2016年高考物理备考优生百日闯关系列专题15原子物理(含解析)资料

取夺市安慰阳光实验学校【步步高】（全国通用）2016版高考物理考前三个月第1部分专题15 动量原子物理试题1．(2015·新课标全国Ⅰ·35)(1)在某次光电效应实验中，得到的遏止电压U c与入射光的频率ν的关系如图1所示．若该直线的斜率和截距分别为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________．图1(2)如图2所示，在足够长的光滑水平面上，物体A、B、C位于同一直线上，A 位于B、C之间．A的质量为m，B、C的质量都为M，三者均处于静止状态．现使A以某一速度向右运动，求m和M之间应满足什么条件，才能使A只与B、C各发生一次碰撞．设物体间的碰撞都是弹性的．图22．(2015·山东理综·39)(1)14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约5700年．已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减小．现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一．下列说法正确的是________．(双选，填正确答案标号)a．该古木的年代距今约5 700年b．12C、13C、14C具有相同的中子数c．14C衰变为14N的过程中放出β射线d．增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变(2)如图3所示，三个质量相同的滑块A、B、C，间隔相等地静置于同一水平直轨道上．现给滑块A向右的初速度v0，一段时间后A与B发生碰撞，碰后A、B分别以18v0、34v0的速度向右运动，B再与C发生碰撞，碰后B、C粘在一起向右运动．滑块A、B与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值．两次碰撞时间均极短．求B、C碰后瞬间共同速度的大小．图33．(2015·海南单科·17)(1)氢原子基态的能量为E1＝－13.6 eV.大量氢原子处于某一激发态．由这些氢原子可能发出的所有的光子中，频率最大的光子能量为－0.96E1，频率最小的光子的能量为________eV(保留2位有效数字)，这些光子可具有________种不同的频率．(2)运动的原子核A Z X放出α粒子后变成静止的原子核Y.已知X、Y和α粒子的质量分别是M、m1和m2，真空中的光速为c，α粒子的速度远小于光速．求反应后与反应前的总动能之差以及α粒子的动能．本专题考查的重点和热点有：①动量守恒定律及其应用；②原子的能级跃迁；③原子核的衰变规律；④核反应方程的书写；⑤质量亏损和核能的计算；⑥原子物理部分的物理学史和α、β、γ三种射线的特点及应用等．应考策略：本专题涉及的知识点多，而且多是科技前沿的知识，题目新颖，但难度不大，因此应加强对基本概念和规律的理解，抓住动量守恒定律和核反应两条主线，强化典型题目的训练，提高分析综合题目的能力．考题一光电效应与光子说1．(2015·二模)用频率均为ν但强度不同的甲、乙两束光做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图4所示，由图可知，______(选填“甲”或“乙”)光的强度大，已知普朗克常量为h，被照射金属的逸出功为W0，则光电子的最大初动能为________．图42．(2015·广州二模)如图5所示是光控继电器的示意图，K是光电管的阴极．下列说法正确的是( )图5A．图中a端应是电源的正极B．只要有光照射K，衔铁就被电磁铁吸引C．只要照射K的光强度足够大，衔铁就被电磁铁吸引D．只有照射K的光频率足够大，衔铁才被电磁铁吸引3．(2015·益阳四月调研)用光照射某种金属时，从该金属逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线如图6所示，由图可知________(填正确答案标号)．图6A．该金属的极限频率4.2×1014 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 eVE．光电子的最大初动能随入射光频率增大而增大4．(2015·新余二模)下列说法中正确的是( )A．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大B．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，但原子的能量增大C．电子云说明电子并非在一个特定的圆轨道上运动D．“探究碰撞中的不变量”的实验中得到的结论是碰撞前后两个物体mv的矢量和保持不变E．在光照条件不变的情况下，对发射出来的光电子加上正向电压对光电子加速，所加电压不断增大，光电流也不断增大1．光电效应的规律(1)任何一种金属，都有一种极限频率，只有当入射光的频率大于或等于极限频率时才会产生光电效应．(2)光电子的最大初动能跟入射光的强度无关，只随入射光的频率的增大而增大．(3)从光开始照射到释放出光电子，整个过程所需时间小于10－9 s.(4)产生光电效应时，单位时间内逸出的电子数与光的强度有关，光的强度越大，单位时间内逸出的电子数越多．2．解决光电效应类问题应注意的三个方面(1)决定光电子初动能大小的是入射光的频率，决定光电流大小的是入射光光强的大小．(2)由光电效应发射出的光电子由一极到达另一极，是电路中产生光电流的条件．(3)明确加在光电管两极间的电压对光电子起到了加速作用还是减速作用．考题二氢原子光谱与能级5．(2015·长沙4月模拟)以下关于玻尔原子理论的说法正确的是( ) A．电子绕原子核做圆周运动的轨道半径不是任意的B．电子在绕原子核做圆周运动时，稳定地产生电磁辐射C．电子从量子数为2的能级跃迁到量子数为3的能级时要辐射光子D．不同频率的光照射处于基态的氢原子时，只有某些频率的光可以被氢原子吸收E．氢原子光谱有很多不同的亮线，说明氢原子能发出很多不同频率的光，但它的光谱不是连续谱6．(2015·长春二调)在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到n＝2能级发出的谱线属于巴耳末系．若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有两条属于巴耳末系，则这群氢原子自发跃迁时最多可能发出多少条不同频率的谱线( ) A．2 B．5C．4 D．67．(2015·菏泽二模)如图7为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34 eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是( )图7A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应B．一群处于n＝3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出3种不同频率的光C．一群处于n＝3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75 eVD．用能量为10.3 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态8．