2018年高考物理压轴题

（1） 能E ㎞。

15.（16分）如图所示，两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上，导轨间距为l 、 足够长且电阻忽略不计，导轨平面的倾角为α，条形匀强磁场的宽度为d ，磁感应强度

大小为B 、方向与导轨平面垂直。长度为2d 的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“”型装置，总质量为m ，置于导轨上。导体棒中通以大小恒为I 的电流（由外接恒流源产生，图中未图出）。线框的边长为d （d < l ），电阻为R ，下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放，导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回，导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直。重力加速度为g 。

求：（1）装置从释放到开始返回的过程中，线框中产生的焦耳热Q ；

（2）线框第一次穿越磁场区域所需的时间t 1 ；

（3）经过足够长时间后，线框上边与磁场区域下边界的最大距离χm 。

选 择 题 部 分

一、选择题常考考点

1．万有引力和人造卫星

㈠经典题目

【预测题1】假设月球的直径不变，密度增为原来的2倍，“嫦娥一号”卫星绕月球做匀速圆周运动的半径缩小为原来的一半，则下列物理量变化正确的是 （ ）

A ．“嫦娥一号”卫星的向心力变为原来的一半

B 、“嫦娥一号”卫星的向心力变为原来的8倍

C 、“嫦娥一号”卫星绕月球运动的周期与原来相同

D 、“嫦娥一号”卫星绕月球运动的周期变为原来的4

1 【答案】BD

【解析】月球的直径不变，体积不变，密度增为原来的2倍，质量也增为原来的2倍，即M 2＝2M 1。月球对“嫦娥一号”卫星的万有引力提供“嫦娥一号”做圆周运动的向心力。，即：F 向＝F 万＝G 2r mM ，“嫦

娥一号”卫星原来的向心力为：F 1＝G 211r mM ，“嫦娥一号”卫星现在的向心力为：F 2＝G 22

2r mM ，由题意知，r 2＝2

1r 1，综合得出，F 2＝8F 1，选项B 正确；由万有引力提供“嫦娥一号”卫星做圆周运动的向心力可得：G 2r mM ＝m 224T πr ，解得：T ＝GM

r 3

24π，由于M 2＝2M 1，r 2＝21r 1，解得：T 2＝41T 1。 【点评】该题考查了万有引力定律、物体在星球表面的运动中能量关系、人造卫星、竖直平面内的圆周运动等。万有引力定律与人造卫星问题注意两个关键方程：022

Mm Mm G =mg G =ma R r ，，其中g 是星球表面的重力加速度，是该知识链条的重要结点；a 为向心加速度，有诸多变化，是联系卫星（或行星）运动参量（如圆周运动的线速度、角速度、周期、高度；在椭圆轨道上运动的近地点和远地点的速度关系等）与万有引力纽带。结合万有引力做功的特点，可以将卫星的运动与能量变化综合起来命题，能充分体现对能力的考查。

【预测题2】中国首颗数据中继卫星“天链一号０１星”2008年4月25日23时35分在西昌卫星发射中心成功发射。中国航天器有了天上数据“中转站”。 25分钟后，西安卫星测控中心传来数据表明，卫星准确进入预定的地球同步转移轨道。若“天链一号０１星”沿圆形轨道绕地球飞行的半径为R ，国际空间站沿圆形轨道绕地球匀速圆周运动的半径为R '，且R R '>.根据以上信息可以确定（ ）

A ．国际空间站的加速度比“天链一号０１星”大

B ．国际空间站的速度比“天链一号０１星”大

C ．国际空间站的周期比“天链一号０１星”长

D ．国际空间站的角速度比“天链一号０１星”小

【答案】CD

【解析】由于二者围绕同一天体做圆周运动，且国际空间站的轨道半径大于“天链一号０１星”的轨道半径，因而，国际空间站的加速度、速度、角速度都比“天链一号０１星”的小，而周期大。

