第8道近代物理物理學(xué)史及物理思想方法（解析版）

2021年高考物理二輪復(fù)習高考13題命題探究第一部分選擇題命題探究第8道選擇題近代物理、物理學(xué)史及物理思想方法目錄TOC\o"1-3"\h\u一、命題點探究 1命題點一原子物理及原子核物理 1考查方式一光電效應(yīng)光的波粒二象性 1考查方式二原子能級與能級躍遷 3考查方式三原子核的衰變及半衰期 6考查方式四核反應(yīng)方程與核能計算 7命題點二物理學(xué)史與物理方法 9考查方式一高中物理的重要物理學(xué)史 9考查方式二高中物理的重要思想方法 12二、第八道選擇題限時強化訓(xùn)練（一） 14三、第八道選擇題限時強化訓(xùn)練（二） 18四、第八道選擇題限時強化訓(xùn)練（三） 20一、命題點探究命題點一原子物理及原子核物理【命題規(guī)律】原子物理學(xué)部分知識點較多，需要學(xué)生強化對知識的理解和記憶，試題難度中等偏下．考查的熱點主要集中在：(1)光電效應(yīng)規(guī)律、愛因斯坦光電效應(yīng)方程、波粒二象性、玻爾的原子模型及能級躍遷；(2)原子核的衰變規(guī)律、半衰期、核反應(yīng)方程、質(zhì)能方程及應(yīng)用等．考查方式一光電效應(yīng)光的波粒二象性【核心考點梳理】1．愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W02．光電效應(yīng)的兩個圖象(1)光電子的最大初動能隨入射光頻率變化而變化的圖象如圖所示．依據(jù)Ek＝hν－W0＝hν－h(huán)ν0可知：當Ek＝0時，ν＝ν0，即圖線在橫軸上的截距在數(shù)值上等于金屬的極限頻率．斜率k＝h——普朗克常量．圖線在縱軸上的截距的絕對值等于金屬的逸出功：W0＝hν0.(2)光電流隨外電壓變化的規(guī)律如圖所示．圖中縱軸表示光電流，橫軸表示陰、陽兩極處所加外電壓．當U＝－U′時，光電流恰好為零，此時能求出光電子的最大初動能，即Ek＝eU′，此電壓稱為遏止電壓．當U＝U0時，光電流恰好達到飽和光電流，此時所有光電子都參與了導(dǎo)電，電流最大為Imax.3．處理光電效應(yīng)問題的兩條線索(1)光強大→光子數(shù)目多→發(fā)射光電子數(shù)多→光電流大．(2)光子頻率高→光子能量大→產(chǎn)生光電子的最大初動能大．4．光的波粒二象性(1)大量光子易顯示出波動性，而少量光子易顯示出粒子性．(2)波長長(頻率低)的光波動性強，而波長短(頻率高)的光粒子性強．(3)光子說并未否定波動說，E＝hν＝eq\f(hc,λ)中，ν和λ就是波的概念．(4)波動性和粒子性在宏觀世界是不能統(tǒng)一的，而在微觀世界卻是統(tǒng)一的．5．物質(zhì)波(1)定義：任何一個運動著的物體，都有一種波與之對應(yīng)，這種波稱為物質(zhì)波．(2)公式：物質(zhì)波的波長λ＝eq\f(h,p)，p為運動物體的動量，h為普朗克常量．【典例1】（2021·吉林省通榆縣一中高三上學(xué)期12月月考）如圖所示是某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時，光電子的最大初動能與入射光頻率的關(guān)系圖線，a、b均為已知量。由圖線可知（）A.該金屬的逸出功B.斜率表示普朗克常量的倒數(shù)C.圖中a與b的值與入射光的強度、頻率均有關(guān)D.若入射光頻率為，則光電子的最大初動能為【答案】A【解析】由愛因斯坦光電效應(yīng)方程去分析圖像中所包含對解題有用的物理信息。A．根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程知由圖可得，當時所以選項A正確；B．根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程任何一種金屬的逸出功一定，說明隨頻率的變化而變化，且成線性關(guān)系（與類似），直線的斜率表示普朗克常量，選項B錯誤；C．根據(jù)A的分析可以知道，a等于金屬的逸出功，所以圖中a與b的值與入射光的強度、頻率均無關(guān)，選項C錯誤；D．根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程若入射光頻率為，則光電子的最大初動能為，選項D錯誤。故選A?！镜淅?】（2021·云南師大附中高三上學(xué)期12月月考）如圖甲所示，用頻率為ν0的光照射某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，測出光電流i隨電壓表示數(shù)U的變化圖象如圖乙所示，已知普朗克常量為h，光電子帶電荷量為e.下列說法中正確的是()A．入射光越強，光電子的能量越高B．光電子的最大初動能為hν0C．該金屬的逸出功為hν0－eUcD．用頻率為eq\f(eUc,h)的光照射該金屬時不可能發(fā)生光電效應(yīng)【答案】C【解析】：根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律可知，入射光的頻率越大，則逸出光電子的能量越大，與光強無關(guān)，選項A錯誤；根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律，光電子的最大初動能為Ekm＝hν0－W0，選項B錯誤；由題圖乙可知Ekm＝eUc，則該金屬的逸出功為hν0－eUc，選項C正確；頻率為eq\f(eUc,h)的光的能量hν＝eUc，當大于金屬的逸出功hν0－eUc時，同樣可發(fā)生光電效應(yīng)，選項D錯誤．考查方式二原子能級與能級躍遷【核心考點梳理】1．玻爾理論的基本內(nèi)容軌道量子化假設(shè)：氫原子的電子軌道半徑rn＝n2r1(n＝1,2,3，…)，n為量子數(shù)．能級假設(shè)：氫原子能級En＝eq\f(E1,n2)(n＝1,2,3，…)，n為量子數(shù)．躍遷假設(shè)：hν＝Em－En(m＞n)．2．定態(tài)間的躍遷——滿足能級差(1)從低能級(n小)躍遷,高能級(n大)→吸收能量，hν＝En大－En?。?2)從高能級(n大)躍遷,低能級(n小)→放出能量，hν＝En大－En?。?．氫原子電離電離態(tài)：n＝∞，E＝0.基態(tài)→電離態(tài)：E吸≥0－(－13.6eV)＝13.6eV.n＝2→電離態(tài)：E吸≥0－E2＝3.4eV.如吸收能量足夠大，克服電離能后，獲得自由的電子還具有動能．4.能級躍遷問題的四點注意(1)一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時，可能輻射出的光譜線條數(shù)為N＝eq\f(nn－1,2)＝Ceq\o\al(2,n).(2)一個氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時，最多可輻射出n－1條光譜線．(3)如果氫原子的躍遷是吸收實物粒子的動能發(fā)生的，只要其動能大于(可能等于)兩能級間的能量差即可．(4)氫原子在兩定態(tài)間躍遷時，入射光子的能量必須等于兩定態(tài)的能量差才會被吸收.【典例1】（2021·西藏昌都市一中高三上學(xué)期1月期末）氫原子能級圖如圖所示，當氫原子從n＝3的能級躍遷到n＝2的能級時，輻射光的波長為656nm.下列判斷正確的是()A．當氫原子從n＝2躍遷到n＝1的能級時，輻射光的波長大于656nmB．