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2006年全国各地高考物理试题分类详解－热、光、原

七、分子动理论 热和功

1.[全国卷I.18]　下列说法中正确的是：

A.气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大

B.气体体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大

C.压缩一定量的气体，气体的内能一定增加

D.分子a从远外趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大

【答案】：D

【解析】：从微观上看，压强取决于分子密度和分子运动的剧烈程度。A选项中，分子密度的变化未知，而B选项中，分子运动剧烈程度的变化未知，故两种情况下都无法判断压强的变化。在C选项中，压缩气体，外界对气体做功，但不知气体的吸热与放热情况，由热力学第一定律知，其内能不一定增加，在D选项中，若两分子作用力为零时，其距离为r₀，当其距离r＞r₀时，分子力表现为引力，当其距离r＜r₀时，分子力表现为斥力，当分子a从远处向固定的分子b运动时，先做加速运动，后做减速运动，当其作用力为零时，即r＝r₀时，其速度最大，动能一定最大，D选项正确。

【备考提示】：本题涉及了气体压强的微观解释、热力学第一定律和分子间的相互作用力，涉及的知识点虽然较多，但多为基础知识，注重考查考生对基础知识的理解和掌握程度。

2.[全国卷II.21] 对一定质量的气体，若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数，则

A．当体积减小时，N必定增加　　

B．当温度升高时，N必定增加

　C．当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化

D．当压强不变而体积和温度变化时，N可能不变

【答案】：C

【解析】：一定质量的气体，在单位时间内与器壁单位面积的碰撞次数，取决于分子密度和分子运动的剧烈程度，即与体积和温度与关，故A、B错；压强不变，说明气体分子对器壁单位面积上的撞击力不变，若温度改变，则气体分子平均动能必改变，要保持撞击力不变，则碰撞次数必改变，同理可判断，N也必定变化，故C对D错。

【备考提示】：本题是气体问题的定性分析，考查了考生对理解、推理和综合判断问题的能力。

3.[北京卷.15]　如图所示，两个相通的容器P、Q间装有阀门K、P中充满气体，Q为真空，整个系统与外界没有热交换.打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则

A.气体体积膨胀，内能增加
B.气体分子势能减少，内能增加
C.气体分子势能增加，压强可能不变
D.Q中气体不可能自发地全部退回到P中　

【答案】：D

【解析】：打开阀门K后，P中气体进入Q中，由于Q内为真空，气体体积增大时并没有对外做功，又因为系统没有热交换，由热力学第一定律可知，其内能不变，但由于气体体积变大，故其压强变小。

【备考提示】：本题用热力学第一定律和气体状态方程进行定律分析，考查考生分析、推理问题的能力。

4.[天津卷.14]　下列说法正确的是

　A．任何物体的内能就是组成物体的所有分子热运动动能的总和

　B．只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能

　C．做功和热传递在改变内能的方式上是不同的

　D．满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行

【答案】：C

【解析】：物体的内能是指所有分子运动的动能和分子势能的总和，A错；B选项违背了热力学第二定律，B错；自然界中，满足能量守恒定律的过程并不是都自发地进行，而是有方向性的，D错；由热力学第一定律可知，做功和热传递都可以改变物体的内能，但方式不同，做功是其它形式的能与内能的转化，而热传递是内能的转移。

【备考提示】：本题涉及了内能、内能变化及能量守恒定律等知识，考查了考生对基本概念的掌握程度。

5.[四川卷.19] 19．对一定质量的气体，下列说法中正确是

　 A．温度升高，压强一定增大　B．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大

　 C. 压强增大，体积一定减小　D.吸收热量，可能使分子热运动加剧、气体体积增大

【答案】：BD

【解析】：根据温度的微观含义：温度是分子热运动平均动能的标志，因此B项正确。根据故选择＝C（C为常数）可以判定A、C错误。根据热力学第一定律可知：吸收热量，可能使分子热运动加剧，气体体积增大，因此D项正确。故选择BD。

