專題五考點(diǎn)一光電效應(yīng)及其規(guī)律1.考查光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律關(guān)于光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，下列說法正確的是()A所有的光照射金屬都能發(fā)生光電效應(yīng)B發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，對(duì)于一定顏色的光，入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)就越多C發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，增大入射光的頻率，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)增多D光照在某金屬表面，不發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，只要增加入射光的強(qiáng)度，就會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)解析：選B光電效應(yīng)存在極限頻率，只有入射光的頻率高于金屬的極限頻率時(shí)才能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，當(dāng)發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光的強(qiáng)度越強(qiáng)，飽和電流越大，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)就越多，選項(xiàng)B正確；增大入射光的頻率，會(huì)增大光電子的最大初動(dòng)能，但不會(huì)改變單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；光照在某金屬表面，不發(fā)生光電效應(yīng)，說明入射光的頻率低于該金屬的極限頻率，由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，即使再增加入射光的強(qiáng)度，也不能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2考查愛因斯坦光電效應(yīng)方程多選某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。某單色光照射光電管的陰極K時(shí)，會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象。閉合開關(guān)S，在陽極A和陰極K之間加反向電壓，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸增大電壓，直至電流計(jì)中的電流剛好為零，此時(shí)電壓表顯示的電壓值U稱為遏止電壓。根據(jù)遏止電壓，可以計(jì)算出光電子的最大初動(dòng)能Ekm。現(xiàn)分別用頻率為1和2的單色光照射陰極K，測(cè)到的遏止電壓分別為U1和U2，設(shè)光電子質(zhì)量為m，電荷量為e，下列說法正確的是()A頻率為1的單色光照射陰極K時(shí)光電子的最大初速度為v1m B陰極K金屬的逸出功為W0h1eU1C普朗克常量hD陰極K金屬的極限頻率為c解析：選ABC當(dāng)加上遏止電壓U1時(shí)，有mv1m2eU1，所以v1m ，選項(xiàng)A正確；聯(lián)立mv1m2eU1和mv1m2h1W0，可得W0h1eU1，選項(xiàng)B正確；當(dāng)用頻率為2的光照射時(shí)，同理有W0h2eU2，聯(lián)立兩式可得普朗克常量h，選項(xiàng)C正確；當(dāng)用頻率等于極限頻率的光照射陰極K時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為零，則由光電效應(yīng)方程可得hcW00，又因?yàn)閔，W0h1eU1，聯(lián)立可得c，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3考查光電效應(yīng)圖像多選用如圖甲所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。閉合開關(guān)S，用頻率為的光照射光電管時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)。圖乙是該光電管發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率的關(guān)系圖像，圖線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為(a,0)，與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為(0，b)，下列說法正確的是()A普朗克常量為hB斷開開關(guān)S后，電流表G的示數(shù)不為零C僅增加照射光的強(qiáng)度，光電子的最大初動(dòng)能將增大D保持照射光強(qiáng)度不變，僅提高照射光頻率，電流表G的示數(shù)保持不變解析：選AB由公式EkhW0，可知圖線的斜率為普朗克常量，即h，故A正確；斷開開關(guān)S后，初動(dòng)能大的光電子，也可能到達(dá)陽極，所以電流表G的示數(shù)不為零，故B正確；只有增大入射光的頻率，才能增大光電子的最大初動(dòng)能，與光的強(qiáng)度無關(guān)，故C錯(cuò)誤；保持照射光強(qiáng)度不變，僅提高照射光頻率，單個(gè)光子的能量增大，而光的強(qiáng)度不變，那么光子數(shù)一定減少，發(fā)出的光電子數(shù)也減少，電流表G的示數(shù)要減小，故D錯(cuò)誤。4考查對(duì)波粒二象性的理解多選關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性，下列說法正確的是()A不僅光子具有波粒二象性，一切運(yùn)動(dòng)的微粒都具有波粒二象性B運(yùn)動(dòng)的微觀粒子與光子一樣，當(dāng)它們通過一個(gè)小孔時(shí)，都沒有特定的運(yùn)動(dòng)軌道C波動(dòng)性和粒子性，在宏觀現(xiàn)象中是矛盾的、對(duì)立的，但在微觀高速運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的D實(shí)物的運(yùn)動(dòng)有特定的軌道，所以實(shí)物不具有波粒二象性解析：選ABC由德布羅意波可知A、C正確；運(yùn)動(dòng)的微觀粒子，達(dá)到的位置具有隨機(jī)性，而沒有特定的運(yùn)動(dòng)軌道，B正確；由德布羅意理論知，宏觀物體的德布羅意波的波長太小，實(shí)際很難觀察到波動(dòng)性，不是不具有波粒二象性，D錯(cuò)誤。考點(diǎn)二原子結(jié)構(gòu)與波爾理論5.考查對(duì)玻爾理論的理解多選氫原子的核外電子由離原子核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離原子核較近的軌道上，下列說法正確的是()A核外電子受力變小B原子的能量減少C氫原子要吸收一定頻率的光子D氫原子要放出一定頻率的光子解析：選BD根據(jù)Fk得，軌道半徑減小，則核外電子受力變大，故A錯(cuò)誤；核外電子由離原子核較遠(yuǎn)軌道躍遷到離原子核較近軌道，原子能量減少，故B正確；因?yàn)樵幽芰繙p少，可知?dú)湓臃懦鲆欢l率的光子，故C錯(cuò)誤，D正確。