【点评】考查天体的运动、天体质量的测量和天体卫星的运动等知识点。测量天体的质量，必须以绕该天体运行的其它天体如恒星的行星、行星的卫星等为观测对象，若该星体自身没有卫星如月球，则可以为其发射一颗人造卫星（如嫦娥一号），通过对该人造卫星的观测就可测量其它质量；一般试题对用万有引力与卫星的运动关系求速度、周期和向心加速度等。本题一改常规，只给定轨道半径和周期，用以训练和克服思维定势。

㈡新颖题目

【预测题3】我国首枚探月卫星“嫦娥一号”在绕地球轨道上第三次近地点加速变轨后飞向月球，在到达月球附近时必须经刹车减速才能被月球俘获而成为月球卫星，关于“嫦娥一号”的下列说法正确的是

A ．最后一次在近地点加速后的卫星的速度必须等于或大于第二宇宙速度

B ．卫星在到达月球附近时需刹车减速是因为卫星到达月球时的速度大于月球卫星的第一宇宙速度

C ．卫星在到达月球附近时需刹车减速是因为卫星到达月球时的速度大于月球卫星的第二宇宙速度

D ．若绕月卫星要返回地球，则其速度必须加速到大于或等于月球卫星的第三宇宙速度

【答案】C

【解析】当卫星速度大于或等于第二宇宙速度时，卫星将脱离地球而成为太阳系的人造行星，“嫦娥一号”飞向月球时没有挣脱地球的引力，A 错；卫星到达月球附近时需刹车减速才能被月球俘获，说明其到达月球附近时速度一定大于或等于月球卫星的第二宇宙速度，若不减速就会脱离月球，B 错C 对；卫星要从月球返回地球，则其速度应加速到大于或等于月球卫星的第二宇宙速度，D 错．

【点评】试题以“嫦娥一号”为背景，考查考生对宇宙速度的理解、逆向思维能力和知识迁移类比能力，从卫星的“脱离”去分析被“俘获”，分析判断时一定要分清天体的层次：脱离地球→成为太阳的人造行星；脱离月球→则成为地球的卫星．对以“嫦娥一号”为背景的试题，还可以以变轨、刹车方法等考查圆周运动的条件、向心加速度、动量守恒等知识点，同时考查《考试大纲》要求的理解能力．

【预测题4】某科学家估测一个密度约为3

105.1?kg/m 3的液态星球是否存在，他的主要根据之一就是它自转的周期，假若它存在，其自转周期的最小值约为（ ）（万有引力恒量1110

67.6-?=G Nm 2/kg 2） A ．104s B ．105s C ．2×104s D ． 3×104s

【答案】A

【解析】当液态星表面一质点所受该星球的万有引力大于、至少等于其随星球自转的向心力时，液态星才不致瓦解，因此2224Mm G m R R T π≥，343

M=V=R ρρπ?，联立解得49703s 10s T=≈，A 正确。 【点评】试题通过液态星是否存在的科学探讨考查万有引力定律和星球自转周期的关系，向考生展示科学探测思想。宇宙空间的星球有固态、液态和气态（气团）等存在状态，它们之所以能存在，首先因素就是其中心对周围质点的万有引力一定在大于、等于质点随星球自转所需向心力。

㈢专家寄语

万有引力定律、天体的运动和人造卫星与国家科技水准密切相关，一直是高考的热点内容，近几年都是命制选择题，今年高考理综出大题的相对性不大，但物理卷可能是一道大题。本内容的试题无论怎么变化，都不能脱离两个关键方程即22Mm Mm G =mg G =ma R r

向，，其中向心加速度有很多变化，记住这些变化以及各物理量的对应性就可以适应此类考题的变化。试题难度中等，不可失分。

2．机械振动和机械波

㈠经典题目

【预测题5】如图所示，在波的传播方向上有间距均为l.0m 的六个质点a 、b 、c 、d 、e 、f ，均静止在各自的平衡位置。一列横波以l.0m/s 的速度水平向右传播，t ＝0时到达质点a ，使a 开始由平衡位置向上运动，t ＝1.0s 时，质点a 第一次到达最高点。则在质点a 第二次到达最高点，并由最高点向其平衡位置运动的时间内，下列说法中错误的是

