专题11近代物理初步-2017年高考物理二轮核心考点总动员（解析版）

专题11近代物理初步-2017年高考物理二轮核心考点总动员（解析版）

专题11近代物理初步 ‎2017年高考物理二轮核心考点总动员 ‎【命题意图】‎ 考查近代物理知识中一些基础知识，意在考查考生的理解能力 ‎【专题定位】‎ 高考对本专题内容考查的重点和热点有：①原子能级跃迁和原子核的衰变规律；②核反应方程的书写、质量亏损和核能的计算；③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.‎ ‎【考试方向】‎ 近代物理部分，涉及的考点较多，主要有光电效应、波粒二象性、原子结构、玻尔理论、衰变、核反应和核能等，主要以选择题的形式命题，可能单独命题，但更多的是通过多个选项命制综合题。‎ ‎【应考策略】‎ 由于本专题内容琐碎，考查点多，因此复习时应抓住主干知识，梳理出知识点，进行理解性记忆.‎ ‎【得分要点】‎ 光电效应 波粒二象性主要考查方向有以下几个方面，其主要破解方法也一并总结如下：‎ ‎1、由Ek－ν图象可以得到的信息:‎ ‎（1）极限频率：图线与ν轴交点的横坐标νc.‎ ‎（2）逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值E=W0.‎ ‎（3）普朗克常量：图线的斜率k=h.‎ ‎2、光电效应中两条线索 线索一：通过频率分析：光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大。‎ 线索二：通过光的强度分析：入射光强度大→光子数目多→产生的光电子多→光电流大。‎ ‎3、对光的波粒二象性、物质波的考查 光既有波动性，又有粒子性，两者不是孤立的，而是有机的统一体，其表现规律为：‎ ‎（1）个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性．‎ ‎（2）频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；频率越高粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，贯穿本领越强．‎ ‎（3）光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时，往往表现为粒子性 ‎（4）由光子的能量E=hν，光子的动量表达式也可以看出，光的波动性和粒子性并不矛盾：表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量——频率ν和波长λ。由以上两式和波速公式c=λν还可以得出：E=pc。‎ 玻尔理论的主要考查方向有以下几个方面，其主要破解方法也一并总结如下：‎ ‎（1）原子从基态跃迁到激发态需要吸收能量，而从激发态跃迁到基态则会以光子的形式向外放出能量。不论是吸收能量还是放出能量，这个能量值不是任意的，而是等于发生跃迁的这两个能级间的能量差，即hν=Em-En。‎ ‎（2）原子从激发态向基态跃迁时发出光子的种类：当单个氢原子自发辐射，由量子数为 n（n＞1）的能级向低能级跃迁时最多只能形成（n-1）条谱线，或者说产生（n-1）种不同频率的光子；当大量处于第n激发态的原子向低能级跃迁时最多可辐射种光子。‎ ‎（3）原子跃迁时电子动能、原子势能和原子能量的变化（与天体运动规律相同）：当轨道半径减小时，库仑引力引力做正功，电子动能增大，原子的电势能减小，原子能量减小；当轨道半径增大时，库仑引力引力做负功，电子动能减小，原子的电势能增大，原子能量增大。‎ 原子核 核反应方程主要考查方向有以下几个方面，其主要破解方法也一并总结如下：‎ ‎1、确定衰变次数的方法 ‎（1）设放射性元素经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素，则表示该核反应的方程为 根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程：A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m ‎（2）确定衰变次数，因为β衰变对质量数无影响，先由质量数的改变确定α衰变的次数，然后再根据衰变规律确定β衰变的次数。‎ ‎2、核能的计算方法 ‎（1）利用爱因斯坦的质能方程计算核能：利用爱因斯坦的质能方程计算核能，关键是求出质量亏损，而求质量亏损主要是利用其核反应方程式，再利用质量与能量相当的关系求出核能。‎ ‎（2）利用阿伏加德罗常数计算核能：求宏观物体原子核发生核反应过程中所释放的核能，一般利用核反应方程及其比例关系和阿伏加德罗常数。‎ ‎（3）由动量守恒和能量守恒计算核能：由动量守恒定律和能量守恒定律来求。‎ ‎（4）说明：‎ ‎①根据ΔE＝Δmc2计算，计算时Δm的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，ΔE的单位是“J”．‎ ‎②根据ΔE＝Δm×931.5 MeV计算．因1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV的能量，所以计算时Δm的单位是“u”，ΔE的单位是“MeV”．‎ ‎③利用质能方程计算核能时，不能用质量数代替质量进行计算．