究是某个He＋，若从n＝4到n＝1能级跃迁，则只放出一个光子，A项正确；若从n＝4能级跃迁到n＝2能级，可以从n ＝2能级跃迁到n＝1能级，则有2个光子放出，B项正确；同理，若从n＝4能级先跃迁到n＝3能级，则还可从n＝3能级向n＝2能级跃迁，也可从n＝2能级向n＝1能级跃迁，则放出3个光子，C项正确．[答案]ABC角度二氦离子能级跃迁问题2．(多选)(2017·贵州三校联考)氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为E1＝－54.4 eV，氦离子的能级示意图如右图所示．在具有下列能量的粒子中，能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是()A．54.4 eV(光子) B．50.4 eV(光子)C．48.4 eV(电子) D．42.8 eV(光子)E．41.8 eV(电子)[解析]由玻尔理论可知，基态的氦离子要实现跃迁，入射光子的能量(光子能量不可分)应该等于氦离子在某激发态与基态的能量差，因此只有能量恰好等于两能级差的光子才能被氦离子吸收；而实物粒子(如电子)只要能量不小于两能级差，均可能被吸收．氦离子在图示的各激发态与基态的能量差为：ΔE1＝E∞－E1＝0－(－54.4 eV)＝54.4 eV，ΔE2＝E4－E1＝－3.4 eV－(－54.4 eV)＝51.0 eV，ΔE3＝E3－E1＝－6.0 eV－(－54.4 eV)＝48.4 eV，ΔE4＝E2－E1＝－13.6 eV－(－54.4 eV)＝40.8 eV.可见，42.8 eV和50.4 eV的光子不能被基态氦离子吸收而发生跃迁．选项A、C、E正确．[答案]ACE角度三氢原子能级跃迁问题3．(2017·河北名校联盟)如右图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光，下列说法正确的是()A．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光B．由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的光频率最小C．由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光最容易发生衍射现象D．用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应[解析]由原子跃迁、光电效应的规律分析．这些氢原子向低能级跃迁时可辐射出6种光子，A错误；由n＝4能级跃迁到n＝3能级产生的光子能量最小，所以频率最小，B错误；由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光子能量最大，频率最大，波长最小，最不容易发生衍射现象，C错误；由n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子能量为10.20 eV>6.34 eV，所以能使金属铂发生光电效应，D正确．[答案] D解决氢原子能级跃迁问题的技巧(1)原子跃迁时，所吸收或释放的光子能量只能等于两能级之间的能量差．(2)原子电离时，所吸收的能量可以大于或等于某一能级能量的绝对值．(3)一群原子和一个原子不同，它们的核外电子向基态跃迁时发射光子的种类N＝C2n＝n(n－1)2.考向三核反应和核能的计算[归纳提炼]1．几种常见核反应(1)天然衰变①α衰变：A Z X→A－4Z－2Y＋42He.②β衰变：A Z X→AZ＋1Y＋0－1e.(2)人工转变①质子的发现：147N＋42He→178O＋11H.②中子的发现：94Be＋42He→126C＋10n.③放射性同位素的发现：2713Al＋42He→3015P＋10n3015P→3014Si＋01e.(3)重核裂变23592U＋10n→13654Xe＋9038Sr＋1010n23592U＋10n→14156Ba＋9236Kr＋310n.(4)轻核聚变：21H＋31H→42He＋10n.2．核能的计算方法(1)若Δm以kg为单位，则ΔE＝Δmc2，ΔE的单位为焦耳．(2)若Δm以原子的质量单位u为单位，则ΔE＝Δm×931.5 MeV.[熟练强化]1．已知氦原子的质量为M He u，电子的质量为m e u，质子的质量为m p u，中子的质量为m n u，u为原子质量单位，且由爱因斯坦质能方程E＝mc2可知：1 u对应于931.5 MeV的能量，若取光速c ＝3×108 m/s，则两个质子和两个中子聚变成一个氦核，释放的能量为()A．[2×(m p＋m n)－M He]×931.5 MeVB．[2×(m p＋m n＋m e)－M He]×931.5 MeVC．[2×(m p＋m n＋m e)－M He]×c2 JD．[2×(m p＋m n)－M He]×c2 J[解析]核反应方程为211H＋210n→42He，质量亏损Δm＝2×(m p ＋m n)－(M He－2m e)＝2×(m p＋m n＋m e)－M He，所以释放的能量为ΔE ＝Δm×931.5 MeV＝[2×(m p＋m n＋m e)－M He]×931.5 MeV，选项B 正确．[答案] B2．(多选)(2017·河北名校联盟)下列核反应方程及其表述完全正确的是()A.32He＋21H→42He＋11H是聚变反应B.23892U→23490Th＋42He是人工转变C.23592U＋10n→9236Kr＋14156Ba＋310n是裂变反应D.2411Na→2412Mg＋0－1e是裂变反应[解析]在核反应过程中，反应前后电荷数和质量数分别守恒．