高考物理二輪復(fù)習(xí)專題15 物理學(xué)史及近代物理（解析版）

第頁(yè)碼頁(yè)碼頁(yè)/總NUMPAGES總頁(yè)數(shù)總頁(yè)數(shù)頁(yè)EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.2021年高考物理二輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)題型歸納與提分秘籍專題15物理學(xué)史及近代物理目錄TOC\o"1-3"\h\u一、熱點(diǎn)題型歸納 1【題型一】光電效應(yīng)波粒二象性 1【題型二】原子結(jié)構(gòu)和能級(jí)躍遷 5【題型三】原子核的衰變、核反應(yīng)與核能 8【題型四】物理學(xué)史及物理學(xué)思想方法 12二、高考題型標(biāo)準(zhǔn)練 17一、熱點(diǎn)題型歸納【題型一】光電效應(yīng)波粒二象性(1)理解“誰(shuí)”阻礙“誰(shuí)”，及如何阻礙．(2)理解楞次定律的廣義形式，“結(jié)果”阻礙“原因”．【典例分析1】(2020·江蘇南京市、鹽城市一模)下列說(shuō)法正確的是()A．質(zhì)子的德布羅意波長(zhǎng)與其動(dòng)能成正比B．天然放射的三種射線，穿透能力最強(qiáng)的是α射線C．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中的截止頻率與入射光的頻率有關(guān)D．電子束穿過(guò)鋁箔后的衍射圖樣說(shuō)明電子具有波動(dòng)性【答案】D【解析】德布羅意波長(zhǎng)λ＝eq\f(h,p)，而動(dòng)能與動(dòng)量關(guān)系p＝eq\r(2mEk)，所以λ＝eq\f(h,\r(2mEk))，可知波長(zhǎng)與動(dòng)能不成正比關(guān)系，故A錯(cuò)誤；天然放射的α、β、γ射線中，α射線電離作用最強(qiáng)，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)入射光頻率低于截止頻率時(shí)不能發(fā)生光電效應(yīng)，截止頻率與金屬的逸出功有關(guān)，而與入射光的頻率無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；電子束的衍射現(xiàn)象證明電子(實(shí)物粒子)具有波動(dòng)性，故D正確．【典例分析2】.(2020·浙江嘉興市測(cè)試)如圖所示，在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中用a光照射光電管時(shí)，靈敏電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而用b光照射光電管時(shí)，靈敏電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則()A．a(chǎn)光的強(qiáng)度一定大于b光B．b光的頻率一定小于截止頻率C．a(chǎn)光照射光電管時(shí)，電流計(jì)中的光電流沿d到c方向D．將K極換成逸出功較小的金屬板，仍用a光照射，其遏止電壓將減小【答案】C【解析】由題圖可知，該電源的接法為反向電壓，即電源的正極與陰極K連接，電場(chǎng)對(duì)光電子做負(fù)功，單色光a照射光電管能夠使靈敏電流計(jì)偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明光電子的動(dòng)能大，a光的頻率大；b光照射光電管不能使靈敏電流計(jì)偏轉(zhuǎn)，可能發(fā)生了光電效應(yīng)，b光的頻率可能大于截止頻率，只不過(guò)是產(chǎn)生的光電子動(dòng)能小，無(wú)法到達(dá)陽(yáng)極，即b光的頻率小，故A、B錯(cuò)誤；電流的方向與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反，若靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則電流方向一定是由d→c方向，故C正確；將K極換成逸出功較小的金屬板，仍用a光照射，根據(jù)動(dòng)能定理eUc＝eq\f(1,2)mvm2與光電效應(yīng)方程eq\f(1,2)mvm2＝hν－W0，可知其遏止電壓將增大，故D錯(cuò)誤．【典例分析3】(多選)(2020·浙江杭州二中3月模擬)分別用波長(zhǎng)為λ和2λ的光照射同一種金屬，產(chǎn)生的光電子最大速度之比為2∶1，普朗克常量和真空中光速分別用h和c表示，那么下列說(shuō)法正確的有()A．該種金屬的逸出功為eq\f(hc,3λ)B．該種金屬的逸出功為eq\f(hc,λ)C．波長(zhǎng)超過(guò)2λ的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)D．波長(zhǎng)超過(guò)4λ的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)【答案】AD【解析】由題意可知，根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程eq\f(1,2)mvm2＝hν－W0與ν＝eq\f(c,λ)，可列出兩個(gè)方程，即為eq\f(1,2)mvm2＝heq\f(c,λ)－W0，eq\f(1,2)mvm′2＝heq\f(c,2λ)－W0，由于vm＝2vm′，解得：W0＝eq\f(hc,3λ)，故A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象的條件，eq\f(hc,λ0)≥W0＝eq\f(hc,3λ)，即λ0≤3λ，可使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤，D正確．【提分秘籍】1．光電效應(yīng)規(guī)律(1)每種金屬都有一個(gè)截止頻率，入射光的頻率必須大于等于這個(gè)截止頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)．(2)光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大．(3)光電效應(yīng)的發(fā)生幾乎是瞬時(shí)的，一般不超過(guò)10－9s.(4)當(dāng)入射光的頻率大于截止頻率時(shí)，飽和光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比．2．兩條對(duì)應(yīng)關(guān)系(1)光照強(qiáng)度大→光子數(shù)目多→發(fā)射光電子多→光電流大；(2)光子頻率高→光子能量大→光電子的最大初動(dòng)能大．3．定量分析時(shí)應(yīng)抓住三個(gè)關(guān)系式(1)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek＝hν－W0.(2)最大初動(dòng)能與遏止電壓的關(guān)系：Ek＝eUc.(3)逸出功與截止頻率的關(guān)系：W0＝hνc.4．光電效應(yīng)的四類圖象分析圖象名稱圖線形狀由圖線直接(或間接)得到的物理量最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖線Ek＝hν－h(huán)νc(1)截止頻率：圖線與ν軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)νc(2)逸出功：圖線與Ek軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的絕對(duì)值W0＝|－E|＝E(3)普朗克常量：圖線的斜率k＝h顏色不同、強(qiáng)度不同的光，光電流與電壓的關(guān)系(1)遏止電壓Uc：圖線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)(2)飽和光電流Im：光電流的最大值(3)最大初動(dòng)能：Ek＝eUc顏色不同時(shí)，光電流與電壓的關(guān)系(1)遏止電壓Uc1>Uc2，則ν1>ν2(2)飽和光電流(3)最大初動(dòng)能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系圖線(1)截止頻率νc：圖線與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)(2)遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大(3)普朗克常量h：等于圖線的斜率與電子電荷量的乘積，即h＝ke(注：此時(shí)兩極之間接反向電壓)5.