2011《金版新学案》高三物理一轮复习 第15章 光的波动性单元评估

2011《金版新学案》高三物理一轮复习第9章电场单元评估1．(2010年金陵模拟)下图中虚线是用实验方法描绘出的某一静电场中的一簇等势线，若不计重力的带电粒子从a点射入电场后恰能沿图中的实线运动，b点是其运动轨迹上的另一点，则下述判断正确的是() A．b点的电势一定高于a点B．a点的场强一定大于b点C．带电粒子一定带正电D．带电粒子在b点的速率一定小于在a点的速率【解析】由等势线的分布画出电场线的分布如右图所示，可知a点的场强大，B正确，根据轨迹可判断电场力指向左方，电场力做负功，a点速率大于b点速率，D正确．但不知粒子电性，也无法判断场强的具体方向，故无法确定a、b两点电势的高低，A、C错误．【答案】BD2．如图所示，光滑绝缘细杆AB，水平放置于被固定的带负电荷的小球的正上方，小球的电荷量为Q，可视为点电荷．a、b是水平细杆上的两点，且在以带负电小球为圆心的同一竖直圆周上．一个质量为m、电荷量为q的带正电的小圆环(可视为质点)套在细杆上，由a点静止释放，在小圆环由a点运动到b点的过程中，下列说法中正确的是() A．小圆环所受库仑力的大小先增大后减小B．小圆环的加速度先增大后减小C．小圆环的动能先增加后减少D．小圆环与负电荷组成的系统电势能先增加后减少【解析】库仑力的大小先增大后减小；加速度先减小后增大；由动能定理，电场力先做正功后做负功，因而动能先增加后减少，电势能先减少后增加．【答案】 C3．有一个点电荷只受电场力的作用，分别从两电场中的a点由静止释放，在它沿直线运动到b点的过程中，动能E k随位移s变化的关系图象如右图所示中的①、②图线．则下列说法正确的是()A．正电荷在甲图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是①B．负电荷在乙图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是①C．负电荷在丙图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是②D．负电荷在丁图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是②【解析】从题图中不难看出分匀强电场和非匀强电场，点电荷在匀强电场中由动能定理得E k＝qEs，即点电荷动能与其位移成正比，图线如①所示，结合点电荷带电性质与场强方向故A、B正确；在非匀强电场中，由于场强E的变化，使得点电荷动能与其位移不再成正比，由图线②可知点电荷动能随位移的增大而增加，并且变化得越来越快，即场强E越来越大，因此C正确，D错误．【答案】ABC4．如右图所示，A、B为一对中间开有小孔的平行金属板，相距一定距离，A板接地．现有一电子在t＝0时刻在A板小孔中由静止开始向B板运动，不计重力及阻力影响，使电子一定能从B中小孔射出，则B板电势φB与时间t的变化规律是()【解析】若B板电势φB按照A图所示的规律变化，电子将做匀加速运动，则一定能使电子从B中小孔射出；若B板电势φB按照B图所示的规律变化，在前半周期，电子将做变加速运动，在后半周期，电子将做变减速运动速度减小到零，所以一定能使电子从B中小孔射出；若B板电势φB按照C图所示规律变化，电子在第一个1/4周期变加速运动，第二个1/4周期变减速到零，第三个1/4周期反向变加速运动，第四个1/4周期反向变减速到零，即电子可能在平行金属板之间做往复运动，不一定能使电子从B中小孔射出；若B板电势φB按照D图所示的规律变化，在前半周期电子将做匀加速运动，在后半周期电子做匀减速运动至速度减小到零，则一定能使电子从B中小孔射出．所以一定能使电子从B中小孔射出的是B板电势φB按如图A、B、D变化．【答案】ABD5．如下图所示，光滑曲面上方有一固定的带电量为＋Q的点电荷，现有一带电量为＋q 的金属小球(可视为质点)，在A点以初速度v0沿曲面射入，小球与曲面相互绝缘，则()A ．小球从A 点运动到B 点过程中，速度逐渐减小B ．小球从A 点到C 点过程中，重力势能的增加量等于其动能的减少量C ．小球在C 点时受到＋Q 的库仑力最大，所以对曲面的压力最大D ．小球在曲面上运动过程中，机械能始终守恒【解析】 小球从A 点到B 点的过程中，小球受到Q 的库仑力做负功，速度逐渐减小，A 正确；从A 点到C 点小球受到的库仑力和重力做负功，由动能定理，B 不正确；由于小球在曲面上运动，且受到的库仑力方向在不断变化，因此不能确定小球在C 点对曲面的压力最大，C 不正确；库仑力做功，则机械能不守恒，D 不正确．【答案】 A6．如图所示，水平放置的平行板电容器，上板带负电，下板带正电，带电小球以速度v 0水平射入电场，且沿下板边缘飞出．若下板不动，将上板上移一小段距离，小球仍以相同的速度v 0从原处飞入，则带电小球( )A ．将打在下板中央B ．仍沿原轨迹由下板边缘飞出C ．不发生偏转，沿直线运动D ．若上板不动，将下板上移一段距离，小球可能打在下板的中央【解析】 将电容器上板或下板移动一小段距离，电容器带电荷量不变，由公式E ＝U d＝Q Cd ＝4k πQ εr S可知，电容器产生的场强不变，以相同速度入射的小球仍将沿原轨迹运动．下板不动时，小球沿原轨迹由下板边缘飞出；当下板向上移动时，小球可能打在下板的中央．【答案】 BD7．如下图所示，实线为电场线，虚线为等势面，两相邻等势面间电势差相等．A 、B 、C 为电场中的三个点，且AB ＝BC ，一个带正电的粒子从A 点开始运动，先后经过B 、C 两点，若带电粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是( ) A ．粒子在A 、B 、C 三点的加速度大小关系a C ＞a B ＞a AB ．粒子在A 、B 、C 三点的动能大小关系E k C ＞E k B ＞E k AC ．粒子在A 、B 、C 三点的电势能大小关系E p C ＞E p B ＞E p AD ．粒子由A 运动至B 和由B 运动至C 电场力做的功相等【解析】 本题考查电场、电场线、电势、等势面之间的关系，中档题．由电场线和等势面的疏密程度可知电场的强弱，本题中A 、B 、C 三点的所在电场线和等势面疏密程度由小到大，可知A 、B 、C 三点的电场强度的关系为E A ＜E B ＜E C ，那么带电粒子在这三点受到的电场力F A ＜F B ＜F C ，根据牛顿第二定律有a A ＜a B ＜a C ，A 正确；由于带电粒子是正电荷而且从静止开始由A 向C 运动，电场力做正功动能在增加而电势能在减小有E k C ＞E k B ＞E k A ，E p C ＜E p B ＜E p A ，B 对C 错；B 点是A 和C 的中点，但U AB ＜U BC ，根据W 电＝qU ，可知由A 到B 电场力做的功小于由B 到C 电场力所做的功，D 错．【答案】 AB8．如图所示，处于真空中的匀强电场与水平方向成15°角，AB 直线与匀强电场E 互相垂直．在A 点以大小为v 0的初速度水平抛出一质量为m ，带电量为＋q 的小球，经时间t ，小球下落一段距离过C 点(图中未画出)时速度仍为v 0，在小球由A 点运动到C 点的过程中，下列说法中不正确的是( )A ．电场力对小球做功为零B ．小球的电势能增加C ．小球的机械能减少量为12mg 2t 2D ．C 可能位于AB 直线的左侧 【解析】 由动能守恒，得mgh ＋W 电＝0，可知W 电＝－mgh ＜0，即电场力对小球做负功，电势能增加，C 位置应位于AB 直线的右侧；由于小球运动到C 点时的动能未变，重力势能的减少量为ΔE p ＝mgh ＝mg ·12at 2＝mg ·12·mg ＋qE sin 15°m t 2＞12mg 2t 2.选项A 、C 、D 错误． 【答案】 ACD9．如下图所示，带正电的粒子以一定的初速度v 0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出．已知板长为L ，板间距离为d ，板间电压为U ，带电粒子的电荷量为q ，粒子通过平行金属板的时间为t (不计粒子的重力)，则( )A ．在前t 2时间内，电场力对粒子做的功为Uq 4B ．在后t 2时间内，电场力对粒子做的功为3Uq 8C ．粒子的出射速度偏转角满足tan θ＝d LD ．