选项B中的核反应是α衰变；选项D中的核反应是人工转变，选项B、D错误，选项A、C正确．[答案]AC3．(2017·全国卷Ⅰ)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电．氘核聚变反应方程是：21H＋21H→32He＋10n.已知21H的质量为2.0136 u，32He的质量为3.0150 u，10n的质量为1.0087 u,1 u＝931 MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为() A．3.7 MeV B．3.3 MeVC．2.7 MeV D．0.93 MeV[解析]轻核在发生聚变过程时质量会亏损，结合核反应方程，可得Δm＝2×2.0136 u－3.0150 u－1.0087 u＝0.0035 u．聚变过程中释放的核能ΔE＝Δm×931 MeV/c2＝0.0035 u×931 MeV≈3.3 MeV，B正确．[答案] B4．(多选)(2017·江苏卷)原子核的比结合能曲线如图所示．根据该曲线，下列判断正确的有()A.42He核的结合能约为14 MeVB.42He核比63Li核更稳定C．两个21H核结合成42He核时释放能量D.23592U核中核子的平均结合能比8936Kr核中的大[解析]本题考查原子核的相关知识．由图象可知，42He的比结合能约为7 MeV，其结合能应为28 MeV，故A错误．比结合能较大的核较稳定，故B正确．比结合能较小的核结合成比结合能较大的核时释放能量，故C正确．比结合能就是平均结合能，故由图可知D错误．[答案]BC利用比结合能和能量守恒计算核能(1)利用比结合能来计算核能原子核的结合能＝核子的比结合能×核子数．核反应中反应前系统内所有原子核的总结合能与反应后生成的所有新核的总结合能之差，就是该次核反应所释放(或吸收)的核能．(2)根据能量守恒和动量守恒来计算核能参与核反应的粒子所组成的系统，在核反应过程中的动量和能量是守恒的，因此，在题给的条件中没有涉及质量亏损，或者核反应所释放的核能全部转化为生成的新粒子的动能而无光子辐射的情况下，根据动量和能量的守恒可以计算出核能的变化．高考题型预测——原子核的衰变与半衰期[考点归纳]1．α衰变和β衰变的比较(1)半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间．半衰期由原子核内部的因素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关．(2)半衰期公式：N 余＝N 原⎝ ⎛⎭⎪⎫12t /τ，m 余＝m 原⎝ ⎛⎭⎪⎫12t /τ.式中N 原、m 原表示衰变前放射性元素的原子数和质量，N 余、m 余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量，t 表示衰变时间，τ表示半衰期．[典题示例](多选)(2017·保定期末测试)静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44∶1，如右图所示，则( )A ．α粒子与反冲粒子的动量大小相等，方向相反B ．原来放射性元素的核电荷数为90C ．反冲核的核电荷数为88D ．α粒子和反冲粒子的速度之比为1∶88[审题指导]第一步读题干—提信息[解析]微粒之间相互作用的过程遵守动量守恒，由于初始总动量为零，则末动量也为零，即α粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反．由于释放的α粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内且在洛伦兹力作用下做圆周运动．由Bq v＝m v2R得：R＝m vBq.若原来放射性元素的核电荷数为Q，则对α粒子：R1＝p1 B·2e.对反冲核：R2＝p2B(Q－2)e.由于p1＝p2，R1∶R2＝44∶1，得Q＝90.它们的速度大小与质量成反比，故D错误，上述选项正确的为A、B、C.[答案]ABC由本题解答过程可知，当静止的原子核在匀强磁场中发生衰变时，大圆轨道一定是带电粒子(α粒子或β粒子)的，小圆轨道一定是反冲核的.α衰变时两圆外切，β衰变时两圆内切.如果已知磁场方向，还可根据左手定则判断绕行方向是顺时针还是逆时针.[预测题组]1．(多选)(2017·江西五校联考)用计数器测定某放射源的放射强度为每分钟405次，若将一张厚纸板放在计数器与放射源之间，计数器几乎测不到射线.10天后再次测量，测得该放射源的放射强度为每分钟101次，则下列关于射线性质及它的半衰期的说法正确的是()A．放射源射出的是α射线B．放射源射出的是β射线C．这种放射性元素的半衰期为5天D．这种放射性元素的半衰期是2.5天[解析]因厚纸板能挡住这种射线，知这种射线是穿透能力最差的α射线，选项A正确B错误；因放射性元素原子核个数与单位时间内衰变的次数成正比，10天后测出放射强度为原来的四分之一，说明10天后放射性元素的原子核只有原来的四分之一，由半衰期公式知已经过了两个半衰期，故半衰期是5天，故选项A、C正确．[答案]AC2．(多选)(2017·河北名校联盟)在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核发生衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如右图中a、b所示，由图可以知()A．该核发生的是α衰变B．该核发生的是β衰变C．磁场方向一定垂直纸面向里D．