《2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 刷題首選卷 專題十三 近代物理初步及物理學(xué)史精練（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 刷題首選卷 專題十三 近代物理初步及物理學(xué)史精練（含解析）（18頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題十三　近代物理初步及物理學(xué)史 『經(jīng)典特訓(xùn)題組』 1．以下事實可作為“原子核可再分”的依據(jù)是(　　) A．天然放射現(xiàn)象 B．α粒子散射實驗 C．電子的發(fā)現(xiàn) D．氫原子發(fā)光 答案　A 解析　天然放射現(xiàn)象與元素的化學(xué)性質(zhì)無關(guān)，說明射線來自原子核，其中α射線為He粒子流，這說明原子核可再分，故A正確；α粒子散射實驗為盧瑟福建立原子的核式結(jié)構(gòu)模型提供了實驗基礎(chǔ)，不能說明原子核可再分，故B錯誤；電子的發(fā)現(xiàn)說明原子可以再分，不能說明原子核可再分，故C錯誤；氫原子發(fā)光說明核外電子的躍遷，不能說明原子核可再分，故D錯誤。 2．關(guān)于原子或原子核的相關(guān)知識，下列說法中正確的是(　　)

2、A．α粒子散射現(xiàn)象說明原子核具有一定的結(jié)構(gòu) B．原子序數(shù)較小的元素都不能自發(fā)放出射線 C．原子發(fā)光現(xiàn)象沒有涉及到原子核內(nèi)部的變化 D．光電效應(yīng)現(xiàn)象中逸出的電子是原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子時產(chǎn)生的 答案　C 解析　α粒子散射現(xiàn)象為盧瑟福建立原子的核式結(jié)構(gòu)模型提供了實驗基礎(chǔ)，不能得出原子核內(nèi)部具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，故A錯誤；原子序數(shù)大于或等于83的元素，都能自發(fā)地發(fā)出射線，原子序數(shù)小于83的元素，有的也能自發(fā)地放出射線，故B錯誤；原子發(fā)光現(xiàn)象是原子從高能級向低能級躍遷時輻射出光子，沒有涉及原子核內(nèi)部的變化，故C正確；光電效應(yīng)現(xiàn)象中逸出的電子是核外電子吸收光子能量后獲得足夠的能量擺脫原子核的束縛而逸出

3、，故D錯誤。 3．(多選)下列說法正確的是(　　) A.U的半衰期約為7億年，隨地球環(huán)境的變化，半衰期可能變短 B．盧瑟福通過α粒子散射實驗建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 C．結(jié)合能越大，原子中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定 D．任何金屬都存在一個“極限頻率”，入射光的頻率大于這個頻率，才能發(fā)生光電效應(yīng) 答案　BD 解析　放射性元素的半衰期與外界環(huán)境的變化無關(guān)，A錯誤；盧瑟福通過α粒子散射實驗建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，B正確；比結(jié)合能越大，原子中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，C錯誤；任何金屬都存在一個“極限頻率”，入射光的頻率大于這個頻率，才能發(fā)生光電效應(yīng)，D正確。 4．下列四幅圖

4、涉及到不同的物理知識，其中說法正確的是(　　) A．圖甲：普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成功解釋了光電效應(yīng) B．圖乙：玻爾理論指出氫原子能級是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率是不連續(xù)的 C．圖丙：盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子 D．圖?。弘娮邮ㄟ^鋁箔后的衍射圖樣，可以說明電子具有粒子性 答案　B 解析　普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學(xué)的奠基人之一，愛因斯坦第一個成功地解釋了光電效應(yīng)，故A錯誤；玻爾理論指出氫原子能級是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的，故B正確；盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，

5、而不是發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子，故C錯誤；電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，說明電子具有波動性，而不是粒子性，故D錯誤。 5．以下有關(guān)近代物理的內(nèi)容敘述正確的是(　　) A．放射性元素在發(fā)生α衰變時2個中子和2個質(zhì)子結(jié)合為一個α粒子，設(shè)中子、質(zhì)子和α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，則2(m1＋m2)＝m3 B．在關(guān)于物質(zhì)波的表達式ν＝和λ＝中，能量E和動量p是描述物質(zhì)的波動性的重要物理量，波長λ和頻率ν是描述物質(zhì)的粒子性的典型物理量 C．在原子核發(fā)生衰變后，新核往往處于不穩(wěn)定的高能級狀態(tài)，會自發(fā)地向低能級躍遷 D．重核的裂變過程質(zhì)量增大，輕核的聚變過程有質(zhì)量虧損 答案　C 解析　放射性元素在

