2009年高考物理 近代物理试题汇编

专心 爱心 用心1 20092009 年高考近代物理试题汇编年高考近代物理试题汇编 20092009 年全国年全国 卷理综 卷理综 16 氦氖激光器能产生三种波长的激光 其中两种波长分别为 1 0 6328 m 2 3 39 m 已知波长为 1 的激光是氖原子在能级间隔为 1 E 1 96eV 的两 个能级之间跃迁产生的 用 2 E 表示产生波长为 2 的激光所对应的跃迁的能级间隔 则 2 E 的近似值为 A 10 50eV B 0 98eV C 0 53eV D 0 36eV 答案 D 解析 本题考查波尔的原子跃迁理论 根据 c hE 可知当 6328 0 196mevE 当m 39 3 时 连立可知evE36 0 2 20092009 年全国年全国 IIII 卷理综 卷理综 18 氢原子的部分能级如图所示 已知可见光的光子能量在 1 62eV 到 3 11eV 之间 由此可推知 氢原子 A 从高能级向 n 1 能级跃迁时了出的光的波长比可见光的短 B 从高能级向 n 2 能级跃迁时发出的光均为可见光 C 从高能级向 n 3 能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高 D 从 n 3 能级向 n 2 能级跃迁时发出的光为可见光 答案 AD 解析 本题考查波尔的原理理论 从高能级向 n 1 的能级跃迁的过程中辐 射出的最小光子能量为 9 20ev 不在 1 62eV 到 3 11eV 之间 A 正确 已知可 见光子能量在 1 62eV 到 3 11eV 之间从高能级向 n 2 能级跃迁时发出的光的 能量 3 40evB 错 从高能级向 n 3 能级跃迁时发出的光的频率只有能量大 于 3 11ev 的光的频率才比可见光高 C 错 从 n 3 到 n 2 的过程中释放的光的 能量等于 1 89ev 介于 1 62 到 3 11 之间 所以是可见光 D 对 20092009 年高考北京理综卷 年高考北京理综卷 14 下列现象中 与原子核内部变化有关的是 A 粒子散射现象 B 天然放射现象 C 光电效应现象 D 原子发光现象 解析 粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核 并没有涉及到核内部的变化 故 A 项错误 天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出 粒子或电子 从而发生 衰变或 衰变 故 B 项正确 光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出 没有涉及到原子核的变化 故 C 项错误 原子发光是原子跃迁形成的也没有涉及到原子核 的变化 故 D 项错误 答案 B 20092009 年高考天津理综卷 年高考天津理综卷 6 下列说法正确的是 A 15 1124 7162 NHCHe 是 衰变方程 B 1 23 112 HHHe 是核聚变反应方程 专心 爱心 用心2 C 2382344 92902 UThHe 是核裂变反应方程 D 427301 213150 HeAlPn 是原子核的人工转变方程 BD 解析 A 选项中N 15 7 在质子的轰击下发生的核反应 属于人工转变 A 错 C 选项是 衰变 不是裂变 C 错 20092009 年高考上海物理卷 年高考上海物理卷 1 放射性元素衰变时放出三种射线 按穿透能力由强到弱的排列顺序是 A 射线 射线 射线 B 射线 射线 射线 C 射线 射线 射线 D 射线 射线 射线 答案 B 解析 由于三种射线的能量不同 所以贯穿能力最强的是 射线 射线次之 射线最 弱 故正确答案选 B 20092009 年高考上海物理卷 年高考上海物理卷 6 光电效应的实验结论是 对于某种金属 A 无论光强多强 只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应 B 无论光的频率多低 只要光照时间足够长就能产生光电效应 C 超过极限频率的入射光强度越弱 所产生的光电子的最大初动能就越小 D 超过极限频率的入射光频率越高 所产生的光电子的最大初动能就越大 答案 AD 解析 每种金属都有它的极限频率 0 只有入射光子的频率大于极限频率 0 时 才会发 生光电效应 且入射光的强度越大则产生的光子数越多 光电流越强 由光电效应方 程 0k EhWhh 可知入射光子的频率越大 产生的光电子的最大初动能 也越大 与入射光的强度无关 所以 AD 正确 20092009 年高考重庆理综卷 年高考重庆理综卷 16 某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论 其中的两 个核反应方程为 1 1H 12 6C 13 