磁场方向向里还是向外不能判定[解析]原来静止的核，放出粒子后，总动量守恒，所以粒子和反冲核的速度方向一定相反，根据图示，它们在同一磁场中是向同一侧偏转的，由左手定则可知它们必带异种电荷，故应为β衰变；由于不知它们的旋转方向，因而无法判定磁场是向里还是向外，即都有可能，故选项B、D正确．[答案]BD3．原来静止的铀238和钍234同时在同一匀强磁场中，由于衰变而开始做匀速圆周运动．铀238发生了一次α衰变，钍234发生了一次β衰变．(1)试画出铀238发生一次α衰变时产生的新核及α粒子在磁场中的运动轨迹的示意图．(2)试画出钍234发生一次β衰变时所产生的新核及β粒子在磁场中的运动轨示意图．[解析](1)铀238发生衰变时，由于放出α粒子而产生了新核，根据动量守恒定律，它们的总动量为零，即：m1v1＋m2v2＝0 因为它们都带正电，衰变时的速度方向相反，所以，受到的洛伦兹力方向也相反，因而决定了它们做圆周运动的轨迹圆是外切的．它们做匀速圆周运动的向心力是由洛伦兹力提供的．即：m v2R＝Bq v，所以R＝m vBq.又因为m1v1＝m2v2，所以R1R2＝q2q1，由于q1＝2e，q2＝92e－2e＝90e，因而R1R2＝451.如图甲所示，其中轨道a为α粒子的径迹，其轨道半径为R1，轨道b为新核的径迹，其轨道半径为R2，且R1>R2.(2)同理，钍234发生一次β衰变放出的β粒子与产生的新核的动量大小相等、方向相反，即总动量为零．可是，β粒子带负电，新核带正电，它们衰变时的速度方向相反，但所受的洛仑兹力方向相同，所以，它们的两个轨迹圆是内切的，且β粒子的轨道半径大于新核的轨道半径，它们的轨迹示意图如图乙所示，其中，c为β粒子的轨迹，d为新核的轨迹．[答案](1)如图甲所示，a为α粒子的轨迹，b为新核的轨迹．(2)如图乙所示，c为β粒子的轨迹，d为新核的轨迹．4．处于静止状态的X原子核，经历一次α衰变后变成质量为M的Y 原子核．放出的α粒子垂直射入磁感应强度为B 的匀强磁场，测得其做圆周运动的半径为r .已知α粒子的质量为m ，电荷量为q ，不计衰变过程放出光子的能量，求此衰变过程亏损的质量．[解析] 设α粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为v ，其向心力由洛伦兹力提供，则q v B ＝m v 2r ，v ＝qBr m ，所以，α粒子的动能E α＝12m v 2＝12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫qBr m 2＝q 2B 2r 22m . 设α粒子衰变时速度方向为正方向，X 核衰变后生成的新核Y 的速度大小为u ，则依据衰变过程动量守恒得m v －Mu ＝0，u ＝m v M ＝qBr M .所以Y 核的动能E Y ＝12Mu 2＝12M ·q 2B 2r 2M 2＝q 2B 2r 22M. 衰变过程释放的总能量ΔE ＝E α＋E Y这些能量是由衰变过程中释放的核能转化而来，根据爱因斯坦的质能方程ΔE ＝Δmc 2，得亏损的质量Δm ＝ΔE c 2＝q 2B 2r 22c 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1m ＋1M [答案] q 2B 2r 22c 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1m ＋1M。
2018年高考物理（课标Ⅱ专用）复习专题测试（必考）专题十三 近代物理初步 （共76张PPT）
答案
ABE
质子p即
1 1
H,核反应方程为p
27 13
Al
1S248 i*,A项正确;核反应过程遵循动量守恒定律,
B项正确;核反应过程中系统能量守恒,C项错误;在核反应中质量数守恒,但会发生质量亏损,所
以D项错误;设质子的质量为m,则
2 1
8 4
Si*的质量为28m,由动量守恒定律有mv0=28mv,得v=
方法技巧 由质量亏损计算核能 由Δm计算核反应过程中释放的核能时,若Δm以u为单位,可由1 u=931 MeV/c2,得到释放的以MeV 为单位的核能;若Δm以kg为单位,则由质能方程ΔE=Δmc2获得以J为单位的释放的核能。
8.[2016课标Ⅲ,35(1),5分](多选)一静止的铝原子核
2 1
7 3
H e42 。
下列说法正确的是 ( )
A.衰变后钍核的动能等于α粒子的动能
B.衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小
C.铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间
D.衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量
答案 B 本题考查天然放射现象、半衰期、动量守恒。静止的原子核在衰变前后动量守恒, 由动量守恒定律得0=m1v1+m2v2,可知m1v1=-m2v2,故衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小, 选项B正确;而动能Ek= p 2 ,由于钍核的质量(m1)大于α粒子的质量(m2),故其动能不等,选项A错误;
答案 BCD 原子序数大于或等于83的元素,都能发生衰变,而原子序数小于83的部分元素能发 生衰变,故A错。放射性元素的衰变是原子核内部结构的变化,与核外电子的得失及环境温度无 关,故B、C项正确。在α、β、γ三种射线中,α、β为带电粒子,穿透本领较弱,γ射线不带电,具有较 强的穿透本领,故D项正确。一个原子核不能同时发生α衰变和β衰变,故E项错误。
高考物理专题——近代物理初步