6考查氫原子能級(jí)躍遷理論如圖所示為氫原子的部分能級(jí)圖，以下判斷正確的是()A處于n3能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的光子B欲使處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)，可用12.09 eV的光子照射C一個(gè)氫原子從n4的能級(jí)躍遷到基態(tài)時(shí)，最多可以輻射出6種不同頻率的光子D用從n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)輻射出的光照射金屬鉑(逸出功為6.34 eV)時(shí)不能發(fā)生光電效應(yīng)解析：選B要使n3能級(jí)的氫原子發(fā)生躍遷，吸收的光子能量必須等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，或大于1.51 eV能量的任意頻率的光子，故A錯(cuò)誤；根據(jù)玻爾理論，用12.09 eV的光子照射時(shí)，吸收光子后氫原子的能量為12.09 eV(13.6) eV1.51 eV，所以能從基態(tài)發(fā)生躍遷，躍遷到第3能級(jí)，故B正確；一個(gè)氫原子從n4的能級(jí)躍遷到基態(tài)時(shí)，最多可以輻射出3種不同頻率的光子，故C錯(cuò)誤；從n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)輻射出的光子的能量EE2E13.4 eV(13.6) eV10.2 eV6.34 eV，故可以發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)三原子核及其衰變7.考查三種射線的特征某一放射性物質(zhì)發(fā)生衰變時(shí)放出、三種射線，讓這三種射線進(jìn)入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)情況如圖所示，下列說法正確的是()A該放射性物質(zhì)的半衰期隨溫度的升高會(huì)增大B射線C中的粒子是原子核的重要組成部分C射線A中的粒子一定帶正電D射線B中的粒子的穿透性最弱解析：選C半衰期由原子核本身決定，與外界因素?zé)o關(guān)，故A錯(cuò)誤；由題圖可知射線C中的粒子為電子，而原子核帶正電，故B錯(cuò)誤；由左手定則可知，射線A中的粒子一定帶正電，故C正確；射線B為射線，穿透性最強(qiáng)，故D錯(cuò)誤。8考查、衰變次數(shù)的計(jì)算在一個(gè)U原子核衰變?yōu)橐粋€(gè)Pb原子核的過程中，發(fā)生衰變的次數(shù)為()A6次B10次C22次 D32次解析：選A一個(gè)U原子核衰變?yōu)橐粋€(gè)Pb原子核的過程中，發(fā)生衰變的次數(shù)為(238206)48次，發(fā)生衰變的次數(shù)為28(9282)6次，選項(xiàng)A正確。9考查對(duì)半衰期的理解與計(jì)算14C是碳的一種半衰期為5 730年的放射性同位素，2010年2月科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了曹操墓，若考古工作者探測(cè)到其棺木中14C的含量約為原來的，則該古木死亡的時(shí)間距今大約為 ()A22 900年 B11 400年C5 700年 D1 900年解析：選D假設(shè)古木死亡時(shí)14C的質(zhì)量為m0，現(xiàn)在的質(zhì)量為m，從古木死亡到現(xiàn)在所含14C經(jīng)過了n個(gè)半衰期，由題意可知：n，所以n，即古木死亡的時(shí)間距今約為5 730年1 910年，D正確。10考查原子核的人工轉(zhuǎn)變多選盧瑟福通過用粒子(He)轟擊氮核(N)的實(shí)驗(yàn)，首次實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，則下列有關(guān)的說法中正確的是()A該核反應(yīng)的方程為B通過此實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子C原子核在人工轉(zhuǎn)變的過程中，電荷數(shù)可以不守恒D在此實(shí)驗(yàn)中，核子反應(yīng)前的總質(zhì)量一定等于反應(yīng)后的總質(zhì)量解析：選AB由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，即可寫出核反應(yīng)方程：，選項(xiàng)A正確；在這個(gè)核反應(yīng)中產(chǎn)生了質(zhì)子，選項(xiàng)B正確；在原子核的人工轉(zhuǎn)變過程中，其電荷數(shù)守恒，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于在核反應(yīng)中是質(zhì)量數(shù)守恒，而非質(zhì)量守恒，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。11考查物理學(xué)史關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)歷程，下列說法正確的有()A湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后猜想出原子內(nèi)的正電荷集中在很小的核內(nèi)B粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)C盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型能夠很好地解釋光譜的分立特征和原子的穩(wěn)定性D玻爾原子理論無法解釋較復(fù)雜原子的光譜現(xiàn)象，說明玻爾提出的原子定態(tài)概念是錯(cuò)誤的解析：選B湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后，猜想出原子內(nèi)的正電荷均勻分布在原子內(nèi)，提出了棗糕式原子模型，故A錯(cuò)誤；盧瑟福根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，故B正確；盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型，無法解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征，故C錯(cuò)誤；玻爾原子理論無法解釋較復(fù)雜原子的光譜現(xiàn)象，由于原子是穩(wěn)定的，故玻爾提出的原子定態(tài)概念是正確的，故D錯(cuò)誤。考點(diǎn)四愛因斯坦質(zhì)能方程核能的計(jì)算12.考查核反應(yīng)類型對(duì)下列各原子核變化的方程，表述正確的是()A.HHHen是核聚變反應(yīng)B.HHHen是衰變C.SeKr2e是核裂變反應(yīng)D.UnXeSr2n是衰變解析：選AHHHen，屬于核聚變反應(yīng)，A正確，B錯(cuò)誤；SeKr2e是衰變，C錯(cuò)誤；UnXeSr2n是核裂變反應(yīng)，D錯(cuò)誤。13考查核反應(yīng)方程、質(zhì)能方程的應(yīng)用在核反應(yīng)方程HHHeX中，已知H的質(zhì)量為2.013 6 u，H的質(zhì)量為3.018 0 u，He的質(zhì)量為4.002 6 u，X的質(zhì)量為1.008 7 u。則下列說法中正確是()AX是中子，該反應(yīng)釋放能量BX是質(zhì)子，該反應(yīng)釋放能量CX是中子，該反應(yīng)吸收能量DX是質(zhì)子，該反應(yīng)吸收能量解析：選A根據(jù)核反應(yīng)方程質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒得：X的質(zhì)量數(shù)為1，核電荷數(shù)為0，所以X是中子；反應(yīng)前質(zhì)量為2.013 6 u3.018 0 u5.031 6 u，反應(yīng)后質(zhì)量為4.002 6 u1.008 7 u5.011 3 u，即得核反應(yīng)后質(zhì)量虧損，所以該反應(yīng)釋放能量。故A正確。14考查重核裂變反應(yīng)多選核電站中采用反應(yīng)堆使重核裂變，將釋放出的巨大能量轉(zhuǎn)換成電能。