(2015·淮安三调)1995年科学家“制成”了反氢原子，它是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成．反质子和质子有相同的质量，带有等量异种电荷．反氢原子和氢原子有相同的能级分布，氢原子能级如图8所示．图8(1)下列说法中正确的是________．A．反氢原子光谱与氢原子光谱不相同B．基态反氢原子的电离能是13.6 eVC．基态反氢原子能吸收11 eV的光子发生跃迁D．在反氢原子谱线中，从n＝2能级跃迁到基态辐射光子的波长最长(2)反氢原子只要与周围环境中的氢原子相遇就会湮灭，因此实验室中造出的反氢原子稍纵即逝．已知氢原子质量为m，光在真空中传播速度c，一对静止的氢原子和反氢原子湮灭时辐射光子，则辐射的总能量E＝________，此过程________守恒．(3)一群氢原子受激发后处于n＝3能级，当它们向低能级跃迁时，辐射的光照射光电管阴极K，发生光电效应，测得遏止电压U c＝9.8 V．求：①逸出光电子的最大初动能E k；②阴极K的逸出功W.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能量的绝对值． (3)一群原子和一个原子不同，一群原子的核外电子向基态跃迁时发射光子的种类N ＝C 2n ＝n n －12.(4)计算能级能量时应注意：因一般取无穷远处为零电势参考面，故各能级的能量值均为负值；能量单位1 eV ＝1.6×10－19J.考题三 核反应与核能9．(2015·天津二模)下列核反应方程中属于“两弹一星”的核反应方程式和反应种类是( )A.147N ＋42He→178O ＋11H 裂变B.23592U ＋10n→9038Sr ＋13654Xe ＋1010n 裂变 C.23892U→23490Th ＋42He 衰变 D.21H ＋31H→42He ＋10n 聚变10．(2015·河北衡水中学五调)已知氘核的比结合能是1.09 MeV ，氚核的比结合能是2.78 MeV ，氦核的比结合能是7.03 MeV.在某次核反应中，1个氘核和1个氚核结合生成1个氦核，则下列说法中正确的是( ) A ．这是一个裂变反应B ．核反应方程式为21H ＋31H→42He ＋10n C ．核反应过程中释放的核能是17.6 MeV D ．目前核电站都采用上述核反应发电 E ．该核反应会有质量亏损11．(2015·全国大联考二)自然界中有的放射性元素半衰期很短，很难被发现，放射性元素镎237(23793Np)就是用人工的方法发现．镎237是不稳定的，它经过一系列α衰变、β衰变后变成铋209(20983Bi)，这些衰变是( ) A ．7次α衰变 B ．4次α衰变 C ．5次β衰变D ．4次β衰变12．(2015·汕头二模)恒星内部发生着各种热核反应，其中“氦燃烧”的核反应方程为：42He ＋X→84Be ＋γ，其中X 表示某种粒子，84Be 是不稳定的粒子，其半衰期为T ，则下列说法正确的是( ) A ．X 粒子是42HeB.84Be 的衰变需要外部作用激发才能发生 C ．经过3个T ，剩下的84Be 占开始时的18D ．“氦燃烧”的核反应是裂变反应 核反应方程及核能的计算 (1)掌握核反应方程中的守恒． ①质量数守恒； ②电荷数守恒． (2)核能的计算方法．①根据爱因斯坦质能方程，用核反应的质量亏损的千克数乘以真空中光速c 的平方，即ΔE ＝Δmc 2(J)．②根据1原子质量单位(u)相当于931.5兆电子伏(MeV)的能量，用核反应的质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV ，即ΔE ＝Δm ×931.5(MeV)． ③如果核反应时释放的核能是以动能形式呈现，则核反应过程中系统动能的增量即为释放的核能．考题四动量和能量的综合应用13．(2015·南昌二模)如图9所示，质量M＝3.5 kg的小车静止于足够长的光滑水平面上靠近桌子处，其上表面与水平桌面相平，小车长L＝1.2 m，其左端放有一质量为0.5 kg的滑块Q.水平放置的轻弹簧左端固定，质量为1 kg 的小物块P置于桌面上的A点并与弹簧的右端接触．此时弹簧处于原长，现用水平向左的推力将P缓慢推至B点(弹簧仍在弹性限度内)时，推力做的功为W F＝6 J，撤去推力后，P沿桌面滑到小车上并与Q相碰，最后Q停在小车的右端，P停在距小车左端0.5 m处．已知A、B间距L1＝5 cm，A点离桌子边缘C 点的距离L2＝90 cm，P与桌面间动摩擦因数μ1＝0.4，P、Q与小车表面间动摩擦因数μ2＝0.1.(g＝10 m/s2)求：图9(1)P到达C点时的速度大小v C.(2)P 与Q 碰撞后瞬间Q 的速度大小．14.(2015·洛阳二次统考)如图10所示，在光滑的水平面上放置一个质量为2m 的木板B ，B 的左端放置一个质量为m 的物块A ，已知A 、B 之间的动摩擦因数为μ，现有质量为m 的小球以水平速度v 0飞来与物块A 碰撞后立即粘住，在整个运动过程中物块A 始终未滑离木板B ，且物块A 可视为质点，求： 图10(1)物块A 相对B 静止后的速度大小； (2)木板B 至少多长．15．(2015·江西八所重点中学4月联考)如图11所示，木板A 和有14光滑圆弧面的滑块B 静止在光滑水平面上，A 的上表面与圆弧的最低点相切，A 的左端有一可视为质点的小铁块C .现突然给C 水平向右的初速度，C 经过A 的右端时速度变为初速度的一半，之后滑到B 上并刚好能到达圆弧的最高点，圆弧的半径为R .若A 、B 、C 的质量均为m ，重力加速度为g .求C 的初速度． 图111．对于碰撞、反冲类问题，应用动量守恒定律求解，对于相互作用的两物体，若明确两物体相对滑动的距离，应考虑选用能量守恒(功能关系)建立方程．其中要注意：应用动量定理、动能定理、动量守恒定律等规律解题时，物体的位移和速度都要相对于同一个参考系．一般都统一以地面为参考系．2．动量和能量的综合问题往往涉及的物体多、过程多、题目综合性强，解题时要认真分析物体间相互作用的过程，将过程合理分段，明确在每一个子过程中哪些物体组成的系统动量守恒，哪些物体组成的系统机械能守恒，然后针对不同的过程和系统选择动量守恒定律或机械能守恒定律或能量守恒定律列方程求解． 专题综合练1．(2015·广东理综·18)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6C ．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2．(2015·江苏单科·12C)(1)波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有________．A ．光电效应现象揭示了光的粒子性B ．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C ．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D ．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等(2)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，23592U 是核电站常用的核燃料.23592U 受一个中子轰击后裂变成14456Ba 和8936Kr 两部分，并产生________个中子．要使链式反应发生，裂变物质的体积要________(选填“大于”或“小于”)它的临界体积．