Ａ．质点b 、f 的加速度逐渐增大 Ｂ．质点c 、e 的速度逐渐增大 Ｃ．质点d 、f 向下运动 Ｄ．质点b 、f 向上运动

a b c d e f

【解析】依题意，波的周期为T =4.0s ，波长 4.0=T= v m ，质点a 第二次到达最高点时的波的图象如图所示，因此在质点a 由最高点向平衡位置运动的时间内，质点b 、d 、f 正在离开平衡位置向最大位移处运动，由kx a=-m

可知其加速度正在增大，A 正确而C 是错误的；质点c 、e 正从最大位移处向平衡位置运动，速度正在增大，B 也对；b 、f 正向上运动，D 正确；因此选C 。

【点评】试题考查了波的图象、波长与波速和周期的关系及波的传播过程中介质各质点的振动情况分析和判断。作图能帮助我们透彻理解题意，掌握试题展现的物理情景，简化解答试题的过程，特别是与图象紧密相关的问题，如直线运动中速度的变化、非匀变速直线运动中位移的判断、机械振动和机械波、运动和力的关系、变力做功、变力的冲量、碰撞中速度的变化等等，一般是计算遇到困难时就要考虑用图象分析。这也是考生必备的一种能力。

㈡新颖题目

【预测题6】轻弹簧上端与力传感器相连，下端系一质量为m 的小球，静止时小球处在位置O 点，在弹簧弹性限度内，让小球在竖直方向上做简谐运动，振幅为A 。取O 点为x 坐标原点，竖直向上为x 正方向；t =0时刻小球恰经过O 点向上运动。传感器将其受到的弹簧作用力传给与之连接的计算机，四位同学通过计算机记录的数据分别绘制出F-t 图象如下图所示，其中一定不正确．．．

的是 【答案】AC

【解析】O 点为振动的平衡位置，小球经过O 点时弹簧的拉力等于小球重力，t =0时小球恰经过O 点，因此t =0时F=mg ，A 项错；弹簧对小球的弹力与小球重力的合力是小球做

简谐运动的回复力，因此F-mg=-kx ，F=-kx+mg 即，x 其中为振动对平衡位置的位移，而简谐运动的x -t 图象如图所示，取弹簧为拉力时F 为正，则D

正确；取弹簧为拉力时F 为负，则B 正确；C 错。

【点评】通过悬挂的弹簧振子考查简谐运动的回复力与弹簧弹力的关系。竖直放置的弹簧振子的回复力是弹簧弹力与重力的合力，小球处在平衡位置时弹力与重力平衡，合力为零；由F=-kx+mg 可知，弹簧弹力与振动位移是一次函数关系，而振动的位移由学生熟悉的振动图象给出，与时间是正弦或余弦函数关系， 以此考查考生的知识迁移能力。

【预测题7】蝙蝠在飞行中每秒钟向正前方发射40次超声波，每次发射100个频率为2×106Hz 的完整

波，在空气中形成一系列断续的波列．假设蝙蝠沿直线飞行，速度为v 1=20m/s ，已知空气中的声速为v 2=340m/s ，水中的声速为1450m/s 。则

A ．蝙蝠发射的超声波在空气中的传播速度为360m/s

B ．蝙蝠接收到的反射超声波频率比发射的超声波频率要高

C ．此超声波经静止障碍物反射后波长会变长

D ．此超声波由空气进入水中传播时波长变长

A

C B

D

【解析】无论波源是否运动，超声波在空气中的传播速度都等于空气中的声速，即题设340m/s ，A 错；由于蝙蝠迎着反向波的方向运动，由多普勒效应可知，蝙蝠接收到的超声波频率比发射的超声波频率高，B 正确；超声波经静止障碍物反射，相当于反射“波源”不动，因此超声波频率和波长与反射前相比不变，C 错；由于水中的声速大于空气中的声速，由=f =f

