高考物理一轮复习 第12章 近代物理章末过关检测（十二）.doc

1 / 10【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选高考物理一轮复习 第第 1212 章章 近代物理章近代物理章末过关检测（十二）末过关检测（十二）章末过关检测(十二) (时间：60 分钟 满分：100 分)一、单项选择题(本题共 7 小题，每小题 6 分，共 42 分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1(2018·滕州模拟)关于下列四幅图说法正确的是( )A玻尔原子理论的基本假设认为，电子绕核运行轨道的半径是任意的B光电效应实验产生的条件为：光强大于临界值C电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性D发现少数 粒子发生了较大偏转，说明金原子质量大而且很坚硬解析：选 C.根据玻尔理论知道，电子的轨道不是任意的，电子有确定的轨道，且轨道是量子化的，故 A 错误；光电效应实验产生的条件为：光的频率大于极限频率，故 B 错误；电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性，故 C 正确；发现少数 粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围，故 D 错误2已知氦原子的质量为 MHe u，电子的质量为 me u，质子的质量为mp u，中子的质量为 mn u，u 为原子质量单位，且由爱因斯坦质能方程 Emc2 可知：1 u 对应于 931.5 MeV 的能量，若取光速 c3×108 m/s，则两个质子和两个中子聚变成一个氦核，释放的能2 / 10量为( )A2(mpmn)MHe×931.5 MeVB2(mpmnme)MHe×931.5 MeVC2(mpmnme)MHe·c2 JD2(mpmn)MHe·c2 J解析：选 B.核反应方程为 2H2nHe，质量亏损 m2(mpmn)(MHe2me)2(mpmnme)MHe，所以释放的能量为Em×931.5 MeV2(mpmnme)MHe×931.5 MeV，选项B 正确3(2018·江苏清江中学高三模拟)一个质子以 1.0×107 m/s 的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝核的质量是质子的 27 倍，硅核的质量是质子的 28 倍，则下列判断中正确的是( )A核反应方程为：AlHSiB核反应方程为：AlnSiC硅原子核速度的数量级为 107 m/s，方向跟质子的初速度方向一致D硅原子核速度的数量级为 106 m/s，方向跟质子的初速度方向一致解析：选 A.由质量数守恒，电荷数守恒可知：方程为 AlHSi，故 A 正确，B 错误；由动量守恒可知，mv28mv，解得 v m/s，故数量级约为 105 m/s，故 C、D 错误4核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险已知钚3 / 10的一种同位素 Pu 的半衰期为 24 100 年，其衰变方程为PuXHe，下列说法中正确的是( )AX 原子核中含有 92 个中子B100 个 Pu 经过 24 100 年后一定还剩余 50 个C由于衰变时释放巨大能量，根据 Emc2，衰变过程总质量增加D衰变发出的 射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力解析：选 D.根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒可得，X 原子核中含有 92 个质子，235 个核子，则中子数为 23592143(个)，选项 A 错误；半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，100 个 Pu 经过 24 100 年后不一定还剩余 50 个，选项 B 错误；由于衰变时释放巨大能量，衰变过程总质量减少，选项 C 错误；衰变发出的 射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力，选项 D 正确5(2018·××县模拟)下列四幅图的有关说法正确的是( )A图中，若两球质量相等，碰后 m2 的速度不可能大于 vB图中，射线甲由 粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷C图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，遏止电压Uc 越大D图中，链式反应属于重核的衰变解析：选 A.