高三物理一轮复习 选考部分 第13章 动量 光电效应 核能 第3节 核反应和核能练考题 随堂自测
高三物理一轮复习 第13章 波粒二象性 原子结构 原子核 第3节 原子核课后限时训练
第3节原子核(建议用时：40分钟)1．关于α、β、γ三种射线，下列说法中正确的是( )A．α射线是原子核自发放出的氦核，它的穿透能力最强B．β射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力C．γ射线一般随着α或β射线产生，它的穿透能力最强D．γ射线是电磁波，它的穿透能力最弱答案：C2．下列说法中正确的是( )A．裂变又叫链式反应B．太阳上现在正在进行着激烈的裂变反应C．大亚湾核电站是利用裂变反应发电的D．秦山核电站是利用聚变反应发电的C[裂变反应并不是链式反应，故A错误．太阳上进行的反应是聚变反应，故B错误．核电站是利用裂变反应发电的，目前还没有利用聚变反应发电的核电站，故C正确，D错误．] 3．下列核反应方程中，属于α衰变的是( )A.14 7N＋42He→17 8O＋11HB.238 92U→234 90Th＋42HeC.21H＋31H→42He＋10nD.234 90Th→234 91Pa＋0－1eB[α衰变是重核自发的发出α粒子的天然放射现象，其中α粒子是42He，所以B正确；A为人工转变，C为轻核的聚变，D是β衰变，故A、C、D皆错误．] 4．(多选)关于近代物理学的结论，下面叙述中正确的是( )A．氢原子从n＝6跃迁至n＝2能级时辐射出频率为ν1的光子，从n＝5跃迁至n＝2能级时辐射出频率为ν2的光子，频率为ν1的光子的能量较大B．已知铀238的半衰期为4.5×109年，地球的年龄约为45亿年，则现在地球上存有的铀238原子数量约为地球形成时铀238原子数量的一半C．β衰变能释放出电子说明了原子核中有电子D．在核反应中，质量守恒、电荷数守恒答案：AB5．关于半衰期，以下说法正确的是( )【导学号：81370436】A．同种放射性元素在化合物中的半衰期比在单质中长B．升高温度可以使半衰期缩短C．氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个D．氡的半衰期为3.8天，若有4 g氡原子核，经过7.6天就只剩下1 gD [考虑到放射性元素衰变的快慢跟原子所处的物理状态或化学状态无关，又考虑到半衰期是一种统计规律，即给定的四个氡核是否马上衰变会受到各种偶然因素的支配，A 、B 、C 错误．m 余＝m 原·⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ＝4×⎝ ⎛⎭⎪⎫127.63.8g ＝1 g ，故D 正确．] 6．核反应方程94Be ＋42He→126C ＋X 中的X 表示( )A ．质子B ．电子C ．光子D ．中子 D [设X 的质子数为m ，质量数为n .则有4＋2＝m ＋6,9＋4＝12＋n ，所以m ＝0，n ＝1，即X 为中子，故A 、B 、C 错误，D 正确．]7．(2017·衢州市调研)医学界通过14C 标记的C 60发现一种C 60的羧酸衍生物，在特定条件下可以通过断裂DNA 抑制艾滋病病毒的繁殖，则14C 的用途是( )A ．示踪原子B ．电离作用C ．催化作用D ．贯穿作用 A [用14C 标记C 60来查明元素的行踪，发现可以通过断裂DNA 抑制艾滋病病毒的繁殖，因此14C 的作用是作示踪原子，故选项A 正确．]8．下列说法正确的是( )A ．重核裂变时放出能量，而轻核聚变时吸收能量B ．轻核聚变必须在很高的温度下才能进行C ．氢弹是利用轻核聚变制成的，因此它的威力比原子弹小D ．人类制成了原子弹，从而实现了用人工方法控制链式反应的速度，和平利用核能B [重核裂变时放出能量，而轻核聚变时也放出能量，A 错误；轻核聚变必须在超高温下才能进行，B 正确； 氢弹是利用轻核聚变制成的，因此它的威力比原子弹大，C 错误；人类制成了原子弹是利用不可控的链式反应制成的，D 错误．]9．恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应，核反应方程为42He ＋42He→84Be ＋γ.以下说法正确的是( )A ．该核反应为裂变反应B ．热核反应中有质量亏损，会放出巨大能量C ．由于核反应中质量数守恒，所以质量也是守恒的D ．任意原子核内的质子数和中子数总是相等的答案：B10．以下几个核反应中，X 代表α粒子的反应式是( )A.42He ＋94Be→12 6C ＋XB.234 90Th→234 91Pa ＋XC.21H ＋31H→10n ＋XD.3015P→3014Si ＋X C [A 中X 为10n ，B 中X 为 0－1e ，D 中X 为01e ，可知A 、B 、D 错误，C 中X 为α粒子，C正确．]11.232 90Th(钍核)经过6次α衰变和4次β衰变后变成铅核，则( )【导学号：81370437】A ．铅核的符号为208 82Pb ，它比232 90Th 少8个中子B ．铅核的符号为204 78Pb ，它比232 90Th 少16个中子C ．铅核的符号为208 82Pb ，它比232 90Th 少16个中子D ．铅核的符号为220 78Pb ，它比232 90Th 少12个中子C [设铅的质量数为M ，核电荷数为Z ，则由质量数守恒可得M ＝232－6×4＝208，由核电荷数守恒可得Z ＝90－6×2＋4×1＝82.则铅的中子数N 1＝208－82＝126，钍的中子数N 2＝232－90＝142.所以铅核的中子数比钍核的中子数少16个．C 正确．]12．(2016·上虞选考模拟)下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是( )A ．