‎ ‎【2016年高考选题】‎ ‎【2016·上海卷】研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示。两块平行放置的金属板A、B分别与电源的两极a、b连接，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出。则： （ ）‎ A．a为电源正极，到达A板的为α射线 B．a为电源正极，到达A板的为β射线 C．a为电源负极，到达A板的为α射线 D．a为电源负极，到达A板的为β射线 ‎【答案】B ‎【方法技巧】通过类平抛运动计算粒子在竖直方向的位移关系式，根据公式分析该位移与比荷的关系，再结合图示进行比较判断。‎ ‎【知识精讲】‎ ‎1.氢原子能级图 ‎(1)能级图如图所示.‎ ‎(2)一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数：N＝C＝.‎ ‎2.原子核的衰变 衰变类型 α衰变 β`衰变 衰变方程 X→Y＋He X→Y＋e 衰变实质 ‎2个质子和2个中子结合成一整体射出 中子转化为质子和电子 ‎2H＋2n→He n→H＋e 衰变规律 电荷数守恒、质量数守恒 ‎3.核能 ‎(1)原子核的结合能：克服核力做功，使原子核分解为单个核子时吸收的能量，或若干单个核子在核力的作用下结合成原子核时放出的能量.‎ ‎(2)质量亏损：组成原子核的核子的质量与原子核的质量之差，注意质量数与质量是两个不同的概念.‎ ‎(3)质能方程：E＝mc2，即一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量与它的质量成正比.‎ ‎4.光电效应的实验规律 ‎(1)任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个频率，才能产生光电效应.‎ ‎(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大.‎ ‎(3)入射光照射到金属板上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不会超过10－9 s.‎ ‎(4)当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比.‎ ‎5.光电效应方程 ‎(1)光电子的最大初动能跟入射光子的能量hν和逸出功W0的关系为：mv2＝hν－W0.‎ ‎(2)极限频率νc＝.‎ ‎【高频考点】‎ 高频考点一：光电效应 ‎【解题方略】‎ 本考点主要考查光电效应现象、规律及爱因斯坦的光电效应方程的有关应用，试题难度一般，多为选择题。在二轮复习中，注意打牢基础知识，细化审题，就可轻松取分 ‎1.处理光电效应问题的两条线索 一是光的频率，二是光的强度，两条线索对应的关系是：‎ ‎(1)光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大.(2)光强→光子数目多→发射光电子数多→光电流大.‎ ‎2.爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0的研究对象是金属表面的电子，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大(如图2所示)，直线的斜率为h，直线与ν轴的交点的物理意义是极限频率νc，直线与Ek轴交点的物理意义是逸出功的负值.‎ ‎【例题1】利用如图甲所示的实验装置研究光电效应现象。当用不同的A、B两种光照射到光电管上时，测得电流计上的示数随电压变化的图像如图乙所示．已知A光的光子能量为5 eV，则 ‎（1）A光照射时射出的光电子的最大初动能为________eV ‎（2）金属的逸出功为__________eV ‎（3）A光的频率 B光的频率。（填“大于”、“等于”或者“小于”）‎ ‎【答案】（1）2；（2）3；（3）小于 ‎【名师点睛】此题是对光电效应的考查；解决本题的关键掌握光电效应方程，知道最大初动能与遏止电压的关系，基础题。‎ 高频考点二：原子结构和玻尔模型 ‎【解题方略】‎ 本考点是对原子结构模型及原子光谱问题的考查，题型为选择题，难度一般，主要考查考生的理解和分析能力。‎ ‎1.汤姆孙发现了电子，密立根测出了电子的电荷量，卢瑟福根据α粒子散射实验构建了原子的核式结构模型.玻尔提出的原子模型很好地解释了氢原子光谱的规律.卢瑟福用α粒子轰击氮核实验发现了质子，查德威克用α粒子轰击铍核发现了中子.贝可勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核是有结构的.居里夫妇首次发现了放射性同位素.‎ ‎2.原子的核式结构模型 ‎(1)在原子的中心有一个体积很小、带正电荷的核，叫做原子核，而电子在核外绕核运动；‎ ‎(2)原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核上，带负电的电子在核外空间绕核旋转.‎ ‎3.能级和能级跃迁：‎ ‎(1)轨道量子化 核外电子只能在一些分立的轨道上运动 rn＝n2r1(n＝1,2,3，…)‎ ‎(2)能量量子化 原子只能处于一系列不连续的能量状态 En＝(n＝1,2,3，…)‎ ‎(3)吸收或辐射能量量子化 原子在两个能级之间跃迁时只能吸收或辐射一定频率的光子，该光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝Em－En(m>n).