原子物理
1．关于天然放射现象，下列说法正确的是
A ．放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期
B ．放射性物质放出的射线中，α粒子动能很大．因此贯穿物质的本领很强
C ．当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生β哀变
D ．放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出γ射线 2.氢原子的部分能级如图所示。已知可见光的光子能量在
1.62eV 到3.11eV 之间。由此可推知, 氢原子 A. 从高能级向n=1能级跃迁时了出的光的波长比可见光的短 B. 从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光 C. 从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高 D. 从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光
3．一个铍原子核（74Be ）从最靠近核的K 层电子轨道上俘获一
个电子后发生衰变，生成一个锂核（73Li ）
，并放出一个不带电的中微子νe （质量不计），人们把这种衰变叫铍核的EC 衰变。核反应方程为：74Be 0713e e Li v -+→+。已知一个铍原子质量
为m 1，一个锂原子质量为m 2，一个电子质量为m e ，光速为c ，则一个铍原子核发生上述核反应释放的能量为 A ．(m 1—m 2)c 2
B ．(m 1＋m e ＋m 2)c 2
C ．(m 1＋m e —m 2)c 2
D ．(m 2—m 1—m e )c 2
4.下列现象中，与原子核内部变化有关的是 A ．α粒子散射现象 B ．天然放射现象 C ．光电效应现象 D ．原子发光现象
5．二十世纪初，为了研究物质的内部结构，物理学家做了大量的实验，揭示了原子内部的结构，发现了电子、中子和质子，如图所示是
A.卢瑟福的α粒子散射实验装置
B.卢瑟福发现质子的实验装置
C.汤姆逊发现电子的实验装置
D.查德威克发现中子的实验装置
6.放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是 A ．α射线，β射线，γ射线 B ．γ射线，β射线，α射线， C ．γ射线，α射线，β射线
D ．β射线，α射线，γ射线
7．一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为m 1、m 2、m 3,普朗克常量为h ,真空中的光速为c 。下列说法正确的是
A ．核反应方程是11H+10n →3
1H+γ
B ．聚变反应中的质量亏损m m ?=1+m 2-m 1
C ．辐射出的γ光子的能量E=(m 3-m 1-m 2)c
D ．γ光子的波长2
123()h
m m m c
λ=
+- 8.科学家发现在月球上含有丰富的3
2He （氦3）。它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料其参与的一种核聚变反应的方程式为331422122He He H He +→+。关于32He 聚变下列表述正确
的是
A ．聚变反应不会释放能量 B.聚变反应产生了新的原子核
C ．聚变反应没有质量亏损 D.目前核电站都采用32He 聚变反应发电
9．已知π+
介子、π－
介子都是由一个夸克（夸克u 或夸克d ）和一个反夸克（反夸克或反夸克）组成的，它们的带电量如下表所示，表中e 为元电荷。
下列说法正确的是 A. π+
由u 和组成 B. π＋
由d 和组成 C. π－由u 和
组成 D. π－
由d 和组成
10.原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源。当氖等离子体被加热到适当高温时，氖
核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量。这几种反应的总效果可以表示为
2411
12106H k 243.15He d H n MeV →+++，由平衡条件可知
A. k=1, d=4
B. k=2, d=2
C. k=1, d=6
D. k=2, d=3 11．在下列4个核反应方程中，x 表示质子的是
A.30301514P Si+x →
B.2382349292U Th+x →
C.2712713012Al+n Mg+x →
D.2743013215Al+He P+x →
12.下列说法正确的是 A.1511247162N H C He +→+是α衰变方程 B.123112H H He +→+γ是核聚变反应方程 C.238234492902U Th He →+是核裂变反应方程
D.427301213150He Al P n +→+是原子核的人工转变方程
13.在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中
微子与水中11H 的核反应，间接地证实了中微子的存在。
（1）中微子与水中的11H 发生核反应，产生中子（10n ）和正电子（01e +），即中微子+11H →10
n +01e +，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是 。
（填写选项前的字母） （A ）0和0 （B ）0和1 （C ）1和 0 （D ）1和1
（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变
为两个光子（γ），即01e ++0
1e -→2γ。已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31
㎏，反应中产
生的每个光子的能量约为 J 。正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是 。
（3）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。
正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生
一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。
14．放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往会同时伴随＿＿＿＿＿辐射。已知A 、B 两种放射性元素的半衰期分别为T 1和T 2，经过t ＝T 1·T 2时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比m A ：m B ＝＿＿＿＿＿。
15．人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程。请按要求回答下列问题。?卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献。请选择其中的两位，指出他们的主要成绩。
①___________________________________________________。 ②___________________________________________________。 在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，如图为三种射线在同一磁场中的运动轨迹，请从三种射线中任选一种，写出它的名称和一种用途。_________，
_______________________。
?在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常
用作减速剂。中子在重水中可与2
1H 核碰撞减速，在石墨中与126C 核碰撞减速。上述碰撞可简化为弹性碰撞模型。某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？
16.钚的放射性同位素23994Pu 静止时衰变为铀核激发态23592U *和α粒子，而铀核激发态23592U *立即衰变为铀核23592U ，并放出能量为0.097MeV 的γ光子。已知：23994Pu 、23592U 和α粒子的质
量分别为239.0521u Pu m =、235.0439u u m =和 4.0026u m α= 2
1931.5MeV/c u = （1）写出衰变方程；