γ射线是高速运动的电子流B ．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C ．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D.210 83Bi 的半衰期是5天，100克21083Bi 经过10天后还剩下50克B [β射线是高速电子流，而γ射线是一种电磁波，选项A 错误．氢原子辐射光子后，绕核运动的电子距核更近，动能增大，选项B 正确．太阳辐射能量的主要来源是太阳内部氢核的聚变，选项C 错误.10天为两个半衰期，剩余的210 83Bi 为100×⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ g ＝100×⎝ ⎛⎭⎪⎫122 g ＝25 g ，选项D 错误．]13．(多选)某放射性元素的原子核内有N 个核子，其中有n 个质子，该原子核发生2次α衰变和1次β衰变，变成1个新核，则( )A ．衰变前原子核有(N －n )个中子B ．衰变后新核有(n －3)个质子C ．衰变后新核的核子数为(N －3)D ．衰变前原子核的质量等于衰变后新核质量与放出粒子质量的和AB [因为核子数等于质子数加中子数，所以衰变前原子核有中子数(N －n )个；衰变后新核有n －(2×2－1)＝(n －3)个质子；衰变后新核的核子数为N －2×4＝N －8；因为核反应常伴随能量的产生，所以衰变前原子核的质量大于衰变后新核质量与放出粒子质量的和．选项A 、B 正确．]14．钋210经α衰变成稳定的铅，其半衰期为138天．质量为64 g 的钋210经过276天后，还剩多少克钋？生成了多少克铅？写出核反应方程．【解析】 核反应方程为：210 84Po→206 82Pb ＋42He.276天为钋的2个半衰期，还剩14的钋没有衰变，故剩余钋的质量m Po ＝14×64 g＝16 g.生成铅的质量m ＝206210×48 g≈47.09 g. 【答案】 16 g 47.09 g 21084Po→206 82Pb ＋42He15．已知氘核的质量为2.013 6 u ，中子的质量为1.008 7 u ，32He 核的质量为3.015 0u.(1)写出两个氘核聚变成32He 核的反应方程；(2)计算上述反应中释放的核能；(3)若两个氘核以相等的动能0.35 MeV 做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的32He 核和中子的动能各是多少？【导学号：81370438】【解析】 (1)核反应方程为21H ＋21H→32He ＋10n.(2)核反应中的质量亏损Δm ＝2.013 6 u×2－(3.015 0 u ＋1.008 7 u)＝0.003 5 u释放的核能ΔE ＝Δmc 2＝0.003 5×931.5 MeV≈3.26 MeV.(3)设32He 核和中子的质量分别为m 1、m 2，速度分别为v 1、v 2，则由动量守恒定律及能量守恒定律得 m 1v 1－m 2v 2＝0，E k1＋E k2＝2E k0＋ΔE ，解得E k1＝14(2E k0＋ΔE )＝14×(2×0.35＋3.26) MeV ＝0.99 MeVE k2＝34(2E k0＋ΔE )＝34×(2×0.35＋3.26) MeV ＝2.97 MeV.【答案】 (1)21H ＋21H→32He ＋10n (2)3.26 MeV(3)0.99 MeV 2.97 MeV。
高三物理大一轮复习第十三章热点强化突破(十三)动量守恒定律近代物理
热点强化突破(十三)热点1 动量守恒定律及应用往年高考对该热点的考查主要集中在弹性碰撞和完全非弹性碰撞以及与能量守恒定律、核反应相结合的综合题上．题型以计算题为主．1．(2014·高考山东卷)如图，光滑水平直轨道上两滑块A 、B 用橡皮筋连接，A 的质量为m .开始时橡皮筋松弛，B 静止，给A 向左的初速度v 0.一段时间后，B 与A 同向运动发生碰撞并粘在一起．碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A 的速度的两倍，也是碰撞前瞬间B 的速度的一半．求：(1)B 的质量；(2)碰撞过程中A 、B 系统机械能的损失．解析：(1)以初速度v 0的方向为正方向，设B 的质量为m B ，A 、B 碰撞后的共同速度为v ，由题意知：碰撞前瞬间A 的速度为v 2，碰撞前瞬间B 的速度为2v ，由动量守恒定律得m v 2＋2m B v ＝(m ＋m B )v ①解得m B ＝m 2. ② (2)从开始到碰后的全过程，由动量守恒定律得m v 0＝(m ＋m B )v ③设碰撞过程A 、B 系统机械能的损失为ΔE ，则ΔE ＝12m ⎝⎛⎭⎫v 22＋12m B (2v )2－12(m ＋m B )v 2 ④ 联立②③④式得ΔE ＝16m v 20. 答案：(1)m 2 (2)16m v 202．(2015·沈阳质检)如图所示，在光滑水平地面上有一质量m 1＝4.0 kg 的平板小车，小车的右端有一固定的竖直挡板，挡板上固定一轻质细弹簧，位于小车上A 点处的质量为m 2＝1.0 kg 的木块(视为质点)与弹簧的左端相接触但不连接，此时弹簧与木块间无相互作用力．木块与A 点左侧的车面之间有摩擦，与A 点右侧的车面之间的摩擦可忽略不计．现小车与木块一起以v 0＝2.0 m/s 的初速度向右运动，小车将与其右侧的竖直墙壁发生碰撞．已知碰撞时间极短，碰撞后小车以v 1＝1.0 m/s 的速度水平向左运动，取g ＝10 m/s 2.(1)求小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中小车动量变化量的大小；(2)若弹簧始终处于弹性限度内，求小车撞墙后与木块相对静止时的速度大小和弹簧的最大弹性势能．