‎ ‎【例题2】如图是玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示 意图，一群氢原子处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，可发出不连续的光谱线。已知金属钾的逸出功为2.21 eV，则能使金属钾发生光电 效应的光谱线 有 条．‎ ‎【答案】4‎ ‎；‎ ‎；‎ ‎；‎ 故大于的光谱线有4条。‎ ‎【名师点睛】能级间跃迁辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子能量越大，频率越大，波长越小；解决本题的关键知道光电效应的条件以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差。‎ 高频考点三：核反应和质能方程 ‎【解题方略】‎ 本考点常考：①原子核α衰变和β衰变的规律、三种射线的特性及有关半衰期问题的计算，多以选择题的形式命题，难度一般，考生只要记忆并理解相关知识，再做一些对应练习，便可轻松应对；②核反应方程的书写、分类及核能的计算问题，多以选择题的形式出现，若与动量守恒定律及能量守恒定律相交汇，也可以计算题的形式出现，难度中等偏上。‎ ‎1.α射线、β射线、γ射线之间的区别 名称 α射线 β射线 γ射线 实质 氦核流 电子流 光子 速度 约为光速的 约为光速的99%‎ 光速 电离作用 很强 较弱 很弱 贯穿能力 很弱 较强 最强 ‎2.核反应、核能、裂变、轻核的聚变 ‎(1)在物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应.核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒的规律.‎ ‎(2)质能方程：一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量和它的质量成正比，即E＝mc2或ΔE＝Δmc2.‎ ‎(3)把重核分裂成质量较小的核，释放出核能的反应，称为裂变；把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应，称为聚变.‎ ‎(4)核能的计算：①ΔE＝Δmc2，其中Δm为核反应方程中的质量亏损；②ΔE＝Δm×931.5 MeV，其中质量亏损Δm以原子质量单位u为单位.‎ ‎(5)原子核的人工转变 卢瑟福发现质子的核反应方程为：‎ N＋He→O＋H 查德威克发现中子的核反应方程为：‎ Be＋He→6C＋n 约里奥·居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程为：Al＋He→P＋n，P→Si＋e ‎3.书写核反应方程的原则及方法 ‎(1)无论何种核反应方程，都必须遵守电荷数守恒和质量数守恒(注意：不是质量守恒)，有些核反应方程还要考虑能量守恒及动量守恒．‎ ‎(2)核反应过程一般是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头“→”表示反应进行的方向，不能把箭头写成等号．‎ ‎(3)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空地只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程．‎ ‎【例题3】用速度大小为v的中子轰击静止的锂核，发生核反应后生成氚核和α粒子， 生成的氚核速度方向与中子的速度方向相反，氚核与α粒子的速度之比为 7∶8，中子的质量为m，质子的质量可近似看作m，光速为 c。‎ ‎（i）写出核反应方程；‎ ‎（ii）求氚核和α粒子的速度大小；‎ ‎（iii）若核反应过程中放出的核能全部转化为α粒子和氚核的动能，求出质量亏损.‎ ‎【答案】（i）（ii） ，（iii）‎ ‎（iii）氚核和α粒子的动能之和为：‎ 释放的核能为 由爱因斯坦质能方程得，质量亏损为。‎ ‎【名师点睛】核反应中遵守两大基本规律：能量守恒定律和动量守恒定律．注意动量守恒定律的矢量性，要明确是如何转化的。‎ ‎【近三年高考题精选】‎ ‎1．【2016·全国新课标Ⅰ卷】（多选）现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是： （ ）‎ A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大 B．入射光的频率变高，饱和光电流变大 C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大 D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生 E．