人教版 高三 专题一轮复习 专题五 第13讲 近代物理初步

一、单选题

1. 难度：中等

用波长为300nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10^-19J，已知普朗克常量为6. 63×10^-34J.s，真空中的光速为3×10⁸m/s，能使锌产生光电效应单色光的最低频率（     ）

A. 1×10¹⁴Hz

B. 8×10¹⁵Hz

C. .2×10¹⁵Hz

D. 8×10¹⁴Hz

2. 难度：简单

如图为、、三种光在同一光电效应装置中测的光电流和电压的关系．由、、组成的复色光通过三棱镜时，下述光路图中正确的是（    ）

A. B. C. D.

3. 难度：中等

氢原子能级示意图如图所示．光子能量在1.63 eV~3.10 eV的光为可见光．要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为

A.12.09 eV B.10.20 eV C.1.89 eV D.1.5l eV

4. 难度：中等

氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线，都是氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定

A. 对应的前后能级之差最小

B. 同一介质对的折射率最大

C. 同一介质中的传播速度最大

D. 用照射某一金属能发生光电效应，则也一定能

5. 难度：中等

1934年，约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝核，产生了第一个人工放射性核素X：．X的原子序数和质量数分别为

A.15和28

B.15和30

C.16和30

D.17和31

6. 难度：简单

太阳内部核反应的主要模式之一是质子—质子循环，循环的结果可表示为4H→He＋2e＋2ν，已知H和He的质量分别为m_p＝1.0078 u和m_α＝4.0026 u,1 u＝931 MeV/c²，c为光速。在4个H转变成1个He的过程中，释放的能量约为(  )

A.8 MeV B.16 MeV

C.26 MeV D.52 MeV

7. 难度：中等

一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为.下列说法正确的是（    ）

A. 衰变后钍核的动能等于粒子的动能

B. 衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小

C. 铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间

D. 衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量

二、多选题

8. 难度：简单

我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破，等离子体中心电子温度首次达到1亿度，为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础。下列关于聚变的说法正确的是（    ）

A. 核聚变比核裂变更为安全、清洁

B. 任何两个原子核都可以发生聚变

C. 两个轻核结合成质量较大的核，总质量较聚变前增加

D. 两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能增加

三、填空题

9. 难度：简单

100年前，卢瑟福用α粒子轰击氮核打出了质子．后来，人们用α粒子轰击核也打出了质子：；该反应中的X是______（选填“电子”“正电子”或“中子”）．此后，对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能．目前人类获得核能的主要方式是_______（选填“核衰变”“核裂变”或“核聚变”）．

四、解答题

10. 难度：简单

在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长λ=6.4×10^-7m，每个激光脉冲的能量E=1.5×10^-2J．求每个脉冲中的光子数目．（已知普朗克常量h=6.63×l0^-34J·s，光速c=3×10⁸m/s．计算结果保留一位有效数字）

五、多选题

11. 难度：中等

在光电效应实验中，分别用频率为ν_a、ν_b的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为U_a和U_b，光电子的最大初动能分别为E_ka和E_kb.h为普朗克常量.下列说法正确的是(　　)

A. 若ν_a＞ν_b，则一定有U_a＜U_b B. 若ν_a＞ν_b，则一定有E_ka＞E_kb

C. 若U_a＜U_b，则一定有E_ka＜E_kb D. 若ν_a＞ν_b，则一定有hν_a－E_ka＞hν_b－E_kb

六、单选题

12. 难度：中等

用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示，实验中测得铷的遏止电压U_C与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，图线与横轴交点的横坐标为5.15×10¹⁴Hz。已知普朗克常量h=6.63×10^－34J·s。则下列说法中正确的是

A. 欲测遏止电压，应选择电源左端为正极

B. 当电源左端为正极时，滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的示数持续增大

C. 增大照射光的强度，产生的光电子的最大初动能一定增大

D. 如果实验中入射光的频率ν=7.00×10¹⁴Hz，则产生的光电子的最大初动能E_k=1.2×10^－19J

13. 难度：中等

研究光电效应现象的实验装置如图(a)所示，用光强相同的黄光和蓝光照射光电管阴极K时，测得相应的遏止电压分别为U₁和U₂，产生的光电流I随光电管两端电压U的变化规律如图(b)所示．已知电子的质量为m，电荷量为－e，黄光和蓝光的频率分别为ν₁和ν₂，且ν₁<ν₂．则下列判断正确的是

