衡水中学物理最经典物理建模系列（十三）两类核衰变在磁场中的径迹

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业物理建模系列(十三)两类核衰变在磁场中的径迹静止核在磁场中自发衰变，其轨迹为两相切圆，衰变时两圆外切，衰变时两圆内切，根据动量守恒m1v1m2v2和req f(mv,qB)知，半径小的为新核，半径大的为粒子或粒子，其特点对比如下表：衰变eq oal(A,Z)Xeq oal(A4,Z2)Yeq oal(4,2)He匀强磁场中轨迹两圆外切，粒子半径大衰变eq oal(A,Z)Xeq oal( A,Z1)Yeq oal(0,1)e匀强磁场中轨迹两圆内切，粒子半径大(一)相外切

2、圆的径迹例1在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于放出一个粒子，结果得到一张两个相切圆的径迹照片(如图所示)，今测得两个相切圆半径之比r1r2144.则：(1)图中哪一个圆是粒子的径迹？(说明理由)(2)这个原子核原来所含的质子数是多少？【解析】(1)因为动量守恒，所以轨道半径与粒子的电荷量成反比，所以圆轨道2是粒子的径迹，圆轨道1是新生核的径迹，两者电性相同，运动方向相反(2)设衰变后新生核的电荷量为q1，粒子的电荷量为q22e，它们的质量分别为m1和m2，衰变后的速度分别为v1和v2，所以原来原子核的电荷量qq1q2.根据轨道半径公式有eq f(r1,r2)eq f(f(m1v1,Bq1

3、),f(m2v2,Bq2)eq f(m1v1q2,m2v2q1)，又由于衰变过程中遵循动量守恒定律，则m1v1m2v2，以上三式联立解得q90e.即这个原子核原来所含的质子数为90.【答案】(1)圆轨道2是粒子的径迹，理由见解析(2)90(二)相内切圆的径迹例2在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图中a、b所示，由图可以判定() A该核发生的是衰变B该核发生的是衰变C磁场方向一定垂直纸面向里D磁场方向一定垂直纸面向外【解析】本题考查对粒子及粒子的性质的了解，对动量守恒定律以及左手定则的应用能力原来静止的核，放出粒子后，总动量守恒，所

4、以粒子和反冲核的速度方向一定相反，根据图示，它们在同一磁场中是向同一侧偏转的，由左手定则可知它们必带异种电荷，故应为衰变；由于不知它们的旋转方向，因而无法判定磁场是向里还是向外，即都有可能【答案】B由以上两例解答过程可知，当静止的原子核在匀强磁场中发生衰变时，大圆轨道一定是带电粒子(粒子或粒子)的，小圆轨道一定是反冲核的衰变时两圆外切，衰变时两圆内切如果已知磁场方向，还可根据左手定则判断绕行方向是顺时针还是逆时针高考真题1(2016课标卷，35(1)一静止的铝原子核eq oal(27,13)Al俘获一速度为1.0107 m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核eq oal(28,14)Si*

5、.下列说法正确的是_.A核反应方程为peq oal(27,13)Aleq oal(28,14)Si*B核反应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105 m/s，方向与质子初速度的方向一致【解析】根据质量数和电荷数守恒可得，核反应方程为peq oal(27,13)Aleq oal(28,14)Si*，A正确；核反应过程中释放的核力远远大于外力，故系统动量守恒，B正确；核反应过程中系统能量守恒，C错误；由于反应过程中，要释放大量的能量，伴随着质量亏损，所以生成物的质量小于反应物的质量之和，D错误；由动量守

6、恒可知，mv28mv，解得v3.6105 m/s，硅原子核速度的数量级为105 m/s，方向与质子初速度的方向一致，故E正确【答案】ABE2(2012大纲卷)eq oal(235, 92)U经过m次衰变和n次衰变，变成eq oal(207, 82)Pb，则()Am7，n3 Bm7，n4Cm14，n9 Dm14，n18【解析】衰变过程满足质量数守恒和电荷数守恒写出核反应方程：eq oal(235, 92)Ueq oal(207, 82)Pbmeq oal(4,2)Hen01e根据质量数守恒和电荷数守恒列出方程2352074m92822mn解得m7，n4，故选项B正确，选项A、C、D错误【答案】B

7、3(2017课标卷，15)一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为eq oal(238, 92)Ueq oal(234, 90)Theq oal(4,2)He.下列说法正确的是()A衰变后钍核的动能等于粒子的动能B衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小C铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间D衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量【解析】衰变过程遵守动量守恒定律，故选项A错，选项B对根据半衰期的定义，可知选项C错衰变释放核能，有质量亏损，故选项D错【答案】B名校模拟4(2018湖北重点中学高三上学期起点考试)下列说法正确的是()A只要照射到金属表面上的光足够强，金属就一定会发

