2019高考物理二轮复习专题突破--近代物理初步
2019高考物理二轮复习专题突破--近代物
理初步
[ 限训练？通高考] 科学设题拿下高考高分
（45 分钟）
一、单项选择题
1 . （2018 ?高考天津卷）国家大科学工程一一中国散裂中
子源（cSNS）于2017年8月28日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台.下列核反应中放出的粒子为中子的是（）
A. 14 7N俘获一个a粒子，产生17 8o并放出一个粒
子
B. 2713AI 俘获一个a粒子，产生3015P并放出一个粒子
c.11 5B俘获一个质子，产生84Be并放出一个粒子
D.63Li 俘获一个质子，产生32He并放出一个粒子
解析：由核反应过程中遵循质量数、电荷数均守恒的原
则，可写出选项中的四个核反应方程.14 7N+ 42He- 17
8o + 11H,选项A 错误.2713AI + 42He—3015P+ 10n，选项B 正确.11 5B+ 11H H 84Be+ 42He,选项 c 错误.63Li + 11H—32He+ 42He,选项D错误.
答案：B
2 . （2018?河南洛阳一模）下列说法正确的是（）
A .玻尔根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性
B .铀核裂变的核反应方程是235 92U—141 56Ba+
9236kr +210n
c .原子从低能级向高能级跃迁，不吸收光子也能实现
D .根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越大，
光子的能量越大
解析：德布罗意根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性，选项A错误；铀核是在中子轰击下发生链式反应，铀核裂变的核反应方程是235 92U+
10n —141 56Ba+ 9236kr + 310n，选项B错误；受到电子或其他粒子碰撞，原子也可以从低能级向高能级跃迁，即原子从低能级向高能级跃迁，不吸收光子也能实现，选项c正确；根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的频率越高，波长越小，光子的能量越大，选项D错误.
答案：c
3 . （2018?湖南张家界高三第三次模拟）2017年12月6
日报道，中国散裂中子源项目将于2018年前后建成.日前，
位于广东东莞的国家大科学工程一一中国散裂中子源
（cSNS ）
首次打靶成功，获得中子束流，这标志着cSNS主体工程顺
利完工，进入试运行阶段.对于有关中子的研究，下面说法
正确的是（）
A .中子和其他微观粒子，都具有波粒二象性
B .一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子是裂变反应
C .卢瑟福通过分析a粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D .核反应方程210 84Po—y82X+ 42He 中的y = 206,
X中中子个数为128
解析：所有粒子都具有波粒二象性，A正确；裂变是较
重的原子核分裂成较轻原子核的反应，而该反应是较轻的原
子核的聚变反应，B错误；卢瑟福通过分析a粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，查德威克通过a粒子轰击铍核
（94Be）获得碳核（12 6c）的实验发现了中子，c错误；y = 210-4= 206 , X 中中子个数为206- 82= 124, D错误.
答案：A
4 .如图所示，图甲为光电效应的实验电路图，图乙为
光电子最大初动能与光电管入射光频率关系图象. 下列说法
正确的是（）
A .光电管加正向电压时，电压越大光电流越大
B .光电管加反向电压时不可能有光电流
c .由图可知，普朗克常量数值上等于|ab|
D .由图可知，普朗克常量数值上等于|ba|
解析：光电管加正向电压时，如果正向电压从零开始逐渐增大，光电流也会逐渐增大，但光电流达到饱和时，即使电压增大，电流也不会变化，故选项A错误；因为光电子有
动能，即使光电管加反向电压，也可能有光电流，故选项B 错误；由光电效应方程Ek= h v—WO可知，图象斜率大小为普朗克常量，所以普朗克常量数值上等于|ab|，故选项c正
确，D错误.
答案：c
5 . （2018 ?宁夏石嘴山高三四月适应性测试）下列说法正确的是（）
A .汤姆孙通过a粒子散射实验提出了原子核式结构模
型
B .氢原子从基态向激发态跃迁时，需要吸收能量
c .质子、中子和氘核的质量分别为1、2、3,则质子与
中子结合为氘核的反应是人工核转变，放出的能量为（3 —1—2）c2
D .紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应，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
解析：卢瑟福根据a粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故A错误；氢原子从基态向激发态跃迁时，需要吸
收能量，故B正确；根据爱因斯坦质能方程厶E=A c2，当
一个质子和一个中子结合成一个氘核时，质量亏损为△=1 + 2-3,因此核反应放出的能量A E= (1 + 2-3)c2，故c错误；光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与光照强度无关，因此增大光照强度，光电子的最大初动能不变，故D 错误.