一、光电效应1．实验规律(1)任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率低于这个频率时不发生光电效应。
(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大。
(3)入射光照射到金属板上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不会超过10－9 s。
(4)当入射光的频率大于或等于极限频率时，饱和光电流的大小与入射光的强度成正比。
2．三个概念(1)最大初动能：只有金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核的引力做功的情况，才具有最大初动能。
(2)饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关。
(3)入射光强度：入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量。
3．光电效应方程(1)方程：E k＝hν－W0，光电子的最大初动能E k可以利用光电管用实验的方法测得，即E k＝eU c，其中U c是遏止电压。
(2)极限频率：νc ＝W 0h 。
(3)逸出功：它与极限频率νc 的关系是W 0＝hνc 。
二、能级跃迁1．氢原子能级2．谱线条数一群氢原子处于量子数为n 的激发态时，最多可能辐射出的光谱线条数N ＝C 2n ＝n （n －1）2。
三、核反应和核能1．原子核衰变 衰变类型α衰变 β衰变 衰变方程 A Z X →A －4Z －2Y ＋42He A Z X → A Z ＋1Y ＋0－1e衰变实质 2个质子和2个中子结合成一个整体射出核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子 211H ＋210n →42He 10n →11H ＋0－1e衰变规律电荷数守恒、质量数守恒(1)原子核的结合能：克服核力做功，使原子核分解为单个核子时吸收的能量，或若干单个核子在核力的作用下结合成原子核时放出的能量。
(2)质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子的质量之和的现象。
(3)质能方程：E ＝mc 2，即一定的能量和一定的质量相联系。
2018年高中高考物理试卷试题分类汇编——近代物理
2018高考物理试题分类汇编——近代物理1．（2018全国Ⅱ卷理综）17．用波长为300nm的光照耀锌板，电子逸出锌板表面的最大初-19J。
已知普朗克常量为10-34J·s，真空中的光速为108m·s-1，能动能为10使锌产生光电效应的单色光的最低频次约为(B)A．11014HzB．81014HzC．21015HzD．81015Hz2．（2018全国Ⅲ卷理综）14．1934年，约里奥-居里夫妻用α粒子轰击铝核2713Al，产生了第一个人工放射性核素X：27α+Aln+X。
X的原子序数和质量数分别为(B) 13A．15和28B．15和30C．16和30D．17和313．（2018北京理综）13．在核反响方程4He+14N?2717O+X中，X表示的是(A)8A．质子B．中子C．电子D．α粒子4．（2018天津理综）1．国家大科学过程——中国散裂中子源（CSNS）于2017年8月28日初次打靶成功，获取中子束流，能够为诸多领域的研究和工业应用供给先进的研究平台，以下核反响中放出的粒子为中子的是(B)A．147N俘获一个α粒子，产生178O并放出一个粒子B．2713Al俘获一个α粒子，产生3015P并放出一个粒子C．115B俘获一个质子，产生84Be并放出一个粒子D．63Li俘获一个质子，产生32He并放出一个粒子5．（2018天津理综）5．氢原子光谱在可见光地区内有四条谱线H、H、H、H，都是αβγδ氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级发出的光，它们在真空中的波长由长到短，能够判断(A)A．Hα对应的前后能级之差最小B．同一介质对Hα的折射率最大C．同一介质中Hδ的流传速度最大D．用Hγ照耀某一金属能发生光电效应，则H也必定能β6．（2018海南物理）4.已知23490Th的半衰期为24天。
4g23490Th经过72天还剩下（B）B.C.IgD.鱼知水恩，乃幸福之源也。
高考物理二轮复习的时间安排
高考物理二轮复习的时间安排2023高考物理二轮复习的时间安排寒假过后物理将进入二轮复习，物理学是一门自然科学，注重于研究物质、能量、空间、时间，尤其是它们各自的性质与彼此之间的相互关系。
下面是小编为大家整理的高考物理二轮复习的时间安排，希望能帮助到大家!高考物理二轮复习的时间安排章节内容时间考点专题一力与物体的平衡3月10日考向一受力分析3月11日考向二静态平衡3月12日考向三动态平衡3月14日考向四电磁感应中的受力平衡专题二力与直线运动3月15日考向一匀变速直线运动规律的应用3月16日考向二运动图象问题3月17日考向三牛顿运动定律的应用3月18日考向四动力学方法分析“传送带”模型和“板—块”模型3月19日考向五动力学中的临界问题专题三力学中的曲线运动3月21日考向一平抛运动的规律及应用3月22日考向二圆周运动的分析3月23日考向三万有引力定律的理解和应用3月24日考向四双星和多星问题专题四电学中的曲线运动3月25日考向一带电粒子在电场中的曲线运动 