1、1热点滚动加强练(五)考试时间：90 分钟第卷 (选择题 共 48 分)评卷人 得分 一、选择题(本大题共 8 小题，每小题 6 分，共 48分)热点夯实练热点一 光电效应 光的波粒二象性1在正负电子对撞机中，一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子设正、负电子的质量在对撞前均为 m，对撞前的动能均为 E，光在真空中的传播速度为 c，普朗克常量为 h，则对撞后转化成光子的波长等于( )A. B hcE hmcC. Dhcmc2 E hc2mc2 E【解析】 由于光子无静止质量，则正电子与负电子对撞过程中的质量亏损为 m2 m02 m，由爱因斯坦质能方程电子对撞放出的能量为 E mc22
2、 mc2，根据能量守恒得，每个光子的能量为 mc2 E，又 h h ，联立得到，波长为2mc2 2E2 c ，故 C 正确，A、B、D 错误hcmc2 E【答案】 C2如图所示为一光电管电路，滑动变阻器触头位于 ab 上某点，用光照射光电管阴极，电表有偏转，要使电流计指针偏转变大，可采取的措施有( ) A加大照射光的强度 B换用波长长的光照射C将滑片 P 向 b 端滑动 D将电源正、负极对调【解析】 电流计有偏转，说明能发生光电效应现象，即入射光的频率大于极限频率，要使电流增大可使单位时间内参与定向移动的电子数增大，增大入射光的强度或使电压增大(如将 P 向 b 滑动)均有可能，选项 A、C
3、正确【答案】 AC热点二 原子结构与原子核3在卢瑟福 粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个 粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是( )2【解析】 金箔中的原子核与 粒子都带正电， 粒子接近原子核过程中受到斥力而不是引力作用，A、D 错；由原子核对 粒子的斥力作用及物体做曲线运动的条件知曲线轨迹的凹侧应指向受力一方，B 错，C 对【答案】 C4由于放射性元素 Np 的半衰期很短，所以在自然界中一直未被发现，只是在使用2379人工的方法制造后才被发现已知 Np 经过一系列 衰变和 衰变后变成 Bi，下2379 20983列选项中正确的是( )A. Bi 的原
4、子核比 Np 的原子核少 28 个中子20983 2379B. Np 经过衰变变成 Bi，衰变过程可以同时放出 粒子、 粒子和 粒子2379 20983C衰变过程中共发生了 7 次 衰变和 4 次 衰变D. Np 的半衰期等于任一个 Np 原子核发生衰变的时间2379 2379【解析】 Bi 的中子数为 20983126， Np 的中子数为 23793144， Bi20983 2379 20983的原子核比 Np 的原子核少 18 个中子，A 错误； Np 经过一系列 衰变和 衰变后2379 2379变成 Bi，可以同时放出 粒子和 粒子或者 粒子和 粒子，不能同时放出三种20983粒子，B
5、错误；衰变过程中发生 衰变的次数为 7(次)， 衰变的次数为237 209427(9383)4(次)，C 正确；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核不适用，选项 D 错误【答案】 C5现有两动能均为 E00.35 MeV 的 H 在一条直线上相向运动，两个 H 发生对撞后21 21能发生核反应，得到 He 和新粒子；且在核反应过程中释放的能量完全转化为 He 和新粒32 32子的动能已知 H 的质量为 2.0141 u， He 的质量为 3.016 0 u，新粒子的质量为 1.008 21 327 u，核反应时质量亏损 1 u 释放的核能约为 931 MeV(如果涉及计算，结果保留整
6、数)则下列说法正确的是( )A核反应方程为 H H He H21 21 32 1B核反应前后不满足能量守恒定律C新粒子的动能约为 3 MeVD. He 的动能约为 4 MeV32【解析】 由核反应过程中的质量数和电荷数守恒可知 H H He n，则新粒子21 21 32 10为中子 n，所以 A 错误；核反应过程中质量亏损，释放能量，亏损的质量转变为能量，仍10然满足能量守恒定律，B 错误；由题意可知 E(2.014 1 u23.016 0 u1.008 7 u)931 MeV/u 3.3 MeV，根据核反应中系统的能量守恒有 EkHe Ekn2 E0 E，根据核反3应中系统的动量守恒有 pH