解析：(1)小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中，小车动量变化量的大小为Δp ＝m 1v 1－m 1(－v 0)＝12 kg·m/s.(2)小车与墙壁碰撞后向左运动，木块与小车间发生相对运动将弹簧压缩至最短时，二者速度大小相等，此后木块和小车在弹簧弹力和摩擦力的作用下，做变速运动，直到二者再次具有相同速度，此后，二者相对静止．整个过程中，小车和木块组成的系统动量守恒，设小车和木块相对静止时的速度大小为v ，根据动量守恒定律有m 1v 1－m 2v 0＝(m 1＋m 2)v解得v ＝0.40 m/s当小车与木块首次达到共同速度v 时，弹簧压缩至最短，此时弹簧的弹性势能最大，设最大弹性势能为E p ，根据机械能守恒定律可得E p ＝12m 1v 21＋12m 2v 20－12(m 1＋m 2)v 2 解得E p ＝3.6 J.答案：(1)12 kg·m/s (2)0.40 m/s 3.6 J3．(2014·高考广东卷)如图所示的水平轨道中，AC 段的中点B 的正上方有一探测器，C 处有一竖直挡板．物体P 1沿轨道向右以速度v 1与静止在A 点的物体P 2碰撞，并接合成复合体P ，以此碰撞时刻为计时零点．探测器只在t 1＝2 s 至t 2＝4 s 内工作，已知P 1、P 2的质量都为m ＝1 kg ，P 与AC 间的动摩擦因数为μ＝0.1，AB 段长L ＝4 m ，g 取10 m/s 2，P 1、P 2和P 均视为质点，P 与挡板的碰撞为弹性碰撞．(1)若v 1＝6 m/s ，求P 1、P 2碰后瞬间的速度大小和碰撞损失的动能；(2)若P 与挡板碰后，能在探测器的工作时间内通过B 点，求v 1的取值范围和P 向左经过A 点时的最大动能E .解析：(1)设P 1和P 2发生弹性碰撞后速度为v 2，根据动量守恒定律有：m v 1＝2m v 2解得：v 2＝v 12＝3 m/s 碰撞过程中损失的动能为：ΔE k ＝1 2m v 21－12×2m v 22 解得ΔE k ＝9 J.(2)P 滑动过程中，由牛顿第二定律知2ma ＝－2μmg可以把P 从A 点运动到C 再返回B 点的全过程看做匀减速直线运动，根据运动学公式：有3L ＝v 2t ＋12at 2 解得v 1＝6L －at 2t①若2 s 时通过B 点，解得：v 1＝14 m/s②若4 s 时通过B 点，解得：v 1＝10 m/s故v 1的取值范围为：10 m/s ≤v 1≤14 m/sP 从A 开始滑动到返回A 的过程中，由动能定理知－μ×2mg ×4L ＝E －12×2m v 22 当v 2＝12v 1＝7 m/s 时，复合体向左通过A 点时的动能最大，解得E ＝17 J. 答案：(1)3 m/s 9 J (2)10 m/s ≤v 1≤14 m/s 17 J热点2 原子跃迁与光电效应的综合考查核心是根据玻尔理论确定原子跃迁放出光子的频率，利用光电效应规律或光电效应方程，判断能否发生光电效应或计算光电子的最大初动能，注意单位统一．4．如图为氢原子的能级图，大量处于n ＝5激发态的氢原子跃迁时，可能发出________种能量不同的光子，其中频率最高的光子能量为________eV ，若用此光照射到逸出功为3.26 eV 的光电管上，则加在该光电管上的反向遏止电压为________V.解析：大量氢原子从n ＝5激发态跃迁，最终都会跃迁到n ＝1的基态，但路径不同，辐射出的光子能量不同，可能辐射出的光子能量共计C 25＝10种．能级差最大时辐射出的光子频率最大，即从n ＝5直接跃迁到n ＝1，辐射光子能量hν＝－0.54 eV －(－13.6 eV)＝13.06 eV.若用此光照射到逸出功为3.26 eV 的光电管上，逸出光电子最大初动能E k ＝hν－W 0＝13.06eV －3.26 eV ＝9.8 eV.要遏止具有最大初动能的光子，所需要的反向遏止电压U ＝E k e＝9.8 V. 答案：10 13.06 9.85．(2015·江西八所重点中学联考)如图所示是氢原子的能级图，大量处于n ＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n ＝2能级跃迁时释放的光子，则( )A ．6种光子中波长最长的是n ＝4激发态跃迁到基态时产生的B ．6种光子中有2种属于巴耳末系C ．使n ＝4能级的氢原子电离至少要0.85 eV 的能量D ．若从n ＝2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，则从n ＝3能级跃迁到n ＝2能级释放的光子也一定能使该金属板发生光电效应E ．在6种光子中，n ＝4能级跃迁到n ＝1能级释放的光子康普顿效应最明显解析：选BCE.根据跃迁假说，在跃迁的过程中释放光子的能量等于两能级之差，故从n ＝4跃迁到n ＝3时释放光子的能量最小，频率最小，波长最长，所以A 错误；由题意知6种光子中有2种属于巴耳末系，它们分别是从n ＝4跃迁到n ＝2和从n ＝3跃迁到n ＝2时释放的光子，故B 正确；E 4＝－0.85 eV ，故n ＝4能级的电离能等于0.85 eV ，所以C 正确；由图知，从n ＝3能级跃迁到n ＝2能级释放的光子的能量小于n ＝2能级跃迁到基态释放的光子的能量，所以D 错误；在6种光子中，n ＝4能级跃迁到n ＝1能级释放的光子的能量最大，频率最高，故其康普顿效应最明显，所以E 正确．热点3 核反应及核能本热点主要考查核反应类型、核反应遵守的规律、核反应方程的书写以及核反应中释放的核能的计算，核的衰变是重点．6．在中子、质子、电子、正电子、α粒子中选出一个适当的粒子，分别补全下列核反应方程式：238 92U →234 90Th ＋______；94Be ＋42He →12 6C ＋______.