7N 1 Q 1 1H 15 7N 12 6 C X 2 Q 方程式中Q1 2 Q表示释放的能量 相关的原子核质量见下表 原子核 1 1H 3 2He 4 2He 12 6C 13 7N 15 7N 质量 u 1 00783 01604 002612 000013 005715 0001 A X 是 3 2He 21 QQ B X 是 4 2He 21 QQ C X 是 3 2He 21 QQ D X 是 4 2He 21 QQ 答案答案 B 解析解析 1 1H 12 6C 13 7N 中质量亏损为 m1 1 0078 12 0000 13 0057 0 0021 专心 爱心 用心3 根据根据电荷数守恒和质量数守恒可知 1 1H 15 7N 12 6 C X 中 X 的电荷数为 2 质量数为 4 质量亏损为 m2 1 0078 15 0001 12 0000 4 0026 0 0053 根据爱因斯坦的质 能方程可知 1 Q m1C2 2 Q m2C2 则 1 Q 2 Q 20092009 年高考四川理综卷 年高考四川理综卷 18 氢原子能级的示意图如图所示 大量氢原子从 n 4 的能级向 n 2 的能级跃迁时辐射出 可见光 a 从 n 3 的能级向 n 2 的能级跃迁时辐射出可见光 b 则 A 氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出 射线 B 氢原子从 n 4 的能级向 n 3 的能级跃迁时会辐射出紫外线 C 在水中传播时 a 光较 b 光的速度小 D 氢原子在 n 2 的能级时可吸收任意频率的光而发生电离 答案答案 C 解析解析 射线的产生机理是原子核受激发 是原子核变化才产生的 A 错 根据跃迁规律可知高能级向低能级跃迁时辐射光子的能量等于这两个能级差 从 n 4 的能级向 n 3 的能级跃迁时会辐射出的光子能量小于 a 光子的能量 不可能为紫外 线 B 错 根据跃迁规律可知从 n 4 向 n 2 跃迁时辐射光子的能量大于从 n 3 向 n 2 跃迁时辐射光子的能量 则可见光 a 的光子能量大于 b 又根据光子能量 E h 可得 a 光 子的频率大于 b 则 a 的折射率大于 b 又 V C n 可得在水中传播时 a 光较 b 光的速度 小 B 对 欲使在 n 2 的能级的氢原子发生电离 吸收的能量一定不小于 3 4eV D 错 20092009 年高考安徽理综卷 年高考安徽理综卷 14 原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源 当氖等 离子体被加热到适当高温时 氖核参与的几种聚变反应可能发生 放出能量 这几种反应 的总效果可以表示为 2411 1210 6 Hk243 15Hed HnMeV 由平衡条件可知 A k 1 d 4 B k 2 d 2 C k 1 d 6 D k 2 d 3 答案 B 解析 由质量数守恒和电荷数守恒 分别有10 dk4 62 dk 解得 k 2 d 2 正确选项为 B 20092009 年高考安徽理综卷 年高考安徽理综卷 16 大爆炸理论认为 我们的宇宙起源于 137 亿年前的一次大 爆炸 除开始瞬间外 在演化至今的大部分时间内 宇宙基本上是匀速膨胀的 上世纪末 对 1A 型超新星的观测显示 宇宙正在加速膨胀 面对这个出人意料的发现 宇宙学家探究 其背后的原因 提出宇宙的大部分可能由暗能量组成 它们的排斥作用导致宇宙在近段天 文时期内开始加速膨胀 如果真是这样 则标志宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄的关系 大致是下面哪个图像 专心 爱心 用心4 答案 C 解析 图像中的纵坐标宇宙半径R可以看作是星球发生的位移x 因而其切线的斜率就是 宇宙半径增加的快慢程度 由题意 宇宙加速膨胀 其半径增加的速度越来越大 故选 C 20092009 年高考浙江理综卷 年高考浙江理综卷 15 氮原子核由两个质子与两个中子组成 这两个质子之间存 在着万有引力 库伦力和核力 则 3 种力从大到小的排列顺序是 A 核力 万有引力 库伦力 B 万有引力 库伦力 核力 C 库伦力 核力 万有引力 D 核力 库伦力 万有引力 答案 D 解析 核力是强力 它能将核子束缚在原子核内 万有引力最弱 研究核子间相互作用 时万有引力可以忽略 20092009 年高考山东理综卷 年高考山东理综卷 38 8 分 物理 物理 3 1 历史中在利用加速器实现的核反应 是用加速后动能为 0 5MeV 的质子 1 1H 轰击静止的 X 生 成两个动能均为 8 9MeV 的 4 2 He 1MeV 1 6 13J 上述核反应方程为 质量亏损为 kg 解析 1 1744 1322 HXHeHe 或 1744 1322 HLiHeHe 29 2 3 