【备考提示】：本题涉及了理想气体状态方程和热力学第一定律等知识，考查了考生在掌握基础知识的同时，进一步利用所学知识分析问题、解决问题的能力。

6.[重庆卷.16] 16．如题16图，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中。设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间相互作用，则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中，筒内空气体积减小。

　 A．从外界吸热　　　　B．内能增大

　 C.向外界放热　　　　 D．内能减小

【答案】：C

【解析】：薄金属筒可以传导热量，水温均匀且恒定，因此在缓慢下降过程中，筒内温度保持不变，由于不考虑气体分子间的相互作用，因而内能不变；体积减小，外界对空气做功，根据ΔE＝Q＋W可推知，气体必须对外界放热。故选C。

【备考提示】：本题考查了热力学第一定律、内能的概念，考查了考生对基本概念和基本规律的掌握程度。

7.[上海物理卷.9] 如图所示，竖直放置的弯曲管A端开口，B端封闭，密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内，管内液面高度差分别为h₁、h₂和h₃，则B端气体的压强为（已知大气压强为P₀）

A．p₀-ρg(h₁＋h₂－h₃）　　　　　 B．p₀-ρg(h₁＋h₃)

C．p₀－ρg(h₁＋h₃－ h₂)　　　　　 D．p₀-ρg(h₁＋h₂)

【答案】：B

【解析】：由图中液面的高度关系可知，p₀=p₂+ρgh₃ 和 p₂=p₁+ρgh₁，由此解得：

P₁=p₀－ρg(h₁＋h₃)

【备考提示】：计算气体压强时，有两个结论可以直接应用①同一气体的压强处处相等 ②同一液体内部不同点间的压强差由高度差决定，并且位置越高，压强越小。

8.[江苏物理卷.1]　从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量

A．氧气的密度和阿、加德罗常数　　　　　 B．氧气分子的体积和阿伏加德罗常数

C．氧气分子的质量和阿伏加德罗常数　　　 D．氧气分子的体积和氧气分子的质量

【答案】：C

【解析】：摩尔质量M、氧气分子的质量m和阿伏伽德罗常数N_A的关系是：M＝N_A·m，故C正确。

【备考提示】：考查摩尔质量、密度、阿伏伽德罗常数、分子质量等物理量的关系，也考查了考生用基本公式解决问题的能力。

9.[江苏物理卷.5]　用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A中盛有一定质量的理想气体，B为真空（如图①）。现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器（如图），这个过程称为气体的自由膨胀。下列说法正确的是

A．自由膨胀过程中，气体分子只作定向运动

B．自由膨胀前后，气体的压强不变

C．自由膨胀前后，气体的温度不变

D．容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A部分

【答案】：C

【解析】：气体分子永不停息做无规则运动，故A错；自由膨胀后，气体对外做功W＝0，容器绝热，其热传递能量Q＝0，由热力学第一定律可知，其内能不变，气体温度不变，但由于膨胀体积增大，故压强减小，所以B错，C对；涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故D错。

【备考提示】：本题涉及分子动理论和热力学第一定律等知识，考查了考生对基础知识的理解和掌握程度

10.[江苏物理卷.10]　下列说法正确的是

A．气体的温度升高时，并非所有分子的速率都增大

B．盛有气体的容器作减速运动时，容器中气体的内能随之减小

C．理想气体在等容变化过程中，气体对外不做功，气体的内能不变

D．一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增大

【答案】：AD

【解析】：气体温度升高时，其平均动能增大，这是气体分子运动的统计规律，并非所有分子的速率都增大，A对；气体的内能是所有分子热运动的动能和分子势能的总和，与容器的运动状态无关，B错；理想气体在等容变化过程中，其体积不变，气体对外做功为零，但可通过吸热或放热来改变内能，C错；一定质量的理想气体，经等温压缩后，其温度不变，体积减小，故压强增大，D对。

【备考提示】：本题涉及内能、气体的性质、气体状态方程和热力学第一定律等知识，主要考查理解、推理和综合判断问题的能力。

11.[上海物理卷.19A]（10分〕一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平固定放置的气缸内，开始时气体体积为V₀，温度为27⁰C．在活塞上施加压力，将气体体积压缩到 V₀，温度升高到57⁰C．设大气压强p₀＝l.0×10⁵pa，活塞与气缸壁摩擦不计．　