6、發(fā)生α衰變時2個中子和2個質(zhì)子結(jié)合為一個α粒子，有質(zhì)量虧損，即2m1＋2m2≠m3，故A錯誤；在關(guān)于物質(zhì)波的表達式ν＝和λ＝中，能量E和動量p是描述物質(zhì)的粒子性的重要物理量，波長λ和頻率ν是描述物質(zhì)的波動性的典型物理量，故B錯誤；在原子核發(fā)生衰變后，新核往往處于不穩(wěn)定的高能級狀態(tài)，會自發(fā)地向低能級躍遷，C正確；重核的裂變過程和輕核的聚變過程都有能量放出，都有質(zhì)量虧損，D錯誤。 6．已知氫原子的基態(tài)能量為E1，激發(fā)態(tài)能量為En＝，其中n＝2,3,4…，已知普朗克常量為h，則下列說法正確的是(　　) A．氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)后，核外電子動能增大，原子的電勢能減小 B．基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻

7、率為ν的光子被電離后，電子速度大小為 C．大量處于n＝3能級的激發(fā)態(tài)的氫原子，向低能級躍遷時可輻射出3種不同頻率的光子 D．若原子從n＝6能級向n＝1能級躍遷時所產(chǎn)生的電磁波能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則原子從n＝6能級向n＝2能級躍遷時所產(chǎn)生的電磁波也一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng) 答案　C 解析　氫原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時，能量增大，軌道半徑增大，根據(jù)k＝m知，電子動能減小，庫侖力做負功，故電勢能增大，故A錯誤；基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為ν的光子被電離后，則電子電離后的動能為Ek＝mv2＝hν＋E1，因此電子的速度大小為v＝ ，故B錯誤；根據(jù)C＝3知，這些氫原子可能輻射出三種不同頻率

8、的光子，所以C正確；已知原子從n＝6能級向n＝1能級躍遷時所產(chǎn)生的電磁波能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，而原子從n＝6能級向n＝2能級躍遷時所產(chǎn)生的電磁波能量小于原子從n＝6能級向n＝1能級躍遷時所產(chǎn)生的電磁波能量，故此電磁波不一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯誤。 7．氫原子的能級公式為En＝E1(n＝1,2,3，…)，其中基態(tài)能量E1＝－13.6 eV，能級圖如圖所示。大量氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)，由這些氫原子可能發(fā)出的所有光子中，頻率最大的光子能量為－0.96E1，則n和可能發(fā)出的頻率最小的光子能量分別為(　　) A．n＝5,0.54 eV B．n＝5,0.31 eV C．n＝4

9、,0.85 eV D．n＝4,0.66 eV 答案　B 解析　氫原子基態(tài)的能量為E1＝－13.6 eV，由這些氫原子可能發(fā)出的所有光子中，頻率最大的光子能量為－0.96E1，即量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)能級的能量E＝0.04E1＝－0.54 eV，即處在n＝5能級；頻率最小的光子的能量為ΔE′＝－0.54 eV－(－0.85 eV)＝0.31 eV，故B正確。 8．關(guān)于天然放射現(xiàn)象，以下敘述正確的是(　　) A．若使放射性物質(zhì)的溫度升高，其半衰期將減小 B．β衰變中釋放出電子說明原子核內(nèi)有電子 C．在α、β衰變中伴隨產(chǎn)生γ射線，衰變前后的核子數(shù)不變，但存在質(zhì)量虧損 D．鈾核(U)衰變?yōu)?/p>

10、鉛核(Pb)的過程中，要經(jīng)過8次α衰變和10次β衰變 答案　C 解析　半衰期由原子核自身決定，與外界因素?zé)o關(guān)，故A錯誤；β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時產(chǎn)生的，故B錯誤；在α、β衰變時伴隨產(chǎn)生γ射線，衰變前后的核子總數(shù)不變，因伴隨能量釋放，故根據(jù)ΔE＝Δmc2可知，反應(yīng)前后存在質(zhì)量虧損，C正確；由質(zhì)量數(shù)守恒知238＝206＋4m，得m＝8，即經(jīng)過8次α衰變，再由電荷數(shù)守恒知92＝82＋8×2－n，得n＝6，即經(jīng)過6次β衰變，故D錯誤。 9．(多選)關(guān)于近代物理學(xué)的結(jié)論中，下面敘述中正確的是(　　) A．比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固 B．β衰變所釋放的電子是

