高届高级高三物理二轮复习课件配套练习专题五 第11讲Word文档下载推荐.docx

1、3.（2017全国卷17）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：HHHen.已知H的质量为2.013 6 u,He的质量为3.015 0 u,n的质量为1.008 7 u,1 u931 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【考点定位】 核聚变、核能计算解析根据质能方程,释放的核能Emc2,m2mHmHemn0.003 5 u,则E0.003 5931 MeV3.258 5 MeV3.3 MeV,故B正确,A、C、D错误.4.（201715）一静止的铀核放出一个粒子

2、衰变成钍核,衰变方程为UThHe,下列说法正确的是（）A.衰变后钍核的动能等于粒子的动能B.衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小C.铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间D.衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量【考点定位】 原子核衰变、动量守恒、半衰期、核能解析静止的铀核在衰变过程中,满足动量守恒的条件,根据动量守恒定律得pThp0,即钍核的动量和粒子的动量大小相等,方向相反,选项B正确;根据Ek可知,选项A错误;半衰期的定义是统计规律,对于一个粒子不适用,选项C错误;铀核在衰变过程中,伴随着一定的能量放出,即衰变过程中有一定的质量亏损,故衰变后粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀

3、核的质量,选项D错误.5.（多选）（201719）在光电效应实验中,分别用频率为a、b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Ua和Ub,光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb.h为普朗克常量.下列说法正确的是（）A.若ab,则一定有UaUbB.若ab,则一定有EkaEkbC.若UaUb,则一定有EkaEkbD.若ab,则一定有haEkahbEkb【考点定位】 光电效应、遏止电压答案BC解析由爱因斯坦光电效应方程得EkhW0,由动能定理得EkeU,若用a、b单色光照射同种金属时,逸出功W0相同.当ab时,一定有EkaEkb,UaUb,故选项A错误,B正确;若UaUb,则一定有E

4、kaEkb,故选项C正确;因逸出功相同,有W0 ha Eka hb Ekb,故选项D错误.分析近2年的高考试题,光电效应、氢原子能级跃迁、核反应方程等是高考重点.一般以选择题为主,难度不大,以考查对基础知识的掌握为主.考点1光电效应波粒二象性1.三个关系式（1）爱因斯坦光电效应方程：EkhW0（2）最大初动能与遏止电压：EkeUc（3）逸出功与极限频率：W0hc2.两个图象（1）光电流与电压的关系,如图1所示图1Im为饱和电流,由光照强度决定.Uc为遏止电压,对应光电子的最大初动能,由光的频率决定.（2）用图象表示光电效应方程,如图2所示图2极限频率：图线与轴的交点的横坐标c逸出功：图线与Ek

5、轴交点的纵坐标的绝对值W0普朗克常量：图线的斜率kh.3.处理光电效应问题的两条线索：光强和光的频率（1）光强大光子数目多发射光电子数多光电流大（2）光子频率高光子能量大产生光电子的最大初动能大（2018河南省新乡市第三次模拟）如图3甲所示,用频率为0的光照射某种金属发生光电效应,测出光电流i随电压U的变化图象如图乙所示,已知普朗克常量为h,电子电荷量为e.下列说法中正确的是（）图3A.入射光越强,光电子的能量越高B.光电子的最大初动能为h0C.该金属的逸出功为h0eUcD.用频率为的光照射该金属时不可能发生光电效应答案C解析根据光电效应的规律可知,入射光的频率越大,则逸出光电子的能量越大,与

6、光强无关,选项A错误;根据光电效应的规律,光电子的最大初动能为Ekmh0W逸出功,选项B错误;由题图乙可知EkmeUc,则该金属的逸出功为h0eUc,选项C正确;频率为的光的能量为heUc,当大于等于金属的逸出功（h0eUc）时,同样可发生光电效应,选项D错误.山西省孝义市第一次模拟）从1907年起,美国物理学家密立根就开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量.他通过如图4甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压Uc与入射光频率,作出图乙所示的Uc的图象,由此算出普朗克常量h,并与普朗克根据黑体辐射测出的h相比较,以检验爱因斯坦方程的正确性.已知电子的电荷量e,则下列普朗克常量h的表达式正确

