专题11+近代物理初步（押题专练）-2019年高考物理二轮复习精品资料

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‎1．下列说法正确的是(　　)‎ A．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说 B．若使用某种频率的光不能使某金属发生光电效应，则需增大入射光光照强度才行 C．结合能越大，原子核结构一定越稳定 D．用一束绿光照射某金属，能发生光电效应，若换成紫光来照射该金属，也一定能发生光电效应 E．将核子束缚在原子核内的核力，是不同于万有引力和电磁力的另一种相互作用 ‎【答案】ADE　普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说，A正确．只有当入射光的频率大于 ‎2．以下是有关近代物理学的若干叙述，其中正确的有(　　)‎ A．紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的 光电子的最大初动能也随之增大 B．每个核子只跟邻近的核子发生核力作用 C．原子核式结构模型是由汤姆孙在α粒子散射实验基础上提出的 D．太阳内部发生的核反应是热核反应 E．关于原子核内部的信息，最早来自天然放射现象 ‎【答案】BDE　根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W可知，最大初动能与光的照射强度无关，与光的频率有关，A错误．核子之间的核力是短程力，每个核子只跟邻近的核子发生核力作用，B正确．原子核式结构模型是由卢瑟福在α粒子散射实验基础上提出的，C错误．太阳内部发生的核反应是聚变反应，属于热核反应，D正确．关于原子核内部的信息，最早来自天然放射现象，它说明原子核内部有复杂结构，E正确．‎ ‎3．下列说法正确的是(　　)‎ A．用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则逸出的光 电子数减少，光电子的最大初动能不变 B．X射线的衍射实验，证实了物质波假设是正确的 C．发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 D．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后 波长变长 E．速度相等的电子和质子，电子的波长大 ‎【答案】ADE　根据光电效应方程可知，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 ‎4．目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素．比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放射出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病．根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是(　　)‎ A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就剩下一个原子核了 B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的 C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，α射线的穿透能力最强，电离能力最弱 D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4‎ ‎【答案】B　半衰期遵循统计规律，对单个或少数原子核是没有意义的，A错误．根据3种射线的特性及衰变实质可知B正确，C、D错误． ‎ ‎5．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．下列表述符合物理学史实的是(　　)‎ A．普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论 B．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说 C．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型 D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的 E．玻尔大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性 ‎【答案】ABC　普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，A正确．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说，B正确．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，C正确．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核具有复杂结构，D 错误．德布罗意大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性，E错误．‎ ‎6．下列说法正确的是(　　)‎ A．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型 B．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的 C．爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说 D．对于任何一种金属都存在一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能产生光电效应 E．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动动能减小 ‎7．如图所示为氢原子的能级图．氢原子从n＝5的能级跃迁到n＝3的能级时辐射出a光子，从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射出b光子．