高三物理二輪復習(命題規(guī)律+知識薈萃+經(jīng)典例題+精選習題)(江蘇專用)專題17　近代物理(原卷版+解析)

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專題17 近代物理
【命題規(guī)律】
1、命題角度：
（1）光電效應、能級躍遷；
（2）原子核.
2、?？碱}型：選擇題
【知識薈萃】
★考向一、光電效應 能級躍遷
1．光電效應兩條對應關系
（1）光子頻率高→光子能量大→光電子的最大初動能大；
（2）光照強度大（同種頻率的光）→光子數(shù)目多→發(fā)射光電子多→光電流大．
2．定量分析時應抓住三個關系式
3.光電效應的四類圖像分析
4..玻爾理論的三條假設
5.解決氫原子能級躍遷問題的三點技巧
（1）原子躍遷時，所吸收或輻射的光子能量只能等于兩能級的能量差．
（2）原子電離時，所吸收的能量可以大于或等于某一能級能量的絕對值，剩余能量為自由電子的動能．
（3）一個氫原子躍遷發(fā)出的可能光譜線條數(shù)最多為（n－1），而一群氫原子躍遷發(fā)出的可能光譜線條數(shù)可用N＝Ceq \\al(2,n)＝eq \f(n?n－1?,2)求解．
★考向二、原子核
1．核衰變問題
（1）核衰變規(guī)律：m＝m0，N＝N0.
（2）α衰變和β衰變次數(shù)的確定方法
①方法一：由于β衰變不改變質(zhì)量數(shù)，故可以先由質(zhì)量數(shù)改變確定α衰變的次數(shù)，再根據(jù)電荷數(shù)守恒確定β衰變的次數(shù)．
②方法二：設α衰變次數(shù)為x，β衰變次數(shù)為y，根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒列方程組求解．
2．核能的計算方法
（1）根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，用核反應虧損的質(zhì)量乘真空中光速c的平方，即ΔE＝Δmc2（J）．
（2）根據(jù)1 u（原子質(zhì)量單位）相當于931.5 MeV的能量，用核反應的質(zhì)量虧損的原子質(zhì)量單位數(shù)乘931.5 MeV，即ΔE＝Δm×931.5 （MeV）．
3．核反應方程中電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒，有質(zhì)量虧損．
4．常見的核反應方程
（1）α衰變：eq \\al(A,Z)X→eq \\al(A－4,Z－2)Y＋eq \\al(4,2)He（2個質(zhì)子和2個中子結合成一整體射出）
（2）β衰變：eq \\al(A,Z)X→eq \\al( A,Z＋1)Y＋eq \\al( 0,－1)e（1個中子轉(zhuǎn)化為1個質(zhì)子和1個電子）
（3）重核裂變：例如eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(144, 56)Ba＋eq \\al(89,36)Kr＋3eq \\al(1,0)n
（4）輕核聚變：例如eq \\al(2,1)H＋eq \\al(3,1)H→eq \\al(4,2)He＋eq \\al(1,0)n
【經(jīng)典例題】
【例題1】天文物理學家認為，在太陽和類似結構的星體中，發(fā)生的核聚變反應中占優(yōu)勢的是質(zhì)子—質(zhì)子循環(huán)，又稱克里奇菲爾德循環(huán)，該循環(huán)的核反應方程為：，，，其中X、Y分別為（ ）
A．B．C．D．
【例題2】如圖所示為氫原子的能級圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，當氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級時，輻射出光子a；當氫原子從n=3能級躍遷到n=1能級時，輻射出光子b，下列說法正確的是（ ）
A．由于躍遷所發(fā)射的譜線僅有2條B．光子a的能量大于光子b的能量