答案：B
6 .(2018?百校联盟ToP20四月联考)核反应方程15 7N +
11H R12 6c + X+A E 中，15 7N 的质量为1、11H 的质量为2、12 6c的质量为3、X的质量为4,光在真空中的速度为c,则下列判断正确的是()
A .X 是32He,A E= (1 + 2- 3-4)c2
B .X 是42He,A E= (1 + 2- 3-4)c2
c .X 是32He,A E= (3 + 4- 1-2)c2
D .X 是42He,A E= (3 + 4- 1-2)c2
解析：根据质量数守恒和电荷数守恒可知X是42He,反应中亏损的质量为△= 1 + 2-3 - 4,故释放的能量A E=A c2 = (1 + 2-3-4)c2，故选B.
答案：B
7.如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大
量处于基态的氢原子，结果受到激发后的氢原子能辐射出三
种不同频率的光子，让辐射出的光子照射某种金属，发现有
两种频率的光子能使该金属发生光电效应，其中一种光子恰
好能使该金属发生光电效应，则逸出的光电子的最大初动能
为()
A . 0 B.1.89eV
c . 10.2eVD. 12.09eV
解析：根据c2n = 3,得n= 3,因此受到激发后的氢原子处于第n=3能级，因有两种频率的光子能使该金属发生光电效应，且其中一种光子恰好能使该金属发生光电效应，故这两种频率的光子分别是从2到1、3到1辐射出来的，
而且3到1辐射的光子能量大于2到1辐射的光子能量，故3到1辐射出来的光子频率大于2到1辐射出来的光子频率，故从2到1辐射出来的光子恰好让该金属发生光电效应，即该金属的逸出功为W0=- 3.40eV - ( - 13.60eV) = 10.20eV , 当用从3到1辐射出来的光子照射时，根据光电效应方程得
光电子的最大初动能为Ek= h v- W0其中h v=—1.51eV
-(-13.60eV) = 12.09eV，故Ek = 12.09eV - 10.20eV = 1.89eV，故选 B.
答案：B
8 .(2018?安徽六安高三下学期模拟)下列说法正确的是( )
A .原子核内的一个中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是B粒子，这就是B衰
B .氮222的半衰期是3.8天，镭226的半衰期是1620 年，所以一个确定的氮222核一定比一个确定的镭226核先衰变
c .按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道
跃迁到半径较大的轨道时，电势能增大，电子的动能减小，原子的总能量减小
D .原子核越大，它的结合能越高，原子核能级越稳定
解析：原子核内的中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是B粒子，这就是B衰变的实质，故A正确；对于大量原子和有半数发生衰变所用的时间是半衰期，对于一个确定的原子核，半衰期没有意义，故B错误；按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，
电子的动能减小，电势能增大，
原子的总能量增加，故c错误；结合能越高，原子核不一定稳定，比结合能越大，原子核越稳定，故D错误.
答案：A
二、多项选择题
9 . 一静止原子核A经1次a衰变生成原子核B,并释放出Y 光子.已知A的比结合能为E1, B的比结合能为E2, a 粒子的比结合能为E3, 丫光子的能量为E4,则下列说法正确的是（）
A . B核在元素周期表的位置比A核前移2位
B .比结合能E1小于比结合能E2
c .由能量守恒可知E2- E1= E3+ E4
D .该反应过程质量一定增加
解析：根据电荷数和质量数守恒，写出原子核衰变的方程为yxA —42He+ y —4x —2B,故B核在元素周期表的位置比A核前移2位，故A正确；衰变过程中释放能量，可知比结合能E1小于比结合能E2,故B正确；比结合能是原子核的结合能与核子数之比，由能量守恒可知E4= (y —4)E2 + 4E3—yE1,故c错误；该反应的过程中释放热量，由质能方程可知，一定有质量亏损，故D错误.
答案：AB
10 . (2018?浙江名校协作体联考)下列说法正确的是( )
A .德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越小
B .丫射线是频率极高的电磁波，其在云室中穿过会留下清晰的径迹
c .根据玻尔原子模型，氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子
动能将增大
D .太阳辐射能量的主要来源与核电站发生的核反应一样都是重核裂变
解析：根据德布罗意物质波公式p= h入知，微观粒子的动
量越大，其对应的波长就越小，选项A正确；Y射线是频
率极高的电磁波，电离作用很弱，云室是依赖带电粒子电离作用留下径迹的，所以Y射线在云室中穿过不会留下清晰的径迹，选项B 错误；根据玻尔原子模型，氢原子辐射光子后，其绕核运动的半径将减小，电势能减小，总能量减小，但运动速度增大，电子动能将增大，选项c正确；太阳辐射能量
的主要来源是轻核聚变，与核电站发生的核反应（重核裂变）不一样，选项D错误.
