近代物理初步(高考真题+模拟新题)(有详解答案)培训资料

合集下载

高三物理一轮复习近代物理初步(高考真题+模拟新题)(有详解)

O 单元近代物理初步O1 量子论初步光的粒子性35．[2011·课标全国卷] O1(1)在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为________．若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做实验，则其遏止电压为________．已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e 、c 和h . 【答案】h c λ0 hc e ·λ0－λλ0λ【解析】截止频率即刚好发生光电效应的频率，此时光电子的最大初动能为零，由爱因斯坦光电效应方程E k ＝hν－W 0和c ＝λ0ν得：W 0＝h cλ0.若用波长为λ的单色光做实验，光电子的最大初动能E k ＝hν－W 0＝h c λ－h c λ0，设其截止电压为U ，则eU ＝E k ，解得：U ＝hc e ·λ0－λλ0λ.F3(2)如图1－17所示，A 、B 、C 三个木块的质量均为m ，置于光滑的水平面上，B 、C 之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连．将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B 和C 紧连，使弹簧不能伸展，以至于B 、C 可视为一个整体．现A 以初速v 0 沿B 、C 的连线方向朝B 运动，与B 相碰并粘合在一起．以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C 与A 、B 分离．已知C 离开弹簧后的速度恰为v 0 ，求弹簧释放的势能．1－17【解析】设碰后A 、B 和C 的共同速度的大小为v ，由动量守恒得 3m v ＝m v 0①设C 离开弹簧时，A 、B 的速度大小为v 1，由动量守恒得3m v ＝2m v 1＋m v 0② 设弹簧的弹性势能为E p ，从细线断开到C 与弹簧分开的过程中机械能守恒，有 12(3m )v 2＋E p ＝12(2m )v 21＋12m v 20③ 由①②③式得，弹簧所释放的势能为E p ＝13m v 20④18．O1[2011·四川卷] 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【解析】 D 氢原子从m 能级跃迁到n 能级辐射能量，即E m －E n ＝hν1，氢原子从n 能级跃迁到k 能级吸收能量，即E k －E n ＝hν2，氢原子从k 能级跃迁到m 能级，E k －E m ＝hν2＋E n －hν1－E n ＝hν2－hν1，因紫光的频率ν2大于红光的频率ν1，所以E k >E m ，即辐射光子的能量为hν2－hν1，D 正确．18．O1[2011·全国卷] 已知氢原子的基态能量为E 1，激发态能量E n ＝E 1n 2，其中n ＝2,3，….用h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速．能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为( )A ．－4hc 3E 1B ．－2hc E 1C ．－4hc E 1D ．－9hcE 1【解析】 C 从第一激发态到电离状态吸收的能量ΔE ＝0－E 122＝－E 14，根据ΔE ＝hν＝h c λ，所以λ＝－4hcE 1，因此答案为C.18．O1[2011·广东物理卷] 光电效应实验中，下列表述正确的是( ) A ．光照时间越长光电流越大 B ．入射光足够强就可以有光电流 C ．遏止电压与入射光的频率有关D ．入射光频率大于极限频率才能产生光电子18．O1[2011·广东物理卷] CD 【解析】各种金属都存在着极限频率，低于极限频率的任何入射光强度再大、照射时间再长都不会发生光电效应；发生光电效应时，光电流的强度与入射光的强度成正比；遏止电压随入射光的频率增大而增大，故CD 选项正确．12．[2011·江苏物理卷] 【选做题】本题包括A 、B 、C 三小题，请选定其中两．．．．．．题．，并在相应．．．．．的答．．题．区域内作答．．．．．，若三题都做，则按A 、B 两题评分． C ．(选修模块3－5)(12分) (1)O1[2011·江苏物理卷] 下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是( )A BC D 图11(1)O1[2011·江苏物理卷] 【答案】 A【解析】随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都增加，另一方面辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动，所以A正确．29．(1)O1[2011·福建卷] (1)爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖．某种金属逸出光电子的最大初动能E km与入射光频率ν的关系如图1－13图1－13所示，其中ν0为极限频率．从图中可以确定的是________．(填选项前的字母) A．逸出功与ν有关B．E km与入射光强度成正比C．当ν<ν0时，会逸出光电子D．图中直线的斜率与普朗克常量有关29．(1)O1[2011·福建卷] D【解析】由爱因斯坦光电方程E k＝hν－W和W＝hν0(W为金属的逸出功)可得，E k＝hν－hν0，可见图象的斜率表示普朗克常量，D正确；只有ν≥ν0时才会发生光电效应，C错；金属的逸出功只和金属的极限频率有关，与入射光的频率无关，A错；最大初动能取决于入射光的频率，而与入射光的强度无关，B错．O2原子核【必做部分】38．O2[2011·山东卷] 【物理－物理3－5】(1)碘131核不稳定，会发生β衰变，其半衰期为8天．①碘131核的衰变方程：13153I→________(衰变后的元素用X表示)．②经过________天有75%的碘131核发生了衰变．【答案】①13154X＋0－1e②16【解析】①在衰变的过程中，质量数守恒，核电荷数守恒，即13153I→13154X＋0－1e.②经过8天后，有一半发生衰变，即50%发生衰变，再经过8天，剩下一半的一半发生衰变，这时有75%的碘131核发生了衰变，所以共用时间16天．(2)如图1－22所示，甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为2v0、v0.为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度．(不计水的阻力)图1－22【解析】设乙船上的人抛出货物的最小速度大小为v min，抛出货物后船的速度为v1，甲船上的人接到货物后船的速度为v2，由动量守恒定律得12m·v0＝11m·v1－m·v min①10m·2v0－m·v min＝11m·v2②为避免两船相撞，应满足v1＝v2③联立①②③式得v min＝4v016．O2[2011·重庆卷]核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天，会释放β射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线．下列说法正确的是()A．碘131释放的β射线由氦核组成B．铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量C．与铯137相比，碘131衰变更慢D．铯133和铯137含有相同的质子数16．O2[2011·重庆卷]D【解析】β射线实际是电子流，A错误；γ射线是高频电磁波，其光子能量大于可见光的能量，B错误；半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，碘131的半衰期为8天，铯137半衰期为30年，碘131衰变更快，C错误；同位素是具有相同的质子数和不同的中子数的元素，故铯133和铯137含有相同的质子数，D正确．15．O2[2011·浙江卷] 关于天然放射现象，下列说法正确的是()A．α射线是由氦原子核衰变产生B．β射线是由原子核外电子电离产生C．γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生D．通过化学反应不能改变物质的放射性【解析】Dα射线是由氦原子核组成的，不是由氦原子核衰变产生的，A选项错误；β射线中的电子是原子核内部一个中子转变成一个质子的同时从原子核逸出的，B选项错误；γ射线是由原子核内部受激发产生的，常伴随着α衰变和β衰变，C选项错误；物质的放射性反映的是物质的物理性质，与其是否参与化学反应无关，D选项正确．1．O2[2011·天津卷] 下列能揭示原子具有核式结构的实验是( ) A ．光电效应实验 B ．伦琴射线的发现 C. α粒子散射实验 D. 氢原子光谱的发现1．[2011·天津卷] C 【解析】卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出了原子的核式结构，C 正确．12．O2[2011·天津卷] 回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展．(1)当今医学影像诊断设备PET/CT 堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子．碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得，同时还产生另一粒子，试写出核反应方程．若碳11的半衰期τ为20 min ，经2.0 h 剩余碳11的质量占原来的百分之几？(结果取2位有效数字) (2)回旋加速器的原理如图所示，D 1和D 2是两个中空的半径为R 的半圆金属盒，它们接在电压一定、频率为f 的交流电源上，位于D 1圆心处的质子源A 能不断产生质子(初速度可以忽略，重力不计)，它们在两盒之间被电场加速，D 1、D 2置于与盒面垂直的磁感应强度为B 的匀强磁场中．若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P ，求输出时质子束的等效电流I 与P 、B 、R 、f 的关系式(忽略质子在电场中的运动时间，其最大速度远小于光速)．图10(3)试推理说明：质子在回旋加速器中运动时，随轨道半径r 的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差Δr 是增大、减小还是不变？12．[2011·天津卷] 【解析】 (1)核反应方程为14 7N ＋11H ―→11 6C ＋42He ①设碳11原有质量为m 0，经过t 1＝2.0 h 剩余的质量为m τ，根据半哀期定义有 m τm 0＝⎝⎛⎭⎫12t τ＝⎝⎛⎭⎫1212020≈1.6%② (2)设质子质量为m ，电荷量为q ，质子离开加速器时速度大小为v ，由牛顿第二定律知 q v B ＝m v 2R③质子运动的回旋周期为T ＝2πR v ＝2πm qB④由回旋加速器工作原理可知，交流电源的频率与质子回旋频率相同，由周期T 与频率f 的关系得 f ＝1T⑤ 设在t 时间内离开加速器的质子数为N ，则质子束从回旋加速器输出时的平均功率 P ＝N ·12m v 2t⑥输出时质子束的等效电流 I ＝Nq t ⑦ 由上述各式得 I ＝PπBR 2f⑧ (3)方法一：设k (k ∈*)为同一盒中质子运动轨道半径的序数，相邻的轨道半径分别为r k 、r k ＋1(r k ＋1＞r k )，Δr k ＝r k ＋1－r k ，在相应轨道上质子对应的速度大小分别为v k 、v k －1，D 1、D 2之间的电压为U ，由动能定理知2qU ＝12m v 2k ＋1－12m v 2k⑨ 由洛伦兹力充当质子做圆周运动的向心力，知r k ＝m v kqB ，则2qU ＝q 2B 22m (r 2k ＋1－r 2k )整理得Δr k ＝4mUqB 2(r k ＋1＋r k )⑩因U 、q 、m 、B 均为定值，令C ＝4mUqB 2，由上式得Δr k ＝Cr k ＋r k ＋1相邻轨道半径r k ＋1、r k ＋2之差 Δr k ＋1＝Cr k ＋1＋r k ＋2因为r k ＋2＞r k ，比较Δr k 、Δr k ＋1得Δr k ＋1＜Δr k ○11 说明随轨道半径r 的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差Δr 减小．