λλv v 即可知，波长随声速的增大而变长，D 正确。 【点评】考查考生对多普勒效应、波长等概念的理解深度，对波的形成和传播特性掌握程度，分析和处理问题的能力等．在正解多普勒效应时，反射波的障碍物可看作“波源”，波源不动，则反向波的频率不变，波长不变，考查考生灵活运用知识的能力；试题同时引入了波的“折射”现象，考生可以避开“折射”而直接用波速、波长和频率关系式=f λv 来判断。

【预测题8】如图a 所示，一根水平张紧弹性长绳上有等间距的Q ’、P ’、O 、P 、Q 质点，相邻两质点间距离为lm ，t ＝0时刻O 质点从平衡位置开始沿y 轴正方向振动，并产生分别向左、向右传播的波，O 质点振动图像如b 所示，当O 点第一次达到正方向最大位移时刻，P 点刚开始振动，则 ( )

A ．P ’、P 两点距离为半个波长，因此它们的振动步调始终相反

B ．当Q ’点振动第一次达到负向最大位移时，O 质点已经走过25cm 路程

C ．当波在绳中传播时，绳中所有质点沿x 轴移动的速度大小相等且保持不变

D ．若O 质点振动加快，周期减为2s ，则O 点第一次达到正方向最大位移时刻，P 点也刚好开始振动

【答案】B

【解析】O 点第一次达到正方向最大位移所需时间为4

T ，因此波向前传播的距离为4λ，即OP 、OP ’为4

λ，因此P 、P ’两点间距离为半个波长，但由于波是以O 为波源向左右传播

的，左右对称点振动总相同如图c 所示，A 错；波传到Q ’需要半个周期，而当Q ’到达负向最大位移时又需34

T ，因此O 点振动时间为114

T ，所走路程为525A ＝cm ，B 正确；波动传播的是振动的运动形式，质点并不沿传播方向向前传播，C 错；同种波在同一介质中传播的速度是相同的，即1m/s ==T λ

v ，当O 质点振动周期减

为2s ，则O 第一次达到正方向最大位移的时间为0.5s ，波向左、右传播的距离为0.5m/s x=t=v ，P 点还没有振动，D 错。

【点评】该题波源形成的波向x 轴正、负双向传播，两个方向、同种介质，因此波速、波长都相等，波的图象以波源向x 正、负方向同步传播，所以波的图象如图所示，考查波的传播特性、同时考查考生的理解综合分析能力。

㈢专家寄语

机械振动和机械波作为一种典型的机械运动，与日常生活、科技发展密切相关，内容不多，三个Ⅱ级要求的知识点，是必考内容之一。在理综全国卷中一般是选择题型，试题难度中等或中等偏易，此分必拿。

图a

图b

－

图c

3．热学

㈠经典题目

【预测题9】如图所示，甲分子固定在体系原点O ，只在两分子间的作用力作用下，乙分子沿x 轴方向运动，两分子间的分子势能E P 与两分子间距离x 的变化关系如图中曲线所示，设分子间所具有的总能量为0，则

A ．乙分子在P 点（2x=x ）时加速度为零

B ．乙分子在P 点（2x=x ）时动能最大

C ．乙分子在Q 点（1x=x ）时处于平衡状态

D ．乙分子在Q 点（1x=x ）时分子势能最小

【答案】AB

【解析】乙分子沿x 轴方向运动，分子势能先减小后增大，则动能先增大后减小，在P 点时分子势能最小而分子动能最大，B 正确D 错；乙分子从Q 开始沿x 正方向运动，分子势能先减小后增大，表明分子力先对乙分子做正功，后做负功，即从12x x 到为斥力做正功，P 点为分子力为零的位置，因此乙分子在P 点时加速度为零，A 正确CD 错。

