Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))本專題在高考中命題重點(diǎn)有光電效應(yīng)、氫原子能級(jí)躍遷、核反應(yīng)方程與核能的計(jì)算,一般以選擇題為主,難度不大,主要考查對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))一、光電效應(yīng)
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))1.兩條主線
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(1)光照強(qiáng)度大→光子數(shù)目多→發(fā)射光電子多→光電流大;
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(2)光子頻率高→光子能量大→光電子的最大初動(dòng)能大。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))2.三個(gè)關(guān)系式
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(1)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程:Ek=hν-W0。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(2)最大初動(dòng)能與遏止電壓的關(guān)系:Ek=eUc。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(3)逸出功與極限頻率的關(guān)系:W0=hν0。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))二、原子結(jié)構(gòu)及能級(jí)躍遷
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))1.氫原子能級(jí)圖:如圖所示。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))2.定態(tài)間的躍遷——滿足能級(jí)差
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(1)從低能級(jí)(n小)――→躍遷高能級(jí)(n大)―→吸收能量,hν=En大-En小。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(2)從高能級(jí)(n大)――→躍遷低能級(jí)(n小)―→放出能量,hν=En大-En小。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))三、原子結(jié)構(gòu)及能級(jí)躍遷
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))1.核反應(yīng)的四種類型
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))方程類型 核反應(yīng)方程示例
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))衰變 α衰變:238 92U→234 90Th+42He(核內(nèi)211H+210n→42He)
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))β衰變:234 90Th→234 91Pa+ 0-1e(核內(nèi)10n→11H+ 0-1e)
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))3015P→3014Si+01e(核內(nèi)11H→10n+01e)
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))γ輻射:原子核處于較高能級(jí),輻射光子后躍遷到低能級(jí)
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))人工核轉(zhuǎn)變 147N+42He→178O+11H(發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng))
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))94Be+42He→126C+10n(發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng))
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))2713Al+42He→3015P+10n 3015P→3014Si+01e(人工制造放射性同位素)
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))重核的裂變 235 92U+10n→141 56Ba+9236Kr+310n
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))輕核的聚變 21H+31H→42He+10n(需要幾百萬(wàn)度高溫,所以又叫熱核反應(yīng))
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))2.核能的計(jì)算方法
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(1)根據(jù)ΔE=Δmc2計(jì)算時(shí),Δm的單位是“kg”,c的單位是“m/s”,ΔE的單位是“J”。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(2)根據(jù)ΔE=Δm×931.5 MeV計(jì)算時(shí),Δm的單位是“u”,ΔE的單位是“MeV”。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(3)根據(jù)核子比結(jié)合能來(lái)計(jì)算核能:原子核的結(jié)合能=核子比結(jié)合能×核子數(shù)。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))1.如圖所示,有一束單色光入射到極限頻率為ν0的金屬板K上,具有最大初動(dòng)能的某出射電子,沿垂直于平行板電容器極板的方向,從左側(cè)極板上的小孔入射到兩極板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)后,到達(dá)右側(cè)極板時(shí)速度剛好為零。已知電容器的電容為C,帶電荷量為Q,極板間距為d,普朗克常量為h,電子電荷量的絕對(duì)值為e,不計(jì)電子的重力。關(guān)于電容器右側(cè)極板的帶電情況和入射光的頻率ν,以下判斷正確的是( )
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))A.帶正電,ν0+QeCh B.帶正電,ν0+QeChd
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))C.帶負(fù)電,ν0+QeCh D.帶負(fù)電,ν0+QeChd
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))2.(2019•全國(guó)卷Ⅰ•T14)氫原子能級(jí)示意圖如圖所示。光子能量在1.63 eV~3.10 eV的光為可見(jiàn)光。要使處于基態(tài)(n=1)的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見(jiàn)光光子,最少應(yīng)給氫原子提供的能量為( )
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))A.12.09 eV B.10.20 eV C.1.89 eV D.1.51 eV
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))3.(2020•山東學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試•T2)氚核31H發(fā)生β衰變成為氦核32He。假設(shè)含氚材料中31H發(fā)生β衰變產(chǎn)生的電子可以全部定向移動(dòng),在3.2×104 s時(shí)間內(nèi)形成的平均電流為5.0×10-8 A。已知電子電荷量為1.6×10-19 C,在這段時(shí)間內(nèi)發(fā)生β衰變的氚核31H的個(gè)數(shù)為( )