光的波粒二象性(1)大量光子易顯示出波動(dòng)性，而少量光子易顯示出粒子性．(2)波長(zhǎng)長(zhǎng)(頻率低)的光波動(dòng)性強(qiáng)，而波長(zhǎng)短(頻率高)的光粒子性強(qiáng)．【強(qiáng)化訓(xùn)練】1.(多選)(2020·廣東六校聯(lián)盟第一次聯(lián)考)如圖所示，在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為νa的單色光a照射到光電管的陰極K上，光電子的最大初動(dòng)能為Eka，遏止電壓為Uc.下列說(shuō)法正確的是()A．若換用頻率小的單色光b做實(shí)驗(yàn)，一定不能發(fā)生光電效應(yīng)B．若換用頻率大的單色光c做實(shí)驗(yàn)，則最大初動(dòng)能滿足Ekc＞EkaC．若實(shí)驗(yàn)中增大單色光a強(qiáng)度，則遏止電壓也會(huì)增大D．增大單色光a的強(qiáng)度，保持滑片P不動(dòng)，光電流變大【答案】BD【解析】根據(jù)光電效應(yīng)的產(chǎn)生條件可知，入射光的頻率大于等于極限頻率才能發(fā)生光電效應(yīng)，若換用頻率小的單色光b做實(shí)驗(yàn)，也可能發(fā)生光電效應(yīng)，故A錯(cuò)誤；若換用頻率大的單色光c做實(shí)驗(yàn)，根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，Ekm＝hν－W0，最大初動(dòng)能增大，滿足Ekc>Eka，故B正確；根據(jù)動(dòng)能定理可知，eUc＝Ekm，增大單色光a的強(qiáng)度，遏止電壓不會(huì)增大，故C錯(cuò)誤；增大單色光a的強(qiáng)度，保持滑片P不動(dòng)，則光電子增多，光電流變大，故D正確．2．(2020·浙江名校協(xié)作體5月試題)一群處于n＝3的氫原子自發(fā)躍遷，產(chǎn)生的光子a、b、c射入圖甲所示光電管且都能發(fā)生光電效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)中三種光子的光電流I與電壓U的關(guān)系圖象如圖乙所示，則()A．光子a產(chǎn)生的光電子的遏止電壓最小B．光子c產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能最小C．在同一介質(zhì)中光子c的折射率最小D．在同一介質(zhì)中光子a的臨界角最小【答案】A【解析】由題圖乙可知，加反向電壓時(shí)，a先減小到零，因此光子a產(chǎn)生的光電子的遏止電壓最小，A正確；由題圖乙可知，光子c產(chǎn)生的光電子的遏止電壓最大，因此光電子最大初動(dòng)能最大，B錯(cuò)誤；根據(jù)E＝hν，光子c的能量最大，頻率最高，在同種介質(zhì)中，折射率最大，C錯(cuò)誤；光子a的能量最小，頻率最低，折射率最小，根據(jù)sinC＝eq\f(1,n)，在同一介質(zhì)中光子a的臨界角最大，D錯(cuò)誤．3.(多選)(2020·浙江杭州市模擬)下列說(shuō)法中正確的是()A．在LC振蕩電路中，當(dāng)磁場(chǎng)能減小時(shí)，電容器處于充電狀態(tài)B．玻爾在解釋量子化原子結(jié)構(gòu)時(shí)提出了能量子的概念C．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比D．根據(jù)德布羅意的物質(zhì)波理論，相同速度的電子與質(zhì)子相比電子的波長(zhǎng)較長(zhǎng)【答案】AD【解析】在LC振蕩電路中，當(dāng)磁場(chǎng)能減小時(shí)，電容器電場(chǎng)能增大，處于充電狀態(tài)，故A正確；普朗克在解釋黑體輻射時(shí)提出了能量子的概念，故B錯(cuò)誤；發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，根據(jù)光電效應(yīng)方程：Ek＝hν－W0，其中W0是材料的逸出功，可知光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成線性關(guān)系，但不成正比，故C錯(cuò)誤；物質(zhì)波波長(zhǎng)為λ＝eq\f(h,p)＝eq\f(h,mv)，相同速度的電子與質(zhì)子，電子質(zhì)量較小，則波長(zhǎng)比質(zhì)子長(zhǎng)，故D正確．【題型二】原子結(jié)構(gòu)和能級(jí)躍遷【典例分析1】(多選)(2020·浙江寧波“十?！?月聯(lián)考)氫原子的能級(jí)如圖所示，現(xiàn)處于n＝4能級(jí)的大量氫原子向低能級(jí)躍遷，下列說(shuō)法正確的是()A．這些氫原子可能發(fā)出6種不同頻率的光子B．已知鉀的逸出功為2.22eV，則氫原子從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)釋放的光子可以從金屬鉀的表面打出光電子C．氫原子從n＝2能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)釋放的光子能量最小D．氫原子由n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)時(shí)，氫原子能量減小，核外電子動(dòng)能增加【答案】AD【解析】根據(jù)Ceq\o\al(2,4)＝6，這些氫原子總共可輻射出6種不同頻率的光子，故A正確；n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)輻射出的光子能量E＝－1.51eV－(－3.40eV)＝1.89eV＜2.22eV，小于鉀的逸出功，不能發(fā)生光電效應(yīng)，故B錯(cuò)誤；由題圖可知當(dāng)核外電子從n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)時(shí)，能級(jí)差最小，所以放出光子的能量最小，故C錯(cuò)誤；由n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)過(guò)程中釋放能量，原子的能量在減小，核外電子的運(yùn)轉(zhuǎn)半徑減小，根據(jù)keq\f(e2,r2)＝meq\f(v2,r)可知Ek＝eq\f(ke2,2r)，則電子的動(dòng)能增加，故D正確．【典例分析2】(2020·山東三校在線聯(lián)考)已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1，激發(fā)態(tài)能量為En＝eq\f(1,n)E1，其中n＝2,3,4….已知普朗克常量為h，電子的質(zhì)量為m，則下列說(shuō)法正確的是()A．氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)后，核外電子動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能增大，動(dòng)能和電勢(shì)能之和不變．B．基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為ν的光子被電離后，電子速度大小為eq\r(\f(2hν＋E1,m))C．一個(gè)處于n＝4的激發(fā)態(tài)的氫原子，向低能級(jí)躍遷時(shí)最多可輻射出6種不同頻率的光D．