高考物理复习专项训练：近代物理初步（原卷+解析版）

专练

1.下列说法正确的是（）

A.普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说

B.若使用某种频率的光不能使某金属发生光电效应，则需增大入射光光照强度才行

C.结合能越大，原子核结构一定越稳定

D.用一束绿光照射某金属，能发生光电效应，若换成紫光来照射该金属，也一定能发生光电效应

E.将核子束缚在原子核内的核力，是不同于万有引力和电磁力的另一种相互作用

2.以下是有关近代物理学的若干叙述，其中正确的有（）

A.紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的

光电子的最大初动能也随之增大

B.每个核子只跟邻近的核子发生核力作用

C.原子核式结构模型是由汤姆孙在a粒子散射实验基础上提出的

D.太阳内部发生的核反应是热核反应

E.关于原子核内部的信息，最早来自天然放射现象

3.下列说法正确的是（）

A.用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则逸出的光

电子数减少，光电子的最大初动能不变

B.X射线的衍射实验，证实了物质波假设是正确的

C.发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

D.在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后

波长变长

E.速度相等的电子和质子，电子的波长大

4.目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素.比

如，有些含有铀、铉的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氨，而氨会发生放射性衰变，放射出a、｝y

射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病.根据有关放射性知识可知，下列说法正确的

是（）

A.氨的半衰期为3.8天，若取4个氨原子核，经7.6天后就剩下一个原子核了

B.B衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的

C.丫射线一般伴随着a或B射线产生，在这三种射线中，a射线的穿透能力最强，电离能力最弱

1

D.发生a衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4

5.在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.下列表述符合物理学史

实的是（）

A.普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论

B.爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说

C.卢瑟福通过对a粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型

D.贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的

E.玻尔大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性

6.下列说法正确的是（）

A.卢瑟福通过a粒子散射实验建立了原子核式结构模型

B.B衰变中产生的0射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的

C.爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说

D.对于任何一种金属都存在一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能产生光电效应

E.根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动动能减小

7.如图所示为氢原子的能级图.氢原子从〃=5的能级跃迁到〃=3的能级时辐射出。光子，从〃=4

的能级跃迁到〃=2的能级时辐射出6光子.下列说法正确的是（）

/

〃w

8oeA5

54

485

3-o,51

-o,

-l,4

2-3,

1----------------------13.6

A.。光子的能量比6光子的能量大

B.若a、b两种光在同一种均匀介质中传播，则。光的传播速度比6光的传播速度大

C.若6光能使某种金属发生光电效应，则。光一定能使该金属发生光电效应

D.若用同一双缝干涉装置进行实验，用。光照射双缝得到相邻亮条纹的间距比用b光照射双缝得到的

相邻亮条纹的间距大

8.下列说法正确的是（）

A.天然放射性现象说明原子核内部具有复杂的结构

B.a粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构

2

c.原子核发生B衰变生成的新核原子序数增加

D.氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长

E.丫射线是原子核内部发生核反应而释放出的多余的能量

9.（多选）如图所示是氢原子的能级图，对于一群处于力=4能级的氢原子，下列说法中正确的是（）

nE/eV

8----------------0

5----------------0.54

4—0.85

3----------------1.51

2-----------------3.4

1----------------13.6

A.这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁

B.这群氢原子能够发出6种不同频率的光子

C.这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2eV

D.从咒=4能级跃迁到〃=3能级发出的光的波长最长

10.（多选）笊核、氤核、中子、氢核的质量分别是加1、加2、刃3和加4,如果笊核和病核结合生成氨核,

则下列说法中正确的是（）

A.核反应方程式为汨+汨一夕He+Jn

B.这是一个裂变反应

C.核反应过程中的质量亏损=+—