11、原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的 C．一個氘核(H)與一個氚核(H)聚變生成一個氦核(He)的同時，放出一個中子 D．質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別是m1、m2、m3，質(zhì)子和中子結(jié)合成一個α粒子，釋放的能量是(2m1＋2m2－m3)c2 答案　BCD 解析　比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，故A錯誤；β衰變所釋放的電子，是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的，不是原子中的核外電子，故B正確；根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，一個氘核(H)與一個氚核(H)聚變生成一個氦核(He)的同時，放出一個中子，故C正確；質(zhì)子和中子結(jié)合成一個α粒子，質(zhì)量虧損Δm＝2m1＋2m

12、2－m3，由質(zhì)能方程可知，釋放的能量ΔE＝Δmc2＝(2m1＋2m2－m3)c2，故D正確。 10．氘核和氚核聚變的核反應(yīng)方程為H＋H→He＋n，已知H的比結(jié)合能是2.78 MeV，H的比結(jié)合能是1.09 MeV，He的比結(jié)合能是7.03 MeV，則(　　) A．該核反應(yīng)釋放17.6 MeV能量 B．該核反應(yīng)釋放3.16 MeV能量 C．該核反應(yīng)吸收176 MeV能量 D．該核反應(yīng)吸收3.16 MeV能量 答案　A 解析　該核反應(yīng)反應(yīng)前的總結(jié)合能為：E1＝(1.09×2＋2.78×3)MeV＝10.52 MeV，反應(yīng)后生成物的結(jié)合能為：E2＝7.03×4 MeV＝28.12 Me

13、V，故該核反應(yīng)釋放出的核能為：ΔE＝E2－E1＝17.6 MeV，故A正確。 11．用圖甲所示實驗裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，分別用a、b、c三束光照射光電管陰極，得到光電管兩端的電壓與相應(yīng)的光電流的關(guān)系如圖乙所示，其中a、c兩束光照射時對應(yīng)的遏止電壓相同，均為Ua，根據(jù)你所學(xué)的相關(guān)理論，下列論述不正確的是(　　) A．a(chǎn)、c兩束光的光強相同 B．a(chǎn)、c兩束光的頻率相同 C．b光束的波長最短 D．b光束光子的動量最大 答案　A 解析　光電流恰為零時光電管兩端加的電壓為遏止電壓，對應(yīng)的光的頻率為截止頻率，根據(jù)eUc＝mv＝hν－W0可知，入射光的頻率越高，對應(yīng)的遏止電壓Uc越大

14、。因為a光、c光對應(yīng)的遏止電壓相等，所以a光、c光的頻率相等，而b光對應(yīng)的遏止電壓最大，b光的頻率最大，波長最短，故B、C正確；由圖可知，a光對應(yīng)的飽和光電流最大，因此a光束照射時單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)最多，可知a光的光強比c光的大，故A錯誤；因為b光的頻率最大，根據(jù)p＝＝，則b光束光子的動量最大，所以D正確。 12．在物理學(xué)的發(fā)展過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進步。下列表述符合物理學(xué)史的是(　　) A．伽利略猜想自由落體運動的速度與下落時間成正比，并直接用實驗進行了驗證 B．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并預(yù)言了引力波的存在 C．法拉第首次引入電場線和磁感線，極大地促進了

15、人類對電磁現(xiàn)象的研究 D．庫侖提出了庫侖定律，并用油滴實驗測得了元電荷的值 答案　C 解析　伽利略是在斜面實驗的基礎(chǔ)上猜想自由落體的運動速度與下落時間成正比，并未直接用實驗進行驗證，故A錯誤；牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，但并沒有預(yù)言引力波的存在，預(yù)言了引力波存在的物理學(xué)家是愛因斯坦，故B錯誤；法拉第首次引入電場線和磁感線，極大地促進了人類對電磁現(xiàn)象的研究，C正確；庫侖提出了庫侖定律，密立根用油滴實驗測得了元電荷的值，D錯誤。 13．物理學(xué)的發(fā)展極大地豐富了人類對物質(zhì)世界的認識，推動了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進了人類文明的進步，關(guān)于物理學(xué)中運動與力的發(fā)展過程和研究方法的認識，下列說法中正確的

16、是(　　) A．亞里士多德首先提出了慣性的概念 B．伽利略對自由落體運動研究方法的核心是：把實驗和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)演算)結(jié)合起來，從而發(fā)展了人類的科學(xué)思維方式和科學(xué)研究方法 C．牛頓三條運動定律是研究動力學(xué)問題的基石，牛頓的三條運動定律都能通過現(xiàn)代的實驗手段直接驗證 D．力的單位“N”是基本單位，加速度的單位“m/s2”是導(dǎo)出單位 答案　B 解析　伽利略首先提出了慣性的概念，故A錯誤；伽利略對自由落體運動研究方法的核心是：把實驗和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)演算)結(jié)合起來，從而發(fā)展了人類的科學(xué)思維方式和科學(xué)研究方法，故B正確；牛頓三條運動定律是研究動力學(xué)問題的基石，牛頓第一定律描述的是物