反應(yīng)堆中一種可能的核反應(yīng)方程式是UnNdZrxy，設(shè)U核質(zhì)量為m1，中子質(zhì)量為m2，Nd核質(zhì)量為m3，Zr核質(zhì)量為m4，x質(zhì)量為m5，y質(zhì)量為m6，那么，在所給的核反應(yīng)中()Ax可能是3H，y可能是11eBx可能是3n，y可能是8eC釋放的核能為(m1m2m3m4m5m6)c2D釋放的核能為(m3m4m5m6m1m2)c2解析：選BC根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，若x是3H，y是11e，則質(zhì)量數(shù)不守恒，若x是3n，y是8e，則滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，故A錯(cuò)誤、B正確；根據(jù)能量轉(zhuǎn)化可知反應(yīng)前的質(zhì)量大于反應(yīng)后的質(zhì)量，因?yàn)榉磻?yīng)時(shí)一部分質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量釋放出去了，故C正確、D錯(cuò)誤。15考查輕核聚變反應(yīng)多選太陽能量的來源是輕核的聚變，太陽中存在的主要元素是氫，核聚變反應(yīng)可以看作是4個(gè)氫核(H)結(jié)合成1個(gè)氦核同時(shí)放出2個(gè)正電子。下表中列出了部分粒子的質(zhì)量粒子名稱質(zhì)子 (p)粒子正電子(e)中子(n)質(zhì)量/u1.007 34.001 5 0.000 551.008 7以下說法正確的是()A核反應(yīng)方程為4HHe2eB4個(gè)氫核結(jié)合成1個(gè)氦核時(shí)的質(zhì)量虧損約為0.026 6 kgC4個(gè)氫核結(jié)合成1個(gè)氦核時(shí)的質(zhì)量虧損約為4.431029 kgD聚變反應(yīng)過程中釋放的能量約為4.01012 J解析：選ACD由核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)守恒及電荷數(shù)守恒得4HHe2e，故A正確。反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為m4mpm2me(41.007 34.001 520.000 55)u0.026 6 u4.431029 kg，故C正確，B錯(cuò)誤。由質(zhì)能方程得Emc24.431029(3108)2 J4.01012 J，故D正確。釋疑4大考點(diǎn)考點(diǎn)一光電效應(yīng)及其規(guī)律高考對(duì)光電效應(yīng)及其規(guī)律的考查經(jīng)常從三個(gè)方面進(jìn)行，即光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律、愛因斯坦對(duì)光電效應(yīng)現(xiàn)象的解釋、光電效應(yīng)方程的應(yīng)用及其圖像。對(duì)于光電效應(yīng)現(xiàn)象的解釋問題，要注意飽和電流、遏止電壓和截止頻率產(chǎn)生的原因；對(duì)于光電效應(yīng)方程及其應(yīng)用問題，則要注意如何根據(jù)光電效應(yīng)方程求解金屬的逸出功W、截止頻率以及普朗克常量h等。建議對(duì)本考點(diǎn)多加關(guān)注。(一)理清知識(shí)體系(二)深化規(guī)律內(nèi)涵1理解光電效應(yīng)現(xiàn)象。如診斷卷第1題，光電效應(yīng)存在極限頻率，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，增大入射光的強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)將增加，但不會(huì)增大光電子的最大初動(dòng)能；只有增大入射光的頻率，才會(huì)增大光電子的最大初動(dòng)能。2掌握光電效應(yīng)現(xiàn)象的兩個(gè)重要關(guān)系(1)遏止電壓Uc與入射光頻率、逸出功W0間的關(guān)系：Uc；(2)截止頻率c與逸出功W0的關(guān)系：hcW0，據(jù)此求出截止頻率c。在分析診斷卷第2題應(yīng)明確以下兩點(diǎn)：當(dāng)加上遏止電壓時(shí)，具有最大初動(dòng)能的光電子剛好到達(dá)陽極A，此時(shí)光電子克服電場(chǎng)力做的功剛好等于光電子的最大初動(dòng)能；當(dāng)用頻率等于極限頻率的光照射陰極K時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為零。3Ek圖線是一條傾斜直線，但不過原點(diǎn)，其與橫軸、縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值(絕對(duì)值)分別表示極限頻率和金屬逸出功。如診斷卷第3題，由題圖可知，W0b，ca，由W0hc可得h，A正確。題點(diǎn)全練1多選(2018濰坊二模)2017年度中國10項(xiàng)重大科學(xué)進(jìn)展中，位列榜首的是實(shí)現(xiàn)千公里級(jí)量子糾纏和密鑰分發(fā)，創(chuàng)新性地突破了多項(xiàng)國際領(lǐng)先的關(guān)鍵技術(shù)。下列與量子理論有關(guān)的說法正確的是()A德布羅意首先提出了量子理論B玻爾在研究氫原子結(jié)構(gòu)時(shí)引入了量子理論C愛因斯坦認(rèn)為光子能量是量子化的，光子能量EhD根據(jù)量子理論，增大光的照射強(qiáng)度光電子的最大初動(dòng)能增加解析：選BC普朗克首先提出了量子理論，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；玻爾在研究氫原子結(jié)構(gòu)時(shí)引入了量子理論，成功揭示了氫原子光譜，選項(xiàng)B正確；愛因斯坦認(rèn)為光子能量是量子化的，光子能量Eh，選項(xiàng)C正確；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)理論，增大光的頻率光電子的最大初動(dòng)能增加，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2(2018新鄉(xiāng)模擬)如圖甲所示，用頻率為0的光照射某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，測(cè)出光電流i隨電壓表示數(shù)U的變化圖像如圖乙所示，已知普朗克常量為h，光電子帶電荷量為e。下列說法中正確的是()A入射光越強(qiáng)，光電子的能量越高B光電子的最大初動(dòng)能為h0C該金屬的逸出功為h0eUcD用頻率為的光照射該金屬時(shí)不可能發(fā)生光電效應(yīng)解析：選C根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律可知，入射光的頻率越大，則逸出光電子的能量越大，與光強(qiáng)無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律，光電子的最大初動(dòng)能為Ekmh0W逸出功，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由題圖乙可知EkmeUc，則該金屬的逸出功為h0eUc，選項(xiàng)C正確；頻率為的光的能量為heUc，當(dāng)大于金屬的逸出功(h0eUc)時(shí)，同樣可發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3.(2019屆高三宜昌第二次聯(lián)考)愛因斯坦提出了光量子概念并成功地解釋光電效應(yīng)的規(guī)律而獲得1921年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。某種金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能Ekm與入射光頻率的關(guān)系如圖所示，其中0為極限頻率。