D.核反应过程中释放的核能△£=（切1+巾2—加3—7〃4%2

H.有关下列四幅图的说法正确的是（）

黄光（强）

蓝光

音c黄光（弱）

urv

甲乙丙丁

A.甲图中，球冽1以速度V碰撞静止球冽2,若两球质量相等，碰后冽2的速度一定为V

B.乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大

C.丙图中射线1由.粒子组成，射线2为阴寸线，射线3由Q粒子组成

D.丁图中，链式反应属于轻核聚变

12.（多选）下列说法正确的是（）

A.发现中子的核反应方程是XBe+yHe一积C+桓

3

B.20个2eU的原子核经过两个半衰期后剩下5个2eU

C.W在中子轰击下生成黑Sr和嘿Xe的过程中，原子核中的平均核子质量变小

D.原子从一种定态跃迁到另一种定态时，一定辐射出一定频率的光子

13.（多选）如图所示，电路中所有元件完好，但光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，其原

A.入射光太弱

B.入射光波长太长

C.光照时间短

D.电源正、负极接反

14.（多选）如图甲是光电效应的实验装置图，图乙是光电流与加在阴极K和阳极A上的电压的关系图

象，下列说法正确的是（）

A.由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大

B.由图线①、②、③可知对某种确定的金属来说，其遏止电压只由入射光的频率决定

C.只要增大电压，光电流就会一直增大

D.不论哪种颜色的入射光，只要光足够强，就能发生光电效应

15.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

泄漏中的杯（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.已知杯的一种同

位素微Pu的半衰期为24100年，其衰变方程为2334PuT+?He+y,下列说法中正确的是（）

A.X原子核中含有92个中子

B.100个潮Pu经过24100年后一定还剩余50个

4

C.由于衰变时释放巨大能量，根据£=加,2,衰变过程总质量增加

D.衰变发出的y射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力

16.如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于〃=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出

若干种不同频率的光，下列说法正确的是（）

nE/eV

---------------0

4------------------0.85

3-------------------1.51

2------------------3.40

1-----------------13.6

A.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光

B.由〃=2能级跃迁到〃=1能级产生的光频率最小

C.由n=4能级跃迁到n=\能级产生的光最容易发生衍射现象

D.用〃=2能级跃迁到〃=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属粕能发生光电效应

17.氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为vi,从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为

V2,已知普朗克常量为人若氢原子从能级左跃迁到能级〃?，则（）

A.吸收光子的能量为加1+62

B.辐射光子的能量为人1+加2

C.吸收光子的能量为人也一

D.辐射光子的能量为〃V2一加1

18.用甲、乙两种光做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示，由图可知，两种光的频率V

甲填或"="），（选填“甲”或“乙”）光的强度大.已知普朗克常量为肌被照射金属

的逸出功为时,则甲光对应的遏止电压为.（频率用v,元电荷用e表示）

19.（1）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恒十1久-1河+。1,IH

+”N-VC+X+Q2,方程中。1、。2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：则X是,

Q（选填“大于”“等于”或“小于”）01.

原子核1H汨e夕He依9N1汹

质量/U1.00783.01604.002612.000013.005715.0001

⑵一个2四Bi原子核中含有的中子个数是；2四Bi具有放射性，现有2四Bi元素16g,经15天,

5

该元素还剩2g,则该元素的半衰期为天.

20.(1)如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于〃=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程

中向外发出光子，并用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠.

nE/eV

8-----------0

4------------0.85

3------------1.51

9-3.4

1--------------13.6

①这群氢原子能发出种不同频率的光，其中有种频率的光能使金属钠发生光电效应.

②金属钠发出的光电子的最大初动能eV.

(2)如图，三个质量相同的滑块/、8、C,间隔相等地静置于同一水平直轨道上.现给滑块/向右的初

速度vo，一段时间后4与5发生碰撞，碰后4、5分别以Ivo、3Vo的速度向右运动，5再与。发生碰撞，碰

84

后8、C粘在一起向右运动.滑块4、5与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值.两次碰撞时间均极短.求5、

C碰后瞬间共同速度的大小.

〃/〃〃〃阅〃〃/

21.(1)(多选)一群基态氢原子吸收某种波长的光后，可以发出三种波长的光，这三种光的波长关系为心

＞九2＞九，已知某金属的极限波长为九2,则下列说法正确的是.