17、體在不受任何外力的作用時的運動情況，而不受任何外力作用的物體是不存在的，牛頓第一定律是利用邏輯思維對事實進行分析的產(chǎn)物，不可能用實驗直接驗證，故C錯誤；力的單位“N”不是基本單位，加速度的單位“m/s2”是導(dǎo)出單位，故D錯誤。 14．用中子轟擊鋰核(Li)發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生氚核和α粒子并放出4.8 MeV的能量。 (1)寫出核反應(yīng)方程式； (2)求上述反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為多少；(保留兩位有效數(shù)字) (3)若中子與鋰核是以等大反向的動量相碰，則α粒子和氚核的動能之比是多少？ 答案　(1)Li＋n→H＋He　(2)8.5×10－30 kg　(3)3∶4 解析　(1)Li＋n→H＋He。

18、(2)Δm＝＝ kg≈8.5×10－30 kg。 (3)設(shè)m1、m2、v1、v2分別為α粒子、氚核的質(zhì)量和速度大小，由動量守恒定律得0＝m1v1－m2v2 α粒子、氚核的動能之比 Ek1∶Ek2＝∶＝m2∶m1＝3∶4。 『真題調(diào)研題組』 1. (2019·全國卷Ⅰ)氫原子能級示意圖如圖所示。光子能量在1.63 eV～3.10 eV的光為可見光。要使處于基態(tài)(n＝1)的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見光光子，最少應(yīng)給氫原子提供的能量為(　　) A．12.09 eV B．10.20 eV C．1.89 eV D．1.51 eV 答案　A 解析　可見光光子的能量范圍為1.63

19、eV～3.10 eV，則氫原子能級差應(yīng)該在此范圍內(nèi)，可簡單推算如下：2、1能級差為10.20 eV，此值大于可見光光子的能量；3、2能級差為1.89 eV，此值屬于可見光光子的能量，符合題意。氫原子處于基態(tài)，要使氫原子達到第3能級，需提供的能量為－1.51 eV－(－13.60 eV)＝12.09 eV，此值也是提供給氫原子的最少能量，A正確。 2．(2019·全國卷Ⅱ)太陽內(nèi)部核反應(yīng)的主要模式之一是質(zhì)子—質(zhì)子循環(huán)，循環(huán)的結(jié)果可表示為 4H→He＋2e＋2ν 已知H和He的質(zhì)量分別為mp＝1.0078 u和mα＝4.0026 u,1 u＝931 MeV/c2，c為光速。在4個H轉(zhuǎn)變成1個

20、He的過程中，釋放的能量約為(　　) A．8 MeV B．16 MeV C．26 MeV D．52 MeV 答案　C 解析　因電子的質(zhì)量遠小于質(zhì)子的質(zhì)量，計算中可忽略不計。質(zhì)量虧損Δm＝4mp－mα，由質(zhì)能方程得ΔE＝Δmc2＝(4×1.0078－4.0026)×931 MeV≈26.6 MeV，C正確。 3．(2019·天津高考)(多選)我國核聚變反應(yīng)研究大科學(xué)裝置“人造太陽”2018年獲得重大突破，等離子體中心電子溫度首次達到1億攝氏度，為人類開發(fā)利用核聚變能源奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。下列關(guān)于聚變的說法正確的是(　　) A．核聚變比核裂變更為安全、清潔 B．任何兩個原子

21、核都可以發(fā)生聚變 C．兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，總質(zhì)量較聚變前增加 D．兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，核子的比結(jié)合能增加 答案　AD 解析　核聚變沒有放射性污染，比核裂變更為安全、清潔，A正確；只有原子序數(shù)較小的“輕”核才能發(fā)生聚變，B錯誤；兩個輕核聚變成質(zhì)量較大的原子核，核子的比結(jié)合能增加，總質(zhì)量減小，C錯誤，D正確。 4．(2018·全國卷Ⅲ)1934年，約里奧－居里夫婦用α粒子轟擊鋁核Al，產(chǎn)生了第一個人工放射性元素X：α＋Al→n＋X。X的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為(　　) A．15和28 B．15和30 C．16和30 D．17和31 答案　B 解析　根據(jù)核反應(yīng)遵循