C．光子a的動量小于光子b的動量D．用光子能量是0.7eV的光照射可被吸收
【例題3】科學家用直流高壓加速器加速質(zhì)子（H）轟擊鋰原子核X，得到兩個氦核（），已知、Ｘ、的質(zhì)量分別為、、光在真空中的速度為c，則（ ）
A．X是B．X核的中子數(shù)是4
C．釋放的核能D．上述核反應的類型是核裂變
【例題4】在探究光電效應現(xiàn)象時，某同學分別用頻率為ν1、ν2的兩單色光照射密封真空管的鈉陰極，鈉陰極發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流，實驗得到了兩條光電流與電壓之間的關系曲線（甲、乙），如圖所示，已知U1=2U2，ν1>ν2，普朗克常量用h表示。則以下說法正確的是（ ）
A．曲線甲為頻率為ν1的光照射時的圖像
B．頻率為ν1的光在單位時間內(nèi)照射到鈉陰極的光子數(shù)多
C．兩單色光的頻率之比為2:1
D．該金屬的逸出功為h（2ν2-ν1）
【精選習題】
一、單選題
1．中科院近代物理研究所將Mg原子核加速后轟擊Am原子核，成功合成了超重元素Bh，其核反應方程式為Mg+Am→Bh+4X，則方程式中X表示（ ）
A．質(zhì)子B．中子C．電子D．氦核
2．放射性同位素Li（鋰5）是不穩(wěn)定的，它會分解成一個α粒子和一個質(zhì)子。已知Li、α粒子、質(zhì)子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，真空中光速為c，則上述過程（ ）
A．釋放的能量為（m1-m2-m3）c2B．釋放的能量為（m2+m3-m1）c2
C．吸收的能量為（m1-m2-m3）c2D．吸收的能量為（m1+m2+m3）c2
3．我國重大科學工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應釋放的能量用來發(fā)電．氘核聚變反應的方程為。已知氘核的質(zhì)量為，中子的質(zhì)量為，反應中釋放的核能為，光速為c，下列說法正確的是（ ）
A．X為
B．X的比結合能比小
C．X的質(zhì)量為
D．要使該聚變反應發(fā)生，必須克服兩氘核間巨大的庫侖斥力
4．在光電效應實驗中，用同一種單色光，先后照射鋅和銀金屬的表面，都能發(fā)生光電效應對于這兩個過程，可能相同的物理量是（ ）
A．遏止電壓B．飽和光電流C．光電子的最大初動能D．逸出功
5．氦原子被電離一個核外電子，形成類氫結構的氦離子，其能級示意圖如圖所示。已知基態(tài)的氦離子能量，現(xiàn)有一群處于激發(fā)態(tài)的氦離子（ ）
A．自發(fā)躍遷能釋放3種頻率的光子B．能自發(fā)躍遷釋放能量為的光子
C．自發(fā)躍遷釋放光子的最大能量為D．自發(fā)躍遷到基態(tài)釋放光子的波長最長
6．原子核的比結合能曲線如圖所示。根據(jù)該曲線，下列判斷正確的是（ ）
A．核的結合能約為15MeV
B．核比核穩(wěn)定
C．核的結合能比核的大
D．兩個核結合成核時釋放的能量等于的結合能
7．下列關于放射性元素衰變的說法正確的是（ ）
A．，釷核和粒子的結合能之和一定大于鈾核的結合能
B．釷核（）發(fā)生衰變時，新核中子數(shù)不變
C．鈾核（）衰變?yōu)椋ǎ┑倪^程中，要經(jīng)過8次衰變和4次衰變
D．放射性元素的半衰期與原子所處的化學狀態(tài)和外部條件有關
8．2021年1月21日，包括中國科研人員在內(nèi)的一支國際團隊“拍攝”到了基于冷凍鏡斷層成像技術的新冠病毒的3D影像測得新冠病毒的平均尺度是，如圖所示。波長為的光，其光子動量大小數(shù)量級為（普朗克常量為）（ ）
A．B．C．D．
9．下列說法錯誤的是（ ）
A．α射線能消除紡織過程產(chǎn)生的靜電
B．γ射線可用于探測高鐵軌道是否有裂縫
C．若質(zhì)子、電子具有相同動能，則它們的物質(zhì)波波長相等
D．普朗克認為黑體輻射的能量是不連續(xù)的
10．1905年愛因斯坦提出光子說，對光電效應規(guī)律做出了解釋，下列說法正確的是（ ）