【点评】考查分子力作用下分子的运动、分子力做功与分子势能的变化、动能的改变与能量守恒等，难度适中。①分子力做功与分子势能的变化关系同重力做功与重力势能变化的关系规律相同，即分子力做正功，则分子势能减小，分子力做负功则分子势能增大；②由能量守恒可知，只有分子力作用时分子势能与分子动能的总和不变，分子势能减小则分子动能增大，反之亦然；③分子力做正功结束的位置即为分子力由斥（或引）力变为引（或斥）力的位置，即分子力为零的r 0位置。

【预测题10】一滴油酸酒精溶液含质量为m 的纯油酸，滴在液面上扩散后形成的最大面积为S ．已知纯油酸的摩尔质量为M 、密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A ．下列表达式正确的有

A ．油酸分子的直径S M d ρ=

B ．油酸分子的直径S

m d ρ= C ．油酸所含的分子数A N M m n =

D ．油酸所含的分子数A N m

M n = 【答案】BC 【解析】油酸分子的直径等于油膜的厚度，质量为m 的油酸的体积m V=ρ，而V=dS ，因此m d=

S ρ，B 正确；油酸的分子数等于摩尔数与阿伏加德罗常数的乘积，因此有A m n=N M

，C 正确。 【点评】试题以单分子油膜法测量分子直径的实验为背景，考查分子直径的计算、与阿伏加德罗常数相关的分子数的计算等知识点。与阿伏加德罗常数相关的微观计算中，注意阿伏加德罗常数是计算的桥梁，将宏观世界与微观世界联系起来，理解阿伏加德罗常数的意义至关重要。

㈡新颖题目

【预测题11】2008年2月21日远在38万公里之外的嫦娥一号卫星要迎来月食考验，陷入黑暗和严寒当中，星在月食阶段的长时间阴影中，将直接面对太空零下270摄氏度（t1）的低温环境，也无法获得太阳红外和月球红外的加热。卫星经历月食后，星上设备的温度将大幅度降低，某些外露设备的温度甚至会降低到零下190摄氏度（t2）。与迎来月食之前相比，下列说法正确的是（ ）

A ．嫦娥一号卫星上某一外露设备的每一个分子动能都增大。

B ．嫦娥一号卫星上某一外露设备的每一个分子动能都减小。

C ．嫦娥一号卫星上某一外露设备的所有分子平均动能增大。

D．嫦娥一号卫星上某一外露设备的所有分子平均动能减小。

【答案】D

【解析】温度是分子平均动能的标志。物体温度低，则分子的平均动能小，是热力学统计物理中的统计规律的应用，只能是对大量分子才有意义，对于单个分子是无意义的，因此不能说物体的每一个分子的动能都减少。因此D是正确的。

【点评】高考对热学的命题量平均每年一个，多为选择题，因此在复习时，适量精选一组贴近高考热点的选择题进行强化训练，巩固基本概念与规律、提高分析问题与解决问题的能力，是非常必要的。

【预测题12】如图所示，在固定的真空容器A内部固定着一个绝热气缸B，用质量为m的绝热活塞P 将一部分理想气体封闭在气缸内。撤去销子K，不计摩擦阻力，活塞将向右运动。该过程A．由于A为真空，气体膨胀时对外不做功

B．活塞做匀加速运动，缸内气体温度降低

C．气体分子在单位时间内撞击活塞的次数减少

D．在相同时间内，气体分子对活塞的冲量不变

【答案】C

【解析】A虽为真空，但撤去销子K时，气体推动活塞向右加速运动而获得动能，即气体对外做了功，A项错；由于气体膨胀、压强减小，活塞受到的气体的推力减小，因此加速度减小，B错；气体的压强减小，气体分子在单位时间内撞击活塞的次数减少，在相同时间内，气体分子对活塞的冲量也减小，C对D 错。

【点评】气体膨胀是否对外做功，要看膨胀时是否“推动”了什么有质量的物体，如活塞（计质量）、大气等，或者气体膨胀时本身的重力势能是否改变，如重力势能增大，则气体对外做功，气体的温度会降低，气体的内能减小。