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))A.5.0×1014 B.1.0×1016 C.2.0×1016 D.1.0×1018
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))1.(2020•全國(guó)卷Ⅱ•T18)氘核21H可通過(guò)一系列聚變反應(yīng)釋放能量,其總效果可用反應(yīng)式621H→242He+211H+210n+43.15 MeV表示。海水中富含氘,已知1 kg海水中含有的氘核約為1.0×1022個(gè),若全都發(fā)生聚變反應(yīng),其釋放的能量與質(zhì)量為M的標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒時(shí)釋放的熱量相等;已知1 kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放的熱量約為2.9×107 J,1 MeV=1.6×10-13 J,則M約為( )
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))A.40 kg B.100 kgC.400 kg D.1 000 kg
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))2.(多選)(2020•全國(guó)卷Ⅲ•T19)1934年,約里奧-居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔,首次產(chǎn)生了人工放射性同位素X,反應(yīng)方程為42He+2713Al→X+10n。X會(huì)衰變成原子核Y,衰變方程為X→Y+01e。則( )
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))A.X的質(zhì)量數(shù)與Y的質(zhì)量數(shù)相等
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))B.X的電荷數(shù)比Y的電荷數(shù)少1
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))C.X的電荷數(shù)比2713Al的電荷數(shù)多2
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))D.X的質(zhì)量數(shù)與2713Al的質(zhì)量數(shù)相等
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))1.下列現(xiàn)象中,原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變的是( )
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))A.氫氣放電管發(fā)出可見(jiàn)光B.β衰變放出β粒子
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))C.α粒子散射現(xiàn)象D.光電效應(yīng)現(xiàn)象
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))2.如圖所示為核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)的關(guān)系。下列與原子核有關(guān)的說(shuō)法正確的是( )
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))A.原子核的結(jié)合能越大,原子核就越穩(wěn)定
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))B.由圖可知,原子核D與E聚變成原子核F時(shí),要吸收熱量
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))C.A裂變時(shí)產(chǎn)生的γ射線能使某金屬表面逸出光電子,則增大γ射線的照射強(qiáng)度能增大逸出光電子的最大初動(dòng)能
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))D.核衰變時(shí)α粒子是由核內(nèi)2個(gè)質(zhì)子與2個(gè)中子結(jié)合在一起形成的
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))3.圖中四幅圖涉及不同的物理知識(shí),其中說(shuō)法正確的是( )
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))A.圖甲:盧瑟福通過(guò)分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))B.圖乙:用中子轟擊鈾核使其發(fā)生聚變,鏈?zhǔn)椒磻?yīng)會(huì)釋放出巨大的核能
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))C.圖丙:玻爾理論指出氫原子能級(jí)是分立的,所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))D.圖丁:湯姆孫通過(guò)電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核內(nèi)還有復(fù)雜結(jié)構(gòu)
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))4.He+、Li2+等離子具有與氫原子類似的原子結(jié)構(gòu)模型,又稱為“類氫離子”。He+從能級(jí)N躍遷到能級(jí)M,釋放頻率為ν1的光子,從能級(jí)P躍遷到能級(jí)M,吸收頻率為ν2的光子,且ν1>ν2,則它從能級(jí)N躍遷到能級(jí)P時(shí)( )
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))A.吸收頻率為ν1+ν2的光子
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))B.釋放頻率為ν1+ν2的光子
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))C.吸收頻率為ν1-ν2的光子
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))D.釋放頻率為ν1-ν2的光子
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))5.(多選)如圖所示為氫原子的能級(jí)示意圖,已知大量處于n=2能級(jí)的氫原子,當(dāng)它們受到某種頻率的光線照射后,可輻射出6種頻率的光子,用這些光照射逸出功為1.90 eV的金屬銫,下面說(shuō)法正確的是( )
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))A.n=2能級(jí)氫原子受到照射后躍遷到n=5能級(jí)
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))B.能使金屬銫逸出光電子的光子頻率有4種
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))C.金屬銫表面所逸出的光電子的初動(dòng)能最大值為12.75 eV
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))D.金屬銫表面所逸出的光電子的初動(dòng)能最大值為10.85 eV
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))6.激光在“焊接”視網(wǎng)膜的眼科手術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。在一次手術(shù)中,所用激光的波長(zhǎng)λ=6.6×10-7 m,每個(gè)激光脈沖的能量E=1.5×10-2 J。已知普朗克常量h=6.6×10-34J•s,光速c=3×108 m/s,則每個(gè)脈沖中的光子數(shù)目是( )