在以235 92U 为燃料的原子核反应堆中，235 92U 吸收一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为235 92U ＋10n →139 54Xe ＋9438Sr ＋310n ，其中235 92U 的质量为235.043 9 u 、中子的质量为1.008 7 u 、139 54Xe 的质量为138.917 8 u 、9438Sr 的质量为93.915 4 u ，已知1 u 的质量对应的能量为931.5 MeV ，则此裂变反应释放出的能量是________MeV(计算结果保留三位有效数字)．解析：根据核反应方程中电荷数、质量数守恒可以补全核反应方程；核反应前后，质量的变化量为Δm ＝(235.043 9＋1.008 7－138.917 8－93.915 4－3×1.008 7)u ＝0.193 3 u ，释放的能量为ΔE ＝0.193 3×931.5 MeV ＝180 MeV.答案：42He 10n 1807．(2015·山东临沂模拟)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(0＋1e)，即中微子＋11H →10n ＋0＋1e可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是________．(填写选项前的字母)A ．0和0B ．0和1C ．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0＋1e ＋0－1e →2γ已知正电子和电子的质量都为9.1×10－31 kg ，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．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)2 J ＝8.2×10－14 J. 反应过程中动量守恒且总动量为零．(3)粒子的动量p ＝2mE k ，物质波的波长λ＝h p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 <λe。
高中物理高考 专题强化13 动量和能量的综合问题 2023年高考物理一轮复习(新高考新教材)
A、B发生弹性碰撞，由动量守恒定律得：mv1＝mv3＋mv4 又由机械能守恒定律可得：12mv12＝12mv32＋12mv42 解得：v3＝0，v4＝6 m/s A、B 的总路程为 s1，由功能关系有：－μmgs1＝0－12mv02 A、B运动的总圈数为n，有：s1＝2πRn 得：n＝2.5
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(2)请计算说明物块A与B能否发生第二次碰撞. 答案 见解析
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碰撞后A沿光滑轨道上升后又滑到O，然后向右减速滑行至停止，对 此过程由动能定理得： μmgxA＝12mv′2，解得 xA＝2158h B 沿地面减速滑行至停止，μ·4mgxB＝12×4mvB2 得 xB＝285h 因为xA>xB，所以会发生第二次碰撞.
对滑块，由牛顿第二定律得：
a1＝μg＝3 m/s2，方向水平向左
F＋μmg 对平板车，由牛顿第二定律得：a2＝ M ＝
6＋0.3×20
3
m/s2＝4 m/s2，方向水平向右
(2)撤去恒力F时，滑块与平板车的速度大小；
答案 4 m/s 设经过时间t1滑块与平板车相对静止，此时撤去恒力F，共同速度为v1 则：v1＝v0－a1t1 v1＝a2t1 解得：t1＝1 s，v1＝4 m/s.
A恰好能通过圆周轨迹的最高点，此时轻绳的拉力刚好为零，设A在
最高点时的速度大小为v，由牛顿第二定律，有 m1g＝m1vl2 A从最低点到最高点的过程中机械能守恒，取轨迹最低点处重力势能
为零，设A在最低点的速度大小为vA，有 12m1vA2＝12m1v2＋2m1gl 联立解得 vA＝ 5gl 由动量定理，有 I＝m1vA＝m1 5gl
过程由运动学公式vD2－v02＝2as1
⑦
解得s1＝2.5 m
2024年高考物理一轮复习(全国版) 第13章 第1讲 光电效应 波粒二象性
颜色相同、强 度不同的光， 光电流与电压 的关系
颜色不同时， 光电流与电压 的关系
①遏止电压Uc：图线与横轴的交点 的横坐标 ②饱和电流：电流的最大值 ③最大初动能：Ek＝eUc
①遏止电压Uc1、Uc2 ②饱和电流 ③最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2
例5 (2023·山东日照市模拟)在研究光电效应现象时，先后用单色光a、 b、c照射同一光电管，所得到的光电流I与光电管两端所加电压U间的关 系曲线如图所示，下列说法正确的是 A.b、c两种单色光的颜色相同 B.a、b两种单色光的光照强度相同
光的波粒二象性与物质波
梳理 必备知识
1.光的波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有 波动性 . (2)光电效应说明光具有 粒子性 . (3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的 波粒二象性 . 2.物质波 (1)概率波：光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条 纹是光子到达概率 大 的地方，暗条纹是光子到达概率 小 的地方，因 此光波又叫概率波.