當氫原子從n＝4躍遷到n＝2的能級時，輻射出的光子不能使逸出功為2.25eV的鉀發(fā)生光電效應(yīng)C．一個處于n＝4能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生6種譜線D．用能量為1.0eV的光子照射處于n＝4能級上的氫原子，可以使氫原子電離【答案】D【解析】氫原子從n＝2躍遷到n＝1的能級時，輻射光的能量大于氫原子從n＝3躍遷到n＝2的能級時輻射光的能量，根據(jù)E＝eq\f(hc,λ)可知，輻射光的波長一定小于656nm，故A錯誤；從n＝4能級躍遷到n＝2能級時輻射出的光子能量為2.55eV，大于金屬的逸出功，能使鉀發(fā)生光電效應(yīng)，故B錯誤；一個處于n＝4能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種譜線，故C錯誤；當處于n＝4能級上的氫原子吸收的能量大于或等于0.85eV時，將會被電離，故D正確．【典例2】（2021·河北省張家口市高三上學(xué)期1月期末）氫原子能級示意圖如圖所示。光子能量在1.63eV~3.10eV光為可見光。要使大量處于n=2能級的氫原子被激發(fā)后可輻射出兩種可見光光子，氫原子吸收的能量為（）A.1.89eVB.2.55eVC.10.2eVD.12.09eV【答案】B【解析】由題意可知，當處于n=2能級的氫原子被激發(fā)后，若變成n=4能級的氫原子，由于氫原子不穩(wěn)定，可輻射出兩種可見光光子。則氫原子吸收的能量為故ACD錯誤，B正確。故選B?！镜淅?】（2021·江蘇省南通市高三上學(xué)期12月月考）氫原子能級圖如圖所示，氫原子從的各個能級直接躍遷至能級時，輻射光的譜線稱為巴爾末線系。關(guān)于巴爾末線系，下列說法正確的有（）A.波長最長的譜線對應(yīng)光子的能量為B.大量處于能級的氫原子向基態(tài)躍遷過程，可輻射出6種處于巴爾末線系的光子C.氫原子從能級躍遷至能級時，輻射出的光子不能使逸出功為的金屬發(fā)生光電效應(yīng)D.若氫原子從能級躍遷至能級時輻射出的光子能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則光電子的最大初動能為【答案】AC【解析】A．波長最長的譜線對應(yīng)的光子能量是從能級躍遷到能級釋放出的光子，其能量為故A正確；B．由于氫原子從的各個能級直接躍遷至能級時，輻射光的譜線稱為巴爾末線系，則大量處于能級的氫原子向基態(tài)躍遷過程，只有和兩種躍遷輻射出的兩種光子的譜線符合巴爾末線系，故B錯誤；C．氫原子從能級躍遷至能級時，其能量為，小于，輻射出的光子不能使逸出功為的金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故C正確；D．若氫原子從能級躍遷至能級時輻射出的光子能量為使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，根據(jù)可知，由于大于零，則光電子的最大初動能小于，故D錯誤。故選AC?？疾榉绞饺雍说乃プ兗鞍胨テ凇竞诵目键c梳理】1．衰變規(guī)律及實質(zhì)衰變類型α衰變β衰變衰變方程eq\o\al(M,Z)X→eq\o\al(M－4,Z－2)Y＋eq\o\al(4,2)Heeq\o\al(M,Z)X→eq\o\al(M,Z＋1)Z＋eq\o\al(0,－1)e衰變實質(zhì)2個質(zhì)子和2個中子結(jié)合成一個整體射出中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子2eq\o\al(1,1)H＋2eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(4,2)Heeq\o\al(1,0)n→eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(0,－1)e衰變規(guī)律電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒2.γ射線：γ射線經(jīng)常是伴隨著α衰變或β衰變同時產(chǎn)生的名稱構(gòu)成符號電荷量質(zhì)量電離能力貫穿本領(lǐng)α射線氦核eq\o\al(4,2)He＋2e4u最強最弱β射線電子eq\o\al(0,－1)e－eeq\f(1,1836)u較強較強γ射線光子γ00最弱最強3.半衰期的理解(1)半衰期研究對象一定是大量的、具有統(tǒng)計意義的數(shù)量．(2)半衰期永不變．(3)半衰期的公式：N余＝N原eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up6(\f(t,T))，m余＝m原eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up6(\f(t,T)).4.α衰變和β衰變次數(shù)的確定方法(1)方法一：由于β衰變不改變質(zhì)量數(shù)，故可以先由質(zhì)量數(shù)改變確定α衰變的次數(shù)，再根據(jù)電荷數(shù)守恒確定β衰變的次數(shù)．(2)方法二：設(shè)α衰變次數(shù)為x，β衰變次數(shù)為y，根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒列方程求解.【典例1】(2020·武邑第三次質(zhì)檢)下列說法正確的是()A．溫度升高時放射性元素的半衰期變長B．β衰變所釋放的電子是原子核外的最外層電子C．α、β和γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強D．某放射性元素的原子核有80個，經(jīng)過2個半衰期后一定只剩20個【答案】C【解析】：放射性元素的半衰期與外界因素無關(guān)，選項A錯誤；β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時放出的電子，選項B錯誤；α、β和γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強，選項C正確；半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計規(guī)律，對少量原子核的衰變不適用，選項D錯誤．【典例2】(2020·深圳第一次調(diào)研)如圖所示，在垂直紙面向里的勻強磁場中，靜止的鈾eq\o\al(238,92)U發(fā)生α衰變，生成新原子核X，已知α粒子和新核X在紙面內(nèi)做勻速圓周運動，則()A．原子核X的電荷數(shù)為91，質(zhì)量數(shù)為236B．α粒子做順時針圓周運動C．α粒子和原子核X的周期之比為10∶13D．α粒子和原子核X的半徑之比為45∶2【答案】C【解析】：根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，原子核X的電荷數(shù)為92－2＝90，質(zhì)量數(shù)為238－4＝234，選項A錯誤；α粒子帶正電，由左手定則可知，α粒子做逆時針圓周運動，選項B錯誤；根據(jù)T＝eq\f(2πm,qB)可知，α粒子和原子核X的周期之比：eq\f(Tα,TX)＝eq\f(4,2)×eq\f(90,234)＝eq\f(10,13)，選項C正確；根據(jù)動量守恒定律，α粒子和原子核X的動量大小相同，r＝eq\f(mv,qB)∝eq\f(1,q)可知，α粒子和原子核X的半徑之比為eq\f(rα,rX)＝eq\f(90,2)＝eq\f(45,1)，選項D錯誤．