3月26日考向二带电粒子在磁场中的曲线运动专题五动量和能量3月28日考向一功和功率动能定理3月29日考向二能量观点的应用3月30日考向三动力学观点和能量观点的综合应用3月31日考向四动量定理的应用4月3日考向五动量观点、能量观点的应用4月5日考向六力学三大观点的综合应用专题六电场和磁场4月6日考向一电场的性质4月11日考向二电势差与电场强度的关系4月12日考向三平行板电容器相关问题分析4月13日考向四带电粒子（带电体）在电场中的运动4月14日考向五磁场的性质4月15日考向六带电粒子在匀强有磁场中的运动4月16日考向七带电粒子（带电体）在叠加场中的运动专题七电路与电磁感应4月18日考向一直流电路的计算及动态分析4月19日考向二交变电流及理想变压器4月20日考向三楞次定律和法拉第电磁感应定律4月21日考向四电磁感应中的图象问题4月22日考向五电磁感应定律中的能量和动量问题4月23日考向六动力学中的单杆、双杆、导线框问题专题八原子结构与原子核4月25日考向一氢原子能级跃迁和光电效应 4月26日考向二衰变、核反应与核能的计算专题九力学实验4月27日考向一基本仪器的使用与读数4月28日考向二“纸带类”实验4月29日考向三“弹簧”“橡皮条”类实验4月30日考向四力学实验拓展创新专题十电学实验5月4日考向一基本器材的使用与读数5月5日考向二电表的改装、多用电表的原理与使用5月6日考向三以测电阻为核心的实验5月11日考向四以测电源的电动势和内阻为核心的实验专题十一热学5月12日考向一分子动理论内能、用油膜法估测分子的大小5月13日考向二气体热现象的微观意义、固体和液体5月14日考向三气体实验定律和理想气体状态方程5月15日考向二气体实验定律与图象、热力学第一定律等的综合高考物理复习6个关键点重点扫除知识“盲点”对照考纲，把新课学习时不太清楚的知识点全部都弄清楚，把已经弄清楚的进一步熟练。
2018届高考物理近代物理初步专题卷含答案解析(全国通用)
2018年高考物理二轮复习讲练测专题08 近代物理初步一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。
在每小题给出的四个选项中，1~8题只有一项符合题目要求；9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
）1．下列有关光的现象中，不能用光的波动性进行解释的是（）A. 光的衍射现象B. 光的偏振现象C. 泊松亮斑D. 光电效应【答案】D【解析】光的衍射、偏振都是波特有的性质，故能说明光具有波动性（偏振是横波特有的属性），AB不符合题意；泊松亮斑是由于光的衍射形成的，能用光的波动性进行解释，故C 不符合题意；光电效应说明光具有粒子性，D符合题意．2．已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，下列说法正确的是（）A. 钙的逸出功大于钾的逸出功B. 钙逸出的电子的最大初动能大于钾逸出的电子的最大初动能C. 比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子．钾逸出的光电子具有较大的波长D. 比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子．钙逸出的光电子具有较大的动量【答案】A3．我国科学家潘建伟院士预言十年左右量子通信将“飞”入千家万户。
在通往量子论的道路上，一大批物理学家做出了卓越的贡献，下列有关说法正确的是( )A. 玻尔在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念B. 爱因斯坦最早认识到了能量子的意义，提出光子说，并成功地解释了光电效应现象C. 德布罗意第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念D. 普朗克大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性【答案】B【解析】普朗克在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念，故A错误；爱因斯坦最早认识到了能量子的意义，为解释光电效应的实验规律提出了光子说，并成功地解释了光电效应现象，故B正确；玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，故C错误；德布罗意大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性，故D错误；故选B.4．入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么A. 从光照射金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B. 逸出的光电子的最大初动能将减小C. 单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D. 有可能不发生光电效应【答案】C5．用如图的装置研究光电效应现象，当用光子能量为3.0 eV的光照射到光电管上时，电流表G的读数为0.2 mA,移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于0.7 V时，电流表读数为0，则A. 电键K断开后，没有电流流过电流表GB. 所有光电子的初动能为0.7 eVC. 光电管阴极的逸出功为2.3 eVD. 改用能量为1.5 eV的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小【答案】C6．下列说法正确的是（）A. 天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构B. 