近代物理
（小知识点分类）
1. 波粒二象性 2. 原子结构与原子核 3. 聚变反应和裂变反应
VISIBLE PROGRESS SYSTEM
第一部分
经典试题
若可
【解析】当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，有电子从锌板逸出，锌板带正电，选项C 正确ABD 错误。 练习3
在光电效应的实验结果中，与光的波动理论不矛盾的是（） (A)光电效应是瞬时发生的 (B)所有金属都存在极限颇率 (C)光电流随着入射光增强而变大
(D)入射光频率越大，光电子最大初动能越大 【答案】C
【考点】光电效应、光的波粒二象性
【解析】光具有波粒二象性，即既具有波动性又具有粒子性，光电效应证实了光的粒子性。因为光子的能量是一份一份的，不能积累，所以光电效应具有瞬时性，这与光的波动性矛盾，A 项错误；同理，因为光子的能量不能积累，所以只有当光子的频率大于金属的极限频率时，才会发生光电效应，B 项错误；光强增大时，光子数量和能量都增大，所以光电流会增大，这与波动性无关，C 项正确；一个光电子只能吸收一个光子，所以入射光的频率增大，光电子吸收的能量变大，所以最大初动能变大，D 项错误。
量，A 正确；一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的核子的比结合能增加，又衰变过程质量数守恒，故衰变产物核子的结合能之和一定大于原来重核的结合能，B 正确；组成原子的核子越多，原子的结合能越高，故C 正确；比结合能越大，原子核越稳定，D 错误；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，E 错误。 练习2
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的含量大约还有（）
A ．m/4 B ．m/8 C ．m/16 D ．m/32 【答案】C
【解析】放射性物质发生衰变时，经过n 次半衰期，
练习3
(1 ) 已知钙和钾的截止频率分别为 7 . 73 ×1014Hz 和 5 . 44 ×1014Hz, 在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应, 比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子, 钙逸出的光电子具有较大的________.
( A) 波长 ( B) 频率 ( C) 能量 ( D) 动量
(2 ) 氡 222 是一种天然放射性气体, 被吸入后, 会对人的呼吸系统造成辐射损伤. 它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一 . 其衰变方程是半衰期约为 3 . 8 天, 则约经过________天,16 g的【答案】(1)A (2)2He 15.2 练习4
不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是（） (A)原子中心有一个很小的原子核
4
222
86
22286
222
Rn →21884Po +______. 已知86Rn 的
Rn 衰变后还剩1 g.
(B)原子核是由质子和中子组成的 (C)原子质量几乎全部集中在原子核内 (D)原子的正电荷全部集中在原子核内 【答案】B
【考点】α散射实验、核式结构模型
【解析】卢瑟福通过α散射实验，发现绝大多数粒子发生了偏转，少数发发生了大角度的偏转，极少数反向运动，说明原子几乎全部质量集中在核内；且和α粒子具有斥力，所以正电荷集中在核内；因为只有极少数反向运动，说明原子核很小；并不能说明原子核是由质子和中子组成的，B 项正确。
（1）氢原子能级如图，当氢原子从n
=3跃迁到n =2的能级时，辐
n ∞
432
射光的波长为656nm 。以下判断正确的是________.（双选，填正确答案标号） a 、氢原子从n
E /eV 0
-0. 85-1. 51-3. 4-13. 6
=2跃迁到n =1的能级时，辐射光的波长大于656nm
=1跃迁到n =2的能
1
b 、用波长为325nm 的光照射，可使氢原子从n 级
c 、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
d 、用波长为633nm 的光照射，不能使氢原子从n 【答案】cd 练习5
=2跃迁到n =3的能级
在α粒子散射实验中，电子对α粒子运动的影响可以忽略。这是因为与α粒子相比，电子的( ) （A ）电量太小 （B ）速度太小 （C ）体积太小 （D ）质量太小 【答案】：D 练习6
实验观察到，静止在匀强磁场中 A 点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图。则（）
A. 轨迹 1 是电子的，磁场方向垂直纸面向外 B. 轨迹 2 是电子的，磁场方向垂直纸面向外 C. 轨迹 1 是新核的，磁场方向垂直纸面向里 D. 轨迹 2 是新核的，磁场方向垂直纸面向里 【答案】D
【考点】β衰变，动量守恒，带电粒子在磁场中的圆周运动
【解析】由动量守恒可知，原子核静止在磁场中，发生β衰变后的新核与电子的动量大小相等，
mv 2
方向相反。由qBv =
R
，得R =
mv
，粒子运动的半径与电荷量成反比。新核带电量大于qB
电子，因此 R 较小，知轨迹 2 为新核轨迹，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里。 练习7
(1)下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是。() A. γ射线是高速运动的电子流
B. 氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大 C. 太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变 D. 的半衰期是5天，100克经过10天后还剩下50克 【答案】B
【考点】原子结构和原子核的认识
【解析】γ射线是高速运动的光子流，所以A 错。氢原子辐射光子后，氢原子的能量减少，所以电子会降低到更低的轨道上运行，由库伦力充当向心力可知，其绕核运动的电子动能增大。太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的轻核裂变，所以C 错。半衰期的定义是，质量衰减一半的时间，所以100克经过5天后还剩下50克，D 错。
【第三关】聚变反应与裂变反应
A 组： 练习1
铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应为
235
92
1891
U +0n →144Ba +Kr +356360n ，下列说法正确的有（）
A ．上述裂变反应中伴随着中子放出 B ．铀块体积对链式反应的发生无影响 C ．铀核的链式反应可人工控制
D ．铀核的半衰期会受到环境温度的影响 【答案】AC
【考点】核裂变，半衰期，链式反应 【解析】此类问题看课本就可以可以选出答案 【上海】7．在一个(A)6次
23892
U 原子核衰变为一个20682Pb 原子核的过程中，发生β衰变的次数为
(C)22次
(D)32次
(B)10次
【答案】A 【解析】一个
238
92
发生α衰变的次数为（238-206）U 原子核衰变为一个20682Pb 原子核的过程中，
÷4=8次，发生β衰变的次数为2×8-(92-82)=6次，选项A 正确。 练习2
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（）
A ．（m1＋m2－m3）c C ．（m1＋m2－m3）c2 【答案】C 练习3
下列核反应方程中，属于α衰变的是（） A.
