2019届高考物理复习专题五近代物理初步课时检测.docx

第一部分专题五近代物理初步一、单项选择题1(2017北京卷)2017年年初，我国研制的“大连光源”极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100 nm(1 nm109 m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲。大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎。据此判断，能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h6.61034 Js，真空光速c3108 m/s)A1021 JB1018 JC1015 J D1012 J解析光子的能量Eh，c，联立解得E21018 J，故选项B正确。答案B2甲、乙光子的能量之比为21，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E1、E2。该金属的逸出功为AE1E2 BE1E2CE12E2 DE12E2解析根据光电效应方程EkhW0，对应甲光子有h甲E1W0，对应乙光子有h乙E2W0又知h甲2h乙，解得W0E12E2，故选项D正确，选项A、B、C错误。答案D3(2018汕头二模)如图58所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，普朗克常量h6.631034 Js，由图可知图58A该金属的极限频率为4.31014 HzB该金属的极限频率为5.51014 HzC该金属的逸出功为81020 JD该图线斜率的倒数表示普朗克常量解析由光电效应方程EkmhW0知该图线的斜率为普朗克常量，图线与横轴交点的横坐标为金属的极限频率0，即04.31014 Hz，A选项正确，B、D选项均错误；金属的逸出功Wh06.6310344.31014 J2.851019 J，C选项错误。答案A4(2018天津卷)国家大科学工程中国散裂中子源(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图59A.N俘获一个粒子，产生8O并放出一个粒子B.Al俘获一个粒子，产生P并放出一个粒子C.5B俘获一个质子，产生Be并放出一个粒子D.Li俘获一个质子，产生He并放出一个粒子解析本题考查核反应方程。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。7NHe8OH，选项A错误。AlHePn，选项B正确。5BHBeHe，选项C错误。LiHHeHe，选项D错误。答案B5(2018太原模拟)核电站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，发生衰变时会辐射射线。下列说法正确的是A碘131释放的射线由氦核组成B铯137衰变时辐射出的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含有相同的质子数解析射线是高速运动的电子流，不是氦原子核，A错误；射线的频率大于可见光的频率，根据Eh可知，射线光子能量大于可见光光子能量，B错误；半衰期越短，衰变越快，C错误；铯133和铯137都是铯元素，是质子数相同而中子数不同的同位素，所以D正确。答案D6如图510所示是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验，下列说法正确的是图510A卢瑟福通过粒子散射实验否定了原子的核式结构模型B放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为射线，电离能力最强C电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关D链式反应属于重核的裂变解析卢瑟福通过粒子散射实验否定了原子的“枣糕模型”结构，提出了原子的“核式结构模式”，故A错误；中间没有偏转的为粒子，电离能力最弱，而穿透能力最强，故B错误；由图可知，光照越强，光电流越大，遏止电压与光的强度无关，故C错误；重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程叫作核裂变的链式反应，故D正确。答案D7(2018南阳第四次段考)在正负电子对撞机中，一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子。设正、负电子的质量在对撞前均为m，对撞前的动能均为E，光在真空中的传播速度为c，普朗克常量为h，则对撞后转化成光子的波长等于A. B.C. D.解析该反应方程为ee2，由于光子的静止质量为零，所以质量的亏损为m2m，由质能方程，对应的能量为E2mc2，根据能量守恒可知2h2EE，即有2E2mc2，所以光子在真空中波长，C正确。答案C8如图511所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49 eV的金属钠。