一群处于n=3能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出最多6种不同频率的光C. 放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1D. 235U的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，半衰期可能变短92【答案】C【解析】天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂结构，故A错误；一群处于n=3能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出3种不同频率的光，分别是从n=3到n=2，从n=3到n=1，从n=2到n=1，故B错误；根据质量数与质子数守恒，则有放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1，故C正确；半衰期不随着地球环境的变化而变化，故D错误；故选C．7．氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62eV-3.11eV。
2018版高考物理二轮教师用书：第2部分 专项4 7、近代
七、近代物理【二级结论】1．一群氢原子处于量子数为n的激发态时可能辐射出的光谱线条数：N＝C2n＝n(n－1)2.2．原子跃迁时，所吸收或释放的光子能量只能等于两能级的能量差．3．原子电离时，所吸收的能量可以大于或等于某一能级能量的绝对值．4．α衰变次数可根据质量数差除以4得出，再根据核电荷数守恒确定β衰变的次数．【保温训练】1．正误判断(1)光子和光电子都是实物粒子．(×)(2)只要入射光的强度足够强，就可以使金属发生光电效应．(×)(3)要使某金属发生光电效应，入射光子的能量必须大于金属的逸出功．(√)(4)光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比．(×)(5)光的频率越高，光的粒子性越明显，但仍具有波动性．(√)(6)德国物理学家普朗克提出了量子假说，成功地解释了光电效应规律．(×)(7)美国物理学家康普顿发现了康普顿效应，证实了光的粒子性．(√)(8)法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现为波动性．(√)(9)原子中绝大部分是空的，原子核很小．(√)(10)核式结构学说是卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出的．(√)(11)氢原子光谱是由一条一条亮线组成的．(√)(12)玻尔理论成功地解释了氢原子光谱，也成功地解释了氦原子光谱．(×)(13)按照玻尔理论，核外电子均匀分布在各个不连续的轨道上．(×)(14)人们认识原子具有复杂结构是从英国物理学家汤姆孙研究阴极射线发现电子开始的．(√)(15)人们认识原子核具有复杂结构是从卢瑟福发现质子开始的．(×)(16)如果某放射性元素的原子核有100个，经过一个半衰期后还剩50个．(×)(17)质能方程表明在一定条件下，质量可以转化为能量．(×)2．(多选)[2018·高三第二次全国大联考(新课标卷Ⅰ)]下列说法中正确的是() A．光子具有能量，但是没有动量B．玻尔认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的C．用X射线和紫光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用X射线照射时光电子的最大初动能较大D．轻核聚变更为清洁、安全，目前大型核电站都是利用轻核的聚变发电的BC[光子不仅具有能量，也具有动量，A错误；玻尔认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的，B正确；用X射线和紫光照射同一金属表面都能发生光电效应，由光电效应方程E km＝hν－W可知，用频率比较大的X射线照射时光电子的最大初动能较大，C正确；目前核电站是利用重核的裂变发电的，D错误．]3．[2018·高三第二次全国大联考(新课标卷Ⅱ)]关于原子结构和原子核的结构，经过不断的实验探索，我们已经有了一定的认识，对于这个探索的过程，下列描述错误的是()A．卢瑟福根据α粒子轰击金箔时发生散射，提出了原子的核式结构模型B．为了解释原子的稳定性和辐射光谱的不连续性，玻尔提出了氢原子结构模型C．卢瑟福通过利用α粒子轰击铍原子核，最终发现了中子D．人类第一次实现的原子核的人工转变核反应方程是147N＋42He→178O＋11H C[α粒子轰击金箔时大部分粒子没有偏转，有部分发生大角度偏转，卢瑟福提出原子的大部分质量集中在原子中心，即原子的核式结构模型，选项A对．按照原子的核式结构模型，原子将不断对外辐射波长连续变化的光波并最终消失，为了解释事实上原子的稳定性和辐射光谱的不连续性，玻尔结合量子论提出了氢原子结构模型，选项B对．通过利用α粒子轰击铍原子核，最终发现了中子的不是卢瑟福，而是查德威克，选项C错．人类第一次实现的原子核的人工转变核反应方程是147N＋42He→178O＋11H，选项D对．]4．(多选)如图56所示，国际原子能机构2018年2月15日公布核辐射警示新标志，内有一个辐射波标记、一个骷髅头标记和一个逃跑的人形．核辐射会向外释放三种射线：α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电．