1、E0 = N由Q = mq 可得，要释放的相同的热量，需要燃烧标准煤燃烧的质量 m = Q = E0 400kgq q3.（2020 年江苏卷）“测温枪”（学名“红外线辐射测温仪”）具有响应快、非接触和操作方便等优点。它是根据黑体辐射规律设计出来的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。若人体温度升高，则人体热辐射强度 I 及其极大值对应的波长 的变化情况是（ ） A. I 增大， 增大 B. I 增大， 减小 C. I 减小， 增大 D. I 诚小， 减小 【答案】B【详解】黑体辐射的实验规律如图 特点是，随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，所以人体热辐射的强度 I 增大；随着温度的升
2、高，辐射强度的峰值向波长较短的方向移动，所以 减小。故选B。4.（2020 年天津卷）在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识。下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是（ ） A. B.C. D.【详解】A双缝干涉实验说明了光具有波动性，故A 错误；B光电效应实验，说明了光具有粒子性，故B 错误；C实验是有关电磁波的发射与接收，与原子核无关，故C 错误；D卢瑟福的 粒子散射实验导致发现了原子具有核式结构，故 D 正确；故选 D。5.（2019新课标全国卷）氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.63 eV3.10 eV的光为可见光。要使处于基态（
3、n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为A12.09 eV B10.20 eV C1.89 eV D1.5l eV【答案】A【解析】由题意可知，基态（n=1）氢原子被激发后，至少被激发到n=3 能级后，跃迁才可能产生能量在 1.63eV3.10eV 的可见光。故 。故本题选A。6.（2020 年北京卷）氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于n = 3 能级上，下列说法正确的是（ ） A. 这些原子跃迁过程中最多可辐射出 2 种频率的光子 B. 从n = 3 能级跃迁到n = 1能级比跃迁到n = 2 能级辐射的光子频率低 C. 从n = 3 能级跃迁到n = 4
4、能级需吸收0.66eV 的能量 D. n = 3 能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV 的能量 3【详解】A大量氢原子处于n = 3 能级跃迁到n = 1 最多可辐射出C2 = 3 种不同频率的光子，故A 错误；B根据能级图可知从n = 3 能级跃迁到n = 1 能级辐射的光子能量为 h1 = 13.6eV- 1.51eV从 n = 3 能级跃迁到n = 2 能级辐射的光子能量为 h2 =3.4eV- 1.51eV比较可知从n = 3 能级跃迁到n = 1 能级比跃迁到n = 2 能级辐射的光子频率高，故B 错误；C根据能级图可知从n = 3 能级跃迁到n = 4 能级，需要吸收的能量为
5、E = 1.51eV- 0.85eV=0.66eV故 C 正确；D根据能级图可知氢原子处于n = 3 能级的能量为-1.51eV，故要使其电离至少需要吸收 1.51eV 的能量，故D 错误； 故选C。7.（2019新课标全国卷）太阳内部核反应的主要模式之一是质子质子循环，循环的结果可表示为，已知1 H 和 4 He 的质量分别为m = 1.0078u 和 m = 4.0026u ，1u=931MeV/c2，c为光速。在4个1 2 P 1 H 转变成1个 4 He 的过程中，释放的能量约为1 2A8 MeV B16 MeV C26 MeV D52 MeV【解析】由E = mC2 知 ， m =