粒子前d 4和后d 4的过程中，电场力冲量之比为2∶1 【解析】 带电粒子在电容器中做类平抛运动，在前t 2和后t 2时间内竖直方向的位移比y 1∶y 2＝1∶3，故前t 2内的位移y 1＝14×d 2＝d 8，电场力做功为qU d ×d 8＝qU 8，在后t 2内的位移y 2＝34×d 2＝38d ，电场力做功为qU d ×38d ＝3qU 8.故A 错，B 对．粒子飞出时速度的反向延长线必过水平位移的中点，即tan θ＝d2L 2＝d L ，C 正确．粒子在下落前d 4和后d 4的时间比为1∶(2－1)，因此电场力的冲量比为1∶(2－1)＝(2＋1)∶1，D 错．【答案】 BC10．在地面附近，存在着一有界电场，边界MN 将某空间分成上下两个区域Ⅰ、Ⅱ，在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场，在区域Ⅰ中离边界某一高度由静止释放一质量为m 的带电小球A ，如下图甲所示，小球运动的v －t 图象如图乙所示，已知重力加速度为g ，不计空气阻力，则( )A ．在t ＝2.5 s 时，小球经过边界MNB ．小球受到的重力与电场力之比为3∶5C ．在小球向下运动的整个过程中，重力做的功与电场力做的功大小相等D ．在小球运动的整个过程中，小球的机械能与电势能总和先变大再变小【解析】 由速度图象可知，带电小球在区域Ⅰ与区域Ⅱ中的加速度之比为3∶2，由牛顿第二定律可知：mg F －mg ＝32，所以小球所受的重力与电场力之比为3∶5，B 正确．小球在t ＝2.5 s 时速度为零，此时下落到最低点，由动能定理可知，重力与电场力的总功为零，故C 正确．因小球只受重力与电场力作用，所以小球的机械能与电势能总和保持不变，D 错．【答案】 BC二、非选择题11．如图所示，在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，实验室除了给出必要的器材外，又分别给出了以下三种不同规格的电源和电表A ．6 V 的交流电源B ．6 V 的直流电源C ．100 V 的直流电源D ．100 μA 的电流表E ．0.5 mA 的电流表F ．10 mA 的电流表(1)在实验中应选用的电源是________，测量时两个探针所接的电表应选用________．(写电源或电表前的字母)(2)实验时需在木板上自下而上依次铺放________纸、________纸和________纸．(3)在两接线柱A 、B 连线上等距离找出5个基准点a 、b 、c 、d 、e ，电流表G 的一根探针接触c 点，另一探针接触f 点，为找到与c 点电势相等的点，接触f 点的探针应向________________________________________________________________________移．(选填“左”或“右”)(4)若将电源电压提高为原来的2倍，重复以上操作，测量并画出等势线，你认为该等势线与原等势线的形状____________(选填“相同”或“不同”)，该等势线图中cd 两点间的电势差与原等势线图中cd 两点间的电势差________．(选填“相等”或“不等”)【解析】 (1)因本实验用恒定电流场模拟静电场，所以电源要直流，选B ，而电流较小，所以电表选用D.(2)导电纸必须在最上面．(3)c 的等势线为过c 点的中垂线．(4)电源电压变高，相同距离电势差变大．易错点为电流表选错；三张纸放反；接触f 点的探针向什么地方移动是本题对书本实验改照，对应变能力差的学生有一定的难度．【答案】 (1)B D (2)白 复写 导电 (3)左(4)相同 不等12．如下图所示，甲图是用来使带正电的离子加速和偏转的装置．乙图为该装置中加速与偏转电场的等效模拟．以y 轴为界，左侧为沿x 轴正向的匀强电场，场强为E .右侧为沿y 轴负方向的匀强电场．已知OA ⊥AB ，OA ＝AB ，且OB 间的电势差为U 0.若在x 轴的C 点无初速地释放一个电荷量为q 、质量为m 的正离子(不计重力)，结果正离子刚好通过B 点，求：(1)CO 间的距离d ；(2)粒子通过B 点的速度大小．【解析】 (1)设正离子到达O 点的速度为v 0(其方向沿x 轴的正方向)则正离子由C 点到O 点由动能定理得：qEd ＝12m v 20－0 而正离子从O 点到B 点做类平抛运动， 则：OA ＝12·qU 0OA ·mt 2，AB ＝v 0t 而OA ＝AB ，所以v 20＝qU 02m ，从而解得d ＝U 04E . (2)设正离子到B 点时速度的大小为v B ，正离子从C 到B 过程中由动能定理得：qEd ＋qU 0＝12m v 2B－0 解得v B ＝5qU 02m. 【答案】 (1)U 04E (2)5qU 02m13．(2009年浙江卷)如图所示，相距为d 的平行金属板A 、B 竖直放置，在两板之间水平放置一绝缘平板．有一质量m 、电荷量q (q ＞0)的小物块在与金属板A 相距l 处静止．若某一时刻在金属板A 、B 间加一电压U AB ＝－3μmgd 2q，小物块与金属板只发生了一次碰撞，碰撞后电荷量变为－12q ，并以与碰前大小相等的速度反方向弹回．已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因数为μ，若不计小物块电荷量对电场的影响和碰撞时间．则(1)小物块与金属板A 碰撞前瞬间的速度大小是多少？(2)小物块碰撞后经过多少时间停止运动？停在何位置？【解析】 (1)加电压后，B 板电势高于A 板，小物块在电场力与摩擦力共同作用下向A板做匀加速直线运动．电场强度为E ＝U BA d 小物块所受的电场力与摩擦力方向相反，则合外力为 F 合＝qE －μmg故小物块运动的加速度为a 1＝F 合m ＝qU BA －μmgd md ＝12μg 设小物块与A 板相碰时的速度为v 1，则v 21＝2a 1l解得v 1＝μgl(2)小物块与A 板相碰后以与v 1大小相等的速度反弹，因电荷量及电性改变，电场力大小与方向发生变化，摩擦力的方向发生改变，小物块做匀减速直线运动．小物块所受的合外力大小为F 合＝μmg －qE 2加速度大小为a 2＝F 合m ＝14μg 设小物块碰后到停止的时间为t 1，注意到末速度为零，有0－v 1＝－a 2t 解得t ＝v 1a 2＝4l μg设小物块碰后停止时距离A 板的距离为x ，注意到末速度为零，有0－v 21＝－2a 2x则x ＝v 212a 2＝2l 或距离B 板为d －2l【答案】 (1)μgl (2)4l μg2l 或d －2l 14．在光滑绝缘的水平面上，用长为2L 的绝缘轻杆连接两个质量均为m 的带电小球A 和B .A 球的带电荷量为＋2q ，B 球的带电荷量为－3q ，组成一带电系统．如下图所示，虚线MP 为AB 两球连线的垂直平分线，虚线NQ 与MP 平行且相距为4L .最初A 球和B 球分别静止于虚线MP 的两侧，距MP 的距离均为L ，且A 球距虚线NQ 的距离为3L .若视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线MP 、NQ 间加上水平向右的匀强电场E 后，求：(1)B 球刚进入电场时，A 球与B 球组成的带电系统的速度大小．(2)带电系统从开始运动到速度第一次为零时所需的时间以及B 球电势能的变化量．【解析】 (1)带电系统刚开始运动时，设加速度为a 1，由牛顿第二定律得a 1＝2qE 2m ＝qE m球B 刚进入电场时，带电系统的速度为v 1，有v 21＝2a 1L 求得v 1＝2qEL m(2)对带电系统进行分析，假设球A 能达到NQ ，且A 球到达NQ 时电场力对系统做功为W 1，有W 1＝2qE ×3L ＋(－3qE ×2L )＝0故带电系统速度第一次为零时，球A 恰好到达NQ设球B 从静止到刚进入电场的时间为t 1，则t 1＝v 1a 1解得t 1＝2mL qE球B 进入电场后，带电系统的加速度为a 2，由牛顿第二定律得a 2＝－3qE ＋2qE 2m ＝－qE 2m显然，B 球进入电场后带电系统做匀减速运动．设减速所需时间为t 2，则有t 2＝0－v 1a 2求得t 2＝8mL qE可知 ，带电系统从静止运动到速度第一次为零时所需的时间为t ＝t 1＋t 2＝32mL qE B 球电势能增加了E p ＝E ·3q ·2L ＝6EqL【答案】 (1)2qEL m(2)6EqL。