故選C．考查方式四核反應(yīng)方程與核能計算【核心考點梳理】1．核反應(yīng)方程式的書寫(1)熟記常見基本粒子的符號，是正確書寫核反應(yīng)方程的基礎(chǔ)．質(zhì)子(eq\o\al(1,1)H)、中子(eq\o\al(1,0)n)、α粒子(eq\o\al(4,2)He)、β粒子(eq\o\al(0,－1)e)、正電子(eq\o\al(0,＋1)e)、氘核(eq\o\al(2,1)H)、氚核(eq\o\al(3,1)H)等．(2)掌握核反應(yīng)方程遵守的規(guī)律，是正確書寫核反應(yīng)方程或判斷某個核反應(yīng)方程是否正確的依據(jù)，由于核反應(yīng)不可逆，所以書寫核反應(yīng)方程式時只能用“→”表示反應(yīng)方向．(3)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒．2．對質(zhì)能方程的理解(1)一定的能量和一定的質(zhì)量相聯(lián)系，物體的總能量和它的質(zhì)量成正比，即E＝mc2.方程的含義：物體具有的能量與它的質(zhì)量之間存在簡單的正比關(guān)系，物體的能量增大，質(zhì)量也增大；物體的能量減少，質(zhì)量也減少．(2)核子在結(jié)合成原子核時出現(xiàn)質(zhì)量虧損Δm，其能量也要相應(yīng)減少，即ΔE＝Δmc2.(3)原子核分解成核子時要吸收一定的能量，其質(zhì)量也要相應(yīng)增加Δm，吸收的能量為ΔE＝Δmc2.3．核能的計算方法(1)根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，用核反應(yīng)的質(zhì)量虧損的千克數(shù)乘以真空中光速c的平方，即ΔE＝Δmc2(J)．(2)根據(jù)1原子質(zhì)量單位(u)相當于931.5兆電子伏(MeV)能量，用核反應(yīng)的質(zhì)量虧損的原子質(zhì)量單位數(shù)乘以931.5MeV，即ΔE＝Δm×931.5(MeV)．(3)如果核反應(yīng)時釋放的核能是以動能形式呈現(xiàn)，則核反應(yīng)過程中系統(tǒng)動能的增量即為釋放的核能．【典例1】（2021·吉林省通榆縣一中高三上學(xué)期12月月考）下列核反應(yīng)方程，表述正確的是（）A.是衰變B.是重核裂變C.是核聚變D.是核裂變【答案】D【解析】A．該反應(yīng)為輕核的聚變，故A錯誤；B．該反應(yīng)為衰變，故B錯誤；C．該反應(yīng)為原子核的人工轉(zhuǎn)變，故C錯誤；D．該反應(yīng)為重核的裂變，故D正確。故選D。【典例2】．（2021·浙江省北斗星聯(lián)盟高三上學(xué)期12月月考）下列說法正確的有（）A.粒子散射實驗可以估算出原子核的大小。B.X射線是原子內(nèi)層電子躍遷時發(fā)射的波長很短的電磁波。C.原子核的結(jié)合能越大，原子核中的核子結(jié)合的越牢固，原子核越穩(wěn)定。D.核反應(yīng)堆可以控制核能的釋放，通過鎘棒吸收中子的數(shù)量來控制反應(yīng)速度【答案】ABD【解析】A．原子核的半徑是無法直接測量的，一般通過其他粒子與核的相互作用來確定，α粒子散射是估計核半徑的最簡單的方法，故A正確；B．X射線是原子內(nèi)層電子躍遷時發(fā)射的波長很短的電磁波，故B正確；C．原子核的比結(jié)合能越大原子核中的核子結(jié)合的越牢固，原子核越穩(wěn)定，故C錯誤；D．鎘棒又稱之為控制棒，吸收中子的能力很強通過控制鎘棒插入的深淺米控制吸收中子的多少，鏈式反應(yīng)的快慢就可以控制，故D正確。故選ABD?！镜淅?】一個靜止的鈾核eq\o\al(232,92)U(質(zhì)量為232.0372u)放出一個α粒子(質(zhì)量為4.0026u)后衰變成釷核eq\o\al(228,90)Th(質(zhì)量為228.0287u)．已知1u相當于931MeV的能量．下列說法正確的是()A．該核衰變反應(yīng)方程為eq\o\al(232,92)U→eq\o\al(228,90)Th＋eq\o\al(4,2)HeB．該核衰變反應(yīng)中釋放出的核能為0.059MeVC．該反應(yīng)產(chǎn)生的釷核和α粒子的動量相同D．假設(shè)反應(yīng)中釋放出的核能全部轉(zhuǎn)化為釷核和α粒子的動能，則釷核獲得的動能約為0.017MeV【答案】A【解析】：由題意可知，該核衰變反應(yīng)方程為eq\o\al(232,92)U→eq\o\al(228,90)Th＋eq\o\al(4,2)He，選項A正確；質(zhì)量虧損Δm＝0.0059u，釋放出的核能ΔE＝Δm×931MeV＝0.0059×931MeV≈5.49MeV，選項B錯誤；由該核衰變反應(yīng)過程中系統(tǒng)動量守恒，可知反應(yīng)后的釷核和α粒子的動量大小相等、方向相反，即pTh＝pα，EkTh＝eq\f(p\o\al(2,Th),2mTh)，Ekα＝eq\f(p\o\al(2,α),2mα)，EkTh＋Ekα＝ΔE，所以釷核獲得的動能EkTh＝eq\f(mα,mα＋mTh)×ΔE＝eq\f(4,4＋228)×5.49MeV≈0.09MeV，選項C、D錯誤．【典例4】(2020·重慶南開中學(xué)高三檢測)下列說法正確的是()A．eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He是重核裂變的反應(yīng)方程式B．原子核所含核子單獨存在時的總質(zhì)量等于該原子核的質(zhì)量C．β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的自由電子D．銫原子核eq\o\al(133,55)Cs的結(jié)合能小于鉛原子核eq\o\al(208,82)Pb的結(jié)合能【答案】D【解析】：重核裂變是質(zhì)量較大的核俘獲中子后分裂成兩個(或多個)中等質(zhì)量的核的反應(yīng)過程，而題中所給的反應(yīng)方程式表示的是α衰變，故A錯；原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成，質(zhì)子和中子結(jié)合形成原子核會有質(zhì)量虧損，所以原子核所含核子單獨存在時的總質(zhì)量大于該原子核的質(zhì)量，故B錯；β衰變是原子核的衰變，與核外電子無關(guān)，β衰變時釋放的電子是由核內(nèi)一個中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子的時候同時釋放出來的，故C錯；原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，且核子數(shù)越多，它的結(jié)合能就越高，銫原子核比鉛原子核子數(shù)少，所以銫原子核的結(jié)合能比鉛原子核小，故D對．命題點二物理學(xué)史與物理方法【命題規(guī)律】物理學(xué)史記錄了人類對自然規(guī)律的研究歷程，物理思想方法是研究物理問題的重要“思維工具”．