（2）已知衰变放出的光子的动量可忽略，球α粒子的动能。
17．一个静止的铀核U 23292（原子质量为232.0372u ）放出一个α粒子（原子质量为4.0026u ）后衰变成钍核Th 22890（原子质量为228.0287u ）。（已知：原子质量单位1u=1.67×10—27
kg ，1u
相当于931MeV ）
（1）写出核衰变反应方程；
（2）算出该核衰变反应中释放出的核能；
（3）假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？
18．太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和H 11、He 4
2等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是+→+He H 4e 24211释放的核能，这些核能最后转
化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的H 11核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化，假定目前太阳全部由电子和H 11核组成。
（1）为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M 。已知地球半径R ＝6.4×106
m ，地球质量m ＝6.0×1024
kg ，日地中心的距离r ＝1.5×1011
m ，地球表面处的重力加速度 g ＝10 m/s 2
，1年约为3.2×107
秒，试估算目前太阳的质量M 。
（2）已知质子质量m p ＝1.6726×10-27
kg ，He 42质量m α＝6.6458×10
-27
kg ，电子质量
m e ＝0.9×10
-30
kg ，光速c ＝3×108
m/s 。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。
（3）又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能w ＝1.35×103
W/m 2
。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。（估算结果只要求一位有效数字。）
参考答案及解析
1．【答案】D
【解析】由三种射线的特点和半衰期的含义不难判断选项D 正确。 2.【答案】AD
【解析】本题考查玻尔的原理理论. 从高能级向n=1的能级跃迁的过程中辐射出的最小光子能量为9.20ev,不在1.62eV 到3.11eV 之间,A 正确.已知可见光子能量在1.62eV 到3.11eV 之间从高能级向n=2能级跃迁时发出的光的能量≤3.40ev ，B 错. 从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率只有能量大于3.11ev 的光的频率才比可见光高,C 错.从n=3到n=2的过程中释放的光的能量等于1.89ev 介于1.62到3.11之间,所以是可见光D 对。 3．【答案】A
【解析】已知一个铍原子质量为m 1，则铍核的质量为m 1－4m e 。一个锂原子质量为m 2，则锂核的质量为m 1－3m e 。题述核反应的质量亏损Δm ＝[(m 1－4m e )＋m e ]－(m 1－3m e )＝m 1—m 2，故题述核反应释放的能量为ΔE ＝Δmc 2
＝(m 1—m 2)c 2
，A 正确。 4. 【答案】B
【解析】α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化，故A 项错误；天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出α粒子或电子，从而发生α衰变或β衰变，故B 项正确；光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，故C 项错误；原子发光是原子跃迁形成的也没有涉及到原子核的变化，故D 项错误。 5.【答案】A
【解析】题目中所给装置是卢瑟福研究α粒子散射实验装置，故选项A 正确。 6.【答案】B
【解析】解析：由于三种射线的能量不同，所以贯穿能力最强的是γ射线，β射线次之，α射线最弱，故正确答案选B 。 7.【答案】B
【解析】核反应方程是11H+10n →2
1H+γ；辐射出的γ光子的能量E=(m 1+m 2-m 3)c 2
；γ光子的
波长3
123()h
m m m c λ=
+-。
8.【答案】B
【解析】聚变反应时将质量较小的轻核聚变成质量较大的核，聚变过程会有质量亏损，要放出大量的能量。但目前核电站都采用采用铀核的裂变反应。因此B 正确。 9．【答案】AD
【解析】u 带+23e 电量，带+13e 电量，（+23e ）+（+1
3
e ）=＋e ，而π+带+e 电量，带
电量守恒，所以A 选项正确，同理，D 选项正确。
10.【答案】B
【解析】由质量数守恒和电荷数守恒，分别有10=+d k 4，62=+d k ，解得 k =2，d=2。正确选项为B 。 11.【答案】C
【解析】由核反应方程的质量数和电荷数守恒，可得各个选项中的x 分别为正电子、α粒子、质子、中子。 12.【答案】BD
【解析】A 选项中N 157在质子的轰击下发生的核反应，属于人工转变，A 错；C 选项是α衰变，不是裂变，C 错。
13.【答案】C.（1）A ； (2)14
10
2.8-?，遵循动量守恒。
【解析】（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A 项正确。
（2）产生的能量是由于质量亏损。两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由2
mc E ?=，故一个光子的能量为
2E ，带入数据得2
E =14
102.8-?J 。 正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。 14．【答案】γ，2T 2
: 2T 1
【解析】放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往以γ光子的形式释放能量，即伴随γ辐射；根据半衰期的定义，经过t ＝T 1·T 2时间后剩下的放射性元素的质量相同，则m A 2T 2 = m B
2
T 1 ，故m A ：m B ＝2T 2 : 2T 1
15．【答案】（1）卢瑟福提出了原子的核式结构模型；玻尔把量子理论引入原子模型，并成功解释了氢光谱；查德威克发现了中子 （2）重水减速效果更好
【解析】(1)卢瑟福提出了原子的核式结构模型；玻尔把量子理论引入原子模型，并成功解释了氢光谱；查德威克发现了中子（或其他成就）。
(2)设中子质量为M n 靶核质量为M ，由动量守恒定律M n v 0=M n v 1+Mv 2 解得：01v M
M M
M v n n +-=
在重水中靶核质量：M H =2M n ，0H 131v v =；在石墨中靶核质量：M c =12M
0113
11
v v C =
与重水靶核碰后中子速度较小，故重水减速效果更好。 16.【解析】
（1）衰变方程为 239235
*9492Pu U α→+ 235*235
9292U U λ→+
或合起来有
2392359492Pu U αγ→++
（2）上述衰变过程的质量亏损为 Pu U m m m m α?=-- 放出的能量为
2
E c m ?=??
这能来那个是轴核23592U 的动能U E 、α粒子的动能a E 和y 光子的能量y E 之和
U y E E E E α?=++ 由④⑤⑥式得
2
()U Pu U y E E m m m c E αα+=---
设衰变后的轴核和α粒子的速度分别为U v 和v α，则由动量守恒有 U U m v m v αα= 又由动能的定义知 22
11,22
U U U a E m v E m v αα== 由⑧⑨式得
U a a y
E m E m = 由⑦⑩式得 2
()U a Pu U U m E m m m c E m m αγα
??=-+-??- 代入题给数据得
5.034MeV E α=
17.【解析】
（1）He Th U 4
22289023292+→
（2）质量亏损 △m=0.0059u △E=△mc 2
=0.0059×931MeV=5.49MeV
（3）系统动量守恒，钍核和α粒子的动量大小相等，即
?
??
==-+ααp p p p Th Th 0)(
??
?
?
?
??