6、E =c2，忽略电子质量，则：，故C 选项符合题意；8.（2019天津卷）如图为a 、b 、c 三种光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系。由a 、b 、c 组成的复色光通过三棱镜时，下述光路图中正确的是【解析】由光电效应的方程 ，动能定理eU = Ek ，故截止电压越大说明光的频率越大，则有三种光的频率vb vc va ，则可知三种光的折射率的关系为nb nc na ，因此光穿过三棱镜时 b 光偏折最大，c 光次之，a 光最小，故选 C，ABD 错误。二、多选题（每题 5 分，共计 40 分）9.（2020 年全国 I 卷）下列核反应方程中，X1，X2，X3，X4 代表 粒子的有（
7、） 1 1 0 11 1 0 2A. 2 H + 2 H 1 n + X B. 2 H + 3 H 1 n + X92 0 56 36 30 3 1 4C. 235 U + 1 n144 Ba + 89 Kr + 3X D. 1 n + 6 Li3 H + X【答案】BD【详解】 粒子为氦原子核4 He，根据核反应方程遵守电荷数守恒和质量数守恒，A 选项中的X1 为 3 He，B2 2选项中的X2 为4 He，C 选项中的X3 为中子 1 n，D 选项中的X4 为4 He。2 0 2故选 BD。10.（2020 年全国 III 卷）1934 年，约里奥居里夫妇用 粒子轰击铝箔，首次产生了人工放
8、射性同位素 X，反应方程为： 4 He+ 27 AlX+ 1n 。X 会衰变成原子核Y，衰变方程为XY+ 0 e ，则（ ） 2 13 0 1A. X 的质量数与Y 的质量数相等 B. X 的电荷数比Y 的电荷数少 1C. X 的电荷数比27 Al 的电荷数多 2 D. X 的质量数与27 Al 的质量数相等 13 13【答案】AC【详解】设X 和Y 的质子数分别为n1 和n2 ，质量数分别为m1 和 m2 ，则反应方程为 4 He+ 27 Al m1 X+ 1 n ， m1 X m2 Y+ 0e 2 13n1 0 n1n2 1根据反应方程质子数和质量数守恒，解得 2+13=n1 ， n1 =
9、 n2 +1 4+27=m1 +1 ， m1 = m2 + 0 解得 n1 =15， n2 = 14， m1 = 30， m2 = 30 AC X 的质量数（ m = 30 ）与Y 的质量数（ m = 30 ）相等，比27 Al 的质量数多 3，故 A 正确，D 错误；1 2 13BCX 的电荷数（ n =15 ）比 Y 的电荷数（ n = 14 ）多 1，比27 Al 的电荷数多 2，故B 错误，C 正确；故选 AC。11.（2020 年浙江卷）太阳辐射的总功率约为4 1026 W ，其辐射的能量来自于聚变反应。在聚变反应中，一个质量为1876.1MeV / c2（c 为真空中的光速）的氘核
10、（ 2 H ）和一个质量为2809.5MeV / c2 的氚核（ 3 H ）2结合为一个质量为3728.4MeV / c2 的氦核（ 4 He ），并放出一个 X 粒子，同时释放大约17.6MeV 的能量。下列说法正确的是（ ） A. X 粒子是质子 B. X 粒子的质量为939.6MeV / c2 C. 太阳每秒因为辐射损失的质量约为 4. 4 109 kg D. 太阳每秒因为辐射损失的质量约为17.6MeV / c2 【答案】BC【详解】A由质量数和电荷数守恒可知，X 的质量数为 1，电荷数为 0，则 X 为中子，选项A 错误；B根据能量关系可知 nm c2 = 1876.1+ 2809.
