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1、熱點12 近代物理
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1.(多選)(2019·山東濟南歷城區(qū)高三模擬)下列四幅圖的有關說法中正確的是( )
A.圖(1)中的人用大錘連續(xù)敲打,小車能在光滑的水平面上持續(xù)向右運動
B.圖(2)中若改用綠光照射,驗電器金屬箔可能不張開
C.圖(3)為氫原子能級示意圖,一群氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài),當它們自發(fā)地躍遷到較低能級時,能使逸出功為2.21 eV的金屬鉀發(fā)生光電效應的光譜線有4條
D.圖(4)可以得知原子核F的比結合能小于原子核E的比結合能,原子核D和E聚變成原子核F時會有質量虧損,要釋放能量
2.如圖所示為氫原子能級示意圖,現(xiàn)有大量的氫原子處于n=
2、4 的激發(fā)態(tài),當向低能級躍遷時輻射出若干不同頻率的光,下列說法正確的是( )
A.這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光
B.由n=2能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的光頻率最小
C.由n=4能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的光最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象
D.用由n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應
3.(2019·全國押題卷二)生物在生存的時候,由于需要呼吸,其體內(nèi)的14C含量大致不變,生物死去后停止呼吸,此時體內(nèi)的14C會發(fā)生β衰變,變成氮(N)元素.人們可通過檢測一件古物的14C含量,來估計它的大概年齡,這種方法稱之為放射性碳定年法.現(xiàn)將一個靜止原子
3、核14C放入勻強磁場中,那么能近似反映其衰變后粒子運動軌跡的是( )
4.(多選)在光電效應實驗中,兩個實驗小組分別在各自的實驗室,約定用相同頻率的單色光分別照射鋅和銀的表面,結果都能發(fā)生光電效應,如圖甲,并記錄相關數(shù)據(jù).對于這兩組實驗,下列判斷正確的是( )
A.飽和光電流一定不同,光電子的最大初動能不同
B.因為材料不同,逸出功不同,所以遏止電壓Uc不同
C.因為光強不確定,所以單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)可能相同
D.分別用不同頻率的光照射之后繪制Uc-ν圖象(ν為照射光頻率,圖乙為其中一小組繪制的圖象),圖線的斜率可能不同
5.(多選)蒙德·戴維斯因研究來自太陽的
4、中微子(νe)而獲得了諾貝爾物理學獎.他探測中微子所用的探測器的主體是一個貯滿615噸四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶.中微子可以將一個氯核轉變?yōu)橐粋€氬核,其核反應方程式為νe+Cl→Ar+ 0-1e,已知Cl核的質量為36.956 58 u,Ar核的質量為36.956 91 u, 0-1 e的質量為0.000 55 u, 1 u質量對應的能量為931.5 MeV.根據(jù)以上信息,可以判斷( )
A.中微子不帶電
B.中微子就是中子
C.Cl和Ar是同位素
D.參與上述反應的中微子的最小能量約為0.82 MeV
6.(2019·北京平谷區(qū)高三模擬)國際權威學術期刊《自然》發(fā)表了中
5、國首顆暗物質探測衛(wèi)星“悟空”的首批成果:發(fā)現(xiàn)太空中的反常電子信號.“悟空”采用的是由中國科學家自主提出的分辨粒子種類的新探測技術方法,既能探測低能區(qū),也能探測高能區(qū),特別是首次走進能量為1 TeV(1 TeV=1.0×1012 eV,e=1.6×10-19 C)以上的“無人區(qū)”,“悟空”首次直接測量到了能譜在1 TeV處的“拐折”及在1.4 TeV處的“尖峰”.從目前數(shù)據(jù)分析來看,產(chǎn)生“奇異”電子信號的來源很可能是暗物質湮滅或衰變.如果進一步證實了這種觀點,人們就可以根據(jù)“悟空”的探測結果獲知暗物質粒子的質量和湮滅率.結合上述信息,下列說法正確的是( )
A.“拐折”處的電子宇宙射線粒子的
6、能量高達1.6×1031 J
B.電子宇宙射線從地球赤道上空垂直射向地面時,在地球磁場的作用下會向西偏轉
C.假設暗物質湮滅虧損的質量為Δm,則湮滅過程中釋放的能量為ΔE=Δmc(c為光在真空中的傳播速度)
D.若暗物質衰變的規(guī)律與普通放射性元素相同,則其半衰期隨溫度的升高而減小
7.(2019·北京高三模擬)LED,是英文lightemittingdiode的簡稱,又稱發(fā)光二極管.LED的心臟是一個半導體的晶片,它由兩部分組成,一部分是P型半導體,里面擁有多余的帶正電荷的空穴,另一端是N型半導體,里面擁有多余的電子.電流通過導線作用于這個晶片,自由電子在通過二極管時會陷入P型層中的空
7、穴,這一過程中電子會從傳導帶向低軌道躍遷,因而電子會以光子的形式釋放出能量.晶片材料的傳導帶與低軌道之間的能級差,決定光子的頻率,當二極管由某些特定材料制成時,就能發(fā)出可見光光子.LED因其獨特的構造,多數(shù)光子不會被半導體材料自身吸收,因而能向外釋放大量的光子.根據(jù)以上信息,下列說法正確的是( )
A.白熾燈是通過加熱燈絲發(fā)光的,LED燈也需要通過加熱才能發(fā)光,它們工作時都會散發(fā)大量的熱
B.傳導帶與低軌道之間的能級差越大,電子躍遷時輻射出光子的波長越長
C.普通硅二極管工作時不能產(chǎn)生可見光,只會發(fā)出紅外線,是由于該材料的傳導帶與低軌道之間的能級差太小
D.LED燈與普通燈泡一樣,沒
8、有正負極
8.(2019·山師大附中高三期中)下列描繪兩種溫度下黑體輻射強度與頻率關系的圖中,符合黑體輻射實驗規(guī)律的是( )
熱點12 近代物理
1.解析:選BC.用錘打車,是人(包括鐵錘)和車系統(tǒng)的內(nèi)力,系統(tǒng)在水平方向所受的外力之和為零,所以系統(tǒng)的總動量守恒,人和車的初動量為零,根據(jù)動量守恒定律,如果錘頭打下去時錘頭向右運動,車就向左運動,舉起錘頭時錘頭向左運動,車就向右運動,用錘頭連續(xù)敲擊時,車只是左右運動,錘頭不動,車就停下來,故A項錯誤;紫光燈照射時,金屬板產(chǎn)生光電效應,換用頻率更小的綠光照射,可能不產(chǎn)生光電效應,驗電器金屬箔可能不張開,故B項正確;一群氫原子處于n=4的激
9、發(fā)態(tài),當它們自發(fā)地躍遷到較低能級時,一共能產(chǎn)生6條光譜線,其中n=4到n=3的光子能量不能使鉀發(fā)生光電效應,還有n=3到n=2的光子能量不能使鉀發(fā)生光電效應,其余4種光子能量都大于2.21 eV,能使鉀發(fā)生光電效應,故C項正確;原子核F的平均核子質量小于原子核E的平均核子質量,原子核F的比結合能大于原子核E的比結合能,原子核D和E聚變成原子核F時核子平均質量減小,會有質量虧損,要釋放能量,故D項錯誤.