学习资料第十五章近代物理素养导读备考定向第1节光电效应波粒二象性必备知识预案自诊知识梳理一、光电效应1。

定义①:在光的照射下从物体发射出的现象(发射出的电子称为光电子)。

2。

产生条件：入射光的频率极限频率。

3。

光电效应规律(1）存在着饱和电流:对于一定颜色的光,入射光强度越大,单位时间内发射出的光电子数。

(2）存在着遏止电压和截止频率:光电子的能量只与入射光的有关，而与入射光的无关.当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应。

(3）光电效应具有瞬时性：当频率超过截止频率时，无论入射光怎样微弱,几乎在照到金属时立即产生光电流，时间不超过10-9 s。

二、光子说及光电效应方程1.光子说空间传播的光是一份一份的,每一份叫一个光子，一个光子的能量为E=hν,其中h=6。

63×10—34 J·s（称为普朗克常量).2.光电效应方程(1）表达式②：光电子的最大初动能E k与入射光光子的能量hν和逸出功W0之间的关系：E k= 。

其中逸出功是指使某种金属原子中的电子脱离金属所做功的.（2)物理意义：金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量一部分用于克服金属的，剩下的表现为逸出电子的.三、光的波粒二象性与物质波1.光的波粒二象性（1）光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有性。

（2)光电效应说明光具有性。

(3)光既具有波动性，又具有粒子性,称为光的性。

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的地方，暗条纹是光子到达概率的地方,因此光波又叫概率波。

（2)物质波:任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长λ= ，p为运动物体的动量,h为普朗克常量。

考点自诊1.判断下列说法的正误。

（1）只要光照射的时间足够长，任何金属都能发生光电效应.（)（2）光电子就是光子.（)（3)极限频率越大的金属材料逸出功越大。

(）（4)从金属表面出来的光电子的最大初动能越大,这种金属的逸出功越小。

2020《金版新学案》高三物理一轮复习第15章光的波动性单元评估一、选择题1．下列说法正确的是() A．用分光镜观测光谱是利用光折射时的色散现象B．用X光机透视人体是利用光电效应C．光导纤维传输信号是利用光的干涉现象D．门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象【解析】分光镜观测光谱是利用了光的色散现象，故选项A正确；X光机透视人体利用X射线透射能力较强的特点，故选项B错误；光导纤维传输信号利用了光的全反射现象，故选项C错误；门镜可以扩大视野利用了光的折射现象，故选项D错误．【答案】 A2．关于光的衍射现象，下面说法中正确的是() A．红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹B．白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹C．光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射D．光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，不存在光的衍射【解析】单色光照到狭缝上产生的衍射图样是明暗相间的直条纹．白光的衍射图样是彩色条纹．光照到不透明圆盘上，在其阴影处出现亮点，是衍射现象．光的衍射现象只有明显与不明显之分，D项中屏上大光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在衍射现象．【答案】AC3．沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的气象现象．发生沙尘暴时能见度只有几十米，天气变黄发暗．这是由于这种情况下() A．只有波长较短的一部分光才能到达地面B．只有波长较长的一部分光才能到达地面C．只有频率较大的一部分光才能到达地面D．只有频率较小的一部分光才能到达地面【解析】因为波长较长的光波能产生明显的衍射现象而到达地面．【答案】BD4．在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹．若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，这时() A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失B．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在C．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D．屏上无任何光亮【答案】 C5．白炽灯光和激光相比，下列说法中正确的是() A．白炽灯光会有各种波长的光，而激光是某种特定波长的光B．白炽灯光和激光都能用来高速传递大容量的信息C．白炽灯光不是相干光，而激光是相干光D．以上说法都不正确【解析】白炽灯含有各种频率的光谱，不是相干光，而激光是由原子外层电子受激辐射产生的，是仅有特定波长的相干光，能传递大容量的信息，而白炽灯发出的光则不能传递信息，综上知，A、C选项正确．【答案】AC6．下列说法正确的是() A．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象B．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D．电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的【解析】用三棱镜观察太阳光谱是利用光的色散现象，故A错；在光导纤维束内传送图像是利用光由光密介质射入光疏介质时发生全反射现象，故B正确；检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故C错；电视机遥控器利用的是红外线波长较长具有较强的衍射特性，故D错．【答案】 B7．如下图所示，两光屏间放有两个偏振片，它们四者平行共轴，现让太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P上，再使偏振片Q绕轴匀速转动一周，则关于光屏上光的亮度变化情况，下列说法中正确的是()A．光屏上光的亮度保持不变B．光屏上光的亮度会时亮时暗C．光屏上有两条与偏振片P、Q透振方向对应的亮线D．光屏上只有一条亮线随偏振片转动而转动【解析】每个偏振片只能让某一个振动方向的光通过，当P、Q透振方向平行时，光屏上最亮，P、Q透振方向垂直时光屏上最暗，故B正确．【答案】 B8．(2020年福建卷)光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是() A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C．在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象【解析】用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象，A错；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射形成的色散现象，B错；在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，C错；光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，D对．【答案】 D9．早上太阳从东方升起，人们看到太阳是红色的，这是因为() A．红光沿直线传播B．红光波长长，衍射现象明显C．红光折射率小，传播速度大D．红光更容易引起人们的视觉感应【答案】BC10．如下图所示为双缝干涉实验的装置示意图．其中甲图为用绿光进行实验时，屏上观察到的条纹情况，a为中央亮条纹；乙图为换用另一颜色的单色光实验时观察到的条纹情况，a′为中央亮条纹，则下列说法正确的是()A．乙图可能是用红光实验产生的条纹B．乙图可能是用蓝光实验产生的条纹C．乙图可能是用紫光实验产生的条纹D．乙图可能是用白光实验产生的条纹【答案】 A11．光的干涉现象在技术中有重要应用．人们常用干涉法检查精密的光学平面的平整程度．如右图所示，在被检查平面上放一个透明的样板，在样板的一端垫一个薄片，使样板的标准平面和被检查平面之间形成一个楔形空气薄层．现用红光从上面照射，则下列说法中正确的是() A．干涉条纹是由样板的上下a、b两个面反射的光形成的B．干涉条纹是由空气薄层的上下b、c两个面反射的光形成的C．改用紫光照射，条纹间距将变宽D．改用紫光照射，条纹间距不会发生变化【解析】干涉条纹是空气层的上、下两面(即b和c面)反射光叠加产生的，故A错B 对．改用紫光照射，因光波波长变小，故条纹间距变窄，选项C、D均错．【答案】 B12．下列有关光现象的说法正确的是() A．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大B．以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射C．紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度【解析】综合考查光学知识点．因为红光波长大于紫光，由光的干涉条纹间距公式可知，若仅将入射光由紫光改为红光，条纹间距一定变大，选项A正确；因为红光折射率小于紫光，由全反射临界角公式可知，紫光临界角小于红光临界角，紫光能够发生全反射时，红光不一定能够发生全反射，选项B错误；因为紫光频率大于红光频率，紫光光子能量大于红光光子能量，紫光照射某金属时有电子向外发射(能够发生光电效应)，红光照射该金属时不一定有电子向外发射(不一定能够发生光电效应)，选项C错误．拍摄玻璃窗内的物品时，镜头前加装一个偏振片，让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直，就可以减弱玻璃反射光而使景像清晰，而不是增加透射光的强度，选项D错误．【答案】 A13．如右图所示，在用单色光做双缝干涉实验时，若单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动，则()A．不再产生干涉条纹B．仍可产生干涉条纹，其中央亮纹P的位置不变C．仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向上移D．仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向下移【解析】 本实验中单缝S 的作用是形成频率一定的线光源，双缝S 1、S 2的作用是形成相干光源，稍微移动S 后，没有改变传到双缝的光的频率，由S 1、S 2射出的仍是相干光，由单缝S 发出的光到达屏上P 点下方某点的路程差为零，故中央亮纹下移．【答案】 D14．如右图所示，用波长为λ的单色光做双缝干涉实验时，设两个狭缝S 1、S 2到屏上某点P 的路程差s ，则下列说法正确的是( )A ．距O 点第二条暗纹必是s ＝3λ/2B ．对屏上某点s ＝nλ/2(n 为正整数)时，出现暗纹C ．用各色光在同一条件下实验，波长越短的色光条纹间距越小D ．若s ＝2 μm ，用频率为7.5×1014 Hz 的单色光垂直照射双缝，则P 点出现亮条纹【解析】 由光程差s ＝(2n ＋1)2λ(n ＝0,1,2,3，…)，P 点将出现暗条纹，当n ＝1时出现第二条暗纹，此时s ＝32λ，A 项正确；当s ＝nλ2(n 为正整数)时，若n 为偶数，出现的是亮纹，B 项错误；据条纹间距Δx ＝l d λ可知波长λ越短，条纹间距Δx 越小，C 项正确；由λ＝c f得λ＝3×1087.5×1014 m ＝4×10－7 m. 若s ＝2 μm ，则s ＝5λ，可见P 点出现亮条纹，D 项正确．【答案】 ACD二、非选择题15．用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离d ＝0.25 mm ，双缝到毛玻璃屏间距离l 的大小由下图中毫米刻度尺读出(如下图戊所示)，实验时先移动测量头(如下图甲所示)上的手轮，把分划线对准靠近最左边的一条明条纹(如下图乙所示)，并记下螺旋测微器的读数x 1(如下图丙所示)，然后转动手轮，把分划线向右边移动，直到对准第7条明条纹并记下螺旋测微器读数x 7(如下图丁所示)，由以上测量数据可求得该单色光的波长．图示中双缝的位置L 1＝________mm ，毛玻璃屏的位置L 2＝________mm.螺旋测微器的读数x 1＝________mm.螺旋测微器的读数x 7＝________mm.请用以上测量量的符号表示出该单色光波长的表达式________________．【解析】 本题综合考查螺旋测微器的读数、毫米刻度尺的读数以及对双缝干涉实验的理解，由戊图知：双缝位置L 1＝100.0 mm ，毛玻璃屏位置L 2＝938.2 mm ，由丙图知：x 1＝0.300 mm ，由丁图知：x 7＝14.700 mm由条纹间距公式Δx ＝l d λ得波长λ＝Δxd l又由装置图知l ＝L 2－L 1，Δx ＝x 7－x 16所以λ＝d (x 7－x 1)6(L 2－L 1). 【答案】 100.0 938.2 0.300 14.700 d (x 7－x 1)6(L 2－L 1)16．某同学用如图甲所示的实验装置，做《用双缝干涉测光的波长》的实验，他用带有游标尺的测量头(如图乙所示)测量相邻两条亮条纹间的距离Δx .转动测量头的手轮，使分划板的中心刻度对齐某一条亮条纹(将这一条纹确定为第1亮条纹)的中心，此时游标尺上的示数情况如图丙所示；转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丁所示，则图丙的示数x 1＝________mm ；图丁的示数x 2＝________mm.如果实验中所用的双缝间的距离d ＝0.20 mm.双缝到屏的距离L ＝60 cm ，则计算波长的表达式λ＝________(用已知量和直接测量量的符号表示)．根据以上数据，可得实验中测出的光的波长λ＝________m.【解析】 测量头的读数方法与游标卡尺的读数方法相同．将主尺上的读数加上游标尺上的读数：对准第1条时读数为0＋3×0.05＝0.15(mm)，对准第6条时读数为8＋19×0.05＝8.95(mm)．相邻两条纹间的距离Δx ＝Lλ/d ，式中的L 为双缝与屏的距离．所以计算波长λ的公式是λ＝d (x 2－x 1)/(5L )．代入数值解得λ＝5.87×10－7 m.【答案】 0.15 8.95 d (x 2－x 1)(5L ) 5.87×10－7。

