2020高考物理二轮复习第1部分专题6近代物理初步限时检测含解析

2020高考物理二轮复习第1部分专题6近代物理初步限时检测含解析

第一部分　专题六　近代物理初步 ‎ [限时45分钟；满分70分]‎ 选择题(每小题5分，共70分)‎ ‎1．(2019·益阳调研)关于下列物理史实与物理现象，说法正确的是 A．光电效应现象由德国物理学家赫兹发现，爱因斯坦对其做出了正确的解释 B．只有入射光的频率低于截止频率，才会发生光电效应 C．根据爱因斯坦的光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 D．光电效应现象证明光是一种波 解析　1887年德国物理学家赫兹发现了光电效应现象，爱因斯坦对光电效应的实验规律做出了正确的解释，故A正确；每种金属都有一个截止频率，只有入射光的频率高于截止频率，才会发生光电效应，故B错误；爱因斯坦的光电效应方程Ek＝hν－W0，光电子的最大初动能与入射光的频率不成正比，故C错误；光电效应现象证明光具有粒子性，故D错误；故选A。‎ 答案　A ‎2．(2019·长春模拟)2017年度中国10项重大科学进展中，位列榜首的是实现千公里级量子纠缠和密钥分发，突破了多项国际领先的关键技术。下列与量子理论有关的说法正确的是 A．德布罗意首先提出了量子理论 B．普朗克在研究氢原子结构时引入了量子理论 C．爱因斯坦认为光子能量是量子化的，光子能量ε＝hν D．增大光的照射强度，光电子的最大初动能增加 解析　普朗克首先提出了量子理论，选项A错误；玻尔在研究氢原子结构时引入了量子理论，成功解释了氢原子光谱，选项B错误；爱因斯坦认为光子能量是量子化的，光子能量ε＝hν，选项C正确；根据爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，选项D错误。‎ 答案　C ‎3．(2019·四川“联测促改”)如图6－7所示，用波长为λ0的单色光照射某金属，调节滑动变阻器，当电压表的示数为某值时，电流表的示数恰好减小为零；再用波长为的单色光重复上述实验，当电压表的示数增加到原来的3倍时，电流表的示数又恰好减小为零。已知普朗克常数为h，真空中光速为c。该金属的逸出功为 7‎ 图6－7‎ A.　　 　B.　　 　C.　　 　D. 解析　设第一次实验遏止电压为U，根据光电效应方程，则光电子的最大初动能为：Ekm＝eU＝h－W0；用波长为的单色光照射时，Ekm＝3eU＝h－W0；联立解得：W0＝，故C正确。‎ 答案　C ‎4．(2019·河北衡水金卷模拟)如图6－8甲所示为研究光电效应中入射光的频率、强弱与光电子发射情况的实验电路，阴极K受到光照时可以发射光电子，电源正负极可以对调。实验中得到如图乙所示的实验规律，下列表述错误的是 图6－8‎ A．在光照条件不变的情况下，随着所加电压的增大，光电流趋于一个饱和值 B．在光的频率不变的情况下，入射光越强饱和电流越大 C．一定频率的光照射光电管，不论光的强弱如何，遏止电压不变 D．蓝光的遏止电压大于黄光的遏止电压是因为蓝光强度大于黄光强度 解析　在光照条件不变的情况下，随着所加电压的增大，则从K极发射出的电子射到阳极的电子越来越多，则光电流趋于一个饱和值，选项A正确；在光的频率不变的情况下，入射光越强，则单位时间射出的光电子数越多，则饱和电流越大，选项B正确；一定频率的光照射光电管，不论光的强弱如何，根据光电效应的规律可知射出的光电子的最大初动能不变，则遏止电压不变，选项C正确；因为蓝光的频率大于黄光，蓝光频率大于黄光频率，所以蓝光的遏止电压大于黄光的遏止电压，故选项D错误；此题选择错误的选项，故选D。‎ 答案　D 7‎ ‎5．(2019·甘肃省部分重点中学高三诊断考试)氢原子光谱如图6－9甲所示，图中给出了谱线对应的波长。玻尔的氢原子能级图如图乙所示。已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，则 图6－9‎ A．