14
7
41
N +2He →178O +1H B. 341H +1H →2He +0n
238
92
4
U →23490T h +2H e 0Th →23491P a +-1e
B ．（m1－m2－m3）c D ．（m1－m2－m3）c2
C.
2
1
D.
23490
【答案】B
【考点】原子物理衰变
【解析】α衰变是指某一原子核自发的变成另一种原子核，并放出α粒子的过程。 可以很容易的选出 B 正确；A 选项为人工转变方程；C 选项为轻核聚变；D 选项
为β衰变 练习4
科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量，核反应方程分别为：X+Y→42He+31H +4.9MeV和12H+31H→24He+X+17.6MeV，下列表述正确的有（） A. X是中子 B. Y的质子数是3，中子数是6 C. 两个核反应都没有质量亏损 D. 氘和氚的核反应是核聚变反应 【答案】AD
【解析】A 、同过质子数守恒和质量数守恒可知X 是中子B 、Y 的质子数为6，中子数为6C 、聚变放出能量，由质能方程可知一定有质量亏损D 、该反应为核聚变反应
近代物理
（小知识点分类）
1. 波粒二象性 2. 原子结构与原子核 3. 聚变反应和裂变反应
VISIBLE PROGRESS SYSTEM
第一部分
经典试题
若可
【解析】当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，有电子从锌板逸出，锌板带正电，选项C 正确ABD 错误。 练习3
在光电效应的实验结果中，与光的波动理论不矛盾的是（） (A)光电效应是瞬时发生的 (B)所有金属都存在极限颇率 (C)光电流随着入射光增强而变大
(D)入射光频率越大，光电子最大初动能越大 【答案】C
【考点】光电效应、光的波粒二象性
【解析】光具有波粒二象性，即既具有波动性又具有粒子性，光电效应证实了光的粒子性。因为光子的能量是一份一份的，不能积累，所以光电效应具有瞬时性，这与光的波动性矛盾，A 项错误；同理，因为光子的能量不能积累，所以只有当光子的频率大于金属的极限频率时，才会发生光电效应，B 项错误；光强增大时，光子数量和能量都增大，所以光电流会增大，这与波动性无关，C 项正确；一个光电子只能吸收一个光子，所以入射光的频率增大，光电子吸收的能量变大，所以最大初动能变大，D 项错误。
量，A 正确；一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的核子的比结合能增加，又衰变过程质量数守恒，故衰变产物核子的结合能之和一定大于原来重核的结合能，B 正确；组成原子的核子越多，原子的结合能越高，故C 正确；比结合能越大，原子核越稳定，D 错误；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，E 错误。 练习2
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的含量大约还有（）
A ．m/4 B ．m/8 C ．m/16 D ．m/32 【答案】C
【解析】放射性物质发生衰变时，经过n 次半衰期，
练习3
(1 ) 已知钙和钾的截止频率分别为 7 . 73 ×1014Hz 和 5 . 44 ×1014Hz, 在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应, 比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子, 钙逸出的光电子具有较大的________.
( A) 波长 ( B) 频率 ( C) 能量 ( D) 动量
(2 ) 氡 222 是一种天然放射性气体, 被吸入后, 会对人的呼吸系统造成辐射损伤. 它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一 . 其衰变方程是半衰期约为 3 . 8 天, 则约经过________天,16 g的【答案】(1)A (2)2He 15.2 练习4
不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是（） (A)原子中心有一个很小的原子核
4
222
86
22286
222
Rn →21884Po +______. 已知86Rn 的
Rn 衰变后还剩1 g.