最新整理高三物理20 高考物理第一轮复习光的波动性学案第二课时光的波动性教学要求1．了解光的干涉、衍射现象及光的偏振现象。

2．熟悉激光的特性及应用。

知识再现一、光的干涉1．条件：两列光的相同、恒定或两列光振动情况总是相同，能发生干涉的两列波称为相干波，两个光源称为相干光源。

相干光源可用同一束光分成两列获得。

2．双缝干涉：在用单色光进行的双缝干涉实验中，若双缝处两列光的振动情况完全相同，则在光屏上距双缝的路程差为光波波长倍的地方被加强，将出现明条纹；光屏上距双缝的路程差为光波半波长倍的地方光被减弱，出现暗条纹．3．薄膜干涉：利用薄膜（如肥皂膜）两表面的相遇而形成的．二、光的衍射1．内容：光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象叫光的衍射。

2．产生明显衍射条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多。

3．单缝衍射条纹特点：中间条纹亮、宽，两侧条纹暗、窄，间距不等。

相同的实验装置，光波波长越长，条纹越宽；相同的照射光，单缝窄的，中央条纹宽。

试一试：解释“闻其声不见其人”的原因？三、光的偏振1．自然光：光源发出的，包含着垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动产光波的强度都相同。

2．偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只有一个振动方向的光。

3．应用：立体电影、照相镜头等。

4．偏振光的产生方式(1)自然光通过起偏器：通过共轴的两个偏振片观察自然光，第一个偏振片是把自然光变成偏振光，叫做起偏器。

第二个偏振片的检验是否为偏振光。

(2)自然光射到两种介质的交界面上，如果光人射的方向合适，使反射光和折射光之间的夹角恰好是900时，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直。

5．光的干涉和衍射说明了光是波，但不能确定光是横波还是纵波，光的偏振现象说明了光是横波。

思考：自然光与偏振光有哪些异同？四、激光1．产生：人工产生的一种相干光。

2．特点：①，②，③。

3．应用：光纤通信、精确测距、目标跟踪、激光读盘、激光切割等。

第2讲机械波板块一主干梳理·夯实基础【知识点1】机械波横波和纵波Ⅰ1．机械波的形成和传播(1)产生条件①有波源；②有介质，如空气、水、绳子等。

(2)传播特点①传播振动形式、能量和信息；②介质中质点不随波迁移；③介质中各质点振动频率、振幅、起振方向都与波源相同。

2．机械波的分类【知识点2】横波的图象波速、波长、频率(周期)及其关系Ⅱ1.横波的图象(1)坐标轴：横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点偏离各自平衡位置的位移。

(2)意义：表示在某一时刻各质点离开各自平衡位置的位移。

(3)图象(4)应用①可直接读取振幅A 、波长λ，以及该时刻各质点偏离各自平衡位置的位移。

②可确定该时刻各质点加速度的方向，并能比较该时刻不同质点速度或加速度的大小。

③可结合波的传播方向确定各质点的振动方向，或结合某个质点的振动方向确定波的传播方向。

2．波长、波速、频率(周期)及其关系(1)波长λ：在波动中，偏离平衡位置位移(或者说振动相位)总是相同的两个相邻质点间的距离。

(2)波速v ：波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定。

(3)频率f ：由波源决定，等于波源的振动频率；与周期的关系为f ＝1T 。

(4)波长、波速、频率和周期的关系：v ＝λf ＝λT 。

【知识点3】 波的干涉和衍射 多普勒效应 Ⅰ 1．波的独立传播原理两列波相遇后彼此穿过，仍然保持各自的运动特征，即各自的波长、频率等保持不变，继续传播，就像没有跟另一列波相遇一样。

2．波的叠加几列波相遇时能够保持各自的运动特征，即各自的波长、频率等保持不变，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移(速度、加速度)等于这几列波单独传播时引起的位移(速度、加速度)的矢量和。

3．波的干涉和衍射的比较4．多普勒效应(1)定义：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者接收到的波的频率发生变化的现象叫多普勒效应。