8、出光电子B.eq oal(4,2)Heeq oal(14, 7)Neq oal(16, 8)Oeq oal(1,1)H是卢瑟福发现质子的核反应方程C放射性物质的半衰期不会随温度的升高而变短D一个处于n4能级的氢原子，最多可辐射出6种不同频率的光子【解析】光电效应的产生条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关，A错误；eq oal(4,2)Heeq oal(14, 7)Neq oal(17, 8)Oeq oal(1,1)H是卢瑟福发现质子的核反应方程，B错误；放射性物质的半衰期与物质的状态、所处的环境等无关，C正确；一个处于n4能级的氢原子会自发地向低能级跃迁，跃迁时最多能发出3

9、个光子，即从n4能级跃迁到n3能级发出的光子，从n3能级跃迁到n2能级发出的光子，从n2能级跃迁到n1能级发出的光子，D错误【答案】C5.(2018陕西部分中学高三第一学期摸底)静止在匀强磁场中的eq oal(238, 92)U发生衰变，产生一个未知粒子x，它们在磁场中的运动径迹如图所示下列说法正确的是() A该核反应方程为eq oal(238, 92)Ueq oal(234, 90)xeq oal(4,2)HeB粒子和x粒子在磁场中做圆周运动时转动方向相同C轨迹1、2分别是粒子、x粒子的运动径迹D粒子、x粒子运动径迹半径之比为451【解析】根据核反应前后质量数和电荷数守恒可知核反应方程为eq

10、 oal(238, 92)Ueq oal(234, 90)xeq oal(4,2)He，选项A正确；由于eq oal(238, 92)U核衰变后粒子和x粒子的动量等大反向，两粒子的电性相同，速度方向相反，由左手定则知两粒子转动方向相同，选项B正确；由req f(mv,qB)可知，轨迹1、2分别是x粒子、粒子的运动径迹，选项C错误；粒子与x粒子的动量等大，所在磁场相同，eq f(rx,r)eq f(q,qx)，运动径迹半径之比为451，选项D正确【答案】ABD6(2018惠州市高三第一次调研)下列与粒子相关的说法中正确的是()A天然放射现象中产生的射线速度与光速相当，贯穿能力很强B.eq oal

11、(238, 92)U(铀238)核放出一个粒子后就变为eq oal(234, 90)Th(钍234)C高速粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为eq oal(4,2)Heeq oal(14, 7)Neq oal(16, 8)Oeq oal(1,0)nD丹麦物理学家玻尔进行了粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型【解析】天然放射现象中产生的射线的速度约为光速的eq f(1,10)，穿透能力不强，A错误；根据质量数和电荷数守恒可知，eq oal(238, 92)U(铀238)核放出一个粒子后就变为eq oal(234, 90)Th(钍234)，B正确；高速粒子轰击氮核可从氮核中打出质子，

12、核反应方程为eq oal(4,2)Heeq oal(14, 7)Neq oal(17, 8)Oeq oal(1,1)H，C错误；卢瑟福进行了粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型，D错误【答案】B课时作业(三十五)基础小题练1(2018四川五校高三上学期联考)下列叙述中符合史实的是()A玻尔理论很好地解释了氢原子的光谱B汤姆孙发现了电子，提出了原子具有核式结构C卢瑟福根据粒子散射实验的现象，提出了原子的能级假设D贝可勒尔发现了天然放射现象，并提出了原子的核式结构模型【解析】玻尔理论很好地解释了氢原子的光谱，选项A正确；汤姆孙发现了电子，提出了原子具有“西瓜模型”结构，选项B错误；卢瑟福根据

13、粒子散射实验的现象，提出了原子核式结构模型，选项C错误；贝可勒尔发现了天然放射现象，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，选项D错误【答案】A2(2018长郡中学高三实验班选拨考试)根据所给图片结合课本相关知识，下列说法正确的是()A图甲是电子束穿过铝箔后的衍射图样，证明电子具有粒子性B图乙是利用不同气体制成的五颜六色的霓虹灯，原因是各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量不同，光子的频率不同C图丙是工业上使用的用射线检测金属板厚度的装置，在、三种射线中，最有可能使用的射线是射线D图丁是原子核的比结合能与质量数A的关系图象，由图可知中等大小的核的比结合能最大，即(核反应中)平均每个核子的质量亏损

