专题五 近代物理初步 [高考定位] 1．考查内容 (1)光电效应、方程、最大初动能、逸出功。 (2)原子结构、氢原子光谱、氢原子能级跃迁。 (3)天然放射现象、原子核的组成、衰变、半衰期、核反应方程、质能方程。 2．题型、难度 高考对本专题的考查形式为选择题或填空题，且每年必考难度中档。 1．(多选)在光电效应试验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb。h为普朗克常量。下列说法正确是 A．若νa＞νb，则一定有Ua＜Ub B．若νa＞νb，则一定有Eka＞Kkb C．若Ua＜Ub，则一定有Eka＜Ekb D．若νa＞νb，则一定有hνa－Eka＞hνb－Ekb 解析 由爱因斯坦光电效应方程Ekm＝hν－W，由动能定理可得：Ekm＝eU，所以当νa＞νb时，Ua＞Ub，Eka＞Ekb。故A错误，B正确；若Ua＜Ub，则一定有Eka＜Ekb，故C正确；由光电效应方程可得：金属的逸出功W＝hνa－Ekb，故D错误。 答案 BC 2．如图5－1所示，我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献。下列核反应方程中属于聚变反应的是 图5－1 A. H＋ H→ He＋ n B. N＋ He→ O＋ H C. He＋ Al→ P＋ n D. U＋ n→ Ba＋ Kr＋3 n 解析 H＋ H→ He＋ n是一个氚核与一个氚核结合成一个氚核，同时放出一个中子，属于聚变反应，故A正确； N＋ He→ O＋ H是卢瑟福发现质子的核反应，他用α粒子轰击氮原子核，产生氧的同位素———氧17和一个质子，是人类第一次实现的原子核的人工转变，属于人工核反应，故B错误； He＋ Al→ P＋ n是小居里夫妇用α粒子轰击铝片时发现了放射性磷(磷30)，属于人工核反应，故C错误； U＋ n→ Ba＋ Kr＋3 n是一种典型的轴核裂变，属于裂变反应，故D错误。 答案 A 3．一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为 U→ Th＋ He，下列说法正确的是 A．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能 B．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小 C．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间 D．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量 解析 根据动量守恒可知，生成的钍核的动量与α粒子的动量等大反向，选项B正确；根据Ek＝可知，衰变后钍核的动能小于α粒子的动能，选项A错误；铀核的半衰期等于一半数量的铀核衰变需要的时间，而放出一个α粒子所经历的时间是一个原子核衰变的时间，故两者不等，选项C错误；由于该反应放出能量，由质能方程可知，衰变后α粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，选项D错误；故选B。 答案 B 4．大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电，氘核聚变反应方程是 H＋ H→ He＋ n，已知 H的质量为2.0136 u， He的质量为3.015 0 u， n的质量为1.008 7 u,1 u＝931 MeV/c2。氚核聚变反应中释放的核能约为 A．3.7 MeV B．3.3 MeV C．2.7 MeV D．0.93 MeV 解析 根据质能方程，释放的核能ΔE＝Δmc2，Δm＝2mH－mHe－mn＝0.003 5 u，则 ΔE＝0.003 5×931.5 MeV＝3 26 0 25 MeV≈3.3 MeV，故B正确，A、C、D错误。 答案 B 考点一 光电效应 【必记要点】 1．光电效应的实验规律 (1)每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限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，只随入射光频率的增大而增大。 (3)光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10－9 s。 (4)当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的强度与入射光的强度成正比。 2．光电效应方程 (1)表达式：hν＝Ek＋W0或Ek＝hν－W0。 (2)物理意义：金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下 ... ...
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