下列说法正确的是图511A这群氢原子能发出3种不同频率的光，其中从n3跃迁到n2所发出的光波长最短B这群氢原子能发出2种不同频率的光，其中从n3跃迁到n1所发出的光频率最小C金属钠表面发出的光电子的最大初动能为9.60 eVD金属钠表面发出的光电子的最大初动能为11.11 eV解析一群氢原子处于n3的激发态，可能发出3种不同频率的光子，因为n3和n2间能级差最小，所以从n3跃迁到n2发出的光子频率最低，根据可知波长最长；因为n3和n1间能级差最大，所以从n3跃迁到n1间能级差最大，所以从n3跃迁到n1发出的光子频率最高，波长最短，故A、B错误。从n3跃迁到n1发出的光子频率最高，发出的光子能量为E13.60 eV1.51 eV12.09 eV。根据光电效应EkmhW0得，最大初动能Ekm12.09 eV2.49 eV9.60 eV，故D错误。答案C二、多项选择题9(2018长春外国语学校二模)如图512所示为氢原子的能级图，一群氢原子处在n4能级的激发态，当它向低能级跃迁时共辐射六种不同频率的光，其中有2种可见光，有3种紫外线，1种红外线。关于这六种不同频率的光，下列说法正确的是图512A从n4跃迁到n1辐射出来的光是紫外线B从n4跃迁到n2辐射出来的光是可见光C从n2跃迁到n1辐射出来的光是红外线D从n3跃迁到n2辐射出来的光是紫外线解析一群氢原子处在n4能级的激发态，由它向低能级跃迁时共辐射六种不同频率的光，其中有2种可见光，有3种紫外线，1种红外线，因紫外线的频率最高，则能量最大，而红外线频率最低，则能量最小，可见光处于中间，从n4跃迁到n1，n3跃迁到n1，n2跃迁到n1，辐射出来的光都是紫外线，故A正确，C错误；从n4跃迁到n3，辐射出来只能是红外线，那么从n4跃迁到n2，从n3跃迁到n2，均是可见光，故B正确，D错误。答案AB10(2018石家庄二模)下列说法正确的是A太阳辐射的能量来自太阳内部的裂变反应B放射性元素的半衰期与外界压强、原子的化学状态无关C依据玻尔理论氢原子从高能级状态向低能级状态跃迁时会辐射光子D紫光照射金属板发生光电效应时，增大入射光强度，则光电子的最大初动能增大解析太阳辐射的能量来自太阳内部的轻核聚变，A错。半衰期是由原子核内部的因素决定的，与外界压强、原子的化学状态无关，B对。氢原子从高能级向低能级跃迁时多余的能量会以光子的形式释放出来，C对。光电效应中飞出的光电子的最大初动能与入射光强度无关，与入射光频率有关，D错。答案BC11(2018太原二模)据媒体报道，叛逃英国的俄罗斯前特工利特维年科在伦敦离奇身亡，英国警方调查认为毒杀利特维年科的是超级毒药放射性元素钋( Po)。若元素钋发生某种衰变，其半衰期是138天，衰变方程为PoPbY。下列说法正确的是A该元素发生的是衰变BY原子核含有4个核子C射线是衰变形成的铅核释放的D200 g的Po经276天，已发生衰变的质量为150 g解析元素钋Po的衰变方程为PoPbHe，发生的是衰变，选项A错误；Y原子核，即氦核含有4个核子，选项B正确；射线是衰变形成的铅核释放的，选项C正确；200 gPo经276天，发生两次衰变，剩余的Po的质量为200 g()250 g，故已发生衰变的质量为150 g，选项D正确。答案BCD12研究光电效应规律的实验装置如图513所示，以频率为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像中，正确的是图513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qUc0Ekm，又因EkmhW0，所以Uc，可知遏止电压Uc与频率是线性关系，不是正比关系，故B错误。光强I与频率一定时，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生后的方向性可知，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109 s时，109 s后，光强I和频率一定时，光电流恒定，故D正确。答案ACD13.(2018洛阳调研)静止在匀强磁场中的 U核发生衰变，产生一个未知粒子x，它们在磁场中的运动径迹如图514所示，下列说法正确的是图514A该核反应方程为 U x HeB粒子和粒子x在磁场中做圆周运动时转动方向相同C轨迹1、2分别是粒子、x粒子的运动径迹D粒子、x粒子运动径迹半径之比为451解析显然选项A中核反应方程正确，A对； U核静止，根据动量守恒可知粒子和x新核速度方向相反，又都带正电，则转动方向相同，选项B对；根据动量守恒可知粒子和x新核的动量大小p相等，由带电粒子在磁场中运动半径公式R可知轨道半径R与其所带电荷量成反比，半径之比为451，选项C错，D对。答案ABD14(2018合肥模拟)关于原子结构和核反应的说法中正确的是图515A卢瑟福在粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型B发现中子的核反应过程是BeHeCnC200万个U的原子核经过两个