2011《金版新学案》高三物理一轮复习 曲线运动 万有引力与航天单元评估(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题1．如右图某人游珠江，他以一定速度面部始终垂直河岸向对岸游去．江中各处水流速度相等，他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是( )A ．水速大时，路程长，时间长B ．水速大时，路程长，时间短C ．水速大时，路程长，时间不变D ．路程、时间与水速无关【解析】 游泳者相对于岸的速度为他相对于水的速度和水流速度的合速度，水流速度越大，其合速度与岸的夹角越小，路程越长，但过河时间t ＝dv 人，与水速无关，故A 、B 、D 均错误，C 正确．【答案】 C2．(2010年福建省普通高中毕业班单科质量检查)“5.12”汶川大地震，牵动了全国人民的心．一架装载救灾物资的直升飞机，以10 m/s 的速度水平飞行，在距地面180 m 的高度处，欲将救灾物资准确投放至地面目标，若不计空气阻力，g 取10 m/s 2，则( )A ．物资投出后经过3 s 到达地面目标B ．物资投出后经过18 s 到达地面目标C ．应在距地面目标水平距离60 m 处投出物资D ．应在距地面目标水平距离180 m 处投出物资 【答案】 C 3．(2009年辽宁·宁夏卷)地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看做是圆形的．已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的5.2倍，则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为( )A ．0.19B ．0.44C ．2.3D ．5.2【解析】 根据G Mmr 2＝m v 2r 得：v 1v 2＝r 2r 1＝0.44，B 对． 【答案】 B4．在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道．已知太阳质量约为月球质量的2.7×107倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍．关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力，以下说法正确的是( )A ．太阳引力远大于月球引力B ．太阳引力与月球引力相差不大C ．月球对不同区域海水的吸引力大小相等D ．月球对不同区域海水的吸引力大小没有差异【解析】 由万有引力定律F ＝GMmr 2可知，太阳对地球上相同质量水的引力大约是月球引力的170倍，故A 正确，B 错；不同海域的水与月球的距离不一样，故引力也不一样，所以C 错，D 错误．【答案】 A 5．质量为2 kg 的质点在x －y 平面上做曲线运动，在x 方向的速度图象和y 方向的位移图象如右图所示，下列说法正确的是( )A ．质点的初速度为3 m/sB ．质点所受的合外力为3 NC ．质点初速度的方向与合外力方向垂直D ．2 s 末质点速度大小为6 m/s【解析】 由题中x 方向的速度图象可知，在x 方向的加速度为1.5 m/s 2，受力F x ＝3 N ，由在y 方向的位移图象可知在y 方向做匀速直线运动，速度为v y ＝4 m/s ，受力F y ＝0.因此质点的初速度为5 m/s ，A 选项错误；受到的合外力为3 N ，B 选项正确；显然，质点初速度方向与合外力方向不垂直，C 选项错误；2 s 末质点速度应该为v ＝62＋42 m/s ＝213 m/s ，D 选项错误．【答案】 B6．如右图所示，一根不可伸长的轻绳一端拴着一个小球，另一端固定在竖直杆上，当竖直杆以角速度ω转动时，小球跟着杆一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角为θ，下列关于ω与θ关系的图象正确的是( )【答案】 B7．“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中，发现A 、B 两颗均匀球形天体，两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星，测得两颗卫星的周期相等，以下判断正确的是( )A ．天体A 、B 的质量一定不相等 B ．两颗卫星的线速度一定相等C ．天体A 、B 表面的重力加速度之比等于它们的半径之比D ．天体A 、B 的密度一定不相等【解析】 假设某行星有卫星绕其表面旋转，万有引力提供向心力，可得G Mm R 2＝m 4π2T 2R ，那么该行星的平均密度为ρ＝M V ＝M 43πR 3＝3πGT2卫星的环绕速度v ＝GMR，表面的重力加速度g ＝G M R 2＝G ·4ρπR3，所以正确答案是C.【答案】 C8．2008年12月1日我国成功发射的“遥感卫星四号”主要用于科学试验、国土资源普查、农作物估产和防灾减灾等领域，将对我国国民经济发展发挥积极作用．遥感卫星离地面的高度为几百千米．则该卫星的( )A ．运行的周期大于24 hB ．运行的速度大于7.9 km/sC ．向心加速度一定小于9.8 m/s 2D ．运行的角速度小于地球自转角速度【解析】 卫星的高度越高，周期越长，遥感卫星的高度小于同步卫星的高度，因此周期小于24 h ，A 项错误；卫星的最大环绕速度为7.9 km/h ，因此B 项错误；卫星的向心加速度随着高度的增加而减小，在地球表面为9.8 m/s 2，因此遥感卫星的向心加速度小于9.8 m/s 2，C 项正确；运行的角速度随着高度的增加而减小，因此遥感卫星的角速度小于同步卫星的角速度，即小于地球的自转角速度，D 项错误．【答案】 C9．如右图所示，斜轨道与半径为R 的半圆轨道平滑连接，点A 与半圆轨道最高点C 等高，B 为轨道最低点．现让小滑块(可视为质点)从A 点开始以速度v 0沿斜面向下运动，不计一切摩擦，关于滑块运动情况的分析，正确的是( )A ．若v 0≠0，小滑块一定能通过C 点，且离开C 点后做自由落体运动B ．若v 0＝0，小滑块恰能通过C 点，且离开C 点后做平抛运动 C ．若v 0＝gR ，小滑块能到达C 点，且离开C 点后做自由落体运动D ．若v 0>gR ，小滑块能到达C 点，且离开C 点后做平抛运动【解析】 本题考查做完整圆周运动的条件．滑块要刚好能通过最高点C ，最小速度满足：mg ＝m v 2R ，v ＝gR ，离开C 后做平抛运动，由机械能守恒定律，可知D 正确．本题较易．【答案】 D 二、非选择题10.一个喷漆桶能够同外喷射不同速度的油漆雾滴，某同学决定测量雾滴的喷射速度，他采用如图甲所示的装置，一个直径为d ＝40 cm 的纸带环，安放在一个可以按照不同转速转动的固定转台上，纸带环上刻有一条狭缝A ，在狭缝A 的正对面画一条标志线，如图甲所示．在转台开始转动达到稳定转速时，向侧面同样开有狭缝B 的纸盒中喷射油漆雾滴，当狭缝A 转至与狭缝B 正对平行时，雾滴便通过狭缝A 在纸带的内侧面留下痕迹(若此过程转台转过不到一圈)．将纸带从转台上取下来，展开平放，并与毫米刻度尺对齐，如图乙所示．(1)设喷射到纸带上的油漆雾滴痕迹到标志线的距离为S ，则从图乙可知，其中速度最大的雾滴到标志线的距离S 1＝________cm ，速度最小的雾滴到标志线的距离S 2＝________cm ；(2)如果转台转动的周期为T ，则这些雾滴喷射速度范围的计算表达式为v 0＝________(用字母表示)；(3)如果以纵坐标表示雾滴速度v 0、横坐标表示雾滴距标志线距离的倒数1S ，画出v 0－1S 图线，如图丙所示，则可知转台转动的周期为T ＝________s.【答案】 (1)2.1 2.9 (2)πd 2sT(3)1.611．如右图所示，在距地面高为H ＝45 m 处，有一小球A 以初速度v 0＝10 m/s 水平抛出，与此同时，在A 的正下方有一物块B 也以相同的初速度v 0同方向滑出，B 与地面间的动摩擦因数为μ＝0.5.A 、B 均可看做质点，空气阻力不计，重力加速度g 取10 m/s 2，求：(1)A 球从抛出到落地的时间和这段时间内的水平位移； (2)A 球落地时，A 、B 之间的距离． 【解析】 (1)根据H ＝12gt 2 得t ＝3 s由x ＝v 0t 得x ＝30 m.(2)对于B 球，根据μmg ＝ma 可得加速度大小 a ＝5 m/s 2判断得在A 落地之前B 已经停止运动，x A ＝x ＝30 m 由v 20＝2ax B 得x B ＝10 m 则：Δx ＝x A －x B ＝20 m.【答案】 (1)30 m (2)20 m12．2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚出舱太空行走已试验成功，如右图所示，若已知地球半径为R ，地球表面重力加速度为g .“神舟七号”载人飞船上的宇航员离开飞船后身上的速度计显示其对地心的速度为v ，从翟志刚打开舱门开始太空行走到结束所用的时间为t .求：(1)航天员翟志刚在太空中所“走”过的路程； (2)该宇航员距离地球表面的高度．【解析】 (1)航天员翟志刚在太空中所“走”过的路程x ＝v t(2)设地球质量为M 0，在地球表面，对于质量为m 的物体有，G M 0mR 2＝mg离开飞船后的宇航员绕地球做匀速圆周运动，有G M 0Mr 2＝M v 2r联立解得r ＝R 2g v2该宇航员距离地球表面的高度 h ＝r －R ＝R 2gv2－R .【答案】 (1)v t (2)R 2gv2－R13．(2010年安徽省合肥市五校联考)如右图所示，BC 为半径等于25 2 m 竖直放置的光滑细圆管，O 为细圆管的圆心，在圆管的末端C 连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ＝0.6的足够长粗糙斜面，一质量为m ＝0.5 kg 的小球从O 点正上方某处A 点以v 0水平抛出，恰好能垂直OB 从B 点进入细圆管，小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F ＝5 N 的作用，当小球运动到圆管的末端C 时作用力F 立即消失，小球能平滑地冲上粗糙斜面．(g ＝10 m/s 2)求：(1)小球从O 点的正上方某处A 点水平抛出的初速度v 0为多少？ (2)小球在圆管中运动时对圆管的压力是多少？ (3)小球在CD 斜面上运动的最大位移是多少？ 【解析】 (1)小球从A 运动到B 为平抛运动，有： r sin 45°＝v 0t在B 点有：tan 45°＝gt v 0解以上两式得：v 0＝2 m/s. (2)在B 点由运动的合成与分解有： v B ＝v 0sin 45°＝2 2 m/s 小球在管中受三个力作用，则小球在管中以v B ＝2 2 m/s 做匀速圆周运动 由圆周运动的规律可知圆管对小球的作用力F N ＝m v 2Br＝7.1 N据牛顿第三定律得小球对圆管的压力 F ′N ＝F N ＝7.1 N.(3)据牛顿第二定律得小球在斜面上滑的加速度 a ＝mg sin 45°＋μmg cos 45°m ＝8 2 m/s 2由匀变速运动规律得：小球在CD 斜面上运动的最大位移x ＝v 2B2a ＝82×82 m ＝0.35 m.【答案】 (1)2 m/s (2)7.1 N (3)0.35 m。

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第2讲光的波动性电磁波相对论简介微知识1 光的干涉1．干涉的概念两列频率、振动情况相同的光波相叠加，某些区域出现光被加强，某些地方出现光被减弱，并且加强和减弱的区域总是相互间隔的现象叫光的干涉现象。