Hα谱线对应光子的能量大于Hδ谱线对应光子的能量 B．用图甲中几种谱线对应的光照射同种金属进行光电效应实验，形成光电流的饱和值一定不同 C．Hβ对应光子的能量约为10.2 eV D．Hα谱线对应的跃迁是从n＝3能级跃迁到n＝2能级 解析　因Hα谱线对应光子的波长大于Hδ谱线对应光子的波长，由波速、频率及波长的关系γ＝知，Hα的频率较小，再由E＝hγ知Hα的能量较小，则A错误；Hβ对应光子的能量Eβ＝h＝2.55 eV，则C错误；光电流与光的强度有关，频率的高低不能确定光电流的大小，故B错误；根据光子能量公式E＝hγ＝h可知Hα谱线对应光子的能量为1.89 eV，结合能级图可知，从n＝3能级跃迁到n＝2能级时辐射的光子能量为[－1.51－(－3.4)] eV＝1.89 eV，则D正确。‎ 答案　D ‎6．(2018·北京理综)在核反应方程He＋N→O＋X中，X表示的是 A．质子　　　B．中子 C．电子　　　D．α粒子 解析　由核反应中电荷数和质量数均守恒，可知X为H，选项A正确。‎ 答案　A ‎7．下列说法正确的是 A．核反应H＋H→He＋X是聚变反应，其中X为中子 B．物质发生聚变时释放的能量与同样质量的物质裂变时释放的能量相差不多 C．铀核反应堆是通过调节快中子数目以控制反应速度 D．核电站发电对环境的污染要比火力发电大 解析　较轻原子核(氘和氚)结合成较重的原子核(氦)时能放出巨大能量，这种核反应称为核聚变，根据在核反应中，质量数守恒、电荷数守恒，可知X为 7‎ n，是中子，选项A正确；相同质量的物质发生聚变时释放的能量比较多，选项B错误；铀核反应堆是通过调节慢中子数目以控制反应速度，选项C错误；核电站发电对环境的污染要比火力发电小，选项D错误。‎ 答案　A ‎8．下列说法正确的是 A.Ra→Rn＋He是β衰变 B.H＋H→He＋n是聚变 C.U＋n→Xe＋Sr＋2n是衰变 D.Na→Mg＋e是裂变 解析　A项中自发地放出氦原子核，是α衰变，选项A错误；聚变是质量轻的核结合成质量大的核，选项B正确；裂变是质量较大的核分裂成质量较轻的几个核，C项中的反应是裂变，选项C错误；D项中自发地放出电子，是β衰变，选项D错误。‎ 答案　B ‎9.Cu是铜的一种同位素，研究发现Cu具有放射性，其发生衰变时伴有γ光子辐射，衰变方程为Cu→Co＋He，则下列说法中正确的是 A．γ光子是衰变过程中Cu核辐射的 B．8个Cu核在经过2个半衰期后，一定还有2个Cu核未发生衰变 C．由于衰变时有能量释放，所以Co比Cu的比结合能小 D．原子核的天然放射现象说明原子核是可分的 解析　衰变时，蕴含在Cu核内的能量会释放出来，使产生的新核Co处于激发态，当它向低能级跃迁时辐射出γ光子，故选项A错误；半衰期是统计规律，对大量的原子核适用，对少数原子核不适用，故选项B错误；由于衰变时有能量释放，所以Co比Cu的比结合能大，故选项C错误；原子核的天然放射现象说明原子核内部具有复杂结构，并且说明原子核是可分的，故选项D正确。‎ 答案　D ‎10．已知真空中的光速c＝3.0×108 m/s，下列说法正确的是 A．铋210的半衰期是5天，经过10天，32个铋210衰变后还剩下8个 B．用中子轰击铀核的核反应方程为U＋n→Ba＋Kr＋3n，属于原子核的衰变 C．若核反应n＋H→H释放出2.2 MeV能量，该过程质量亏损为3.9×10－30 kg D．某原子核X吸收一个中子后，放出一个电子，最后分裂为两个α粒子，则A＝7，Z＝2‎ 解析　半衰期是针对大量原子核的衰变行为的统计规律，少数原子核不适用此规律，选项A错误；U＋n→Ba＋Kr＋3n是原子核的裂变，选项B错误；根据ΔE＝Δmc2，可得Δm＝3.9×10－30 kg，选项C正确；核反应方程为X＋n→e＋2He，根据质量数和电荷数守恒可知A＋1＝8，Z＋1＝4，则A＝7，Z＝3，选项D错误。‎ 7‎ 答案　C ‎11．