第一激發(fā)態(tài)氫原子的電離能等于eq\f(1,4)E1【答案】B【解析】氫原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時(shí)，氫原子吸收光子，則能量增大，即動(dòng)能和電勢(shì)能之和增大，根據(jù)keq\f(e2,r2)＝meq\f(v2,r)知，電子動(dòng)能為Ek＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(ke2,2r)，軌道半徑增大，可知電子動(dòng)能減小，由于動(dòng)能和電勢(shì)能之和增大，則氫原子電勢(shì)能增大，故A錯(cuò)誤；根據(jù)能量守恒得hν＋E1＝eq\f(1,2)mv2，解得電離后電子的速度大小為v＝eq\r(\f(2hν＋E1,m))，故B正確；一個(gè)處于n＝4的激發(fā)態(tài)的氫原子，向低能級(jí)躍遷時(shí)最多可輻射出3種不同頻率的光，分別是從n＝4躍遷n＝3，再?gòu)膎＝3躍遷n＝2，最后從n＝2躍遷n＝1，故C錯(cuò)誤；第一激發(fā)態(tài)氫原子的能量為eq\f(E1,4)，若剛好發(fā)生電離時(shí)，其電離能等于－eq\f(E1,4)，故D錯(cuò)誤．【提分秘籍】1．玻爾理論的基本內(nèi)容(1)能級(jí)假設(shè)：氫原子En＝eq\f(E1,n2)(n為量子數(shù))．(2)躍遷假設(shè)：吸收或釋放的能量hν＝Em－En(m>n)．(3)軌道假設(shè)：氫原子rn＝n2r1(n為量子數(shù))．2．兩類能級(jí)躍遷(1)自發(fā)躍遷：高能級(jí)→低能級(jí)，釋放能量，發(fā)出光子．光子的頻率ν＝eq\f(ΔE,h)＝eq\f(E高－E低,h).(2)受激躍遷：低能級(jí)→高能級(jí)，吸收能量．①光照(吸收光子)：光子的能量必須恰好等于能級(jí)差ΔE.②碰撞：只要入射粒子能量大于或等于能級(jí)差即可，E外≥ΔE.③大于電離能的光子被吸收，原子被電離．3．能級(jí)躍遷分析(1)原子躍遷時(shí)，所吸收或釋放的光子能量只能等于兩能級(jí)之間的能量差．(2)原子電離時(shí)，所吸收的能量可以大于或等于某一能級(jí)的絕對(duì)值．(3)一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時(shí)，可能輻射光子的種類N＝Ceq\o\al(2,n)＝eq\f(nn－1,2).(4)計(jì)算能級(jí)能量時(shí)應(yīng)注意：因一般取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)參考面，故各個(gè)能級(jí)的能量值均為負(fù)值．【強(qiáng)化訓(xùn)練】1.(2020·湘贛皖十五校聯(lián)考)為了做好疫情防控工作，小區(qū)物業(yè)利用紅外測(cè)溫儀對(duì)出入人員進(jìn)行體溫檢測(cè)．紅外測(cè)溫儀的工作原理是：被測(cè)物體輻射的光線只有紅外線可被捕捉，并轉(zhuǎn)變成電信號(hào)．如圖6所示為氫原子能級(jí)示意圖，已知紅外線單個(gè)光子能量的最大值為1.62eV，要使氫原子輻射出的光子可被紅外測(cè)溫儀捕捉，最少應(yīng)給處于n＝2激發(fā)態(tài)的氫原子提供的能量為()A．10.20eV B．2.89eVC．2.55eV D．1.89eV【答案】C【解析】處于n＝2能級(jí)的氫原子吸收10.20eV的能量發(fā)生電離，不能吸收2.89eV的能量，則選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；處于n＝2能級(jí)的氫原子能吸收2.55eV的能量而躍遷到n＝4的能級(jí)，然后向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射光子，其中從n＝4能級(jí)到n＝3能級(jí)的躍遷輻射出的光子的能量小于1.62eV可被紅外測(cè)溫儀捕捉，選項(xiàng)C正確；處于n＝2能級(jí)的氫原子能吸收1.89eV的能量而躍遷到n＝3的能級(jí)，從n＝3能級(jí)到低能級(jí)躍遷時(shí)輻射光子的能量均大于1.62eV，不能被紅外測(cè)溫儀捕捉，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．2.(2020·浙江“七彩陽(yáng)光”新高考聯(lián)盟評(píng)估)氫原子能級(jí)圖如圖所示，幾種金屬的逸出功如表所示，大量氫原子處于激發(fā)態(tài)，下列說(shuō)法正確的是()A．只有躍遷到基態(tài)的氫原子輻射的光子才有可能使所有金屬發(fā)生光電效應(yīng)B．處于n＝5能級(jí)的氫原子躍遷到n＝2能級(jí)比n＝4能級(jí)躍遷到n＝2輻射的光子能使金屬發(fā)生光電效應(yīng)的種類更多C．在發(fā)生光電效應(yīng)的情況下，相同強(qiáng)度不同頻率的光子照射鎢和鉀時(shí)，光電流的強(qiáng)度相同D．在發(fā)生光電效應(yīng)的情況下，相同頻率不同強(qiáng)度的光子照射鎢和鉀，光電子的最大初動(dòng)能相同【答案】A【解析】n＝5能級(jí)和n＝4能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)輻射的光子都只能使三種金屬發(fā)生光電效應(yīng)．躍遷到基態(tài)的氫原子輻射的光子的最小能量為10.2eV，能使所有金屬發(fā)生光電效應(yīng)，A對(duì)，B錯(cuò)；相同強(qiáng)度不同頻率的光子數(shù)目不同，光電流強(qiáng)度不同，C錯(cuò)；由光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0結(jié)合金屬鎢和鉀的逸出功W0不同，則光電子的最大初動(dòng)能不同，D錯(cuò)誤．3．(2020·安徽省名校高考沖刺模擬卷)如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，現(xiàn)讓一束單色光照射到一群處于基態(tài)(量子數(shù)n＝1)的氫原子上，受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出6種不同的頻率的光，則照射氫原子的單色光的光子能量為()A．13.6eV B．3.4eVC．12.09eV D．12.75eV【答案】D【解析】由題意應(yīng)該有eq\f(nn－1,2)＝6，得n＝4即能發(fā)出6種頻率光的一定是n＝4能級(jí)，則照射氫原子的單色光的光子能量為－0.85eV－(－13.6eV)＝12.75eV，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確．【題型三】原子核的衰變、核反應(yīng)與核能【典例分析1】(多選)(2020·浙江大學(xué)附屬中學(xué)選考模擬)關(guān)于原子和原子核，下列說(shuō)法中正確的是()A．α粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子核內(nèi)部的復(fù)雜性B．根據(jù)玻爾理論可知，一個(gè)氫原子核外電子從n＝4能級(jí)向低能級(jí)躍遷最多可輻射3種頻率的光子C．已知eq\o\al(234,90)Th的半衰期是24d,48g的eq\o\al(234,90)Th經(jīng)過(guò)72d后衰變了42gD．氫原子由低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)，吸收光子的能量可以稍大于兩能級(jí)間能量差【答案】BC【解析】α粒子散射實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有涉及原子核內(nèi)部問(wèn)題，是提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，故A錯(cuò)誤；一個(gè)氫原子核外電子從n＝4能級(jí)向低能級(jí)躍遷最多只能輻射n－1＝3種頻率的光子，故B正確；經(jīng)過(guò)eq\f(72,24)＝3個(gè)半衰期后，48g的eq\o\al(234,90)Th還剩下48×(eq\f(1,2))3g＝6g，衰變了48g－6g＝42g，故C正確；氫原子由低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)，吸收光子的能量等于兩能級(jí)間能量差，故D錯(cuò)誤．【典例分析2】(2020·湖南3月模擬)靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的原子核X發(fā)生α衰變后變成新原子核Y.