(2)黑体辐射的实验规律： ①对于一般材料的物体，辐射电磁波的情况除了与 温度 有关，还与材料 的 种类 及表面状况有关. ②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑 体的 温度 有关.随着温度的升高，一方面，各 种波长的辐射强度都有 增加 ，另一方面，辐射 强度的极大值向波长较 短 的方向移动，如图.
3.能量子 (1)定义：普朗克认为，当带电微粒辐射或吸收能量时，只能辐射或吸收 某个最小能量值ε的 整数倍，这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子. (2)能量子大小：ε＝ hν ，其中ν是带电微粒吸收或辐射电磁波的频率，h 称为普朗克常量.h＝6.626×10－34 J·s(一般取h＝6.63×10－34 J·s).
高考物理一轮总复习 第十三章 动量 近代物理初步(选修
第40讲 原子结构与原子核1．(多选)(2016·全国卷Ⅲ)一静止的铝原子核2713Al 俘获一速度为1.0×107m/s 的质子p 后，变为处于激发态的硅原子核2814Si.下列说法正确的是( ABE )A ．核反应方程为p ＋2713Al→2814Si 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105m/s ，方向与质子初速度的方向一致解析：核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，A 项正确；微观粒子相互作用过程中，满足动量守恒定律，B 项正确；题述核反应过程属于“二合一”形式的完全非弹性碰撞，机械能有损失，但对于封闭的系统，能量仍然守恒，C 项错误；核反应过程中的机械能有损失，故存在质量亏损现象，D 项错误；硅原子质量约是质子质量的28倍，由动量守恒定律知，m 0v 0＝28m 0v ，所以硅原子核速度数量级为105m/s ，方向与质子初速度的方向一致，E 项正确．2．(2015·重庆卷)图中曲线a 、b 、c 、d 为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里．以下判断可能正确的是( D )A ．a 、b 为β粒子的径迹B ．a 、b 为γ粒子的径迹C ．c 、d 为α粒子的径迹D ．c 、d 为β粒子的径迹解析：γ粒子是不带电的光子，在磁场中不偏转，选项B 错误；α粒子为氦核带正电，由左手定则知向上偏转，选项A 、C 错误；β粒子是带负电的电子，应向下偏转，选项D 正确．3．(2014·重庆卷)碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m 的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有( C )A ．m4B ．m8C ．m16D ．m32解析：经过n 个半衰期剩余碘131的含量m ′＝m (12)n.因32天为碘131的4个半衰期，故剩余碘131的含量：m ′＝m (12)4＝m16，选项C 正确．4．(多选)(2014·山东卷)氢原子能级如图所示，当氢原子从n ＝3跃迁到n ＝2的能级时，辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是CD(双选，填正确答案标号)．A ．氢原子从n ＝2跃迁到n ＝1的能级时，辐射光的波长大于656 nmB ．用波长为325 nm 的光照射，可使氢原子从n ＝1跃迁到n ＝2的能级C ．一群处于n ＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D ．用波长为633 nm 的光照射，不能使氢原子从n ＝2跃迁到n ＝3的能级解析：能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越大，波长越小，A 错误；由E m －E n ＝h ν可知，B 错误，D 正确；根据C 23＝3可知，辐射的光子频率最多有3种，C 正确．5．(2015·福建卷)下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是B ．(填选项前的字母)A ．γ射线是高速运动的电子流B ．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C ．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D ．21083Bi 的半衰期是5天，100克21083Bi 经过10天后还剩下50克解析：β射线是高速电子流，而γ射线是一种电磁波，选项A 错误．氢原子辐射光子后，绕核运动的电子距核更近，动能增大，选项B 正确．太阳辐射能量的主要来源是太阳内部氢核的聚变，选项C 错误.10天为两个半衰期，剩余的21083Bi 为100×(12)t τg ＝100×(12)2 g＝25 g ，选项D 错误．6．(多选)(2013·全国卷Ⅱ)关于原子核的结合能，下列说法正确的是( ABC ) A ．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B ．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C ．铯原子核(13355Cs)的结合能小于铅原子核(20882Pb)的结合能 D ．比结合能越大，原子核越不稳定E ．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能 解析：由原子核的结合能定义可知，原子核分解成自由核子时所需的最小能量为原子核的结合能，选项A 正确；重核衰变时释放能量，衰变产物更稳定，即衰变产物的比结合能更大．衰变前后核子数不变，因此原子核衰变产物的结合能之和一定大于衰变前的结合能，选项B 正确；铯原子柱的核子数少，因此其结合能小，选项C 正确；比结合能越大的原子核越稳定，选项D错误；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原于核的结合能，选项E错误．7．(2016·全国卷Ⅱ)在下列描述核过程的方程中，属于α衰变的是C，属于β衰变的是AB，属于裂变的是E，属于聚变的是F.(填正确答案标号)A．14 6C→14 7N＋0－1e B．3215P→3216S＋0－1eC．238 92U→234 90Th＋42He D．