A.U₁>U₂

B.图(b)中的乙线是对应黄光照射

C.根据题述条件无法算出阴极K金属的极限频率

D.用蓝光照射时，光电子的最大初动能为eU₂

14. 难度：简单

氢原子能级如图所示，则下列说法正确的是

A. 氢原子能级越高原子的能量越大，电子绕核运动的轨道半径越大，动能也越大

B. 用动能为12.3eV的电子射向一群处于基态的氢原子，原子有可能跃迁到n=2的能级

C. 用光子能量为12.3eV的光照射一群处于基态的氢原子，氢原子有可能跃迁到n=2的能级

D. 用光子能量为1.75eV的可见光照射大量处于n=3能级的氢原子时，氢原子不能发生电离

15. 难度：简单

氢原子的能级如图，一群氢原子处于n＝4能级上。当氢原子从n＝4能级跃迁到n＝3能级时，辐射光的波长为1884 nm，下列判断正确的是(  )

A.一群氢原子从n＝4能级向n＝1能级跃迁时，最多产生4种谱线

B.从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量

C.氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级时，辐射光的波长大于1884 nm

D.用氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射的光照射W_逸＝6.34 eV的铂，能发生光电效应

16. 难度：简单

如图所示为氢原子能级图，现有大量氢原子从n＝4的能级发生跃迁，产生一些不同频率的光，让这些光照射一个逸出功为2.29 eV的钠光电管，以下说法正确的是(  )

A.这些氢原子可能发出3种不同频率的光

B.能够让钠光电管发生光电效应现象的有4种光子

C.光电管发出的光电子与原子核发生衰变时飞出的电子都是来源于原子核内部

D.钠光电管在这些光照射下发出的光电子再次轰击处于基态的氢原子，可以使氢原子跃迁到n＝3的能级

17. 难度：中等

大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电，氘核聚变反应方程是，已知的质量为，的质量为，的质量为，。氘核聚变反应中释放的核能约为（    ）

A. B.

C. D.

18. 难度：简单

衰变的核反应方程为，其半衰期为5.27年。已知、、的质量分别为 m₁、 m₂、 m₃，下列说法正确的是

A. 该核反应中释放的能量为(m₂+m₃－m₁)c²

B. 该核反应中释放出的γ射线的穿透本领比β粒子强

C. 若有16个，经过5.27 年后一定只剩下8个。

D. β粒子是核外的电子电离形成的

19. 难度：简单

钍基熔盐堆核能系统(TMSR)是第四代核能系统之一。其中钍基核燃料铀由较难裂变的钍吸收一个中子后经过若干次β衰变而来；铀的一种典型裂变产物是钡和氪。以下说法正确的是(  )

A.题中钍核Th变成铀核的核反应方程为Th+→Th， Th→U＋2e

B.钍核衰变的快慢由原子所处的化学状态和外部条件决定

C.钍核Th中有90个中子，142个质子

D.在铀核裂变成钡和氪的核反应中，核子的比结合能减小

20. 难度：简单

在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片如图所示，已知两个相切圆半径分别r₁、r₂，则下列说法正确的是

A.原子核可能发生衰变，也可能发生衰变

B.径迹2可能是衰变后新核的径迹

C.若衰变方程是，则衰变后新核和射出的粒子的动能之比为117：2

D.若衰变方程是，则r₁：r₂＝1：45

21. 难度：简单

下列说法中正确的是

A. 金属发生光电效应的截止频率随入射光频率的变化而变化

B. 黑体的热辐射就是反射外来的电磁波

C. 氢原子中电子具有波动性，并非沿经典力学描述下的轨道运动

D. 核聚变需要极高的温度，反应过程中需要外界持续提供能量

22. 难度：中等

下列有关近代物理的说法正确的是（   ）

A.卢瑟福的a粒子散射实验使人们认识到原子是可以再分的

B.电子的发现使人们认识到原子具有核式结构

C.玻尔理论能成功解释所有原子光谱的实验规律

D.天然放射现象说明了原子核内部是有结构的

23. 难度：简单

用如图所示的光电管研究光电效应，当滑动变阻器的滑片位于某一位置，开关S闭合时，用单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转，用单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，则（　　）