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关 ‎【答案】ACE ‎【解析】根据光电效应实验得出的结论：保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大，故A正确，B错误；根据爱因斯坦光电效应方程得：入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，故C正确；遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关，保持入射光的光强不变，若低于遏止频率，则没有光电流产生，故D错误，E正确。‎ ‎【名师点睛】本题主要考查光电效应。发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，光的强弱只影响单位时间内发出光电子的数目；本题涉及的光电效应知识较多，很多结论都是识记的，注意把握现象的实质，明确其间的联系与区别；平时积累物理知识。‎ ‎2．【2016·全国新课标Ⅲ卷】（多选）一静止的铝原子核俘获一速度为m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核，下列说法正确的是： （ ）‎ A．核反应方程为 B．核反应方程过程中系统动量守恒 C．核反应过程中系统能量不守恒 D．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和 E．硅原子核速度的数量级为m/s，方向与质子初速度方向一致 ‎【答案】ABE ‎【方法技巧】由质量数、电荷数守恒可知核反应方程；由动量守恒可知硅原子核速度的数量级及速度方向，本大题包含了3-5原子物理的内容，难度不大，但从题目来看考查范围很广，要求能全面掌握。‎ ‎3．【2015·海南·17（1）】氢原子基态的能量为。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光子中，频率最大的光子能量为0.96，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。‎ ‎【答案】，10‎ ‎【解析】频率最大的光子能量为0.96，即，解得 即，从能级开始，共有，，，，，，，，，，10种不同频率的光子，频率最小的光子能量为是从，最小为 ‎【方法技巧】解决本题的关键知道能级间跃迁满足的规律，能级差越大，辐射的光子能量越大，光子频率越大，波长越小。‎ ‎4．【2015·全国新课标Ⅰ·35（1）】在某次光电效应实验中，得到的遏制电压与入射光的频率的关系如图所示，若该直线的斜率和截距分别为和，电子电荷量的绝对值为，则普朗克常量可表示为，所用材料的逸出功可表示为。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】光电效应中，入射光子能量，克服逸出功后多余的能量转换为电子动能，反向遏制电压；整理得，斜率即，所以普朗克常量，截距为，即，所以逸出功 ‎【名师点睛】根据光电效应写出数学表达式，按照数学里面的截距和斜率解决问题。数学的工具作用不可忽视。‎ ‎5．【2014·海南·17】（2）一静止原子核发生衰变，生成一粒子及一新核。粒子垂直进入磁感应强度大小为B的匀强磁场，其运动轨迹是半径为R的圆。已知粒子的质量为m，电荷量为q；新核的质量为M；光在真空中的速度大小为c。求衰变前原子核的质量。‎ ‎【答案】‎ 设衰变前原子核质量为M0.衰变前后能量守恒，由 联立上式可得 ‎【方法技巧】理解核反应方程遵循动量守恒，能量守恒 ‎【模拟押题】‎ ‎1．（多选）以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是： （ ）‎ A、太阳内部发生的核反应是热核反应 B、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小 C、按照波尔理论，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 D、原子核发生一次衰变，该原子外层就失去一个电子 E、天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内放出的 ‎【答案】ACE ‎【名师点睛】本题考查了氢原子能级、衰变的实质、光电效应、核反应等基础知识点，难度不大，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点。‎ ‎2．（多选）下列说法中正确定的是： （ ）‎ A．核反应方程属于裂变 B．根据爱因斯坦质能方程，物体具有的能量和它的质量之间存在着正比关系 C．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的 D．中子与质子结合成氘核的过程中需要放出能量 E．氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论可知氢原子的电势能减少，核外电子的运动的加速度增大 ‎【答案】BDE ‎【解析】‎ 试题分析: 核反应方程为α衰变，A错；β衰变中产生的β射线实际上是原子核内的中子向质子转化过程中抛射出的电子，故β射线来源与原子核，C错。‎ ‎【名师点睛】α衰变和β衰变的比较 衰变类型 α衰变 β衰变 衰变方程 X→Y＋He X→Y＋e 衰变实质 ‎2个质子和2个中子结合成一个整体射出 中子转化为质子和电子 ‎2H＋2n→He n→H＋e 衰变规律 电荷数守恒、质量数守恒 ‎3．