A．金屬表面的一個電子只能吸收一個光子
B．電子吸收光子需要一定的積累能量的時間
C．電子吸收光子后一定能從金屬表面逸出，成為光電子
D．一個高能量的光子可以使兩個電子從金屬表面逸出，成為光電子
二、解答題
11．室內(nèi)裝修污染四大有害氣體是苯系物、甲醛、氨氣和氡．氡存在于建筑水泥、礦渣磚、裝飾石材及土壤中。氡看不到，嗅不到，但它進入人的呼吸系統(tǒng)能誘發(fā)肺癌，是除吸煙外導致肺癌的重大因素。靜止的氡核放出一個粒子X后變成釙核，釙核的動能為0.33MeV，若衰變放出的能量全部變成釙核和粒子X的動能，則：
（1）寫出上述衰變的核反應方程；
（2）求粒子X的動能。（保留兩位有效數(shù)字）
12．用速度大小為v的中子轟擊靜止的鋰核（Li），發(fā)生核反應后生成氚核和α粒子，生成的氚核速度方向與中子的初速度方向相反，氚核與α粒子的速度之比為7∶8，中子的質(zhì)量為m，質(zhì)子的質(zhì)量可近似看作m，光速為c。
(1)寫出核反應方程；
(2)求氚核和α粒子的速度大小；
(3)若核反應過程中放出的核能全部轉(zhuǎn)化為α粒子和氚核的動能，求出質(zhì)量虧損。
愛因斯坦光電效應方程
Ek＝hν－W0
最大初動能與遏止電壓的關系
Ek＝eUc
逸出功與截止頻率的關系
W0＝hνc
圖像名稱
圖線形狀
由圖線直接（或間接）得到的物理量
最大初動能Ek與入射光頻率ν的關系圖線
Ek＝hν－h(huán)νc
（1）截止頻率：圖線與ν軸交點的橫坐標νc
（2）逸出功：圖線與Ek軸交點的縱坐標的絕對值
W0＝|－E|＝E
（3）普朗克常量：圖線的斜率k＝h
顏色相同、強度不同的光，光電流與電壓的關系
（1）遏止電壓Uc：圖線與橫軸交點的橫坐標
（2）飽和光電流Im1、Im2：光電流的最大值
（3）最大初動能：Ek＝eUc
顏色不同時，光電流與電壓的關系
（1）遏止電壓Uc1>Uc2，則ν1>ν2
（2）最大初動能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2
遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關系圖線
（1）截止頻率νc：圖線與橫軸的交點的橫坐標
（2）遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大，Uc＝eq \f(hν,e)－eq \f(W0,e)
（3）普朗克常量h：等于圖線的斜率與電子電荷量的乘積，即h＝ke（注：此時兩極之間接反向電壓）
軌道量子化
核外電子只能在一些分立的軌道上運動
能量量子化
原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)，En＝eq \f(1,n2)E1（n＝1，2，3，…）
吸收或輻射能量量子化
原子在兩個能級之間躍遷時只能吸收或輻射一定頻率的光子，hν＝Em－En（m>n）
2022年高三物理二輪復習資料（命題規(guī)律+知識薈萃+經(jīng)典例題+精選習題）
（江蘇專用）
專題17 近代物理
【命題規(guī)律】
1、命題角度：
（1）光電效應、能級躍遷；
（2）原子核.
2、常考題型：選擇題
【知識薈萃】
★考向一、光電效應 能級躍遷
1．光電效應兩條對應關系
（1）光子頻率高→光子能量大→光電子的最大初動能大；
（2）光照強度大（同種頻率的光）→光子數(shù)目多→發(fā)射光電子多→光電流大．
2．定量分析時應抓住三個關系式
3.光電效應的四類圖像分析
4..玻爾理論的三條假設
5.解決氫原子能級躍遷問題的三點技巧
（1）原子躍遷時，所吸收或輻射的光子能量只能等于兩能級的能量差．
（2）原子電離時，所吸收的能量可以大于或等于某一能級能量的絕對值，剩余能量為自由電子的動能．
（3）一個氫原子躍遷發(fā)出的可能光譜線條數(shù)最多為（n－1），而一群氫原子躍遷發(fā)出的可能光譜線條數(shù)可用N＝Ceq \\al(2,n)＝eq \f(n?n－1?,2)求解．
★考向二、原子核
1．核衰變問題
（1）核衰變規(guī)律：m＝m0，N＝N0.