從圖中可以確定的是()A當(dāng)入射光頻率<0時(shí)，會(huì)逸出光電子B該金屬的逸出功與入射光頻率有關(guān)C最大初動(dòng)能Ekm與入射光強(qiáng)度成正比D圖中直線的斜率為普朗克常量h解析：選D要有光電子逸出，則光電子的最大初動(dòng)能Ekm0，即只有入射光的頻率大于金屬的極限頻率時(shí)才會(huì)有光電子逸出，故A錯(cuò)誤。金屬的逸出功是由金屬自身決定的，與入射光頻率無關(guān)，其大小Wh0，故B錯(cuò)誤。根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkmhW，可知光電子的最大初動(dòng)能Ekm與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，但入射光越強(qiáng)，光電流越大，只要入射光的頻率不變，則光電子的最大初動(dòng)能不變，故C錯(cuò)誤。根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkmhW，可知：h，故D正確?？键c(diǎn)二原子結(jié)構(gòu)與玻爾理論本考點(diǎn)是對(duì)原子結(jié)構(gòu)模型及原子光譜問題的考查，題型為選擇題，難度一般，主要考查考生的理解和分析能力。建議考生自學(xué)為主。(一)理清知識(shí)體系(二)掌握解題思路1按照玻爾的氫原子模型，電子在各軌道上穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)，有m，可得mv2，可知，氫原子的核外電子向靠近原子核的軌道躍遷時(shí)，電子動(dòng)能增大，庫侖力增大，庫侖力做正功，系統(tǒng)電勢(shì)能減少，原子能量減少。如診斷卷第5題，由以上理論可知，B、D正確。2一群處于較高能級(jí)n的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，釋放出的譜線條數(shù)為C，而一個(gè)處于較高能級(jí)n的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，釋放出的光譜線條數(shù)最多為n1。氫原子在能級(jí)之間發(fā)生躍遷時(shí)，吸收或放出的光子頻率是某些特定值，但使處于某能級(jí)的氫原子發(fā)生電離，吸收的能量或光子的頻率可以是高于某一特定值的任意值。如診斷卷第6題。題點(diǎn)全練1(2018四川綿陽三診)氫原子處于量子數(shù)n2的激發(fā)態(tài)時(shí)能量E23.4 eV，則()A輻射出一個(gè)能量為3.4 eV的光子后躍遷到基態(tài)B輻射出一個(gè)能量為10.2 eV的光子后躍遷到基態(tài)C用光子能量為3.4 eV的光照射后將躍遷到n3的激發(fā)態(tài)D用光子能量為13.6 eV的光照射后將躍遷到n3的激發(fā)態(tài)解析：選B氫原子處于量子數(shù)n1的基態(tài)時(shí)能量E113.6 eV，處于量子數(shù)n2的激發(fā)態(tài)時(shí)能量E23.4 eV，則輻射出一個(gè)能量為3.4 eV(13.6 eV)10.2 eV的光子后躍遷到基態(tài)，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；n3的激發(fā)態(tài)時(shí)能量E31.51 eV，則用光子能量為1.51 eV(3.4 eV)1.89 eV的光照射后將躍遷到n3的激發(fā)態(tài)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；用光子能量為13.6 eV的光照射后將使氫原子電離，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.(2019屆高三青島模擬)如圖為氫原子的能級(jí)圖，已知可見光光子的能量范圍為1.623.11 eV，金屬鈉的逸出功是2.25 eV，現(xiàn)有大量處于n4能級(jí)的氫原子。下列說法正確的是()A氫原子躍遷時(shí)最多可發(fā)出6種可見光B氫原子躍遷時(shí)發(fā)出的可見光均能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)C氫原子躍遷時(shí)發(fā)出的可見光使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)得到光電子的最大初動(dòng)能為0.3 eVD氫原子躍遷時(shí)發(fā)出的可見光使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)得到光電子的最大初動(dòng)能為10.98 eV解析：選C根據(jù)C6知，大量處于n4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出6種不同頻率的光子，因?yàn)榭梢姽獾墓庾幽芰糠秶鸀?.623.11 eV，滿足此范圍的有：n4到n2，n3到n2，所以氫原子躍遷時(shí)最多可發(fā)出2種可見光，故A錯(cuò)誤；氫原子從n4能級(jí)向n2能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光子能量為0.85 eV(3.4 eV)2.55 eV，從n3能級(jí)向n2能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光子能量為1.51 eV(3.4 eV)1.89 eV2.25 eV，故B錯(cuò)誤；根據(jù)EkhW0，氫原子躍遷時(shí)發(fā)出的可見光使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)得到光電子的最大初動(dòng)能為Ek2.55 eV2.25 eV0.3 eV，故C正確，D錯(cuò)誤。3原子從一個(gè)能級(jí)躍遷到一個(gè)較低的能級(jí)時(shí)，有可能不發(fā)射光子。例如在某種條件下，鉻原子的n2能級(jí)上的電子躍遷到n1能級(jí)上時(shí)并不發(fā)射光子，而是將相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)交給n4能級(jí)上的電子，使之脫離原子，這一現(xiàn)象叫作俄歇效應(yīng)，以這種方式脫離了原子的電子叫作俄歇電子，已知鉻原子的能級(jí)公式可簡(jiǎn)化表示為En，式中n1,2,3，表示不能同級(jí)，A是正的已知常數(shù)，上述俄歇電子的動(dòng)能是()A.AB.AC.A D.A解析：選A由題意可知鉻原子n1能級(jí)能量為E1A，n2能級(jí)能量為E2，從n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)釋放的能量為EE2E1，n4能級(jí)能量為E4，電離需要能量為E0E4，所以電子從n4能級(jí)電離后的動(dòng)能為EkEE，故B、C、D錯(cuò)誤，A正確。4.1995年科學(xué)家“制成”了反氫原子，它是由一個(gè)反質(zhì)子和一個(gè)圍繞它運(yùn)動(dòng)的正電子組成，反質(zhì)子和質(zhì)子有相同的質(zhì)量，帶有等量異種電荷。反氫原子和氫原子有相同的能級(jí)分布，氫原子能級(jí)如圖所示，則下列說法中正確的是()A反氫原子光譜與氫原子光譜不相同B基態(tài)反氫原子的電離能為13.6 eVC基態(tài)反氫原子能吸收11 eV的光子而發(fā)生躍遷D大量處于n4能級(jí)的反氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，從n2能級(jí)躍遷到基態(tài)輻射的光子的波長最短解析：選B反氫原子和氫原子有相同的能級(jí)分布，故反氫原子光譜與氫原子光譜相同，A錯(cuò)；基態(tài)反氫原子的電離能為13.6 eV，只有大于等于13.6 eV的能量的光子才可以使反氫原子電離，B對(duì)；基態(tài)反氫原子發(fā)生躍遷時(shí)，只能吸收能量等于兩個(gè)能級(jí)的能量差的光子，C錯(cuò)；在反氫原子譜線中，從n4能級(jí)躍遷到基態(tài)輻射的光子的能量最大，頻率最大，波長最短，D錯(cuò)。