 

A.a光的强度一定大于b光的强度

B.a光的频率一定大于阴极K的极限频率

C.b光的频率一定小于阴极K的极限频率

D.开关S断开后，用单色光a照射光电管阴极K电流计G的指针一定不会发生偏转

24. 难度：中等

1933年至1934年间，约里奥居里夫妇用α粒子轰击铝箔时，发生的核反应方程为，反应生成物像天然放射性元素一样衰变，放出正电子且伴随产生中微子，核反应方程为．则下列说法正确的是

A.当温度、压强等条件变化时，放射性元素的半衰期随之变化

B.中微子的质量数A=0，电荷数Z=0

C.正电子产生的原因可能是核外电子转变成的

D.两个质子和两个中子结合成一个α粒子，则质子与中子的质量之和一定等于α粒子的质量

25. 难度：中等

氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时，会辐射出若干种不同频率的光，若用这些光照射逸出功为4.54eV的钨时，下列说法中正确的是   

A.氢原子能辐射4种不同频率的光子

B.氢原子辐射的光子都能使钨发生光电效应

C.氢原子辐射一个光子后，氢原子的核外电子的速率增大

D.钨能吸收两个从n=4向n=2能级跃迁的光子而发生光电效应

26. 难度：简单

土壤和大气中含有放射性元素钋210，它可以通过根部吸收或表面吸附的途径进入植物的组织中，烟叶中含量较高．钋210可以通过吸烟的途径进入吸烟者体内，其半衰期为138天．8mg钋210经过414天后还剩下

A.4mg B.2mg C.1mg D.0

27. 难度：中等

研究光电效应的实验规律的电路如图所示，加正向电压时，图中光电管的A极接电源正极，K极接电源负极时，加反向电压时，反之．当有光照射K极时，下列说法正确的是

A.K极中有无光电子射出与入射光频率无关

B.光电子的最大初动能与入射光频率有关

C.只有光电管加正向电压时，才会有光电流

D.光电管加正向电压越大，光电流强度一定越大

28. 难度：中等

光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流。表中给出了6次实验的结果。

由表中数据得出的论断中不正确的是(  )

A.两组实验采用了不同频率的入射光

B.两组实验所用的金属板材质不同

C.若入射光子的能量为5.0 eV，逸出光电子的最大动能为1.9 eV

D.若入射光子的能量为5.0 eV，相对光强越强，光电流越大

29. 难度：简单

的衰变方程式为→＋X，则下列说法正确的是

A. 的衰变过程属于α衰变，X为氦原子核

B. 原子核内的中子数比原子核内的中子数多一个

C. 通过降低温度的方法可使的半衰期变短，降低危害

D. 原子核的比结合能等于原子核的比结合能

七、多选题

30. 难度：中等

一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图象如图乙所示，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是

A. 图乙中的c光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的

B. 图乙中的b光光子能量为12.09eV

C. 动能为leⅤ的电子能使处于第4能级的氢原子电离

D. 阴极金属的逸出功可能为W₀=6.75eV

31. 难度：简单

下列对物理知识的理解正确的有________．

A.α射线的穿透能力较弱，用厚纸板就能挡住

B.动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等

C.放射性元素钋的半衰期为138天，100 g的钋经276天，已发生衰变的质量为75 g

D.质子、中子、α粒子的质量分别为m₁、m₂、m₃，两个质子和两个中子结合成一个α粒子，释放的能量是(m₁＋m₂－m₃)c²

32. 难度：中等

原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的有

A.核的结合能约为14 MeV

B.核比核更稳定

C.两个核结合成核时释放能量

D.核中核子的平均结合能比核中的大

八、解答题

33. 难度：困难

在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变．放射出α粒子（ ）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R．以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量．   

（1）放射性原子核用 表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程．   

（2）α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小．   

（3）设该衰变过程释放的核能都转为为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损△m．