(3)取质子的质量m p ＝1.672 6×10－27kg ，中子的质量m n ＝1.674 9×10－27kg ，α粒子的质量m α＝6.646 7×10－27kg ，光速c ＝3.0×108m/s.请计算α粒子的结合能．(计算结果保留两位有效数字)3．(2015·广东六校联考)用绿光照射一光电管，能产生光电效应．现在用如图12所示的电路测遏止电压，则( )图12A．改用红光照射，遏止电压会增大B．改用紫光照射，遏止电压会增大C．延长绿光照射时间，遏止电压会增大D．增加绿光照射强度，遏止电压不变4．(2015·河南二模)(1)一个原子核235 92U在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为235 92U＋10n→X＋9438Sr＋210n，则下列叙述正确的是( ) A．X原子核中含有140个核子B．X原子核中含有86个中子C．因为裂变时释放能量，所以裂变后粒子的总质量数增加D．因为裂变时释放能量，所以裂变后粒子的总质量数减少E．因为裂变时释放能量，所以裂变后粒子的总质量减少(2)如图13所示，A、B是静止在光滑水平地面上相同的两块长木板，长度均为L＝0.75 m，A的左端和B的右端接触，两板的质量均为M＝2.0 kg.C是一质量为m＝1.0 kg的小物块，现给它一初速度v0＝2.0 m/s，使它从B板的左端开始向右滑动．已知C与A、B之间的动摩擦因数均为μ＝0.20，最终C与A保持相对静止．取重力加速度g＝10 m/s2，求木板A、B最终的速度大小分别是多少？图135．(2015·大连二模)(1)下列说法正确的是________．(填正确答案标号) A．一入射光照射到某金属表面上能发生光电效应，若仅使入射光的强度减弱，那么从金属表面逸出的光电子的最大初动能将变小B．大量光子产生的效果显示出波动性，个别光子产生的效果显示出粒子性C．电子的发现说明原子是可分的，天然放射性现象的发现揭示原子核有复杂的结构D．放射性同位素Th经α、β衰变会生成Rn，其衰变方程为232 90Th→220 86Rn＋xα＋yβ，其中x＝3，y＝1E．原子核的半衰期是由原子核内部自身因素决定的，与其所处的化学状态和外部条件无关(2)如图14所示，光滑水平面左侧有一竖直墙面，墙面上固定弹簧2，水平面上有物体A，其右侧连接弹簧 1，现有另一物体B以速度v0＝10 m/s向左运动压缩弹簧1，当弹簧1被压缩到最短时(此时A未与弹簧2接触)锁定弹簧1，A、B一起向左运动压缩弹簧2，当弹簧2被压缩到最短时，锁定弹簧2.经过一段时间后解除弹簧1的锁定，求物块B离开弹簧1后的速度．(已知弹簧均为轻质弹簧且水平，且A、B质量相同)图146.(2015·银川二模)(1)下列说法正确的是( )A.232 90Th经过6次α衰变和4次β衰变后，成为稳定的原子核208 82PbB．发现中子的核反应方程为94Be＋42He→12 6C＋10nC．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强D．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子能量减小E．紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的个数增多图15(2)如图15所示，在光滑的水平面上，有一质量为M＝3 kg的薄板和质量m＝1 kg的物块．现给薄板和物块相同的初速度v＝4 m/s朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，求：①当薄板的速度为2.4 m/s时，物块的速度大小和方向．②薄板和物块最终停止相对运动时，因摩擦而产生的热量．7．(2015·新课标全国Ⅱ·35)(1)实物粒子和光都具有波粒二象性．下列事实中突出体现波动性的是________．(填正确答案标号)A．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构E．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关(2)两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动，并发生碰撞；碰撞后两者粘在一起运动；经过一段时间后，从光滑路段进入粗糙路段．两者的位置x随时间t 变化的图象如图16所示．求：图16①滑块a、b的质量之比；②整个运动过程中，两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比．8．(2015·江西红色六校二联考)(1)以下有关近代物理内容的若干叙述，正确的是( )A．紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B．有10个某放射性元素的原子核，有5个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期C．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，会辐射一定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动能增大D．天然放射现象说明原子核内部是有结构的E．重核的裂变和轻核的聚变过程都有质量亏损，都向外界放出核能(2)如图17所示，光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C，质量分别为m A＝m C ＝2m，m B＝m，A、B用细绳连接，中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与滑块不拴接)．开始时A、B以共同速度v0运动，C静止，某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同．求B与C碰撞前B的速度．图179．(2015·湖北八校质检)(1)下列说法中正确的是( )A．卢瑟福提出原子的核式结构模型建立的基础是α粒子的散射实验B．发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子核具有复杂的结构C．在用气垫导轨和光电门传感器做验证动量守恒定律的实验中，在两滑块相碰的端面上装不装上弹性碰撞架，不会影响动量是否守恒D．原子核内的某一核子与其他核子间都有核力作用E．氢原子的核外电子，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，放出光子，电子动能增加，原子的电势能增加图18(2)如图18所示，一辆质量为M＝3 kg的平板小车A停靠在竖直光滑墙壁处，地面水平且光滑，一质量为m＝1 kg的小铁块B(可视为质点)放在平板小车A 最右端，平板小车A上表面水平且与小铁块B之间的动摩擦因数μ＝0.5，平板小车A的长度L＝0.9 m．现给小铁块B一个v0＝5 m/s的初速度使之向左运动，与竖直墙壁发生弹性碰撞后向右运动，求小铁块B在平板小车A上运动的整个过程中系统损失的机械能(g＝10 m/s2)．10．(1)下列说法正确的是( )A．电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性B．235U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短C．