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))A.3×1016 B.3×1012C.5×1016 D.5×1012
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))7.秦山核電站是我國(guó)自行設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)管理的第一座30萬(wàn)千瓦壓水堆核電站。在一次核反應(yīng)中一個(gè)中子轟擊235 92U變成136 54Xe、9038Sr和若干個(gè)中子,已知235 92U、136 54Xe、9038Sr的比結(jié)合能分別為7.6 MeV、8.4 MeV、8.7 MeV,則( )
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))A.該核反應(yīng)方程為235 92U+10n→136 54Xe+9038Sr+910n
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))B.要發(fā)生該核反應(yīng)需要吸收能量
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))C.9038Sr比13654Xe更穩(wěn)定
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))D.該核反應(yīng)中質(zhì)量增加
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))8.現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了人們對(duì)原子、原子核的認(rèn)識(shí),下列說(shuō)法正確的是( )
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))A.β衰變說(shuō)明原子核內(nèi)部存在自由電子
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))B.核反應(yīng)過(guò)程中如果核子的平均質(zhì)量減小,則要吸收能量
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))C.湯姆孫根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))D.盧瑟福通過(guò)實(shí)驗(yàn)首次實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變,核反應(yīng)方程為42He+14 7N→17 8O+11H
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))9.物理學(xué)家查德威克在用α粒子轟擊鈹94Be的兩種產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)了中子,由于中子不帶電,所以容易打進(jìn)原子核內(nèi),引起核反應(yīng)。如果速度為2.3×107 m/s的中子擊中靜止的氮核14 7N,核反應(yīng)方程是14 7N+10n→nmB+42He,產(chǎn)生的氦核(42He)的速度大小是8.0×106 m/s,方向與碰前中子的速度方向在同一直線上,以反應(yīng)前中子的速度方向?yàn)檎较颉O铝姓f(shuō)法正確的是( )
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))A.α粒子轟擊鈹發(fā)生的核反應(yīng)方程是94Be+42He→13 6C+10n
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))B.m-n=6
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))C.新核nmB的速度約為-4.1×105 m/s
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))D.新核nmB的速度約為-8.2×105 m/s
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))10.用金屬銣為陰極的光電管觀測(cè)光電效應(yīng)現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)中測(cè)得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率ν之間的關(guān)系如圖乙所示,圖線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為5.15×1014 Hz。已知普朗克常量h=6.63×10-34 J•s。則下列說(shuō)法中正確的是( )
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))A.欲測(cè)遏止電壓,應(yīng)選擇電源左端為正極
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))B.當(dāng)電源左端為正極時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng),電流表的示數(shù)持續(xù)增大
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))C.增大照射光的強(qiáng)度,產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能一定增大
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))D.如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率ν=7.00×1014 Hz,則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek約為1.2×10-19 J
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))11.(多選)用如圖甲所示的電路研究光電效應(yīng)中光電流的大小與入射光的強(qiáng)度、頻率等物理量的關(guān)系。圖中A、K兩極板間的電壓大小可調(diào),電源的正、負(fù)極也可以對(duì)調(diào)。分別用a、b、c三束單色光照射K,調(diào)節(jié)A、K間的電壓U,得到光電流I與電壓U的關(guān)系如圖乙所示。由圖可知( )
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))A.單色光a和c的頻率相同,但a更強(qiáng)些
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))B.單色光a和c的頻率相同,但c更強(qiáng)些
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))C.單色光b的頻率大于a的頻率
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))D.單色光b的頻率小于a的頻率
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))12.海水中含有豐富的氘,完全可充當(dāng)未來(lái)的主要能源。兩個(gè)氘核的核反應(yīng)為:21H+21H→32He+10n,其中氘核的質(zhì)量為2.0136 u,氦核的質(zhì)量為3.0150 u,中子的質(zhì)量為1.0087 u。求:(1 u相當(dāng)于931.5 MeV的能量)
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(1)核反應(yīng)中釋放的核能;
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(2)在兩個(gè)氘核以相等的動(dòng)能0.35 MeV進(jìn)行對(duì)心碰撞,并且核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的情況下,求反應(yīng)中產(chǎn)生的中子和氦核的動(dòng)能。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))1.【答案】C
