2016物理高考题分类 近代物理初步

O 单元 近代物理初步O1 量子论初步 光的粒子性35．[2016·全国卷Ⅰ] [物理——选修3-5]O1(1)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生．下列说法正确的是________．A ．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B ．入射光的频率变高，饱和光电流变大C ．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D ．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生E ．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关35.（1）ACE [解析]根据光电效应实验得出的结论：保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大；入射光的频率高，饱和光电流不变，故A 正确，B 错误；根据爱因斯坦光电效应方程得：入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，故C 正确；遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关，保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，若低于截止频率，则没有光电流产生，故D 错误，E 正确．12．[2016·江苏卷]C ．[选修3-5]F1 O1 (2)已知光速为c ，普朗克常数为h ，则频率为ν的光子的动量为________．用该频率的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为________．12．C ．（2）[答案]h νc 2h νc[解析]因为光速c ＝λν，则λ＝c ν，所以光子的动量p ＝h λ＝h νc，由于动量是矢量，因此若以射向平面镜时光子的动量方向为正方向，即p 1＝h νc ，反射后p 2＝－h νc，动量的变化量Δp ＝p 2－p 1＝－h νc －h νc ＝－2h νc ，则光子在反射前后动量改变量的大小为2h νc. 12．[2016·江苏卷]C ．[选修3-5]N2 O1 (3)几种金属的逸出功W 0见下表：由一束可见光照射上述金属的表面，请通过计算说明哪些能发生光电效应．已知该可见光的波长的范围为4.0×10－7～7.6×10－6 m ，普朗克常数h ＝6.63×10－34 J ·s.12．C ．（3）[答案]钠、钾、铷能发生光电效应[解析]光子的能量E ＝hc λ，当λ＝4.0×10－7 m 时，E ＝5.0×10－19 J. 根据E >W 0判断，钠、钾、铷能发生光电效应．O2 原子核35．[2016·全国卷Ⅱ] [物理——选修3-5]O2(1)在下列描述核过程的方程中，属于α衰变的是________，属于β衰变的是________，属于裂变的是________，属于聚变的是________．(填正确答案标号)A. 146C→147N＋0－1eB. 3215P→3216S＋0－1eC. 23892U→23490Th＋42HeD. 147N＋42He→178O＋11HE. 23592U＋10n→14054Xe＋9438Sr＋210nF. 31H＋21H→42He＋10n35.（1）[答案] C AB E F[解析]α衰变是原子核自发地放射出α粒子的核衰变过程，选C；β衰变是原子核自发地放射出β粒子的核衰变过程，选A、B；重核裂变选E；轻核聚变选F.35．[2016·全国卷Ⅲ] [物理——选修3-5]O2(1)一静止的铝原子核2713Al俘获一速度为1.0×107m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核2814Si*，下列说法正确的是________．A．核反应方程为p＋2713Al―→2814Si*B．核反应过程中系统动量守恒C．核反应过程中系统能量不守恒D．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和E．硅原子核速度的数量级为105 m/s，方向与质子初速度的方向一致35．（1）ABE[解析]核反应方程为p＋2713Al→2814Si*，A正确；核反应过程中系统动量守恒、能量守恒(只是前后表现形式不同罢了)、质量数守恒、电荷数守恒，但质量亏损，亏损部分以能量的形式释放出去，所以B正确，C、D错误；由动量守恒定律得0＋m1v1＝m2v2，即0＋1×107＝28v2，解得v2≈0.036×107 m/s＝3.6×105 m/s，E正确．13．O2[2016·北京卷] 处于n＝3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有()A．1种B．2种C．3种D．4种13．C[解析] 处在高能级的氢原子向低能级跃迁时，可以向任意低能级跃迁．选项C 正确，A、B、D不正确．12．[2016·江苏卷]C．[选修3-5]O2 (1)贝可勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用．下列属于放射性衰变的是________．A. 146C→147N＋0－1eB. 23592U＋10n→13153I＋10339Y＋210nC. 21H＋31H→42He＋10nD. 42He＋2713Al→3015P＋10n12．C．（1）A[解析]原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化叫作原子核的衰变，只有选项A符合．选项B是核裂变反应．选项D是人工核转变反应，选项C是核聚变反应．1．O2[2016·上海卷] 卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在()A．电子B．中子C．质子D．原子核1．D[解析] 卢瑟福根据α粒子散射实验中极少数粒子发生大角度偏转的实验事实，提出原子的核式结构模型，D 正确．6．O2[2016·上海卷] 放射性元素A 经过2次α衰变和1次β衰变后生成一新元素B ，则元素B 在元素周期表中的位置较元素A 的位置向前移动了( )A ．1位B ．2位C ．3位D ．4位6．C [解析] 2次α衰变后核电荷数减少4，1次β 衰变后核电荷数增加1，元素B 的位置较元素A 的位置向前移动了3位，C 正确．O3 近代物理初步综合17． [2016·海南卷] [选修3-5]O3 (1)下列说法正确的是________．A ．爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程B ．康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量C ．玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律D ．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型E ．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长17．(1) [答案] ACD[解析]爱因斯坦提出了光子假说，建立了光电效应方程，故选项A 正确；康普顿效应表明光不仅具有能量，还具有动量，故选项B 错误；玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，故选项C 正确；卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，故选项D 正确；微观粒子的德布罗意波长为λ＝h p，其中p 为微观粒子的动量，故动量越大，则对应的波长就越短，选项E 错误．10．O3[2016·上海卷] 研究放射性元素射线性质的实验装置如图1-所示．两块平行放置的金属板A 、B 分别与电源的两极a 、b 连接，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出．则( )图1- A ．a 为电源正极，到达A 板的为α射线 B ．a 为电源正极，到达A 板的为β射线 C ．a 为电源负极，到达A 板的为α射线 D ．a 为电源负极，到达A 板的为β射线10．