22、的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，X的電荷數(shù)為2＋13＝15，質(zhì)量數(shù)為4＋27－1＝30，根據(jù)原子核的電荷數(shù)等于原子序數(shù)，可知X的原子序數(shù)為15，質(zhì)量數(shù)為30，B正確。 5．(2018·北京高考)在核反應(yīng)方程He＋N→O＋X中，X表示的是(　　) A．質(zhì)子 B．中子 C．電子 D．α粒子 答案　A 解析　設(shè)X為X，根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)守恒：4＋14＝17＋A，則A＝1，電荷數(shù)守恒2＋7＝8＋Z，則Z＝1，即X為H，為質(zhì)子，故A正確，B、C、D錯誤。 6．(2017·全國卷Ⅱ)一靜止的鈾核放出一個α粒子衰變成釷核，衰變方程為U→Th＋He。下列說法正確的是(　　) A．衰變后釷核的動

23、能等于α粒子的動能 B．衰變后釷核的動量大小等于α粒子的動量大小 C．鈾核的半衰期等于其放出一個α粒子所經(jīng)歷的時間 D．衰變后α粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量 答案　B 解析　衰變過程遵守動量守恒定律，故選項A錯，選項B對。根據(jù)半衰期的定義，可知選項C錯。α衰變釋放核能，有質(zhì)量虧損，故選項D錯。 7．(2017·天津高考)我國自主研發(fā)制造的國際熱核聚變核心部件在國際上率先通過權(quán)威機構(gòu)認證，這是我國對國際熱核聚變項目的重大貢獻。下列核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是(　　) A.H＋H→He＋n B.N＋He→O＋H C.He＋Al→P＋n D.U＋n→Ba＋Kr＋3

24、n 答案　A 解析　A對：兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的原子核。B錯：原子核的人工轉(zhuǎn)變。C錯：原子核的人工轉(zhuǎn)變。D錯：重核裂變。 8．(2017·江蘇高考)(多選)原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示。根據(jù)該曲線，下列判斷正確的有(　　) A.He核的結(jié)合能約為14 MeV B.He核比Li核更穩(wěn)定 C．兩個H核結(jié)合成He核時釋放能量 D.U核中核子的平均結(jié)合能比Kr核中的大 答案　BC 解析　A錯：He核有4個核子，由比結(jié)合能圖線可知，He核的結(jié)合能約為28 MeV。B對：比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定。C對：兩個H核結(jié)合成He核時，核子的比結(jié)合能變大，結(jié)合時要放出能量。D錯：由比結(jié)合能

25、圖線知，U核中核子平均結(jié)合能比Kr核中的小。 『模擬沖刺題組』 1．(2019·廣東廣州二模)利用如圖所示的裝置觀察光電效應(yīng)現(xiàn)象，將光束照射在金屬板上，發(fā)現(xiàn)驗電器指針沒有張開。欲使指針張開，可(　　) A．增大該光束的強度 B．增加該光束的照射時間 C．改用頻率更大的入射光束 D．改用逸出功更大的金屬板材料 答案　C 解析　驗電器指針沒有張開，說明沒有發(fā)生光電效應(yīng)。要發(fā)生光電效應(yīng)必須改用頻率更大的入射光束，或者改用逸出功更小的金屬板材料，只增大光強和光照射的時間都不能發(fā)生光電效應(yīng)，故選C。 2．(2019·天津南開區(qū)二模)已知氦離子(He＋)的能級圖如圖所示，根據(jù)能級躍遷

26、理論可知(　　) A．氦離子(He＋)從n＝4能級躍遷到n＝3能級比從n＝3能級躍遷到n＝2能級輻射出光子的頻率低 B．大量處在n＝3能級的氦離子(He＋)向低能級躍遷，只能發(fā)出2種不同頻率的光子 C．氦離子(He＋)處于n＝1能級時，能吸收45 eV的能量躍遷到n＝2能級 D．氦離子(He＋)從n＝4能級躍遷到n＝3能級，需要吸收能量 答案　A 解析　氦離子的躍遷過程類似于氫原子，從高能級向低能級躍遷要以光子的形式放出能量，而從低能級向高能級躍遷吸收能量，且吸收(放出)的能量等于兩能級的能量差，即ΔE＝Em－En(m>n)，故C、D錯誤；氦離子從n＝4能級躍遷到n＝3能級比從

27、n＝3能級躍遷到n＝2能級輻射出的光子的能量小，頻率低，A正確；大量處在n＝3能級的氦離子向低能級躍遷，發(fā)出的光子的種類為C＝3，故B錯誤。 3．(2019·東北三省三校二模)(多選)如圖所示，甲為演示光電效應(yīng)的實驗裝置；乙圖為a、b、c三種光照射下得到的三條電流表與電壓表讀數(shù)之間的關(guān)系曲線；丙圖為氫原子的能級圖；丁圖給出了幾種金屬的逸出功和極限頻率關(guān)系。以下說法正確的是(　　) 幾種金屬的逸出功和極限頻率 金屬 W0/eV νc/1014 Hz 鈉 2.29 5.53 鉀 2.25 5.44 銣 2.13 5.15 丁 A．若b光為綠光，c光可能是紫光