歷年高考對這部分知識常有考查，試題難度不大，但因知識點比較分散，學(xué)生平時重視程度不夠，得分反而不高．考查方式一高中物理的重要物理學(xué)史1．力學(xué)部分(1)1638年，意大利物理學(xué)家伽利略用科學(xué)推理論證重物體和輕物體下落一樣快，推翻了古希臘學(xué)者亞里士多德的觀點(即質(zhì)量大的小球下落快)．(2)1687年，英國科學(xué)家牛頓提出了三條運動定律(即牛頓三大運動定律)．(3)17世紀，伽利略通過構(gòu)思的理想實驗指出，在水平面上運動的物體若沒有摩擦，將保持這個速度一直運動下去，得出結(jié)論：力是改變物體運動的原因．推翻了亞里士多德的觀點：力是維持物體運動的原因．同時代的法國物理學(xué)家笛卡兒進一步指出，如果沒有其他原因，運動物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線運動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向．(4)20世紀初建立的量子力學(xué)和愛因斯坦提出的狹義相對論表明經(jīng)典力學(xué)不適用于微觀粒子和高速運動物體．(5)人們根據(jù)日常的觀察和經(jīng)驗，提出“地心說”，古希臘科學(xué)家托勒密是代表；而波蘭天文學(xué)家哥白尼提出了“日心說”，大膽反駁地心說．(6)17世紀，德國天文學(xué)家開普勒提出開普勒三大定律．(7)牛頓于1687年正式發(fā)表萬有引力定律；1798年英國物理學(xué)家卡文迪許利用扭秤實驗裝置比較準確地測出了引力常量．(8)1846年，英國劍橋大學(xué)學(xué)生亞當斯和法國天文學(xué)家勒維烈應(yīng)用萬有引力定律，計算并觀測到海王星，1930年，美國天文學(xué)家湯苞用同樣的計算方法發(fā)現(xiàn)冥王星．2．電磁學(xué)部分(1)1785年法國物理學(xué)家?guī)靵隼门こ訉嶒灠l(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律——庫侖定律．(2)1837年，英國物理學(xué)家法拉第最早引入了電場概念，并提出用電場線表示電場．(3)1913年，美國物理學(xué)家密立根通過油滴實驗精確測定了元電荷e的電荷量，獲得諾貝爾獎．(4)1826年德國物理學(xué)家歐姆(1787～1854年)通過實驗得出歐姆定律．(5)19世紀，焦耳和楞次先后各自獨立發(fā)現(xiàn)電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱效應(yīng)的規(guī)律，即焦耳定律．(6)1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，稱為電流磁效應(yīng)．(7)法國物理學(xué)家安培發(fā)現(xiàn)兩根通有同向電流的平行導(dǎo)線相吸，反向電流的平行導(dǎo)線則相斥，并總結(jié)出安培定則(右手螺旋定則)判斷電流與磁場的相互關(guān)系和左手定則判斷通電導(dǎo)線在磁場中受到磁場力的方向．(8)荷蘭物理學(xué)家洛倫茲提出運動電荷產(chǎn)生了磁場和磁場對運動電荷有作用力(洛倫茲力)的觀點．(9)湯姆孫的學(xué)生阿斯頓設(shè)計的質(zhì)譜儀可用來測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素．(10)1932年，美國物理學(xué)家勞倫茲發(fā)明了回旋加速器，能在實驗室中產(chǎn)生大量的高能粒子．(最大動能僅取決于磁場和D形盒直徑，帶電粒子圓周運動周期與高頻電源的周期相同)3．原子物理部分(1)英國物理學(xué)家湯姆孫利用陰極射線管發(fā)現(xiàn)電子，并指出陰極射線是高速運動的電子流，獲得1906年諾貝爾物理學(xué)獎．湯姆孫還提出原子的棗糕模型．(2)英國物理學(xué)家盧瑟福和助手們進行了α粒子散射實驗，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，并用α粒子轟擊氮核，第一次實現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，并預(yù)言原子核內(nèi)還有另一種粒子——中子．(3)丹麥物理學(xué)家玻爾提出了自己的原子結(jié)構(gòu)假說，成功地解釋和預(yù)言了氫原子的輻射電磁波譜，并得出氫原子能級表達式，獲得1922年諾貝爾物理學(xué)獎．(4)查德威克用α粒子轟擊鈹核時發(fā)現(xiàn)中子，獲得1935年諾貝爾物理學(xué)獎．(5)法國物理學(xué)家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，說明原子核有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，獲得1903年諾貝爾物理學(xué)獎．(6)愛因斯坦提出了質(zhì)能方程式，并提出光子說，成功地解釋了光電效應(yīng)規(guī)律，獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎．(7)1900年，德國物理學(xué)家普朗克解釋物體熱輻射規(guī)律提出能量子假說，獲得1918年諾貝爾物理學(xué)獎．(8)1922年，美國物理學(xué)家康普頓在研究石墨對X射線的散射時發(fā)現(xiàn)康普頓效應(yīng)，證實了光的粒子性，獲得1927年諾貝爾物理學(xué)獎．(9)1924年，法國物理學(xué)家德布羅意大膽預(yù)言了實物粒子在一定條件下會表現(xiàn)出波動性．4．選考部分(1)熱學(xué)英國植物學(xué)家布朗發(fā)現(xiàn)懸浮在水中的花粉微粒不停地做無規(guī)則運動的現(xiàn)象——布朗運動．(2)機械振動機械波奧地利物理學(xué)家多普勒(1803～1853)首先發(fā)現(xiàn)由于波源和觀察者之間有相對運動，使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象——多普勒效應(yīng)．(3)光現(xiàn)象電磁波①英國物理學(xué)家托馬斯·楊成功地觀察到了光的干涉現(xiàn)象．②英國物理學(xué)家麥克斯韋發(fā)表《電磁場的動力學(xué)理論》的論文，提出了電磁場理論，預(yù)言了電磁波的存在，指出光是一種電磁波，為光的電磁理論奠定了基礎(chǔ)．③德國科學(xué)家赫茲用實驗證實了電磁波的存在，并測定了電磁波的傳播速度等于光速．④1895年，德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)X射線(倫琴射線)，獲得1901年諾貝爾物理學(xué)獎．(4)相對論1905年，愛因斯坦提出了狹義相對論，有兩條基本原理：相對性原理——在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的．光速不變原理——真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，光速與光源、觀察者間的相對運動沒有關(guān)系．【典例1】（2021·吉林省榆樹一中高三上學(xué)期1月期末）下列關(guān)于物理學(xué)史說法中正確的是（）A.