现有甲、乙两个原子核原来都静止在同一匀强磁场中，其中一个核放出一个α粒子，另一个核放出一个β粒子，得出如图所示的四条径迹，则()图56A．磁场的方向一定垂直于纸面向里B．甲核放出的是α粒子，乙核放出的是β粒子C．a为α粒子的径迹，d为β粒子的径迹D．b为α粒子的径迹，c为β粒子的径迹BD[衰变过程中满足动量守恒，释放粒子与新核的动量大小相等、方向相反，根据带电粒子在磁场中的运动不难分析：若轨迹为外切圆，则为α衰变；若轨迹为内切圆，则为β衰变．又因为R＝m vqB知半径与电荷量成反比，可知B、D项正确．]5．(多选)据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界上第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试．下列关于“人造太阳”的说法正确的是()【导学号：19624214】A．“人造太阳”的核反应方程是21H＋31H―→42He＋10nB．“人造太阳”的核反应方程是23592U＋10n―→14156Ba＋9236Kr＋310nC．“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是ΔE＝Δmc2D．“人造太阳”核能大小的计算公式是E＝12mc2AC[“人造太阳”发生的是轻核聚变，所以核反应方程式为21H＋31H―→42 He＋10n，而B选项中的核反应是核裂变，故B错误；“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是ΔE＝Δmc2，而核能大小的计算公式为E＝mc2，D错误，故选项A、C正确．]。
高考物理专题复习：原子核专题
精品基础教育教学资料，仅供参考，需要可下载使用！原子核专题一、单选题1．2018年7月27日将发生火星冲日能量，那时火星、地球和太阳几乎排列成一线，地球位于太阳与火星之间，已知地球和火星绕太阳公转的方向相同，火星公转轨道半径约为地球的1.5倍，若将火星和地球的公转轨迹近似看成圆，取，则相邻两次火星冲日的时间间隔约为（）A. 0.8年B. 1.6年C. 2.2年D. 3.2年【答案】C【解析】由万有引力充当向心力得：，解得行星公转周期：，则火星和地球的周期关系为：，已知地球的公转周期为1年，则火星的公转周期为年，相邻两次火星冲日的时间间隔设为t，则：化解得：，即：，求得故本题选C2．关于原子核的结合能，下列说法正确的是（）A. 原子核的比结合能等于将其完全分解成自由核子所需能量的最小值B. 原子核衰变成α粒子和另一原子核，并释放出能量，衰变产物的结合能之和一定小于原来原子核的结合能C. 铯原子核()的结合能小于铅原子核()的结合能D. 比结合能越大，原子核越不稳定【答案】C【解析】原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，故A错误；原子核衰变成粒子和另一原子核，要释放能量，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，故B错误；铯原子核()的比结合能与铅原子核()的比结合能差不多，而铯原子核()的核子小于铅原子核() 的核子，故铯原子核()的结合能小于铅原子核()的结合能，故C正确；比结合能越大，原子核越稳定，故D错误；故选C。
【点睛】比结合能：原子核结合能对其中所有核子的平均值，亦即若把原子核全部拆成自由核子，平均对每个核子所要添加的能量．用于表示原子核结合松紧程度．结合能：两个或几个自由状态的粒子结合在一起时释放的能量．分散的核子组成原子核时放出的能量叫做原子核结合能．3．到2018年1月，全球30个国家和地区共有440个核电机组，总装机容量为390吉瓦，发电量约占全球发电量的11%。
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【答案】ek －eb
【解析】 在光电效应现象中，入射光
子能量为 hν，这些能量的一部分用于 克服逸出功 W0，多余的能量转化为电 子的最大初动能，由动能定理得 eUc＝ hν－W0，整理得 Uc＝heν－We0.图线斜率
k＝he，所以普朗克常量 h＝ek；纵截距 为 b，即 eb＝－W0，所以逸出功 W0＝ －eb.
【答案】C AB E F
【解析】 (1)α 衰变是原子核自发地放射 出 α 粒子的核衰变过程，选 C；β 衰变 是原子核自发地放射出 β 粒子的核衰变 过程，选 A、B；重核裂变选 E；轻核聚 变选 F.
2．[2016·全国卷Ⅲ ]
一静止的铝原子核
27 13
Al
俘获一速度为
1.0×107 m/s 的质子 p 后，变为处于激发态的硅原子核 2184Si*，
高频考点探究
【知识归纳】
(一)知识网络构建
考点一 波粒二象性
(二)必须掌握的三个要点 1．对光电效应规律的解释
对应规律
对规律的解释
电子从金属表面逸出，首先必须克服金属原子核的引力做功 W0， 极限频率 νc 要使照射光子能量不小于 W0，对应的频率 νc＝Wh0即极限频率
电子吸收光子能量后，一部分克服阻碍作用做功，剩余部分转化 为光电子的初动能，只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大 最大初动能 初动能，对于确定的金属，W0 是一定的，所以光电子的最大初动能 只随照射光的频率增大而增大，与照射光强度无关
为光电子的最大初动能，由此方程可求得照射光的频率 ν＝W0＋h Ek. Ek-ν 图像如图 14-1 所示，由图像可以得到如下信息：
图 14-1 (1)横轴截距表示极限频率； (2)纵轴截距的绝对值表示逸出功； (3)图线的斜率表示普朗克常量 h.