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))【解析】由電子在電容器兩帶電平行板之間做減速運(yùn)動(dòng)可知,電容器右側(cè)極板帶負(fù)電。由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程有Ek=hν-W,W=hν0,由電容器電容定義式知C=QU,由動(dòng)能定理有-eU=0-Ek,聯(lián)立解得ν=ν0+QeCh,C正確。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))2.【答案】A
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))【解析】因?yàn)榭梢?jiàn)光光子的能量范圍是1.63 eV~3.10 eV,所以氫原子至少要被激發(fā)到n=3能級(jí),要給氫原子提供的能量最少為E=(-1.51+13.60)eV=12.09 eV,即A正確。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))3.【答案】B
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))【解析】由題意知,3.2×104 s內(nèi)發(fā)生β衰變產(chǎn)生的電子的電荷量Q=It=1.6×10-3 C,對(duì)應(yīng)的電子數(shù)n=Qe=1.0×1016(個(gè)),由31H→ 0-1e+32He可知,一個(gè)31H核發(fā)生一次β衰變產(chǎn)生一個(gè)電子,故這段時(shí)間內(nèi)發(fā)生β衰變的31H核的個(gè)數(shù)為1.0×1016,選項(xiàng)B對(duì)。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))1.【答案】C
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))【解析】由1 kg海水中的氘核聚變釋放的能量與質(zhì)量為M的標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放的熱量相等,有:2.9×107 J/kg×M=1.0×10226×43.15×1.6×10-13 J,解得M≈400 kg,故C正確。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))2.(多選)
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))【答案】AC
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))【解析】根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒,可知42He+2713Al→X+10n,方程中X的質(zhì)量數(shù)為30,電荷數(shù)為15,再根據(jù)X→Y+01e方程可知Y的質(zhì)量數(shù)為30,電荷數(shù)為14,故X的質(zhì)量數(shù)與Y的質(zhì)量數(shù)相等,X的電荷數(shù)比Y的電荷數(shù)多1,X的電荷數(shù)比2713Al的電荷數(shù)多2,X的質(zhì)量數(shù)比2713Al的質(zhì)量數(shù)多3,選項(xiàng)A、C正確,B、D錯(cuò)誤。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))1.【答案】B
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))【解析】氫氣放電管發(fā)出可見(jiàn)光是原子從較高能級(jí)躍遷至較低能級(jí)的結(jié)果,是由于原子核外部電子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的,與原子核內(nèi)部變化無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;β衰變放出β粒子是原子核內(nèi)一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,所以導(dǎo)致原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,故B正確;α粒子散射實(shí)驗(yàn)表明原子具有核式結(jié)構(gòu),故C錯(cuò)誤;光電效應(yīng)是原子核外電子吸收光子能量逃逸出來(lái)的現(xiàn)象,跟原子核內(nèi)部變化無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))2.【答案】D
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))【解析】原子核的比結(jié)合能越大,原子核就越穩(wěn)定,故A錯(cuò)誤;原子核D與E結(jié)合屬于輕核聚變,放出能量,故B錯(cuò)誤;γ射線的頻率越高,逸出的光電子的最大初動(dòng)能就越大,與光照強(qiáng)度無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;核衰變時(shí)α粒子是由核內(nèi)2個(gè)質(zhì)子與2個(gè)中子結(jié)合在一起形成的,故D正確。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))3.【答案】C
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))【解析】題圖甲:盧瑟福通過(guò)分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,故A錯(cuò)誤。題圖乙:用中子轟擊鈾核使其發(fā)生裂變,裂變反應(yīng)會(huì)釋放出巨大的核能,故B錯(cuò)誤。題圖丙:玻爾理論指出氫原子能級(jí)是分立的,所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的,故C正確。題圖丁:湯姆孫通過(guò)電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子也有一定的結(jié)構(gòu),天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核內(nèi)部還有復(fù)雜結(jié)構(gòu),故D錯(cuò)誤。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))4.【答案】B
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))【解析】He+從能級(jí)N躍遷到能級(jí)M,釋放頻率為ν1的光子,說(shuō)明能級(jí)N的能量大于能級(jí)M的能量,且兩能級(jí)能量差為hν1,同理能級(jí)P的能量小于能級(jí)M的能量,且兩能級(jí)能量差為hν2,所以從能級(jí)N躍遷到能級(jí)P釋放光子,且光子的能量為h(ν1+ν2),故B正確。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))5.(多選)
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))【答案】BD
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))【解析】大量處于n=2能級(jí)的氫原子,當(dāng)它們受到某種頻率的光線照射后,可輻射出6種頻率的光子,根據(jù)大量氫原子躍遷,產(chǎn)生的光子種類N=C2n可知,n=2能級(jí)的氫原子受到照射后躍遷到n=4能級(jí),A錯(cuò)誤;這群處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子共能輻射出6種不同頻率的光子,由圖可知,氫原子從n=4能級(jí)到n=3能級(jí)躍遷時(shí)放出的能量為0.66 eV,小于金屬銫的逸出功,不能使金屬銫發(fā)生光電效應(yīng)逸出光電子,同理氫原子從n=3能級(jí)到n=2能級(jí)躍遷時(shí)放出的能量為1.89 eV,小于金屬銫的逸出功,不能使金屬銫發(fā)生光電效應(yīng)逸出光電子,所以能使金屬銫逸出光電子的光子頻率有4種,B正確;氫原子從n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)發(fā)出的光子頻率最高,光子能量為13.60 eV-0.85 eV=12.75 eV,根據(jù)光電效應(yīng)方程得逸出光電子的最大初動(dòng)能為Ekm=hν-W0=12.75 eV-1.90 eV=10.85 eV,C錯(cuò)誤,D正確。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))6.【答案】C