庫侖最早建立電場概念并用電場線描述電場B.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象并認識到原子具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)C.湯姆孫通過對陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子D.愛因斯坦發(fā)現(xiàn)并解釋了光電效應(yīng)【答案】C【解析】A．法拉第最早建立電場概念并用電場線描述電場，故A錯誤；B．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象并認識到原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，故B錯誤；C．湯姆孫通過對陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，故C正確；D．光電現(xiàn)象由德國物理學(xué)家赫茲于1887年發(fā)現(xiàn)，愛因斯坦解釋了光電效應(yīng)，故D錯誤。故選C?！镜淅?】（2021·吉林省長春市外國語學(xué)校高三上學(xué)期1月期末）在物理學(xué)發(fā)展的過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動了人類文明的進程。在對以下幾位物理學(xué)家所作科學(xué)貢獻的敘述中，正確的說法是（）A.牛頓用實驗方法測出萬有引力常量GB.安培發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線的周圍存在磁場C.歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系D.伽利略認為在地球同一點重物輕物下落一樣快【答案】D【解析】A．卡文迪許用實驗的方法測出萬有引力常量G，選項A錯誤；B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線周圍存在磁場，選項B錯誤；C．歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，焦耳發(fā)現(xiàn)了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存聯(lián)系，選項C錯誤；D．伽利略認為在地球同一點重物輕物下落一樣快，選項D正確。故選D。考查方式二高中物理的重要思想方法1．理想模型法：為了便于進行物理研究或物理教學(xué)而建立的一種抽象的理想客體或理想物理過程，突出了事物的主要因素、忽略了事物的次要因素．理想模型可分為對象模型(如質(zhì)點、點電荷、理想變壓器等)、條件模型(如光滑表面、輕桿、輕繩、勻強電場、勻強磁場等)和過程模型(如空中自由下落的物體、拋體運動、勻速直線運動、勻速圓周運動、恒定電流等)．2．極限思維法：就是把所研究的問題外推到極端情況(或理想狀態(tài))，通過推理而得出結(jié)論的過程．在用極限思維法處理物理問題時，通常是將參量的一般變化，外推到極限值，即無限大、零值、臨界值和特定值的條件下進行分析和討論．如公式v＝eq\f(Δx,Δt)中，當Δt→0時，v是瞬時速度．3．理想實驗法：也叫實驗推理法，就是在物理實驗的基礎(chǔ)上，加上合理的科學(xué)推理得出結(jié)論的方法，這也是一種常用的科學(xué)方法．如根據(jù)伽利略斜面實驗推導(dǎo)出牛頓第一定律等．4．微元法：在處理問題時，從對事物的極小部分(微元)分析入手，達到研究事物整體目的的方法．它在解決物理學(xué)問題時很常用，思想就是“化整為零”，先分析“微元”，再通過“微元”分析整體．5．比值定義法：就是用兩個基本物理量的“比”來定義一個新的物理量的方法，特點是：A＝eq\f(B,C)，但A與B、C均無關(guān)．如a＝eq\f(Δv,Δt)、E＝eq\f(F,q)、C＝eq\f(Q,U)、I＝eq\f(q,t)、R＝eq\f(U,I)、ρ＝eq\f(m,V)等．6．放大法：在物理現(xiàn)象或待測物理量十分微小的情況下，把物理現(xiàn)象或待測物理量按照一定規(guī)律放大后再進行觀察和測量的方法，常見的方式有機械放大、電放大、光放大．7．控制變量法：對于多因素的問題，每次只改變其中的某一個因素，控制其余幾個因素不變，進而研究被改變的這個因素對問題的影響，對其他因素按照此方法分別加以研究，最后綜合解決問題的方法．如探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，就用了控制變量法．8．等效替代法：在研究物理問題時，為了使問題簡化，在不改變物理效果的情況下，用一個物理量來替代其他所有物理量的方法．如用合力替代各個分力，用總電阻替代各部分電阻等．9．類比法：也叫“比較類推法”，是指由一類事物所具有的某種屬性，可以推測與其類似的事物也具有這種屬性的推理方法．其結(jié)論必須由實驗來檢驗，類比對象間共有的屬性越多，類比結(jié)論的可靠性越大．如研究電場力做功時，與重力做功進行類比；認識電流時，用水流進行類比；認識電壓時，用水壓進行類比．【典例1】（2021·黑龍江大慶實驗中學(xué)高三上學(xué)期1月期末）下列關(guān)于物理學(xué)史和物理思想方法的敘述錯誤的是（）A.伽利略認為自由落體運動就是物體在傾角為90°的斜面上的運動，再根據(jù)銅球在斜面上的運動規(guī)律得出自由落體的運動規(guī)律，這里采用了實驗和邏輯推理相結(jié)合的方法B.第谷通過多年的觀測，積累了大量可靠的數(shù)據(jù)，在精確的計算分析后得出了行星運動定律C.從物理思想方法上講，探究牛頓第二定律實驗采用了控制變量法D.電場強度采用“比值法”定義的物理量【答案】B【解析】A．根據(jù)物理學(xué)史可知，伽利略為自由落體運動就是物體在傾角為90°的斜面上的運動，再根據(jù)銅球在斜面上的運動規(guī)律得出自由落體的運動規(guī)律，這是采用了實驗和邏輯推理相結(jié)合的方法，故A不符合題意；B．第谷通過多年的觀測，積累了大量可靠的數(shù)據(jù)，開普勒分析其數(shù)據(jù)，通過精確的計算分析后得出了行星運動定律，故B符合題意；C．在探究牛頓第二定律的實驗中時，采用了控制變量法，故C不符合題意；D．電場強度的大小是由電場本身決定的，公式采用“比值法”定義的物理量，故D不符合題意。故選B?！镜淅?】（2021·吉林省范家屯一中高三上學(xué)期1月期末）許多科學(xué)家對物理學(xué)的發(fā)展做出了巨大貢獻，也創(chuàng)造出了許多物理學(xué)方法，如理想實驗法、控制變量法、極限思想法、模型法、類比法和科學(xué)假說法等等，。以下關(guān)于物理學(xué)史和所用物理學(xué)方法的敘述錯誤的是（）A.卡文迪許巧妙地運用扭秤測出引力常量，采用了放大法B.伽利略運用理想實驗法說明了運動不需要力來維持C.在不需要考慮物體本身的形狀和大小時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫假設(shè)法D.在推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看做勻速直線運動，然后把各小段的位移相加之和代表物體的位移，這里采用了微元法【答案】C【解析】A．