（2）α衰變和β衰變次數(shù)的確定方法
①方法一：由于β衰變不改變質(zhì)量數(shù)，故可以先由質(zhì)量數(shù)改變確定α衰變的次數(shù)，再根據(jù)電荷數(shù)守恒確定β衰變的次數(shù)．
②方法二：設α衰變次數(shù)為x，β衰變次數(shù)為y，根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒列方程組求解．
2．核能的計算方法
（1）根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，用核反應虧損的質(zhì)量乘真空中光速c的平方，即ΔE＝Δmc2（J）．
（2）根據(jù)1 u（原子質(zhì)量單位）相當于931.5 MeV的能量，用核反應的質(zhì)量虧損的原子質(zhì)量單位數(shù)乘931.5 MeV，即ΔE＝Δm×931.5 （MeV）．
3．核反應方程中電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒，有質(zhì)量虧損．
4．常見的核反應方程
（1）α衰變：eq \\al(A,Z)X→eq \\al(A－4,Z－2)Y＋eq \\al(4,2)He（2個質(zhì)子和2個中子結合成一整體射出）
（2）β衰變：eq \\al(A,Z)X→eq \\al( A,Z＋1)Y＋eq \\al( 0,－1)e（1個中子轉(zhuǎn)化為1個質(zhì)子和1個電子）
（3）重核裂變：例如eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(144, 56)Ba＋eq \\al(89,36)Kr＋3eq \\al(1,0)n
（4）輕核聚變：例如eq \\al(2,1)H＋eq \\al(3,1)H→eq \\al(4,2)He＋eq \\al(1,0)n
【經(jīng)典例題】
【例題1】天文物理學家認為，在太陽和類似結構的星體中，發(fā)生的核聚變反應中占優(yōu)勢的是質(zhì)子—質(zhì)子循環(huán)，又稱克里奇菲爾德循環(huán)，該循環(huán)的核反應方程為：，，，其中X、Y分別為（ ）
A．B．C．D．
【答案】 C
【解析】
原子核核反應過程中，遵循質(zhì)量數(shù)，電荷數(shù)守恒定律，可知X、Y分別為，所以C正確；ABD錯誤；
故選C。
【例題2】如圖所示為氫原子的能級圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，當氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級時，輻射出光子a；當氫原子從n=3能級躍遷到n=1能級時，輻射出光子b，下列說法正確的是（ ）
A．由于躍遷所發(fā)射的譜線僅有2條B．光子a的能量大于光子b的能量
C．光子a的動量小于光子b的動量D．用光子能量是0.7eV的光照射可被吸收
【答案】 C
【解析】
A．因為大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子，躍遷時能釋放種不同頻率的光子，則躍遷所發(fā)射的譜線有3條，故A錯誤；
B．由題意知當氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級時，輻射出光子a的能量為
當氫原子從n=3能級躍遷到n=1能級時，輻射出光子B的能量為
所以光子a的能量小于光子b的能量，故B錯誤；
C．由光子能量
可知，光子a的波長大于光子b的波長，又因為
可知，光子a的動量小于光子b的動量，故C正確；
D．因為大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子，向高能級躍遷時吸收能量為兩能級之差，經(jīng)分析知用光子能量是0.7eV的光照射不能被吸收，故D錯誤。
故選C。
【例題3】科學家用直流高壓加速器加速質(zhì)子（H）轟擊鋰原子核X，得到兩個氦核（），已知、Ｘ、的質(zhì)量分別為、、光在真空中的速度為c，則（ ）
