2019屆高三物理二輪復(fù)習(xí)專題五《近代物理初步》訓(xùn)練(帶答案及詳解)

1、近代物理初步專題訓(xùn)練1.根據(jù)所給圖片結(jié)合課本相關(guān)知識,下列說法正確的是()。A.圖甲是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣,證明電子具有粒子性B.圖乙是利用不同氣體制成的五顏六色的霓虹燈,原理是各種氣體原子的能級不同,躍遷時(shí)發(fā)射光子的能量不同,光子的頻率不同C.圖丙是工業(yè)上利用射線檢測金屬板厚度的裝置,在、三種射線中,最有可能使用的射線是射線D.圖丁是原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)A的關(guān)系圖象,由圖可知中等大小的核的比結(jié)合能最大,即(核反應(yīng)中)平均每個(gè)核子的質(zhì)量虧損最小解析圖甲是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣,證明電子具有波動性,A項(xiàng)錯(cuò)誤;圖乙是利用不同氣體制成的五顏六色的霓虹燈,原理是各種氣體原子的能級不同,躍

2、遷時(shí)發(fā)射光子的能量不同,光子的頻率不同,B項(xiàng)正確;圖丙是工業(yè)上利用射線檢測金屬板厚度的裝置,在、三種射線中,由于射線穿透能力最強(qiáng),最有可能使用的射線是射線,C項(xiàng)錯(cuò)誤;圖丁是原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)A的關(guān)系圖象,由圖可知中等大小的核的比結(jié)合能最大,即當(dāng)核子結(jié)合成原子核時(shí)平均每個(gè)核子釋放的能量最大,平均每個(gè)核子的質(zhì)量虧損最大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B2.(2018黃岡模擬)(多選)如圖所示為研究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)電路,電源的兩個(gè)電極分別與接線柱c、d連接。用一定頻率的單色光a照射光電管時(shí),靈敏電流計(jì)的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn),而用另一頻率的單色光b照射該光電管時(shí),靈敏電流計(jì)的指針不偏轉(zhuǎn)。下列說法正確的是()。A.a

3、光的頻率一定大于b光的頻率B.電源正極可能與c接線柱連接C.用b光照射光電管時(shí),一定沒有發(fā)生光電效應(yīng)D.若靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),則電流方向一定是ef解析由于電源的接法不知道,所以有兩種情況:(1)c接負(fù)極,d接正極。用某種頻率的單色光a照射光電管陰極K,電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),知a光頻率大于金屬的極限頻率。用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時(shí),電流計(jì)的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),知b光的頻率小于金屬的極限頻率,所以a光的頻率一定大于b光的頻率。(2)c接正極,d接負(fù)極。用某種頻率的單色光a照射光電管陰極K,電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),知a光產(chǎn)生的光電子能到達(dá)負(fù)極d端。用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時(shí),

4、若發(fā)生光電效應(yīng),電流計(jì)的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),知b光產(chǎn)生的光電子不能到達(dá)負(fù)極d端,a光產(chǎn)生的光電子的最大初動能大,則a光的頻率一定大于b光的頻率,A、B兩項(xiàng)正確。由以上的分析可知,不能判斷出用b光照射光電管時(shí),一定沒有發(fā)生光電效應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤。電流的方向與負(fù)電荷定向移動的方向相反,若靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),則電流方向一定是ef,D項(xiàng)正確。答案ABD3.(2018河南模擬)(多選)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀測光電效應(yīng),已知實(shí)驗(yàn)中測得某種金屬的遏止電壓U與入射c頻率之間的關(guān)系如圖乙所示,電子的電荷量e=1.610-19C,則()。A.普朗克常量為B.該金屬的逸出功為eU1C.電源的右端為正極D.若電流表

5、的示數(shù)為10A,則每秒內(nèi)從陰極發(fā)出的光電子數(shù)的最小值為6.251012解析由愛因斯坦光電效應(yīng)方程易得,Uc=-,知題圖乙圖線的斜率=,則普朗克常量h=,該金屬的逸出功W0=h1=eU1,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;電源左端為負(fù)極,右端為正極,C項(xiàng)正確;每秒內(nèi)發(fā)出的光電子的電荷量q=It=1010-61C=10-5C,而n=,故每秒內(nèi)至少發(fā)出6.251013個(gè)光電子,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案BC4.(2018甘肅質(zhì)檢)用同一光電管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng),得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖所示。下列說法中正確的是()。A.a光光子的頻率大于b光光子的頻率,a光的強(qiáng)度小于b光的強(qiáng)度B.a光光子