已知核X的質(zhì)量數(shù)為A，電荷數(shù)為Z，核X、核Y和α粒子的質(zhì)量分別為mX、mY和mα，α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為R.則()A．衰變方程可表示為eq\o\al(A,Z)X→eq\o\al(A－4,Z－2)Y＋eq\o\al(4,2)HeB．核Y的結(jié)合能為(mX－mY－mα)c2C．核Y在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為eq\f(2R,Z－2)D．核Y的動(dòng)能為EkY＝eq\f(mYmX－mY－mαc2,mY＋mα)【答案】AC【解析】反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒，A選項(xiàng)正確；質(zhì)量虧損產(chǎn)生的能量為新核的動(dòng)能之和，不是核Y的結(jié)合能，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；核反應(yīng)前后，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，即可得mαvα＝mYvY，由粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑r＝eq\f(mv,Bq)可知，半徑之比為電荷量的反比eq\f(rY,R)＝eq\f(2,Z－2)，故rY＝eq\f(2R,Z－2)，C選項(xiàng)正確；衰變過(guò)程中能量守恒，則有(mX－mY－mα)c2＝eq\f(1,2)mYvY2＋eq\f(1,2)mαvα2，又mαvα＝mYvY，聯(lián)立可得EkY＝eq\f(1,2)mYvY2＝eq\f(mα,mY＋mα)(mX－mY－mα)c2，D選項(xiàng)錯(cuò)誤．【提分秘籍】1.原子核的衰變問(wèn)題(1)衰變實(shí)質(zhì)：α衰變是原子核中的2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)氦核并射出；β衰變是原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，再將電子射出；γ衰變伴隨著α衰變或β衰變同時(shí)發(fā)生，不改變?cè)雍说馁|(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)，以光子形式釋放出衰變過(guò)程中的多余能量。(2)核衰變規(guī)律：，其中t為衰變的時(shí)長(zhǎng)，τ為原子核的半衰期。衰變的快慢由原子核內(nèi)部因素決定，跟原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)；半衰期是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)個(gè)別、少數(shù)原子核無(wú)意義。(3)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)和電荷數(shù)守恒列方程組求解。2．三種射線(1)α射線：穿透能力最弱，電離作用最強(qiáng)。(2)β射線：穿透能力較強(qiáng)，電離作用較弱。(3)γ射線：穿透能力更強(qiáng)，電離作用更弱。3．核反應(yīng)方程(1)核反應(yīng)方程遵循的規(guī)律核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒，但核反應(yīng)前后的總質(zhì)量一般會(huì)發(fā)生變化(質(zhì)量虧損)且釋放出核能。核反應(yīng)過(guò)程一般不可逆，所以核反應(yīng)方程中用“→”表示方向而不能用等號(hào)代替。(2)核反應(yīng)類型①衰變?chǔ)了プ儯篹q\o\al(A,Z)X→eq\o\al(A－4,Z－2)Y＋eq\o\al(4,2)Heβ衰變：eq\o\al(A,Z)X→eq\o\al(A,Z＋1)Y＋eq\o\al(0,－1)e②原子核的人工轉(zhuǎn)變質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)：eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H中子的發(fā)現(xiàn)：eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋eq\o\al(1,0)n人工放射性同位素的發(fā)現(xiàn)：eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)neq\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋eq\o\al(0,＋1)e③重核裂變例如：eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n。④輕核聚變例如：eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n。4．核能的計(jì)算方法(1)根據(jù)愛(ài)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(dāng)于931.5兆電子伏(MeV)的能量，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(shí)釋放的核能是以動(dòng)能形式呈現(xiàn)，則核反應(yīng)過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量即為釋放的核能?！緩?qiáng)化訓(xùn)練】1.(2020·浙江大學(xué)附屬中學(xué)1月選考模擬)在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一原來(lái)靜止的氡核eq\o\al(222,86)Rn，該原子核發(fā)生α衰變，放出一個(gè)速度為v0、質(zhì)量為m的α粒子和一個(gè)質(zhì)量為M的反沖核釙(Po)，若氡核發(fā)生衰變時(shí)，釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為α粒子和釙核的動(dòng)能(涉及動(dòng)量問(wèn)題時(shí)，虧損的質(zhì)量可忽略不計(jì))，以下說(shuō)法正確的是()A．衰變后α粒子和反沖核釙(Po)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖甲所示，小圓表示α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡B．衰變后α粒子和反沖核釙(Po)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示，大圓表示α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡C．衰變過(guò)程α粒子和反沖核釙(Po)組成的系統(tǒng)能量守恒，動(dòng)量不守恒D．衰變過(guò)程中，質(zhì)量虧損為Δm＝eq\f(M＋mMv02,2mc2)【答案】B【解析】衰變過(guò)程α粒子和反沖核釙(Po)組成的系統(tǒng)能量守恒，重力相對(duì)于內(nèi)力可忽略不計(jì)，系統(tǒng)的動(dòng)量也守恒，故C錯(cuò)誤．靜止的氡核發(fā)生α衰變后，根據(jù)動(dòng)量守恒可知，衰變后α粒子與釙核的運(yùn)動(dòng)方向相反，根據(jù)左手定則可知，α粒子和釙核所受的洛倫茲力方向相反，兩個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)是外切圓，故衰變后α粒子和反沖核釙(Po)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如題圖乙所示．根據(jù)r＝eq\f(mv,qB)＝eq\f(p,qB)，p相等，B相同，r∝eq\f(1,q)，可知，α粒子的軌跡半徑大，故大圓表示α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，故A錯(cuò)誤，B正確．