卡文迪許運用扭秤測出萬有引力常量，用了放大法，故A正確；B．伽利略為了說明力不是維持物體運動的原因用了理想實驗法，故B正確；C．在不需要考慮物體本身的形狀和大小時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫理想模型法，故C錯誤；D．在推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加之和代表物體的位移，這里采用了微元法，故D正確。本題選錯誤的，故選C。二、第八道選擇題限時強化訓(xùn)練（一）限時20min1．(2020·湖北武漢市檢測)硅光電池是一種直接把光能轉(zhuǎn)換成電能的半導(dǎo)體器件，它的工作原理與光電效應(yīng)類似：當光照射硅光電池，回路里就會產(chǎn)生電流．關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是()A．任意頻率的光照射到金屬上，只要光照時間足夠長就能產(chǎn)生光電流B．只要吸收了光子能量，電子一定能從金屬表面逸出C．逸出的光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)D．超過截止頻率的入射光的光強越強，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越大【答案】C【解析】當入射光的頻率大于金屬的截止頻率時就會有光電子從金屬中逸出，發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，并且不需要時間的積累，瞬間就可以發(fā)生．所以A、B錯誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0，對于同一種金屬，可知光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的光強無關(guān)，所以C正確，D錯誤．～3.10eV，為使氫原子能輻射出紅外線，至少應(yīng)給處于基態(tài)的氫原子提供的能量為()A．2.55eVB．10.20eVC．12.75eVD．13.06eV【答案】C【解析】如果氫原子能輻射出紅外線，也就是兩個能級間的能量差小于1.63eV，因此至少從基態(tài)躍遷到第4能級，吸收的能量等于這兩個能級間的能量差，即－0.85eV－(－13.6eV)＝12.75eV，因此C正確，A、B、D錯誤．3．(2020·安徽淮北市一模)圖甲為研究光電效應(yīng)的電路圖，當用頻率為ν的光照射金屬陰極K時，通過調(diào)節(jié)光電管兩端電壓U，測量對應(yīng)的光電流強度I，繪制了如圖乙所示的I－U圖象．已知電子所帶電荷量為e，圖象中遏止電壓Uc、飽和光電流Im及入射光的頻率ν、普朗克常量h均為已知量．下列說法正確的是()A．光電子的最大初動能為hν－eUcB．陰極金屬的逸出功為eUcC．若增大原入射光的強度，則Uc和Im均會變化D．陰極金屬的截止頻率為eq\f(hν－eUc,h)【答案】D【解析】光電子的最大初動能Ek＝eUc，A錯誤；由Ek＝hν－W0，得金屬的逸出功W0＝hν－Ek＝hν－eUc，B錯誤；增大入射光的強度Im會增大，但Uc不變，C錯誤；由W0＝hνc得截止頻率νc＝eq\f(hν－eUc,h)，D正確．4.(2020·河北石家莊市檢測)氫原子的能級圖如圖所示，下列說法正確的是()A．氫原子從高能級向低能級躍遷時吸收光子B．處于n＝2能級的氫原子可以吸收能量為2eV的光子C．一個氫原子從n＝4能級向基態(tài)躍遷時，可發(fā)出6種不同頻率的光子D．處于n＝1能級的氫原子可以吸收能量為14eV的光子【答案】D【解析】根據(jù)玻爾理論可知，氫原子從高能級向低能級躍遷時向外輻射光子，故A錯誤；處于n＝2能級的氫原子吸收2eV的光子后的能量為E＝ΔE＋E2＝2eV＋(－3.4eV)＝－1.4eV，結(jié)合氫原子的能級圖可知，沒有該能級，可知處于n＝2能級的氫原子不能吸收能量為2eV的光子，故B錯誤；一個處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，最多能發(fā)出3種不同頻率的光，故C錯誤；氫原子的能級中能量值最小為－13.6eV，不存在能量為14eV的能級差，但處于n＝1能級的氫原子可以吸收能量為14eV的光子的能量，從而發(fā)生電離現(xiàn)象，故D正確．5.圖甲為氫原子部分能級圖，大量處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時能輻射出多種不同頻率的光．用輻射出的光照射圖乙所示的光電管的陰極K，已知陰極K為金屬鎢，其逸出功為4.54eV，則()A．能使金屬鎢發(fā)生光電效應(yīng)的光有6種B．逸出光電子的最大初動能為8.21eVC．若將滑動變阻器的滑片右移，電路中的光電流一定增大D．如果將電源正、負極反接，電路中不可能有光電流產(chǎn)生【答案】B【解析】大量處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時能輻射出Ceq\o\al(2,4)＝6種不同頻率的光，但是能使金屬鎢發(fā)生光電效應(yīng)的光，也就是光子能量大于4.54eV的有3種，即n＝4→n＝1，n＝3→n＝1和n＝2→n＝1的躍遷，選項A錯誤；從n＝4→n＝1的躍遷對應(yīng)著光子能量最大，最大值為(－0.85eV)－(－13.6eV)＝12.75eV，則逸出光電子的最大初動能為12.75eV－4.54eV＝8.21eV，選項B正確；若光電流已經(jīng)達到飽和，則將滑片右移，電路中光電流也不再增大，故C錯誤；若將電源正負極反接，反接后的電壓若小于截止電壓，則電路中可能有光電流產(chǎn)生，故D錯誤．6.(多選)(2020·安徽皖江名校聯(lián)盟摸底大聯(lián)考)利用光電效應(yīng)可以把光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，因此利用光電效?yīng)制作的光電器件在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)和文化生活領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用，其中光電管就是應(yīng)用最普遍的一種光電器件，把光電管接入如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S，用波長為λ的單色光照射光電管時發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說法正確的是()A．照射的單色光越強，飽和光電流將越大B．若用波長更長的單色光照射光電管，則光電管中金屬的逸出功越大C．若把滑片c向左滑動，電流表G的示數(shù)一定增大D．若把電源正負極反接，電流表G的示數(shù)可能為零【答案】AD【解析】發(fā)生光電效應(yīng)時，保持入射光的頻率不變，飽和光電流隨入射光強度的增大而增大，A正確；金屬的逸出功與入射光的頻率(波長)無關(guān)，由金屬本身決定，B錯誤；若把滑片c向左滑動，當電流達到飽和電流后，電流不再隨電壓的增大而增大，C錯誤；若把電源正負極反接，則電壓為遏止電壓，當遏止電壓與電子電荷量的乘積大于光電子的最大初動能時，光電子不能到達陽極，光電流為零，D正確．