方法二：设k (k ∈N *)为同一盒中质子运动轨道半径的序数，相邻的轨道半径分别为r k 、r k ＋1(r r ＋1＞r k )，Δr k ＝r k ＋1－r k ，在相应轨道上质子对应的速度大小分别为v k 、v k ＋1，D 1、D 2之间的电压为U .由洛伦兹力充当质子做圆周运动的向心力，知r k ＝m v kqB ，故r kr k ＋1＝v kv k ＋1○12 由动能定理知，质子每加速一次，其动能增量ΔE k ＝qU ○13 以质子在D 2盒中运动为例，第k 次进入D 2时，被电场加速(2k －1)次，速度大小为v k ＝(2k －1)2qUm○14 同理，质子第(k ＋1)次进入D 2时，速度大小为v k ＋1＝(2k ＋1)2qUm综合上述各式得 r kr k ＋1＝2k －12k ＋1整理得 r 2kr 2k ＋1＝2k －12k ＋1 r 2k ＋1－r 2kr 2k ＋1＝22k ＋1 Δr k ＝2r 2k ＋1(2k ＋1)(r k ＋r k ＋1)同理，对于相邻轨道半径r k ＋1、r k ＋2，Δr k ＋1＝r k ＋2－r k ＋1，整理后有 Δr k ＋1＝2r 2k ＋1(2k ＋1)(r k ＋1＋r k ＋2)由于r k ＋2＞r k ，比较Δr k 、Δr k ＋1得Δr k ＋1＜Δr k ○15说明随轨道半径r 的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差Δr 减小，用同样的方法也可得到质子在D 1盒中运动时具有相同的结论．12．[2011·江苏物理卷] 【选做题】本题包括A 、B 、C 三小题，请选定其中两．．．．．．题．，并在相应．．．．．的答．．题．区域内作答．．．．．，若三题都做，则按A 、B 两题评分． C ．(选修模块3－5)(12分) (2)O2[2011·江苏物理卷] 按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量__________(选填“越大”或“越小”)．已知氢原子的基态能量为E 1(E 1 ＜0)，电子质量为m, 基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后，电子速度大小为___________(普朗克常量为h )．(2)O2[2011·江苏物理卷] 【答案】越大2(hν＋E 1)m【解析】电子离原子核越远，能级越大，电势能越大，原子能量也就越大；根据能量守恒定律有hν＋E 1＝12m v 2，所以电离后电子速度大小为2(hν＋E 1)m. (3)O2[2011·江苏物理卷] 有些核反应过程是吸收能量的．例如，在X ＋14 7N →17 8O ＋11H 中，核反应吸收的能量Q ＝[]()m O ＋m H －()m X ＋m N c 2.在该核反应方程中，X 表示什么粒子？X 粒子以动能E k 轰击静止的14 7N 核，若E k ＝Q ，则该核反应能否发生？请简要说明理由． (3)O2[2011·江苏物理卷] 【答案】 42He.不能发生，因为不能同时满足能量守恒和动量守恒的要求．【解析】根据核反应中质量数和电荷数守恒，可求X 粒子质量数和电荷数分别为4和2，所以粒子是42He ；粒子轰击，说明粒子具有动量，由动量守恒知，反应后总动量不为零，动能不为零，则系统机械能不为零，若E k ＝Q ，则反应后系统机械能应为零，所以这样的核反应不能发生．13．O2[2011·北京卷] 表示放射性元素碘131(131 53I)β衰变的方程是( )A. 131 53I ―→127 51Sb ＋42HeB. 131 53I ―→131 54Xe ＋ 0－1eC. 131 53I ―→130 53I ＋10nD. 131 53I ―→130 52Te ＋11H 13．O2[2011·北京卷] B 【解析】 β衰变放出的为电子，只有B 项正确． O3 近代物理初步综合1．[2011·东北模拟]卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔实验，获得了重要发现．关于α粒子散射实验的结果，下列说法正确的是()A．证明了质子的存在B．证明了原子核是由质子和中子组成的C．证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里D．说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动1．C【解析】α粒子散射实验发现了原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核．数年后卢瑟福发现核内有质子并预测核内存在中子，所以C对，A、B错．玻尔发现了电子轨道量子化，D错．2．[2011·福州模拟]如图X31－1所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，下述对观察到现象的说法中正确的是()图X31－1A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些C．放在C、D位置时，屏上观察不到闪光D．放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少2．AD【解析】α粒子散射实验的结果是，绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子发生了较大的偏转．因此，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，在相同时间内观察到屏上的闪光次数分别为绝大多数、少数、少数、极少数，故A、D正确．3．[2011·锦州模拟]已知金属钙的逸出功为2.7 eV，氢原子的能级图如图X31－2所示，一群氢原子处于量子数n＝4能级状态，则()图X31－2A．氢原子可能辐射6种频率的光子B ．氢原子可能辐射5种频率的光子C ．有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应D ．有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应3. AC 【解析】一群氢原子处于量子数为n 的激发态时，可辐射的光谱线的条数为N ＝n ()n －12，故A 对，B 错；这6种频率的光子有3种能量大于2.7 eV ，C 对，D 错． 4．[2011·温州模拟]如图X31－3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，用这些光子照射逸出功为2.49 eV 的金属钠，下列说法中正确的是( )图X31－3A ．这群氢原子能辐射出三种频率不同的光，其中从n ＝3跃迁到n ＝2所发出的光波长最短B ．这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小，电势能增大C ．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为11.11 eVD ．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为9.60 eV4. D 【解析】从n ＝3跃迁到n ＝2所发出的光频率最小，波长最大，A 错；氢原子在辐射光子的过程后，轨道半径减小，动能增大，电势能减小，总能量减小，B 错；辐射光子的最大能量为12.09 eV ，所以金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为(12.09－2.49) eV ＝9.60 eV ，C 错，D 对．5.[2011·苏北模拟]若氢原子的基态能量为E (E ＜0 )，各个定态的能量值为E n ＝En 2(n ＝1,2,3…)，则为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，所需的最小能量为________；若有一群处于n ＝2能级的氢原子，发生跃迁时释放的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功至多为________(结果均用字母表示)．5．－E －34E 【解析】若氢原子的基态能量为E (E ＜0 )，各个定态的能量值为E n ＝En 2(n＝1,2,3…)，则为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，电子需吸收能量跃迁到无穷远处，所需的最小能量为0－E ＝－E ；处于n ＝2能级的氢原子，辐射光子的能量为－34E ，所以要使某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功至多为－34E .6.[2011·西平模拟]由于放射性元素237 93Np 的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现．已知237 93Np 经过一系列α衰变和β衰变后变成20983Bi ，下列论断中正确的是( )A. 209 83Bi 的原子核比23793Np 的原子核少28个中子B. 209 83Bi 的原子核比23793Np 的原子核少18个中子 C ．衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变 D ．衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变6．BC【解析】20983Bi的中子数为209－83＝126，23793Np的中子数为237－93＝144，20983Bi 的原子核比23793Np的原子核少18个中子，A错、B对；衰变过程中共发生了α衰变的次数为237－2094＝7次，β衰变的次数是2×7－(93－83)＝4次，C对、D错．7．[2011·东北模拟]关于下列核反应或核衰变方程，说法正确的是()A.94Be＋42He→126C＋X，符号“X”表示中子B. 147N＋42He→178O＋X，符号“X”表示中子C. 2411Na→2412Mg＋0－1e是裂变D. 23592U＋10n→14054Xe＋9438Sr＋210n是聚变7．A【解析】由核反应中质量数守恒、电荷数守恒可知A对、B错；C中反应是衰变，D 中反应是裂变，C、D均错．8．[2011·温州模拟]2010年7月25日早7时，美国“乔治·华盛顿”号核航母驶离韩南部釜山港赴东部海域参加军演，标志此次代号为“不屈的意志”的美韩联合军演正式开始．在现代兵器体系中，潜艇和航母几乎算得上是一对天生的冤家对头，整个二战期间，潜艇共击沉航母17艘，占全部沉没航母数量的40.5%.中国有亚洲最大的潜艇部队，拥有自行开发的宋级柴电动力潜艇和汉级核动力潜艇，核动力潜艇中核反应堆释放的核能被转化成动能和电能．核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量的核能．方程23592U＋n→14156Ba ＋9236Kr＋a X 是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则()A．X为质子，a＝3B．X为质子，a＝2C．X为中子，a＝2 D．X为中子，a＝38. D【解析】由核反应中质量数守恒、电荷数守恒可知D对．。