==αααm p
E m p E k Th Th kTh 222
2
E E E k Th k ?=+α
所以钍核获得的动能 MeV E E m m m E Th kTh 09.0228
44
=??+=??+=αα
18.【解析】
（1）要估算太阳的质量M ，研究绕太阳运动的任一颗行星的公转均可，现取地球为研究
对象。设T 为地球绕日心运动的周期，则由万有引力定律和牛顿定律可知
r T m r mM G
2
2
)2(π=
地球表面处的重力加速度 2
R m
G
g = 得 g
R r T m M 23
2)2(π=
以题给数值代入，得 M ＝2×1030
kg
（2）根据质量亏损和质能公式，该核反应每发生一次释放的核能为 △E ＝（4m p ＋2m e －m α）c 2
代入数值，得 △E ＝4.2×10-12
J
（3）根据题给假设，在太阳继续保持在主序星阶段的时间内，发生题中所述的核聚变反应的次数为 %104?=
p
m M
N 因此，太阳总共辐射出的能量为 E ＝N ·△E
设太阳辐射是各向同性的，则每秒内太阳向外放出的辐射能为 ε＝4πr 2
w 所以太阳继续保持在主星序的时间为 ε
E
t =
由以上各式解得 w
r m c m m m M t p e p 22
44)24(1.0πα?-+=
以题给数据代入，并以年为单位，可得t ＝1×1010
年＝1百亿年
光学六类经典题型 光学包括几何光学和光的本性两部分。几何光学历来是高考的重点，但近几年考试要求有所调整，对该部分的考查，以定性和半定量为主，更注重对物理规律的理解和对物理现象、物理情景分析能力的考查。有两点应引起重视：一是对实际生活中常见的光 反射和折射现象的认识，二是作光路图问题。光的本性是高考的必考内容，一般难度不大，以识记、理解为主，常见的题型是选择题。“考课本”、“不回避陈题”是本部分高考试题的特点。 根据多年对高考命题规律的研究，笔者总结了6类经典题型，以供读者参考。 1 光的直线传播 例1(2004年广西卷) 如图l所示，一路灯距地面的高度为h，身高为l 的人以速度v匀速行走． (1)试证明人头顶的影子做匀速运动； (2)求人影长度随时间的变化率。
解析(1)设t＝0时刻，人位于路灯的正下方O处，在时刻t，人走到S 处，根据题意有 OS＝vt ① 过路灯P和人头顶的直线与地面的交点M 为t时刻人头顶影子的位置，如图l所示，OM 为头顶影子到0点的距离．由几何关系，有 解式①、②得。因OM 与时间t成正比，故人头顶的影子做匀速运动。 (2)由图l可知，在时刻t，人影的长度为SM，由几何关系，有 SM=OM－OS ③ 由式①～③得 因此影长SM与时间t成正比，影长随时间的变化率。 点评有关物影运动问题的分析方法：(1)根据光的直线传播规律和题设条件分别画出物和影在零时刻和任一时刻的情景图—光路图；(2)从运动物体(光源或障碍物)的运动状态入手，根据运动规律，写出物体的运动方程，即位移的表达式；(3)根据几何关系(如相似三角形)求出影子的位移表达式；(4)通过分析影子的位移表达式，确定影子的运动性质，求出影子运动的速度等物理量。
高三物理选修3-5综合检测题 一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分） 1.人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程.卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献.他们的主要成绩，下列说法中正确的是（） A．卢瑟福提出了原子的核式结构 B．查德威克发现了质子 C．卢瑟福把量子理论引入原子模型 D．玻尔提出自己的原子结构假说，成功的解释了氢原子光谱 2.在α粒子散射试验中，少数α粒子发生了大角度偏转，这些α粒子( ) A．一直受到重金属原子核的斥力作用 B．动能不断减小 C．电势能不断增大 D．出现大角度偏转是与电子碰撞的结果 【解析】α粒子一直受到斥力的作用，斥力先做负功后做正功，α粒子动能先减小后增大，势能先增大后减小.α粒子的质量远大于电子的质量，与电子碰后其运动状态基本不变.A项正确 3.某种放射性元素的半衰期为6天，则下列说法中正确的是（） A．10个这种元素的原子，经过6天后还有5个没有发生衰变 B．当环境温度升高的时候，其半衰期缩短 C．这种元素以化合物形式存在的时候，其半衰期不变 D．半衰期有原子核内部自身的因素决定 【解析】半衰期跟原子所处的物理环境和化学状态无关，由原子核自身决定，D项正确.半衰期是根据统计规律的出来的，对几个原子核是来说没有意义. 4．（改编题）甲球与乙球相碰，甲球的速度减少了5m/s，乙球的速度增加了3m/s，则甲、
乙两球质量之比m 甲∶m 乙是（ ） A 2∶1 B 3∶5 C 5∶3 D 1∶2 【解析】两个物体发生碰撞满足动量守恒时，一个物体动量的增量等于另一个物体动量的减小量，乙乙甲甲v m v m ?=?得m 甲∶m 乙=3∶5 5.科学研究表明，光子有能量也有动量，当光子与电子发生碰撞时，光子的一些能量转移给电子.假设光子与电子碰撞前的波长为λ，碰撞后的波长为λ'，则碰撞过程中（ ） A ． 能量守恒，动量守恒，且λ=λ' B ． 能量不守恒，动量不守恒，且λ=λ' C ． 能量守恒，动量守恒，且λ<λ' D ． 能量守恒，动量守恒，且λ>λ' 【解析】光子与电子的发生的是完全弹性碰撞，动量守恒，能量守恒.由于光子的能量转移给电子，能量减少，由hv E =，光子的频率减小，所以波长增大，C 项正确. 6．为了模拟宇宙大爆炸的情况，科学家们使两个带正电的重离子被加速后，沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞。若要使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能，应设法使离子在碰撞前的瞬间具有 ( ) A ．相同的速率 B ．相同的质量 C ．相同的动能 D ．大小相同的动量 7.如图40-5所示，带有斜面的小车A 静止于光滑水平面上，现B 以某一初速度冲上斜面，在冲到斜面最高点的过程中 （ ） A.若斜面光滑，系统动量守恒，系统机械能守恒 B.若斜面光滑，系统动量不守恒，系统机械能守恒 C.若斜面不光滑，系统水平方向动量守恒，系统机械能不守恒 D.若斜面不光滑，系统水平方向动量不守恒，系统机械能不守恒 【解析】若斜面光滑，因只有重力对系统做功和系统内的弹力对系统内物体做功，故系统机械能守恒，而无论斜面是否光滑，系统竖直方向动量均不守恒，但水平方向动量均守恒 8．“朝核危机”引起全球瞩目，其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆．重水堆核电 图40-5
专题一热学
液体表面张力的日常实例：吹泡泡，小昆虫在水面，荷叶上的水珠、不粘锅等
M N 4图铅柱钩码3 图固体分为晶体和非晶体，基本区别是是否有一定的熔点。 晶体分为单晶体和多晶体。单晶体具有各向异性和规则的外形特征。 晶体有：石英、食盐、萘，冰，各种金属、石墨，金刚石 非晶体：玻璃、沥青、石蜡、橡胶、松香 【高考真题】1、（10年广东）如图是密闭的气缸，外力推动活塞P 压缩气体，对缸内气体做功800J ，同时气体向外界放热200J ，缸内气体的 A ．温度升高，内能增加600J B ．温度升高，内能减少200J C ．温度降低，内能增加600J D ．温度降低，内能减少200J 2、（11年广东）如图3所示,两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来,下面的铅柱不脱落,主要原因是 A.铅分子做无规则热运动 B.铅柱受到大气压力作用 C.铅柱间存在万有引力作用 D.铅柱间存在分子引力作用 3、（11年广东）图4为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M 、N 两筒间密闭了一定质量的气体，M 可沿N 的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M 向下滑动的过程中 A.外界对气体做功，气体内能增大 B.外界对气体做功，气体内能减小 C.气体对外界做功，气体内能增大 D.气体对外界做功，气体内能减小 4、（12年广东）清晨 ，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成德水珠 ，这一物理过程中，水分子间的 A 引力消失 ，斥力增大 B 斥力消失，引力增大 C 引力、斥力都减小 D 引力、斥力都增大 5、（12年广东）.景颇族的祖先发明的点火器如图1所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着艾绒。猛推推杆，艾绒即可点燃，对同内封闭的气体，再次压缩过程中 A.气体温度升高，压强不变 B.气体温度升高，压强变大 C.气体对外界做正功，其体内能增加 D.外界对气体做正功，气体内能减少 6、（13年广东 双选）图6为某同学设计的喷水装置，内部装有2L 水，上部密封1atm 的空气0.5L ，保持阀门关闭，再充入1atm 的空气0.1L ，设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变，下列说法正确的有 A.充气后，密封气体压强增加 B.充气后，密封气体的分子平均动能增加 C.打开阀门后，密封气体对外界做正功 D.打开阀门后，不再充气也能把水喷光 7、（10年广东）如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气