14 7N＋42He→17 8O＋11HE．235 92U＋10n→140 54Xe＋9438Sr＋210n F．31H＋21H→42He＋10n解析：一个原子核自发地放出一个α粒子，生成一个新核的过程是α衰变，因此C 项是α衰变；一个重核在一个粒子的轰击下，分裂成几个中等质量原子核的过程是重核的裂变，因此E项是重核的裂变；两个较轻的原子核聚合成一个较大的原子核，并放出粒子的过程是轻核的聚变，因此F项是轻核的聚变；另外，A、B项是β衰变，D项是原子核的人工转变．8．(2015·江苏卷)(1)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，235 92U是核电站常用的核燃料.235 92U受一个中子轰击后裂变成144 56Ba和8936Kr两部分，并产生3个中子．要使链式反应发生，裂变物质的体积要大于(选填“大于”或“小于”)它的临界体积．(2)取质子的质量m p＝1.672 6×10－27 kg，中子的质量m n＝1.674 9×10－27 kg，α粒子的质量mα＝6.646 7×10－27 kg，光速c＝3.0×108 m/s.请计算α粒子的结合能．(计算结果保留两位有效数字)解析：(1)根据质量数守恒可得，产生中子的数目为235＋1－144－89＝3；只有裂变物质的体积大于它的临界体积时才能发生裂变反应．(2)组成α粒子的核子与α粒子的质量差Δm＝2m p＋2m n－mα结合能ΔE＝Δmc2代入数据得ΔE＝4.3×10－12 J答案：4.3×10－12 J。
高三物理一轮复习 选考部分 第13章 动量 光电效应 核能 第2节 光电效应 氢原子光谱练考题 随堂
（江苏专用）2018届高三物理一轮复习选考部分第13章动量光电效应核能第2节光电效应氢原子光谱练考题随堂自测编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（（江苏专用）2018届高三物理一轮复习选考部分第13章动量光电效应核能第2节光电效应氢原子光谱练考题随堂自测）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第2节光电效应氢原子光谱1．一群氢原子处于同一较高的激发态，它们向较低激发态或基态跃迁的过程中（）A．可能吸收一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条暗线B．可能发出一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条亮线C．只吸收频率一定的光子，形成光谱中的一条暗线D．只发出频率一定的光子，形成光谱中的一条亮线B 处于较高能级的电子可以向较低的能级跃迁，能量减小,原子要发出光子，由于放出光子的能量满足hν＝E m－E n，处于较高能级的电子可以向较低的激发态跃迁，激发态不稳定可能继续向较低能级跃迁，所以原子要发出一系列频率的光子,故A、C、D错误,B正确．2．(多选）(2016·全国乙卷）现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时,有光电流产生．下列说法正确的是（) 【导学号:96622226】A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大,饱和光电流变大B．入射光的频率变高，饱和光电流变大C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率,始终有光电流产生E．遏止电压的大小与入射光的频率有关,与λ射光的光强无关ACE 产生光电效应时,光的强度越大，单位时间内逸出的光电子数越多,饱和光电流越大,说法A正确．饱和光电流大小与入射光的频率无关，说法B错误．光电子的最大初动能随入射光频率的增加而增加,与入射光的强度无关,说法C正确．减小入射光的频率，如低于极限频率，则不能发生光电效应，没有光电流产生,说法D错误．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与光的强度无关，说法E正确．3．氢原子能级的示意图如图13。
高三物理一轮复习第十三章动量近代物理初步(选修35)
第十三章动量近代物理初步[备考指南]第1节动量守恒定律及其应用(1)动量越大的物体，其速度越大。
(×) (2)物体的动量越大，其惯性也越大。
(×) (3)物体所受合力不变，则动量也不改变。
(×)(4)物体沿水平面运动时，重力不做功，其冲量为零。
(×) (5)物体所受合外力的冲量的方向与物体末动量的方向相同。
(×) (6)物体所受的合外力的冲量方向与物体动量变化的方向是一致的。
(√) (7)物体相互作用时动量守恒，但机械能不一定守恒。
(√)(8)若在光滑水平面上的两球相向运动，碰后均变为静止，则两球碰前的动量大小一定相同。
(√)要点一 动量定理的理解与应用1．动量、动能、动量变化量的比较2．应用动量定理解题的步骤 (1)明确研究对象和研究过程研究对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的系统，系统内各物体可以是保持相对静止的，也可以是相对运动的。
研究过程既可以是全过程，也可以是全过程中的某一阶段。
(2)进行受力分析只分析研究对象以外的物体施加给研究对象的力，所有外力之和为合外力。
研究对象内部的相互作用力(内力)会改变系统内某一物体的动量，但不影响系统的总动量，因此不必分析内力。
如果在所选定的研究过程的不同阶段中物体的受力情况不同，则要分别计算它们的冲量，然后求它们的矢量和。
(3)规定正方向由于力、冲量、速度、动量都是矢量，在一维的情况下，列式前可以先规定一个正方向，与规定的正方向相同的矢量为正，反之为负。
(4)写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或各外力在各个阶段的冲量的矢量和)。
(5)根据动量定理列式求解。
3．应用动量定理解题的注意事项(1)动量定理的表达式是矢量式，列式时要注意各个量与规定的正方向之间的关系(即要注意各个量的正负)。
(2)动量定理中的冲量是合外力的冲量，而不是某一个力的冲量，它可以是合力的冲量，也可以是各力冲量的矢量和，还可以是外力在不同阶段的冲量的矢量和。
高考物理一轮核动力资源包：第13章-动量、近代物理初步第1单元动量守恒定律及其应用
合
频
提
考
与⑨
的矢量差(也是矢量)．
升
点
透 析
(2)表达式：Δp＝p′－p.