2024版《5年高考3年模拟》B版专题13近代物理初步新高考版训练册(含答案)

专题十三近代物理初步五年高考基础题组1.(2023全国甲,15,6分)在下列两个核反应方程中X+714N→Y+817OY+37Li→2XX和Y代表两种不同的原子核,以Z和A分别表示X的电荷数和质量数,则()A.Z=1,A=1B.Z=1,A=2C.Z=2,A=3D.Z=2,A=4答案D2.(2022湖南,1,4分)关于原子结构和微观粒子波粒二象性,下列说法正确的是()A.卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征B.玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律C.光电效应揭示了光的粒子性D.电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性答案C3.(2023北京,14,3分)在发现新的物理现象后,人们往往试图用不同的理论方法来解释。

比如,当发现光在地球附近的重力场中传播时其频率会发生变化这种现象后,科学家分别用两种方法作出了解释。

现象:从地面P点向上发出一束频率为ν0的光,射向离地面高为H(远小于地球半径)的Q点处的接收器上,接收器接收到的光的频率为ν。

方法一:根据光子能量E=hν=mc2(式中h为普朗克常量,m为光子的等效质量,c为真空中的光速)和重力场中能量守恒定律,可得接收器接收到的光的频率ν。

方法二:根据广义相对论,光在有万有引力的空间中运动时,其频率会发生变化。

将该理论应用于地球附近,可得接收器接收到的光的频率ν=ν式中G为引力常量,M为地球质量,R为地球半径。

下列说法正确的是()A.由方法一得到ν=ν01+为地球表面附近的重力加速度B.由方法二可知,接收器接收到的光的波长大于发出时光的波长C.若从Q点发出一束光照射到P点,从以上两种方法均可知,其频率会变小D.通过类比,可知太阳表面发出的光的频率在传播过程中变大答案B4.(2023湖南,1,4分)2023年4月12日,中国“人造太阳”反应堆中科院环流器装置(EAST)创下新纪录,实现403秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行,为可控核聚变的最终实现又向前迈出了重要的一步,下列关于核反应的说法正确的是()A.相同质量的核燃料,轻核聚变比重核裂变释放的核能更多B.氘氚核聚变的核反应方程为12H+13H→24He+-10eC.核聚变的核反应燃料主要是铀235D.核聚变反应过程中没有质量亏损答案A5.(2022湖北,1,4分)上世纪四十年代初,我国科学家王淦昌先生首先提出证明中微子存在的实验方案:如果静止原子核47Be俘获核外K层电子e,可生成一个新原子核X,并放出中微子νe,即47Be+-10e→X+00νe。