原子物理 一、波粒二象性 1、热辐射：一切物体均在向外辐射电磁波.这种辐射与温度有关。故叫热辐射. 特点：1）物体所辐射的电磁波的波长分布情况随温度的不同而不同；即同时辐射各种波长的电磁波,但某些波长的电磁波辐射强度较强，某些较弱,分布情况与温 度有关。 2)温度一定时，不同物体所辐射的光谱成分不同。 2、黑体：一切物体在热辐射同时,还会吸收并反射一部分外界的电磁波。若某种物体，在热辐射的同时能够完全吸收入射的各种波长的电磁波，而不发生反射，这种物体叫做黑体(或绝对黑体)。在自然界中，绝对黑体实际是并不存在的，但有些物体可近似看成黑体，例如，空腔壁上的小孔. 热辐射特点吸收反射特点 一般物体辐射电磁波的情况与温度，材 料种类及表面状况有关既吸收，又反射，其能力与材料的种类及入射光波长等因素有关 黑体辐射电磁波的强度按波长的 分布只与黑体温度有关完全吸收各种入射电磁波，不反射 黑体辐射的实验规律： 1)温度一定时，黑体辐射的强度，随波长分布有一个极大值。 2）温度升高时，各种波长的辐射强度均增加。 3）温度升高时，辐射强度的极大值向波长较短方向移动。 4、能量子：上述图像在用经典物理学解释时与该图像存在严重的不符（维恩、瑞利的解释)。普朗克认为能量的辐射或者吸收只能是一份一份的．这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子．ν εh =) 10 63 .6 (34叫普朗克常量 s J h? ? =-.由量子理论得出的结果与黑体的辐射强度图像吻合的非常完美，这印证了该理论的正确性.
5光电效应：在光的照射下，金属中的电子从金属表面逸出的现象.发射出来的电子叫光电子。光电效应由赫兹首先发现。 爱因斯坦指出： ① 光的能量是不连续的，是一份一份的，每一份能量子叫做一个光子．光子的能量为 ε＝h ν，其中h=6。63×10－34 J ·s 叫普朗克常量，ν是光的频率; ② 当光照射到金属表面上时，一个光子会被一个电子吸收,吸收的过程是瞬间的（不超过10-9 s ).电子在吸收光子之后，其能量变大并向金属外逃逸，从而产生光电效应现象； ③ 一个电子只能吸收一个光子，不会有一个电子连续吸收多个光子的情况,该过程需要克服金属内部原子束缚做功（逸出功W 0，其大小与金属材料有关），然后才有可能从金属表面飞出。因此在只有当一个光子能量较大时，电子才会将其吸收并从金属内部飞出,否则电子无法克服原子束缚从金属中逸出。由能量守恒可得光电效应方程： 0W h E k -=ν ④ 决定能否发生光电现象的决定因素是极限频率而不是光的强度。光的强度只会影响从金属中逸出的电子数目。能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率(极限频率）．截止频率的大小与金属种类有关。光的强度：单位时间内垂直照射到金属表面单位面积上入射光中光子总数目. 若ν≥c ν，无论光照强度如何也会有光电效应现象产生 若ν＜c ν，则无论怎样增加光照强度,也不会有光电效应产生 知识拓展之光电管的伏安特性曲线:在光照条件不变时,若正向电压升高,则电路中的光电流会随之变大，当正向电压调到某值后电路中的电流不再增加，该电流叫饱和电流。饱和电流大小反映了入射光的强度(光子数目）。在光照条件不变时，若反向电压升高，则电路中的光电流会随之变小，当反向电压达到某值后，电路中的电流变为零,这个电压叫遏止电压。遏止电压只与入射光频率有关. e W e h U c 0 -=ν0(W h E k -=ν由） 得出和00W h eU E eU c k c -=-=-ν
高三物理单元测试题 （单元二：牛顿运动定律） 一、选择题：本题共10小题；每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项是正确的,有的小题有多个选项是正确的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选或不答的得0分。 1、伽俐略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来,能更深刻地反映自然规律,伽俐略的斜面实验程序如下： （1）减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度。 （2）两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面。 （3）如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度。 （4）继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球沿水平方向做持续的匀速运动。 请按程序先后次序排列,并指出它究竟属于可靠的事实,还是通过思维过程的推论,下列选项正确的是（数字表示上述程序的号码）：（ ） A 、事实2→事实1→推论3→推论4； B 、事实2→推论1→推论3→推论4； C 、事实2→推论3→推论1→推论4； D 、事实2→推论1→推论4→推论3； 2、如图3-1所示,一质量为M 的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β；a 、b 为两个位于斜面上质量均为m 的小木块。已知所有接触 面都是粗糙的。现发现a 、b 沿斜面匀速下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于：（ ） A Mg ＋mg B Mg ＋2mg C Mg ＋mg(sinα＋sinβ) D Mg ＋mg(cosα＋cosβ) 3、人们乘电梯从1楼到10楼,再从10楼到1楼,则： A 、上楼过程中只有超重现象 B 、下楼过程中只有失重现象 C 、上楼、下楼过程中都只有失重现象 D 、上楼、下楼过程中都有超重现象 4、如图3-2所示,质量为M 的木架上有一个质量为m 的金属环,当环沿着木架以加速度a 加速下滑时,环与木架之间滑动摩擦力大小为f , （ ） A 、 ma g m M -+)( B 、g m M )(+ C 、f Mg + D 、f g m M -+)( 5、如图3-3所示,物体P 以一定的初速度v 沿光滑水平面向右运动,与一个右端固定的轻质弹簧相撞,并被弹簧反向弹回。若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克守律,那么在P 与弹 簧发生相互作用的整个过程中:（ ） A 、P 做匀变速直线运动 B 、P 的加速度大小不变,但方向改变一次 C 、P 的加速度大小不断改变,当加速度数值最大时,速度最小 D 、有一段过程,P 的加速度逐渐增大,速度也逐渐增大 图3-3 图3-2 图3-1
原子物理练习题答案