1 10 E mKg C 20092009 年高考宁夏理综卷 年高考宁夏理综卷 36 物理 选修 3 5 1 5 分 关于光电效应 下列说法正确的是 填入选项前的字母 有填错的不 得分 A 极限频率越大的金属材料逸出功越大 B 只要光照射的时间足够长 任何金属都能产生光电效应 C 从金属表面出来的光电子的最大初动能越大 这种金属的逸出功越小 D 入射光的光强一定时 频率越高 单位时间内逸出的光电子数就越多 解析 36 物理 选修 3 5 1 1 5 分 20092009 年高考江苏物理卷 年高考江苏物理卷 1212 C C 选修模块 选修模块 3 3 5 5 1212 分 分 专心 爱心 用心5 在 衰变中常伴有一种称为 中微子 的粒子放出 中微子的性质十分特别 因此在实验中很难探测 1953 年 莱尼斯和柯文建造了一 个由大水槽和探测器组成的实验系统 利用中微子与水中 1 1H 的核反应 间接地证实 了中微子的存在 1 中微子与水中的 1 1H 发生核反应 产生中子 1 0n 和正电子 0 1e 即 中微子 1 1H 1 0n 0 1e 可以判定 中微子的质量数和电荷数分别是 填写选项前的字母 A 0 和 0 B 0 和 1 C 1 和 0 D 1 和 1 2 上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇 与电子形成几乎静止的整体后 可以转 变为两个光子 即 0 1e 0 1e 2 已知正电子和电子的质量都为 9 1 10 31 反应中产生的每个光子的能量约为 J 正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子 原因是 3 试通过分析比较 具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小 12 C 1 A 2 14 102 8 遵循动量守恒 3 粒子的动量 k mEp2 物质波的波长 p h 由 cn mm 知 cn pp 则 cn 解析 1 发生核反应前后 粒子的质量数和核电荷数均不变 据此可知中微子的质量 数和电荷数分都是 0 A 项正确 2 产生的能量是由于质量亏损 两个电子转变为两个光子之后 质量变为零 由 2 mcE 故一个光子的能量为 2 E 带入数据得 2 E 14 102 8 J 正电子与水中的电子相遇 与电子形成几乎静止的整体 故系统总动量为零 故如果 只产生一个光子是不可能的 因为此过程遵循动量守恒 3 物质波的的波长为 p h 要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即 k mEp2 因为 cn mm 所以 cn pp 故 cn 20092009 年高考广东物理卷 年高考广东物理卷 2 科学家发现在月球上含有丰富的 3 2He 氦 3 它是一种高 效 清洁 安全的核聚变燃料 其参与的一种核聚变反应的方程式为 3314 2212 2HeHeHHe 关于 3 2He聚变下列表述正确的是 专心 爱心 用心6 A 聚变反应不会释放能量 B 聚变反应产生了新的原子核 C 聚变反应没有质量亏损 D 目前核电站都采用 3 2He聚变反应发电 答案 B 解析 聚变反应时将质量较小的轻核聚变成质量较大的核 聚变过程会有质量亏损 要 放出大量的能量 但目前核电站都采用采用铀核的裂变反应 因此 B 正确 20092009 年高考广东物理卷 年高考广东物理卷 4 硅光电池是利用光电效应原理制成的器件 下列表述正确的 是 A 硅光电池是把光能转变为电能的一种装置 B 硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出 C 逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关 D 任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应 答案 A 解析 硅光电池是把光能转变为电能的一种装置 A 正确 是利用光电效应原理制成的 器件 依据光电效应方程 0k EhWhh 可见只有当入射光子的频率大于极限频 率时才可能发生光电效应 B 错误 C 错误 D 错误 20092009 年高考海南物理卷 年高考海南物理卷 19 模块 3 5 试题 12 分 I 5 分 已知 功率为 100W 灯泡消耗的电能的 5 转化为所发出的可见光的能量 光速 8 3 0 10 cm s 普朗克常量 34 6 63 10J sh 假定所发出的可见光的波长都是 560nm 计算灯泡每秒内发出的光子数 II 7 分 钚的放射性同位素 239 94 Pu静止时衰变为铀核激发态 235 92 U 和 粒子 而铀核激 发态 235 92 U 立即衰变为铀核