原子核内部某个质子转变为中子时，放出β射线D．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强E．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增加，电势能减小(2)如图19所示，质量为m的小物块以水平速度v0滑上原来静止在光滑水平面上质量为M的小车上，物块与小车间的动摩擦因数为μ，小车足够长．求：图19①小物块相对小车静止时的速度；②从小物块滑上小车到相对小车静止时，物块相对小车滑行的距离．答案精析专题15 动量原子物理真题示例1．(1)ek－eb(2)(5－2)M≤m＜M解析(1)光电效应中，入射光子能量hν，克服逸出功W0后多余的能量转换为电子动能，反向遏止电压eU c＝hν－W0，整理得U c＝heν－W0e，斜率即he＝k，所以普朗克常量h＝ek，截距为b，即eb＝－W0，所以逸出功W0＝－eb.(2)设A运动的初速度为v0，A向右运动与C发生碰撞，由动量守恒定律得mv0＝mv1＋Mv2由机械能守恒定律得12mv20＝12mv21＋12Mv22可得v1＝m－Mm＋Mv0，v2＝2mm＋Mv0要使得A与B能发生碰撞，需要满足v1＜0，即m＜MA反向向左运动与B发生碰撞过程，有mv1＝mv3＋Mv412mv 21＝12mv 23＋12Mv 24 整理可得v 3＝m －M m ＋M v 1，v 4＝2mm ＋M v 1由于m ＜M ，所以A 还会向右运动，根据要求不发生第二次碰撞，需要满足v 3≤v 2 即2m m ＋M v 0≥M －m m ＋M v 1＝(m －M m ＋M )2v 0 整理可得m 2＋4Mm ≥M 2解方程可得m ≥(5－2)M 另一解m ≤－(5＋2)M (舍去)所以使A 只与B 、C 各发生一次碰撞，须满足 (5－2)M ≤m ＜M . 2．(1)ac (2)2116v 0解析 (1)因古木样品中14C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一，则可知经过的时间为一个半衰期，即该古木的年代距今约为5 700年，选项a 正确；12C 、13C 、14C 具有相同的质子数，由于质量数不同，故中子数不同，选项b 错误；根据核反应方程可知，14C 衰变为14N 的过程中放出电子，即发出β射线，选项c 正确；外界环境不影响放射性元素的半衰期，选项d 错误．(2)设滑块质量为m ，A 与B 碰撞前A 的速度为v A ，由题意知，碰后A 的速度v A ′＝18v 0，B 的速度v B ＝34v 0，由动量守恒定律得mv A ＝mv A ′＋mv B ①设碰撞前A 克服轨道阻力所做的功为W A ，由功能关系得W A ＝12mv 20－12mv 2A ②设B 与C 碰撞前B 的速度为v B ′，B 克服轨道阻力所做的功为W B ，由功能关系得W B ＝12mv 2B －12mv B ′2③据题意可知W A ＝W B ④设B 、C 碰后瞬间共同速度的大小为v ，由动量守恒定律得mv B ′＝2mv ⑤ 联立①②③④⑤式，代入数据得v ＝2116v 0. 3．(1)0.31 10 (2)(M －m 1－m 2)c 2MM －m 2(M －m 1－m 2)c 2解析 (1)频率最大的光子能量为－0.96E 1，即E n －E 1＝－0.96E 1，则E n ＝E 1－0.96E 1＝(－13.6 eV)－0.96×(－13.6 eV)≈－0.54 eV ，即n ＝5，从n ＝5能级开始跃迁，这些光子具有的频率数N ＝5×5－12＝10(种)．频率最小的光子是从n ＝5能级跃迁到n ＝4能级，其能量为E min ＝－0.54 eV －(－0.85 eV)＝0.31 eV.(2)反应后由于存在质量亏损，所以反应前、后总动能之差等于质量亏损而释放出的能量，根据爱因斯坦质能方程可得12m 2v 2α－12Mv 2X ＝(M －m 1－m 2)c 2①反应过程中三个粒子组成的系统动量守恒，故有Mv X ＝m 2v α②联立①②可得12m 2v 2α＝M M －m 2(M －m 1－m 2)c 2.考题一光电效应与光子说1．甲hν－W0解析根据光的强度与电流成正比，由图就可知道：甲光的强度大；由爱因斯坦的光电效应方程可得：hν＝E m＋W0→E m＝hν－W0.2．AD [电路中要产生电流，则a端接电源的正极，使逸出的光电子在光电管中加速，放大器的作用是将光电管中产生的电流放大后，使铁芯磁化，将衔铁吸住，故A正确．根据光电效应产生的条件可知，只有照射K的光频率足够大，才能产生光电效应，产生光电效应时，衔铁才被电磁铁吸引，故B错误，D正确；根据光电效应方程知，能否发生光电效应与入射光的强度无关，由金属的逸出功和入射光的频率决定，故C错误．]3．ACE [根据爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0，E k－ν图象的横轴的截距大小等于截止频率，由题图知该金属的截止频率为4.2×1014 Hz，故A正确，B错误．由E k＝hν－W0，得知，该图线的斜率表示普朗克常量h，则由数学知识得：h＝0.5×1.6×10－195.5－4.27×1014J·s≈6.5×10－34J·s，故C正确．当E k＝hν－W0＝0时，逸出功为W0＝hνc＝6.5×10－34J·s×4.2×1014Hz＝2.775 5×10－19J≈1.71 eV，故D错误．根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，光电子的最大初动能随入射光频率增大而增大，故E正确．]4．BCD [根据光电效应方程，E k＝hν－W0，可知，逸出光电子的最大初动能E k与照射光的频率成线性关系，而不可见光中的红外线的频率小于可见光的频率，故A错误；按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，吸收能量，所以原子的能量增大，根据库仑力提供向心力得：ke2r2＝mv2r，可知半径越大，则速度越小，动能越小，故B正确；电子云说明电子并非在一个特定的圆轨道上运动，故C正确；“探究碰撞中的不变量”的实验中得到的结论是碰撞前后两个物体mv的矢量和保持不变，故D正确；在光照条件不变的情况下，对发射出来的光电子加上正向电压对光电子加速，随电压不断增大，光电流并不是不断增大，当光电流到达最大时，称为饱和光电流，饱和光电流的大小与光照强度有关，故E错误．]考题二氢原子光谱与能级5．ADE [由于氢原子的轨道是不连续的，而氢原子在不同的轨道上的能量E n ＝1n2E1，故氢原子的能级是不连续的，即是分立的，故A错误；电子在绕原子核做圆周运动时，不会产生电磁辐射，只有跃迁时才会出现，故B错误；电子从量子数为2的能级跃迁到量子数为3的能级时要吸收光子，故C错误；由于氢原子发射的光子的能量：E＝E n－E m＝1n2E1－1m2E1＝hν，不同频率的光照射处于基态的氢原子时，只有某些频率的光可以被氢原子吸收，故D正确；光谱有很多不同的亮线，说明氢原子能发出很多不同频率的光，是线状谱不是连续谱，故E正确．]6．D [电子从较高能级跃迁到n＝2的能级所发出的光谱线属于巴耳末系，若发出的谱线中有2条属于巴耳末系，则是从n＝2＋2＝4轨道发生跃迁时发射出的，共有C24＝3×42＝6条不同频率的谱线．]7．BC [氢原子从高能级向基态跃迁时发出的光子的最小能量为10.2 eV>3.34 eV，照射金属锌板一定能产生光电效应现象，故A、D两项错误；根据C23＝3，。