7．(多選)(2020·浙江嘉麗3月聯(lián)考)某同學(xué)用某一金屬為陰極的光電管，觀測光電效應(yīng)現(xiàn)象，實驗裝置示意圖如圖甲所示．測得該金屬的遏止電壓Uc與入射光的頻率ν之間的關(guān)系如圖乙所示，已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.則()A．圖甲中電極A為光電管的陽極B．探究遏止電壓Uc與入射光的頻率ν的關(guān)系時，電源的左側(cè)是正極C．該金屬的截止頻率νc為5.15×1014HzD．該金屬的逸出功為3.41×10－19eV【答案】AC【解析】電子從金屬板上射出后被電場加速，知A板為陽極，A正確；探究遏止電壓Uc與入射光的頻率ν的關(guān)系時，應(yīng)讓電子減速，直至光電流為零，故電源左側(cè)是負極，B錯誤；由Ek＝hν－W0和eUc＝Ek知，當Uc＝0時，hνc＝W0.據(jù)題圖乙知截止頻率νc＝5.15×1014Hz，C正確；W0＝hνc＝6.63×10－34×5.15×1014J≈3.41×10－19J，D錯誤．8．(多選)(2020·貴州黔東南州一模)大量處于基態(tài)的氫原子，在某種單色光的照射下，只能輻射出3種不同頻率的光子，其中兩種光子頻率為ν1、ν2，且ν1<ν2，普朗克常量為h.則()A．該單色光的能量可能為hν2B．該單色光的能量可能為h(ν2－ν1)C．第三種光子的頻率可能為ν1＋ν2D．第三種光子的頻率一定為ν1－ν2【答案】AC【解析】一群處于基態(tài)的氫原子被一束單色光照射后，躍遷到n＝3的激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，向低能級躍遷時輻射出三種頻率的光子．根據(jù)玻爾理論分析可能的頻率．處于基態(tài)的氫原子在某單色光束照射下，只能發(fā)出三種頻率的光，知處于第3能級，因為ν1、ν2為其中的兩種光子，所以ν2可能頻率最大，故該單色光的能量可能為hν2，A正確，B錯誤；若第三種光子頻率最大，則根據(jù)玻爾理論，hν3＝E3－E1，E3－E2＝hν1，E2－E1＝hν2，可見ν3＝ν1＋ν2，C正確，D錯誤．三、第八道選擇題限時強化訓(xùn)練（二）限時20min1．下列說法正確的是()A．α、β、γ三種射線中，γ射線貫穿本領(lǐng)最弱B．兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，核子的比結(jié)合能減小C．根據(jù)玻爾原子理論，氫原子在輻射光子的同時，電子的軌道半徑連續(xù)地減小D．放射性元素組成的化合物進行高溫分解時，放射性元素的半衰期不變【答案】D【解析】α、β、γ三種射線中，γ射線貫穿本領(lǐng)最強，選項A錯誤；兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核的過程中要釋放能量，核子的平均質(zhì)量減小，所以核子的比結(jié)合能增大，故B錯誤；根據(jù)玻爾原子理論，氫原子在輻射光子的同時，電子的軌道半徑也在減小，但電子的軌道不是連續(xù)的，故C錯誤；半衰期由原子核本身決定，與外界任何因素都無關(guān)，故D正確.2．(2020·湘贛皖十五校聯(lián)考)在物理學(xué)建立與發(fā)展的過程中，有許多科學(xué)家在理論和實驗中做出了杰出的貢獻．關(guān)于這些貢獻，下列說法正確的是()A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并通過扭秤實驗測量了引力常量B．安培提出了分子電流假說，研究了安培力的大小與方向C．法拉第發(fā)現(xiàn)了“磁生電”的現(xiàn)象，提出了法拉第電磁感應(yīng)定律D．愛因斯坦在物理學(xué)中最早引入能量子，破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念【答案】B【解析】牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許通過扭秤實驗測量了引力常量，選項A錯誤；安培提出了分子電流假說，研究了安培力的大小與方向，選項B正確；法拉第發(fā)現(xiàn)了“磁生電”的現(xiàn)象，紐曼和韋伯歸納出法拉第電磁感應(yīng)定律，選項C錯誤；普朗克在物理學(xué)中最早引入能量子，破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念，選項D錯誤．3．(2020·江西南昌市第二次聯(lián)考)下列說法正確的是()A．β射線是聚變反應(yīng)過程中由原子核外電子電離產(chǎn)生的B．湯姆孫在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)了電子，并準確測出了電子的電荷量C．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)D．盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型認為核外電子運行的軌道半徑是量子化的【答案】C【解析】β射線是核衰變過程中由原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子和一個電子，釋放出來的，故A錯誤；湯姆孫在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)電子，美國物理學(xué)家密立根精確地測出電子的電荷量，故B錯誤；天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，故C正確；玻爾的原子核式結(jié)構(gòu)模型認為核外電子運行的軌道半徑是量子化的，故D錯誤．4．(2020·山東濰坊市4月模擬)eq\o\al(234,90)Th具有放射性，發(fā)生一次β衰變成為新原子核X的同時放出能量，下列說法正確的是()A.eq\o\al(234,90)Th核能放射出β粒子，說明其原子核內(nèi)有β粒子B．新核X的中子數(shù)為143C.eq\o\al(234,90)Th核的質(zhì)量等于新核X與β粒子的質(zhì)量之和D．讓eq\o\al(234,90)Th同其他的穩(wěn)定元素結(jié)合成化合物，其半衰期將增大【答案】B【解析】放射出β粒子，是由于原子核內(nèi)發(fā)生β衰變，其中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子，故A錯誤；根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得新核的質(zhì)子數(shù)為91，質(zhì)量數(shù)為234，則中子數(shù)為234－91＝143，故B正確；發(fā)生β衰變時會放出能量，由愛因斯坦質(zhì)能方程可知，反應(yīng)前后質(zhì)量不相等，故C錯誤；元素原子核的半衰期是由元素本身決定，與元素所處的物理和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，故D錯誤．5．(2020·三湘名校聯(lián)盟第二次大聯(lián)考)中國核學(xué)會發(fā)布消息稱，截至2019年6月底，中國大陸在運核電機組47臺，裝機容量4873萬千瓦，位居全球第三．