2022新高考物理总复习真题模拟--专题十三近代物理初步(解析版)

2022新高考物理总复习--专题十三近代物理初步【5年高考】考点一波粒二象性1.(2017海南单科,7,4分)三束单色光1、2和3的波长分别为λ1、λ2和λ3(λ1>λ2>λ3)。

分别用这三束光照射同一种金属。

已知用光束2照射时,恰能产生光电子。

下列说法正确的是()A.用光束1照射时,能产生光电子B.用光束3照射时,不能产生光电子C.用光束2照射时,光越强,产生的光电子的最大初动能越大D.用光束2照射时,光越强,单位时间内产生的光电子数目越多答案D2.(2019天津理综,5,6分)图为a、b、c三种光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系。

由a、b、c组成的复色光通过三棱镜时,下述光路图中正确的是()答案C3.(2020浙江7月选考,5,3分)下列说法正确的是()A.质子的德布罗意波长与其动能成正比B.天然放射的三种射线,穿透能力最强的是α射线C.光电效应实验中的截止频率与入射光的频率有关D.电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性答案D4.(2018课标Ⅱ,17,6分)用波长为300 nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10-19 J。

已知普朗克常量为6.63×10-34 J·s,真空中的光速为3.00×108 m·s-1。

能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为()A.1×1014 HzB.8×1014 HzC.2×1015 HzD.8×1015 Hz答案B5.(2017课标Ⅲ,19,6分)(多选)在光电效应实验中,分别用频率为νa、νb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 k a和E k b。

h为普朗克常量。

下列说法正确的是()A.若νa>νb,则一定有U a<U bB.若νa>νb,则一定有E k a>E k bC.若U a<U b,则一定有E k a<E k bD.若νa>νb,则一定有hνa-E k a>hνb-E k b答案BC6.[2016课标Ⅰ,35(1),5分](多选)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。

高考物理高考试题模拟题分类汇编专题近代物理初步

取夺市安慰阳光实验学校O 单元近代物理初步O1 量子论初步光的粒子性38．O1(1)[2012·山东卷] 氢原子第n 能级的能量为E n ＝E 1n2，其中E 1为基态能量．当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为ν1；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为ν2，则ν1ν2＝________. 38．(1)[答案] 14[解析] 由原子能级跃迁公式得：hν1＝E 4－E 2＝142E 1－122E 1＝－316E 1，hν2＝E 2－E 1＝122E 1－E 1＝－34E 1，所以ν1ν2＝14.12．C.[2012·江苏卷](3)O1A 、B 两种光子的能量之比为2∶1，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为E A 、E B .求A 、B 两种光子的动量之比和该金属的逸出功．12．C.[答案] (3)2∶1 E A －2E B[解析] (3)光子能量ε＝hν，动量p ＝h λ，且ν＝cλ得p ＝εc，则p A ∶p B ＝2∶1A 照射时，光电子的最大初动能E A ＝εA －W 0.同理，EB ＝εB －W 0解得W 0＝E A －2E B13．O1 [2012·北京卷] 一个氢原子从 n ＝3能级跃迁到n ＝2能级，该氢原子( )A ．放出光子，能量增加B ．放出光子，能量减少C ．吸收光子，能量增加D ．吸收光子，能量减少13．B [解析] 原子从高能跃迁到低能级时，会释放出光子，其能量为hν＝E m －E n (m >n )，原子本身的能量减少；若原子从低能级跃迁到高能级，则吸收光子，能量增加．所以本题正确答案为B 项．O2 原子核19．O2 [2012·重庆卷] 以下是物理学史上3个著名的核反应方程：x ＋73Li ―→2y ，y ＋147N ―→x ＋178O ，y ＋94Be ―→z ＋126C.x 、y 和z 是3种不同的粒子，其中z 是( )A ．α粒子B ．质子C．中子 D．电子19．C [解析] 将上述三个方程相加，整理后得73Li＋14 7N＋94Be―→17 8O＋12 6C＋z，根据电荷数守恒和质量数守恒，z的质量数为1，电荷数为0，为中子，C 正确．15．O2[2012·全国卷] 235 92U经过m次α衰变和n次β衰变，变成20782Pb，则( )A．m＝7，n＝3 B．m＝7，n＝4C．m＝14，n＝9 D．m＝14，n＝1815．B [解析] 核反应的基本规律是质量数守恒、电荷数守恒，即235＝4m＋207,92＝2m＋82－n，解得m＝7，n＝4.35．O2(1)[2012·课标全国卷]氘核和氚核可发生热核聚变而释放出巨大的能量，该反应方程为：21H＋31H→42He＋x，式中x是某种粒子．已知：21H、31H、42He 和粒子x的质量分别为2.0141 u、3.0161 u、4.0026 u和1.0087 u；1 u＝931.5 MeV/c2，c是真空中的光速．由上述反应方程和数据可知，粒子x是______，该反应释放出的能量为________MeV(保留3位有效数字)．35．(1)[答案] 10n(或中子) 17.6[解析] 由质量数守恒和电荷数守恒可知，粒子x是中子．由质能方程可得ΔE＝Δmc2＝Δm×931.5 MeV＝17.6 MeV.12．C.[2012·江苏卷](2)O2一个中子与某原子核发生核反应，生成一个氘核，其核反应方程式为________．该反应放出的能量为Q，则氘核的比结合能为________．12．C.[答案] (2)10n＋11H→21HQ2[解析] (2)核反应过程遵循质量数、电荷数守恒，因此10n＋11H→21H；比结合能即平均每个核子释放的能量，两个核子结合放出Q的能量，比结合能为Q2.18．O2[2012·广东卷] 能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一．下列释放核能的反应方程，表述正确的有( )A. 31H＋21H→42He＋10n是核聚变反应B. 31H＋21H→42He＋10n是β衰变C. 235 92U＋10n→144 56Ba＋8936Kr＋310n是核裂变反应D. 235 92U＋10n→140 54Xe＋9438Sr＋210n是α衰变18．AC [解析] 衰变是一个核放出α粒子或β粒子的反应，而聚变是两个较轻的核聚合为一个较重核的反应，裂变是重核俘获一个中子后分裂成两个较轻核的反应，故A、B项中的核反应为聚变，而C、D项中的核反应均为裂变，故A、C正确．29．(1)O2[2012·福建卷] 关于近代物理，下列说法正确的是______．(填选项前的字母)A．α射线是高速运动的氦原子B．核聚变反应方程21H＋31H―→42He＋10n中，10n表示质子C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比D．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29．(1)D [解析] α射线是指高速运动的氦原子核，A错；10n表示中子，B错；根据光电效应方程可知光电子的最大初动能随照射光的频率增大而增大，但不成正比，C错．O3 近代物理初步综合1．O3[2012·天津卷] 下列说法正确的是( )A．采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期B．由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子C．从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力D．原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量1．B [解析] 放射性元素的半衰期是由原子核内部自身的因素决定的，跟原子核所处的化学状态和外部环境没有关系，选项A错误；从高空对地面进行遥感摄影是红外遥感技术的应用，选项C错误；原子核的质量小于原子核所含核子单独存在时的总质量，选项D错误．17．O3[2012·四川卷] 如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子．( )A．从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出电磁波的波长长B．从n＝5能级跃迁到n＝1能级比从n＝5能级跃迁到n＝4能级辐射出电磁波的速度大C．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的D．从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量17．A [解析] 由图知，n＝4能级与n＝3能级间的能量差小于n＝3能级与n＝2能级间的能量差，根据ΔE＝hν＝hcλ，A正确；真空中所有电磁波的速度都相同，B错误；处于不同能级时，氢原子的核外电子在各处出现的概率是不一样的，C错误；从高能级向低能级跃迁时，氢原子向外放出能量，但氢原子核不发生变化，D错误．12．C.[2012·江苏卷](1)O3如图所示是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光．在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是________．图14A BC D图1512．C.[答案] (1)C[解析] (1) 从能级图上可以看出，a光子的能量最大，a光的波长最短，b 光子的能量最小，b光的波长最长，因此C选项正确．1．2012·兰州联考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1．D [解析] 这些氢原子向低能级跃迁时可辐射出6种光子，选项A错误；由n＝4能级跃迁到n＝3能级产生的光子能量最小，所以频率最小，选项B错误；由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光子能量最大，频率最大，波长最小，最不容易发生衍射现象，选项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，选项D正确．2．2012·柳铁月考如图所示，一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光．比较a、b、c三束光，可知( ) A．当它们在真空中传播时，c光的波长最长B．当它们在玻璃中传播时，a光的速度最大C．若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最大D．若它们都能使某种金属产生光电效应，c光照射出光电子的最大初动能最大2．BD [解析] 根据光路图可知，c光的折射率最大，频率最大，波长最小，光子能量最大，发生全反射时的临界角最小，选项A、C错误；a光的折射率最小，根据关系式v＝cn可知，a光在玻璃中传播时的速度最大，选项B正确；c光的光子能量最大，照射出光电子的最大初动能最大，选项D正确．3．2012·南昌模拟下列说法中正确的是( )A．卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为：42He＋14 7N→17 8O＋11HB．铀核裂变的核反应为：235 92U→141 56Ba＋9236Kr＋210nC．质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3.质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是：(m1＋m2＋m3)c2D．图中原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ2的光子，已知λ2＞λ1.那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为λ1λ2λ1－λ2的光子3．AD [解析] 卢瑟福发现质子的实验是用α粒子轰击氮核，核反应方程为：42He＋14 7N→17 8O＋11H，选项A正确；铀核裂变需要有中子轰击，其核反应之一是：235 92U ＋10n→141 56Ba ＋9236Kr ＋310n ，选项B 错误；质子和中子结合成一个α粒子，其核反应方程为210n ＋211H→42He ，释放的能量为：(2m 1＋2m 2－m 3)c 2，选项C 错误；根据能级跃迁，原子从a 能级状态跃迁到b 能级状态时发射的光子能量为h c λ1；原子从b 能级状态跃迁到c 能级状态时吸收的光子能量为h cλ2，则原子从a 能级状态跃迁到c 能级状态时将要吸收的光子能量为h c λ2－h cλ1，其波长为λ1λ2λ1－λ2.4．2012·山西联考核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天，会释放β射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线．下列说法正确的是( )A ．碘131释放的β射线由氦核组成B ．铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量C ．与铯137相比，碘131衰变更慢D ．铯133和铯137含有相同的质子数4．D [解析] β射线是高速电子流，选项A 错误；γ射线是高频电磁波，穿透本领最强，光子能量大于可见光光子能量，选项B 错误；与铯137相比，碘131的半衰期更小，说明碘131衰变更快，选项C 错误；铯137是铯133的同位素，它们的原子序数相同，质子数也相同，选项D 正确．5．2012·湖南联考是卢瑟福创立原子的核式结构模型100周年，关于原子核，下列说法正确的是( )A ．原子核的能量与原子的能量相似，也是不连续变化的，是量子化的B ．原子核的半衰期与原子核所处的环境无关C ．贝可勒尔发现了原子核的放射性现象，并提出了“放射性”这个词用来描述这一现象D ．原子核的结合能越大，原子核越稳定5．AB [解析] 由量子论可知，原子核的能量与原子的能量相似，是量子化的，选项A 正确；原子核的半衰期只由核本身的因素所决定，而与原子所处的物理状态或化学状态无关，与所处的环境也无关，选项B 正确；贝克勒尔发现了原子核的放射性现象，居里夫人提出了“放射性一词”描述了这种现象，选项C 错误；比结合能越大，原子核越稳定，选项D 错误．。