高考物理一轮复习原子结构和原子核全章训练（含解析）新人教版李仕才考纲要求：原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期；放射性同位素；核力、核反应方程；结合能、质量亏损；裂变反应和聚变反应、裂变反应堆；放射性的防护；氢原子光谱；氢原子的能级结构、能级公式；（全部要求为Ⅰ级）。

一、原子的核式结构模型1.汤姆生的“枣糕”模型（1）1897年汤姆生发觉了电子，使人们认识到原子．．有复杂结构，掀开了研究原子的序幕． (2)“枣糕”模型：原子是一个球体，正电荷平均分布在整个球内，电子像枣糕里的枣子一样镶嵌在原子里．2.卢瑟福的核式结构模型（1）α粒子散射实验的结果：α粒子通过金箔时，绝大多数不发生偏转，仍沿原先的方向前进，但有少数发生大角度偏转，偏转的角度甚至大于900，有的几乎达到1800．（2）核式结构模型：在原子的中心有一个专门小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转．原子核所带的单位正电荷数等于核外的电子数，因此整个原子是呈电中性的．电子绕着核旋转所需的向心力确实是核对它的库伦引力．（3）从α粒子散射实验的数据估算出原子核核半径的数量级为10－15m，而原子半径的数量级为 10—10 m。

【例1】在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转，其缘故是（）A.原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个专门小的核上B.正电荷在原子中是平均分布的C.原子中存在着带负电的电子D.原子只能处于一系列不连续的能量状态中解析：α粒子散射实验中，有少数α粒子发生了较大偏转．这说明了这些α粒子受到专门大的库伦力，施力物体应是体积甚小的带电实体。

依照碰撞知识，我们明白只有质量专门小的轻球与质量专门大的物体发生碰撞时，较小的球才被弹回去，这说明被反弹回去的α粒子碰上了质量比它大得多的物质实体，即集中了全部质量和正电荷的原子核．答案：A【练习1】关于α粒子散射实验，下列说法中正确的是（）A．绝大多数α粒子通过重金属箔后，发生了角度不太大的偏转B．α粒子在接近原子核的过程中，动能减少，电势能减少C．α粒子离开原子核的过程中，动能增大，电势能增大D．对α粒子散射实验的数据进行分析，能够估算出原子核的大小解析：“由于原子核专门小，α粒子十分接近它的机会专门少，因此绝大多数α粒子差不多上仍按直线方向前进，只有极少数发生大角度的偏转”。

专题十三原子和原子核( 附参照答案 )一、选择题1.以下说法错误的选项是()A．原子核分裂成核子时会放出核能B．α粒子散射实验令人们认识到原子核自己有复杂的构造C．依据玻尔的原子理论，在氢原子中，量子数n 越大，原子能级的能量也越大D．氡222 衰变为钋218，半衰期为 3.8 天，所以200 个氡222 原子核经过 3.8 天后剩下90 个2. 一群处于A．3条n=4的激发态的氢原子，向低能级跃迁时，可能发射的谱线为B ．4条C．5条D．6条()3. 已知氢原子核外电子的第一条可能轨道半径为r l，此时氢原子的能量为E1，当核外电子在第 n 条可能轨道上时，有( )A．其轨道半径为r n=n2r1B．氢原子的能量为E2n 越大，能量越小=E / n ，因而可知n1C．氢原子在不一样能量状态之间跃迁时，总能辐射出必定波长的光子D．氢原子由能量状态E n跃迁到能量状态E n-1时，其辐射光子的波长为hcE n E n 14.某放射性元素，在15h 内衰变了所有原子核的7/8，则其半衰期为()A．10h B．7.5h C．5h D．3h5.23290Th(钍 ) 经过一系列α和β衰变，变为20882Pb(铅 ) ，以下说法正确的选项是()A．铅核比钍核少8 个质子B C．共经过 4 次α衰变和 6 次β 衰变．铅核比钍核少16 其中子D．共经过 6 次α衰变和 4 次β衰变6．卢瑟福提出原子的核式构造学说的依照是用α 粒子轰击金铂，实验中发现α粒子() A．所有穿过或发生很小偏转B．绝大部分穿过，只有少量发生较大偏转，有的甚至被弹回C．所有发生很大偏转D．绝大部分发生很大偏转，甚至被弹回，只有少量穿过7．在极短的距离上，核力将一个质子和一其中子吸引在一同形成一个氘核，下陈述法中正确的是( )A．氘核的能量大于一个质子和一其中子能量之和B．氘核的能量等于一个质子和一其中子能量之和C．氘核的能量小于一个质子和一其中子能量之和D．氘核若分裂为一个质子和一其中子时，必定要放出能量8．对于质能方程，以下说法正确的选项是( )A．人质量减少，能量就会增添，在必定条件下质量转变为能量B．物体获取必定的能量，它的质量也相应地增添必定值C．物体必定有质量，但不必定有能量，所以质能方程仅是某种特别条件下的数目关系D．某必定量的质量老是与必定量的能量相联系的9．当一其中子和一个质子联合成氘核时，产生γ 光子辐射，对这一实验事实，以下说法正确的是()A．核子联合成原子核时，要放出必定的能量B．原子核分裂成核子时，要放出必定的能量C．γ光子的质量为零，氘核的质量等于中子与质子的质量之和D．γ光子拥有必定的能量，氘核的质量小于中子与质子的质量之和10．．原子核A经β 衰变 ( 一次 ) 变为原子核B，原子核 B 再经α衰变(一次)变为原子核C，则以下说法中哪些说法是正确的?( )A．核A的中子数减核C的中子数等于2B．核A的质子数减核C的质子数等于5C．原子核为A的中性原子的电子数比原子核为B的中性原子中的电子数少1D．核C的质子数比核 A 的质子数少111．氢原子核外电子由一个轨道向另一个轨道跃迁时，可能发生的状况是() A．原子汲取光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量增大B．原子放出光子，电子的动能减少，原子的电势能减少，原子的能量减少C．原子汲取光子，电子的动能减少，原子的电势能增大，原子的能量增大D．原子放出光子，电子的动能增添，原子的电势能减少，原子的能量减少12．氢原子从第 4 能级跃迁到第 2 能级发出蓝光，那么，当氢原子从第 5 能级跃迁到第2能级应发出()A．X 射线B．红光C．黄光D．紫光13．氢原子第一能级是-13.6eV ，第二能级是-3.4eV ．假如一个处于基态的氢原子遇到一个能量为 11eV 的光子的照耀，则这个氢原子()A．汲取这个光子，跃迁到第二能级，放出剩余的能量B．汲取这个光子，跃迁到比第二能级能量稍高的状态C．汲取这个光子，跃迁到比第二能级能量稍低的状态D．不汲取这个光子二、计算题Y 原子核，放出的粒子垂14.处于静止状态的原子核X 经历一次衰变后变为质量为M的直射人磁感觉强度为 B 的匀强磁场，测得其做圆周运动的半径为r ，已知粒子的质量为m，电量为 q，设衰变过程中出现的能量所有转变为新核和α 粒子的动能．求此衰变过程损失的质量．15.核聚变能是一种拥有经济性能优胜、安全靠谱、无环境污染等优势的新能源. 最近几年来，受控核聚变的科学可行性已获取考证，当前正在打破重点技术，最后将建成商用核聚变电站.一种常有的核聚变反响是由氢的同位素氘( 又叫重氢 ) 和氚 ( 又叫超重氢 ) 聚合成氦，并开释一其中子若已知氘原子的质量为，氚原子的质量为，氦原子的质量为 4.0026 u，中子的质量为 1.0087 u，.(1)写出氘和氚聚合的反响方程 .(2)试计算这个核反响开释出来的能量.(3)若建一座功率为的核聚变电站，假定聚变所产生的能量有一半变为了电能，每年要耗费多少氘的质量？（一年按计算，光速，结果取二位有效数字）16.图示为氢原子能级表示图，现有每个电子的动能都是E e=12.89eV的电子束与处在基态的氢原子束射入同一地区，使电子与氢原子发生迎头正碰。