3．光的波粒二象性的理解 光既具有波的性质，又具有粒子的性质．光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波 动性，光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性． (1)个别光子的作用效果往往表现为粒子性，大量光子的作用效果往往表现为波动 性． (2)光的频率越低，波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；光的频率越高， 粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，其贯穿本领越强． (3)光在传播过程中往往表现出波动性，在与物质发生作用时往往表现出粒子性． (4)光的波动性与粒子性是统一的：光子的能量反映光的粒子性，但其公式 E＝hν中的 频率却是光的波动特征，光的波动性和粒子性并不矛盾．
下列说法正确的是 ________ ．
A．核反应方程为 p＋2173Al―→2184Si*
B．核反应过程中系统动量守恒
C．核反应过程中系统能量不守恒
D．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物
的质量之和
E．硅原子核速度的数量级为 105 m/s，方向与质子初速度的
方向一致
【答案】ABE
【解析】核反应方程为 p＋2173Al →2184Si*，A 正确；核反应过程中 系统动量守恒、能量守恒 (只是 前后表现形式不同罢了 )、质量 数守恒、电荷数守恒，但质量 亏损，亏损部分以能量的形式 释放出去，所以 B 正确，C、D 错误；由动量守恒定律得 0＋ m1v1 ＝ m2v2 ，即 0 ＋ 1×107 ＝ 28v2，解得 v2≈0.036×107 m/s ＝3.6×105 m/s，E 正确．
【答案】ABD
【解析】 与光子具有波粒二象性
类似，微观粒子也具有波粒二象 性，波动性和粒子性是在不同的 情况下的不同表现，选项 A 正确， 选项 C 错误；高速运动的微观粒 子通过小孔时没有特定的轨道， 选项 B 正确；衍射现象是波特有 的现象，电子的衍射现象充分说 明电子等微观粒子具有波动性， 选项 D 正确．
【题组演练】
1．在某次光电效应实验中，得到的遏止电压 Uc 与入射 光的频率 ν 的关系如图 14-2 所示．若该直线的斜率和纵 截距分别为 k 和 b，电子电荷量的绝对值为 e，则普朗 克常量可表示为__________________ ，所用材料的逸出 功可表示为_____________飞同学用同一光电管在不 同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线 (甲光、乙光、丙光)如图 14-3 所示，则可判断出( )
图 14-3 A．甲光的频率等于乙光的频率 B．乙光的波长大于丙光的波长 C．乙光对应的截止频率大于丙光对应的截止频率 D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子 最大初动能
专题网络自查
PART 6 专题六
· 教师备用真题 · 高频考点探究
教师备用真题
1．[201全6·国卷Ⅱ] 在下列描述核过程的方程中，属
于 α 衰变的是________，属于 β 衰变的是________， 属于裂变的是 ________ ，属于聚变的是 ________ ．(填 正确答案标号 ) A. 164C→147N＋－01e B. 1352P→3126S＋－01e C. 29328U→23940Th＋42He D. 174N＋42He→187O＋11H E. 29325U＋10n→15440Xe＋9348Sr＋210n F. 31H＋21H→42He＋10n 1．C AB E F
【答案】AB
【解析】 由题图可知丙光对应的
光电子的最大初动能最大，即丙 光的频率最高 (波长最小)，选项 B 正确，选项 D 错误；甲光和乙光 的频率相同，选项 A 正确；由于 是同一光电管，所以乙光、丙光 截止频率是一样的，选项 C 错误．
3．(多选)关于物质的波粒二象性，下列说法中正确的是
() A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波 粒二象性 B．高速运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小 孔时，都没有特定的运动轨道 C．波动性和粒子性是矛盾的、对立的，微观粒子不可能 具有波粒二象性 D．高速电子束通过小孔后，在荧光屏上得到衍射的图样， 证实了电子具有波动性
瞬时性
光照射金属时，电子吸收一个光子的能量后，动能立即增大，不
需要能量积累的过程
当发生光电效应时，增大照射光强度，包含的光子数增多，照射 饱和电流 金属时产生的光电子增多，因而饱和电流变大
2．爱因斯坦光电效应方程 Ek＝hν－W0 W0 为材料的逸出功，指从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功； Ek