取α粒子的速度方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量守恒定律得：0＝mv0－Mv釙，釋放的核能為：ΔE＝eq\f(1,2)mv02＋eq\f(1,2)Mv釙2，衰變過(guò)程中，質(zhì)量虧損為：Δm＝eq\f(ΔE,c2)，聯(lián)立解得：Δm＝eq\f(M＋mMv02,2mc2)，故D錯(cuò)誤．2.(2020·江西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)盟聯(lián)考)如圖所示為查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實(shí)驗(yàn)示意圖，利用釙(eq\o\al(210,84)Po)衰變放出的α粒子轟擊鈹(eq\o\al(9,4)Be)，產(chǎn)生的粒子P能將石蠟中的質(zhì)子打出來(lái)．下列說(shuō)法正確的是()A．α粒子是氦原子B．粒子Q的穿透能力比粒子P的強(qiáng)C．釙的α衰變方程為eq\o\al(210,84)Po→eq\o\al(208,82)Pb＋eq\o\al(4,2)HeD．α粒子轟擊鈹?shù)暮朔磻?yīng)方程為eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(9,4)Be→eq\o\al(12,

6)C＋eq\o\al(1,0)n【答案】D【解析】α粒子是氦原子核，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；粒子P是中子，粒子Q是質(zhì)子，由于質(zhì)子帶正電，當(dāng)質(zhì)子射入物體時(shí)，受到庫(kù)侖力作用會(huì)阻礙質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)，而中子不帶電，不受庫(kù)侖力作用，故粒子P的穿透能力比粒子Q的強(qiáng)，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在釙的α衰變中，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒知產(chǎn)生的是eq\o\al(206,82)Pb，并非eq\o\al(208,82)Pb，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(9,4)Be→eq\o\al(12,

6)C＋eq\o\al(1,0)n是查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程，選項(xiàng)D正確．3.(多選)(2020·浙江寧波“十?！?月聯(lián)考)核潛艇是以核反應(yīng)堆為動(dòng)力來(lái)源的潛艇，有一種核裂變方程為eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→X＋eq\o\al(94,38)Sr＋10eq\o\al(1,0)n，下列說(shuō)法正確的是()A.裂變反應(yīng)中虧損的質(zhì)量變成了能量B.裂變反應(yīng)出現(xiàn)質(zhì)量虧損導(dǎo)致質(zhì)量數(shù)不守恒C．X原子核中有54個(gè)質(zhì)子D．X原子核比鈾核的平均結(jié)合能大【答案】CD【解析】裂變反應(yīng)中釋放核能有質(zhì)量虧損，但質(zhì)量數(shù)守恒，質(zhì)量與能量之間存在一定的關(guān)系，但不是質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰?，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由于核反應(yīng)中電荷數(shù)守恒，故X原子核中有54個(gè)質(zhì)子，選項(xiàng)C正確；重核的裂變是由平均結(jié)合能小的重核在中子的轟擊下裂變成平均結(jié)合能較大的中等質(zhì)量的原子核，所以X原子核比鈾核的平均結(jié)合能大，選項(xiàng)D正確．4.(2020·長(zhǎng)春質(zhì)量監(jiān)測(cè))(多選)2017年1月9日，大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)工程獲得國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。大多數(shù)原子核發(fā)生核反應(yīng)的過(guò)程中都伴著中微子的產(chǎn)生，例如核裂變、核聚變、β衰變等。下列關(guān)于核反應(yīng)的說(shuō)法正確的是()A.eq\o\al(234,90)Th衰變?yōu)閑q\o\al(222,86)Rn，經(jīng)過(guò)3次α衰變，2次β衰變B.eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是α衰變方程，eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋eq\o\al(0,－1)e是β衰變方程C.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n是核裂變方程，也是氫彈的核反應(yīng)方程D．高速運(yùn)動(dòng)的α粒子轟擊氮核可從氮核中打出質(zhì)子，其核反應(yīng)方程為eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(14,7)N→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H【答案】AD【解析】eq\o\al(234,90)Th衰變?yōu)閑q\o\al(222,86)Rn，由核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，該反應(yīng)經(jīng)過(guò)3次α衰變，2次β衰變，故A正確；eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是核聚變方程，eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋eq\o\al(0,－1)e是β衰變方程，故B錯(cuò)誤；eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n是核裂變方程，不是氫彈的核反應(yīng)方程，故C錯(cuò)誤；高速運(yùn)動(dòng)的α粒子轟擊氮核可從氮核中打出質(zhì)子，其核反應(yīng)方程為eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(14,7)N→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H，故D正確。【題型四】物理學(xué)史及物理學(xué)思想方法【典例分析1】(2020·山東濰坊市下學(xué)期高考模擬)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(dá)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(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度E＝keq\f(Q,r2)C．磁感應(yīng)強(qiáng)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(shí)間的比值來(lái)定義加速度，表示速度變化快慢的物理量，是用比值法定義的物理量，故選項(xiàng)A不符合題意；點(diǎn)電荷之間的作用力根據(jù)庫(kù)侖定律有：F＝keq\f(Qq,r2)，則根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的公式可以得到點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式為：E＝eq\f(F,q)＝keq\f(Q,r2)，可知點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度E＝keq\f(Q,r2)，不是由比值法定義，是根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)公式推導(dǎo)出的，故選項(xiàng)B符合題意；磁感應(yīng)強(qiáng)度公式B＝eq\f(F,IL)，是比值法定義，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與安培力F、電流I及導(dǎo)線長(zhǎng)度L均無(wú)關(guān)，故C不符合題意；電阻R＝eq\f(U,I)，即電阻與電壓無(wú)關(guān)，與電流也無(wú)關(guān)，是屬于比值法定義，故D不符合題意．