2023年高考备考近代物理初步(含答案)

专题16 近代物理初步（讲）目录一讲核心素养 (1)二讲必备知识 (2)（知识点一）光电效应现象和方程的应用 (2)（知识点二）光的波粒二象性和物质波 (4)（知识点三）玻尔理论和能级跃迁 (6)（知识点四）原子核的衰变及半衰期 (8)（知识点五）核反响及核反响类型 (10)三．讲关键能力 (12)能力点一会分析光电效应的图像问题 (12)能力点二质量亏损及核能的计算 (14)一讲核心素养核心素养及关键能力课程标准内容及要求核心素养关键能力1.了解人类探究原子及其结构的历史。

了解原子的核式结构模型构建物理建模能力模型。

通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构。

2.了解原子核的组成和核力的性质。

了解四种根本相互作物理规律理解能力用。

能依据质量数守恒和电荷守恒写出核反响方程。

3.了解放射性和原子核衰变。

了解半衰期及其统计意义。

了物理规律理解能力解放射性同位素的应用，了解射线的危害与防护。

4.认识原子核的结合能，了解核裂变反响和核聚变反响。

关科学推理分析计算能力注核技术应用对人类生活和社会开展的影响。

5.通过实验，了解光电效应现象。

了解爱因斯坦光电效应方物理规律分析计算能力程及其意义。

能依据实验结论说明光的波粒二象性。

6.了解实物粒子具有波动性，了解微观世界的量子化特征。

体会量子论的建立对人们认识物质世界的影响。

二讲必备知识（知识点一）光电效应现象和方程的应用1.对光电效应的四点提示(1)能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率。