11、5 - 3728.4 -17.6解得mn = 939.6MeV/c ，选项B 正确；C太阳每秒放出的能量 E = Pt = 41026 J损失的质量 m = E 26= 4 10kg 4.491016109 kg选项C 正确；D因为 26 4102645 39E = 410 J= eV = 2.510 eV=2.510 MeV 1.610-19则太阳每秒因为辐射损失的质量为 = 2.51039 MeV/c2选项D 错误。 故选BC。12.（2019天津卷）（多选）我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018 年获得重大突破，等离子体中心电子温度首次达到 1 亿度，为人类开发利用核聚变能源奠
12、定了重要的技术基础。下列关于聚变的说法正确的是A核聚变比核裂变更为安全、清洁B任何两个原子核都可以发生聚变C两个轻核结合成质量较大的核，总质量较聚变前增加D两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能增加【答案】AD【解析】核聚变的最终产物时氦气无污染，而核裂变会产生固体核废料，因此核聚变更加清洁和安全，A正确；发生核聚变需要在高温高压下进行，大核不能发生核聚变，故 B 错误；核聚变反应会放出大量的能量，根据质能关系可知反应会发生质量亏损，故 C 错误；因聚变反应放出能量，因此反应前的比结合能小于反应后的比结合能，故D 正确。13.（2019浙江选考）（多选）处于较高能级的氢原子向较低能级跃迁时
13、，能辐射出 a、b 两种可见光，a 光照射某金属表面时有光电子逸出，b 光照射该金属表面时没有光电子逸出，则A以相同的入射角射向一平行玻璃砖，a 光的侧移量小于 b 光的B垂直入射到同一单缝衍射装置，a 光的衍射中央亮条纹宽度小于 b 光的Ca 光和 b 光的频率之比可能是 20/27Da 光子的动量大于 b 光子的【解析】根据题意可知 a 光频率低于 b 光频率，玻璃砖对 a 光的折射率大于对 b 光的折射率，b 光的折射率较小，以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b 光的折射角较大，所以 b 光侧移量小，即 a 光的侧移量大于 b 光的，A 错误；频率越大，波长越小，通过同一单缝衍射
14、装置时，中央亮条纹宽度越小，B 正确；a 光的频率大，故频率之比不可能为 20 ，C 错误；频率越大，波长越小，即 p ，27 a b p a bD 正确。414.（2019浙江选考）（多选）一个铍原子核（ 7 Be ）俘获一个核外电子（通常是最靠近原子核的 K 壳层的电子）后发生衰变，生成一个锂核（ 7 Li ），并放出一个不带电的质量接近零的中微子 e，人们把这种衰变称为“K 俘获”。静止的铍核发生零“K 俘获”，其核反应方程为 已知铍原子的质量为 MBe=7.016929u，锂原子的质量为 MLi=7.016004u，1u 相当于 9.31102MeV。下列说法正确的是A中微子的质量数和
15、电荷数均为零B锂核（ 7 Li ）获得的动能约为 0.86MeVC中微子与锂核（ 7 Li ）的动量之和等于反应前电子的动量D中微子与锂核（ 7 Li ）的能量之和等于反应前电子的能量【解析】反应方程为，根据质量数和电荷数守恒可知中微子的质量数和电荷数均为零，A ，为释放的核能，不是锂核获得的动能，B 错误；衰变过程中内力远大于外力，故反应前后动量守恒，故中微子与锂核（ 7 Li ）的动量之和等于反应前电子的动量，C 正确；由于反应过程中存在质量亏损，所以中微子与锂核（ 7 Li ）的能量之和小于反应前电子的能量，D 错误。15.（多选）2017 年 1 月 9 日,大亚湾反应堆中微子实验工程
16、获得国家自然科学一等奖。大多数原子核发生核反应的过程中都伴着中微子的产生,例如核裂变、核聚变、 衰变等。下列关于核反应的说法正确的是（ ）。A.Th Rn,经过 3 次 衰变,2 次 衰变BHHen 是 ThPae 是 衰变方程CUBaKr+n 是核裂变方程,也是氢弹的核反应方程D.高速运动的 NO【解析Rn,经过 3 次 衰变,2 次 衰变,故 A n 是核聚变方程e 是 衰变方程,故B nn 是核裂变方程,不是氢弹的核反应方程,故C 项错误;高速运动的 H,故D 项正确。16.（多选）一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中,由于发生了某种衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹,两圆