（多选）下列说法正确的是： （ ）‎ A．根据玻尔理论，氢原子在辐射光子的同时，轨道也在连续地减小 B. 放射性物质的温度升高，则半衰期减小 C. 用能量等于氘核结合能的光子照射静止氘核，不可能使氘核分解为一个质子和一个中子 D. 某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变，核内质子数减少3个 E．根据玻尔理论，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，同时电子的动能增大，电势能减小。‎ ‎【答案】CDE 所需要的足够的动能（光子方向有动量），所以不可能使氘核分解为一个质子和一个中子，故C正确；根据质量数和电荷数守恒，某放射性原子核经过2次α衰变质子数减少4，一次β衰变质子数增加1，故核内质子数减少3个，D正确；能级跃迁时，由于高能级轨道半径较大，速度较小，电势能较大，故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，同时电子的动能增大，电势能减小，故E正确；故选CDE.‎ ‎【名师点睛】此题考查了玻尔理论、半衰期、放射性衰变以及结合能等知识；明确α衰变，β衰变的实质，知道原子的能量是量子化的，轨道半径也是量子化的。‎ ‎4．（多选）下列说法正确的是： （ ）‎ A．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 B．235U的半衰期为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，放出射线 D．在、、这三种射线中，射线的穿透能力最强，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 ‎【答案】ADE ‎【解析】当入射光的频率大于金属的极限频率时，即入射光的波长小于极限波长时，发生光电效应,A正确；放射性元素的半衰期和外界因素无关，只和元素本身的性质有关，B错误；衰变实质是原子核内的一个中子变为一个质子，而放出一个电子，C错误；射线的穿透能力最强，‎ 射线的电离能力最强，D正确；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，故E正确；‎ ‎【名师点睛】关键是知道放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身决定的，与外界的物理和化学状态无关．衰变实质是原子核内的一个中子变为一个质子，而放出一个电子，发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率．‎ ‎5．（多选）在光电效应实验中，两个实验小组分别在各自的实验室，约定用相同频率的单色光，分别照射锌和银的表面，结果都能发生光电效应，如图甲，并记录相关数据。对于这两组实验，下列判断正确的是： （ ）‎ A．饱和光电流一定不同 B．因为材料不同逸出功不同，所以遏止电压Uc不同 C．光电子的最大初动能不同 D．因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同 E．分别用不同频率的光照射之后绘制Uc～ν图象(ν为照射光频率，图乙为其中一小组绘制的图象)，图象的斜率可能不同 ‎【答案】BCD ‎6．（多选）氢原子能级如图所示，已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间，当氢原子从n＝3 跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656 nm。以下判断正确的是： （ ）‎ A．氢原子从n＝3能级向n＝2能级跃迁时发出的光为可见光 B．用波长为502 nm的光照射，能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级 C．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656 nm D．一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线 E．处于n＝3能级的氢原子吸收1.51ev的能量会发生电离 ‎【答案】ADE ‎【解析】氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光的能量：E=E3-E2=-1.51-（-3.4）=1.89eV，看见为可见光．故A正确；502 nm的光的能量：．不等于能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级的能量值，氢原子不能吸收该光子．故B错误；氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射光的能量大于氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时辐射光的能量，根据可知，辐射光的波长一定小于656 nm．故C错误；根据数学组合，可知一群n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线．