（1）求此时气体的压强；　

（2）保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到V_O，求此时气体的压强．

【解析】：（1）由气体状态方程知：

将P₀＝l.0×10 5 pa，T₀=300K，T₁=330K，V₁=V₀/代入上式

解得： P₁=1.65×10⁵pa

（2）气体发生等温变化，根据玻马定律有：

　₁V₁=P₂V₂

将V₂=V₀ 代入可得：

P₂=1.1×10⁵pa

【备考提示】：本题主要考查气体状态方程，求解时容易遗漏温度的单位换算，而将温度以摄氏度为单位置接代入关系式进行求解而导致错误，另外气体一章的复习中，应养成将已知条件一一列出的良好习惯。

12.[上海物理卷.19B] （10分）一活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，初始时气体体积为 3.O×10^-3m³．用 DIS实验系统测得此时气体的温度和压强分别为 300K和1.0×10⁵ Pa．推动活塞压缩气体，测得气体的温度和压强分别为 320K和1.0×10⁵Pa．　

（1）求此时气体的体积；　

(2）保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为 8.0×10⁴Pa，求此时气体的体积．

【解析】：（1）由气体状态方程知：

将V₀＝3.0×10^－3m³ ，T₀=300K，P₀=1.0×10⁵Pa，T₁=320K，P₁=1.0×10⁵Pa 代入上式

解得： V₁=3.2×10^－3m³

（2）气体发生等温变化，根据玻马定律有：

P₁V₁=P₂V₂

将P₂=8.0×10⁴pa代入可得：

V₂=4.0×10³m³

13.[广东物理卷.4]　关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是

A．第二类永动机违反能量守恒定律

B．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加

C．外界对物体做功，则物体的内能一定增加

D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的

【答案】：D

【解析】：第二类永动机并不违反能量守恒定律，跟热现象有关的宏观过程均具有方向性。做功和热传递是改变物体的内能的两种方式，做功是内能和其他形式的能之间的转化，热传递是内能之间的转移。故答案为D。有些考生错误的认为物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加；有的考生错误的认为外界对物体做功，则物体的内能一定增加。从而得出错误的选项。属于容易题。

【备考提示】：热力学第一定律和热力学第二定律是热力学的基础，在复习过程中应加以重视。

14.[广东物理卷.8] 图3为电冰箱的工作原理示意图。压缩机工作时，强迫致冷剂在冰箱内外的管道中不断循环。在蒸发器中致冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时致冷剂液化，放出热量到箱体外。下列说法正确的是

A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外

B．电冰箱的致冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到

外界，是因为其消耗了电能

C．电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律

D．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律

【答案】：BC

【解析】：由热力学第二定律知，热量不能自发的有低温物体传到高温物体，除非施加外部的影响和帮助。电冰箱把热量从低温的内部传到高温外部，需要压缩机的帮助并消耗电能。故答案为 BC。属于容易题。

【备考提示】：热力学第一定律和热力学第二定律是热力学的基础，在复习过程中应加以重视。

十三、光学

1.[全国卷I.15]　红光和紫光相比，

A.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大

B.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大

C.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小

D.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小

【答案】：B

【解析】：在电磁波谱中，紫光的频率比红光高，由爱因斯坦的光子说可知，紫光的能量较大；由于紫光的频率高，故紫光在同介质中的折射率较大，由n＝可知，在同一介质中，紫光传播速度较小，而红光传播速度较大；由以上分析得，正确选项为B。

【备考提示】：本题涉及电磁波谱、折射率与频率的关系、折射率与光速的关系、爱因斯坦光子说等知识，求解时分清折射率大小是解题的关键。

2.[全国卷II.19]　已知能使某金属产生光电效应的极限频率为ν₀，

A．当用频率为2ν₀的单色光照射该金属时，一定能产生光电子

B．当用频率为2ν₀的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν₀

C．当照射光的频率大于ν₀时，若ν增大，则逸出功

D．当照射光的频率ν大于ν₀时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍

【答案】：AB

【解析】：由爱因斯坦光电效应方程E_km=hν－W、逸出功W＝hν₀知，当入射光频率为2ν₀时，一定能产生光电子，其最大初动能E_km=2 hν₀－hν₀＝hν₀，故A、B正确，D错误；逸出功与金属材料有关，与入射光频率无关，故C错。