第一部分 名师综述带电粒子在磁场中的运动是高中物理的一个难点，也是高考的热点。

在历年的高考试题中几乎年年都有这方面的考题。

带电粒子在磁场中的运动问题，综合性较强，解这类问题既要用到物理中的洛仑兹力、圆周运动的知识，又要用到数学中的平面几何中的圆及解析几何知识。

带电粒子在复合场中的运动包括带电粒子在匀强电场、交变电场、匀强磁砀及包含重力场在内的复合场中的运动问题，是高考必考的重点和热点。

纵观近几年各种形式的高考试题，题目一般是运动情景复杂、综合性强，多把场的性质、运动学规律、牛顿运动定律、功能关系以及交变电场等知识有机地结合，题目难度中等偏上，对考生的空间想像能力、物理过程和运动规律的综合分析能力，及用数学方法解决物理问题的能力要求较高，题型有选择题、作图及计算题，涉及本部分知识的命题也有构思新颖、过程复杂、高难度的压轴题。

第二部分 精选试题1．【2016•贵州省遵义航天高级中学高三第四次模拟】如图所示，在半径为R 的圆形区域内充满磁感应强度为B 的匀强磁场，MN 是一竖直放置的感光板。

从圆形磁场最高点P 垂直磁场射入大量的带正电、电荷量为q 、质量为m 、速度为v 的粒子，不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动以下说法正确的是A ．只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN 上B ．对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线一定过圆心C ．对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长D ．只要速度满足v ＝qBR m，对准圆心方向入射的粒子出射后可垂直打在MN 上2.【广西省柳州铁路第一中学2016届高三上学期10月月考理综试题】如图甲，两水平金属板间距为d ，板间电场强度的变化规律如图乙所示。

t =0时刻，质量为m 的带电微粒以初速度v 0沿中线射入两板间，3~0T时间内微粒匀速运动，T 时刻微粒恰好经金属边缘飞出。

微粒运动过程中未与金属板接触。

重力加速度的大小为g 。

关于微粒在T ~0时间内运动的描述，正确的是图乙2图甲A.末速度大小为02vB.末速度沿水平方向C.重力势能减少了mgd 21 D.克服电场力做功为mgd 3．【黑龙江省牡丹江市第一高级中学2016届高三上学期期中考试物理试题】如图所示，空间中存在一水平方向匀强电场和一水平方向匀强磁场，且电场方向和磁场方向相互垂直。

高考物理新近代物理知识点之原子结构解析含答案一、选择题1．关于下列四幅图说法不正确的是（）A．原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径可以是任意的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．发现少数粒子发生了较大偏转，说明原子的正电荷和绝大部分质量集中在很小空间范围2．如图所示是卢瑟福的α粒子散射实验装置,在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋,它发出的α粒子从铅盒的小孔射出,形成很细的一束射线,射到金箔上,最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。

下列说法正确的是（）A．该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据B．该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性C．α粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转D．绝大多数的α粒子发生大角度偏转3．关于近代物理，下列说法正确的是（）A．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短B．α粒子散射实验证明了原子的核式结构C ．α、β、γ射线比较，α射线的穿透能力最强D ．光电效应现象揭示了光的波动性4．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 ．21083Bi 的半衰期是5天，100克21083Bi 经过10天后还剩下50克5．关于近代物理学，下列说法正确的是( )A ．查德威克发现质子的核反应方程为4141712781He N O H +→+B ．由爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比C ．氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，要放出光子，氢原子的能量减小， 电子的动能减小D ．光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子既具有能量，也具有动量6．在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数的α粒子发生了大角度的偏转，其原因是( ) A ．原子中有带负电的电子，电子会对α粒子有引力的作用．B ．正电荷在原子中是均匀分布的．C ．原子的正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上．D ．原子是不可再分的．7．物理学家通过对现象的深入观察和研究，获得正确的科学认识，推动了物理学的发展．下列说法正确的是A ．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子的核式结构模型B ．玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律C ．爱因斯坦通过对光电效应的研究，揭示了光具有波粒二象性D ．德布罗意提出微观粒子动量越大，其对应的波长越长8．关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法符合历史事实的是（ ）A ．库伦测出了元电荷e 的数值B ．安培提出了电场线和磁感线的概念C ．奥斯特首先发现了电流的磁效应D ．洛伦兹提出了分子电流假说9．下列现象中，与原子核内部变化有关的是A ．粒子散射现象B ．天然放射现象C ．光电效应现象D ．原子发光现象 10．下列有关四幅图的说法中，正确的是( )A ．α粒子散射实验证实了汤姆逊原子枣糕模型的正确性B ．在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大C ．放射线甲由 α粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷D ．该链式反应属于原子核的聚变反应11．一个氢原子从2n =能级跃迁到4n =能级，该氢原子（ ）A ．吸收光子，能量减少B ．吸收光子，能量增加C ．放出光子，能量增加D ．放出光子，能量减少12．氢原子能级图的一部分如图所示，A 、B 、C 分别表示原子在三种跃迁过程中辐射出 的光子．其中E A 表示原子从n=3能级向n=2能级跃迁的能量，E B 表示原子从n=2能级向 n=1能级跃迁的能量，E C 表示原子从n=3能级向n=1能级跃迁的能量，则下述关系中正确的是A ．E A < EB < E CB ．E A < EC < E BC ．E C < E B < E AD ．E B <E A < E C13．下列能揭示原子具有核式结构的实验是( )A ．光电效应实验B ．伦琴射线的发现C ．α粒子散射实验D ．氢原子光谱的发现14．如图，为氢原子能级图；金属钾的逸出功为2.25eV ，则下面有关说法正确的是A ．处于基态的氢原子能吸收13.0eV 的光子后跃迁至n =3能级B ．大量处n =4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出5种不同频率的光C ．用处于n =3能级的氢原子向低能级跃迁所辐射出的各种色光照射金属钾，都能发生光电效应D．用大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁所辐射出的光照射金属钾，所产生光电子的最大初动能为10.5eV15．下面是历史上的几个著名实验的装置图，其中发现电子的装置是（）A． B．C． D．16．使某种金属X发生光电效应所需的光子最小的能量为2.60eV.已知一群氢原子处于量子数n=3的激发态，其能级如图所示.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.那么，若用这些氢原子辐射的光照射这种金属X，能够使这种金属X发生光电效应的不同频率的光有（）A．一种B．两种C．三种D．四种17．氢原子能级示意图如图所示．光子能量在1.63 eV~3.10 eV的光为可见光．要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为A．12.09 eV B．10.20 eV C．1.89 eV D．1.5l eV18．如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2．29eV的金属钠，下列说法中正确的是（）A．这群氢原子只能发出三种频率不同的光，其中从n=3 跃迁到n=2所发出的光波长最短B．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9．80eVC．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11．31eVD．这群氢原子只能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高19．物理学是一门以实验为基础的科学，任何学说和理论的建立都离不开实验，下面给出了几个在物理学发展史上有重要地位的物理实验，以及与之相关的物理学发展史的说法，其中错误的是（）A．粒子散射实验是原子核式结构理论的实验基础B．光电效应实验表明光具有粒子性C．电子的发现揭示了原子不是构成物质的最小微粒D．康普顿效应进一步证实了光的波动特性20．图为氢原子能级图。