28、 B．若a光為綠光，c光可能是紫光 C．若b光光子能量為2.81 eV，用它照射由金屬銣構(gòu)成的陰極，所產(chǎn)生的大量具有最大初動能的光電子去撞擊大量處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子，可以產(chǎn)生6種不同頻率的光 D．若b光光子能量為2.81 eV，用它直接照射大量處于n＝2激發(fā)態(tài)的氫原子，可以產(chǎn)生6種不同頻率的光 答案　BC 解析　由光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0及eU＝Ek，聯(lián)立解得eU＝hν－W0，即光束照射同一塊金屬的時候，只要遏止電壓一樣，說明入射光的頻率一樣，遏止電壓越大，入射光的頻率越大，因此可知b光和c光的頻率一樣且均大于a光的頻率，故A錯誤，B正確；用光子能量為2.81 eV的b光照射

29、由金屬銣構(gòu)成的陰極，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為Ek＝hν－W0＝2.81 eV－2.13 eV＝0.68 eV，大量具有最大初動能的光電子去撞擊大量處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子，這些氫原子吸收能量ΔE＝－0.85 eV－(－1.51 eV)＝0.66 eV，從而躍遷到n＝4能級，當大量處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，可向外輻射C＝6種頻率的光，C正確；氫原子只能吸收光子的能量恰好為能級之差的光子，若用b光光子直接照射氫原子，2.81 eV不滿足氫原子第2能級與其他更高能級間的能級差，因此b光光子不被吸收，不會自發(fā)輻射其他頻率的光，D錯誤。 4．(多選)如圖所示是用光照射某種金屬時，逸出的光

30、電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線(圖線與橫軸的交點橫坐標為4.27×1014 Hz，與縱軸交點縱坐標為0.5 eV)。由圖可知(　　) A．該金屬的截止頻率為4.27×1014 Hz B．該金屬的截止頻率為5.5×1014 Hz C．該圖線的斜率表示普朗克常量 D．該金屬的逸出功為0.5 eV 答案　AC 解析　圖線在橫軸上的截距表示截止頻率，A正確，B錯誤；由光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知圖線的斜率表示普朗克常量，C正確；金屬的逸出功為W0＝hνc＝ eV＝1.77 eV，D錯誤。 5. (2019·福建三明高三5月質(zhì)檢)如圖，在α粒子散射實驗中，圖中實線表示α粒子

31、的運動軌跡，假定金原子核位置固定，a、b、c為某條軌跡上的三個點，其中a、c兩點距金原子核的距離相等(　　) A．盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗提出了能量量子化理論 B．大多數(shù)α粒子擊中金箔后幾乎沿原方向返回 C．α粒子經(jīng)過a、c兩點時動能相等 D．從a經(jīng)過b運動到c的過程中α粒子的電勢能先減小后增大 答案　C 解析　盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，A錯誤；大多數(shù)α粒子擊中金箔后幾乎不改變方向而沿原方向前進，B錯誤；因a、c兩點距離金原子核的距離相等，可知α粒子在這兩點的電勢能相等，則由能量守恒定律可得α粒子經(jīng)過a、c兩點時動能相等，C正確；從a經(jīng)過b運動到c的過程

32、中，金原子核對α粒子的靜電力先做負功，后做正功，可知α粒子的電勢能先增大后減小，D錯誤。 6．(2019·河南安陽二模)下列說法正確的是(　　) A.U→Th＋X中X為中子，核反應(yīng)類型為β衰變 B.H＋H→He＋Y中Y為中子，核反應(yīng)類型為人工核轉(zhuǎn)變 C.U＋n→Xe＋Sr＋K，其中K為10個中子，核反應(yīng)類型為重核裂變 D.n＋He→O＋Z，其中Z為氫核，核反應(yīng)類型為輕核聚變 答案　C 解析　根據(jù)核反應(yīng)過程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒規(guī)律可知，A反應(yīng)中的X的質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為2，為α粒子，核反應(yīng)類型為α衰變，A錯誤；B反應(yīng)中的Y的質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，為中子，核反應(yīng)類型為輕核聚變