6、的頻率小于b光光子的頻率,a光的強(qiáng)度小于b光的強(qiáng)度C.如果使b光的強(qiáng)度減半,則在任何電壓下,b光產(chǎn)生的光電流強(qiáng)度一定比a光產(chǎn)生的光電流強(qiáng)度小D.另一個(gè)光電管加一定的正向電壓,如果a光能使該光電管產(chǎn)生光電流,則b光一定能使該光電管產(chǎn)生光電流解析由題圖可知b光的遏止電壓大,其逸出的光電子最大初動能大,所以b光的頻率大。a光的飽和光電流大于b光的飽和光電流,故a光的強(qiáng)度大于b光的強(qiáng)度,A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤。如果使b光的強(qiáng)度減半,則只是b光的飽和光5.一個(gè)德布羅意波長為的中子和另一個(gè)德布羅意波長為的氘核同向正碰后結(jié)合成一個(gè)氚核,該氚核的德布羅意波電流減半,在特定的電壓下,b光產(chǎn)生的光電流強(qiáng)度不一定比a光產(chǎn)生

7、的光電流強(qiáng)度小,C項(xiàng)錯(cuò)誤。因b光的頻率大于a光的頻率,故另一個(gè)光電管加一定的正向電壓,如果a光能使該光電管產(chǎn)生光電流,則b光一定能使該光電管產(chǎn)生光電流,D項(xiàng)正確。答案D12長為()。A.B.-C.D.-解析中子的動量p1=,氘核的動量p2=,同向正碰后形成的氚核的動量p3=p2+p1,所以氚核的德布羅意波長3=,A項(xiàng)正確。答案A6.(多選)波粒二象性是微觀世界的基本特征,以下說法正確的有()。A.光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性B.熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動性C.黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的波動性解釋D.動能相等的質(zhì)子和電子,它們的德布羅意波長也相等解析光電效應(yīng)說明光的粒子性,A

8、項(xiàng)正確;熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣,即運(yùn)動的實(shí)物粒子具有波的特性,說明中子具有波動性,B項(xiàng)正確;黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律說明電磁輻射的量子化,即黑體輻射是不連續(xù)的、一份一份的,所以黑體輻射用光的粒子性解釋,C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)德布羅意波長公式=,p2=2mEk,又因?yàn)橘|(zhì)子的質(zhì)量大于電子的質(zhì)量,所以動能相等的質(zhì)子和電子,質(zhì)子的德布羅意波長較短,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案AB8.(2018黃岡模擬)下列關(guān)于原子物理知識的敘述錯(cuò)誤的是()。7.(2018北京一模)圖示是氫原子的能級圖。一個(gè)氫原子從n=4的能級向低能級躍遷,以下判斷正確的是()。A.該氫原子最多可輻射出6種不同頻率的光子B.該氫原子躍遷到基態(tài)時(shí)需要吸收1

9、2.75eV的能量C.該氫原子只有吸收0.85eV的光子時(shí)才能電離D.該氫原子向某一低能級躍遷時(shí),向外輻射的光子的能量是特定值解析本題研究的是單個(gè)氫原子,單個(gè)處于n能級的氫原子向低能級躍遷時(shí)最多可輻射出n-1條不同頻率的光子,故該氫原子向低能級躍遷時(shí)最多可輻射出3種不同頻率的光子,A項(xiàng)錯(cuò)誤;該氫原子躍遷到基態(tài)時(shí)需要釋放-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV的能量,B項(xiàng)錯(cuò)誤;只要吸收的光子的能量大于0.85eV,該氫原子就能電離,C項(xiàng)錯(cuò)誤;氫原子向低能級躍遷時(shí),向外輻射的光子的能量等于兩能級的能量差,此能量差為一特定值,D項(xiàng)正確。答案DA.衰變的實(shí)質(zhì)是核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電

10、子B.結(jié)合能越大,原子核內(nèi)核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定C.兩個(gè)輕核結(jié)合成一個(gè)中等質(zhì)量的核,存在質(zhì)量虧損D.對于一個(gè)特定的氡原子,即使知道了半衰期,也不能準(zhǔn)確地預(yù)言它在何時(shí)衰變解析衰變所釋放的電子,是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的,A項(xiàng)正確;比結(jié)合能越大,原子核中核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定,B項(xiàng)錯(cuò)誤;兩個(gè)輕核結(jié)合成一個(gè)中等質(zhì)量的核,要釋放能量,根據(jù)質(zhì)能方程可知存在質(zhì)量虧損,C項(xiàng)正確;對于一個(gè)特定的衰變原子,我們并不知道它將何時(shí)發(fā)生衰變,D項(xiàng)正確。答案B9.(2018成都月考)2018年是居里夫婦發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙Po)的120周年。若元素釙發(fā)生某種衰變,其半衰期是138天,衰變方程