一、选择题 1．如果用相同动能的质子和氘核同金箔正碰,那么用质子作为入射粒子测得的金原子核半径上限是用氘核子作为入射粒子测得的金原子核半径上限的几倍？ A. 2 B.1/2 √ C.1 D .4 2．在正常塞曼效应中，沿磁场方向观察时将看到几条谱线： A ．0； B.1； √C.2； D.3 3. 按泡利原理,当主量子数确定后,可有多少状态? A.n 2 B.2(2l+1)_ C.2l+1 √ D.2n 2 4．锂原子从3P 态向基态跃迁时,产生多少条被选择定则允许的谱线（不考虑精细结构）? √A.一条 B.三条 C.四条 D.六条 5．使窄的原子束按照施特恩—盖拉赫的方法通过极不均匀的磁场 ，若原子处于5F 1态，试问原子束分裂成 A.不分裂 √ B.3条 C.5条 D.7条 6．原子在6G 3/2状态,其有效磁矩为： A ． B μ3 15； √ B. 0； C. B μ25； D. B μ215- 7．氦原子的电子组态为1s 2,根据壳层结构可以判断氦原子基态为： Ａ.１Ｐ１； Ｂ.３Ｓ１； √ Ｃ .１Ｓ０； Ｄ.３Ｐ０ . 8．原子发射伦琴射线标识谱的条件是： Ａ.原子外层电子被激发；Ｂ.原子外层电子被电离；
√Ｃ.原子内层电子被移走；Ｄ.原子中电子自旋―轨道作用很强。 9．设原子的两个价电子是p 电子和d 电子,在Ｌ－Ｓ耦合下可能的原子态有： A.4个 ； B.9个 ； C.12个 ； √ D.15个。 10．发生β+衰变的条件是 A.M (A,Z)＞M (A,Z －1)＋m e ; B.M (A,Z)＞M (A,Z ＋1)＋2m e ; C. M (A,Z)＞M (A,Z －1); √ D. M (A,Z)＞M (A,Z －1)＋2m e 11．原子核式结构模型的提出是根据α粒子散射实验中 A.绝大多数α粒子散射角接近180? B.α粒子只偏2?～3? √C.以小角散射为主也存在大角散射 D.以大角散射为主也存在小角散射 12．基于德布罗意假设得出的公式V 26.12=λ ?的适用条件是： A.自由电子，非相对论近似 √B.一切实物粒子，非相对论近似 C.被电场束缚的电子，相对论结果 D.带电的任何粒子，非相对论近似 13．氢原子光谱形成的精细结构（不考虑蓝姆移动）是由于： A.自旋－轨道耦合 B.相对论修正和原子实极化、轨道贯穿 √C.自旋－轨道耦合和相对论修正 D. 原子实极化、轨道贯穿、自旋－轨道耦合和相对论修正
2017年高考物理试卷（全国二卷） 一．选择题（共5小题） 第1题第3题第4题第5题 1．如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环，小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力（） A．一直不做功B．一直做正功 C．始终指向大圆环圆心D．始终背离大圆环圆心 2．一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为→+，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 3．如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F 的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为（） A．2﹣B．C．D． 4．如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直，一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时对应的轨道半径为（重力加速度为g）（） A． B．C．D． 5．如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界
上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同方向射入磁场，若粒子射入的速率为v1，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为v2，相应的出射点分布在三分之一圆周上，不计重力及带电粒子之间的相互作用，则v2：v1为（） A．：2 B．：1 C．：1 D．3： 二．多选题（共5小题） 6．如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M，N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经M，Q到N的运动过程中（） A．从P到M所用的时间等于B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大C．从P到Q阶段，速率逐渐变小 D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功 7．两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为0.1m、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t=0时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）．下列说法正确的是（） 第6题第7题 A．磁感应强度的大小为0.5 T B．导线框运动速度的大小为0.5m/s C．磁感应强度的方向垂直于纸面向外 D．在t=0.4s至t=0.6s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1N 8．某同学自制的简易电动机示意图如图所示．矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴．将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方．为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将（）
新题型2 原子与原子物理之多项选择题 （2016·天津卷）物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展。下列说法符合事实的是 A．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论 B．查德威克用α粒子轰击14 7N获得反冲核17 8 O，发现了中子 C．贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构D．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型
A ．爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程 B ．康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量 C ．玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律 D ．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长 2．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学，科。网、 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 3．一静止的铝原子核2713Al 俘获一速度为71.010?m/s 的质子p 后，变为处于激发态的硅原子核28* 14Si ，下 列说法正确的是 A ．核反应方程为2728*1314p Al Si +→ 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 4．下列说法中正确的是 A ．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都在增加，同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 B ．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后 波长变短 C ．放射性元素原子核的半衰期长短与原子所处的化学状态和外部条件有关 D ．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的 5．以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是 A ．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，改用波长较长的光照射该金属可能 B ．氡222的半衰期为3.8天，则质量为4 g 的氡222经过7.6天还剩下1 g 的氡222 C ．玻尔理论解释了氢原子发射出来的光子其谱线为什么是不连续的 D ．重核裂变为几个中等质量的核，其平均核子质量会增加 6．氢原子的能级如图所示，现有处于4n =能级的大量氢原子向低能级跃迁，下列说法正确的是 A ．这些氢原子可能发出6种不同频率的光 B ．已知钾的逸出功为2.22eV ，则从3n =能级跃迁到2n =能级释放的光子可 以从金属钾的表面打出光电子 C ．氢原子从2n =能级跃迁到1n =能级释放的光子能量最小 D ．氢原子由4n =能级跃迁到3n =能级时，氢原子能量减小，电子动能增加