33、，B錯誤；C反應(yīng)中的K的質(zhì)量數(shù)為10，電荷數(shù)為0，為10個中子，核反應(yīng)類型為重核裂變，C正確；D反應(yīng)中的Z的質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為1，為質(zhì)子，核反應(yīng)類型為人工核轉(zhuǎn)變，D錯誤。 7. (2019·廣東揭陽一模)如圖所示，x為未知的放射源，L為薄鋁片，若在放射源和計數(shù)器之間加上L后，計數(shù)器的計數(shù)率大幅度減小，在L和計數(shù)器之間再加豎直向下的勻強磁場，計數(shù)器的計數(shù)率不變，則x可能是(　　) A．α射線和β射線的混合放射源 B．純α射線放射源 C．純γ射線放射源 D．α射線和γ射線的混合放射源 答案　D 解析　在放射源和計數(shù)器之間加薄鋁片L后，發(fā)現(xiàn)計數(shù)器的計數(shù)率大幅度減小，說明射線中含有

34、穿透能力弱的α粒子，在L和計數(shù)器之間再加豎直向下的勻強磁場，計數(shù)器的計數(shù)率不變，說明剩下的粒子不帶電，即為γ射線，因此放射源x可能是α和γ的混合放射源，故A、B、C錯誤，D正確。 8．(2019·天津重點中學(xué)聯(lián)合二模)下列說法正確的是(　　) A．動能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波波長也相等 B．鈾核裂變的一種核反應(yīng)方程U→Ba＋Kr＋2n C．原子在a、b兩個能量級的能量分別為Ea、Eb，且Ea＞Eb，當原子從a能級躍遷到b能級時，放出光子的波長λ＝(其中h為普朗克常量) D．設(shè)質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，兩個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合成一個α粒子，釋放的能量是(2

35、m1＋2m2－m3)c2 答案　D 解析　根據(jù)德布羅意波波長公式λ＝及p＝可知，因質(zhì)子的質(zhì)量遠大于電子的質(zhì)量，故動能相同的質(zhì)子與電子，動量不同，波長也不同，A錯誤；鈾核裂變有多種裂變的方式，但是每一種都要有慢中子的參與，即反應(yīng)方程的前面也要有中子，相應(yīng)的核反應(yīng)為：U＋n→Ba＋Kr＋3n，所以B錯誤；原子在a、b兩個能量級的能量分別為Ea、Eb，且Ea>Eb，當原子從a能級躍遷到b能級時，放出光子的能量為：E＝＝Ea－Eb，所以該光子的波長為：λ＝，故C錯誤；設(shè)質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知，兩個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合成一個α粒子，釋放的能量是E＝Δm

36、c2＝(2m1＋2m2－m3)c2，故D正確。 9．(2019·陜西渭南二模)人眼對綠光最為敏感，正常人的眼睛接收到波長為530 nm的綠光時，只要所接收到的功率不低于2.3×10－18 W，眼睛就能察覺。已知普朗克常量為6.63×10－34 J·s，光速為3×108 m/s，人眼能察覺到綠光時，每秒至少接收到的綠光光子數(shù)為(　　) A．6 B．60 C．600 D．6000 答案　A 解析　一個綠光光子能量E＝hν＝h≈3.8×10－19 J，所以人眼能察覺到綠光時，每秒鐘最少接收光子數(shù)n＝＝≈6，A正確。 10．下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認識，其中正確的是(　　) A．γ

37、射線是高速運動的電子流 B．氫原子輻射光子后，其繞核運動的電子動能增大 C．太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的重核裂變 D.Bi的半衰期是5天，100克Bi經(jīng)過10天后還剩下50克 答案　B 解析　γ射線是光子流，A錯誤；氫原子輻射光子后能量減小，軌道半徑減小，其繞核運動的電子動能增大，B正確；太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的核聚變，C錯誤；由m＝，n＝得m＝＝ g＝25 g，D錯誤。 11. (2019·吉林省吉林市三調(diào))氫原子的能級示意圖如圖所示，現(xiàn)有大量的氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，當它們向低能級躍遷時，會輻射出若干種不同頻率的光，若用這些光照射逸出功為4.54 eV的鎢

38、時，下列說法中正確的是(　　) A．氫原子能輻射4種不同頻率的光子 B．氫原子輻射的光子都能使鎢發(fā)生光電效應(yīng) C．氫原子輻射一個光子后，氫原子的核外電子的速率增大 D．鎢能吸收兩個從n＝4向n＝2能級躍遷的光子而發(fā)生光電效應(yīng) 答案　C 解析　大量的氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，當它們向低能級躍遷時，氫原子能輻射的不同頻率的光子種類數(shù)目為C＝6，故A錯誤；一群處于n＝4能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，輻射光子種類數(shù)目為6種，對應(yīng)的能量分別為ΔE1＝ΔE4－E1＝12.75 eV，ΔE2＝E4－E2＝2.55 eV，ΔE3＝E4－E3＝0.66 eV，ΔE4＝E3－E1＝12.09 eV，Δ