定性分析压强、温度、体积之间的关系要求理解气体的状态参量的微观意义，其中，气体压强是大量分子频繁碰撞器壁形成的，它与单位体积内的分子数及气体分子对器壁的冲量有关，单位时间内、单位面

积上受到的冲量Ft F

==p

St S

即为气体的压强。

㈢专家寄语

热学部分内容虽不多，虽然所有知识点都是Ⅰ级要求，但也是高考理综试卷中必考的热点内容。其中与阿伏加德罗常数相关的计算、热力学定律、气体压强的微观解释既是重点，又是难点。题型为选择题，试题难度中等偏易，这个分一定得拿到手。

4．光学

㈠经典题目

【预测题13】下列说法正确的是

A．光的干涉说明光具有波动性，光的衍射说明光是横波

B．光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性

C．若汽车车灯的灯罩用水平方向的偏振片，则驾驶室前的挡风玻璃应该也用水平方向的偏振片D．波长很短的 光子只具有粒子性

【答案】B

【解析】光的干涉和衍射都说明光具有流动性，而光的偏振证明光的横波，A错；爱因斯坦就是为了解释光电效应提出了光子说，往后的实验事实证明了爱因斯坦的正确性，光电效应和康普顿效应都是证明光的粒子性的事实，B正确；若汽车的车灯灯罩用水平方向的偏振片，则驾驶室前的挡风玻璃该用竖直方向的偏振片才能使进入驾驶室的光减弱，C错；任何光都既具有波动性，又具有粒子性，D错。

【点评】试题从光的波粒二象性的角度考查对光的性质理解和掌握，光的波动性由光的干涉、衍射、偏振等事实证明了，而光电效应和康普顿效应证明光具有粒子性，同时光是一种概率波，少量光子只显示出粒子性，只有大量光子才能显示其波动性。

㈡新颖题目

【预测题14】如右图所示，一束由两种色光混合的复色光沿PO 方向射向一上、下表面平行的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束反射光束Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，则 A ．光束Ⅰ仍为复色光，光束Ⅱ、Ⅲ为单色光，且三束光一定相互平行

B ．增大α角且α≤90°，光束Ⅱ、Ⅲ会远离光束Ⅰ

C ．光Ⅱ照射某金属表面能发生光电效应现象，则光Ⅲ也一定能使该金属发

生光电效应现象 D ．减小α角且α>0°，光束Ⅲ可能会从上表面消失

【答案】A

【解析】光沿PO 射到界面上时，同时发生了反射和折射，Ⅰ为直接反射的光，为复色光；折射进入玻璃的光由于折射率不同而发生色散，然后在玻璃

板的下表面反射和两次进入空气的折射而成为Ⅱ、Ⅲ两束，如图所示，由图可知，光束Ⅱ在玻璃中的折射率比光束Ⅲ大，所以光束Ⅱ、Ⅲ为单色光；由光路可逆

可知，三束光彼此平行，A 正确；当90=α?时，反射光与入射光重合，因此当

α增大时，Ⅱ、Ⅲ光束靠近光束Ⅰ，B 错；由于光束Ⅱ在玻璃中的折射率比光

束Ⅲ大，光Ⅱ的频率比光Ⅲ高，所以光Ⅱ照射某金属表面能发生光电效应现象，则光Ⅲ不一定能使该金属发生光电效应现象，C 错；由于光路可逆，因此只要光能从上表面射入，则一定能以原角度从上表面射入空气，不会发生全反射，D 错。