【典例分析2】（2021·廣東省梅州市高三下學(xué)期3月質(zhì)檢）在物理學(xué)的發(fā)展史上，許多科學(xué)家付出了努力。下列說(shuō)法符合史實(shí)的是（）A.安培通過(guò)實(shí)驗(yàn)，首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)B.開(kāi)普勒根據(jù)理想斜面實(shí)驗(yàn)提出一切物體都有慣性C.卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)定出萬(wàn)有引力常量的數(shù)值D.第谷通過(guò)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的整理總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律【答案】C【解析】A．奧斯特通過(guò)實(shí)驗(yàn)首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．伽利略通過(guò)理想斜面實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地推理出“力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”，是牛頓提出一切物體都有慣性，故B錯(cuò)誤；C．牛頓是發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力后，卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)定出萬(wàn)有引力常量的數(shù)值，故C正確；D．開(kāi)普勒通過(guò)對(duì)第谷的觀測(cè)數(shù)據(jù)的整理總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，故D錯(cuò)誤。故選C?！咎岱置丶恳恢匾锢硭枷敕椒w納1．理想模型法為了便于進(jìn)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(guò)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(duì)象模型(如質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、理想變壓器等)、條件模型(如光滑表面、輕桿、輕繩、勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)等)和過(guò)程模型(在空氣中自由下落的物體、拋體運(yùn)動(dòng)、勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、恒定電流等)．2．極限思維法就是人們把所研究的問(wèn)題外推到極端情況(或理想狀態(tài))，通過(guò)推理而得出結(jié)論的過(guò)程．在用極限思維法處理物理問(wèn)題時(shí)，通常是將參量的一般變化推到極限值，即無(wú)限大、零值、臨界值或特定值的條件下進(jìn)行分析和討論．如公式v＝eq\f(Δx,Δt)中，當(dāng)Δt→0時(shí)，v是瞬時(shí)速度．3．理想實(shí)驗(yàn)法也叫作實(shí)驗(yàn)推理法，就是在物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，加上合理的科學(xué)的推理得出結(jié)論的方法就叫作理想實(shí)驗(yàn)法，這也是一種常用的科學(xué)方法．如由伽利略斜面實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)出牛頓第一定律等．4．微元法微元法是指在處理問(wèn)題時(shí)，從對(duì)事物的極小部分(微元)分析入手，達(dá)到解決事物整體目的的方法．它在解決物理學(xué)問(wèn)題時(shí)很常用，思想就是“化整為零”，先分析“微元”，再通過(guò)“微元”分析整體．5．比值定義法就是用兩個(gè)基本物理量的“比”來(lái)定義一個(gè)新的物理量的方法，特點(diǎn)是A＝eq\f(B,C)，但A與B、C均無(wú)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)、B＝eq\f(F,IL)、ρ＝eq\f(m,V)等．6．放大法在物理現(xiàn)象或待測(cè)物理量十分微小的情況下，把物理現(xiàn)象或待測(cè)物理量按照一定規(guī)律放大后再進(jìn)行觀察和測(cè)量，這種方法稱為放大法．常見(jiàn)的方式有機(jī)械放大、電放大、光放大．7．控制變量法決定某一個(gè)現(xiàn)象的產(chǎn)生和變化的因素很多，為了弄清事物變化的原因和規(guī)律，必須設(shè)法把其中的一個(gè)或幾個(gè)因素用人為的方法控制起來(lái)，使它保持不變，研究其他兩個(gè)變量之間的關(guān)系，這種方法就是控制變量法．比如探究加速度與力、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(wèn)題時(shí)，有時(shí)為了使問(wèn)題簡(jiǎn)化，常用一個(gè)物理量來(lái)代替其他所有物理量，但不會(huì)改變物理效果．如用合力替代各個(gè)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(cè)與其類似的事物也應(yīng)具有這種屬性的推理方法．其結(jié)論必須由實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)，類比對(duì)象間共有的屬性越多，則類比結(jié)論的可靠性越大．如研究電場(chǎng)力做功時(shí)，與重力做功進(jìn)行類比；認(rèn)識(shí)電流時(shí)，用水流進(jìn)行類比；認(rèn)識(shí)電壓時(shí)，用水壓進(jìn)行類比．二、重要物理學(xué)史歸納總結(jié)科學(xué)家國(guó)籍主要貢獻(xiàn)伽利略意大利①1638年，論證較重物體不會(huì)比較輕物體下落得快；②伽利略理想實(shí)驗(yàn)指出：在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體，若沒(méi)有摩擦，將保持這個(gè)速度一直運(yùn)動(dòng)下去；③伽利略在教堂做禮拜時(shí)發(fā)現(xiàn)擺的等時(shí)性，惠更斯根據(jù)這個(gè)原理制成歷史上第一座自擺鐘；④伽利略在1683年出版的《兩種新科學(xué)的對(duì)話》一書(shū)中，運(yùn)用“觀察→假設(shè)→數(shù)學(xué)推理”的方法，詳細(xì)地研究了拋體運(yùn)動(dòng)牛頓英國(guó)①以牛頓三大運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)建立牛頓力學(xué)；②1687年在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》上發(fā)表萬(wàn)有引力定律，建立行星定律理論的基礎(chǔ)開(kāi)普勒德國(guó)17世紀(jì)提出開(kāi)普勒三大定律卡文迪許英國(guó)1798年利用扭秤裝置比較準(zhǔn)確地測(cè)出了萬(wàn)有引力常量G庫(kù)侖法國(guó)①1785年，庫(kù)侖用自己發(fā)明的扭秤建立了靜電學(xué)中著名的庫(kù)侖定律；②靜電力常量的數(shù)值是在電荷量的單位得到定義之后，后人通過(guò)庫(kù)侖定律計(jì)算得出的續(xù)表科學(xué)家國(guó)籍主要貢獻(xiàn)密立根美國(guó)通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)定了元電荷的數(shù)值，e＝1.6×10－19C富蘭克林美國(guó)①解釋了摩擦起電的原因；②通過(guò)風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證閃電是電的一種形式，把天電與地電統(tǒng)一起來(lái)，并發(fā)明避雷針歐姆德國(guó)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出歐姆定律昂尼斯荷蘭大多數(shù)金屬在溫度降到某一值時(shí)，都會(huì)出現(xiàn)電阻突然降為零的現(xiàn)象——超導(dǎo)現(xiàn)象焦耳英國(guó)①與俄國(guó)物理學(xué)家楞次先后各自獨(dú)立發(fā)現(xiàn)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱效應(yīng)的規(guī)律，稱為焦耳—楞次定律；②能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)者之一楞次俄國(guó)1834年楞次確定感應(yīng)電流方向的定律——楞次定律奧斯特丹麥1820年，發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的磁針產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，稱為電流的磁效應(yīng)洛倫茲荷蘭提出運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生了磁場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力(洛倫茲力)的觀點(diǎn)笛卡兒法國(guó)①在《哲學(xué)原理》中比較完整地第一次表述了慣性定律；②第一個(gè)明確地提出了“動(dòng)量守恒定律”安培法國(guó)①發(fā)現(xiàn)了安培定則；②發(fā)現(xiàn)電流相互作用的規(guī)律；③提出分子電流假說(shuō)法拉第英國(guó)①在1821年，法拉第在重復(fù)奧斯特“電生磁”實(shí)驗(yàn)時(shí)，制造出人類歷史上第一臺(tái)最原始的電動(dòng)機(jī)；②1831年發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，使人類的文明跨進(jìn)了電氣化時(shí)代；③提出用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)、用磁感線描述磁場(chǎng)亨利美國(guó)最大的貢獻(xiàn)是在1832年發(fā)現(xiàn)自感現(xiàn)象盧瑟福英國(guó)①進(jìn)行了α粒子散射實(shí)驗(yàn)，并提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型；②用α粒子轟擊氮核，第一次實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子玻爾丹麥量子力學(xué)的先驅(qū)，吸取普朗克、愛(ài)因斯坦的量子概念，提出原子結(jié)構(gòu)的玻爾理論貝克勒爾法國(guó)發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，說(shuō)明原子核也有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)查德威克英國(guó)在α粒子轟擊鈹核時(shí)發(fā)現(xiàn)中子(原子核人工轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn))，由此人們認(rèn)識(shí)到原子核的組成居里夫人法國(guó)發(fā)現(xiàn)了放射性更強(qiáng)的釙和鐳【強(qiáng)化訓(xùn)練】1、（2021·廣東省韶關(guān)市始興中學(xué)高三3月模擬）下列有關(guān)物理的知識(shí)正確的是（）A.牛頓總結(jié)前人的研究，提出了萬(wàn)有引力定律，并用實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬(wàn)有引力常量B.伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)說(shuō)明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因C.胡克發(fā)現(xiàn)：在任何情況下，彈簧的彈力都與彈簧的形變量成正比D.伽利略在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上成功地抽象和概括出行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律【答案】B【解析】A、牛頓總結(jié)前人的研究，提出了萬(wàn)有引力定律，卡文迪許用實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬(wàn)有引力常量，故A錯(cuò)誤；B、伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)說(shuō)明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，故B正確；C、胡克發(fā)現(xiàn)：在彈性限度范圍內(nèi)，彈簧的彈力都與彈簧的形變量成正比，故C錯(cuò)誤；D、開(kāi)普勒在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上成功地抽象和概括出行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，故D錯(cuò)誤。故選B。2、（2021·河南省鄭州市高三高考模擬猜想）關(guān)于物理學(xué)家及其相應(yīng)貢獻(xiàn)，以下敘述符合物理史實(shí)的是（）A.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律并通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬(wàn)有引力常量B.安培提出場(chǎng)的概念，并用畫(huà)電場(chǎng)線、磁感線的方法描述電場(chǎng)和磁場(chǎng)C.湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并總結(jié)出磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件D.盧瑟福通過(guò)對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的分析與研究，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型【答案】D【解析】A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，卡文迪許通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬(wàn)有引力常量，故A錯(cuò)誤；B．法拉第提出場(chǎng)的概念，并用畫(huà)電場(chǎng)線、磁感線的方法描述電場(chǎng)和磁場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；C．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并總結(jié)出磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件，故C錯(cuò)誤；D．盧瑟福通過(guò)對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故D正確。故選D。3.(2020·山東臨沂市2月質(zhì)檢)2018年3月14日，著名物理學(xué)家斯蒂芬·威廉·霍金逝世，引發(fā)全球各界悼念．