考點(diǎn)三 原子核及其衰變本考點(diǎn)?？荚雍怂プ兒退プ兊囊?guī)律、三種射線的特性及半衰期問題的有關(guān)計(jì)算，多以選擇題的形式命題，難度一般，考生只要記憶并理解相關(guān)知識(shí)，再做一些對(duì)應(yīng)練習(xí)，便可輕松應(yīng)對(duì)。建議考生適當(dāng)關(guān)注即可。(一)理清知識(shí)體系(二)辨析兩類問題1粒子、粒子、射線粒子分別為He、e、光子，它們的組成不同，特性不同，在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)規(guī)律也不同。如診斷卷第7題，射線C中的粒子受洛倫茲力向右，由左手定則可判斷其帶負(fù)電，應(yīng)為射線，但它不是原子核的組成部分。2衰變和衰變次數(shù)的確定方法：由于衰變不改變質(zhì)量數(shù)，故可以先由質(zhì)量數(shù)改變確定衰變的次數(shù)，再根據(jù)電荷數(shù)守恒確定衰變的次數(shù)。如診斷卷第8題，衰變的次數(shù)m8，由9228n82可得衰變次數(shù)n6，故A正確。題點(diǎn)全練1(2018貴州凱里一中模擬)居里夫婦和貝可勒爾由于對(duì)放射性的研究而一起獲得1903年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，下列關(guān)于放射性的敘述，正確的是()A自然界中只有原子序數(shù)大于83的元素才具有放射性B三種天然放射線中，電離能力和穿透能力最強(qiáng)的是射線C.UXHe發(fā)生衰變的產(chǎn)物X由90個(gè)質(zhì)子和144個(gè)中子組成D放射性元素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件有關(guān)解析：選C原子序數(shù)大于83的元素都具有放射性，小于83的個(gè)別元素也具有放射性，故A錯(cuò)誤；射線的穿透能力最弱，電離能力最強(qiáng)，射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱，故B錯(cuò)誤；根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒得，產(chǎn)物X為X，則質(zhì)子數(shù)為90個(gè)，中子數(shù)為23490144個(gè)，故C正確；放射性元素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān)，故D錯(cuò)誤。2(2018煙臺(tái)模擬)2018年3月1日起正式實(shí)施國家環(huán)境保護(hù)新標(biāo)準(zhǔn)，新標(biāo)準(zhǔn)高度重視對(duì)進(jìn)口廢物放射性污染控制，放射性元素釙Po發(fā)生衰變時(shí)，會(huì)產(chǎn)生He和一種未知粒子，并放出射線，其核反應(yīng)方程為PoXHe。下列說法正確的是()A這種核反應(yīng)叫衰變，He的穿透能力比射線強(qiáng)B核反應(yīng)方程PoXHe中的Y206，X的中子個(gè)數(shù)為124C半衰期表示放射性元素衰變的快慢，它和外界的溫度、壓強(qiáng)有關(guān)D核衰變時(shí)放出的射線都是由帶電粒子所組成的解析：選B這種核反應(yīng)叫衰變，He的穿透能力比射線弱，故A錯(cuò)誤；核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)守恒以及核電荷數(shù)守恒，Y2104206，X的中子數(shù)為20682124，故B正確；半衰期表示放射性元素衰變的快慢，它和外界的溫度、壓強(qiáng)無關(guān)，故C錯(cuò)誤；射線屬于高速光子流，不帶電，故D錯(cuò)誤。3多選(2018哈爾濱六中模擬)氚核發(fā)生衰變過程中除了產(chǎn)生粒子和新核外，還會(huì)放出不帶電且?guī)缀鯖]有靜止質(zhì)量的反中微子e。某次云室中靜止的氚核發(fā)生衰變后，產(chǎn)生的反中微子和粒子的運(yùn)動(dòng)方向在一條直線上，設(shè)反中微子的動(dòng)量為p1，粒子的動(dòng)量為p2，則()A上述核反應(yīng)方程為HeHeeB氚核內(nèi)部某個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)放出粒子C粒子在云室中穿過會(huì)留下清晰的徑跡，體現(xiàn)出實(shí)物粒子的波動(dòng)性D產(chǎn)生新核的動(dòng)量為p1p2解析：選ABD根據(jù)質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒，則氚發(fā)生衰變的衰變方程為HeHee，A正確；衰變的實(shí)質(zhì)是原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，電子釋放出來，B正確；粒子在云室中穿過時(shí)，能使里面的氣體電離，從而留下清晰的徑跡，與波動(dòng)性無關(guān)，C錯(cuò)誤；衰變過程中動(dòng)量守恒，0p1p2p，所以新核的動(dòng)量為pp1p2，D正確。4.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)原來靜止的原子核，由于放出一個(gè)粒子，結(jié)果得到一張兩個(gè)相切圓的徑跡照片(如圖所示)，今測(cè)得兩個(gè)相切圓半徑之比r1r2144。(1)圖中哪一個(gè)圓是粒子的徑跡？(說明理由)(2)這個(gè)原子核原來所含的質(zhì)子數(shù)是多少？解析：(1)因?yàn)閯?dòng)量守恒，所以軌道半徑與粒子的電荷量成反比，所以圓軌道2是粒子的徑跡，圓軌道1是新生核的徑跡，兩者電性相同，運(yùn)動(dòng)方向相反。(2)設(shè)衰變后新生核的電荷量為q1，粒子的電荷量為q22e，它們的質(zhì)量分別為m1和m2，衰變后的速度分別為v1和v2，所以原來原子核的電荷量qq1q2。粒子做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力qvBm，解得 r則，又由于衰變過程中遵循動(dòng)量守恒定律，則m1v1m2v2，聯(lián)立解得q90e即這個(gè)原子核原來所含的質(zhì)子數(shù)為90。答案：(1)圓軌道2是粒子的徑跡，理由見解析(2)90考點(diǎn)四愛因斯坦質(zhì)能方程核能的計(jì)算本考點(diǎn)常考核反應(yīng)方程的書寫、分類及核能的計(jì)算問題，多以選擇題的形式出現(xiàn)，若與動(dòng)量守恒定律或能量守恒定律相交匯，也可以計(jì)算題的形式出現(xiàn)，難度中等偏上。需要考生學(xué)會(huì)靈活變通。(一)理清知識(shí)體系(二)掌握兩種技能1核反應(yīng)方程的書寫與分類(1)必須遵循的兩個(gè)規(guī)律：質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒。由此可以確定具體的反應(yīng)物或生成物。(2)必須熟記基本粒子的符號(hào)：如質(zhì)子(H)、中子(n)、粒子(He)、粒子(e)、正電子(e)、氘核(H)、氚核(H)等。(3)并不是生成物中有He的就為衰變，有e的就為衰變，如診斷卷第12題，HHHen為輕核聚變，而不是衰變，A正確，B錯(cuò)誤。2核能的理解與計(jì)算(1)比結(jié)合能越大，原子核結(jié)合的越牢固。(2)到目前為止，核能發(fā)電還只停留在利用裂變核能發(fā)電。(3)核能的計(jì)算方法：根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，用核反應(yīng)的質(zhì)量虧損的千克數(shù)乘以真空中光速c的平方，即Emc2(J)。