A.该金属的逸出功为以2

B.波长为九的光一定可以使该金属发生光电效应

C.波长为心的光一定可以使该金属发生光电效应

D.基态氢原子吸收的光子的波长为九

E.若用波长为仙的光照射该金属且能发生光电效应，则发生光电效应的光电子的最大初动能为

/zcLJ

(2)两块厚度相同的木块/和8并列紧靠着放在光滑的水平面上，处于静止状态，其质量分别为妨=2.0

kg,加B=0.9kg,2的上、下底面光滑.另有质量加c=0.10kg的铅块。(其长度可略去不计)以大小为vc=10

m/s的速度恰好水平地滑到/的上表面，如图所示.若/、。间接触面粗糙，轻质弹簧的原长等于8板的长

度，由相互作用，铅块C和木块8最后一起运动的共同速度大小为v=0.5m/s,求:

①铅块C离开/时的速度大小；

6

②轻质弹簧的最大弹性势能.

7

高考押题专练

1.下列说法正确的是（）

A.普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说

B.若使用某种频率的光不能使某金属发生光电效应，则需增大入射光光照强度才行

C.结合能越大，原子核结构一定越稳定

D.用一束绿光照射某金属，能发生光电效应，若换成紫光来照射该金属，也一定能发生光电效应

E.将核子束缚在原子核内的核力，是不同于万有引力和电磁力的另一种相互作用

【答案】ADE

【解析】普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说，A正确.只有当入射光的频率大于金属的

极限频率时，才会发生光电效应，B错误.比结合能（平均结合能）越大，原子核结构一定越稳定，C错误.由

于紫光的频率大于绿光的频率，故绿光照射某金属能发生光电效应，若换成紫光来照射该金属，也一定能

发生光电效应，D正确.将核子束缚在原子核内的核力，是短程力，是不同于万有引力和电磁力的另一种

相互作用，E正确.

2.以下是有关近代物理学的若干叙述，其中正确的有（）

A.紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的

光电子的最大初动能也随之增大

B.每个核子只跟邻近的核子发生核力作用

C.原子核式结构模型是由汤姆孙在a粒子散射实验基础上提出的

D.太阳内部发生的核反应是热核反应

E.关于原子核内部的信息，最早来自天然放射现象

【答案】BDE

【解析】根据爱因斯坦光电效应方程&=加一少可知，最大初动能与光的照射强度无关，与光的频率

有关，A错误.核子之间的核力是短程力，每个核子只跟邻近的核子发生核力作用，B正确.原子核式结构

模型是由卢瑟福在a粒子散射实验基础上提出的，C错误.太阳内部发生的核反应是聚变反应，属于热核反

应，D正确.关于原子核内部的信息，最早来自天然放射现象，它说明原子核内部有复杂结构，E正确.

3.下列说法正确的是（）

A.用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则逸出的光

电子数减少，光电子的最大初动能不变

B.X射线的衍射实验，证实了物质波假设是正确的

8

C.发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

D.在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后

波长变长

E.速度相等的电子和质子，电子的波长大

【答案】ADE

【解析】根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，A

正确.电子的衍射说明粒子的波动性，证实了物质波的存在，B错误.根据光电效应方程及„>=%、一亿可

知光电子的最大初动能与入射光的频率有关，是线性关系，不是成正比，C错误.在康普顿效应中，当入射

光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，根据2=幺知波长增大，D正确.速

P

度相等的电子和质子，电子的动量小，根据物质波的波长公式2=力可知，电子的波长长，E正确.

P

4.目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素.比

如，有些含有铀、牡的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氨，而氨会发生放射性衰变，放射出a、［3、Y

射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病.根据有关放射性知识可知，下列说法正确的

是（）

A.氨的半衰期为3.8天，若取4个氢原子核，经7.6天后就剩下一个原子核了

B.p衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的

C.丫射线一般伴随着a或B射线产生，在这三种射线中，a射线的穿透能力最强，电离能力最弱

D.发生a衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4

【答案】B

【解析】半衰期遵循统计规律，对单个或少数原子核是没有意义的，A错误.根据3种射线的特性及

衰变实质可知B正确，C、D错误.