A．X是B．X核的中子數(shù)是4
C．釋放的核能D．上述核反應的類型是核裂變
【答案】 B
【解析】
AB．設鋰原子核X的質(zhì)量數(shù)和質(zhì)子數(shù)分別為A和Z，則由題意可得核反應方程式為

由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得

所以X是，且其中子數(shù)為4，故A錯誤，B正確；
C．由質(zhì)能方程得
故C錯誤；
D．核裂變是重核被粒子轟擊發(fā)生的核反應，上述核反應的類型不是核裂變，故D錯誤。
故選B。
【例題4】在探究光電效應現(xiàn)象時，某同學分別用頻率為ν1、ν2的兩單色光照射密封真空管的鈉陰極，鈉陰極發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流，實驗得到了兩條光電流與電壓之間的關系曲線（甲、乙），如圖所示，已知U1=2U2，ν1>ν2，普朗克常量用h表示。則以下說法正確的是（ ）
A．曲線甲為頻率為ν1的光照射時的圖像
B．頻率為ν1的光在單位時間內(nèi)照射到鈉陰極的光子數(shù)多
C．兩單色光的頻率之比為2:1
D．該金屬的逸出功為h（2ν2-ν1）
【答案】 D
【解析】
A．根據(jù)光是效應方程
遏止電壓與光電子最大初動能關系為
聯(lián)立可得
則入射光的頻率越大，遏止電壓越大，所以曲線乙為頻率為ν1的光照射時的圖像，則A錯誤；
B．由圖像可知甲的飽和光電流比乙的大，甲的頻率又比乙的頻率小，所以頻率為ν２的光在單位時間內(nèi)照射到鈉陰極的光子數(shù)多，則B錯誤；
CD．由于
U1=2U2
聯(lián)立解得
所以C錯誤；D正確；
故選D。
【精選習題】
一、單選題
1．中科院近代物理研究所將Mg原子核加速后轟擊Am原子核，成功合成了超重元素Bh，其核反應方程式為Mg+Am→Bh+4X，則方程式中X表示（ ）
A．質(zhì)子B．中子C．電子D．氦核
【答案】 B
【解析】
設X的電荷數(shù)為n，質(zhì)量數(shù)為m，由核反應方程式遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，有12+95=107+4n，26+243=265+4m，解得n=0，m=1，所以X為中子。
故選B。
2．放射性同位素Li（鋰5）是不穩(wěn)定的，它會分解成一個α粒子和一個質(zhì)子。已知Li、α粒子、質(zhì)子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，真空中光速為c，則上述過程（ ）
A．釋放的能量為（m1-m2-m3）c2B．釋放的能量為（m2+m3-m1）c2
C．吸收的能量為（m1-m2-m3）c2D．吸收的能量為（m1+m2+m3）c2
【答案】 A
【解析】
由不穩(wěn)定的核變成穩(wěn)定的核是放能反應。根據(jù)質(zhì)能方程得
故選A。
3．我國重大科學工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應釋放的能量用來發(fā)電．氘核聚變反應的方程為。已知氘核的質(zhì)量為，中子的質(zhì)量為，反應中釋放的核能為，光速為c，下列說法正確的是（ ）
A．X為
B．X的比結合能比小
C．X的質(zhì)量為
D．要使該聚變反應發(fā)生，必須克服兩氘核間巨大的庫侖斥力
【答案】 D
【解析】
A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)及電荷數(shù)守恒得X為，A錯誤；
B．該反應為放能反應，所以X的比結合能比大，B錯誤；
C．根據(jù)質(zhì)能方程得
解得
C錯誤；
D．要使該聚變反應發(fā)生，必須克服兩氘核間巨大的庫侖斥力，D正確。
故選D。
4．在光電效應實驗中，用同一種單色光，先后照射鋅和銀金屬的表面，都能發(fā)生光電效應對于這兩個過程，可能相同的物理量是（ ）
A．遏止電壓B．飽和光電流C．光電子的最大初動能D．逸出功