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))【解析】由光子能量公式、波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系可得,每個(gè)光子的能量E1=hν=hcλ,E=NE1,代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得,每個(gè)脈沖中的光子數(shù)目是N=5×1016,C正確。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))7.【答案】C
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))【解析】該核反應(yīng)方程為235 92U+10n→136 54Xe+9038Sr+1010n,A錯(cuò)誤;用一個(gè)中子轟擊235 92U發(fā)生核反應(yīng),該核反應(yīng)會(huì)釋放出能量,B錯(cuò)誤;9038Sr比136 54Xe的比結(jié)合能大,更穩(wěn)定,C正確;該核反應(yīng)中放出能量,有質(zhì)量虧損,質(zhì)量減小,D錯(cuò)誤。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))8.【答案】D
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))【解析】β衰變的實(shí)質(zhì)是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,A錯(cuò)誤;核反應(yīng)過(guò)程中如果核子的平均質(zhì)量減小,即發(fā)生質(zhì)量虧損,會(huì)釋放能量,B錯(cuò)誤;盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,C錯(cuò)誤;盧瑟福通過(guò)實(shí)驗(yàn)首次實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變,核反應(yīng)方程為42He+14 7N→17 8O+11H,D正確。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))9.【答案】D
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))【解析】根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知94Be+42He→12 6C+10n,A錯(cuò)誤;同理可知n-m=6,B錯(cuò)誤;用m1、m2和m3分別表示中子(10n)、氦核(42He)和新核的質(zhì)量,由動(dòng)量守恒定律得m1v1=m2v2+m3v3,代入數(shù)值得v3≈-8.2×105 m/s,C錯(cuò)誤,D正確。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))10.【答案】D
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))【解析】由題圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量銣的遏止電壓Uc,因光電管左端為陽(yáng)極,則電源左端為負(fù)極,故A錯(cuò)誤;當(dāng)電源左端為正極時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)的過(guò)程中,光電管兩端電壓增大,光電流增大,當(dāng)光電流達(dá)到飽和值,不再增大,即電流表讀數(shù)的變化是先增大后不變,故B錯(cuò)誤;光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率和金屬的逸出功有關(guān),與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;根據(jù)題圖乙可知,銣的截止頻率νc=5.15×1014 Hz,根據(jù)hνc=W0,則可求出該金屬的逸出功大小W0=6.63×10-34×5.15×1014 J≈3.41×10-19 J,根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0,當(dāng)入射光的頻率為ν=7.00×1014 Hz時(shí),則最大初動(dòng)能為Ek=6.63×10-34×7.00×1014 J-3.41×10-19 J≈1.2×10-19 J,故D正確。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))11.(多選)
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))【答案】AC
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))【解析】根據(jù)遏止電壓與光電子最大初動(dòng)能的關(guān)系有eUc=12mv2,由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程有12mv2=hν-W0,又a、c圖線與橫軸交于同一點(diǎn),可知單色光a和c的頻率相同,由于a的飽和光電流大于c的,說(shuō)明單色光a照射K產(chǎn)生的光電子數(shù)目大于單色光c照射K產(chǎn)生的光電子數(shù)目,所以單色光a更強(qiáng)些,故A正確,B錯(cuò)誤;根據(jù)遏止電壓與光電子最大初動(dòng)能的關(guān)系有eUc=12mv2,又U2>U1,可知單色光b照射K產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能大于單色光a照射K產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能,由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程有12mv2=hν-W0,可知單色光b的頻率大于單色光a的頻率,故C正確,D錯(cuò)誤。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))12.【解析】(1)由質(zhì)能方程得
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))ΔE=Δm×931.5 MeV=(2×2.013 6-3.015 0-1.008 7)×931.5 MeV≈3.26 MeV。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(2)設(shè)氦核和中子的動(dòng)量大小分別為pHe、pn,動(dòng)能分別為EkHe、Ekn。
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))由動(dòng)量守恒定律有0=pHe-pn
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))則其動(dòng)能EkHe=12mHev2He=p2He2mHe
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))Ekn=12mnv2n=p2n2mn
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))由能量守恒得2Ek+ΔE=EkHe+Ekn
Ju9物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))聯(lián)立解得:EkHe≈0.99 MeV,Ekn≈2.97 MeV。
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