原子物理知识点总结全 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
原 子 物 理 一、卢瑟福的原子模型——核式结构 1.1897年,_________发现了电子.他还提出了原子的______________模型. 2.物理学家________用___粒子轰击金箔的实验叫__________________。 3.实验结果: 绝大部分α粒子穿过金箔后________;少数α粒子发生了较大的偏转; 极少数的α粒子甚至被____. 4.实验的启示：绝大多数α粒子直线穿过，说明原子内部存在很大的空隙； 少数α粒子较大偏转，说明原子内部集中存在着对α粒子有斥力的正电荷； 极个别α粒子反弹，说明个别粒子正对着质量比α粒子大很多的物体运动时，受到该物体很大的斥力作用． 5.原子的核式结构: 卢瑟福依据α粒子散射实验的结果，提出了原子的核式结构：在原子中心有一个很小的核，叫________， 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转． 例1:在α粒子散射实验中,卢瑟福用α粒子轰击金箔,下列四个选项中哪一项属于实验得到的正确结果: A.α粒子穿过金箔时都不改变运动方向 B.极少数α粒子穿过金箔时有较大的偏转,有的甚至被反弹 C.绝大多数α粒子穿过金箔时有较大的偏转 D.α粒子穿过金箔时都有较大的偏转. 例2:根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图1-1所示表示了原子核式结构模型的α粒子散射图景。图中实线表示α粒子的运动轨迹。其中一个α粒子在从a 运动到b 、再运动到c 的过程中（α 粒子在b 点时距原子核最近），下列判断正确的是（ ） A ．α粒子的动能先增大后减小 B ．α粒子的电势能先增大后减小 C ．α粒子的加速度先变小后变大 D ．电场力对α粒子先做正功后做负功 二 玻尔的原子模型 能级 1．玻尔提出假说的背景——原子的核式结构学说与经典物理学的矛盾： ⑴按经典物理学理论，核外电子绕核运动时，要不断地辐射电磁波，电子能量减小，其轨道半径将不断减小，最终落于原子核上，即核式结构将是不稳定的，而事实上是稳定的． ⑵电子绕核运动时辐射出的电磁波的频率应等于电子绕核运动的频率，由于电子轨道半径不断减小，发射出的电磁波的频率应是连续变化的，而事实上，原子辐射的电磁波的频率只是某些特定值。 为解决原子的核式结构模型与经典电磁理论之间的矛盾，玻尔提出了三点假设，后人称之为玻尔模型． 2．玻尔模型的主要内容： ⑴定态假说：原子只能处于一系列__________的能量状态中，在这些状态中原子是_______的，电子虽然绕核运动，但不向外辐射能量．这些状态叫做________． ⑵ 跃迁假说：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射（或吸收）一定频率的光子，光子的能量由这两定态的能量差决定，即________________. ⑶轨道假说：原子的不同能量状态对应于______子的不同轨道.原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的． 3．氢原子的能级公式和轨道公式 原子各定态的能量值叫做原子的能级，对于氢原子，其能级公式为:______________； 对应的轨道公式为：12r n r n 。其中n 称为量子数，只能取正整数.E 1=-13.6eV ，r 1=0.53×10-10m ． 原子的最低能量状态称为_______，对应电子在离核最近的轨道上运动； 图1-1 a b c 原子核 α粒子
原子物理 内容知识点 学习水平说明 物 质 原子的核式结构 A 物质的放射性Ａ 原子核的组成Ａ 重核的裂变链式反应 A 放射性元素的衰变 B 只要求写出简单的核反应方 程,不涉及衰变定律。 原子核的人工转变 B 核能的应用核电站Ａ 我国核工业发展 A 宇宙的基本结构 A 天体的演化 A 一．原子 1.１８97年英国物理学家汤姆生发现电子，说明原子是可分的。 2.英国物理学家卢瑟福做了用放射性元素放出的α粒子轰击金箔的实验。 α粒子散射实验结果:绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进，少数α粒子发生了较大的偏转，极少数α粒子的偏转超过了９0°，有的甚至几乎达到１8０°,象是被金箔弹了回来。 3．为了解释实验结果,卢瑟福提出了如下的原子的核式结构学说：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕着核旋转。 原子的半径大约是10-10米,原子核的大小约为10-15～10－14米。 α粒子散射实验
【典型例题】 1．下面有关物理史实及物理现象的说法中,正确的是( AＤ) (A）卢瑟福的原子核式结构学说完全能解释α粒子散射现象 （B）麦克斯韦用实验的方法证实了电磁波的存在，并预言光是电磁波 (Ｃ）双缝干涉图样的中央明纹又宽又亮 （Ｄ)用紫光照射某金属表面能产生光电效应，那么用红光照射该金属也可能发生光电效应2．提出原子核式结构模型的科学家是( C） (A)汤姆生（B）玻尔(C)卢瑟福（Ｄ)查德威克 3．卢瑟福通过实验，发现了原子中间有一个 很小的核,并由此提出了原子的核式结构模型,右面平面示意图中的四条线表示α 粒子运动的可能轨迹，在图中完成中间两条α粒子的运动轨迹。 4．在卢瑟福的α粒子散射实验中,有少数α粒子发生大角度偏转,其原因是 ( A ) （A)原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上 (B)正电荷在原子中是均匀分布的 (Ｃ）原子中存在着带负电的电子 (Ｄ）原子只能处于一系列不连续的能量状态中 5．卢瑟福α粒子散射实验的结果( C ） (A）证明了质子的存在 （B)证明了原子核是由质子和中子组成的 (C）说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上 （D）说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动 6．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析,提出（A） (A)原子的核式结构模型 （B)原子核内有中子存在 (C)电子是原子的组成部分 （D)原子核是由质子和中子组成的 7．卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有(ＡCD ） (A）原子的中心有个核，叫做原子核 (B）原子的正电荷均匀分布在整个原子中 （C)原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里 (Ｄ）带负电的电子在核外绕着核旋转 8．根据卢瑟福的原子核式结构模型，下列说法中正确的是（D ） （A）原子中的正电荷均匀分布在整个原子范围内 （B）原子中的质量均匀分布在整个原子范围内 (C）原子中的正电荷和质量都均匀分布在整个原子范围内 （D)原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域范围内 二．原子核 1．放射性元素的衰变（天然放射性)