若发生弹性碰撞，即没有机械能损失，则m1vm1v1m2v2，m1v2m1vm2v 联立得：v2v；若碰撞过程有机械能损失，则 v2v，总之，碰后 m2 的速度不可能大于 v，A 正确；射线丙由 粒子组成，该粒子带两个单位正电荷，而射线甲是 粒子，故 B 错误；根据光电效应方程 EkmhW0 和 eUcEkm得，Uc，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，与入射光的强度无关，故 C 错误；一个中子轰4 / 10击后，出现三个中子，此链式反应属于重核的裂变，故 D 错误6如图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于 n4 的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光关于这些光，下列说法正确的是( )A最容易表现出衍射现象的光是由 n4 能级跃迁到 n1 能级产生的B频率最小的光是由 n2 能级跃迁到 n1 能级产生的C这些氢原子总共可辐射出 3 种不同频率的光D用 n2 能级跃迁到 n1 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解析：选 D.最容易发生衍射的应是波长最长而频率最小、能量最低的光波，hhEnEm，对应跃迁中能级差最小的应为 n4 能级到 n3 能级，故 A、B 错误；由 C 可知 n4 能级上的氢原子共可辐射出 C6 种不同频率的光，故 C 错误；根据 hE2E1 及发生光电效应的条件 hW0 可知 D 正确7如图所示为氢原子的能级示意图，假设氢原子从 n 能级向较低的各能级跃迁的概率均为.则对 300 个处于 n4 能级的氢原子，下列说法正确的是( )A向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量可以是任意值B向低能级跃迁时，向外辐射的光子能量的最小值为 12.75 eVC辐射的光子的总数为 550 个D吸收大于 1 eV 的光子时不能电离解析：选 C.向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量一定等于两能级的能量差，A 错误；当氢原子由第 4 能级跃迁到第 1 能级时，向外辐射的光子能量最大，其值为 12.75 eV，B 错误；这 300 个氢原5 / 10子向低能级跃迁时，分别向第 3、2、1 能级跃迁 100 个，第 3 能级的 100 个氢原子分别向第 2、1 能级跃迁 50 个，第 2 能级的 150 个氢原子直接跃迁到第 1 能级，因此总共向外辐射 550 个光子，C 正确；只要吸收的光子具有的能量大于等于 0.85 eV 就能使氢原子电离，D 错误二、多项选择题(本题共 7 小题，每小题 6 分，共 42 分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有错选或不答的得 0 分)8关于原子核的结合能，下列说法正确的是( )A原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B一重原子核衰变成 粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C铯原子核(Cs)的结合能小于铅原子核(Pb)的结合能D自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能解析：选 ABC.原子核的结合能等于核子结合成原子核所释放的能量，也等于将原子核完全分解成核子所需要的最小能量，A 正确；重核衰变时释放能量，从能量守恒的角度可以理解，要把衰变产物分解成单个核子需要更多的能量，所以衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，B 正确；原子核的结合能是该原子核的比结合能与核子数的乘积，铯原子核(Cs)的比结合能与铅原子核(Pb)的比结合能差不多，但铯原子核(Cs)的核子数比铅原子核(Pb)的核子数少得多，因此其结合能小，C 正确；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，D 错误9(2018·周口模拟)在下列关于近代物理知识的说法中，正确的是6 / 10( )A玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象B氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的能量增大C 射线为原子的核外电子电离后形成的电子流D铀元素的半衰期为 T，当温度发生变化时，铀元素的半衰期也发生变化解析：选 AB.玻尔理论成功地解释了氢原子的光谱现象，故 A 正确；氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的能量增大，故 B 正确； 射线是原子核中的一个中子转变为一个电子和一个质子，电子释放出来，故 C 错误；半衰期的大小与温度无关，由原子核内部因素决定故 D 错误10(2018·河北邯郸模拟)下列说法正确的是( )A卢瑟福和他的助手做 粒子轰击金箔实验，证明了原子核是由质子和中子组成的B波尔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C在 、 这三种射线中， 射线的穿透能力最强， 射线的电离能力最强D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解析：选 BD.