根據(jù)1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5兆電子伏(MeV)能量，用核反應(yīng)的質(zhì)量虧損的原子質(zhì)量單位數(shù)乘以931.5 MeV，即Em931.5(MeV)。如果核反應(yīng)時(shí)釋放的核能是以動(dòng)能形式呈現(xiàn)，則核反應(yīng)過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量即為釋放的核能。如診斷卷第15題，粒子質(zhì)量單位為u，但給出1 u1026 kg后，m的單位可用“kg”，E的單位可用“J”。題點(diǎn)全練1.(2019屆高三運(yùn)城四校聯(lián)考)我國自主研發(fā)制造的國際熱核聚變核心部件在國際上率先通過權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證，這是我國對(duì)國際熱核聚變項(xiàng)目的重大貢獻(xiàn)。下列核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是()A.HHHenB.NHeOHC.HeAlPnD.UnBaKr3n解析：選AA項(xiàng)反應(yīng)是聚變反應(yīng)；B和C項(xiàng)反應(yīng)是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程；D項(xiàng)反應(yīng)是重核裂變反應(yīng)；故選A。2多選(2018惠州模擬)對(duì)核反應(yīng)方程HHHeX，下列說法中正確的是()A.H和H是兩種不同元素的原子核BX是中子C這個(gè)反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒，但質(zhì)量一定有虧損D這個(gè)反應(yīng)既是核聚變反應(yīng)，又是核裂變反應(yīng)解析：選BCH、H是氫元素的同位素的原子核，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可以知道，X是中子，故選項(xiàng)B正確；這個(gè)反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒，但質(zhì)量一定有虧損，是聚變反應(yīng)，放出能量，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。3(2018四川雅安三診)鈾原子核既可發(fā)生衰變，也可發(fā)生裂變。其衰變方程為UThX，裂變方程為UnYKr3n，其中U、n、Y、Kr的質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4，光在真空中的傳播速度為c。下列敘述正確的是()A.U發(fā)生的是衰變BY原子核中含有56個(gè)中子C若提高溫度，U的半衰期將會(huì)變小D裂變時(shí)釋放的能量為(m12m2m3m4)c2解析：選D根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，X為氦原子核，U發(fā)生的是衰變，故A錯(cuò)誤；根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，Y的質(zhì)量數(shù)：A2351893144，電荷數(shù)：Z923656，由原子核的組成特點(diǎn)可知，Y原子核中含有56個(gè)質(zhì)子，中子數(shù)為：1445688個(gè)，故B錯(cuò)誤；半衰期與溫度、壓強(qiáng)等外界因素?zé)o關(guān)，故C錯(cuò)誤； 根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得，核裂變的過程中釋放能量：Emc2(m12m2m3m4)c2，故D正確。4多選原子核的比結(jié)合能隨質(zhì)量數(shù)的變化圖像如圖所示，根據(jù)該曲線，下列判斷正確的是()A中等質(zhì)量核的比結(jié)合能大，這些核較穩(wěn)定B.H核比Li核更穩(wěn)定C.U核裂變成兩個(gè)中等質(zhì)量的核時(shí)釋放能量D.Kr核的比結(jié)合能比U核的大解析：選ACD由題圖可知，中等質(zhì)量的原子核的比結(jié)合能最大，所以中等質(zhì)量的原子核最穩(wěn)定，故A正確。由題圖可知H核離中等質(zhì)量的原子核更遠(yuǎn)，故H核比Li核更不穩(wěn)定，故B錯(cuò)誤；重核裂變成中等質(zhì)量的核，有質(zhì)量虧損，釋放能量，故C正確；由題圖可知，Kr核的比結(jié)合能比U核的大，故D正確。一、高考真題集中演練明規(guī)律1(2018全國卷)1934年，約里奧居里夫婦用粒子轟擊鋁核Al，產(chǎn)生了第一個(gè)人工放射性核素X：AlnX。X的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為()A15和28B15和30C16和30 D17和31解析：選B將核反應(yīng)方程式改寫成HeAlnX，由電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒知，X應(yīng)為X。2(2018全國卷)用波長為300 nm的光照射鋅板，電子逸出鋅板表面的最大初動(dòng)能為1.281019 J。已知普朗克常量為6.631034 Js，真空中的光速為3.00108 ms1。能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最低頻率約為()A11014 Hz B81014 HzC21015 Hz D81015 Hz解析：選B設(shè)單色光的最低頻率為0，由愛因斯坦光電效應(yīng)方程得Ekh1W,0h0W，又1，整理得0，代入數(shù)據(jù)解得081014 Hz。3(2017全國卷)一靜止的鈾核放出一個(gè)粒子衰變成釷核，衰變方程為UThHe。下列說法正確的是()A衰變后釷核的動(dòng)能等于粒子的動(dòng)能B衰變后釷核的動(dòng)量大小等于粒子的動(dòng)量大小C鈾核的半衰期等于其放出一個(gè)粒子所經(jīng)歷的時(shí)間D衰變后粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量解析：選B靜止的鈾核在衰變過程中遵循動(dòng)量守恒，由于系統(tǒng)的總動(dòng)量為零，因此衰變后產(chǎn)生的釷核和粒子的動(dòng)量等大反向，即pThp，B項(xiàng)正確；因此有，由于釷核和粒子的質(zhì)量不等，因此衰變后釷核和粒子的動(dòng)能不等，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)半衰期的定義可知，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于衰變過程釋放能量，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知，衰變過程有質(zhì)量虧損，因此D項(xiàng)錯(cuò)誤。4(2017全國卷)大科學(xué)工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來發(fā)電。氘核聚變反應(yīng)方程是：HHHen。已知H的質(zhì)量為2.013 6 u，He的質(zhì)量為3.015 0 u，n的質(zhì)量為1.008 7 u,1 u931 MeV/c2。氘核聚變反應(yīng)中釋放的核能約為()A3.7 MeV B3.3 MeVC2.7 MeV D0.93 MeV解析：選B氘核聚變反應(yīng)的質(zhì)量虧損為m22.013 6 u(3.015 0 u1.008 7 u)0.003 5 u，釋放的核能為Emc20.003 5931 MeV/c2c23.3 MeV，選項(xiàng)B正確。二、名校模擬重點(diǎn)演練知熱點(diǎn)5(2019屆高三遼寧遼南聯(lián)考)某原子核的衰變過程為：XYP。