【备考提示】：本题涉及光电效应方程、逸出功等知识，在掌握知识的同时，要学会利用基础知识去解决实际问题。

3.[北京卷.16] 水的折射率为n，距水面深h处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为
A.2 h tan(arcsin)　 B.2 h tan(arcsinn) 　　C.2 h tan(arccos) 　　 D.2 h cot(arccosn)

【答案】：A

【解析】：岸上的人看到水面被光照亮是因为光线从水面射出后进入人的眼睛。光线在水面上发生了折射。如图所示，设光线OA在界面上恰好发生全反射，则sinC＝，由几何关系可知：tanC=，所以r＝htan(arcsin)，故其直径d＝2r＝2htan(arcsin)。

【备考提示】：本题涉及了全反射知识，求解时要利用图形，结合几何关系去处理，同时也要注意对临界条件光线的分析。考查了考生应用数学知识分析物理问题的能力。

4.[天津卷.15]　空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图1所示。方框内有两个折射率n=1.5的玻璃全反射棱镜。图2给出了两棱镜四种放置方式的示意图，其中能产生图1效果的是

【答案】：B

【解析】：从光线的出射方向可以看出，a光垂直下框射出，b光线垂直上框射出，只有B图能满足上述情况

【备考提示】：考查了全反射棱镜的知识，对这类问题的处理，要结合简单的作图分析。

5.[四川卷.15] 现有a、b、c三束单光λ_a＞λ＞_b＞λ_c。用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应。若分别用a光束和c光束照射该金属，则可以断定

　　A．a光束照射时，不能发生光电效应

　　B．c光束照射时，不能发生光电效应

　　C．a光束照射时，释放出的光电子数目最多

　　D．c光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小

【答案】：A　

【解析】：根据公式，则三束单色光的频率大小关系为：，当入射光的频率单色光不能，c单色光可以。根据光电效应方程可得用c单色光照射时，释放出的光电子的最大初动能最大。a光未发生光电效应，不能释放出光电子。因而，答案应选A

【备考提示】：本题涉及了光速、频率、波长的关系和光电效应规律、光电效应方程等知识，考查了考生运用基础知识综合分析问题的能力。

6.[重庆卷.20] ΔOMN为玻璃等腰三棱镜的横截面。a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如题20所示。由此可知

A．棱镜内a光的传播速度比b光的小

B．棱镜内a光的传播速度比b光的大

　 C. a光的波长长比b光的长

D．a光的频率长比b光的高

【答案】：BD

【解析】：根据对称性可知：a、b分别在界面处入射角相等，由于a未发生发生全反射，说明a光对应的临界角大，根据sinC＝，，v＝，棱镜内a光的传播速度比b光的大，，根据可得，。故应选择BD。

【备考提示】：本题涉及了全反射的条件、折射定律、折射率与频率的关系、传播速度与折射率的关系等，考查了考生的综合能力、应用物理知识分析解决的能力、推理能力等。

7.[上海卷.3A] 利用光电管产生光电流的电路如图所示．电源的正极应接在　　　　端（填“a”或“b”）；若电流表读数为8μA，则每秒从光电管阴极发射的光电子至少是　　　　个（已知电子电量为 l.6×10^-19C）

【答案】：a，5×10¹³

【解析】：要使电子加速，应在A极接高电势，故a端为电源正极。由I＝得：n=＝5×10¹³

【备考提示】：

8.[上海卷.3B] 右图为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡．光照射电阻R^/时，其阻值将变得远小于R,该逻辑电路是　　　　门电路（填“与”、“或”或“非”）。当电阻R’受到光照时，小灯泡L将　　　（填“发光”或“不发光”）。

【答案】：与，发光

【解析】：当电阻R^/受到光照时，非门输入低电压，输出高电压，故灯泡将发光。

【备考提示】：与门、或门、非门电路的特点与区别。

9.[上海卷.6]　人类对光的本性的认识经历了曲折的过程。下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是　

（A）牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的．　

（B）光的双缝干涉实验显示了光具有波动性．

（C）麦克斯韦预言了光是一种电磁波．

（D）光具有波粒两象性.