14、最小【解析】题图甲是电子束穿过铝箔后的衍射图样，证明电子具有波动性，选项A错误；题图乙是利用不同气体制成的五颜六色的霓虹灯，原因是各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量不同，光子的频率不同，选项B正确；题图丙是工业上使用的用射线检测金属板厚度的装置，在、三种射线中，由于射线穿透能力最强，最有可能使用的射线是射线，选项C错误；题图丁是原子核的比结合能与质量数A的关系图象，可知中等大小的核的比结合能最大，即在核子结合成原子核时平均每个核子释放的能量最大，平均每个核子的质量亏损最大，选项D错误【答案】B3碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的

15、含量大约还有()A.eq f(m,4) Beq f(m,8) C.eq f(m,16) Deq f(m,32)【解析】由半衰期公式mm(eq f(1,2)eq f(t,T)可知，mm(eq f(1,2)eq f(32,8)eq f(1,16)m，故选项C正确【答案】C4下列核反应方程中，属于衰变的是()A.eq oal(14, 7)Neq oal(4,2)Heeq oal(17, 8)Oeq oal(1,1)H Beq oal(238, 92)Ueq oal(234, 90)Theq oal(4,2)HeC.eq oal(2,1)Heq oal(3,1)Heq oal(4,2)Heeq oal

16、(1,0)n Deq oal(234, 90)Theq oal(234, 91)Paeq oal(0,1)e【解析】衰变是重核自发的发出粒子的天然放射现象，其中粒子是eq oal(4,2)He，所以B正确；A为人工转变，C为轻核的聚变，D是衰变，故A、C、D皆错误【答案】B5质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3.当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是(c表示真空中的光速)()A(m1m2m3)c B(m1m2m3)cC(m1m2m3)c2 D(m1m2m3)c2【解析】由质能方程Emc2，其中mm1m2m3可得E(m1m2m3)c2，选项C正确【答案】C6.子(电荷量为e)与氢

17、原子核(质子)构成的原子称为氢原子，它在原子核物理理的研究中有重要作用如图所示为氢原子的能级示意图假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n2能级的氢原子，氢原子吸收光子后，发出频率为1、2、3、4、5和6的光，且频率依次增大，则E等于() Ah(31) Bh(56)Ch3 Dh4【解析】氢原子吸收能量后从n2能级跃迁到较高能级，然后向较低能级跃迁，发出Ceq oal(2,n)eq f(nn1,2)6种不同光子，解得n4，即氢原子吸收能量后先从n2能级跃迁到n4能级，然后从n4能级向低能级跃迁辐射光子的频率按从小到大的顺序排列为43、32、42、21、31、41，所以能量E与h3相等，C正确

18、【答案】C创新导向练7科学探究利用光谱分析反氢原子的组成1995年科学家“制成”了反氢原子，它是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成；反质子和质子有相同的质量，带有等量异种电荷；反氢原子和氢原子有相同的能级分布，氢原子能级如图所示下列说法中正确的是() A反氢原子光谱与氢原子光谱不相同B基态反氢原子的电离能是13.6 eVC基态反氢原子能吸收11 eV的光子发生跃迁D在反氢原子谱线中，从n2能级跃迁到基态辐射光子的波长最长【解析】反氢原子和氢原子有相同的能级分布，所以反氢原子光谱与氢原子光谱相同，故A错误；处于基态的反氢原子的电离能是13.6 eV，具有大于等于13.6 eV能量的光子可以

19、使反氢原子电离，故B正确；基态的反氢原子吸收11 eV光子，能量为13.6 eV11 eV2.6 eV，不能发生跃迁，所以该光子不能被吸收，故C错误；在反氢原子谱线中，从n2能级跃迁到基态辐射光子能量较大，频率较大，波长较小，故D错误【答案】B8科学探索卢瑟福对粒子散射现象的研究如图是卢瑟福的粒子散射实验装置，在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，射到金箔上，最后打在荧光屏上产生闪烁的光点下列说法正确的是()A该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据B该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性C粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转D绝大多数的粒子

20、发生大角度偏转【解析】卢瑟福根据粒子散射实验，提出了原子核式结构模型，选项A正确；卢瑟福提出了原子核式结构模型的假设，从而否定了汤姆孙原子模型的正确性，选项B错误；电子质量太小，对粒子的影响不大，选项C错误；绝大多数粒子穿过金箔后，几乎仍沿原方向前进，选项D错误【答案】A9动量守恒定律与核反应方程的完美结合在匀强电场中有一个原来速度几乎为零的放射性碳14原子核，某时刻它发生衰变放射出一个粒子，其所放射的粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直，且经过相等的时间后形成的轨迹如图所示(a、b均表示长度)那么碳14的衰变方程可能是() A.eq oal(14, 6)Ceq oal(4,2)Heeq