5.在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.下列表述符合物理学史

实的是（）

A.普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论

B.爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说

C.卢瑟福通过对a粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型

D.贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的

E.玻尔大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性

【答案】ABC

9

【解析】普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，A正确.爱因斯坦为了解释

光电效应的规律，提出了光子说，B正确.卢瑟福通过对a粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模

型，C正确.贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核具有复杂结构，D错误.德布罗意大胆提出假

设，认为实物粒子也具有波动性，E错误.

6.下列说法正确的是（）

A.卢瑟福通过a粒子散射实验建立了原子核式结构模型

B.B衰变中产生的0射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的

C.爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说

D.对于任何一种金属都存在一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能产生光电效应

E.根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动动能减小

【答案】ACD

【解析】卢瑟福通过a粒子散射实验建立了原子核式结构模型，A正确.B衰变中产生的0射线实际上是

原子核中的中子转变成质子而发出的电子，B错误.爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说，C正

确.对于任意一种金属都存在一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能产生光电效应，D

正确.玻尔理论，氢原子辐射出一个光子后，其电势能减少，核外电子的动能增大，总能量减小，E错误.

7.如图所示为氢原子的能级图.氢原子从〃=5的能级跃迁到〃=3的能级时辐射出。光子，从〃=4

的能级跃迁到〃=2的能级时辐射出6光子.下列说法正确的是（）

R/

8〃Oe\

5.54

45

3-O.81

-O.5

-1

4

-3.

1----------------------13.6

A.。光子的能量比6光子的能量大

B.若a、6两种光在同一种均匀介质中传播，则。光的传播速度比6光的传播速度大

C.若6光能使某种金属发生光电效应，则。光一定能使该金属发生光电效应

D.若用同一双缝干涉装置进行实验，用。光照射双缝得到相邻亮条纹的间距比用6光照射双缝得到的

相邻亮条纹的间距大

【答案】BD

【解析】据题意，氢原子从〃=5能级跃迁到"=3能级释放的光子能量为A£；=0.97eV=/^,氢原子

10

从〃=4能级跃迁到〃=2能级释放的光子能量为eV=〃v/）,则知6光光子的能量大，频率也大，

在同一种均匀介质中，频率越大的光传播速度越慢，A错误，B正确.如果6光可以使某种金属发生光电效

应，则。光不一定能使其发生光电效应，C错误.。光频率较小，则a光波长较大，所以在做双缝干涉实验

时，用“光照射双缝时得到的干涉条纹较宽，D正确.

8.下列说法正确的是（）

A.天然放射性现象说明原子核内部具有复杂的结构

B.a粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构

C.原子核发生B衰变生成的新核原子序数增加

D.氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长

E.丫射线是原子核内部发生核反应而释放出的多余的能量

【答案】ACE

【解析】天然放射现象说明原子核内部具有复杂的结构，A正确.a粒子散射实验说明原子具有核式结

构，B错误.根据电荷数守恒、质量数守恒知，B衰变放出了一个电子，新核的电荷数增1,即原子序数增

加，C正确.氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的能量小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的

能量，故从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长大于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长，D

错误.丫射线是伴随着a或0衰变而释放出的多余的能量，E正确.

9.（多选）如图所示是氢原子的能级图，对于一群处于〃=4能级的氢原子，下列说法中正确的是（）

n£/eV

8-------------0

5---------------0.54

4---------------0.85

3---------------1.51

2---------------3.4

1---------------13.6

A.这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁

B.这群氢原子能够发出6种不同频率的光子

C.这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2eV

D.从〃=4能级跃迁到〃=3能级发出的光的波长最长

【答案】BD

【解析】氢原子发生跃迁，吸收的能量必须等于两能级的能级差.故A错误；根据C2=6知，这群氢

原子能够发出6种不同频率的光子.故B正确；一群处于〃=4能级的氢原子，由〃=4能级跃迁到〃=1能

11

级，辐射的光子能量最大，A£=（13.6—0.85）eV=12.75eV.故C错误；从〃=4能级跃迁到〃=3能级辐射的

光子能量最小，频率最小，则波长最长.故D正确.