下列说法正确的是(　　)‎ A．a光子的能量比b光子的能量大 B．若a、b两种光在同一种均匀介质中传播，则a光的传播速度比b光的传播速度大 C．若b光能使某种金属发生光电效应，则a光一定能使该金属发生光电效应 D．若用同一双缝干涉装置进行实验，用a光照射双缝得到相邻亮条纹的间距比用b光照射双缝得到的 相邻亮条纹的间距大 ‎【答案】BD　据题意，氢原子从n＝5能级跃迁到n＝3能级释放的光子能量为ΔEa＝0.97 eV＝hνa，氢原子从n＝4能级跃迁到n＝2能级释放的光子能量为ΔEb＝2.55 eV＝hνb，则知b光光子的能量大，频率也大，在同一种均匀介质中，频率越大的光传播速度越慢，A错误，B正确．如果b光可以使某种金属发生光电效应，则a光不一定能使其发生光电效应，C错误．a光频率较小，则a 光波长较大，所以在做双缝干涉实验时，用a光照射双缝时得到的干涉条纹较宽，D正确．‎ ‎8．下列说法正确的是(　　)‎ A．天然放射性现象说明原子核内部具有复杂的结构 ‎ B．α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构 C．原子核发生β衰变生成的新核原子序数增加 D．氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长 E．γ射线是原子核内部发生核反应而释放出的多余的能量 ‎【答案】ACE　天然放射现象说明原子核内部具有复杂的结构，A正确．α粒子散射实验说明原子具有 ‎9．(多选)如图所示是氢原子的能级图，对于一群处于n＝4能级的氢原子，下列说法中正确的是(　　)‎ A．这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁 B．这群氢原子能够发出6种不同频率的光子 C．这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2 eV D．从n＝4能级跃迁到n＝3能级发出的光的波长最长 ‎【答案】BD　氢原子发生跃迁，吸收的能量必须等于两能级的能级差．故A错误；根据C＝6知，这群氢原子能够发出6种不同频率的光子．故B正确；一群处于n＝4能级的氢原子，由n＝4能级跃迁到n＝1能级，辐射的光子能量最大，ΔE＝(13.6－0.85) eV＝12.75 eV.故C错误；从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射的光子能量最小，频率最小，则波长最长．故D正确． ‎ ‎10．(多选)氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m1、m2、m3和m4，如果氘核和氚核结合生成氦核，则下列说法中正确的是(　　)‎ A．核反应方程式为H＋H→He＋n B．这是一个裂变反应 C．核反应过程中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m3‎ D．核反应过程中释放的核能ΔE＝(m1＋m2－m3－m4)c2‎ ‎【答案】AD　由氘核和氚核的结合以及电荷数、质量数守恒可知选项A正确；该核反应为聚变反应，选项B错误；核反应过程中的质量亏损为Δm＝m1＋m2－m3－m4，选项C错误；由爱因斯坦质能方程可知核反应过程中释放的核能ΔE＝Δmc2，可知选项D正确． ‎ ‎11．有关下列四幅图的说法正确的是(　　)‎ A．甲图中，球m1以速度v碰撞静止球m2，若两球质量相等，碰后m2的速度一定为v B．乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大 C．丙图中射线1由β粒子组成，射线2为γ射线，射线3由α粒子组成 D．丁图中，链式反应属于轻核聚变 ‎【答案】B　甲图中只有发生弹性碰撞时，碰后m2的速度才为v，则A错误．丙图中射线1由α粒子组成，射线3由β粒子组成，射线2为γ射线，C项错误．丁图中，链式反应属于重核裂变，D错误．‎ ‎12．(多选)下列说法正确的是(　　)‎ A．发现中子的核反应方程是Be＋He→C＋n B．20个U的原子核经过两个半衰期后剩下5个U C.U在中子轰击下生成Sr和Xe的过程中，原子核中的平均核子质量变小 D．原子从一种定态跃迁到另一种定态时，一定辐射出一定频率的光子 ‎13．(多选)如图所示，电路中所有元件完好，但光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是(　　)‎ A．入射光太弱 ‎ B．入射光波长太长 C．光照时间短 ‎ D．电源正、负极接反 ‎【答案】BD　入射光波长太长，入射光的频率低于截止频率时，不能发生光电效应，故选项B正确；电路中电源反接，对光电管加了反向电压，若该电压超过了遏止电压，也没有光电流产生，故选项D正确．‎ ‎14．(多选)如图甲是光电效应的实验装置图，图乙是光电流与加在阴极K和阳极A上的电压的关系图象，下列说法正确的是(　　)‎ ‎　‎ A．由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大 B．由图线①、②、③可知对某种确定的金属来说，其遏止电压只由入射光的频率决定 C．只要增大电压，光电流就会一直增大 D．不论哪种颜色的入射光，只要光足够强，就能发生光电效应 ‎15．核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设．核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险．已知钚的一种同位素Pu的半衰期为24 100年，其衰变方程为Pu→X＋He＋γ，下列说法中正确的是(　　)‎ A．X原子核中含有92个中子 B．100个Pu经过24 100年后一定还剩余50个 C．由于衰变时释放巨大能量，根据E＝mc2，衰变过程总质量增加 D．衰变发出的γ射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力 ‎16．如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光，下列说法正确的是(　　)‎ A．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光 B．