B [解析] 粒子垂直于极板运动的距离y ＝qE 2mt 2，比荷越小，运动时间越长，α粒子的比荷约为β粒子的比荷的13600，所以α粒子打到极板的时间约为β粒子打到极板的时间的60倍，又因为α粒子的速度约为光速的十分之一，β粒子的速度接近于光速，所以α粒子沿着极板方向运动的距离大于β粒子沿着极板方向运动的距离，B 正确．1．(多选)[2016·昆明一中一轮复习检测] 下列说法正确的是()A．β射线与γ射线一样都是电磁波，但β射线的穿透本领远比γ射线弱B．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征C．氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时氢原子的能量减少D．在原子核中，比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固E.23892U衰变成20682Pb要经过6次β衰变和8次α衰变1．BCE[解析] β射线不是电磁波，但β射线的穿透本领远比γ射线弱，故A错误；玻尔将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，B正确；氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，轨道半径减小，原子能量减小，C正确；在原子核中，比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，D错误；根据质量数和电荷数守恒知，铀核衰变为铅核要经过8次α衰变和6次β衰变，故E正确．2．(多选)[2016·黑龙江牡丹江一中期末考试] 下列说法正确的是()A．汤姆孙发现了电子，表明原子具有核式结构B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短D．将放射性元素掺杂到其他稳定元素中，并升高其温度，增加压强，它的半衰期也不会发生改变E．两个质量较轻的原子核聚变成一个中等质量的原子核必然释放核能2．BDE[解析] 卢瑟福的α粒子散射实验表明原子具有核式结构，A错误；太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应，B正确；一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，说明光子的能量太小，该束光的波长太长，C错误；放射性元素的半衰期与它的物理状态、化学状态都没有关系，也不会发生改变，D正确；由于中等质量的原子核的比结合能较大，所以两个质量较轻的原子核聚变成一个中等质量的原子核必然释放核能，E正确．4．(多选)[2016·甘肃嘉峪关一中三模] 下列说法正确的是()A．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子B．铀核(23892U)衰变为铅核(20682Pb)的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变C．按照爱因斯坦的理论，在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能E k D．玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了所有原子光谱的实验规律E．铀核(23892U)衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于铀核的结合能4．BCE[解析] 卢瑟福的实验提出了原子的核式结构模型：原子是由原子核和核外电子构成，并不是证实了在原子核内部存在质子，故A错误；根据核反应中质量数、电荷数守恒得B正确；按照爱因斯坦的理论，在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hυ，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能E k，故C正确；玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，不能解释复杂的原子光谱的规律，故D错误；结合能越大越稳定，衰变后的产物相对于衰变前要稳定，所以铀核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于铀核的结合能，故E正确．5．(多选)[2016·重庆万州区二中期中考试] 下列说法正确的是()A．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件无关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时所产生的C ．结合能越大，原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定D ．各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量(频率)不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯E ．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能增大5．ABD [解析] 原子核的半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关，故A 正确；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时所产生的，故B 正确；比结合能越大，原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定，与原子核的结合能无关，故C 错误；根据玻尔理论，各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量(频率)不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯，故D 正确；根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，电势能减小，同时，根据k e 2r 2＝m v 2r，可知电子的动能随轨道半径的减小而增大，故E 错误． 6．(多选)[2016·重庆九龙坡区期中考试] 锌对人体的新陈代谢起着重要作用，在儿童生长发育时期测量体内含锌量已成为体格检查的重要内容之一．取儿童的头发约50 mg ，放在反应堆中经中子照射后，头发中的锌元素与中子反应生成具有放射性的同位素锌，其核反应方程式为：6430Zn ＋10n →6530Zn ，6530Zn 衰变放射出能量为1115 eV 的γ射线，通过γ射线强度的测定可以计算出头发中锌的含量．关于以上叙述，下列说法正确的是( )A. 6430Zn 和6530Zn 有相同的核子数B. 6430Zn 和6530Zn 有相同的质子数C ．γ射线是由锌原子的内层电子激发的D ．γ射线在真空中传播的速度是3×108 m/sE ．γ射线其实是光子流(高频电磁波)6．BDE [解析] 核子数＝质子数＋中子数，6430Zn 和6530Zn 核子数不同，质子数相同，故A 错误，B 正确；γ射线是在α、β衰变过程中释放出来的，它是光子流，以光速传播，故C 错误，D 、E 正确．7．(多选)[2016·重庆万州区二中11月月考] 某金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压U c 与入射光频率ν的关系图像如图K50­1所示．则由图像可知( )图K50­1A ．该金属的逸出功等于hν0B ．若已知电子电荷量e ，就可以求出普朗克常量hC ．遏止电压是确定的，与照射光的频率无关D ．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为hν0E ．入射光的频率为3ν0时，产生的光电子的最大初动能为hν07．ABD [解析] 当遏止电压为零时，最大初动能为零，则入射光的能量等于逸出功，所以W 0＝hν0，故A 正确；根据光电效应方程E km ＝hν－W 0和－eU c ＝0－E km 得，U c ＝h eν－W 0e，可知当入射光的频率大于极限频率时，遏止电压与入射光的频率成线性关系，故C 错误；因为U c ＝h e ν－W 0e ，知图线的斜率等于h e，从图像上可以得出斜率的大小，已知电子电荷量e ，可以求出普朗克常量h ，故B 正确；从图像上可知，逸出功W 0＝hν0，入射光频率为2ν0，根据光电效应方程得E km ＝h ·2ν0－W 0＝hν0，故D 正确；入射光频率为3ν0时，E km ＝h ·3ν0－W 0＝2hν0，故E 错误．。