(2)光电效应中的“光〞不是特指可见光，也包含不可见光。

(3)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关。

(4)光电子不是光子，而是电子。

2.两条对应关系(1)光的强度大→光子数目多→发射光电子多→光电流大。

(2)光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大→遏止电压大。

3.定量分析时应抓住三个关系式(1)爱因斯坦光电效应方程：E k ＝hν－W 0。

(2)最大初动能与遏止电压的关系：E k ＝eU c 。

高考物理一轮复习专题十七近代物理初步(含解析) 人教版

专题十七近代物理初步1.(2012·高考重庆卷)以下是物理学史上3个著名的核反应方程x＋73Li→2y y＋14 7N→x＋17 8O y＋94Be→z＋12 6Cx、y和z是3种不同的粒子，其中z是( )A．α粒子B．质子C．中子D．电子2.(2012·高考天津卷)下列说法正确的是( )A．采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期B．由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子C．从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力D．原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量3.(2012·高考广东卷)能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一．下列释放核能的反应方程，表述正确的有( )A.31H＋21H→42He＋10n是核聚变反应B.31H＋21H→42He＋10n是β衰变C.235 92U＋10n→144 56Ba＋8936Kr＋310n是核裂变反应D.235 92U＋10n→140 54Xe＋9438Sr＋210n是α衰变4.(2012·高考大纲全国卷)23592U经过m次α衰变和n次β衰变，变成207 82Pb，则( )A．m＝7，n＝3 B．m＝7，n＝4C．m＝14，n＝9 D．m＝14，n＝185.(2012·高考四川卷)如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子( )A．从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出电磁波的波长长B．从n＝5能级跃迁到n＝1能级比从n＝5能级跃迁到n＝4能级辐射出电磁波的速度大C．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的D．从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量6.(2012·高考北京卷)“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成．若在结两端加恒定电压U，则它会辐射频率为ν的电磁波，且ν与U成正比，即ν＝kU.已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关．你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断比例系数k的值可能为( )A.h2eB.2ehC．2he D.1 2he7.(2012·高考江苏卷)(1)如图所示是某原子的能级图，a 、b 、c 为原子跃迁所发出的三种波长的光．在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是________．(2)一个中子与某原子核发生核反应，生成一个氘核，其核反应方程式为________________．该反应放出的能量为Q ，则氘核的比结合能为________．(3)A 、B 两种光子的能量之比为2∶1，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为E A 、E B .求A 、B 两种光子的动量之比和该金属的逸出功．答案：1.【解析】选C.本题考查核反应方程，根据质量数守恒和电荷数守恒可以确定x 为质子11H ，y 为42He 即α粒子．z 为中子10n.2.【解析】选B.半衰期是元素的固有性质，A 错；利用红外线的波长长，穿透能力强，从高空对地面进行遥感摄影，C 错；重核裂变、轻核聚变，质量亏损，中等核向重核、轻核变化时，质量增加，D 错．3.【解析】选AC.B 选项是核聚变，D 选项是核裂变，所以B 、D 不正确，故选AC.4.【解析】选B.由α衰变方程：ab X →42He ＋a －4b －2Y 和β衰变方程：a b X →0－1e ＋ a b ＋1Y 可知β衰变不会引起质量数的变化，质量数的变化均由α衰变引起．则：α衰变次数：m ＝235－2074＝7次， α衰变引起质子数变化：7×2＝14.实际质子数减少了92－82＝10，则n ＝14－101＝4次． 5.【解析】选A.氢原子从高能级跃迁到低能级辐射一定频率的光子．E m －E n ＝h ν，能级差值越大辐射光子的频率越大，波长越短，E 4－E 3<E 3－E 2，所以A 项对；辐射的不是电磁波，B 项错；处在不同能级核外电子出现的概率不一样，能级越低，概率越大，C 项错；氢原子由高能级向低能级跃迁时氢原子一定放出能量，而不是氢原子核，故D 项错．6.【解析】选B.频率为ν的电磁波的能量E ＝hν，而E ＝2eU ，k ＝νU ＝2e h，故B 对． 7.【解析】(1)原子跃迁发射光子的能量E ＝E m －E n ，可知E a >E c >E b ，由E ＝h ν＝h cλ知，λa <λc <λb ，则C 正确．(2)由电荷数守恒和质量数守恒可得方程：10n ＋X →21H ，由质子数可确定X 为11H.比结合能为参与反应的平均每个粒子放出的能量，所以为Q 2. (3)由ε＝hν和p ＝h λ，结合ν＝c λ，可得出p ＝εc ，可求动量之比p 1∶p 2＝ε1∶ε2＝2∶1.由光电效应方程E m ＝h ν－W 得E A ＝h νA －W ①E B ＝h νB －W ②由ε＝hν又知νA νB ＝εA εB＝2∶1③ 联立①②③得W ＝E A －2E B .【答案】(1)C (2)10n ＋11H →21H Q 2(3)2∶1 E A －2E B。

2020物理高考备考专题《近代物理初步》(附答案解析版)

专题十一近代物理初步高考对本部分内容考查的重点和热点有以下几个方向：①原子的能级跃迁；②原子核的衰变规律；③核反应方程的书写；④质量亏损和核能的计算；⑤原子物理部分的物理学史和α、β、γ三种射线的特点及应用等．选修命题会涉及有关原子、原子核或量子理论、动量问题，且动量问题一般以计算题的形式，其它问题则以填空或选择性填空形式出现．知识点一、原子结构模型特别提醒:(1)原子的跃过条件:h ν＝E 初－E 终只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况．(2)至于实物粒子和原子碰撞情况,由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收,所以只要入射粒子的动能大于或等于原子某两定态能量之差,也可以使原子受激发而向较高能级跃迁.知识点二、原子核的变化1．几种变化方式的比较2.各种放射线性质的比较3.三种射线在电磁场中的偏转情况比较图13－1如图13－1所示，在匀强磁场和匀强电场中都是β比α的偏转大，γ不偏转；区别是：在磁场中偏转轨迹是圆弧，在电场中偏转轨迹是抛物线．如图13－1丙图中γ肯定打在O点；如果α也打在O点，则β必打在O点下方；如果β也打在O点，则α必打在O点下方．知识点三、核力与质能方程的理解1．核力的特点(1)核力是强相互作用的一种表现，在它的作用范围内，核力远大于库仑力．(2)核力是短程力,作用范围在1.5×10－15 m之内.(3)每个核子只跟相邻的核子发生核力作用,这种性质称为核力的饱和性.2．质能方程E＝mc2的理解(1)质量数与质量是两个不同的概念.核反应中质量数、电荷数都守恒,但核反应中依然有质量亏损.(2)核反应中的质量亏损,并不是这部分质量消失或质量转化为能量,质量亏损也不是核子个数的减少,核反应中核子的个数是不变的.(3)质量亏损不是否定了质量守恒定律，生成的γ射线虽然静质量为零，但动质量不为零，且亏损的质量以能量的形式辐射出去．特别提醒：在核反应中，电荷数守恒，质量数守恒，质量不守恒，核反应中核能的大小取决于质量亏损的多少，即ΔE＝Δmc2.高频考点一原子结构氢原子光谱例1．图示为氢原子能级图以及从n＝3、4、5、6能级跃迁到n＝2能级时辐射的四条光谱线，已知从n＝3跃迁到n＝2的能级时辐射光的波长为656 nm，下列叙述正确的有()A．四条谱线中频率最大的是HδB．用633 nm的光照射能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级C．一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时，最多产生3种谱线D．如果Hδ可以使某种金属发生光电效应，只要照射时间足够长，光的强度足够大，Hβ也可以使该金属发生光电效应【答案】AC【解析】频率最大的光子对应的能量最大，即跃迁时能量差最大，故从n＝6跃迁到n＝2的频率最大，选项A正确；原子跃迁过程中，吸收光子的能量应刚好等于两能级的能量差，选项B错误；从n＝3向低能级跃迁时，可以是从3→2、2→1或者是3→1，即有三种频率不同的光子，选项C正确；光电效应与光照的时间无关，Hδ光子的能量最大，故其他光子不一定可以使该金属产生光电效应，选项D错误．【变式探究】下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是()A．γ射线是高速运动的电子流B．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D.21083Bi的半衰期是5天，100克21083Bi经过10天后还剩下50克【解析】γ射线是光子流，故A错误；氢原子辐射光子后，由高能级向低能级跃迁，半径减小，绕核运动的动能增大，故B正确；太阳辐射能量主要来源是太阳中发生的轻核聚变，故C错误；100克21083Bi经过10天即2个半衰期还剩下122×100克＝25克，故D错误．【答案】B【变式探究】(多选)下列说法正确的是()A．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B．可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D．观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同【解析】玻尔对氢原子光谱的研究完善了核式结构模型，选项A错误；紫外线有荧光效应，故B 选项正确；天然放射现象中的γ射线不带电，在电场或磁场中不发生偏转，选项C错误；观察者与波源互相远离，由多普勒效应可知接收到的频率变小，故选项D正确．【答案】BD高频考点二天然放射现象核反应核能例2．（2019·天津卷）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。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