高考物理近代物理知识点之原子核技巧及练习题含答案一、选择题1．关于原子和原子核的组成，说法正确的是（）A．汤姆孙通过对阴极射线一系列研究，发现了原子核内部放出的β射线B．玻尔将量子观念引入原子领域，建立了氢原子量子化模型C．卢瑟福分析α粒子散射实验数据，发现了原子核内部的质子D．贝克勒尔研究了铀的天然放射性，建立了原子核式结构模型2．科学家们对微观粒子的研究推动了科学的进步，下列符合历史事实的是A．普朗克发现了电子B．爱因斯坦提出能量子假说C．贝克勒尔发现了天然放射现象D．汤姆孙提出了原子的核式结构3．如图所示，一个静止的铀核，放在匀强磁场中，它发生一次α衰变后变为钍核，α粒子和钍核都在匀强磁场中做匀速圆周运动，则以下判断正确的是（）A．1是α粒子的径迹，2是钍核的径迹B．1是钍核的径迹，2是α粒子的径迹C．3是α粒子的径迹，4是钍核的径迹D．3是钍核的径迹，4是α粒子的径迹4．关于近代物理，下列说法正确的是（）A．射线是高速运动的氦原子B．核聚变反应方程，表示质子C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比D．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氦原子光谱的特征5．目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料．这些岩石都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性知识的说法中正确的是（）A．射线与射线一样是电磁波，但穿透本领远比射线强B．氡的半衰期为天，个氡原子核经过天后就一定只剩下个氡原子核C．衰变成要经过次衰变和次衰变D．放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的6．关于天然放射性，下列说法正确的是A．所有元素都可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度有关C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最弱7．若用x 代表一个中性原子中核外的电子数，y 代表此原子的原子核内的质子数，z 代表此原子的原子核内的中子数，则对23490Th 的原子来说( )A ．x ＝90，y ＝90，z ＝234B ．x ＝90，y ＝90，z ＝144C ．x ＝144，y ＝144，z ＝90D ．x ＝234，y ＝234，z ＝3248．下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（ ）A ．图（甲）：用紫外线照射到金属锌板表面时会发生光电效应，当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B ．图（乙）：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型C ．图（丙）：氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，会吸收一定频率的光子D ．图（丁）：原有50个氡核，经过一个半衰期的时间，一定还剩余25个 9．一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出3个中子，核反应方程是可表示为2351448919256360U+X Ba+Kr+3n ，已知部分原子核的比结合能与核子数的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）A ．核反应方程中，X 粒子是正电子B ．核反应方程中，X 粒子是质子C ．23592U 、14456Ba 和8936Kr 相比，14456Ba 核的比结合能最大，它最稳定 D ．23592U 、14456Ba 和8936Kr 相比，23592U 核的核子数最多，它的结合能最大10．某一放射性元素放出的射线通过电场后分成三束，如图所示，下列说法正确的是A ．射线1的电离作用在三种射线中最强B ．射线2贯穿本领最弱，用一张白纸就可以将它挡住C ．放出一个射线1的粒子后，形成的新核比原来的电荷数少1个D ．一个原子核放出一个射线3的粒子后，质子数和中子数都比原来少2个 11．如图是描述原子核核子的平均质量与原子序数Z 的关系曲线，由图可知（ ）A ．原子核A 分裂成原子核B 和C 时质量增加 B ．原子核A 的比结合能比原子核C 的比结合能大 C ．原子核D 和E 结合成原子核F 一定释放能量 D ．原子核A 的结合能一定比原子核C 的结合能小 12．下列核反应方程中，属于重核裂变的是A ．卢瑟福发现质子的核方程1441717281N He O H +→+B ．贝克勒尔发现天然放射现象，其中的一种核方程23423409091-1Th Pa e →+C ．太阳中发生的热核反应，典型的一种核方程23411120H H He n +→+D ．核电站可控的链式反应中，典型的一种核方程235114489192056360U n Ba Kr 3n +→++13．关于天然放射现象，叙述正确的是（ ）A ．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减少B ．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C ．在α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强D ．铀核（23892U ）衰变为铅核（20682U ）的过程中,要经过8次α衰变和10次β衰变14．下列对题中四幅图的分析，其中正确的是（ ）A ．从图①可知，光电效应实验中b 光的频率比a 光的大B ．从图②可知，能量为5eV 的光子不能被处于第二能级的氢原子吸收C ．从图③可知，随着放射性物质质量的不断减少，其半衰期不断增大D ．从图④可知，α粒子散射实验表明原子核由中子和质子组成 15．对下列各原子核变化的方程，表述正确的是A ．32411120H H He n +→+是核聚变反应 B ．1441717280N He O n +→+是α衰变C ．8282034361Se Kr 2e -→+是核裂变反应D ．235114094192054380U n Xe Sr 2n +→++是β衰变16．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（ ） A ．0B ．m/4C ．m/8D ．m/1617．有关近代原子物理的若干叙述，下列说法正确的是 A ．卢瑟福通过分析α粒子轰击氮核实验结果，发现了中子 B ．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应 C ．玻尔理论指出原子可以处于连续的能量状态中D ．现已建成的核电站利用的是放射性同位素衰变放出的能量18．核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设。