2.解析:選D.這些氫原子總共可輻射出6種不同頻率的光,A錯;由n=4能級躍遷到n=3能級產(chǎn)生的光,能量最小,頻率最小,由n=4能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的光,能量最大,頻率最大,波長最小,最不
10、容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象,B、C錯;由n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光子的能量為10.2 eV,用它照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應,D對.
3.解析:選D.14C衰變過程中系統(tǒng)動量守恒,釋放出的電子跟新生核14N的運動方向相反,由于電性相異,根據(jù)左手定則,在洛倫茲力作用下運動軌跡為兩個內(nèi)切圓,故排除A、B選項;洛倫茲力提供向心力,即qvB=m,所以做勻速圓周運動的軌道半徑為r=,衰變時放出的電子與反沖核14N的動量大小相等,因此在同一個磁場中做圓周運動的軌道半徑與它們的電荷量成反比,即==,可見電子運動的軌道半徑較大,D正確.
4.解析:選BC.雖然光的頻率相同,但是被照射
11、的材料不同,光電子的最大初動能不同,光強不確定,所以單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)可能相同,飽和光電流可能相同,故A項錯誤,C項正確;根據(jù)光電效應方程Ekm=hν-W0和eUc=Ekm可知,照射光頻率相同,材料的逸出功不同,則光電子的最大初動能不同,遏止電壓也不同,故B項正確;由Uc=-知圖線的斜率等于,圖線的斜率相同,故D項錯誤.
5.解析:選AD.在核反應中,電荷數(shù)守恒,質量數(shù)守恒,可以判斷中微子所帶電荷數(shù)為零,質量數(shù)為零,故A項正確;中子的質量數(shù)是1,故B項錯誤;同位素是電荷數(shù)相等,質量數(shù)不等的同種元素,而Cl和Ar是兩種不同的元素,故C項錯誤;由愛因斯坦質能方程得中微子的質量應不小于m=(
12、0.000 55+36.956 91-36.956 58) u=0.000 88 u,而1 u質量對應的能量為931.5 MeV,所以中微子的最小能量是E=931.5×0.000 88 MeV≈0.82 MeV,故D項正確.
6.解析:選B.“拐折”處的電子宇宙射線粒子的能量高達1.0×1012 eV=1.0×1012×1.6×10-19 J=1.6×10-7 J,故A錯誤;根據(jù)左手定則,電子宇宙射線從地球赤道上空垂直射向地面時,在地球磁場的作用下會向西偏轉,故B正確;假設暗物質湮滅虧損的質量為Δm,根據(jù)質能方程則湮滅過程中釋放的能量為ΔE=Δmc2,故C錯誤;若暗物質衰變的規(guī)律與普通放射性
13、元素相同,衰變是由原子核內(nèi)部因素決定的,與外界環(huán)境無關,故D錯誤.
7.解析:選C.LED燈的發(fā)光效率比白熾燈高,用起來比白熾燈省電,其原因在于LED燈和白熾燈的發(fā)光方式不同,LED燈的發(fā)光原理就有所不同,故A錯誤;傳導帶與低軌道之間的能級差越大,電子躍遷時輻射出光子的頻率越高,電子躍遷時輻射出光子的波長越短,故B錯誤;普通硅二極管工作時不能產(chǎn)生可見光,而只會發(fā)出紅外線,是由于該材料的傳導帶與低軌道之間的能級差太小,電子躍遷時輻射出的光子的頻率太低,故C正確;單個LED燈是分正負極的,反向不能發(fā)光,LED節(jié)能燈就不分正負,直接用在交流電上,故D錯誤.
8.解析:選B.根據(jù)黑體輻射實驗規(guī)律,黑體熱輻射的強度與波長的關系為:隨著溫度的升高,一方面,各種波長的輻射強度都有增加,則各種頻率的輻射強度也都增加;另一方面,輻射強度的極大值向波長較短的方向移動,即向頻率較大的方向移動,分析圖象,只有B項符合黑體輻射實驗規(guī)律,故B項正確.
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