7、的是（）图4A.h B.hC.h D.h答案A解析根据爱因斯坦光电效应方程：EkhW0.根据动能定理有eUcEk,得Uc,所以图象的斜率k,得：h,故A项正确.陕西省宝鸡市第一次质检）分别用a、b、c三种颜色的光照射某金属板,当用b光照射时,发现从金属表面有光电子逸出,已知三种光的波长关系是abn）.（3）轨道假设：氢原子rnn2r1（n为量子数）.2.解决氢原子能级跃迁问题的四点技巧（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的绝对值.（3）一群氢原子处于量子数为n的激发态时,可能辐射光子的种类NC.（4）计算能级能

8、量时应注意：因一般取无穷远处为零电势参考面,故各个能级的能量值均为负值.辽宁省葫芦岛市一模）如图7所示,氢原子在不同能级间发生的a、b、c三种跃迁时,释放光子的频率分别是a、b、c,下列关系式正确的是（）图7A.bac B.aC.b D.c解析因为EmEnh,知EbEaEc,即hbhahc,解得bac,故选A.4.（2018湖北省4月调研）在氢原子光谱中,电子从较高能级跃迁到n3能级发出的谱线属于帕邢系.若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有两条属于帕邢系,则这群氢原子自发跃迁时最多发出不同频率的谱线的条数为（）A.3 B.6C.10 D.15解析氢原子光谱中只有两条帕邢系,即是从n5、n4能

9、级跃迁到n3能级,故电子的较高能级应该是在n5的能级上,故这群氢原子自发跃迁时最多能发出C10条不同频率的谱线,故选C.（多选）（2018山西省三区八校二模）已知能使某种金属发生光电效应的光子的最小频率为0.一群氢原子处于量子数n4的激发态,这些氢原子能够自发地跃迁到较低的能量状态,并向外辐射多种频率的光,且氢原子从量子数n3的激发态跃迁到量子数n2的能量状态时向外辐射频率为0的光子.下列说法正确的是（）A.这些氢原子向外辐射的光子频率有6种B.当照射光的频率大于0时,若增大,则逸出功增大C.当用频率为20的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为h0D.当照射光的频率大于0时,若光强

10、增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍答案AC解析根据C6知,这些氢原子向外辐射的光子频率有6种,故A正确.金属的逸出功与入射光的频率无关,由金属本身性质决定,故B错误.该金属发生光电效应的光子的最小频率为0,则逸出功为h0,用频率为20的单色光照射该金属时,根据光电效应方程得,所产生的光电子的最大初动能Ekmh20h0h0,故C正确.光电子的最大初动能与光强无关,故D错误.5.（2018广东省七校联合体第三次联考）在某种条件下,铬原子的n2能级上的电子跃迁到n1能级上时释放的能量转交给n4能级上的电子,使之脱离原子,这一现象叫做俄歇效应,以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子.已知铬原子的

11、能级公式可简化表示为En,式中n1,2,3表示不同的能级,A是正的已知常数.上述俄歇电子的动能是（）A.A B.A C.A D.A解析由题意可知n1能级能量为：E1A,n2能级能量为：E2,从n2能级跃迁到n1能级释放的能量为：EE2E1,n4能级能量为：E4,电离需要的能量为：E0E4,所以从n4能级电离后的动能为：EkEE,故A、B、D错误,C正确.6.如图8所示为氢原子的能级分布图,已知可见光光子的能量在1.62 eV3.11 eV范围内,由图可知（）图8A.基态氢原子吸收能量为10.3 eV的光子能从n1能级跃迁到n2能级B.基态氢原子的电离能为13.6 eVC.一群处于n5能级的氢原

12、子向低能级跃迁时,可辐射6种不同频率的光子D.氢原子从n4能级跃迁到n3能级,辐射的光子是可见光光子解析根据玻尔理论可知,氢原子能级跃迁时,吸收的光子能量必须严格等于能级差,A项错误;基态氢原子电离时的电离能为13.6 eV,B项正确;一群处于n5能级的氢原子向低能级跃迁时,可辐射C10种不同频率的光子,C项错误;氢原子从n4能级跃迁到n3能级,辐射的光子的能量为0.85 eV（1.51 eV）0.66 eV,能量比可见光光子的能量小,不可能是可见光光子,D项错误.考点3核反应与核能1.核反应方程的书写要求（1）核反应过程一般不可逆,所以核反应方程中用“”表示方向而不能用等号代替.（2）核反应