由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的光频率最小 C．由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光最容易发生衍射现象 D．用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应 ‎【答案】D　由原子跃迁、光电效应的规律分析．这些氢原子向低能级跃迁时可辐射出6种光子，A错误；由n＝4能级跃迁到n＝3能级产生的光子能量最小，光频率最小，B错误；由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光子能量最大，光频率最大，光波长最小，最不容易发生衍射现象，C错误；由n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子能量为10.20 eV>6.34 eV，所以能使金属铂发生光电效应，D正确．‎ ‎17．氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为ν2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则(　　)‎ A．吸收光子的能量为hν1＋hν2‎ B．辐射光子的能量为hν1＋hν2‎ C．吸收光子的能量为hν2－hν1‎ D．辐射光子的能量为hν2－hν1‎ ‎【答案】D　氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光，说明能级m高于能级n，而从能级n 跃迁到能级k时吸收紫光，说明能级k也比能级n高，而紫光的频率ν2大于红光的频率ν1，所以hν2>hν1，因此能级k比能级m高，所以若氢原子从能级k跃迁到能级m，应辐射光子，且光子能量应为hν2－hν1.故选项D正确．‎ ‎18．用甲、乙两种光做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示，由图可知，两种光的频率ν甲________ν乙(填“<”“>”或“＝”)，________(选填“甲”或“乙”)光的强度大．已知普朗克常量为h，被照射金属的逸出功为W0，则甲光对应的遏止电压为________．(频率用ν，元电荷用e表示)‎ ‎【答案】＝(6分)　甲(7分)　(7分)‎ ‎【解析】两种光的遏止电压相同，由eU＝Ekm可知，产生的光电子的最大初动能Ekm相同，由爱因斯坦光电效应方程可知，两种光的频率相等；因甲光的饱和光电流大于乙，则甲光的强度大，根据hν＝W0＋Ekm，eU＝Ekm，联立解得U＝.‎ ‎19．(1)某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为H＋C→N＋Q1，H＋N→C＋X＋Q2，方程中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：则X是________，Q2________(选填“大于”“等于”或“小于”)Q1.‎ 原子核 H He He C N N 质量/u ‎1.007 8‎ ‎3.016 0‎ ‎4.002 6‎ ‎12.000 0‎ ‎13.005 7‎ ‎15.000 1‎ ‎(2)一个Bi原子核中含有的中子个数是________；Bi具有放射性，现有Bi元素‎16 g，经15天，该元素还剩‎2 g，则该元素的半衰期为________天．‎ ‎【答案】(1)He　大于　(2)127　5‎ ‎【解析】(1)核反应过程中，反应前后质量数和电荷数守恒，所以X的质量数15＋1－12＝4，电荷数1‎ ‎20．(1)如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，并用这些光照射逸出功为2.49 eV的金属钠．‎ ‎①这群氢原子能发出_______种不同频率的光，其中有________‎ 种频率的光能使金属钠发生光电效应．‎ ‎②金属钠发出的光电子的最大初动能________eV.‎ ‎(2)如图，三个质量相同的滑块A、B、C，间隔相等地静置于同一水平直轨道上．现给滑块A向右的初速度v0，一段时间后A与B发生碰撞，碰后A、B分别以v0、v0的速度向右运动，B再与C发生碰撞，碰后B、C粘在一起向右运动．滑块A、B与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值．两次碰撞时间均极短．求B、C碰后瞬间共同速度的大小．‎ ‎【答案】(1)①3　2　②9.60　(2)v0‎ ‎【解析】(1)①一群氢原子处于n＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程可以发出的光的种类有：‎ 联立①②③④⑤式，代入数据得 v＝v0⑥‎ ‎21．(1)(多选)一群基态氢原子吸收某种波长的光后，可以发出三种波长的光，这三种光的波长关系为λ3＞λ2＞λ1，已知某金属的极限波长为λ2，则下列说法正确的是________．‎ A．该金属的逸出功为hλ2‎ B．波长为λ1的光一定可以使该金属发生光电效应 C．波长为λ3的光一定可以使该金属发生光电效应 D．基态氢原子吸收的光子的波长为λ1‎ E．若用波长为λ4的光照射该金属且能发生光电效应，则发生光电效应的光电子的最大初动能为hc ‎(2)两块厚度相同的木块A和B并列紧靠着放在光滑的水平面上，处于静止状态，其质量分别为mA＝‎2.0 kg，mB＝‎0.9 kg，B的上、下底面光滑．另有质量mC＝‎0.10 kg的铅块C(其长度可略去不计)以大小为vC＝‎10 m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面，如图所示．若A、C间接触面粗糙，轻质弹簧的原长等于B板的长度，由相互作用，铅块C和木块B最后一起运动的共同速度大小为v＝‎0.5 m/s，求：‎ ‎①铅块C离开A时的速度大小； ‎ ‎②轻质弹簧的最大弹性势能．‎ ‎【答案】(1)BDE　(2)①‎2.75 m/s　②0.28 J ‎【解析】(1)该金属的逸出功为W＝h，A错误；由ν＝可知ν1＞ν2＞ν3，大于等于极限频率的光才可 联立解得v1＝‎2.75 m/s.‎ ‎②C、B相对静止时弹簧的弹性势能最大，由能量守恒定律得 Epm＝mCv＋mBv－(mB＋mC)v2‎ 由①知vA＝‎0.25 m/s 解得Epm＝0.28 J.‎