卢瑟福和他的助手做 粒子轰击金箔实验，提出了原子的核式结构模型，故 A 错误；波尔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，故 B 正确；在 、 这三种射线中， 射线的穿透能力最强， 射线的电离能力最强，故 C 错误；在原子核中，7 / 10比结合能越大的原子核，核子结合得越牢固，故 D 正确11氦 3 与氘的核聚变发电不产生温室气体，不产生放射性物质，是一种十分清洁、安全和环保的能源，开发月壤中蕴藏丰富的氦 3资源，对人类社会今后的可持续发展具有深远意义该核反应可表示为 HeHLiX(X 表示某种粒子)，若 He、H 和 Li 的质量分别为m1、m2、m3，则下列选项正确的是( )AX 为中子B这种核反应在月球上可自发进行C高速的 X 粒子可以用来工业探伤D该反应释放的核能 E<(m1m2m3)c2解析：选 AD.由电荷数守恒和质量数守恒可得 X 为 n，A 正确；轻核聚变又称热核反应，必须在高温下进行，不能在月球上自发进行，B 错误；能够用来工业探伤的是 射线，并非高速中子流，C 错误；由质能方程可知，该反应释放的核能 E(m1m2m3mn)c2<(m1m2m3)c2，D 正确12如图所示，在氢原子能级图中，氢原子从各个较高能级跃迁至同一较低能级时，会发出一系列光谱线，形成谱线系，分别称为赖曼线系、巴耳末线系、帕邢线系等在同一谱线系中，下列说法正确的是( )A每一次跃迁都会释放出一个电子，使原子变为粒子B各种跃迁都会释放出不同能量的光子C各条谱线具有相同的频率D跃迁后原子的能级是相同的解析：选 BD.由 hEmEn 可得，各种不同能级的氢原子从高能级跃迁至低能级，会释放不同能量(不同频率)的光子，A、C 错误，8 / 10B 正确；跃迁后原子的能级相同，D 正确13(2018·山西模拟)核反应堆是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能.UnBaKraX 是反应堆中发生的许多核反应中的一种，X 是某种粒子，a 是 X 粒子的个数，用 mU、mBa、mKr 分别表示 92U、Ba、Kr 核的质量，mX 表示 X 粒子的质量，c 为真空中的光速，以下说法正确的是( )AX 为中子，a2BX 为中子，a3C上述核反应中放出的核能 E(mUmBamKr2mX)c2D上述核反应中放出的核能 E(mUmBamKr3mX)c2解析：选 BC.核反应中，质量数守恒，电荷数守恒，则知UnBaKraX 中 X 为 n，a3，则 A 错误，B 正确；由Emc2 可得：E(mUmXmBamKr3mX)c2(mUmBamKr2mX)c2，则 C 正确，D 错误14在探究光电效应现象时，某小组的同学分别用波长为 、2的单色光照射某金属，逸出的光电子最大速度之比为 21，普朗克常量用 h 表示，光在真空中的速度用 c 表示则( )A光电子的最大初动能之比为 21B该金属的截止频率为c 3C该金属的截止频率为c D用波长为 的单色光照射该金属时能发生光电效应解析：选 BD.由于两种单色光照射下，逸出的光电子的最大速度之比为 21，由 Ekmv2 可知，光电子的最大初动能之比为 41，选项 A 错误；又由 hWEk 知，hWmv，hWmv，又v12v2，解得 Wh，则该金属的截止频率为，选项 B 正确，C 错误；9 / 10光的波长小于或等于 3 时才能发生光电效应，选项 D 正确三、非选择题(本题共 1 小题，共 16 分，按题目要求作答)15(16 分)如图所示是研究光电管产生的电流的电路图，A、K 是光电管的两个电极，已知该光电管阴极的极限频率为 0.现将频率为(大于 0)的光照射在阴极上，则：(1)_是阴极，阴极材料的逸出功等于_(2)加在 A、K 间的正向电压为 U 时，到达阴极的光电子的最大动能为_，将 A、K 间的正向电压从零开始逐渐增加，电流表的示数的变化情况是_(3)为了阻止光电子到达阳极，在 A、K 间应加 U 反_的反向电压(4)下列方法一定能够增加饱和光电流的是_A照射光频率不变，增加光强B照射光强度不变，增加光的频率C增加 A、K 电极间的电压D减小 A、K 电极间的电压解析：(1)被光照射的金属将有光电子逸出，故 K 是阴极，逸出功与极限频率的关系为 W0h0.(2)根据光电效应方程可知，逸出的光电子的最大初动能为hh0，经过电场加速获得的能量为 eU，所以到达阳极的光电子的最大动能为 hh0eU，随着电压增加，单位时间内到达阳极的光电子数量将逐渐增多，但当从阴极逸出的所有光电子都到达阳极时，再增大电压，也不可能使单位时间内到达阳极的光电子数量增多所以，电流表的示数先是逐渐增大，直到保持不变(3)从阴极逸出的光电子在到达阳极的过程中将被减速，被电场消耗10 / 10的动能为 eU 反，如果 hh0eU 反，就将没有光电子能够到达阳极，所以 U 反.(4)要增加单位时间内从阴极逸出的光电子的数量，就需要增加照射光单位时间内入射光子的个数，所以只有 A 正确答案：(1)K h0 (2)hh0eU 逐渐增大，直至保持不变 (3) (4)A