导 悟
(3)同一直线上动量的运算
菜单
新课标高考总复习·物理
第十三章 动量 近代物理初步
基
如果物体的动量始终保持在同一条直线上，在选定一
础 梳
个正方向之后，动量的运算就可以简化为代数运算．
理
自
主
预
习
题
1．系统：相互作用的两个或几个物体组成一个系统． 组
第十三章 动量 近代物理初步
4．(2013·福建卷，30(2))将静置在地面上 ，质量为
M(含燃料)的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地
基
础 梳
面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体．忽略喷气
理 过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得
自
主 预
的速度大小是(
)
习
m
M
M
m
题
A.M v0 B.m v0 C.M－m v0 D.M－m v0
演
2．内力：系统
物体之间的相互作
练 综
高 频
用力．
合 提
考 点
3．外力：系统
物体对系统 升
透 析
物体的作用力．
导
悟
菜单
新课标高考总复习·物理
第十三章 动量 近代物理初步
基
础 梳
1．内容：如果一个系统
理 自
，或者
主 预
，这个系统的总动量保持不变．
习
2．动量守恒定律的适用条件
题 组
(1)系统不受
或系统所受外力之
高三物理一轮复习 选考部分 第13章 动量 光电效应 核能 第1节 动量 动量守恒定律练考题 随堂自
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第1节动量动量守恒定律1．有一个质量为3m的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为v0、方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m，速度大小为v，方向水平向东，则另一块的速度是( ) 【导学号：96622221】A．3v0－v B．2v0－3vC．3v0－2v D．2v0＋vC 在最高点水平方向动量守恒，由动量守恒定律可知，3mv0＝2mv＋mv′,可得另一块的速度为v′＝3v0－2v，选C。
2．如图13。
1.12所示，木块A的右侧为光滑曲面，曲面下端极薄，其质量m A＝2.0 kg，原来静止在光滑的水平面上,质量m B＝2。
0 kg的小球B以v＝2 m/s的速度从右向左冲上木块A，则B球沿木块A的曲面向上运动中可上升的最大高度(设B球不能飞出去，g取10 m/s2）是（)图13.1。
12A．0.40 m B．0.20 mC．0.10 m D．0.50 mC A、B组成的系统在水平方向动量守恒，B球上升到最大高度时竖直速度为0，A、B两球具有相同的水平速度v′，以B的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得m B v＝（m A＋m B)v′，由机械能守恒定律得错误!m B v2＝错误!(m A＋m B)v′2＋m B gh解得h＝0.10 m，故选项C正确．3．某同学用如图13.113所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次,得到10个落点痕迹．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次，得到了如图13。
高三物理一轮复习 第十三章 动量 近代物理初步(选修35)
第十三章动量近代物理初步[备考指南]考点内容要求考点内容要求一、碰撞与动量守恒动量、动量定理、动量守恒定律及其应用Ⅱ四、天然放射现象核反应核能原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期Ⅰ放射性同位素Ⅰ弹性碰撞和非弹性碰撞Ⅰ核力、核反应方程Ⅰ二、光电效应波粒二象性光电效应Ⅰ结合能、质量亏损Ⅰ爱因斯坦光电效应方程Ⅰ裂变反应和聚变反应、裂变反应堆Ⅰ三、原子结构氢原子光谱氢原子光谱Ⅰ射线的危害和防护Ⅰ氢原子的能级结构、能级公式Ⅰ实验十六验证动量守恒定律把握考情找规律：高考对本章知识的考查主要以选择、计算为主，本专题的主要考点有碰撞模型、动量定理、动量守恒定律、经典物理理论、原子和原子核部分的最新科技成果。
明热点：以生活中的具体事例及经典物理学理论为命题背景，结合物理知识在生活中的应用及最新科技成果的命题趋势较强，2017年高考应予以高度关注。
第1节动量守恒定律及其应用(1)动量越大的物体，其速度越大。
(×) (2)物体的动量越大，其惯性也越大。
(×) (3)物体所受合力不变，则动量也不改变。
(×)(4)物体沿水平面运动时，重力不做功，其冲量为零。
(×) (5)物体所受合外力的冲量的方向与物体末动量的方向相同。
(×) (6)物体所受的合外力的冲量方向与物体动量变化的方向是一致的。
(√) (7)物体相互作用时动量守恒，但机械能不一定守恒。
(√)(8)若在光滑水平面上的两球相向运动，碰后均变为静止，则两球碰前的动量大小一定相同。