(B)原子核是由质子和中子组成的 (C)原子质量几乎全部集中在原子核内 (D)原子的正电荷全部集中在原子核内 【答案】B
【考点】α散射实验、核式结构模型
【解析】卢瑟福通过α散射实验，发现绝大多数粒子发生了偏转，少数发发生了大角度的偏转，极少数反向运动，说明原子几乎全部质量集中在核内；且和α粒子具有斥力，所以正电荷集中在核内；因为只有极少数反向运动，说明原子核很小；并不能说明原子核是由质子和中子组成的，B 项正确。
（1）氢原子能级如图，当氢原子从n
=3跃迁到n =2的能级时，辐
n ∞
432
射光的波长为656nm 。以下判断正确的是________.（双选，填正确答案标号） a 、氢原子从n
E /eV 0
-0. 85-1. 51-3. 4-13. 6
=2跃迁到n =1的能级时，辐射光的波长大于656nm
=1跃迁到n =2的能
1
b 、用波长为325nm 的光照射，可使氢原子从n 级
c 、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
d 、用波长为633nm 的光照射，不能使氢原子从n 【答案】cd 练习5
=2跃迁到n =3的能级
在α粒子散射实验中，电子对α粒子运动的影响可以忽略。这是因为与α粒子相比，电子的( ) （A ）电量太小 （B ）速度太小 （C ）体积太小 （D ）质量太小 【答案】：D 练习6
实验观察到，静止在匀强磁场中 A 点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图。则（）
A. 轨迹 1 是电子的，磁场方向垂直纸面向外 B. 轨迹 2 是电子的，磁场方向垂直纸面向外 C. 轨迹 1 是新核的，磁场方向垂直纸面向里 D. 轨迹 2 是新核的，磁场方向垂直纸面向里 【答案】D
【考点】β衰变，动量守恒，带电粒子在磁场中的圆周运动
【解析】由动量守恒可知，原子核静止在磁场中，发生β衰变后的新核与电子的动量大小相等，
mv 2
方向相反。由qBv =
R
，得R =
mv
，粒子运动的半径与电荷量成反比。新核带电量大于qB
电子，因此 R 较小，知轨迹 2 为新核轨迹，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里。 练习7
(1)下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是。() A. γ射线是高速运动的电子流
B. 氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大 C. 太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变 D. 的半衰期是5天，100克经过10天后还剩下50克 【答案】B
【考点】原子结构和原子核的认识
【解析】γ射线是高速运动的光子流，所以A 错。氢原子辐射光子后，氢原子的能量减少，所以电子会降低到更低的轨道上运行，由库伦力充当向心力可知，其绕核运动的电子动能增大。太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的轻核裂变，所以C 错。半衰期的定义是，质量衰减一半的时间，所以100克经过5天后还剩下50克，D 错。
【第三关】聚变反应与裂变反应
A 组： 练习1
铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应为
235
92
1891
U +0n →144Ba +Kr +356360n ，下列说法正确的有（）
A ．上述裂变反应中伴随着中子放出 B ．铀块体积对链式反应的发生无影响 C ．铀核的链式反应可人工控制
D ．铀核的半衰期会受到环境温度的影响 【答案】AC
【考点】核裂变，半衰期，链式反应 【解析】此类问题看课本就可以可以选出答案 【上海】7．在一个(A)6次
23892
U 原子核衰变为一个20682Pb 原子核的过程中，发生β衰变的次数为
(C)22次
(D)32次
(B)10次
【答案】A 【解析】一个
238
92
发生α衰变的次数为（238-206）U 原子核衰变为一个20682Pb 原子核的过程中，
÷4=8次，发生β衰变的次数为2×8-(92-82)=6次，选项A 正确。 练习2
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（）
A ．（m1＋m2－m3）c C ．（m1＋m2－m3）c2 【答案】C 练习3
下列核反应方程中，属于α衰变的是（） A.
14
7
41
N +2He →178O +1H B. 341H +1H →2He +0n
238
92
4
U →23490T h +2H e 0Th →23491P a +-1e
B ．（m1－m2－m3）c D ．（m1－m2－m3）c2
C.
2
1
D.
23490
【答案】B
【考点】原子物理衰变
【解析】α衰变是指某一原子核自发的变成另一种原子核，并放出α粒子的过程。 可以很容易的选出 B 正确；A 选项为人工转变方程；C 选项为轻核聚变；D 选项
为β衰变 练习4
科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量，核反应方程分别为：X+Y→42He+31H +4.9MeV和12H+31H→24He+X+17.6MeV，下列表述正确的有（） A. X是中子 B. Y的质子数是3，中子数是6 C. 两个核反应都没有质量亏损 D. 氘和氚的核反应是核聚变反应 【答案】AD
【解析】A 、同过质子数守恒和质量数守恒可知X 是中子B 、Y 的质子数为6，中子数为6C 、聚变放出能量，由质能方程可知一定有质量亏损D 、该反应为核聚变反应