专题16 力学实验第一部分名师综述综合分析近几年的高考物理试题发现，试题在考查主干知识的同时，注重考查必修中的基本概念和基本规律。

考纲要求1、掌握螺旋测微器和游标卡尺的原理及读数方法。

2、了解打点计时器的构造，会使用打点计时器；会计算纸带上各点的瞬时速度；会利用纸带计算加速度；会用图象法探究小车速度与时间的关系，并能根据图象求加速度。

3、学会用列表法、图象法等处理实验数据。

命题规律1、高考对于基本仪器的读数作为基础知识考查频率较高。

在力学部分，考查的实验仪器主要有弹簧测力计、秒表、螺旋测微器、游标卡尺，大多数时候是填空题，注意估读和误差分析。

2、力学中有多个实验都要用到打点计时器,能否正确使用打点计时器,并根据纸带进行正确的数据运算，是能否完成这些实验的关键，利用纸带直接测量的时间和位移，可以计算研究对象的瞬时速度和加速度，若结合其它物理量的测量，还可以解决与上面这些量直接有关或间接有关的问题，例如：计算动能、重力势能、动摩擦因数、功率、转速等，从而延伸出很多与纸带有关的力学实验。

3、图象法是一种重要的实验数据处理方法．图象具有既能描述物理规律，又能直观地反映物理过程、表示物理量之间定性定量关系及变化趋势的优点．当前高考试题对数据处理、结果分析考查的频率较高。

第二部分精选试题1、【安徽省淮北一中、马鞍山二中、安师大附中2016届高三11月期中联考（第二次模拟）物理试题】在“探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测量弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图1所示。

所用的每隔钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力，实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测量相应的弹簧的总长度（1）某同学通过以上实验测量后把6组实验数据描点在坐标系图2中，请作出F-L图线L=________cm，劲度系数k=_______N/m （2）由此图线可得出该弹簧的原长（3）试根据该同学以上的实验情况，帮组他设计一个记录实验数据的表格（不必填写其实验测得的具体数据）（4）该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较优点在于：____________________________________________________________缺点在于：_____________________________________________________________ 【答案】（1）如图所示（2）5cm、20N/m（3）如图所示（4）优点在于：可以避免弹簧自身重力对实验的影响，缺点在于：弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差（2）图像的横截距表示弹力为零时的弹簧的长度，此时弹簧的长度为原长，所以弹簧的原长05L cm =，图像的斜率表示弹簧的劲度系数，故有 1.620N /m 0.08F k x ∆===∆【名师点睛】实验中需要测量多组弹力的大小和弹簧的长度，根据要求设计出表格．作出F -L 的关系图线．当弹簧弹力为零时，弹簧处于原长，结合图线得出弹簧的原长，根据图线的斜率求出劲度系数的大小．误差分析2、【江西省上高县第二中学2016届高三上学期第三次月考物理试题】如图所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图。

高考物理复习原子物理学题100题ＷＯＲＤ版含答案一、选择题1.下列说法正确的是:A. β,γ射线都是电磁波B. 原子核中所有核子单独存在时，质量总和大于该原子核的总质量，C. 在LC振荡电路中，电容器刚放电时电容器极板上电量最多，回路电流最小D. 处于n=4激发态的氢原子，共能辐射出四种不同频率的光子2.下列说法正确的是______A．汤姆生发现了电子，表明原子具有核式结构B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短D．将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并降低其温度，它的半衰期不发生改变3.(多选)下列说法正确的是______。

（填正确答案标号。

选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．太阳辐射能量与目前采用核电站发电的能量均来自核聚变反应B．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构C．一个氢原子从n=4的激发态跃迁到基态时，能辐射6种不同频率的光子D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量减小E. 康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射实验说明粒子具有波动性4.如图所示为氢原子的能级结构示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，用这些光子照射逸出功为2.49 eV的金属钠。

下列说法正确的是（ )A. 这群氢原子能辐射出三种不同频率的光，其中从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光波长最短B. 这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小，电势能增大C. 能发生光电效应的光有三种D. 金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.60 eV5.2017年11月17日，“中国核潜艇之父”----黄旭华获评全国道德模范，颁奖典礼上，习总书记为他“让座”的场景感人肺腑，下列有关核反应说法错误的是（ )A. 目前核潜艇是利用重核裂变提供动力B. 重核裂变反应前后一定有质量亏损C. 式中d=2D. 铀核裂变后的新核比铀核的比结合能小6.下列说法正确的是A. 某种放射性元素的半衰期为T,则这种元素的12个原子核在经过2T时间后，这些原子核一定还有3个没有发生衰变B. 根据爱因斯坦的光电效应方程E K=hv一W，若频率分别为和 (<)的光均能使某种金属发生光电效应，则频率为的光照射该金属时产生的光电子的初动能一定比频率为的光照射该金属时产生的光电子的初动能更大C. 氢原子由高能级向低能级跃迁时，从n=4能级跃迁到n=2能级所放出的光子恰能使某种金属发生光电效应，则处在n=4能级的一大群氢原子跃迁时所放出的光子中有4种光子能使该金属发生光电效应D. 放射性元素发生β衰变时，放射性元素的原子放出核外电子，形成高速电子流一一即β射线。

2016万卷作业卷（三十五）原子物理一、单选题（本大题共4小题。

在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）1.（2015重庆高考真题）题1图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物质发生衰变放出的部分粒子的经迹，气泡室中磁感应强度方向垂直纸面向里。

以下判断可能正确的是A.a、b为β粒子的经迹B. a、b为γ粒子的经迹C. c、d为α粒子的经迹D. c、d为β粒子的经迹2.（2015天津高考真题）物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上，下列说法正确的是A、天然放射现象说明原子核内部是有结构的B、电子的发现使人认识到原子具有核式结构C、α粒子散射实验的重要发现是电荷时量子化的D、密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的3. 氢原子的能级图如图所示，已知可见光光子的能量范围约为1.62eV～3.11 eV，下列说法错误的是（）A.处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离B.大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应C.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光D.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的可见光4. 如图所示，一根10m长的梭镖以相对论速度穿过一根10m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的.以下哪种叙述准确地描述了梭镖穿过管子的情况( )A.梭镖收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它B.管子收缩变短，因此在某些位置上，梭镖从管子的两端伸出来C. 两者都收缩，且收缩量相等，因此在某个位置，管子恰好遮住梭镖D. 所有这些都与观察者的运动情况有关二 、多选题（本大题共3小题 ）5.（2015广东高考真题）科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚核反应获得能量，核反应方程分别为：X ＋Y →He 42＋H 31＋4.9MeV 和H 21＋H 31→He 42＋X ＋17.6MeV ，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6C ．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 6. 下列说法中正确的是( )A.卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为:4141712781He N O H +→+B.铀核裂变的核反应是：23514192192563602U Ba Kr n →++C.质子、中子、α粒子的质量分别为m l 、m 2、m 3，那么质子和中子结合成一个α粒子，所释放的核能为△E= (m l +m 2-m 3 )c 2D.原子从a 能级跃迁到b 能级时发射波长为1λ的光子；原子从b 能级跃迁到c 能级时吸收波长为2λ的光子，已知1λ>2λ。