近代物理初步(高考真题+模拟新题)(有详解答案)近代物理初步习题1．[2011·课标全国卷] O1(1)在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为________．若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做实验，则其遏止电压为________．已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e 、c 和h .2．O1[2011·四川卷] 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＋hν2B ．辐射光子的能量为hν1＋hν2C ．吸收光子的能量为hν2－hν1D ．辐射光子的能量为hν2－hν13．O1[2011·全国卷] 已知氢原子的基态能量为E 1，激发态能量E n ＝E 1n 2，其中n ＝2,3，….用h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速．能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为( )A ．－4hc 3E 1B ．－2hc E 1C ．－4hc E 1D ．－9hcE 14．O1[2011·广东物理卷] 光电效应实验中，下列表述正确的是( )A ．光照时间越长光电流越大B ．入射光足够强就可以有光电流C ．遏止电压与入射光的频率有关D ．入射光频率大于极限频率才能产生光电子5．[2011·江苏物理卷] 【选做题】本题包括A 、B 、C 三小题，请选定其中两．．．．．．题．，并在相应的答．．．．．．．题．区域内．．．作答．．，若三题都做，则按A 、B 两题评分． C ．(选修模块3－5)(12分)(1)O1[2011·江苏物理卷] 下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是( )A B C D图116．(1)O1[2011·福建卷] (1)爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖．某种金属逸出光电子的最大初动能E km 与入射光频率ν的关系如图1－13所示，其中ν0为极限频率．从图中可以确定的是________．(填选项前的字母)A ．逸出功与ν有关B ．E km 与入射光强度成正比C ．当ν<ν0时，会逸出光电子D ．图中直线的斜率与普朗克常量有关图1－137．O2[2011·山东卷](1)碘131核不稳定，会发生β衰变，其半衰期为8天．①碘131核的衰变方程：131 53I →________(衰变后的元素用X 表示)． ②经过________天有 75%的碘131核发生了衰变．(2)如图1－22所示，甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m 、12m ，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为2v 0、v 0.为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m 的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度．(不计水的阻力) 图1－228．O2[2011·重庆卷]核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天，会释放β射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线．下列说法正确的是() A．碘131释放的β射线由氦核组成B．铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量C．与铯137相比，碘131衰变更慢D．铯133和铯137含有相同的质子数9．O2[2011·浙江卷] 关于天然放射现象，下列说法正确的是()A．α射线是由氦原子核衰变产生B．β射线是由原子核外电子电离产生C．γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生D．通过化学反应不能改变物质的放射性10．O2[2011·天津卷] 下列能揭示原子具有核式结构的实验是()A．光电效应实验B．伦琴射线的发现C. α粒子散射实验D. 氢原子光谱的发现11．O2[2011·北京卷] 表示放射性元素碘131(131 53I)β衰变的方程是()A. 131 53I―→127 51Sb＋42HeB. 131 53I―→131 54Xe＋0－1eC. 131 53I―→130 53I＋10nD. 131 53I―→130 52Te＋11H 12．[2011·东北模拟]卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔实验，获得了重要发现．关于α粒子散射实验的结果，下列说法正确的是()A．证明了质子的存在 B．证明了原子核是由质子和中子组成的C．证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里D．说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动13．[2011·福州模拟]如图X31－1所示为卢瑟福和他的同事们做α示意图，荧光屏和显微镜分别放在图中的A、B、C、D的说法中正确的是()图X31－1A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些C．放在C、D位置时，屏上观察不到闪光D．放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少14．[2011·锦州模拟]已知金属钙的逸出功为2.7 eV，氢原子的能级图如图X31－2所示，一群氢原子处于量子数n＝4能级状态，则()A．氢原子可能辐射6种频率的光子B．氢原子可能辐射5种频率的光子C．有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应D．有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应图X31－2 15．[2011·温州模拟]如图X31－3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，用这些光子照射逸出功为 2.49 eV的金属钠，下列说法中正确的是()A．这群氢原子能辐射出三种频率不同的光，其中从n＝3跃迁到n＝2所发出的光波长最短B．这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小，电势能增大C．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为11.11 eVD．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为9.60 eV图X31－316.[2011·苏北模拟]若氢原子的基态能量为E(E＜0 )，各个定态的能量值为E n＝En2(n＝1,2,3…)，则为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，所需的最小能量为________；若有一群处于n＝2能级的氢原子，发生跃迁时释放的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功至多为________(结果均用字母表示)．17.[2011·西平模拟]由于放射性元素237 93Np 的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现．已知237 93Np 经过一系列α衰变和β衰变后变成209 83Bi ，下列论断中正确的是( ) A. 209 83Bi 的原子核比237 93Np 的原子核少28个中子B. 209 83Bi 的原子核比237 93Np 的原子核少18个中子C ．衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变D ．衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变18．[2011·东北模拟 ]关于下列核反应或核衰变方程，说法正确的是( )A.94Be ＋42He →12 6C ＋X ，符号“X”表示中子B. 14 7N ＋42He →17 8O ＋X ，符号“X”表示中子C. 2411Na →2412Mg ＋ 0－1e 是裂变D. 235 92U ＋10n →140 54Xe ＋9438Sr ＋210n 是聚变19．[2011·温州模拟]2010年7月25日早7时，美国“乔治·华盛顿”号核航母驶离韩南部釜山港赴东部海域参加军演，标志此次代号为“不屈的意志”的美韩联合军演正式开始．在现代兵器体系中，潜艇和航母几乎算得上是一对天生的冤家对头，整个二战期间，潜艇共击沉航母17艘，占全部沉没航母数量的40.5%.中国有亚洲最大的潜艇部队，拥有自行开发的宋级柴电动力潜艇和汉级核动力潜艇，核动力潜艇中核反应堆释放的核能被转化成动能和电能．核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量的核能．方程235 92U ＋n →141 56Ba ＋9236Kr ＋a X 是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n 为中子，X 为待求粒子，a 为X 的个数，则( )A ．X 为质子，a ＝3B ．X 为质子，a ＝2C ．X 为中子，a ＝2D ．X 为中子，a ＝320.【2011•甘肃模拟】下列说法正确的是 ( )A ．天然放射现象说明原子核内部具有复杂结构B ．粒子散射实验说明原子核内部具有复杂结构C ．原子核能发生β衰变说明原子核内存在电子D ．氢原子从定态n =3跃迁到n =2，再跃迁到n =l 定态，则后一次跃迁辐射出的光子波长比前一次的长21.【2011•苏北模拟】在某些恒星内，3个α粒子可以结合成一个C 126核，已知C 126核的质量为1.99502×10-26kg, α粒子的质量为6.64672×10-27kg ，真空中的光速c =3×108m/s ，计算这个反应中所释放的核能（结果保留一位有效数字）。