7、e pn0，由 Ek ，可知 ，解得p22m EkHeEkn mnmHeEkHe (2E0 E)1 MeV， Ekn (2E0 E)3 MeV，所以 C 正确、D 错mnmn mHe mHemn mHe误【答案】 C6.如图所示，某原子的三个能级的能量分别为 E1、 E2和 E3.a、 b、 c 为原子跃迁所发出的三种波长的光，下列判断正确的是( ) A E1E2E3B( E3 E2)(E2 E1)C b 光的波长最长D c 光的频率最高【解析】 结合题图和电子跃迁时发出的光子的能量为： E Em En可知，Ec Ea Eb，能量差 E3 E2等于光子 a 的能量，能量差 E2 E1等于光子
8、b 的能量，能量差E3 E1等于光子 c 的能量，那么 c 对应的能量最大，而 a 对应的能量最小，由 E1E2E3和能级公式 En ，有( E3 E2)(E2 E1)，故 A、B 错误；又 E ， c 光的频率最高， a 光E1n2 hc的波长最长，故 C 错误，D 正确【答案】 D7下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是( )A根据 、 射线的特点可知，射线 1 是 射线，射线 2 是 射线，射线 34是 射线B氢原子辐射出一个光子后，电势能减小，总能量增大C天然放射性元素的半衰期由核内部自身的因素决定，跟所处的化学状态和外部条件无关D重核的裂变反应方程有： U n Ba Kr3 n23
9、592 10 14456 8936 10【解析】 根据 、 射线的特点可知，射线 1 是 射线，射线 2 是 射线，射线 3 是 射线，选项 A 错误；氢原子辐射出一个光子后，总能量减小，轨道半径减小，电势能减小，选项 B 错误；C、D 正确【答案】 CD8核潜艇是以核反应堆为动力来源的潜艇，有一种核裂变方程为U nX Sr10 n，下列说法正确的是( )23592 10 9438 10A裂变反应中亏损的质量变成了能量B裂变反应出现质量亏损导致质量数不守恒CX 原子核中有 54 个质子DX 原子核比铀核的平均结合能大【解析】 裂变反应中释放核能有质量亏损，但质量数守恒，质量与能量之间存在一定的
10、关系，但不是质量转变为能量，选项 A、B 错误；由于核反应中电荷数守恒，故 X 原子核中有 54 个质子，选项 C 正确；重核的裂变是由平均结合能小的重核在中子的轰击下裂变成平均结合能较大的中等质量的原子核，所以 X 原子核比铀核的平均结合能大，选项 D 正确【答案】 CD第卷 (非选择题 共 52 分)评卷人 得分二、非选择题(本大题共 5 小题，共 52 分)热点综合练9(8 分)(涉及光电效应方程，光电效应图象，极限频率相关知识)小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示已知普朗克常量h6.6310 34 Js.(1)图甲中电极 A 为光电管的 _ (填“阴极
11、”或“阳极”)；5(2)实验中测得铷的遏止电压 Uc与入射光频率 之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率 c _ Hz，逸出功 W0 _ J；(3)如果实验中入射光的频率 7.0010 14Hz，则产生的光电子的最大初动能 Ek _ J.【解析】 (1)在光电效应中，电子向 A 极运动，故电极 A 为光电管的阳极(2)由题图可知，铷的截止频率 c为 5.151014Hz，逸出功 W0 h c6.6310 34 5.151014 J3.4110 19 J.(3)当入射光的频率为 7.0010 14Hz 时，由光电效应方程 Ek h h c得，光电子的最大初动能为 Ek6.6310 34 (7.00