高三物理电磁场测试题 一、本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分． 1．如图1所示，两根相互平行放置的长直导线a 和b 通有大小相等、方向相反的电流，a 受到磁场力的大小为F 1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a 受到的磁场力大小变为F 2.则此时b 受到的磁场力大小为（ ） A ．F 2 B ．F 1－F 2 C ．F 1+F 2 D ．2F 1－F 2 2．如图2所示，某空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，已知一离子在电场力和磁场力作用下， 从静止开始沿曲线acb 运动，到达b 点时速度为 零，c 为运动的最低点.则 （ ） A ．离子必带负电 B ．a 、b 两点位于同一高度 C ．离子在c 点速度最大 D ．离子到达b 点后将沿原曲线返回 3．如图3所示，带负电的橡胶环绕轴OO ′以角速 a I I 图 图3 图2
度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（） A．N极竖直向下 B．N极竖直向上 C．N极沿轴线向左 D．N极沿轴线向右 4．每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球 射来，幸好地球磁场可以有效地改变这些 宇宙射线中大多数射线粒子的运动方向， 使它们不能到达地面，这对地球上的生命 有十分重要的意义。假设有一个带正电的 宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来（如图4，地球由西向东转，虚线表示地球自转轴，上方为地理北极），在地球磁场的作用下，它将向什么方向偏转？（）A．向东B．向南C．向西D．向北 5．如图5所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平 地板上，地板上方空间有水平方向的匀强磁 场。现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相 对滑动地一起水平向左加速运动， 在加速运动阶段（）图5 图4
一、光电效应现象 1、光电效应： 光电效应：物体在光（包括不可见光）的照射下发射电子的现象称为光电效应。 2、光电效应的研究结论： 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极限频．．．．．．．．．．．．．．．率．，才能产生光电效应；低于这个频率的光不能产生光电效应。②光电子的最．．．．．大初动能与入射光的强度无关．．．．．．．．．．．．．，只随着入射光频率的增大．．而增大．．。注意：从金属出来的电子速度会有差异，这里说的是从金属表面直接飞出来的光电子。③ 入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的．．．．．．．．．．．．，一般不超过10-9 s ；④当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比。 3、 光电效应的应用： 光电管：光电管的阴极表面敷有碱金属，对电子的束缚能力比较弱，在光的照射下容易发射电子，阴极发出的电子被阳极收集，在回路中形成电流，称为光电流。 注意：①光电管两极加上正向电压，可以增强光电流。②光电流的大小跟入射光的强度和正向电压有关，与入射光的频率无关。入射光的强度越大，光电流越大。③遏止电压U 0。回路中的光电流随着反向电压的增加而减小，当反 向电压U 0满足：02 max 2 1eU mv =，光电流将会减小到零，所以遏止电压与入射光的频率有关。 4、波动理论无法解释的现象： ①不论入射光的频率多少，只要光强足够大，总可以使电子获得足够多的能量，从而产生光电效应，实际上如果光的频率小于金属的极限频率，无论光强多大，都不能产生光电效应。 ②光强越大，电子可获得更多的能量，光电子的最大初始动能应该由入射光的强度来决定，实际上光电子的最大初始动能与光强无关，与频率有关。 ③光强大时，电子能量积累的时间就短，光强小时，能量积累的时间就长，实际上无论光入射的强度怎样微弱，几乎在开始照射的一瞬间就产生了光电子. 二、光子说 1、普朗克常量 普郎克在研究电磁波辐射时，提出能量量子假说：物体热辐射所发出的电磁波的能量是不连续的，只能是hv 的整数倍，hv 称为一个能量量子。即能量是一份一份的。其中v 辐射频率，h 是一个常量，称为普朗克常量。 2、光子说 在空间中传播的光的能量不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量ε跟光的频率ν成正比。hv =ε，其中：h 是普朗克常量，v 是光的频率。
θ F 高一 物理 一．选择题 1．一物体作匀加速直线运动，通过一段位移x ?所用的时间为1t ，紧接着通过下一段位移x ?所用时间为2t 。则物体运动的加速度为（ ） A ．1212122()()x t t t t t t ?-+ B ．121212()()x t t t t t t ?-+ C ．1212122()()x t t t t t t ?+- D ．121212()()x t t t t t t ?+- 2.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力F 的大小随时间t 变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g 。据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为 A ．G B ．2g C ．3g D ．4g 3．一质量为m 的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F ，如图所示。则物块 A ．仍处于静止状态 B ．沿斜面加速下滑 C ．受到的摩擦力不便 D ．受到的合外力增大 4.如图，墙上有两个钉子a 和b ，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l 。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点，另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量 为m1的重物。在绳子距a 端2 l 得c 点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac 段正好水平，则重物和钩码的质量比12 m m 为 A.5 B. 2 C. 2 5 D.2
5.如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度 v 0匀速下滑，斜劈保持静止，则 地面对斜劈的摩擦力 A.等于零 B.不为零，方向向右 C.不为零，方向向左 D.不为零，v 0较大时方向向左，v 0较小时方向向右 6.如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m 的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g ，若接触面间的摩擦力忽略不计，旵石块侧面所受弹力的大小为 A ．2sin mg α B ． 2s mg co α C ． 1tan 2 mg α D ．1t 2mgco α 24．（15分）如图所示，在高出水平地面h = 1.8m 的光滑平台上放置一质量M = 2kg 、由两种不同材料连成一体的薄板A ，其右段长度l 2 = 0.2m 且表面光滑，左段表面粗糙。在A 最右端放有可视为质点的物块B ，其质量m = 1kg ，B 与A 左段间动摩擦因数μ = 0.4。开始时二者均静止，现对A 施加F = 20N 水平向右的恒力，待B 脱离A （A 尚未露出平台）后，将A 取走。B 离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x = 1.2m 。（取g = 10m/s 2）求： （1）B 离开平台时的速度v B 。 （2）B 从开始运动到脱离A 时，B 运动的时间t B 和位移x B 。 （3）A 左段的长度l 1。 B h x A F l 2 l 1