(√)要点一 动量定理的理解与应用1．动量、动能、动量变化量的比较动量 动能动量变化量定义物体的质量和速度的乘积物体由于运动而具有的能量物体末动量与初动量的矢量差定义式 p ＝mvE k ＝12mv 2Δp ＝p ′－p标矢性 矢量 标量 矢量 特点 状态量状态量过程量关联方程E k ＝p 22m ，E k ＝12pv ，p ＝2mE k ，p ＝2E kv联系 (1)都是相对量，与参考系的选取有关，通常选取地面为参考系(2)若物体的动能发生变化，则动量一定也发生变化；但动量发生变化时动能不一定发生变化2．应用动量定理解题的步骤 (1)明确研究对象和研究过程研究对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的系统，系统内各物体可以是保持相对静止的，也可以是相对运动的。
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第3节 核反应和核能
1．(多选)(2015·广东高考)科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能
量，核反应方程分别为：X＋Y→42He＋31H＋4.9 MeV和21H＋31H→42He＋X＋17.6 MeV，下列表述
正确的有( )
A．X是中子
B．Y的质子数是3，中子数是6
C．两个核反应都没有质量亏损
D．氘和氚的核反应是核聚变反应
AD 核反应方程遵守核电荷数守恒和质量数守恒，则由21H＋31H→42He＋X＋17.6 MeV知X
为10n，由X＋Y→42He＋31H＋4.9 MeV知Y为63Li，其中Y的质子数是3，中子数也是3，选项A
正确、选项B错误；两个核反应都释放出核能，故都有质量亏损，选项C错误；X＋Y→42He
＋31H＋4.9 MeV是原子核的人工转变，21H＋31H→42He＋10n＋17.6 MeV为轻核聚变，选项D正确．
2．(多选)(2017·襄阳模拟)下列说法正确的是( )
【导学号：96622230】
A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
B．用加热、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期
C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为该束光的波长太短
D．铀核(235 92U)衰变为铅核(207 82Pb)的过程中，要经过7次α衰变和4次β衰变
BD 太阳辐射的能量主要来自于太阳内部的核聚变，选项A错误；加热、加压或改变化
学状态均不影响元素的半衰期，选项B正确；一束光照射到金属上，不能发生光电效应，是
由于该光的频率小，即光的波长太长，选项C错误；根据质量数和电荷数守恒可知235 92U→207 82Pb
＋742He＋4 0－1e，选项D正确．
3．(2015·福建高考)下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是( )
A．γ射线是高速运动的电子流
B．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大
C．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变
D.210 83Bi的半衰期是5天，100克210 83Bi经过10天后还剩下50克
B β射线是高速电子流，而γ射线是一种电磁波，选项A错误；氢原子辐射光子后，
绕核运动的电子距核更近，动能增大，选项B正确；太阳辐射能量的主要来源是太阳内部轻
核的聚变，选项C错误；10天为两个半衰期，剩余的210 83Bi为100×12tτg＝100×122g＝25 g，
选项D错误．
4．(2016·全国甲卷)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.14 6C→14 7N＋0－1e
B.3215P→3216S＋ 0－1e
C.238 92U→234 90Th＋42He
D.14 7N＋42He→17 8O＋11H
E.235 92U＋10n→140 54Xe＋9438Sr＋210n
F.31H＋21H→42He＋10n
【解析】 α衰变是一种元素衰变成另一种元素过程中释放出α粒子的现象，选项C
为α衰变；β衰变为衰变过程中释放出β粒子的现象，选项A、B均为β衰变；重核裂
变是质量较大的核变成质量较小的核的过程，选项E是常见的一种裂变；聚变是两个较轻的
核聚合成质量较大的核的过程，选项F是典型的核聚变过程．
【答案】 C AB E F
5．某些建筑材料可产生放射性气体——氡，氡可以发生α或β衰变，如果人长期生
活在氡浓度过高的环境中，那么，氡经过人的呼吸道沉积在肺部，并放出大量的射线，从而
危害人体健康．原来静止的氡核(222 86Rn)发生一次α衰变生成新核钋(Po)，并放出一个能量
为E0＝0.09 MeV的光子．已知放出的α粒子动能为Eα＝5.55 MeV；忽略放出光子的动量，
但考虑其能量；1 u＝931.5 MeV/c2.
(1)写出衰变的核反应方程；
(2)衰变过程中总的质量亏损为多少？(保留三位有效数字)
【解析】 (1)衰变方程为：222 86Rn→218 84Po＋42He＋γ.
(2)忽略放出光子的动量，根据动量守恒定律，0＝pα＋pPo
即新核钋(Po)的动量与α粒子的动量大小相等，又Ek＝p22m，
可求出新核钋(Po)的动能为EPo＝4218Eα，
由题意，质量亏损对应的能量以光子的能量和新核、α粒子动能形式出现，衰变时释
放出的总能量为ΔE＝Eα＋EPo＋E0＝Δmc2
故衰变过程中总的质量亏损是
Δm＝0.006 16 u.
【答案】 (1)222 86Rn→218 84Po＋42He＋γ
(2)0.006 16 u