13、方程遵循质量数、电荷数守恒,但核反应前后的总质量会发生变化.（3）核反应的生成物一定要以实验为基础,不能只依据两个守恒规律而凭空杜撰出生成物.2.原子核的衰变（1）衰变的实质：衰变为2H2nHe,即放出射线;衰变为nHe,即放出射线,在衰变或衰变过程中放出射线.（2）衰变的快慢由原子核内部因素决定,与原子所处的物理、化学状态无关;半衰期是统计规律,对个别、少数原子无意义.安徽省池州市上学期期末）有关核反应方程,下列说法正确的是（）A.UThHe属于衰变B.NHeOH是衰变C.核反应方程PoXHe中的y206,X的中子个数为128D.铀核裂变的核反应方程为UBaKr2n解析衰变是重核自发的放出粒

14、子的天然放射现象,其中粒子是He,故A正确;NHeOH是发现质子的原子核人工转变,故B错误;根据质量数守恒：y2104206,X的中子个数为20682124,故C错误;铀核裂变属于重核裂变,不能自发进行,铀核裂变的核反应方程为UnBaKr3n,故D错误.广东省汕头市第二次模拟）如图9,静止的U核发生衰变后生成反冲Th核,两个产物都在垂直于它们的速度方向的匀强磁场中做匀速圆周运动,下列说法正确的是（）图9A.衰变方程可表示为UThHeB.Th核和粒子的圆周轨道半径之比为145C.Th核和粒子的动能之比为145D.Th核和粒子在匀强磁场中旋转的方向相反答案AB解析已知粒子为He,则由电荷数守恒及质

15、量数守恒可知,衰变方程为：UThHe,故A正确;Th核和粒子都带正电荷,所以,在题图匀强磁场中都是逆时针旋转,故D错误;由动量守恒可得衰变后,所以,Th核和粒子的动能之比2,故C错误;粒子在匀强磁场中运动,洛伦兹力提供向心力,所以有Bvq,则R;所以Th核和粒子的圆周轨道半径之比,故B正确.吉林省长春八中模拟）2015年诺贝尔物理学奖授予一名日本科学家和一名加拿大科学家,以表彰他们发现并证明了中微子（e）振荡现象,揭示出中微子无论多小都具有质量,这是粒子物理学历史性的发现.已知中微子可以将一个氯核转变为一个氩核,其核反应方程式为eClArB.上述核反应中B粒子为_.已知Cl核的质量为36.95

16、6 58 u,Ar核的质量为36.956 91 u,B粒子的质量为0.000 55 u,1 u质量对应的能量为931.5 MeV.根据以上数据,可以判断参与上述反应的中微子的最小能量为_ MeV（结果保留两位有效数字）.答案电子或e0.82解析根据质量数与电荷数守恒,核反应方程式为eClAre.式中B为e;反应过程需要能量为：Emc2（36.956 91 u0.000 55 u36.956 58 u）c2,根据1 u质量对应的能量为931.5 MeV,E0.82 MeV,所以中微子的最小能量为0.82 MeV.7.（多选）（2018云南省统一检测）原子核的比结合能随质量数的变化图象如图10所示

17、,根据该曲线,下列判断正确的是（）图10A.中等质量核的比结合能大,这些核较稳定B.H核比Li核更稳定C.U核裂变成两个中等质量的核时释放能量D.Kr核的比结合能比U核的小解析由题图可知,中等质量的原子核的比结合能大,所以中等质量的原子核稳定,故A正确;由题图可知H核离中等质量的原子核更远,故H核比Li核更不稳定,故B错误;重核裂变成中等质量的核,有质量亏损,释放能量,故C正确;由题图可知,Kr核的比结合能比U核的大,故D错误.8.（2018河北省定州中学承智班月考）一个不稳定的原子核质量为M,处于静止状态.放出一个质量为m的粒子后反冲.已知放出的粒子的动能为E0,则原子核反冲的动能为（）A.

18、E0 B.E0C.E0 D.E0解析放出质量为m的粒子后,剩余质量为Mm,该过程动量守恒,有：mv0（Mm）v放出的粒子的动能为：E0mv原子核反冲的动能：Ek（Mm）v2联立得：EkE0,故A、B、D错误,C正确.9.（2018陕西省宝鸡市一模）放射性同位素钍Th经一系列、衰变后生成氡Rn,以下说法正确的是（）A.每经过一次衰变原子核的质量数会减少2个B.每经过一次衰变原子核的质子数会增加1个C.放射性元素钍Th的原子核比氡Rn原子核的中子数少4个D.钍Th衰变成氡Rn一共经过2次衰变和3次衰变解析经过一次衰变,电荷数少2,质量数少4,故A错误.经过一次衰变,电荷数多1,质量数不变,质子数等