故D正确．处于n=3能级的氢原子的能量值为-1.51eV，所以若吸收1.51ev的能量会发生电离．故E正确．故选ADE. ‎ ‎7．（多选）下列说法中正确的是： （ ）‎ A．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋和镭两种新元素 B．β射线的本质是电子流，所以β衰变是核外的一个电子脱离原子而形成的 C．核反应中释放的能量可由计算，有些化学反应也释放能量，这两种情况产生的能量的本质是一样的 D．某种色光照射金属发生光电效应，若增大光照强度，则单位时间内发射的光电子数增加 E．玻尔认为原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的 ‎【答案】ADE ‎8．（多选）下列说法中正确的是： （ ）‎ A．β射线的本质是电子流，所以β衰变说明原子核是由质子、中子、电子组成 B．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋和镭两种新元素 C．核反应中释放的能量可由计算，有些化学反应也释放能量，这两种情况产生的能量的本质是一样的 D．某种色光照射金属发生光电效应，若增大光照强度，则单位时间内发射的光电子数增加 E．玻尔认为原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的 ‎【答案】BDE ‎【解析】‎ β射线是电子流，β衰变的本质是原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子，故A错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋和镭两种新元素，并因此获得了诺贝尔奖，故B正确；因为化学反应的最小粒子是原子，释放的能量是化学能，而核反应的最小粒子是原子核，释放的能量是核能，二者的反应原理不同，故C错误；增大光照强度，光子数增多，激发的光电子数增多，故D正确；波尔理论认为原子的核外电子轨道是量子化的，原子的能量是量子化的，故E正确。‎ ‎9．（多选）在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是 A．密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值 B．贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核 C．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（P0）和镭（Ra）两种新元素 D．卢瑟福通过а粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子 E．汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷 ‎【答案】ACE ‎【解析】‎ ‎【名师点睛】本题是物理学史问题，根据密立根、贝克勒尔、居里夫妇、卢瑟福、汤姆孙等人对物理学发展的贡献进行解答 ‎ ‎10．如图所示为氢原子的能级图，n为量子数．若氢原子由n=3跃迁到n=2的过程释放出的光子恰好能使某种金属产生光电效应，则一群处于n=4的氢原子在向基态跃迁时，产生的光子中有 种频率的光子能使该金属产生光电效应，其中光电子的最大初动能Ekm= eV．‎ n ‎∞‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎1‎ E/eV ‎ -3.4‎ ‎-1.51‎ ‎ -0.85‎ ‎0‎ ‎-13.6‎ ‎【答案】5；10.86‎ ‎【解析】‎ 因为氢原子由n=3跃迁到n=2的过程释放出的光子恰好能使某种金属产生光电效应，即逸出功W0=E3-E2=3.4-1.51eV=1.89eV．‎ 从n=4跃迁到n=1、2，从n=3跃迁到n=1、2，从n=2跃迁到n=1辐射的光子能量大于等于逸出功，则有5种频率的光子能使该金属产生光电效应．‎ 从n=4跃迁到n=1辐射的光子能量最大，为12.75eV，根据光电效应方程得，光电子的最大初动能Ekm=hv-W0=12.75-1.89eV=10.86eV ‎11．按照玻尔原子理论，氢原子中的电子从离原子核较近的轨道跃迁到离原子核较远的轨道，要________（填“释放”或“吸收”）能量。已知氢原子的基态能量为（>0），电子的质量为m，则基态氢原子的电离能为________，基态氢原子中的电子吸收一频率为v的光子后被电离，电离后电子的速度大小为______（已知普朗克常量为h）。‎ ‎【答案】吸收、 、‎ ‎12．已知质子的质量为m1，中子的质量为m2，碳核()的质量为m3，则碳核()的比结合能为 ，碳-14是碳的一种具有放射性的同位素，研究发现外来的宇宙射线与大气作用产生宇宙射线中子，宇宙射线中子和大气中氮核（）起核反应产生碳-14，请写出核反应方程 ．‎ ‎【答案】，‎ ‎【解析】‎ 此核反应方程为：‎ 故碳核核()的结合能为，‎ 因核子数为12，则比结合能为，‎ 根据电荷数守恒、质量数守恒，得核反应方程为 ‎【名师点睛】本题关键是掌握爱因斯坦质能方程以及比结合能的计算公式，知道核反应过程中，电荷数守恒、质量数守恒．‎