近代物理初步习题答案1【答案】h c λ0 hc e ·λ0－λλ0λ【解析】截止频率即刚好发生光电效应的频率，此时光电子的最大初动能为零，由爱因斯坦光电效应方程E k ＝hν－W 0和c ＝λ0ν得：W 0＝h c λ0.若用波长为λ的单色光做实验，光电子的最大初动能E k ＝hν－W 0＝h c λ－h c λ0，设其截止电压为U ，则eU ＝E k ，解得：U ＝hc e ·λ0－λλ0λ. 2【解析】 D 氢原子从m 能级跃迁到n 能级辐射能量，即E m －E n ＝hν1，氢原子从n 能级跃迁到k 能级吸收能量，即E k －E n ＝hν2，氢原子从k 能级跃迁到m 能级，E k －E m ＝hν2＋E n －hν1－E n ＝hν2－hν1，因紫光的频率ν2大于红光的频率ν1，所以E k >E m ，即辐射光子的能量为hν2－hν1，D 正确．3【解析】 C 从第一激发态到电离状态吸收的能量ΔE ＝0－E 122＝－E 14，根据ΔE ＝hν＝h c λ，所以λ＝－4hc E 1，因此答案为C. 4．O1[2011·广东物理卷] CD 【解析】各种金属都存在着极限频率，低于极限频率的任何入射光强度再大、照射时间再长都不会发生光电效应；发生光电效应时，光电流的强度与入射光的强度成正比；遏止电压随入射光的频率增大而增大，故CD 选项正确．5【解析】随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都增加，另一方面辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动，所以A 正确．6．(1)O1[2011·福建卷] D 【解析】由爱因斯坦光电方程E k ＝hν－W 和W ＝hν0(W 为金属的逸出功)可得，E k ＝hν－hν0，可见图象的斜率表示普朗克常量，D 正确；只有ν≥ν0时才会发生光电效应，C 错；金属的逸出功只和金属的极限频率有关，与入射光的频率无关，A 错；最大初动能取决于入射光的频率，而与入射光的强度无关，B 错．7【答案】 ①131 54X ＋ 0－1e ②16【解析】 ①在衰变的过程中，质量数守恒，核电荷数守恒，即131 53I →131 54X ＋ 0－1e.②经过8天后，有一半发生衰变，即50%发生衰变，再经过8天，剩下一半的一半发生衰变，这时有75%的碘131核发生了衰变，所以共用时间16天．(2)【解析】设乙船上的人抛出货物的最小速度大小为v min ，抛出货物后船的速度为v 1，甲船上的人接到货物后船的速度为v 2，由动量守恒定律得12m ·v 0＝11m ·v 1－m ·v min ①10m ·2v 0－m ·v min ＝11m ·v 2②为避免两船相撞，应满足v 1＝v 2③联立①②③式得v min ＝4v 08．O2[2011·重庆卷] D 【解析】 β射线实际是电子流，A 错误；γ射线是高频电磁波，其光子能量大于可见光的能量，B 错误；半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，碘131的半衰期为8天，铯137半衰期为30年，碘131衰变更快，C 错误；同位素是具有相同的质子数和不同的中子数的元素，故铯133和铯137含有相同的质子数，D 正确．9【解析】 D α射线是由氦原子核组成的，不是由氦原子核衰变产生的，A 选项错误；β射线中的电子是原子核内部一个中子转变成一个质子的同时从原子核逸出的，B 选项错误；γ射线是由原子核内部受激发产生的，常伴随着α衰变和β衰变，C 选项错误；物质的放射性反映的是物质的物理性质，与其是否参与化学反应无关，D 选项正确．10．[2011·天津卷] C 【解析】卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出了原子的核式结构，C 正确．11．O2[2011·北京卷] B 【解析】 β衰变放出的为电子，只有B 项正确．12．C 【解析】 α粒子散射实验发现了原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核．数年后卢瑟福发现核内有质子并预测核内存在中子，所以C 对，A 、B 错．玻尔发现了电子轨道量子化，D 错．13．AD 【解析】 α粒子散射实验的结果是，绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子发生了较大的偏转．因此，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A 、B 、C 、D 四个位置时，在相同时间内观察到屏上的闪光次数分别为绝大多数、少数、少数、极少数，故A 、D 正确．14. AC 【解析】一群氢原子处于量子数为n 的激发态时，可辐射的光谱线的条数为N ＝n ()n －12，故A 对，B 错；这6种频率的光子有3种能量大于2.7 eV ，C 对，D 错．15. D 【解析】从n ＝3跃迁到n ＝2所发出的光频率最小，波长最大，A 错；氢原子在辐射光子的过程后，轨道半径减小，动能增大，电势能减小，总能量减小，B 错；辐射光子的最大能量为12.09 eV ，所以金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为(12.09－2.49) eV ＝9.60 eV ，C 错，D 对．16．－E －34E 【解析】若氢原子的基态能量为E (E ＜0 )，各个定态的能量值为E n ＝E n 2(n ＝1,2,3…)，则为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，电子需吸收能量跃迁到无穷远处，所需的最小能量为0－E ＝－E ；处于n ＝2能级的氢原子，辐射光子的能量为－34E ，所以要使某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功至多为－34E . 17．BC 【解析】 209 83Bi 的中子数为209－83＝126，237 93Np 的中子数为237－93＝144，209 83Bi 的原子核比237 93Np 的原子核少18个中子，A 错、B 对；衰变过程中共发生了α衰变的次数为237－2094＝7次，β 衰变的次数是2×7－(93－83)＝4次，C 对、D 错．18．A 【解析】由核反应中质量数守恒、电荷数守恒可知A 对、B 错；C 中反应是衰变，D 中反应是裂变，C 、D 均错．19. D 【解析】由核反应中质量数守恒、电荷数守恒可知D 对．20.【答案】A21.【答案】由爱因斯坦质能方程△E =△mc 2代入数据得△E = 9×10-13 J。

近代物理初步(高考真题+模拟新题)(有详解答案)培训资料

最新高考物理二轮热点专题训练----《近代物理初步》(含答案解析)

高三物理一轮复习 近代物理初步(高考真题+模拟新题)(有详解)

2024版《5年高考3年模拟》B版 专题13近代物理初步 新高考版 训练册(含答案)

2022新高考物理总复习真题模拟--专题十三 近代物理初步(解析版)

高考物理 高考试题模拟题分类汇编专题 近代物理初步