21、oal(10, 4)Be Beq oal(14, 6)Ceq oal(0,1)eeq oal(14, 5)BC.eq oal(14, 6)Ceq oal(0,1)eeq oal(14, 7)N Deq oal(14, 6)Ceq oal(2,1)Heq oal(12, 5)B【解析】设放射粒子反冲核的电荷数与质量数分别为q1、m1；q2，m2.则由动量守恒有：m1v1m2v2对放射粒子有：2aeq f(1,2)eq f(q1E,m1)t2aeq f(v1,2)t对反冲核有：4beq f(1,2)eq f(q2E,m2)t2beq f(v2,2)t由解得eq f(q1,q2)eq f(1,2)，

22、对照选项的四个核反应方程可知，只有A对【答案】A10动量守恒定律在衰变中的应用如图甲所示，国际原子能机构2007年2月15日公布了核辐射警示新标志，新标志为黑框红底三角，内有一个辐射波标记：一个骷髅头标记和一个逃跑的人形核辐射会向外释放3种射线：射线带正电，射线带负电，射线不带电现有甲、乙两个原子核，原来都静止在同一匀强磁场中，其中一个核放出一个粒子，另一个核放出一个粒子，得出图乙所示的4条径迹，则()A磁场的方向一定垂直于纸面向里B甲核放出的是粒子，乙核放出的是粒子Ca为粒子的径迹，d为粒子的径迹Db为粒子的径迹，c为粒子的径迹【解析】衰变过程中满足动量守恒，粒子与新核的动量大小相等，方向相

23、反据带电粒子在磁场中的运动不难分析：若轨迹为外切圆，则为衰变；若轨迹为内切圆，则为衰变又由Req f(mv,qB)知半径与电量成反比，B、D正确【答案】BD综合提升练11在一次研究原核内部结构的实验中，让一个速度为v07.7104 m/s的中子沿着与磁场垂直的方向射入匀强磁场，击中一个原来静止的锂核(eq oal(6,3)Li)后产生1个氦核和另一个新核测得氦核的速度是v12.0104 m/s，方向与反应前中子的运动方向相同，设中子质量与质子质量相等(1)写出核反应方程；(2)求出氦核和新核的轨道半径的比值；(3)当氦核转6圈时，新核转了几圈？【解析】(1)核反应方程：eq oal(1,0)n

24、eq oal(6,3)Lieq oal(4,2)Heeq oal(3,1)H.(2)设中子质量为m，则氦核质量为4m，产生的新核质量为3m设新核速度为v2，由动量守恒定律得mv04mv13mv2解得v21103 m/s，负号表示新核的速度方向与反应前中子的速度方向相反由于氦核和新核在磁场中受到洛伦兹力作用做匀速圆周运动，qvBmeq f(v2,r)解得req f(mv,qB)氦核电荷量q2e，则氦核运动的轨道半径r1eq f(4mv1,2eB)新核电荷量qe，则新核运动的轨道半径r2eq f(3m|v2|,eB)氦核和新核的轨道半径的比值为eq f(r1,r2)|eq f(2v1,3v2)|e

25、q f(40,3).(3)带电粒子在磁场中运动的周期Teq f(2r,v)eq f(2m,qB)氦核运动的周期T1eq f(4m,eB)，新核运动的周期T2eq f(6m,eB)，二者周期的比值为eq f(T1,T2)eq f(2,3)设氦核转6圈时，新核转了n圈，则有6T1nT2，解得：n4.【答案】(1)见解析(2)eq f(40,3)(3)412氢原子基态能量E113.6 eV，电子绕核做圆周运动的半径r10.531010m.求氢原子处于n4激发态时：(1)原子系统具有的能量；(2)电子在n4轨道上运动的动能；(已知能量关系Eeeq f(1,n2)E1，半径关系rnn2r1，k9.010

26、9 Nm2/C2，e1.61019C)(3)若要使处于n2的氢原子电离，至少要用频率多大的电磁波照射氢原子？(普朗克常量h6.631034Js)【解析】(1)由Eneq f(1,n2)E1，得E4eq f(E1,42)0.85 eV.(2)因为rnn2r1，所以r442r1由圆周运动的知识得keq f(e2,roal(2,4)meq f(v2,r4)所以Ek4eq f(1,2)mv2eq f(ke2,32r1)0.85 eV.(3)要使处于n2的氢原子电离，照射光的光子能量应能使电子从第2能级跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量为h0eq f(E1,4)得8.211014 Hz.【答案】