10.（多选）笊核、氤核、中子、氢核的质量分别是他、加2、加3和加4,如果笊核和篇;核结合生成氨核，

则下列说法中正确的是（）

A.核反应方程式为汨+汨一夕He+Jn

B.这是一个裂变反应

C.核反应过程中的质量亏损△加=加1+%2—加3

D.核反应过程中释放的核能—

【答案】AD

【解析】由笊核和氤核的结合以及电荷数、质量数守恒可知选项A正确；该核反应为聚变反应，选项

B错误；核反应过程中的质量亏损为Am=加1+加2—侬一加4,选项C错误；由爱因斯坦质能方程可知核反应

过程中释放的核能AE=AH?C2,可知选项D正确.

11.有关下列四幅图的说法正确的是（）

-黄光8w

----------蓝光

----------黄光（弱）

UfN

甲乙丙丁

A.甲图中，球如以速度V碰撞静止球机2,若两球质量相等，碰后的速度一定为v

B.乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大

C.丙图中射线1由成粒子组成，射线2为7射线，射线3由a粒子组成

D.丁图中，链式反应属于轻核聚变

【答案】B

【解析】甲图中只有发生弹性碰撞时，碰后加2的速度才为V,则A错误.丙图中射线1由a粒子组成,

射线3由用粒子组成，射线2为阴寸线，C项错误.丁图中，链式反应属于重核裂变，D错误.

12.（多选）下列说法正确的是（）

A.发现中子的核反应方程是?Be+3He—>%C+|n

B.20个2eU的原子核经过两个半衰期后剩下5个2eU

C.2啦U在中子轰击下生成3§Sr和嗤Xe的过程中，原子核中的平均核子质量变小

D.原子从一种定态跃迁到另一种定态时，一定辐射出一定频率的光子

【答案】AC

【解析】发现中子的核反应方程是汨e+lHe-iK+H,A正确；原子核的半衰期是一个统计规律，只

12

对大量的原子核才适用，所以B错误；2§犯在中子轰击下生成魄sr和嘲Xe的过程中，原子核中的平均核子

质量变小，所以该反应过程会产生质量亏损，从而放出核能，C正确；原子从一种定态跃迁到另一种定态时，

可能辐射出一定频率的光子，也可能会吸收一定频率的光子，所以D错误.

13.（多选）如图所示，电路中所有元件完好，但光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，其原

A.入射光太弱

B.入射光波长太长

C.光照时间短

D.电源正、负极接反

【答案】BD

【解析】入射光波长太长，入射光的频率低于截止频率时，不能发生光电效应，故选项B正确；电路

中电源反接，对光电管加了反向电压，若该电压超过了遏止电压，也没有光电流产生，故选项D正确.

14.（多选）如图甲是光电效应的实验装置图，图乙是光电流与加在阴极K和阳极A上的电压的关系图

象，下列说法正确的是（）

A.由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大

B.由图线①、②、③可知对某种确定的金属来说，其遏止电压只由入射光的频率决定

C.只要增大电压，光电流就会一直增大

D.不论哪种颜色的入射光，只要光足够强，就能发生光电效应

【答案】AB

【解析】由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大，故A正确；根据

13

光电效应方程知，Ek=hv-Wo=eUc，可知入射光频率越大，最大初动能越大，遏止电压越大，对于确定的

金属，遏止电压与入射光的频率有关，故B正确；当电压增大到一定值，电流达到饱和电流，不再增大，

故C错误；发生光电效应的条件是入射光的频率大于截止频率，与入射光的强度无关，故D错误.

15.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

泄漏中的杯（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.已知杯的一种同

位素微Pu的半衰期为24100年，其衰变方程为2334PuT+?He+y,下列说法中正确的是（）

A.X原子核中含有92个中子

B.100个潮Pu经过24100年后一定还剩余50个

C.由于衰变时释放巨大能量，根据E=7MC2,衰变过程总质量增加

D.衰变发出的y射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力

【答案】D

【解析】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235—92=143（个），选项A错误；半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，100个蹴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y射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力，选项D正确.