11、為PoPb+Y+。下列說法不正確的是()。A.該元素發(fā)生的是衰變B.Y原子核含有4個(gè)核子C.射線是衰變形成的鉛核釋放的D.200g的Po經(jīng)276天,已發(fā)生衰變的質(zhì)量為150g解析根據(jù)衰變方程PoPb+Y+可知,Y是He,屬于衰變,而射線是伴隨著衰變產(chǎn)生的,A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒得,Y的電荷數(shù)為2,質(zhì)量數(shù)為4,則核子數(shù)為4,B項(xiàng)正確;射線是衰變形成的鉛核向低能級躍遷時(shí)釋放的,C項(xiàng)正確;根據(jù)m余=m原知,200g的Po經(jīng)276天,還剩余m原,故已衰變的質(zhì)量為150g,D項(xiàng)正確。答案A10.(多選)太陽的能量來源是輕核的聚變,太陽中存在的主要元素是氫,核聚變反應(yīng)可以看作是4個(gè)氫核H)結(jié)

12、合成1個(gè)氦核同時(shí)放出2個(gè)正電子。下表中列出了部分粒子的質(zhì)量(取1u=10-26kg)正電子粒子名稱質(zhì)子(p)粒子中子(n)(e)質(zhì)量/u1.00734.00150.000551.0087以下說法正確的是()。A.核反應(yīng)方程為HHe+eB.4個(gè)氫核結(jié)合成1個(gè)氦核時(shí)的質(zhì)量虧損約為0.0266kgC.4個(gè)氫核結(jié)合成1個(gè)氦核時(shí)的質(zhì)量虧損約為4.4310-29kgD.聚變反應(yīng)過程中釋放的能量約為4.010-12J解析由核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)守恒及電荷數(shù)守恒得HHe+e,A項(xiàng)正確;反應(yīng)中的質(zhì)量虧損m=4mp-m-2me=(41.0073-4.0015-20.00055)u=0.0266u4.4310-29kg,C

13、項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由質(zhì)能方程得E=mc2=4.4310-29(3108)2J410-12J,D項(xiàng)正確。答案ACD11.(2018河北模擬)下列說法正確的是()。A.用能量等于氘核結(jié)合能的光子照射靜止的氘核,可使氘核分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子B.質(zhì)子和中子結(jié)合成原子核時(shí)不一定有質(zhì)量虧損,但一定釋放出能量C.原子核的結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定D.重核裂變前后質(zhì)量數(shù)守恒,但質(zhì)量一定減小解析質(zhì)子和中子結(jié)合成氘核前,需要有很大的動能,才能使它們的距離達(dá)到能夠結(jié)合的程度,所以要使靜止的氘核分解為質(zhì)子和中子,除了要給它補(bǔ)充由于質(zhì)量虧損釋放的能量外,還需要給它們分離時(shí)所需的動能,A項(xiàng)錯(cuò)誤;質(zhì)子和中子結(jié)合成原子核時(shí)

14、一定有質(zhì)量虧損,根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程知,有能量放出,B項(xiàng)錯(cuò)誤;原子核的比結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定,C項(xiàng)錯(cuò)誤;重核裂變過程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,但裂變過程會釋放出巨大的能量,由愛因斯坦質(zhì)能方程可知,一定有質(zhì)量虧損,D項(xiàng)正確。答案D12.(2018青海聯(lián)考)如圖所示為查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實(shí)驗(yàn)示意圖,利用釙Po)衰變放出的粒子轟擊鈹Be),產(chǎn)生的粒子P能將石蠟中的質(zhì)子打出來。下列說法正確的是()。A.粒子是氦原子B.粒子Q的穿透能力比粒子P的強(qiáng)C.釙的衰變方程為PoPbHeD.粒子轟擊鈹?shù)暮朔磻?yīng)方程為HeBeCn解析粒子是氦原子核,A項(xiàng)錯(cuò)誤;粒子P是中子,粒子Q是質(zhì)子,由于質(zhì)子帶正電,當(dāng)質(zhì)子射入

15、物質(zhì)時(shí),受到的庫侖力會阻礙質(zhì)子的運(yùn)動,而中子不帶電,不受庫侖力作用,所以B項(xiàng)錯(cuò)誤;在釙衰變中,根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒知產(chǎn)生的是Pb,并非Pb,C項(xiàng)錯(cuò)誤HeBeCn是查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程,D項(xiàng)正確。答案D13.(多選)“核反應(yīng)堆”是通過可控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)實(shí)現(xiàn)核能釋放的,核燃料是鈾棒,在鈾棒周圍要放“慢化劑”,快中子和慢化劑中的碳原子核碰撞后,中子能量減少,變?yōu)槁凶印Ｌ己说馁|(zhì)量是中子的12倍,假設(shè)中子與碳核是彈性正碰,而且認(rèn)為碰撞前中子動能是E0,碳核都是靜止的,則()。A.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是指由重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下去的過程B.鎘棒的作用是與鈾棒發(fā)生化學(xué)反應(yīng),消耗多余的鈾原子核,從而達(dá)到