【答案】 B
【解析】
同一束光照射不同的金屬，一定相同的是入射光的光子能量，不同的金屬，逸出功不同，根據(jù)光電效應方程
知，最大初動能不同，則遏止電壓不同；同一束光照射，光中的光子數(shù)目相等，所以飽和光電流是相同的，故B正確ACD錯誤。
故選B。
5．氦原子被電離一個核外電子，形成類氫結構的氦離子，其能級示意圖如圖所示。已知基態(tài)的氦離子能量，現(xiàn)有一群處于激發(fā)態(tài)的氦離子（ ）
A．自發(fā)躍遷能釋放3種頻率的光子B．能自發(fā)躍遷釋放能量為的光子
C．自發(fā)躍遷釋放光子的最大能量為D．自發(fā)躍遷到基態(tài)釋放光子的波長最長
【答案】 C
【解析】
A．一群處于激發(fā)態(tài)的氦離子自發(fā)躍遷能釋放出種頻率的光子，故A錯誤；
B．一群處于激發(fā)態(tài)的氦離子，能自發(fā)躍遷釋放的能量最小為從n=4能級躍遷到n=3能級釋放的能量，即
所以不能自發(fā)躍遷釋放能量為的光子，故B錯誤；
C．一群處于激發(fā)態(tài)的氦離子，能自發(fā)躍遷釋放的能量最大為從n=4能級躍遷到n=1能級釋放的能量，即
故C正確 ；
D．自發(fā)躍遷到基態(tài)釋放光子的能量最大，波長最短，故D錯誤。
故選C。
6．原子核的比結合能曲線如圖所示。根據(jù)該曲線，下列判斷正確的是（ ）
A．核的結合能約為15MeV
B．核比核穩(wěn)定
C．核的結合能比核的大
D．兩個核結合成核時釋放的能量等于的結合能
【答案】 C
【解析】
A．核的比結合能大約為5MeV，核子數(shù)為6，則核的結合能大約為30MeV，故A錯誤；
B．核比核的比結合能小，核比核更穩(wěn)定。故B錯誤；
C．核的比結合能大約為7MeV，核子數(shù)為235，則核的結合能大約為1645MeV，而核的比結合能大約為8.5MeV，核子數(shù)為89，則的結合能大約為756.5MeV，因此核的結合能比的大。故C正確。
D．核的結合能等于2個質(zhì)子和2個中子結合成時釋放的能量，故D錯誤。
故選C。
7．下列關于放射性元素衰變的說法正確的是（ ）
A．，釷核和粒子的結合能之和一定大于鈾核的結合能
B．釷核（）發(fā)生衰變時，新核中子數(shù)不變
C．鈾核（）衰變?yōu)椋ǎ┑倪^程中，要經(jīng)過8次衰變和4次衰變
D．放射性元素的半衰期與原子所處的化學狀態(tài)和外部條件有關
【答案】 A
【解析】
A．釷核和粒子比鈾核穩(wěn)定，則釷核和粒子的平均結合能比鈾核的大，所以釷核和粒子的結合能之和一定大于鈾核的結合能，則A正確；
B．釷核（）發(fā)生衰變時，中子數(shù)減少，質(zhì)子數(shù)增加，質(zhì)量數(shù)不變，所以B錯誤；
C．鈾核（）衰變?yōu)椋ǎ┑倪^程中，要經(jīng)過8次衰變和6次衰變，所以C錯誤；
D．放射性元素的半衰期與原子所處的化學狀態(tài)和外部條件無關，所以D錯誤；
故選A。
8．2021年1月21日，包括中國科研人員在內(nèi)的一支國際團隊“拍攝”到了基于冷凍鏡斷層成像技術的新冠病毒的3D影像測得新冠病毒的平均尺度是，如圖所示。波長為的光，其光子動量大小數(shù)量級為（普朗克常量為）（ ）
A．B．C．D．
【答案】 B
【解析】
根據(jù)德布羅意波長公式
解得
所以B正確；ACD錯誤；
故選B。
9．下列說法錯誤的是（ ）
A．α射線能消除紡織過程產(chǎn)生的靜電
B．γ射線可用于探測高鐵軌道是否有裂縫
C．若質(zhì)子、電子具有相同動能，則它們的物質(zhì)波波長相等
D．普朗克認為黑體輻射的能量是不連續(xù)的
【答案】 C
【解析】
A．α射線有較強的電離能力，所以能消除紡織過程產(chǎn)生的靜電，則A正確，不符合題意；
B．γ射線有較強的穿透能力，所以可用于探測高鐵軌道是否有裂縫，則B正確，不符合題意；
C．根據(jù)德布羅意波長公式，所以若質(zhì)子、電子具有相同動量，則它們的物質(zhì)波波長才相等，所以C錯誤，符合題意；
D．普朗克認為黑體輻射的能量是不連續(xù)的，所以D正確，不符合題意；