【答案】：BCD

【解析】：光的衍射和干涉是波的特有现象，爱因斯坦的光子和牛顿的微粒除了都是粒子之外，并无任何相同之处。光子不是牛顿所描绘的那种遵循经典力学运动定律的微粒。

【备考提示】：爱因斯坦的光子和牛顿的微粒除了都是粒子之外，并无任何相同之处。光子不是牛顿所描绘的那种遵循经典力学运动定律的微粒。近代物理部分中的典型史实要求学生必须牢记。这也是体现学生情感、态度、价值观的题型。

10.[广东物理卷.7]　两束不同频率的单色光a、b从空气射入水中，发生了图2所示的折射现象（α>β）。下列结论中正确的是

A．光束b的频率比光束a低

B．在水中的传播速度，光束a比光束b小

C．水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小

D．若光束从水中射向空气，则光束b的临界角比光束a的临界角大

【答案】：C

【解析】：由 n＝知，b的折射率较大，则b的频率较大，在同种介质传播速度较小，对同种介质的临界角较小。所以选项 C正确。有些考生弄不清光的折射率、频率、光速、临界角的对应关系，得出错误的答案。属于中等难度题。

【备考提示】：本题涉及折射率、全反射等知识，光的折射率、频率、光速、临界角的对应关系需清楚。

11.[广东物理卷.13] （15分）（1）人们发现光电效应具有瞬时性和对各种金属都存在极限频率的规律。请问谁提出了何种学说很好地解释了上述规律？已知锌的逸出功为3.34e，用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为10⁶m/s，求该紫外线的波长λ（电子质量m_e=9.11×10kg，普朗克常量h＝6.63×10J·s，1eV＝1.6×10J）

（2）风力发电是一种环保的电能获取方式。图9为某风力发电站外观图。设计每台风力发电机的功率为40kW。实验测得风的动能转化为电能的效率约为20%，空气的密度是1.29kg/m³，当地水平风速约为10m/s，问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求？

【答案】：（1）3.23×　　　（2）10m

【解析】：（1）爱因斯坦提出的光子说很好的解释了光电效应现象

　　　　　　由爱因斯坦的光电效应方程，hν＝W₀＋　　　　　　①

又　　　　　　　　　　c＝λν　　　　　　　　　　　　　②

①　　 ②联立，得：

Λ=＝3.23×m

　　　（2）由能量守恒定律，得：

　　　　　　P＝　　r＝10m

【备考提示】：光子说、光电效应方程和能量守恒定律是高中必须掌握的重点内容。

12.[江苏卷.6] 研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为ν的光照射光电管阴极K时，有光电子产生。由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极 K发射后将向阳极A作减速运动。光电流i由图中电流计G测出，反向电压U由电压表V测出。当电流计示数恰好为零时，电压表的示数称为反向截止电压U₀。在下列表示光电效应实验规律的图象中，错误的是

【答案】：B

【解析】：由光电效应规律可知，光电流的强度与光强成正比，光射到金属上时，光电子的发射是瞬时的，不需要时间积累，故A、D图象正确；从金属中打出的光电子，在反向电压作用下作减速运动，随着反向电压的增大，到达阳极的电子数减少，故C图象正确；由光电效应方程可知：hν＝hν₀＋E_km，而eU₀＝E_km_，所以有hν＝hν₀＋eU₀，由此可知，B图象错误。

【备考提示】：本题涉及了光电效应规律、光电效应方程、动能定理等知识，考查了考生的阅读能力、识图能力和从图中提取有价信息的能力。

13.[广东大综.30] 有关光和光纤通信，下列说法正确的是

　 A．光子的波长越长，它的能量越大

　 B．光纤通信运用了光的全反射原理

　 C．光照射在金属板上，就会产生光电效应

　 D．多路话音信号在光纤中传输会相互干扰

【答案】：B

【解析】：光子的能量E＝hν＝h，所以其波长越长，能量越小；光导纤维由内芯与外套组成，内芯折射率大，其原理是光的全反射；只有大于金属极限频率的光，才能从金属中打出光电子；由音频信号的独立性可知，其在光纤中传输不会互相干扰。故正确选项为B。　