2．双缝干涉在用单色光进行的双缝干涉实验中，若双缝处两列光的振动情况完全相同，则在光屏上距双缝的路程差为光波波长整数倍的地方被加强，将出现明条纹；光屏上距双缝的路程差为光波半波长奇数倍的地方光被减弱,出现暗条纹。

3．薄膜干涉利用薄膜(如肥皂膜)前后两表面的反射光束相遇而形成的。

微知识2 光的衍射1．光的衍射光绕过障碍物或狭缝偏离直线传播的路径而进入障碍物的几何阴影中的现象叫光的衍射。

2．光的明显衍射的发生条件只有当障碍物或狭缝的尺寸跟光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象才会明显。

微知识3 光的偏振1．偏振横波只沿某一特定的方向振动，称为波的偏振。

2．自然光在与光波传播方向垂直的平面内光振动(指E的振动）沿各个方向振动强度都相同。

如由太阳、电灯等普通光源发出的光。

3．偏振光在与光波传播方向垂直的平面内只有沿着某一个稳定方向振动的光。

如自然光经偏振片作用后的光。

第十五章量子论初步和原子核第一单元量子论初步第1课时光电效应光的波粒二象性要点一光电效应与光子说1.某金属在一黄光照射下,正好有电子逸出,下述说法中,哪种是正确的 ( )A.增大光强,而不改变光的频率,光电子的最大初动能将不变B.用一束更大强度的红光代替黄光,仍能发生光电效应C.用强度相同的紫光代替黄光,光电流强度将不变D.用强度较弱的紫光代替黄光,有可能不发生光电效应答案 A要点二光的波粒二象性2.物理学家做了一个有趣的实验:在光屏处放上照相用的底片.若减弱光的强度,使光子只能一个一个地通过狭缝.实验结果表明,如果曝光时间不太长,底片只能出现一些不规则的点子;如果曝光时间足够长,底片上就会出现规则的干涉条纹.对这个实验结果有下列认识,其中正确的是 ( )A.曝光时间不太长时,底片上只能出现一些不规则的点子,表现出光的波动性B.单个光子通过双缝后的落点可以预测C.只有大量光子的行为才能表现出光的粒子性D.干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方答案 D题型1 对光电效应规律的理解【例1】关于光电效应,下列说法正确的是 ( )A.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B.光电子的动能越大,光电子形成的电流强度就越大C.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要大D.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应答案 D题型2 光电效应方程的应用【例2】如图所示,一光电管的阴极用极限波长为 0的钠制成.用波长为λ的紫外线照射阴极,光电管阳极A和阴极K之间的电势差为U,光电流的饱和值为I.（1）求每秒由K极发射的电子数.（2）求电子到达A 极时的最大动能.（普朗克常量为h ,电子的电荷量为e ）? 答案 （1）eU hchceI +-)2(λλ题型3 “光子说”的应用【例3】根据量子理论,光子的能量E 和动量p 之间的关系式为E=pc ,其中c 表示光速,由于光子有动量,照到物体表面的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生压强,这就是“光压”,用I 表示. （1）一台二氧化碳气体激光器发出的激光,功率为P 0,射出光束的横截面积为S ,当它垂直照射到一物体表面并被物体全部反射时,激光对物体表面的压力F =2p ·N ,其中p 表示光子的动量,N 表示单位时间内激光器射出的光子数,试用P 0和S 表示该束激光对物体产生的光压I .（2）有人设想在宇宙探测中用光作为动力推动探测器加速,探测器上安装有面积极大、反射率极高的薄膜,并让它正对太阳,已知太阳光照射薄膜对每1 m 2面积上的辐射功率为1.35 kW ,探测器和薄膜的总质量为M =100 kg ,薄膜面积为4×104 m 2,求此时探测器的加速度大小（不考虑万有引力等其他的力）? 答案 （1）I =cSP 02 （2）3.6×10-3 m/s 2题型4 光电结合问题【例4】波长为λ=0.17μm 的紫外线照射至金属筒上能使其发射光电子,光电子在磁感应强度为B 的匀强磁场中,做最大半径为r 的匀速圆周运动时,已知r ·B =5.6×10-6T ·m ,光电子质量m =9.1×10-31kg ,电荷量e =1.6×10-19C .求: （1）光电子的最大动能. （2）金属筒的逸出功.答案 （1）4.41×10-19J （2）7.3×10-19J1.在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏静电计相连,用弧光灯照射锌板时,静电计的指针张开一个角度,如图所示,这时（ ）A .锌板带正电,指针带负电B .锌板带正电,指针带正电C .锌板带负电,指针带正电D .锌板带负电,指针带负电答案 B2. 2003年全世界物理学家评选出“十大最美物理实验”,排名第一的为1961年物理学家利用“托马斯·杨”的双缝干涉实验装置,进行的电子干涉的实验.从辐射源辐射出的电子束经两靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现了干涉条纹(如图所示),该实验说明 ( )A.光具有波动性B.光具有波粒二象性C.微观粒子也具有波动性D.微观粒子也是一种电磁波 答案 C3.（2009·济宁模拟）人们发现光电效应具有瞬时性和对各种金属都存在极限频率的规律.请问谁提出了何种学说很好地解释了上述规律?已知锌的逸出功为3.34 eV ,用某单色紫外线照射锌板时,逸出光电子的最大速度为106m/s ,求该紫外线的波长λ.（电子质量m e =9.11×10-31kg ,普朗克常量h =6.64×10-34J ·s ,1 eV =1.60×10-19J ）答案 2.01×10-7m4.科学家设想未来的宇航事业中利用太阳帆板来加速星际飞船.“神舟”五号载人飞船在轨道上运行期间,成功实施了飞船上太阳帆板的展开试验.设该飞船所在地每秒每单位面积（m 2）接收的光子数为n ,光子平均波长为λ,太阳帆板面积为S ,反射率为100%,光子动量p =λh.设太阳光垂直射到太阳帆板上,飞船的总质量为m ,求飞船加速度的表达式.若太阳帆板是黑色的,飞船加速度又为 多少？ 答案m nhS λ2 mnhSλ 第2课时 玻尔原子理论 物质波要点一 玻尔理论、能级1.欲使处于基态的氢原子激发,下列措施可行的是 ( )A.用10.2 eV 的光子照射B.用11 eV 的光子照射C.用14 eV 的光子照射D.用11 eV 的电子碰撞 答案 ACD要点二 物质波、电子云2.质子甲的速度是质子乙速度的4倍,甲质子的德布罗意波长是乙质子的 倍.同样速度的质子和电子, 德布罗意波长大. 答案41电子题型1 能级跃迁的分析【例1】如图所示为氢原子的4个能级,其中E 1为基态,若一群氢原子A 处于激发态E 2,一群氢原子B 处于激发态E 3,则下列说法正确的是（ ）A .原子A 可能辐射出3种频率的光子B .原子B 可能辐射出3种频率的光子C .原子A 能够吸收原子B 发出的光子并跃迁到能级E 4D .原子B 能够吸收原子A 发出的光子并跃迁到能级E 4 答案 B题型2 跃迁过程中能量的变化【例2】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2.49 eV 的金属钠, 下列说法中正确的是 （ ） A .这群氢原子能发出3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 .这群氢原子在发出3种频率不同的光的过程中,共同点都是原子要放出光子,电子绕核运动的动能减小,原子势能增大C .金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11 eVD .金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60 eV 答案 D题型3 情景建模【例3】1951年,物理学家发现了“电子偶数”,所谓“电子偶数”,就是由一个负电子和一个正电子绕它们的质量中心旋转形成的相对稳定的系统.已知正、负电子的质量均为m e ,普朗克常量为h ,静电力常量为k .（1）假设“电子偶数”中正、负电子绕它们质量中心做匀速圆周运动的轨道半径r 、运动速度v 及电子的质量满足玻尔的轨道量子化理论:2m e vr =nπ2h,n =1,2,……“电子偶数”的能量为正负电子运动的动能和系统的电势能之和.已知两正负电子相距为L 时系统的电势能为E =-k Le 2.试求n =1时“电子偶数”的能量.（2）“电子偶数”由第一激发态跃迁到基态发出光子的波长为多大? 答案 （1）42232422π34)2(πe k m c h h e k m e e1.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不同频率的光.关于这些光下列说法正确的是（）A.最容易表现出衍射现象的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的B.频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的C.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光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答案D2.如图中画出了氢原子的4个能级,并注明了相应的能量E n,处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时,能够发出若干种不同频率的光波.已知金属钾的逸出功为2.22 eV.在这些光波中,能够从金属钾的表面打出光电子的总共有（）A.二种B.三种C.四种D.五种答案C3.