点评2013年全国高考“近代物理初步”试题及这部分内容的教学建议

许国梁，刘祖萍，许友文，王志军

（四川职业技术学院，四川 遂宁 629000）

点评2013年全国高考“近代物理初步”试题及这部分内容的教学建议

许国梁，刘祖萍，许友文，王志军

（四川职业技术学院，四川 遂宁 629000）

对2013年全国高考有关“近代物理初步”的试题进行了解析和点评，对这部分内容的教学提出了建议．

近代物理初步；2013年高考试题；解析；点评；教学建议

2013年普通高等学校招生全国统一考试的15套试题中，考查“近代物理初步”这部分内容的试题共有10个.与2010年—2012年相比，题量有所减少，难度略有降低．为了使学生进一步学好“近代物理初步”这部分内容，对近代物理初步有一个较全面的、正确的认识，本文对2013年高考“近代物理初步”这部分内容的试题进行了解析和点评，对“近代物理初步”的教学提出了建议．

1 试题

1.1 试题1（全国新课标卷）35题（1）

解析：由核反应方程的质量数和电荷数守恒得

1+27-1=27

1+13-0=14

由此可知，新核X有14个质子，27-14=13个中子，共有27个核子，所以生成核是Si．

点评：本题考查在核反应中质量数和电荷数守恒，要求考生熟记质子和中子的电荷数和质量数．

1.2 试题2（全国新课标卷）35题（1）

关于原子核的结合能，下列说法正确的是（填正确答案的标号）

选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错一个扣3分，最低得分为0分．

A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量．

B.一重原子核衰变成α粒子和另一个原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能.

D．比结合能越大，原子核越不稳定．

E．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能．

解析：结合能是指核子结合成原子核时放出的能量或原子核分解成核子时吸收的能量，选项A正确；重核烈变反应中能量守恒，且释放能量，因此，衰变产物的结合能之和一定大于原重核的结合能，选项B正确；原子核的核子数越多，结合能越大，铯原子核的核子数小于铅原子核的核子数，所以选项C正确；比结合能越大，原子核越稳定，所以选项D错误；自由核子结合成原子核时释放能量，因此，质量亏损对应的能量小于原子核的结合能，所以选项E错误．

点评：本题考查原子核的结合能，比结合能及其释放的能量、质量亏损等相关知识．另外该题共有5个选项，给分为5分．指出选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，学生很容易想到该题5个选项中有3个是对的． 建议今后命题不要出现这种暗示．

1.3 试题3（全国大纲卷）16题

点评：本题综合考查了原子核衰变，半衰期等知识，本题选项A正确，可用四个放射系[1]铀系U，钍系T h、锕系U，镎系N p在放射性衰变过程中都有氡（R n）的产物来说明．

1.4 试题4（北京卷）20题

以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出，强激光的出现丰富了人们对光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实．

光电效应实验装置示意如图，用频率为ν的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应.换用同频率为ν的强激光照射阴极K，则发生光电效应，此时，若加上反向电压，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在K A间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U，光电流会逐渐减小，当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量）（ ）

点评：本题不但考查了我们已经认识的单光子光电效应的知识，对各种金属都存在着极限频率和极限波长，如果入射光频率比极限频率低，那么无论光多么强，照射时间多么长，都不会发生光电效应；如果入射光的频率高于极限频率，即使光不强，当射到金属表面时也会观察到光电子发射，本题给出了有关光电效应的新信息：“用强激光照射金属，由于光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实.”这一条新信息是解此题的关键，若按我们已往认识的单光子光电效应知识，容易错选A，由此可知，本题不单考查了考生对光电效应知识的掌握，更重要的是考查了考生对新信息类题目（多光子光电效应）的处理能力，本题有一定的难度.

1.5 试题5（山东卷）38题（1）

恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应，当温度达到108K时，可以发生“氢燃烧”．

解析：根据原子核发生核衰变时质量数和电荷数都守恒可得参与反应的原子核质量数是4，电荷数是2，因此该原子核是H e，核反应方程为

根据核衰变半衰期的定义，放射性元素原子核在核衰变过程中，有半数发生衰变所需的时间称为这种元素的半衰期，由此可知，用7.8×10-16S÷2.6 ×10-16S＝3，表示7.8×10-16S是经过了三个半衰期，故所剩原子核的质量是原来质量的．

点评：该题考查了核反应方程的质量数守恒和电荷数守恒，以及核衰变的半衰期概念．

1.6 试题6（福建卷）30题（1）

在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是

（填写图下方的字母）

点评：α粒子散射实验是确定原子有核模型的重要依据．在此之前，卢瑟福的老师汤姆逊建立的原子模型是“面包加葡萄干模型”．卢瑟福是汤姆逊的学生，他的“原子核式结构模型”被公众认可[1].教学中可突出这一点，强调“青出于蓝而盛于蓝”，鼓励学生超过老师．

1.7 试题7（广东卷）17题

A．上述裂变反应中伴随着中子放出

B．铀块体积对链式反应的发生无影响

C．铀核的链式反应可人工控制

D．铀核的半衰期会受到环境温度的影响．

解析：从题目中铀核裂变的反应式可知选项A正确.链式反应的条件是铀块的体积必须达到临界体积，即恰好使链式反应能持续下去的体积，对于U的球体而言，临界体积直径大约是4.8cm，对应的质量叫临界质量，大约是1kg．由此可知，选项B错误．可以用碳棒吸收中子或用减速剂将裂变反应放出的快中子减速为热中子来控制链式反应，选项C正确． 铀核的半衰期不会受外界物理环境的影响，选项D错误．

点评：本题考查了铀核裂变产生链式反应的相关知识，有一定的难度．本题给出了核能利用的一个方面，激励人类合理安全利用核能为人类造福.