則()AX的中子數(shù)比P的中子數(shù)少2BX的質(zhì)量數(shù)比P的質(zhì)量數(shù)多5CX的質(zhì)子數(shù)比P的質(zhì)子數(shù)多1DX的質(zhì)子數(shù)比P的質(zhì)子數(shù)少5解析：選C衰變方程式為XYP，從公式可以看出X的中子數(shù)比P的中子數(shù)多3個(gè)，故A錯(cuò)誤；X的質(zhì)量數(shù)比P的質(zhì)量數(shù)多4個(gè)，故B錯(cuò)誤；X的質(zhì)子數(shù)比P的質(zhì)子數(shù)多1個(gè)，故C正確，D錯(cuò)誤。6(2018煙臺(tái)模擬)下列說法正確的是()A結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定B光電效應(yīng)揭示了光具有波動(dòng)性C氫原子從較高的激發(fā)態(tài)躍遷到較低的激發(fā)態(tài)時(shí)，電子的動(dòng)能減少，電勢(shì)能減少，原子的總能量減少D將放射性元素?fù)诫s到其他穩(wěn)定元素中并大幅度降低其溫度，它的半衰期不發(fā)生改變解析：選D比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定，故A錯(cuò)誤；光電效應(yīng)的規(guī)律只能用光子學(xué)說解釋，揭示了光具有粒子性，故B錯(cuò)誤；氫原子從較高的激發(fā)態(tài)躍遷到較低的激發(fā)態(tài)時(shí)，釋放出光子，總能量減小，庫侖力做正功，電子的動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小，故C錯(cuò)誤；放射性元素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和溫度無關(guān)，故D正確。7(2018百校聯(lián)盟聯(lián)考)核反應(yīng)方程N(yùn)HCXE中，N的質(zhì)量為m1、H的質(zhì)量為m2、C的質(zhì)量為m3、X的質(zhì)量為m4，光在真空中的速度為c，則下列判斷正確的是()AX是He，E(m1m2m3m4)c2BX是He，E(m1m2m3m4)c2CX是He，E(m3m4m1m2)c2DX是He，E(m3m4m1m2)c2解析：選B根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得：NHCHe，則X是He，反應(yīng)中虧損的質(zhì)量為mm1m2m3m4，故釋放的能量Emc2(m1m2m3m4)c2，故B正確。8(2018東莞模擬)用中子(n)轟擊鋰核(Li)發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生氚核(H)和未知粒子并放出4.8 MeV的能量，已知1 MeV1.61013 J。下列說法正確的是()A未知粒子為粒子B未知粒子為粒子C反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為8.5103 kgD鋰核的結(jié)合能小于氚核的結(jié)合能解析：選A根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，未知粒子的質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為2，為粒子，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為m kg8.51030 kg，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；組成原子核的核子越多，它的結(jié)合能越高，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9(2018開封模擬)下列描繪兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與頻率關(guān)系的圖中，符合黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律的是()解析：選B根據(jù)黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律，黑體熱輻射的強(qiáng)度與波長的關(guān)系為：隨著溫度的升高，一方面，各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加，則各種頻率的輻射強(qiáng)度也都增加；另一方面，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動(dòng)，即向頻率較大的方向移動(dòng)，只有B項(xiàng)符合黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律。10多選(2018貴州適應(yīng)考試)14C是碳元素的一種具有放射性的同位素，衰變方式為衰變，其半衰期約為5 730年。已知一個(gè)14C原子核由6個(gè)質(zhì)子和8個(gè)中子組成。下列說法正確的是()A14C衰變后轉(zhuǎn)變?yōu)?4NB14C衰變過程中發(fā)出的射線是由核外電子電離產(chǎn)生的C14C原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，其半衰期不會(huì)發(fā)生改變D14C樣品經(jīng)歷3個(gè)半衰期后，樣品中14C的質(zhì)量只有原來的解析：選AC14C衰變方式為衰變，則放出一個(gè)負(fù)電子后，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加1，變?yōu)?4N，選項(xiàng)A正確；14C衰變過程中發(fā)出的射線是由核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)放出的負(fù)電子，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；半衰期與化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，則14C原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，其半衰期不會(huì)發(fā)生改變，選項(xiàng)C正確；14C樣品經(jīng)歷3個(gè)半衰期后，樣品中14C的質(zhì)量只有原來的3，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。11多選如圖所示為氫原子的能級(jí)圖。大量處于基態(tài)的氫原子在一束光的照射下發(fā)生躍遷后能產(chǎn)生6條譜線，其中有3條可使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)。已知可見光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之間，下列有關(guān)描述正確的是()A氫原子的能級(jí)是分立的，6條譜線中有2條譜線在可見光范圍內(nèi)B入射光束中光子的能量為10.2 eV才能實(shí)現(xiàn)題中的躍遷情況C該金屬的逸出功小于2.55 eVD若改用12.7 eV的電子撞擊氫原子使之躍遷后所輻射出的光也能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)解析：選AD躍遷后能產(chǎn)生6條譜線，說明處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)到了第4能級(jí)，因此入射光束中光子的能量為E4E112.75 eV，從第4能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)其中有2條譜線在可見光范圍內(nèi)，又由能級(jí)圖知其能量是不連續(xù)的，是分立的，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；能發(fā)生光電效應(yīng)的3條譜線是從第4、3、2能級(jí)向基態(tài)躍遷產(chǎn)生的，其中能量最小的為E2E110.2 eV，而由第4能級(jí)向第2能級(jí)躍遷的能量為E4E22.55 eV，是不能發(fā)生光電效應(yīng)的，表明該金屬的逸出功大于2.55 eV，小于10.2 eV，C項(xiàng)錯(cuò)誤；因12.7 eV>10.2 eV，若用12.7 eV的電子撞擊氫原子，可將部分能量傳給氫原子使之躍遷，它在輻射時(shí)產(chǎn)生的光可使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故D項(xiàng)正確。12(2018西安八校聯(lián)考)能源是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展核能是解決能源問題的途徑之一，核能作為一種新能源在現(xiàn)代社會(huì)中已不可缺少，我國在完善核電安全基礎(chǔ)上將加大核電站建設(shè)規(guī)模。核泄漏中的钚(Pu)是一種具有放射性的超鈾元素，它可破壞細(xì)胞基因，提高罹患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。已知钚的一種同位素Pu的半衰期為24 100年，其衰變方程為PuXHe，下列有關(guān)說法正確的是()AX原子核中含有92個(gè)中子B100個(gè)Pu經(jīng)過24 100年后一定還剩余50個(gè)C由于衰變時(shí)釋放巨大的能量，根據(jù)Emc2，衰變過程總質(zhì)量增加D衰變發(fā)出的射線是波長很短的光子，具有很強(qiáng)的穿透能力解析：選D由方程式可計(jì)算X原子核為U，原子核含質(zhì)子92個(gè)，中子143個(gè)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；放射性元素的衰變規(guī)律是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)大量的原子核衰變才有意義，100個(gè)原子核過少，不一定在半衰期后只剩余一半，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；衰變時(shí)釋放巨大能量，即有能量損失，根據(jù)Emc2，應(yīng)有質(zhì)量虧損，總質(zhì)量減少，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；射線是光子流，穿透能力很強(qiáng)，能穿透幾厘米厚的鉛板，故D項(xiàng)正確。13(2018衡水中學(xué)模擬)用圖甲所示的電路研究光電效應(yīng)中電子發(fā)射的情況與照射光的強(qiáng)弱、光的顏色(頻率)等物理量間的關(guān)系，電流計(jì)G測(cè)得的光電流I隨光電管兩端電壓U的變化如圖乙所示，則()A通過電流計(jì)G的電流方向由d到cB電壓U增大，光電流I一定增大C用同頻率的光照射K極，光電子的最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)弱無關(guān)D光電管兩端電壓U為零時(shí)一定不發(fā)生光電效應(yīng)解析：選C電流方向與逃逸出來的電子運(yùn)動(dòng)方向相反，所以通過電流計(jì)G的電流方向由c到d，故A錯(cuò)誤；由題圖乙可知，當(dāng)U增大到一定程度后，光電流不再隨U的增大而增大(即達(dá)到飽和電流)，故B錯(cuò)誤；用同頻率的光照射K極，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW，光電子的最大初動(dòng)能與光的頻率有關(guān)，與光的強(qiáng)弱無關(guān)，故C正確；光電管兩端電壓U為零時(shí)，光電效應(yīng)照樣發(fā)生，故D錯(cuò)誤。14多選(2018武漢質(zhì)檢)我國自主研發(fā)的釷基熔鹽是瞄準(zhǔn)未來2030年后核能產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的第四代核反應(yīng)堆，是一種液態(tài)燃料堆，使用釷鈾核燃料循環(huán)，以氧化鹽為冷卻劑，將天然核燃料和可轉(zhuǎn)化核燃料熔融于高溫氯化鹽中，攜帶核燃料在反應(yīng)堆內(nèi)部和外部進(jìn)行循環(huán)。釷232不能直接使用，需要俘獲一個(gè)中子后經(jīng)過2次衰變轉(zhuǎn)化成鈾233再使用，鈾233的一種典型裂變方程是UnBaKr3n。已知鈾233的結(jié)合能為E1、鋇142的結(jié)合能為E2、氪89的結(jié)合能為E3，則()A鈾233比釷232少一個(gè)中子B鈾233、鋇142、氪89三個(gè)核中氪89的結(jié)合能最小，比結(jié)合能卻最大C鈾233、鋇142、氪89三個(gè)核中鈾233的結(jié)合能最大，比結(jié)合能也最大D鈾233的裂變反應(yīng)釋放的能量為EE1E2E3解析：選AB設(shè)釷核的電荷數(shù)為a，則釷232俘獲一個(gè)中子后經(jīng)過2次衰變轉(zhuǎn)化成鈾233，則a92290，則釷232中含有中子數(shù)為23290142，鈾233含有中子數(shù)為23392141，則鈾233比釷232少一個(gè)中子，選項(xiàng)A正確；鈾233、鋇142、氪89三個(gè)核中氪89質(zhì)量數(shù)最小，結(jié)合能最小，因核子數(shù)較小，則比結(jié)合能卻最大，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；鈾233的裂變反應(yīng)中釋放的能量等于生成物的結(jié)合能減去反應(yīng)物的結(jié)合能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。15正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描(PET CT)，其原理是借助于示蹤劑(正電子放射線藥物)可以聚集到病變部位的特點(diǎn)來發(fā)現(xiàn)疾病的。PET CT常用核素氧15標(biāo)記，其半衰期僅有2分鐘。對(duì)含氧元素的物質(zhì)照射20 MeV50 MeV的X射線，激發(fā)原子核邊緣的中子，可以產(chǎn)生氧15正電子核素。下列說法正確的是()A用30 MeV的X射線照射氧16時(shí)，生成氧15的同時(shí)釋放出中子B氧15發(fā)生正電子衰變時(shí)，生成的新核含有9個(gè)中子C經(jīng)過10分鐘，氧15的含量減小為原來的D將氧15置于回旋加速器中，其半衰期可能發(fā)生變化解析：選A用30 MeV的X射線照射氧16時(shí)，生成氧15的同時(shí)釋放出中子，故A正確。氧15產(chǎn)生正電子衰變，OeN，生成的新核有8個(gè)中子，故B錯(cuò)誤。經(jīng)過10分鐘，即經(jīng)過5個(gè)半衰期，剩余氧15的含量mm05m0，故C錯(cuò)誤。改變?cè)厮幍奈锢憝h(huán)境和化學(xué)狀態(tài)，不改變半衰期，故D錯(cuò)誤。16(2018湖南師大附中大聯(lián)考)某靜止的原子核發(fā)生核反應(yīng)且釋放出能量Q。其方程為XYZ，并假設(shè)釋放的能量全都轉(zhuǎn)化為新核Y和Z的動(dòng)能，其中Z的速度為v，以下結(jié)論正確的是()AY原子核的速度大小為vBY原子核的動(dòng)能是Z原子核的動(dòng)能的倍CY原子核和Z原子核的質(zhì)量之和比X原子核的質(zhì)量大(c為光速)DY和Z的結(jié)合能之和一定大于X的結(jié)合能解析：選D設(shè)Y原子核的速度大小為v，由動(dòng)量守恒有：0DvFv，所以vv，所以A錯(cuò)誤；Y原子核的動(dòng)能為EkYv2，Z原子核的動(dòng)能為EkZFv2，動(dòng)能之比為，所以B錯(cuò)誤；因?yàn)榉懦瞿芰浚匈|(zhì)量虧損，所以Y原子核和Z原子核的質(zhì)量之和比X原子核的質(zhì)量小，結(jié)合能之和比X的大，故C錯(cuò)誤，D正確。