19、于电荷数,则质子数增加1个,故B正确.元素钍Th的原子核的质量数为232,质子数为90,则中子数为142,氡Rn原子核的质量数为220,质子数为86,则中子数为134,可知放射性元素钍Th的原子核比氡Rn原子核的中子数多8个,故C错误.钍Th衰变成氡Rn,可知质量数少12,电荷数少4,因为经过一次衰变,电荷数少2,质量数少4,经过一次衰变,电荷数多1,质量数不变,可知经过3次衰变,2次衰变,故D错误.广东省深圳市第一次调研）下列说法正确的是（）A.在光电效应实验中,只要入射光足够强,时间足够长,金属表面就会逸出光电子B.在光电效应的实验中,饱和光电流大小取决于入射光的频率,频率越大,饱和光电流

20、越大C.根据玻尔的原子理论,氢原子从n5的激发态跃迁到n2的激发态时,原子能量减小,电势能增加D.根据玻尔的原子理论,大量处于基态的氢原子吸收波长为0的光子后,如果辐射出3种频率的光子,则其中波长最小的为0答案D解析在光电效应实验中,只要入射光频率足够大,金属表面就会逸出光电子,与入射光的强度及光照时间无关,选项A错误;在光电效应的实验中,饱和光电流大小取决于入射光的强度,光强越大,饱和光电流越大,选项B错误;根据玻尔的原子理论,氢原子从n5的激发态跃迁到n2的激发态时,原子能量减小,电子的动能变大,原子的电势能减小,选项C错误;根据玻尔的原子理论,大量处于基态的氢原子吸收波长为0的光子后,如

21、果辐射出3种频率的光子,则其中波长最小的为0,选项D正确.湖南省益阳市4月调研）关于下列物理史实与物理现象,说法正确的是（）A.光电效应现象由德国物理学家赫兹发现,爱因斯坦对其做出了正确的解释B.只有入射光的频率低于截止频率,才会发生光电效应C.根据爱因斯坦的光电效应方程可知,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D.光电效应现象证明光是一种波解析1887年德国物理学家赫兹发现了光电效应现象,爱因斯坦对光电效应的实验规律做出了正确的解释,故A正确;每种金属都有一个截止频率,只有入射光的频率不低于截止频率,才会发生光电效应,故B错误;爱因斯坦的光电效应方程EkhW0,光电子的最大初动能与入射光的

22、频率不成正比,故C错误;光电效应现象证明光具有粒子性,故D错误.广西南宁市3月适应测试）下列说法正确的是（）A.光电效应现象表明,光具有波动性B.粒子散射实验表明,原子中有一个很小的核C.氢原子从高能级向低能级跃迁时,可以放出任意频率的光子D.一个质子和一个中子结合成氘核,氘核的质量等于质子与中子的质量和解析光电效应现象表明,光具有粒子性,A项错误;粒子散射实验表明,在原子的中心有一个很小的核,原子所有的正电荷和几乎所有的质量集中在原子核上,B项正确;氢原子从高能级向低能级跃迁时,只能发出一些特定频率的光子,C项错误;一个质子和一个中子结合成氘核,会发生质量亏损,氘核的质量不等于质子与中子的质

23、量和,D项错误.山西省晋中市适应性调研）下列说法中正确的是（）A.碘131（即I）核不稳定,会发生衰变,其半衰期为8天,经过8天后,30个放射性碘131衰变的个数一定是15个B.用某种单色光照射容器中大量处于n2能级的氢原子,氢原子吸收这种光子后,能发出波长分别为1、2、3的三种光子（123）,则照射光光子的波长为1C.射线、射线、射线本质上都是电磁波,且射线的波长最短D.当某种单色光照射某金属表面时,能产生光电效应,则入射光的波长越大,产生的光电效应的最大初动能越大解析半衰期是对大量原子核的一个统计规律,对少数粒子不适用,故A错误;处于激发态的氢原子并不稳定,能够自发向低能级跃迁并发射光子,氢原子只发出三种不同频率的光子,知氢原子处于n3能级.所以某种单色光照射容器中大量处于n2能级的氢原子,跃迁到氢原子处于n3能级.氢原子吸收这种光子后,能发出波长分别为1、2、3的三种光子（123）,根据光子频率得光子波长越小,频率越大.显然从n3直接跃迁到n2