3.1.2 环境、物质和设备 反映医院设施、医疗护理活动空间、环境卫生检查、护理装备水平及物资设备等合格程度。如各护理单元是否安全、整洁、舒适、便捷，床单位设备齐全，护士站离重病人单元的距离、加床数等，常规物品器械消毒灭菌合格率、每年引进护理新仪器设备总值/或占全院构成比、护理物资设备完好率、急救物品完好率等。

1.8 习题8（江苏卷）12题C

（1）如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的__也相等．

A．速度

B．动能

C．动量

D．总能量

解析：（1）由德布罗意波长公式λ＝可知，如果一个电子和一个中子的波长相等，则它们的动量p也相等，选项C正确．

（2）电子处的能级越低，电子的轨道半径越小，电子离氦核的距离越近，填“近”.当大量氦离子处于n=4的激发态时，从高能级向低能级跃迁所发射的谱线有 =6条，或C=6，如图甲所示[1].

点评：本题（1）考查学生对德布罗意波长公式的掌握情况；（2）考查考生对玻尔理论的掌握与应用.

1.9 习题9（上海卷）2题

当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时____

A．锌板带负电

B．有正离子从锌板逸出

C．有电子从锌板逸出

D．锌板会吸附空气中的正离子

解析：产生光电效应时，有光电子从锌板中逸出，锌板逸出光电子后，锌板带正电，对空气中的正离子有排斥作用，故选项C正确．

点评：本题考查光电效应的有关知识，要求考生明确光子的本质是电磁波，光电子的本质是电子.

1.10 习题10（上海卷）7题

A．6次 B．10次

C．22次 D．32次

解析：一个U原子核衰变为一个P b原子核的过程中，由核衰变质量数和电荷数的变化规律可知，该过程既有α衰变也有β衰变．根据核衰变过程的质量数守恒得发生α衰变的次数为=8次；由核衰变过程的电荷数守恒得发生β衰变的次数(92-2×8)-82=-6，电荷数减少了6，说明发生了6次β衰变，选项A正确．

点评：本题考查α衰变和β衰变的规律，若没有考虑到α衰变，单从电荷数守恒去分析，本题容易错选B．

2 教学建议

针对教材中“近代物理初步”的知识体系，结合2013年高考这部分内容的考题分布及试题的难易程度，为了进一步提高教学质量，对“近代物理初步”的教学作如下建议．

2.1 全面掌握

“近代物理初步”共有3章[2,3]，教学中不能顾此失彼，应要求学生全面掌握“近代物理初步”的知识.

2.2 突出重点

从1中对2013年普通高等学校招生全国统一考试的10个物理试题的解析及点评可以看出，原子核衰变，半衰期，重核裂变、轻核裂变、核反应方程及核反应中的守恒定律、玻尔氢原子理论、光电效应的实验规律、爱因斯坦的光电效应方程、光子的能量与频率和波长的关系、德布罗意物质波、质能方程、α射线与质子和中子的区别，这些知识必须牢固掌握．

2.3 知识交叉

从1中的10个考题可知，很多考题考查的知识点都不是单一的，在教学中要把近代物理的各知识点可能涉及到的相关知识尽力融会贯通，努力提高学生分析问题解决问题的能力，真正学好“近代物理初步”的全部知识．

2.4 关注近代物理学方面的新信息

如试题1.4，强激光的出现丰富了人们对光电效应的认识.由传统的单光子光电效应发展为多光子光电效应已成为可能，且已被实验证实.

[1]梁绍荣，刘昌年，盛正华.近代物理学（第五分册）[M]第2版.北京：高等教育出版社，1994:67—98，245—349．

[2]人民教育出版社物理室.全日制普通高级中学教科书（必修加选修）物理（第三册）[M].第2版.北京：人民教育出版社，2006：38—85.

[3]王后雄，汪建军.教材完全解读高中物理选修3—5[M].第4版.南宁：接力出版社，2011：57—155．

Comment on the2013National College Entrance Examination"Modern Physics Preliminary"Test and Teaching Suggestions to This Part

XV Guoliang, LIU Zuping, XV Youwen
（Sichuan Vocational and Technical College, Suining Sichuan 629000）

This paper made some analysis and comments on the 2013 National College Entrance Examination "modern physics preliminary" test, and put forward some teaching suggestions to this part.

Modern Physics Preliminary;2013 National College Entrance Examination; Analysis;Comments; Teaching Suggestions

G622

A

1672-2094(2014)01-0141-04

责任编辑：张隆辉

2013－09－28

许国梁（1977-），男，四川遂宁人，四川职业技术学院艺体系讲师.

刘祖萍（1967-），女，四川泸州人，四川职业技术学院网电教学部副教授.