【备考提示】：本题涉及光子能量、光纤通信、光电效应等知识，考查了考生对基础的认识和了解。

十四、原子和原子核

1.[全国卷I.14]　某原子核X吸收一个中子后，放出一个电子，分裂为两个α粒子。由此可知

A.A=7，Z＝3　　　　B.A=7，Z＝4　　　　 C.A=8，Z＝3　　　 D.A=8，Z＝4

【答案】：A

【解析】：其核反应方程为：，由核反应中的质量数守恒和电荷数守恒可知：A＋1=4×2，Z＝2×2－1，得：A＝7，Z＝3。

【备考提示】：本题涉及核反应方程和反应过程中的两个守恒，考查了考生对基础的掌握程度。

2.[全国卷II.14]　现有三个核反应：

①　②　③

下列说法正确的是

A．①是裂变，②是β衰变，③是聚变　　　B．①是聚变，②是裂变，③是β衰变

C．①β衰变，②裂变，③聚变　　　　　　D．①是β衰变，②是聚变，③是裂变

【答案】：C

【解析】：原子核的变化通常包括衰变、人工转变、裂变和聚变，衰变是指原子核自发放出α粒子和β粒子等变成新的原子核的变化，如本题中的核反应①；原子核的人工转变是指用高速粒子轰击原子核使之变成新的原子核的变化；裂变是重核分裂成质量较小的核，如核反应②；聚变是轻核结合成质量较大的核，如③；综上所述，选项C正确。

【备考提示】：本题涉及到原子核的裂变、衰变、和聚变，考查了考生对这些核反应的理解和区别。

3.[北京卷.13] 目前核电站利用的核反应是
A.裂变，核燃料为铀　　　　　　 B.聚变，核燃烧为铀

C.裂变，核燃烧为氘　　　　　　 D.聚变，核燃料为氘

【答案】：A

【解析】：目前核电站使用的裂变材料是铀，铀在地壳中的含量很高，铀发生裂变反应产生大量的热量，推动气轮机发电。

【备考提示】：考查了裂变反应的应用，题目虽简单，但提示我们，在学习过程中要注意与实际相联系。

4.[天津卷.18] 一个原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为

　，则下列说法正确的是

A．X是原子核中含有86个中子

B．X是原子核中含有141个核子

C．因为裂变释放能量，根据E＝mc²，所以裂变后的总质量数增加

D．因为裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量数减少

【答案】：A

【解析】：由质量数守恒和电荷数守恒知：235＋1＝a＋94＋2×1，92＝b＋38，解得：a =140, b =54，其中a是X的质量数，b为X的电荷数，X核中的中子数为：a－b＝140－54＝86，由此可知A选项对，B选项错；裂变释放能量，由质能关系可知，其总质量减小，但质量数守恒，故C、D均错。

【备考提示】：本题考查考生用两个守恒解决核反应问题的能力，同时还应注意质量与质量数的不同。

5.[四川卷.16]　某核反应方程为。已知的质量为2.0136u，的质量为3.0180，质量为4.0026u，x的质量为1.0087u。则下列说法中正确是

　 A．x是质子，该反应释放能量　　　　　　　B．x是中子，该反应释放能量

　 C．x是质子，该反应吸收能量　　　　　　　D．x是中子，该反应吸收能量

【答案】：B

【解析】：设x的质量数为a，核电荷数为b，则由质量数守恒和电荷数守恒知：

2＋3＝4+a，1＋1＝2＋b

所以a＝1，b＝0，x的质量数这1，质子数为0，即为中子，

根据核反应中电荷数和质量数守恒可得：根据Δm＝＋－－＝2.0136u＋3.0180 u－4.0026u－1.0087u＝0.0203 u，ΔE=Δmc²＞0，该核反应释放能量。故选择B。