答案：Ac
11 .（2018?安徽名校考试）已知氢原子的基态能量为E1, n= 2、3能级所对应的能量分别为E2和E3,大量处于第3 能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子. 依据玻尔
理论，下列说法正确的是（）
A .产生的光子的最大频率为E3- E2h
B .当氢原子从能级n=2跃迁到n= 1时，对应的电子的轨道半径变小，能量也变小
c .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
D .若要使处于能级n=3的氢原子电离，可以采用两种
方法：一是用能量为一E3的电子撞击氢原子，二是用能量为 -E3的光子照射氢原子
解析：大量处于能级n=3的氢原子向低能级跃迁能产生3种不同频率的光子，产生光子的最大频率为E3- E1h,
故A错误.当氢原子从能级n= 2跃迁到n= 1时，能量减小，电子离原子核更近，电子轨道半径变小，故B正确.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，由光电效应方程可知，该金属的逸出功恰好等于E2- E1,则当氢原子从能级n= 3跃迁到n= 1时放出的光子照射该金属时，逸出光电子的最大初动能为E3- E1- （E2—E1）= E3—E2,故c正确.电子是有质量的，撞击氢原子是发生弹性碰撞，由于电子和氢原子质量不同，故电子不能把-E3的能量完全传递给氢原子，因此不能使氢原子完全电离，而光子的能量可以完全被氢原子吸收，故D错误.
答案：Be
12 .（2018?贵州四月份高三适应性考试）14c是碳元素的
一种具有放射性的同位素，衰变方式为B衰变，其半衰期约为5730年.已知一个14c原子核由6个质子和8个中子组成.下列说
法正确的是（）
A . 14c衰变后转变为14N
B . 14c衰变过程中发出的B射线是由核外电子电离产生
c .14c原子发生化学反应后，其半衰期不会发生改变
D . 14c样品经历3个半衰期后，样品中14c的质量只有原来的13
解析：14c衰变方式为B衰变，则放出一个负电子后，
质量数不变，电荷数增加1,变为14N,选项A正确；14c
衰变过程中发出的B射线是由核内的中子转化为质子时放
出的负电子，选项B错误；半衰期与化学状态无关，则14c 原子发生化学反应后，其半衰期不会发生改变，选项c正确；14c 样品经历3个半衰期后，样品中14c的质量只有原来的(12)3 = 18,选项D错误.
答案：Ac
13.研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为
v的光照射光电管阴极k时，有光电子产生.由于光电管k、A间加的是反向电压，光电子从阴极k发射后将向阳极A做减速运动.光电流i由图中电流计G测出，反向电压U由电压表V 测出，当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为反向遏止电压Uc.在下列表示光电效应实验规律的图象中，正确的是()
解析：反向电压U和频率一定时，发生光电效应产生的
光电子数与光强成正比，则单位时间到达阴极A的光电子数
与光强也成正比，故光电流i与光强I成正比，A正确.由
动能定理知—qUc= 0—Ek,又因Ek= h v—W0所以Uc= h v q —W0q可知遏止电压Uc与频率v是线性关系，不是正比关系，故B 错误.光强I与频率v—定时，光电流i随反向电压的增大而减小，
又据光电子动能大小的分布概率及发
出后的方向性可知，c正确.由光电效应知金属中的电子对光子的吸收是十分迅速的，时间小于10—9s,10 —9s后，光强I和频率v—定时，光电流恒定，故D正确.
答案：AcD
14 .如图所示，人工元素原子核286113Nh开始静止在
匀强磁场B1、B2的边界N上，某时刻发生裂变生成一个氦原子核42He和一个Rg原子核，裂变后的粒子速度方向均垂直于B1、B2的边界N.氦原子核通过B1区域第一次经过N 边界时，距出发点的距离为I , Rg原子核第一次经过N边界
距出发点的距离也为l.则下列有关说法正确的是（）
A .两磁场的磁感应强度之比B1 : B2= 111 : 141
B .两磁场的磁感应强度之比B1 : B2= 111 : 2
c .氦原子核和Rg原子核各自旋转第一个半圆的时间比
为2 : 141
D .氦原子核和Rg原子核各自旋转第一个半圆的时间比为
111 : 141 解析：原子核裂变的方程为286113Nh - 42He + 282111Rg,由题意知带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运
动，偏转半径为r= vqB,由题意可知二者偏转半径相等，由于原子核由静止裂变，动量守恒，即1v1 = 2v2 ,所以有q1B1 =q2B2,易得B1B2= q2q1 = 1112,故A错误，B正确；又T
=2n qB,由前面可知，q1B1= q2B2，所以T1T2= 12,粒子在第一次经过N边界时，运动了半个周期，所以t1t2 = 4282 =2141，故c正确，D错误.
答案：Bc