鈾核(eq\o\al(235,92)U)是獲得核能的主要原料之一，其中一種核反應(yīng)方程為eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→X＋eq\o\al(94,38)Sr＋2eq\o\al(1,0)n并釋放核能，下列說法正確的是()A．該核反應(yīng)是重核裂變，產(chǎn)物的結(jié)合能之和大于鈾核(eq\o\al(235,92)U)的結(jié)合能B．該核反應(yīng)在中子的轟擊下發(fā)生，核反應(yīng)為人工轉(zhuǎn)變C．X原子核中的核子數(shù)為140個，中子數(shù)為84個D．因為裂變時釋放能量，根據(jù)E＝mc2，所以裂變后的總質(zhì)量數(shù)減少【答案】A【解析】結(jié)合質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，鈾核裂變的產(chǎn)物為氙核和鍶核，并會釋放能量，則裂變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于鈾核的結(jié)合能，故A正確；該核反應(yīng)為重核裂變，不是人工轉(zhuǎn)變，故B錯誤；X原子核中的核子數(shù)為(235＋1)－(94＋2)＝140個，中子數(shù)為140－(92－38)＝86個，故C錯誤；裂變時釋放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，但是總質(zhì)量數(shù)不變，故D錯誤．6．(2020·東北師大等聯(lián)盟學(xué)校檢測)在超導(dǎo)托卡馬克實驗裝置中，質(zhì)量為m1的eq\o\al(2,1)H與質(zhì)量為m2的eq\o\al(3,1)H發(fā)生核聚變反應(yīng)，放出質(zhì)量為m3的eq\o\al(1,0)n，并生成質(zhì)量為m4的新核．若已知真空中的光速為c，則下列說法正確的是()A．新核的中子數(shù)為2，且該新核是eq\o\al(3,2)He的同位素B．該過程屬于α衰變C．該反應(yīng)釋放的核能為(m3＋m4－m1－m2)c2D．核反應(yīng)前后系統(tǒng)動量不守恒【答案】A【解析】由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知新核的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別為4和2，新核是eq\o\al(4,2)He，是eq\o\al(3,2)He的同位素，中子數(shù)為2，故A正確；該過程是核聚變反應(yīng)，不屬于α衰變，故B錯誤；該反應(yīng)釋放的核能為ΔE＝Δmc2＝(m1＋m2－m3－m4)c2，故C錯誤；核反應(yīng)前后系統(tǒng)動量守恒，故D錯誤．7．(2020·海南省五月調(diào)研)一塊含鈾礦石的質(zhì)量為M，其中鈾的質(zhì)量為m，鈾發(fā)生一系列衰變，最終生成物為鉛．已知鈾的半衰期為T，則經(jīng)過時間T，下列說法正確的是()A．這塊礦石的質(zhì)量為0.5MB．這塊礦石的質(zhì)量為0.5(M－m)C．這塊礦石中鈾的質(zhì)量為0.5mD．這塊礦石中鉛的質(zhì)量為0.5m【答案】C【解析】根據(jù)半衰期公式m余＝meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))n，n為半衰期次數(shù)，其中n＝1，經(jīng)過1個半衰期后剩余鈾核為0.5m，則這塊礦石中鈾的質(zhì)量還剩0.5m，但U變成了Pb，且生成鉛的質(zhì)量小于0.5m，經(jīng)過一個半衰期后該礦石剩下的質(zhì)量會大于M－0.5m，選項C正確．8．(2020·山東泰安市二模)法國物理學(xué)家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾的礦物質(zhì)發(fā)出看不見的射線，開始了對原子核的研究．一靜止的eq\o\al(238,92)U核經(jīng)α衰變成為eq\o\al(234,90)Th核，釋放出的總動能為Ek.則衰變后eq\o\al(234,90)Th核的動能為()A.eq\f(2,119)EkB.eq\f(119,2)EkC.eq\f(2,117)EkD.eq\f(117,2)Ek【答案】A【解析】根據(jù)動量守恒定律0＝mThvTh＋mαvα，由條件可知Ek＝EkTh＋Ekα＝eq\f(1,2)mThvTh2＋eq\f(1,2)mαvα2，eq\f(mTh,mα)＝eq\f(234,4)，聯(lián)立解得EkTh＝eq\f(2,119)Ek，故A正確，B、C、D錯誤．四、第八道選擇題限時強化訓(xùn)練（三）限時20min1.(多選)物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，許多物理定律就是在大量實驗的基礎(chǔ)上歸納總結(jié)出來的．有關(guān)下面四個實驗裝置，描述正確的是()A．牛頓利用裝置(1)測出了引力常量的數(shù)值B．庫侖利用裝置(2)總結(jié)出了點電荷間的相互作用規(guī)律C．奧斯特利用裝置(3)發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)D．牛頓利用裝置(4)總結(jié)出了自由落體運動的規(guī)律【答案】BC【解析】：卡文迪許利用裝置(1)測出了引力常量的數(shù)值，故A錯誤；庫侖利用裝置(2)總結(jié)出了真空中靜止點電荷間的相互作用規(guī)律，故B正確；奧斯特利用裝置(3)發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，故C正確；伽利略利用裝置(4)總結(jié)出了自由落體運動的規(guī)律，故D錯誤．2．(2020·南充市高考適應(yīng)性測試)六世紀末，伽利略用實驗和推理推翻了已在歐洲實行了近兩千年的亞里士多德關(guān)于力和運動的理論，開啟了物理學(xué)發(fā)展的新紀元．下列說法符合物理學(xué)史實的是()A．亞里士多德提出輕重不同的物體下落快慢相同B．伽利略直接對自由落體運動進行了實驗研究C．亞里士多德提出力是改變物體運動狀態(tài)的原因D．伽利略間接證實了落體速度與時間成正比的假說【答案】D【解析】：根據(jù)亞里士多德的論斷，兩物體從同一高度自由下落，重的物體下落得快，較輕的物體下落較慢，故A錯誤；伽利略通過數(shù)學(xué)推算并用實驗驗證了小球在斜面上從靜止開始運動的位移與所用時間的平方成正比，從而間接證實了落體速度與時間成正比的假說，故B錯誤，D正確；根據(jù)亞里士多德的論斷，必須有力作用在物體上，物體才能運動，力是維持物體運動的原因，故C錯誤．3．(2020·濰坊一模)在物理學(xué)中用比值法定義物理量是一種很重要的方法．下列物理量的表達式不是由比值法定義的是()A．加速度定義式a＝eq\f(Δv,Δt)B．點電荷電場場強E＝keq\f(Q,r2)C．磁感應(yīng)強度B＝eq\f(F,IL)D．電阻R＝eq\f(U,I)【答案】B【解析】：加速度定義式a＝eq\f(Δv,Δt)，用速度的變化量與時間的比值來定義加速度，表示