【备考提示】：核反应方程的书写，应注意对两个守恒方程的理解和应用，对能量的判断，是看核反应前、后的质量变化，应注意的是质量数守恒并非质量不变。

6.[重庆卷.17] 是一种半衰期为5730年的放射性同位素。若考古工作者探测某古木中的含量为原来的，则该古树死亡时间口中距今大约为

A．22920年　　　　　 B．11460年　　　　　

C. 5730年　　　　　D．2865年

【答案】：B

【解析】：正在生长的植物中C的含量是稳定，死亡后发生衰变，C含量在降低。

　　　　　剩余C与原来C的个数比：，t为死亡时间，T为半衰期。

由题意：　所以：　　t＝5730×2年＝11460年。

【备考提示】：本题考查应用物理知识解决实际问题的能力，考查考生对半衰期的理解。

7.[上海物理卷.7] 卢瑟福通过对a粒子散射实验结果的分析，提出

（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．

【答案】：A

【解析】：英国物理学家卢瑟福的α粒子散射实验的结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原方向前进，但有少数α粒子发生较大的偏转。α粒子散射实验只发现原子可以再分，但并不涉及原子核内的结构。查德威克在用α粒子轰击铍核的实验中发现了中子，卢瑟福用α粒子轰击氮核时发现了质子。

【备考提示】：本题涉及了α粒子的散射实验，考查了物理学家对科学的贡献和实事求是、积极探索的精神。

8.[广东物理卷.3]　下列说法正确的是

A．康普顿发现了电子　　　　　　　　　　　　　　B．卢瑟福提出了原子的核式结构模型

C．贝史勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象　　D．伦从今琴发现了X射线

【答案】：BCD

【解析】：康普顿发现了康普顿效应，汤姆孙发现了电子，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，贝史勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象，伦从今琴发现了X射线。所以答案为 BCD，有的考生不熟悉物理学史，有的考生不知道伦琴就是伦从今琴，导致错选或漏选。属于容易题。

【备考提示】：本题通过历史史实考查考生对科学的认识，以及对科学家的了解，培养考生探索科学的正确态度。

9.[广东物理卷.5]　据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳”）已完成了首次工程调试。下列关于“人造太阳”的说法正确的是

A．“人造太阳”的核反应方程是

B．“人造太阳”的核反应方程是

C．“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是

D．“人造太阳”核能大小的计算公式是

【答案】：AC

【解析】：释放的能量大小用爱因斯坦的质能方程计算。有的考生不能区分裂变和聚变，得出错误的答案 B。属于容易题。

【备考提示】：本题以“人造太阳”为背景立意命题，考查了考生利用所学知识分析、推理物理问题的能力。

10.[江苏物理卷.4] 氢原子的能级如图所示，已知可见的光的光子能量范围约为1.62eV—3.11eV，下列说法错误的是

A．处于n = 3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离

B．大量氢原子从高能级向n = 3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应

C．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光

D．大量处于n＝4是能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的可见光

【答案】：D

【解析】：要使处于n＝3能级的氢原子电离，其光子的能量必须大于或等于1.51eV，而紫外线光子的能量大于3.11eV，故能使n=3能级的氢原子电离；大量氢原子从高能级向低能级跃迁时，放出的光子在红外线区，故具有显著的热效应；大量氢原子由n=4能级向低能级跃迁时，可能放出6种不同频率的光，由以上分析可知D选项错误。

【备考提示】：本题涉及氢原子及氢原子能级跃迁的知识，对多个知识点的综合考查，考查了考生分析和推理问题的能力。

11.[江苏物理卷.18] （15分）天文学家测得银河系中氦的含量约为5%。有关研究表明，宇宙中氦生成的途径有两条：一是在宇宙诞生后2分钟左右生成的；二是在宇宙演化到恒星诞生后，由恒星内部的氢核聚变反应生成的。

（1）把氢核聚变就简化4个氢核（H）聚变成氦核（He），同时放出2个正电子（e）和2个中微子（ν₀），请写出该氢核聚变反应的方程，并计算一次反应释放的能量。