故選C。
10．1905年愛因斯坦提出光子說，對光電效應規(guī)律做出了解釋，下列說法正確的是（ ）
A．金屬表面的一個電子只能吸收一個光子
B．電子吸收光子需要一定的積累能量的時間
C．電子吸收光子后一定能從金屬表面逸出，成為光電子
D．一個高能量的光子可以使兩個電子從金屬表面逸出，成為光電子
【答案】 A
【解析】
A．金屬表面的一個電子吸收一個能量大于其逸出功的光子，將從金屬表面逸出，而不再繼續(xù)吸收光子，A正確；
B．電子只吸收能量大于自身逸出功的光子，且金屬電子一次性吸收光子的全部能量，不需要積累能量的時間，能量小于電子本身逸出功的，吸收后的能量不能積累，B錯誤；
C．若光子的能量小于電子的逸出功，電子將不可能逸出為光電子，C錯誤；
D．一個電子只能吸收一個光子，形成光電子，D錯誤。
故選A。
二、解答題
11．室內(nèi)裝修污染四大有害氣體是苯系物、甲醛、氨氣和氡．氡存在于建筑水泥、礦渣磚、裝飾石材及土壤中。氡看不到，嗅不到，但它進入人的呼吸系統(tǒng)能誘發(fā)肺癌，是除吸煙外導致肺癌的重大因素。靜止的氡核放出一個粒子X后變成釙核，釙核的動能為0.33MeV，若衰變放出的能量全部變成釙核和粒子X的動能，則：
（1）寫出上述衰變的核反應方程；
（2）求粒子X的動能。（保留兩位有效數(shù)字）
【答案】 （1）；（2）18MeV
【解析】
（1）
（2）設釙核的質(zhì)量為m1、速度為v1，粒子X的質(zhì)量為m2、速度為v2，根據(jù)動量守恒定律有
粒子X的動能
=18MeV
12．用速度大小為v的中子轟擊靜止的鋰核（Li），發(fā)生核反應后生成氚核和α粒子，生成的氚核速度方向與中子的初速度方向相反，氚核與α粒子的速度之比為7∶8，中子的質(zhì)量為m，質(zhì)子的質(zhì)量可近似看作m，光速為c。
(1)寫出核反應方程；
(2)求氚核和α粒子的速度大小；
(3)若核反應過程中放出的核能全部轉(zhuǎn)化為α粒子和氚核的動能，求出質(zhì)量虧損。
【答案】 (1)；(2)；；(3)
【解析】
(1)由題意可得，該核反應方程為
(2)由動量守恒定律得
mv=-3mv1＋4mv2
由題意得
v1∶v2=7∶8
解得，。
(3)氚核和α粒子的動能之和為
根據(jù)能量守恒定律，釋放的核能為
由愛因斯坦質(zhì)能方程得，質(zhì)量虧損為
愛因斯坦光電效應方程
Ek＝hν－W0
最大初動能與遏止電壓的關系
Ek＝eUc
逸出功與截止頻率的關系
W0＝hνc
圖像名稱
圖線形狀
由圖線直接（或間接）得到的物理量
最大初動能Ek與入射光頻率ν的關系圖線
Ek＝hν－h(huán)νc
（1）截止頻率：圖線與ν軸交點的橫坐標νc
（2）逸出功：圖線與Ek軸交點的縱坐標的絕對值
W0＝|－E|＝E
（3）普朗克常量：圖線的斜率k＝h
顏色相同、強度不同的光，光電流與電壓的關系
（1）遏止電壓Uc：圖線與橫軸交點的橫坐標
（2）飽和光電流Im1、Im2：光電流的最大值
（3）最大初動能：Ek＝eUc
顏色不同時，光電流與電壓的關系
（1）遏止電壓Uc1>Uc2，則ν1>ν2
（2）最大初動能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2
遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關系圖線
（1）截止頻率νc：圖線與橫軸的交點的橫坐標
（2）遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大，Uc＝eq \f(hν,e)－eq \f(W0,e)
（3）普朗克常量h：等于圖線的斜率與電子電荷量的乘積，即h＝ke（注：此時兩極之間接反向電壓）
軌道量子化
核外電子只能在一些分立的軌道上運動
能量量子化
原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)，En＝eq \f(1,n2)E1（n＝1，2，3，…）
吸收或輻射能量量子化
原子在兩個能級之間躍遷時只能吸收或輻射一定頻率的光子，hν＝Em－En（m>n）