【点评】试题利用平板玻璃的两面的反射和折射，综合考查了反射、折射、折射率与光的频率关系、色散、光子的能量、光电效应、全反射、光路可逆等知识点，涉及面广。

【预测题15】研究光电效应规律的实验装置如图甲所示，以频率为v 1和v 2的两种光光电管阴极K 时，才有光电子产生。在光电管的两极K 、A 之间加反向电

压时，光电子从阴极K 发射出来后向阳极A 做减速运动。

当电流表G 读数为零时，电压表V 的读数称为反向截止

电压。在光电管K 、A 之间加正向电压时，光电子从阴

极K 发射出来向阳极A 做加速运动，当电流表G 的读数

为最大时，称为饱和光电流。由电压表V 和电流表G 的

读数，可画出两种光照射时光电管的伏安特性曲线如图

乙所示。以下说法正确的是 A ．两种光分别照射光电管时，阴极K 的极限频率

不同

B ．两种光分别照射光电管时，光电子从阴极K 表面逸出时间的长短不同

C ．两种光的频率不同

D ．两种光的强度不同

【答案】D

【解析】阴极K 的极限频率与其材料，与入射光无关，A 错；光电效应发生的时间极短，且与入射光无关，B 错；由图乙可知，两种光照射时，光电管的反向截止电压相同，则光电子的最大初动能全部用来克服电场力做功，由22001122

eU=m m =hv-W v v ，可知，这两种光实际是同频率的光，C 错；图乙显示饱和光电流不同，表示入射光强度不同，D 正确。

【点评】材料型试题，试题先介绍研究光电效应的实验电路、反向截止电压、饱和光电流等概念，考查对光电效应的规律理解、光电效应方程、电场力对光电子做功、光电管的伏安特性曲线等，对考生的理解能力和综合分析能力要求较高。

【预测题16】a 、b 两束不同频率的光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上用照相底片感光得到如图所示的干涉图样，其中图甲是a 光照射时形成

U I 乙 甲 P Ⅰ Ⅱ O 图 Ⅲ α P Ⅰ Ⅱ O 图 Ⅲ α

的，图乙是b 光照射时形成的．则关于a 、b 两束光，下述正确的是（ ）

A ．若a 光子能使处于基态的氢原子电离，则b 光子有可能不能电离处于基态的氢原子

B ．若a 光子是原子核外层电子受激发产生的，则b 光子可能是原子核内层电子受激发产生的

C ．若用a 光照射某金属时不能打出光电子，则用b 光照射该金属时一定不能出光电子

D ．若a 光是氢原子从n =4的能级向n =2的能级跃迁时产生的，则b 光可能是氢原子从n =3的能级向n =2的能级跃迁时产生的

【答案】B

【解析】b 光的干涉条纹间距比a 光小，由L x=d

λ?可知b 光的波长比a 光短，频率比a 光高，光子能量比a 光大，因此若a 光子能使处于基态的氢原子电离，则b 光子一定能电离处于基态的氢原子，A 错；原子核外层电子受激发产生的光子能量比内层电子受激发发生的光子能量小，B 正确CD 错。

【点评】照相底片感光不同于用眼睛直接观察，既可以用可见光来做干涉实验，也可以用不可见光如红外线、紫外线、X 射线和γ射线等来做；原子发光从核外到核内，依次是：核外层电子→红外线、可见光和紫外线；内层电子→X 射线；原子核→γ射线。氢原子从高能级跃迁到1n=的能级放出紫外线，因此能量较大的紫外线以及能量更大的X 射线、γ都可以使处于基态的氢原子电离。

㈢专家寄语

光学部分13个知识点中，虽然只有光的反射、折射和光电效应三个Ⅱ级要求考点，却是必考内容之一，必须全面复习。一般是选择题相对性较大，也可能是实验题，试题难度偏易，分不可失。