(多选)如图6－10所示是玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图。大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，设普朗克常量为h，下列说法正确的是 图6－10‎ A．能产生3种不同频率的光子 B．产生的光子的最大频率为 C．当氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时，氢原子的能量变大 D．若氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级n＝3跃迁到n＝1时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为E3－E2‎ 解析　从n＝3能级跃迁能产生C＝3种光子，A正确；产生的光子有最大能量的是从n＝3能级向n＝1能级跃迁时产生的，根据公式hν＝E3－E1，解得ν＝，B正确；从高能级向低能级跃迁，释放光子，氢原子能量变小，C错误；若氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级n＝3跃迁到n＝1时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为E3－E2，故D正确。‎ 答案　ABD ‎12．(多选)(2019·云南统一检测)原子核的比结合能随质量数的变化图象如图6－11所示，下列判断正确的是 图6－11‎ A．比结合能越大，原子核越稳定 B.H核比Li核更稳定 7‎ C.U核裂变成两个中等质量的核时释放能量 D.Kr核的结合能比U核的大 解析　比结合能越大原子核越稳定，故A正确。由题图可知H核比Li核的比结合能小，故H核比Li核更不稳定，故B错误；重核裂变成中等质量的核，有质量亏损，释放能量，故C正确；由图可知，Kr核的比结合能比U核的大，但是Kr核的结合能小于U核的结合能，故D错误，故选AC。‎ 答案　AC ‎13．(多选)(2019·六安模拟)如图6－12所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，直线与横轴的交点坐标(4.27,0)，与纵轴交点坐标为(0,0.5)。由图可知 图6－12‎ A．该金属的截止频率为4.27×1014 Hz B．该金属的截止频率为5.5×1014 Hz C．该图线的斜率表示普朗克常量 D．该金属的逸出功为0.5 eV 解析　由光电效应方程Ek＝hν－W0可知，图中横轴的截距为该金属的截止频率，选项A正确，B错误；图线的斜率表示普朗克常量h，选项C正确；该金属的逸出功W0＝hν0＝6.63×10－34×4.27×1014 J＝1.77 eV或W0＝hν－Ek＝6.63×10－34×5.5×1014 J－0.5 eV＝1.78 eV，选项D错误。‎ 答案　AC ‎14．(多选)一个静止的镭核(Ra)发生α衰变，假设释放的能量全部转化为氡核(Rn)和α粒子的动能，已知镭核(Ra)、氡核(Rn)、α粒子的质量分别是226.025 4 u,222.017 5 u,4.002 6 u,1 u相当于931 MeV的能量。则下列说法正确的是 A．镭核的衰变方程为Ra→Rn＋He B．衰变后生成的氡核比原来的镭核少了4个中子 C．衰变过程中释放的核能约为4.93 MeV D．衰变后氡核(Rn)与α粒子的速度之比约为1∶43‎ 解析　根据质量数和电荷数守恒可知，镭核的衰变方程为Ra→Rn＋He，选项A正确；氡核的质量数为222，电荷数为86，所以中子数为136，同理可得镭核的中子数为138，所以氡核的中子数比镭核的中子数少2，选项B错误；根据E＝Δmc2‎ 7‎ ‎，可算出衰变过程中释放的核能约为4.93 MeV，选项C正确；衰变过程中动量守恒，根据动量守恒定律可知氡核与α粒子的动量大小相等，所以它们的速度与质量成反比，选项D错误。‎ 答案　AC 7‎