在物理學(xué)發(fā)展的歷程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)研究為物理學(xué)的建立做出了巨大的貢獻(xiàn)．關(guān)于下列幾位物理學(xué)家所做科學(xué)貢獻(xiàn)的敘述中，正確的是()A．卡文迪許將行星與太陽(yáng)、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體，得出萬(wàn)有引力定律B．法拉第通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)C．查德威克用α粒子轟擊Be原子核發(fā)現(xiàn)了中子D．愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)認(rèn)為，只要光照時(shí)間足夠長(zhǎng)，所有電子最終都能逸出金屬表面成為光電子【答案】C【解析】牛頓將行星與太陽(yáng)、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體，得出萬(wàn)有引力定律，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；奧斯特通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；查德威克用α粒子轟擊Be原子核發(fā)現(xiàn)了中子，選項(xiàng)C正確；愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)認(rèn)為，能否發(fā)生光電效應(yīng)與入射光的頻率有關(guān)，與光照時(shí)間無(wú)關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．4.學(xué)習(xí)物理不僅要掌握物理知識(shí)，還要領(lǐng)悟并掌握處理物理問(wèn)題的思想方法．在如圖所示的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)中，研究物理問(wèn)題的思想方法相同的是()A．甲、乙 B．乙、丙C．甲、丙 D．丙、丁【答案】：B【解析】：比較平拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)，來(lái)研究平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，用到了比較法；觀察桌面的微小形變和測(cè)定萬(wàn)有引力常量的實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)平面鏡的反射，反射光線發(fā)生較大的角度變化，從而擴(kuò)大了形變，該方法稱為微小形變放大法；探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系中，用到了控制變量法．所以，乙和丙具有相同的研究物理問(wèn)題的思想方法，故B正確．二、高考題型標(biāo)準(zhǔn)練1．(2020·湖北武漢市檢測(cè))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(dāng)光照射硅光電池，回路里就會(huì)產(chǎn)生電流．關(guān)于光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是()A．任意頻率的光照射到金屬上，只要光照時(shí)間足夠長(zhǎng)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(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)D．超過(guò)截止頻率的入射光的光強(qiáng)越強(qiáng)，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大【答案】C【解析】當(dāng)入射光的頻率大于金屬的截止頻率時(shí)就會(huì)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(shí)間的積累，瞬間就可以發(fā)生．所以A、B錯(cuò)誤；根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0，對(duì)于同一種金屬，可知光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的光強(qiáng)無(wú)關(guān)，所以C正確，D錯(cuò)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(gè)能級(jí)間的能量差小于1.63eV，因此至少?gòu)幕鶓B(tài)躍遷到第4能級(jí)，吸收的能量等于這兩個(gè)能級(jí)間的能量差，即－0.85eV－(－13.6eV)＝12.75eV，因此C正確，A、B、D錯(cuò)誤．3.(2020·云南昆明市五華區(qū)聯(lián)考)下列說(shuō)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(gè)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(shí)，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(jìn)行高溫分解時(shí)，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(qiáng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核的過(guò)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(cuò)誤；根據(jù)玻爾原子理論，氫原子在輻射光子的同時(shí)，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(cuò)誤；半衰期由原子核本身決定，與外界任何因素都無(wú)關(guān)，故D正確.4．(2020·湘贛皖十五校聯(lián)考)在物理學(xué)建立與發(fā)展的過(guò)程中，有許多科學(xué)家在理論和實(shí)驗(yàn)中做出了杰出的貢獻(xiàn)．關(guān)于這些貢獻(xiàn)，下列說(shuō)法正確的是()A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，并通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)量了引力常量B．安培提出了分子電流假說(shuō)，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(ài)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(wàn)有引力定律，卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)量了引力常量，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；安培提出了分子電流假說(shuō)，研究了安培力的大小與方向，選項(xiàng)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(xiàng)C錯(cuò)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(xiàng)D錯(cuò)誤．5.(2020·安徽淮北市一模)圖甲為研究光電效應(yīng)的電路圖，當(dāng)用頻率為ν的光照射金屬陰極K時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)光電管兩端電壓U，測(cè)量對(duì)應(yīng)的光電流強(qiáng)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(shuō)法正確的是()A．光電子的最大初動(dòng)能為hν－eUcB．陰極金屬的逸出功為eUcC．若增大原入射光的強(qiáng)度，則Uc和Im均會(huì)變化D．陰極金屬的截止頻率為eq\f(