16.如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于〃=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出

若干种不同频率的光，下列说法正确的是（）

nE/eV

----------0

4---------------0.85

3---------------1.51

2--------------3.40

1--------------13.6

A.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光

B.由«=2能级跃迁到n=1能级产生的光频率最小

C.由"=4能级跃迁到〃=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"=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铝能发生光电效应

【答案】D

【解析】由原子跃迁、光电效应的规律分析.这些氢原子向低能级跃迁时可辐射出6种光子，A错误；

由%=4能级跃迁到〃=3能级产生的光子能量最小，光频率最小，B错误；由〃=4能级跃迁到”=1能级产

生的光子能量最大，光频率最大，光波长最小，最不容易发生衍射现象，C错误；由〃=2能级跃迁到”=1

能级辐射出的光子能量为10.20eV>6.34eV,所以能使金属钳发生光电效应，D正确.

14

17.氢原子从能级%跃迁到能级〃时辐射红光的频率为vi,从能级"跃迁到能级人时吸收紫光的频率为

V2,已知普朗克常量为人若氢原子从能级左跃迁到能级优，贝！1（）

A.吸收光子的能量为加1+62

B.辐射光子的能量为〃vi+/rv2

C.吸收光子的能量为人也一

D.辐射光子的能量为〃V2一加1

【答案】D

【解析】氢原子从能级加跃迁到能级"时辐射红光，说明能级加高于能级"，而从能级〃跃迁到能级

后时吸收紫光，说明能级人也比能级〃高，而紫光的频率V2大于红光的频率V1,所以〃丫2＞加1,因此能级人比

能级机高，所以若氢原子从能级左跃迁到能级应辐射光子，且光子能量应为痴2一61.故选项D正确.

18.用甲、乙两种光做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示，由图可知，两种光的频率v

用V式填或"="），（选填“甲”或“乙”）光的强度大.已知普朗克常量为肌被照射金属

的逸出功为麻，则甲光对应的遏止电压为.（频率用v,元电荷用e表示）

【解析】两种光的遏止电压相同，由eU=Ekm可知，产生的光电子的最大初动能Ekm相同，由爱因斯

坦光电效应方程可知，两种光的频率相等；因甲光的饱和光电流大于乙，则甲光的强度大，根据加=麻+

5,eU=E热,联立解得。=①二%.

e

【答案】=（6分）甲（7分）到二屿（7分）

e

19.（1）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iH+iK-VN+Qi,IH

+5N-I^C+X+Q2,方程中。1、。2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：则X是,

02（选填“大于”“等于”或“小于”）。1.

原子核1H汨e夕He在1由"N

质量/U1.00783.01604.002612.000013.005715.0001

（2）一个咽Bi原子核中含有的中子个数是；2四Bi具有放射性，现有2四Bi元素16g,经15天，

该元素还剩2g,则该元素的半衰期为天.

【解析】（1）核反应过程中，反应前后质量数和电荷数守恒，所以X的质量数15+1—12=4,电荷数1

+7-6=2,所以X为加e；据A£=Amc2,经过计算A/m=0.0021u,Aw2=0.0053u,则可以知道。2＞。卜

（2）2四Bi原子核中质子数为83个，质子与中子的总数共210个，因此中子数为210—83=127个；2四Bi

15

共16g,经过一个半衰期还剩8g,经过两个半衰期还剩4g,经过三个半衰期还剩2g,15天等于三个半衰

期，因此半衰期为5天.

【答案】⑴iHe大于⑵1275

20.(1)如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于〃=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程

中向外发出光子，并用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠.

E/eV

0

-0.85

①这群氢原子能发出种不同频率的光，其中有种频率的光能使金属钠发生光电效应.

②金属钠发出的光电子的最大初动能eV.

(2)如图，三个质量相同的滑块/、B、C,间隔相等地静置于同一水平直轨道上.现给滑块/向右的初

速度一段时间后4与3发生碰撞，碰后N、8分别以Lo、3Vo的速度向右运动，8再与C发生碰撞，碰

84

后3、C粘在一起向右运动.滑块/、2与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值.两次碰撞时间均极短.求2、

C碰后瞬间共同速度的大小.

【解析】(1)①一群氢原子处于〃=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程可以发出的光的种类有：〃=3

向〃=2；〃=3向"=1；〃=2向”=1三种不同频率的光；〃=3向〃=2时放出的光子的能量是1.89e