氢原子处于基态时,原子能量E1=-13.6 eV,已知电子电荷量e=1.6×10-19 C,电子质量m=0.91×10-30 kg,氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r1=0.53×10-10 m.（1）若要使处于n=2能级的氢原子电离,至少要用频率为多大的电磁波照射该氢原子?（2）氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流,则氢原子处于n=2的激发态时,核外电子运动的等效电流为多大?（3）若已知钠的极限频率为6.00×1014Hz,今用一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光谱照射钠,试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应?答案（1）8.21×1014 Hz （2）1.3×10-4 A （3）4条4.（2009·泰安模拟）氢原子在基态时轨道半径r1=0.53×10-10 m,能量E1=-13.6 eV.求氢原子处于基态时:（1）电子的动能.（2）原子的电势能.（3）用波长是多少的光照射可使其电离？答案（1）13.6 eV （2）-27.2 eV （3）0.914 1×10-7 m1.如图所示,使用强度相同的连续光谱中的红光到紫光按顺序照射光电管的阴极,电流表均有示数.在螺线管外悬套一金属线圈,理论上在线圈中能产生感应电流的是（）A.用紫光照射时B.用红光照射时C.改变照射光颜色的过程中D.均没有感应电流答案C2.已知能使某金属产生光电效应的极限频率为ν0,则（）A.当用频率为2ν0的单色光照射该金属时,一定能产生光电子B.当用频率为2ν0的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为hν0C.当照射光的频率ν大于ν0时,若ν增大,则逸出功增大D.当照射光的频率ν大于ν0时,若ν增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍答案AB3.A、B是绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,A的质量等于B的质量,A的轨道半径大于B的轨道半径,设A、B的德布罗意波长分别为λA和λB,则下列判断正确的是（）A.λA=λ B B.λA>λ BC.λA<λ BD.条件不足,无法比较λA和λB的大小答案B4.若原子的某内层电子被电离形成空位,其他层的电子跃迁到该空位上时,会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来,此电磁辐射就是原子的特征X射线.内层空位的产生有多种机制,其中的一种称为内转换,即原子中处于激发态的核跃迁回到基态时,将跃迁时释放的能量交给某一内层电子,使此内层电子电离而形成空位(被电离的电子称为内转换电子).214Po的原子核从某一激发态回到基态时,可将能量E0=1.416 MeV交给内层电子(如K、L、M层电子,K、L、M标记原子中最靠近核的三个电子层)使其电离.实验测得从214Po原子的K、L、M层电离出的电子的动能分别为E K=1.323 MeV、E L=1.399 MeV、E M=1.412 MeV.则可能发射的特征X射线的能量为 ( )A.0.013 MeVB.0.017 MeVC.0.076 MeVD.0.093 MeV答案 AC5.氢原子的能级如图所示,已知可见光的光子能量范围约为1.62～3.11 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答案 D6.（2009·武昌模拟）研究光电效应规律的实验装置如图所示,用频率为ν的光照射光电管阴极K时,有光电子产生.由于光电管K、A间加的是反向电压,光电子从阴极K发射后将向阳极A做减速运动.光电流i由图中电流计G测出,反向电压U由电压表V测出.当电流计的示数恰好为零时,电压表的示数称为反向截止电压U0,在下列表示光电效应实验规律的图象中,错误．．的是 （ ）答案 B 7.分别用波长为λ和43λ的单色光照射同一金属板,发出的光电子的最大初动能之比为1∶2,以h 表示普朗克常量,c 表示真空中的光速,则此金属板的逸出功为 ( ) A.λ2hc B.λ32hc C.λ43hc D.ch 54λ 答案 B8.处于激发态的原子,如果在入射光子的电磁场的影响下,从高能态向低能态跃迁,同时两个状态之间的能量差以光子的形式辐射出去,这种辐射叫做受激辐射.原子发生受激辐射时,发出的光子的频率、发射方向等都跟入射光子完全一样,这样使光得到加强,这就是激光产生的机理.发生受激辐射时,产生激光的原子的总能量E n 、电子的电势能E p 、电子的动能E k 的变化是 ( ) A.E p 增大、E k 减小 B.E p 减小、E k 增大 C.E p 减小、E n 减小 D.E p 增大、E n 增大 答案 BC9.现用电子显微镜观测线度为d 的某生物大分子的结构.为满足测量要求,将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为nd,其中n >1.已知普朗克常量h 、电子质量m 和电子电荷量e ,电子的初速度不计,则显微镜工作时电子的加速电压应为 ( )A.222med h nB.313222)(en h md C.2222men h d D.2222med h n 答案 D10.利用金属晶格(大小约10-10m)作为障碍物观察电子的衍射图样,方法是让电子通过电场加速,然后让电子束射到金属晶格上,从而得到电子的衍射图样.已知电子质量为m ,电荷量为e ,初速度为零,加速电压为U ,普朗克常量为h ,则下述说法中正确的是( ) A.该实验说明了电子具有波动性B.实验中电子束的德布罗意波的波长为λ=meUh2C.加速电压U 越大,电子的衍射现象越明显D.若用具有相同动能的质子替代电子,衍射现象将更加明显 答案 AB11.（2009·鞍山质检）德布罗意认为,任何一个运动着的物体,都有一种波与它对应,波长是λ=ph ,式中p 是运动物体的动量,h 是普朗克常量.已知某种紫光的波长是440 nm,若将电子加速,使它的德布罗意波长是这种紫光波长的10-4倍.求: (1)电子的动量大小.(2)试推导加速电压跟德布罗意波长的关系,并计算加速电压的大小.电子质量m =9.1×10-31kg,电子电荷量e =1.6×10-19 C,普朗克常量h =6.6×10-34J ·s,加速电压的计算结果取一位有效数字.答案 (1)1.5×10-23kg ·m/s (2)U =222λem h 8×102 V 12.原子可以从原子间的碰撞中获得能量,从而发生能级跃迁(在碰撞中,动能损失最大的是完全非弹性碰撞).一个具有13.6 eV 动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、也处于基态的氢原子发生对心正碰.(1)是否可以使基态氢原子发生能级跃迁(氢原子能级如下图所示)?(2)若上述碰撞中可以使基态氢原子发生电离,则氢原子的初动能至少为多少?答案 (1)不能 (2)27.2 eV 13.氢原子从-3.4 eV 的能级跃迁到-0.85 eV 的能级时,是发射还是吸收光子?这种光子的波长是多少(计算结果取一位有效数字)?图中光电管用金属材料铯制成,电路中定值电阻R 0=0.75 Ω,电源电动势E =1.5 V,内阻r =0.25 Ω,图中电路在D 点交叉,但不相连.R 为滑动变阻器,O 是滑动变阻器的中间触头,位于滑动变阻器的正中央,P 为滑动触头.从滑动变阻器的两端点a 、b 可测得其总阻值为14 Ω.当用上述氢原子两能级间跃迁而产生的光照射图中的光电管,欲使电流计G 中电流为零,滑动变阻器aP 间阻值应为多大?已知普朗克常量h =6.63×10-34J ·s,金属铯的逸出功为 1.9 eV.答案 吸收 5×10-7m 0.5 Ω第二单元 原子核第3课时 原子的核式结构 天然放射现象要点一 原子的核式结构1.在卢瑟福的α粒子散射实验中,有极少数α粒子发生大角度偏转,其原因是 ( )A.原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上B.正电荷在原子中是均匀分布的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 答案 A要点二 天然放射现象2.如图所示,使某放射性元素发出的射线垂直进入匀强电场,按图中标号判断（ ）A .1的穿透本领最强B .2的速度最大C .3的电离本领最大D .1是由原子放出的,2、3不是答案 BC要点三 原子核的衰变3.考古工作者在古人类居住过的岩洞中发现一块碳遗留样品,它所含的14C 等于现有生命物质中等量碳所含的14C 的1/8,求此样品的存放时间.已知14C 的半衰期为5 568年. 答案 16 704年题型1 α粒子散射实验及其能量转化问题【例1】卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔实验,获得了重要发现: (1)关于α粒子散射实验的结果,下列说法正确的是( ) A.证明了质子的存在B.证明了原子核是由质子和中子组成的C.证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里D.说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动（2）在α粒子散射实验中,现有一个α粒子以2.0×107m/s 的速度去轰击金箔,若金原子的核电荷数为79.求该α粒子与金原子核间的最近距离（已知带电粒子在点电荷电场中的电势能表达式为εp =krq q 21,α粒子质量为6.64×10-27kg ）. 答案 （1）C （2）2.7×10-14m题型2 衰变次数的计算【例2】铀裂变的产物之一氪90（Kr 9060）是不稳定的,它经过一系列衰变最终成为稳定的锆86（Zr 8640）,这些衰变是（ ）A .1次衰变,6次β衰变B .4次β衰变C .2次α衰变D .2次α衰变,2次β衰变答案 A题型3 放射性同位素的应用【例3】放射性同位素在技术上有很多应用,不同的放射源可用于不同的目的,下表列出一些放射性同位素的半衰期和可供利用的射线:对于以下几种用途,分别选取表中哪一种放射性元素作放射源.