5．近代物理和原子物理

㈠经典题目

【预测题17】238

92U 是一种放射性元素，进行一系列放射性衰变，由图可知

A ．图中m 是84，n 是206

B ．①是β衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子时产生的

C ．②是β衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子时产生的

D ．从238

92U 衰变成206

82P b 要经过6次①衰变，8次②衰变

【答案】ABD

【解析】从210

210

83Bi Po m 到，质量数不变，因此①是β衰变，中子放出电子而转变成质子，则

83184m==+，从2108381Bi Tl n 到，核电荷数减少2，因此②是α衰变，2104

206n=-=，AB 正确C 错；原子核衰变时β衰变不改变质量数，因此衰变次数先进行α衰变计算，α衰变次数123820684

-N ==次，β衰变次数()28292826N =--=?次，D 正确。

【点评】试题考查衰变规律、衰变次数的计算等。相关问题要掌握①衰变规律：α衰变时质量数减4、核电荷数减2；β衰变质量数不变，核电荷数加1；②衰变次数的计算：由于β衰变不改变质量数，因此衰变次数先进行α衰变计算，且α衰变的次数1214

m -m N =；β衰变次数()21122N =N -n -n ；其中m 为质量数，n 为核电荷数。

【预测题18】一个氘核和一个氚核结合成氦时，释放的核能为ΔE ，阿伏加德罗常数为N A ,则4克氘核与6克氚核完全反应，发生的质量亏损是

A 、2N A ΔEc 2

B 、4N A ΔEc 2

C 、22A N E c ?

D 、24A N

E c

? 【答案】C

【解析】4克的氘和6克的氚的摩尔数都是2，因此原子核数为2N A ，一个氘核和一个氚核结合成氦时，释放的核能为ΔE ，故释放总能量为2A E=N E ?，而2E=mc ?，C 正确。

【点评】考查质能方程、质量亏损以及核反应次数计算等知识点。核反应中释放的能量与原子核数有关，考查考生的理解能力。

【预测题19】一个

23592U 原子核在中子的轰击下发生一种可能的核反应为23592U+10n→Z A X+9438Sr +102n ，则下叙述正确的是

A ．X 原子核中含有86个中子

B ．该反应是核聚变反应

C ．由于该反应释放能量，根据E =mc 2判断，反应后的总质量数增加

D ．虽然该反应出现质量亏损，但反应前后总质量数不变

【答案】AD

【解析】由核反应中核电荷数和质量数守恒可得，923854A=-=，23519421140Z=+--=?，所以X 的中子数为86Z-A=，A 正确；这是核裂变反应，B 错；核反应释放能量，质量数不变，质量亏损，C 错D 对。

【点评】考查核裂变反应、核反应方程及质量亏损。核反应中质量数和核电荷数都守恒，但有质量亏损。

【预测题20】下列史实正确的是

A ．卢瑟福预言了原子的核式结构，并用α粒子散射实验验证了预言

B ．卢瑟福用α粒子轰击氮核，打出了质子，并由此发现了电子

C ．库仑发现了库仑定律，并测定了静电力常量

D ．玻尔提出了自己的原子结构假说，并由此解释了所有的原子发光现象

【答案】C

【解析】卢瑟福是通过α粒子散射实验现象才提出原子的核式结构的，A 错；电子是汤姆生发现的，B 错；库仑通过实验发现了库仑定律，并用库仑扭秤测定了静电力常量，C 正确；玻尔提出的原子结构理论只能解释氢原子发光规律，D 错。

【点评】考查物理学史，玻尔理论的局限性等。

㈡新颖题目

【预测题21】氢原子能级如图所示，用光子能量为E 1光照射到一群处于基态的氢原子，可以看到三条光谱线，用光子能量为E 2的光照射到该群处于基态的氢原子，就可以看到六条光谱线，对于E 1、E 2的比较，下列说法正确的是

A ．E 2=2E 1

B ．E 2>2E 1

C ．E 1

D ．

E 2>E 1>12eV

【答案】CD

【解析】大量氢原子从高能级向低能级跃迁，发光的谱线数()12n n-N=，当33N=n=时，，()1 1.5113.612.09E =---=eV ，当64N n ＝时，＝，()0.85--13.612.752E =-=eV ，CD 正确。

【点评】本题考查的知识点有光子能量、玻尔理论、氢原子能级跃迁等知识点；氢原子从基态吸收光子向高能级进行一次性跃迁，然后向低能级跃迁就存在多种形式，比如可以从3n=可以直接跃迁到1n=，