对高考“现代物理”考试的解读_夸克论文

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“近代物理”是高考必考内容之一,尤其是近几年愈来愈频繁地见诸卷面。虽然知识要求不高,但其涉及知识点较多,考题形式也较灵活,所以如果对基本概念理解不透彻,很容易导致失分。笔者对近几年高考涉及该内容的部分试题进行了分类解析,以供大家参考。

一、考查光电效应的规律

例1 (2003年江苏省)用某种单色光照射某种金属表面,发生光电效应,现将该单色光的光强减弱,则()

A.光电子的最大初动能不变

B.光电子的最大初动能减少

C.单位时间内产生的光电子数减少

D.可能不发生光电效应

解析:该单色光照射某种金属表面时能发生光电效应,则根据爱因斯坦光电效应方程=hv-W得:入射光频率不变时光电子的最大初动能不变;若该单色光的光强减弱,则表明单位时间内射到单位面积上的光子数减少,产生的光电子数也必减少。故答案A、C正确。

图1

例2 (2003年上海市)在图1所示光电管的实验中,发现用一定频率A单色光照射光电管时,电流表指针会发生偏转,而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应,那么()

A.A光的频率大于B光的频率

B.B光的频率大于A光的频率

C.用A光照射光电管时流过电流表C的电流方向是a流向b

D.用A光照射光电管时流过电流表C的电流方向是b流向a

解析:A单色光照射时能发生光电效应,这说明A的频率大于(或等于)该金属的极限频率;B单色光照射时不发生光电效应说明B的频率小于该金属的极限频率,所以A光的频率大于B光的频率。该实验要求电源的右侧为正极,所以发生光电效应时电流是由a流向b的。故答案(A)、(C)正确。

例3 (2003年新课程理综)如图2,当电键K断开时,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零。合上电键,调节滑线变阻器,发现当电压表读数小于0.60V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零。由此可知阴极材料的逸出功为()

A.1.9 eVB.0.6 eV

C.2.5 eVD.3.1 eV

图2

解析:由题意知光电子的最大初动能为

故答案(A)正确。

二、考查能级的概念

三、考查核式结构

例5 (2003年上海市)若氢原子的核外电子绕核做半径为r的匀速圆周运动,则其角速度ω=_____;电子绕核的运动可等效为环形电流,则电子运动的等效电流I=____。(已知电子的质量为m,电量为e,静电力常量用k表示)

解析:电子绕核做匀速圆周运动的向心力由库仑力来提供,根据牛顿第二定律得

四、考查微观粒子(强子与轻子)

例6 (2002年全国理综)目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成。u夸克带电量为,d夸克带电量,e为基元电荷。下列论断可能正确的是()

A.质子由1个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成

B.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成

C.质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由2个u夸克和1个d夸克组成

D.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和1个d夸克组成

解析:因为质子带一个正的基元电荷的电量,中子不带电,所以根据电荷守恒定律和两类夸克的带电量可知:质子应由2个u夸克和1个d夸克组成,中子应由1个u夸克和2个d夸克组成。故答案(B)正确。

六、考查核能的释放

例9 (2001年全国理综)太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,核反应方程是释放的核能,这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论,若由于聚变反应而使太阳中的核数目从现有数减少10%,太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化,假定目前太阳全部由电子和核组成。

(3)又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上,每秒通过的太阳辐射能。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。(估算结果只要求一位有效数字)

解析:(1)设T为地球绕日心运动的周期,则由万有引力定律和牛顿定律可知

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