12、5.15)10 14J1.2310 19 J.【答案】 (1)阳极 (2)5.1510 14(5.125.18)10 14均视为正确 3.411019 (3.393.43)10 19 均视为正确(3)1.231019 (1.211.25)10 19 均视为正确10.(8 分)(涉及玻尔理论，光电效应方程的相关知识)玻尔氢原子模型成功解释了氢原子光谱的实验规律，氢原子能级图如图所示当氢原子从 n4 的能级跃迁到 n2 的能级时，辐射出频率为 _Hz 的光子，用该频率的光照射逸出功为 2.25 eV 的钾表面，产生的光电子的最大初动能为 _ eV.(电子电量 e1.6010 19 C，普朗克常量h
13、6.6310 34 Js) 【解析】 氢原子从 n4 的能级跃迁到 n2 的能级时，辐射出的光子能量h E4 E22.55 eV2.551.610 19 J，所以 6.210 14 Hz，用此光照E4 E2h射钾表面，逸出光电子的最大初动能 Ek h W 逸 0.30 eV.【答案】 6.210 14 0.3011(12 分)(涉及光电效应方程，光电效应图象，极限波长相关知识)如图甲所示是研究光电效应规律的光电管用波长 0.50 m 的绿光照射阴极 K，实验测得流过 表的电流 I 与 AK 之间的电势差 UAK满足如图乙所示规律，取普朗克常量 h6.6310 34 Js.结合图象，求：(结果保
14、留两位有效数字)6(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极 K 时的最大初动能；(2)该阴极材料的极限波长【解析】 (1)光电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极 A，阴极每秒钟发射的光电子的个数n 4.010 12(个)Ime 0.6410 61.610 19光电子的最大初动能为：Ekm eUc1.610 19 C0.6 V9.610 20 J.(2)设阴极材料的极限波长为 c，根据爱因斯坦光电效应方程： Ekm h h ，代c c c入数据得 c0.66 m.【答案】 (1)4.010 12个 9.610 20 J (2)0.66 m12(12 分)(涉及核反应方程，爱因斯坦质
15、量方程及动量守恒相关知识)1919 年，卢瑟福用 粒子轰击氮核发现质子科学研究表明其核反应过程是： 粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核设 粒子质量为 m1，初速度为 v0，氮核质量为 m2，质子质量为 m0，氧核的质量为 m3，不考虑相对论效应(1)写出 粒子轰击氮核的核反应方程；(2) 粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度为多大？(3)求此过程中释放的核能【解析】 (1)根据质量数和电荷数守恒可得 粒子轰击氮核方程为：N He O H.147 42 178 1(2)设复核的速度为 v，由动量守恒定律得：m1v0( m1 m2)v解得： v .m1v
16、0m1 m2(3)核反应过程中的质量亏损： m m1 m2 m0 m3反应过程中释放的核能： E mc2( m1 m2 m0 m3)c2.【答案】 (1) N He O H (2) (3)( m1 m2 m0 m3)c3147 42 178 1m1v0m1 m2713(12 分)(涉及核反应方程，爱因斯坦质量方程，动量守恒相关知识)用速度大小为v 的中子轰击静止的锂核( Li)，发生核反应后生成氚核和 粒子生成的氚核速度方向63与中子的初速度方向相反，氚核与 粒子的速度之比为 78，中子的质量为 m，质子的质量可近似看作 m，光速为 c.(1)写出核反应方程；(2)求氚核和 粒子的速度大小；(
17、3)若核反应过程中放出的核能全部转化为 粒子和氚核的动能，求质量亏损【解析】 (1)由题意可得，核反应方程为 n Li H He.10 63 31 42(2)由动量守恒定律得 mv3 mv14 mv2由题意得 v1 v278，解得 v1 v， v2 v.711 811(3)氚核和 粒子的动能之和为Ek 3mv 4mv mv212 21 12 2 403242释放的核能为 E Ek Ekn mv2 mv2 mv2403242 12 141121由爱因斯坦质能方程得，质量亏损为 m . Ec2 141mv2121c2【答案】 (1) n Li H He (2) v v (3) 10 63 31 42711 811 141mv2121c2