17、半径之比为 116,则（ ）。A.该原子核发生了 衰变B.原来静止的原子核的原子序数为 15C.反冲核沿小圆做逆时针方向运动D.该衰变过程结束后其系统的总质量略有增加【解析】由图看出,原子核衰变后放出的粒子与新核所受的洛伦兹力方向相同,而两者速度方向相反,则知两者的电性相反,新核带正电,则放出的必定是 粒子,即发生了 衰变,故 A 项正确。根据动量守恒定律得知,放出的 粒子与新核的动量大小相等,由 =,得半径与电荷量成反比,两圆半径之比为 116,由于新核的电荷量较大,则小圆是新核的轨迹,由半径之比得到新核的电荷量为 16e,原子序数为 16,则原来静止的原子核的原子序数为 15,故 B 项正
18、确。衰变后新核所受的洛伦兹力方向向右,根据左手定则判断得知,其速度方向向下,沿小圆做逆时针方向运动,故 C 项正确。该衰变过程会放出能量,质量略有亏损,故D 项错误。【答案】ABC三、填空题（17 题 6 分，18 题 12 分，共计 18 分） 17.（2020 年江苏卷）大量处于某激发态的氢原子辐射出多条谱线，其中最长和最短波长分别为1 和2 ，则该激发态与基态的能量差为 ，波长为1 的光子的动量为 。（已知普朗克常量为 h，光速为 c） 【答案】 （1）. h c2h（2）.【详解】1根据c = 可知波长越短，对应光子的频率越大，对应跃迁的能级差越大；可知最短波长2 对应基态到激发态的能
19、量差最大，结合 = h 得 E = h 22波长为1 对应的光子动量为 = h cp1 =18.（2020 年全国 I 卷）某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻 Rx，所用电压表的内阻为 1 k，电流表内阻为 0.5。该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图（a）所示电路的 O、P 两点之间，另一种是跨接在 O、Q 两点之间。测量得到如图（b）所示的两条 UI 图线，其中 U 与 I 分别为电压表和电流表的示数。回答下列问题：（1）图（b）中标记为 II 的图线是采用电压表跨接在 （填“O、P”或“O、Q”）两点的方案测量得到的。（2）根据所用实验器材和图（b）可判断，由图线 （填“
20、I”或“II”）得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为 （保留 1 位小数）。（3）考虑到实验中电表内阻的影响，需对（2）中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为 （保留 1 位小数）。【答案】 （1）. O 、 P （2）. I （3）. 50.5 （4）. 50.0【详解】（1）1若将电压表接在O 、 P 之间， I = U + URV Rx则 Rx RVU = Rx RV IRx + RV根据一次函数关系可知对应斜率为 R。+x RV若将电压表接在O 、Q 之间，电流表分压为 UA = IRA根据欧姆定律变形可知 R = U - IRAIU = I （R + RA ）根据一次函数可
21、知对应斜率为（R + RA ） ，对比图像的斜率可知 kI kII所以 II 图线是采用电压表跨接在O 、 P 之间。（2）2因为待测电阻为几十欧姆 电阻，通过图像斜率大致估算待测电阻为50 左右，根据 1k W0 判断，纳、钾、铷能发生光电效应20.在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次 衰变放射出的 粒子（4He）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为 R.用 m、q 分别表示 粒子的质量和电荷量Z（1）放射性原子核用AX 表示，新核的元素符号用 Y 表示，写出该 衰变的核反应方程（2） 粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小（3）设该衰变过程释放的核能都转为 粒子和新核的动能，新核的质量为 M，求衰变过程的质量亏损m.A A4 42mq2B（Mm）（qBR）2【答案】 （1）ZXZ2Y2He （2） qB 2m （3）v22mMc2 2R【解析】 （2）设 粒子的速度大小为 v，由 qvBmR，T v ，得 粒子在磁场中运动周期 Tq q2B qB环形电流大小 IT2m（3） qvB v2v qBR由 mR，得 m设衰变后新核Y 的速度大小为 v，系统动量守恒，得 Mvmv0则 vmv qBR M M由 mc2 121 22Mv 2mv得 m2mMc2A4说明：若利用 M4 m 解答，亦可