（1）塑料公司生产聚乙烯薄膜,方法是让较厚的聚乙烯膜通过轧辊压薄,利用适当的放射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀. （2）医生用放射性方法治疗肿瘤.（3）放射源和控制器间相隔很小一段距离,若它们之间烟尘浓度比达某一设定的临界值,探测器探测到的射线强度将比正常情况下小得多,从而可通过自动控制装置,触发电铃,可发生火灾警报,预防火灾.（4）用放射性同位素作示踪原子,用来诊断人体内的器官是否正常.方法是给被检查者注射或口服附有放射性同位素的元素的某些物质,当这些物质的一部分到达要检查的器官时,可根据放射性同位素的射线情况分析器官正常与否.答案 （1）镅241或锶90 （2）钴60 （3）钋210（4）锝99题型4 情景建模【例4】原来静止的铀U 23896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衰变时所产生的新核及α粒子在磁场中运动轨迹的示意图. （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迹的示意图. 答案 （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:m 1v 1-m 2v 2=0因为它们都带正电,衰变后的速度正好相反,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 力由洛伦兹力提供.即:mv v Bq R=2.所以R =Bq m v .又因为m 1v 1=m 2v 2.所以1221q q R R =, 由于q 1=2,q 2=92-2=90,因而14521=R R .如右图所示,其中轨道a 为α粒子的径迹,轨道半径为R 1,轨道b 为新核的径迹,其轨道半径为R 2.（R 1＞R 2）.（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,它们衰变后的速度方向相反,但受的洛伦兹力方向相同,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右图所示,其中,c 为β粒子的径迹,d 为新核的径迹.1.（2009·阜阳模拟）2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器,通过4820Ca （钙48）轰击24998Cf（锎249）发生核反应,成功合成了第118号元素,这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素.实验表明,该元素的原子核先放出3个相同的粒子x ,再连续经过3次α衰变后,变成质量数为282的第112号元素的原子核,则上述过程中的粒子x 是 （ ） A .中子 B .质子 C .电子 D .α粒子 答案 A2.近年来科学家在超重元素的探测方面取得了重大进展.科学家们在观察某两个重离子结合成超重元素的反应时,发现所生成的超重元素的核A Z X 经过6次α衰变后成为253100Fm ,由此可以判定该超重元素的原子序数和质量数依次是 （ ） A .124,259 B .124,265 C .112,265 D .112,277 答案 D3.23892U 放射性衰变有多种可能途径,其中一种途径是先变成21083Bi ,而21083Bi 可以经一次①衰变变成210a X （X 代表某种元素）,也可以经一次②衰变变成b 81Ti ,210aX 和b81Ti 最后都变成20682Pb ,衰变路径如图所示.则图中的 （ ）A .a =84,b =206B .①是β衰变,放出电子,电子是由中子转变成质子时产生的C .②是β衰变,放出电子,电子是由中子转变成质子时产生的D . 23892U 经过10次β衰变,8次α衰变可变成20682Pb答案 AB4.正电子（PET ）发射计算机断层显像,它的基本原理是:将放射性同位素15O 注入人体,参与人体的代谢过程.15O 在人体内衰变放出正电子,与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子,被探测器探测到,经计算机处理后产生清晰的图象.根据PET 原理,回答下列问题:（1）写出15O 的衰变和正负电子湮灭的方程式.（2）将放射性同位素15O 注入人体,15O 的主要用途是 （ ） A .利用它的射线 B .作为示踪原子 C .参与人体的代谢过程 D .有氧呼吸（3）设电子质量为m ,电荷量为q ,光速为c ,普朗克常量为h ,则探测到的正负电子湮灭后生成的光子的波长= .（4）PET 中所选的放射性同位素的半衰期应 （填“长”或“短”或“长短均可”） 答案 （1） （2）B （3）mch（4）短 第4课时 核反应 核能要点一 核反应1.一个23592U 原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应,其裂变方程为23592U +10n →X +9438Sr +102n ,则下列叙述正确的是 （ ）A .X 原子核中含有86个中子B.X原子核中含有141个核子C.因为裂变时释放能量,根据E=mc2,所以裂变后的总质量数增加D.因为裂变时释放能量,出现质量亏损,所以生成物的总质量数减少答案A要点二核力、核能2.雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子（νe）而获得了2002年度诺贝尔物理学奖.他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615 t四氯乙烯（C2Cl4）溶液的巨桶.中微子可以将一个氯核转变为一个氩核和一个电子,其核反应方程式为νe+3717Cl→3718Ar+01-e.已知3717Cl核的质量为36.956 58 u, 3718Ar核的质量为36.956 91 u,01-e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电子中微子的最小能量为（）A.0.82 MeV B.0.31 MeV C.1.33 MeV D.0.51 MeV答案A要点三裂变与聚变3.如图所示是原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系图象.下列说法中正确的是（）A.若D和E能结合成F,结合过程一定要释放能量B.若D和E能结合成F,结合过程一定要吸收能量C.若A能分裂成B和C,分裂过程一定要释放能量D.若A能分裂成B和C,分裂过程一定要吸收能量答案AC题型1 核反应方程的书写及核反应的种类【例1】有下列4个核反应方程（1）a、b、c、d四种粒子依次是（）（2）上述核反应依次属于（）A.衰变、人工转变、人工转变、聚变B.裂变、裂变、聚变、聚变C.衰变、衰变、聚变、聚变D.衰变、裂变、人工转变、聚变答案（1）B （2）D题型2 核能的计算【例2】静止在匀强磁场中的23994Pu核,沿与磁场垂直的方向射出一个α粒子后,变成铀的一种同位素核,同时释放出能量为0.09 MeV的光子.（23994Pu的质量为238.999 655 u,铀核质量为234.993 47 u,α粒子质量为4.001 509 u,1 u=1.660 566×10-27 kg）若不计光子的动量,求: （1）铀核与α粒子回转半径之比R U∶Rα.（2）α粒子的动能为多少?答案（1）1∶46 （2）4.195 MeV题型3 科技物理【例3】天文学家测得银河系中氦的含量约为25 %,有关研究表明,宇宙中氦生成的途径有两条:一是在宇宙诞生后二分钟左右生成的;二是在宇宙演化到恒星诞生后,由恒星内部的氢核聚变反应生成的.（1）把氢核聚变反应简化为4个氢核（11H）聚变成氦核（42He）,同时放出2个正电子（01e）和2个中微子（νe）,请写出该氢核聚变反应的方程,并计算一次反应释放的能量.（2）研究表明,银河系的年龄约为t=3.8×1017 s,每秒钟银河系产生的能量约为1×1037 J（即P=1×1037 J/s）.现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应,试估算银河系中氦的含量（最后结果保留一位有效数字）.（3）根据你的估算结果,对银河系中氦的主要生成途径作出判断.（可能用到的数据:银河系质量约为M=3×1041 kg,原子质量单位1 u=1.66×10-27kg,1 u相当于 1.5×10-10 J的能量,电子质量m=0.000 5 u,氦核质量mα=4.002 6 u,氢核质量m p=1.007 8 u,中微子νe质量为零）答案（1）411H→42He+201e+2ν e 4.14×10-12 J（2）2 % （3）银河系中的氦主要是宇宙诞生后不久生成的1.在下列四个核反应方程中,x表示42He,且属于聚变的反应是（）A.23592U+1n→9538Sr+13854Xe+3x B.21H+31H→x+1nC.3015P→3014Si+x D.2412Mg+x→2713Al+11H答案B2.（2009·安庆模拟）据媒体报道,叛逃英国的俄罗斯前特工利特维年科在伦敦离奇身亡,英国警方调查认为毒杀利特维年科的是超级毒药——放射性元素钋（21084Po）,若该元素发生α衰变,其半衰期是138天,衰变方程为21084Po→X+42He+γ,则下列说法中正确的是（）A.X原子核含有124个中子B.X原子核含有206个核子C.γ射线是由处于激发态的钋核从较高能级向较低能级跃迁时发出的D.100 g的21084Po经276天,已衰变的质量为75 g答案ABD3.23592U受中子轰击时会发生裂变,产生13956Ba和9436Kr,同时放出能量.已知每个铀核裂变释放的平均能量为200 MeV.（1）写出核反应方程.。