27、(1)0.85 eV(2)0.85 eV(3)8.211014 Hz热点滚动加强练(五)修选35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.eq f(hc,E) Beq f(h,mc) C.eq f(hc,mc2E) Deq f(hc,2mc2E)【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

28、质量亏损为m2m02m，由爱因斯坦质能方程电子对撞放出的能量为Emc22mc2，根据能量守恒得，每个光子的能量为eq f(2mc22E,2)mc2E，又hheq f(c,)，联立得到，波长为eq f(hc,mc2E)，故C正确，A、B、D错误【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

29、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()【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eq oal(237, 93)Np的半衰期很短，所以在自然界中一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现已知eq oal(237, 93)Np经过一系列衰变和衰变后变

30、成eq oal(209, 83)Bi，下列选项中正确的是()A.eq oal(209, 83)Bi的原子核比eq oal(237, 93)Np的原子核少28个中子B.eq oal(237, 93)Np经过衰变变成eq oal(209, 83)Bi，衰变过程可以同时放出粒子、粒子和粒子C衰变过程中共发生了7次衰变和4次衰变D.eq oal(237, 93)Np的半衰期等于任一个eq oal(237, 93)Np原子核发生衰变的时间【解析】eq oal(209, 83)Bi的中子数为20983126，eq oal(237, 93)Np的中子数为23793144，eq oal(209, 83)Bi的

31、原子核比eq oal(237, 93)Np的原子核少18个中子，A错误；eq oal(237, 93)Np经过一系列衰变和衰变后变成eq oal(209, 83)Bi，可以同时放出粒子和粒子或者粒子和粒子，不能同时放出三种粒子，B错误；衰变过程中发生衰变的次数为eq f(237209,4)7(次)，衰变的次数为27(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eq oal(2,1)H在一条直线上相向运动，两个eq oal(2,1)H发生对撞后能发生核反应，得到eq oal(3,2)He和新粒子；且在

32、核反应过程中释放的能量完全转化为eq oal(3,2)He和新粒子的动能已知eq oal(2,1)H的质量为2.0141 u，eq oal(3,2)He的质量为3.016 0 u，新粒子的质量为1.008 7 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，结果保留整数)则下列说法正确的是()A核反应方程为 eq oal(2,1)Heq oal(2,1)Heq oal(3,2)Heeq oal(1,1)HB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.eq oal(3,2)He的动能约为4 MeV【解析】由核反应过程中的质量数和电荷数守恒可知eq oal(2

33、,1)Heq oal(2,1)Heq oal(3,2)Heeq oal(1,0)n，则新粒子为中子eq oal(1,0)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/u3.3 MeV，根据核反应中系统的能量守恒有EkHeEkn2E0E，根据核反应中系统的动量守恒有pHepn0，由Ekeq f(p2,2m)，可知eq f(EkHe,Ekn)eq f(mn,mHe)，解得EkHeeq f(mn,mnmHe)(2E0E)1 MeV，Ekneq f(mHe,mn

34、mHe)(2E0E)3 MeV，所以C正确、D错误【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() AE1E2E3B(E3E2)(E2E1)Cb光的波长最长Dc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：EEmEn可知，EcEaEb，能量差E3E2等于光子a的能量，能量差E2E1等于光子b的能量，能量差E3E1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Eneq f(E1,n2)，有(E3E2)(E2E1)，故A、B错误；又Eeq f(hc,)，c光的频率

35、最高，a光的波长最长，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3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：eq oal(235, 92)Ueq oal(1,0)neq oal(144, 56)Baeq oal(89,36)Kr3eq oal(1,0)n【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，

36、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eq oal(235, 92)Ueq oal(1,0)nXeq oal(94,38)Sr10eq oal(1,0)n，下列说法正确的是()A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

37、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h6.631034 Js.(1)图甲中电极A为光电管的_(填“阴极”或“阳极”)；(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7.001014Hz，则产生的光电子的最大初动能Ek_J.【解析】(1)在光

38、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W0hc6.6310345.151014 J3.411019 J.(3)当入射光的频率为7.001014Hz时，由光电效应方程Ekhhc得，光电子的最大初动能为Ek6.631034(7.005.15)1014J1.231019 J.【答案】(1)阳极(2)5.151014(5.125.18)1014均视为正确3.411019(3.393.43)1019均视为正确(3)1.231019(1.211.25)1019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

39、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e1.601019 C，普朗克常量h6.631034 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hE4E22.55 eV2.551.61019 J，所以eq f(E4E2,h)6.21014 Hz，用此光照射钾表面，逸出光电子的最大初动能EkhW逸0.30 eV.【答案】6.210140.3011(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h6.631034 Js.结合图象，求：(结果保留两位有效数字)(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