一、原子的核式结构 卢瑟福根据α粒子散射实验观察到的实验现象推断出了原子的核式结构．α粒子散射实验的现象是：①绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进；②极少数α粒子则发生了较大的偏转甚至返回．注意，核式结构并没有指出原子核的组成． 二、波尔原子模型 玻尔理论的主要内容： 1．“定态假设”：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中，电子虽做变速运动，但并不向外辐射电磁波，这样的相对稳定的状态称为定态． 定态假设实际上只是给经典的电磁理论限制了适用范围：原子中的电子绕核转动处于定态时不受该理论的制约． 2．“跃迁假设”：电子绕核转动处于定态时不辐射电磁波，但电子在两个不同定态间发生跃迁时，却要辐射(吸收)电磁波(光子)，其频率由两个定态的能量差值决定hν＝E m －E n ． 3．“能量量子化假设”和“轨道量子化假设”：由于能量状态的不连续，因此电子绕核转动的轨道半径也不能任意取值． 三、原子核的衰变及三种射线的性质 1．α衰变与β衰变方程 α衰变：X A Z →42Y A Z --＋42He β衰变：X A Z →1Y A Z +＋01e - 2．α和β衰变次数的确定方法 先由质量数确定α衰变的次数，再由核电荷数守恒确定β衰变的次数． 3．半衰期(T )：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间． 4．特征：只由核本身的因素所决定，而与原子所处的物理状态或化学状态无关． 5．规律：N ＝N 01()2 t T ． 6．三种射线 射线 α射线 β射线 γ射线 物质微粒 氦核 42He 电子01e - 光子γ 带电情况 带正电(2e ) 带负电(－e ) 不带电 速度 约为110 c 接近c c 贯穿本领 小(空气中飞行几厘米) 中(穿透几毫米厚的铝板) 大(穿透几厘米厚的铅板) 电离作用 强 次 弱 四、核能 1．爱因斯坦质能方程：E ＝mc 2． 2．核能的计算 (1)若Δm 以千克为单位，则： ΔE ＝Δmc 2． (2)若Δm 以原子的质量单位u 为单位，则： ΔE ＝Δm ×931.5 MeV ． 3．核能的获取途径 (1)重核裂变：例如 235 92U ＋10n →13654Xe ＋9038Sr ＋1010n (2)轻核聚变：例如 2 1H ＋31H →42He ＋10n 聚变的条件：物质应达到超高温(几百万度以上)状态，故聚变反应亦称热核反应． 二、考查衰变、裂变、聚变以及人工转变概念 ●例2 现有三个核反应： ①24 11Na →2412Mg ＋____； ②23592U ＋10n →14156Ba ＋9236Kr ＋____；③21H ＋31H →42He ＋____． 完成上述核反应方程，并判断下列说法正确的是( ) A ．①是裂变，②是β衰变，③是聚变
2020届高三一轮复习物理典型例题分类精讲：原子物理 一、选择题在每题给出的四个选项中，有的只有一项为哪一项正确的，有的有多个选项正确，全选对的得 5分，选对但不全的得3分，选错的得0分。 1．2005年是〝世界物理年〞，100年前的1905年是爱因斯坦的〝奇迹〞之年，这一年他先后发表了三篇 具有划时代意义的论文，其中关于光量子的理论成功地讲明了光电效应现象。关于光电效应，以下讲法正确的选项是〔 〕 A ．当入射光的频率低于极限频率时，不能发生光电效应 B ．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 C ．光电子的最大初动能与入射光的强度成正比 D ．某单色光照耀一金属时不能发生光电效应，改用波长较短的光照耀该金属可能发生光电效应 2．从原子核中能放出α、β、γ射线，关于原子核的组成，以下讲法中正确的选项是〔 〕 A.原子核中，有质子、中子，还有α粒子 B.原子核中，有质子、中子，还有β粒子 C.原子核中，有质子、中子，还有γ粒子 D.原子核中，只有质子和中子 3.某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21eV ，用波长为2.5×10-7 m 的紫外线照耀阴极，真 空中光速为3.0×108m/s ，元电荷为1.6×10-19C ，普朗克常量为6.63×10-34 J s ，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分不是〔 〕 A ．5.3×1014 HZ ，2.2J B ．5.3×1014HZ ，4.4×10-19 J C ．3.3×1033H Z ，2.2J D ．3.3×1033H Z ，4.4×10-19 J 4.以下讲法正确的选项是 〔 〕 A.H 21+H 31→He 42+n 1 0是聚变 B. U 23592 +n 10→Xe 14054+Sr 9438+2n 10是裂变 C.Ra 24 11→ Rn 222 88 +He 42是α衰变 D.Na 24 11→Mg 24 12+e 0 1-是裂变 5．在演示光电效应的实验中，原先不带电的一块锌板与灵敏验电器相连。用弧 光灯照耀锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如下图，这时〔 〕 A ．锌板带正电，指针带负电 B ．锌板带正电，指针带正电 C ．锌板带负电，指针带正电 D ．锌板带负电，指针带负电 6．在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子 的德布罗意波长与晶体中原子间距相近．中子质量m=1.67?10—27 kg ，普 朗克常量h=6.63?10—34J ·s ，能够估算德布罗意波长λ=1.82?10-10 m 的热中子动能 的数量级为〔 〕 A ．10—17J B ．10—19 J C ．10—21J D ．10—24 J
2017年上海高考物理试卷 本试卷共7页，满分150分，考试时间120分钟。全卷包括六大题，第一、二大题为单项选择题，第三大题为多项选择题，第四大题为填空题，第五大题为实验题，第六大题为计算题。 考生注意： 1．答卷前，考生务必在试卷和答题卡上用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔填写姓名、准考证号.并将条形码贴在指定的位置上。 2．第一、第二和第三大题的作答必须用2B 铅笔涂在答题纸上相应区域内与试卷题号对应的位置，需要更改时，必须将原选项用橡皮擦去，重新选择。第四、第五和第六大题的作答必须用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔写在答题纸上与试卷题号对应的位置（作图可用铅笔）. 3．第30、31、32、33题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案，而未写出主要演算过程中，不能得分。有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位。 一．单项选择题.（共16分，每小題2分，每小题只有一个正确选项） 1．在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的（ ）A ， （A ）频率 （B ）强度 （C ）照射时间 （D ）光子数目 2．下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则（ ）B ， （A ）甲为紫光 的干涉图样 （B ）乙为紫光的干涉图样 （C ）丙为红光的干涉图样 （D ）丁为红光的干涉图样 3．与原子核内部变化有关的现象是（ ）C ， （A ）电离现象 （B ）光电效应现象 （C ）天然放射现象 （D ）α粒子散射现象 4．根据爱因斯坦的“光子说”可知（ ）B ， （A ）“光子说”本质就是牛顿的“微粒说” （B ）光的波长越大，光子的能量越小 （C ）一束单色光的能量可以连续变化 （D ）只有光子数很多时，光才具有粒子性 5．在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度，其检测装 置由放射源、探测器等构成，如图所示。该装置中探测器接收到的是（ ）D ， （A ）X 射线 （B ）α射线 （C ）β射线 （D ）γ射线 6．已知两个共点力的合力为50N ，分力F 1的方向与合力F 的方向成30?角，分力F 2的大小为30N 。则（ ）C ， （A ）F 1的大小是唯一的 （B ）F 2的方向是唯一的 （C ）F 2有两个可能的方向 （D ）F 2可取任意方向 7．如图，低电位报警器由两个基本的门电路与蜂鸣器组成，该报警器只有当输入电压过低时蜂鸣器才会发出警报。其中（ ）B ， （A ）甲是“与”门，乙是“非”门 （B ）甲是“或”门，乙是“非”门 （C ）甲是“与”门，乙是“或”门 （A ） （B ） （ C ） （ D ）