2012年高考物理 高考试题+模拟新题分类汇编专题15 近代物理初步

1 O O 单元单元 近代物理初步近代物理初步 O1O1 量子论初步量子论初步 光的粒子性光的粒子性 38 O1O1 1 2012 山东卷 氢原子第n能级的能量为En 其中E1为基态能量 当 E1 n2 氢原子由第 4 能级跃迁到第 2 能级时 发出光子的频率为 1 若氢原子由第 2 能级跃迁到 基态 发出光子的频率为 2 则 1 2 38 1 答案 1 4 解析 由原子能级跃迁公式得 h 1 E4 E2 E1 E1 E1 h 2 E2 E1 E1 E1 E1 所以 1 42 1 22 3 16 1 22 3 4 1 2 1 4 12 C 2012 江苏卷 3 O1O1A 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EA EB 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 EA 2EB 解析 3 光子能量 h 动量p 且 h c 得p 则pA pB 2 1 c A照射时 光电子的最大初动能EA A W0 同理 EB B W0 解得W0 EA 2EB 13 O1O1 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 h Em En 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 O2O2 原子核 19 O2O2 2012 重庆卷 以下是物理学史上 3 个著名的核反应方程 x Li 2y y N x O y Be z C x y和z是 3 种不同的粒子 其中 7 314 717 89 412 6 z是 A 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 Li N Be O C z 根 7 314 79 417 812 6 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 O2O2 2012 全国卷 U 经过m次 衰变和n次 衰变 变成Pb 则 2359220782 A m 7 n 3 B m 7 n 4 2 C m 14 n 9 D m 14 n 18 15 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 O2O2 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 H H He x 式中x是某种粒子 已知 H H He 和粒子x的质量分别 2 13 14 22 13 14 2 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 n 或中子 17 6 1 0 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 E mc2 m 931 5 MeV 17 6 MeV 12 C 2012 江苏卷 2 O2O2 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 n H H 1 01 12 1 Q 2 解析 2 核反应过程遵循质量数 电荷数守恒 因此 n H H 比结合能即平均 1 01 12 1 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 Q 2 18 O2O2 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 H H He n 是核聚变反应 3 12 14 21 0 B H H He n 是 衰变 3 12 14 21 0 C U n Ba Kr 3 n 是核裂变反应 235921 01445689361 0 D U n Xe Sr 2 n 是 衰变 235921 01405494381 0 18 AC 解析 衰变是一个核放出 粒子或 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 O2O2 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 射线是高速运动的氦原子 B 核聚变反应方程 H H He n 中 n 表示质子 2 13 14 21 01 0 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 射线是指高速运动的氦原子核 A 错 n 表示中子 B 错 根据 1 0 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 O3O3 近代物理初步综合 1 O3O3 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 3 17 O3O3 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 E h h A 正确 真空中所有电磁波的速度都相同 B 错误 处 c 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 O3O3 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 14 A B C D 图 15 12 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 4 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 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 c n 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 He N O H 4 214 717 81 1 B 铀核裂变的核反应为 U Ba Kr 2 n 235921415692361 0 C 质子 中子 粒子的质量分别为m1 m2 m3 质子和中子结合成一个 粒子 释 放的能量是 m1 m2 m3 c2 D 图中原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为 1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 2的光子 已知 2 1 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的光子 1 2 1 2 3 AD 解析 卢瑟福发现质子的实验是用 粒子轰击氮核 核反应方程为 He N O H 选项 A 正确 铀核裂变需要有中子轰击 其核反应之一是 4 214 717 81 1 U n Ba Kr 3 n 选项 B 错误 质子和中子结合成一个 粒子 其核反应方 235921 01415692361 0 程为 2 n 2 H He 释放的能量为 2m1 2m2 m3 c2 选项 C 错误 根据能级跃迁 原 1 01 14 2 5 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 原子从b能级状态跃迁到c c 1 能级状态时吸收的光子能量为h 则原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收的 c 2 光子能量为h h 其波长为 c 2 c 1 1 2 1 2 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 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 4 D 解析 射线是高速电子流 选项 A 错误 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 2011 年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