39、E5＝E3－E2＝1.89 eV，ΔE6＝E2－E1＝10.2 eV，其中有3種光子的能量大于4.54 eV，則有3種不同頻率的光能使金屬鎢發(fā)生光電效應(yīng)，故B錯誤；氫原子輻射一個光子后，氫原子的能量減小，其核外電子的軌道半徑減小，由庫侖引力提供向心力，k＝m可知，氫原子的核外電子的速率增大，故C正確；氫原子由n＝4能級躍遷到n＝2能級輻射出光子的能量為2.55 eV，小于鎢的逸出功4.54 eV，所以用該光照射鎢時，不能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，D錯誤。 12．(2019·山東菏澤一模)下列關(guān)于核力、原子核的結(jié)合能、比結(jié)合能的說法正確的是(　　) A．維系原子核穩(wěn)定的力是核力，核力就是表現(xiàn)為相鄰核

40、子間的相互吸引力 B．核力是強相互作用的一種表現(xiàn)，原子核尺度內(nèi)，核力比庫侖力小 C．比結(jié)合能小的原子核分解成比結(jié)合能大的原子核時會釋放核能 D．自由核子組成原子核時，其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能 答案　C 解析　維系原子核穩(wěn)定的力是核力，核力可以表現(xiàn)為相鄰核子間的相互吸引力，也可以表現(xiàn)為排斥力，故A錯誤；核力是強相互作用的一種表現(xiàn)，原子核尺度內(nèi)，核力遠比庫侖力大，故B錯誤；比結(jié)合能小的原子核結(jié)合或分解成比結(jié)合能大的原子核時釋放核能，故C正確；根據(jù)質(zhì)能方程可知，自由核子組成原子核時，其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量等于該原子核的結(jié)合能，故D錯誤。 13. (2019·湖南衡陽二模

41、)在勻強磁場中，一個原來靜止的原子核，由于衰變放射出某種粒子，結(jié)果得到一張兩個相切圓1和2的徑跡照片如圖所示，已知兩個相切圓半徑分別為r1、r2，則下列說法正確的是(　　) A．原子核可能發(fā)生α衰變，也可能發(fā)生β衰變 B．徑跡2可能是衰變后新核的徑跡 C．若衰變方程是U→Th＋He，則衰變后新核和射出的粒子的動能之比為117∶2 D．若衰變方程是U→Th＋He，則r1∶r2＝1∶45 答案　D 解析　原子核衰變過程系統(tǒng)動量守恒，一個原來靜止的原子核衰變生成的兩粒子的動量方向相反，由左手定則可知，若生成的兩粒子電性相反則在磁場中的軌跡為內(nèi)切圓，若電性相同則在磁場中的軌跡為外切，所

42、以本題原子核發(fā)生的一定是α衰變，不可能發(fā)生β衰變，A錯誤；原子核原來靜止，初動量為零，由動量守恒定律可知，原子核衰變生成的新核與α粒子動量p大小相等，方向相反，在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB＝m，解得r＝＝，由于p、B相同，則電荷量q越大，軌道半徑r越小，由于新核的電荷量大，所以新核的軌道半徑小于α粒子的軌道半徑，所以軌跡1為新核的運動軌跡，B錯誤；由Ek＝知，新核和α粒子的動能之比等于它們質(zhì)量的反比，即為2∶117，C錯誤；由B項分析知，r1∶r2＝2∶90＝1∶45，故D正確。 14．(2019·貴州畢節(jié)二模)物理學(xué)重視邏輯，崇尚理性，其理論總是建立

43、在對事實觀察的基礎(chǔ)上。下列說法正確的是(　　) A．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，其中β射線來自原子最外層的電子 B．密立根油滴實驗表明核外電子的軌道是不連續(xù)的 C．盧瑟福的α粒子散射實驗發(fā)現(xiàn)電荷量子化的 D．湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子使人們認識到原子內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的 答案　D 解析　貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，其中β射線來自于原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時射出的電子，而不是原子核外的電子，A錯誤；玻爾的氫原子模型說明原子核外的電子的軌道是不連續(xù)的，B錯誤；密立根油滴實驗首次發(fā)現(xiàn)了電荷量子化，C錯誤；電子的發(fā)現(xiàn)讓人們認識到原子內(nèi)部還存在更小的粒子，說明原子內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，D正確。 15．(2019·云南

44、玉溪一中高三下學(xué)期模擬)在物理學(xué)的發(fā)展中，有許多科學(xué)家做出了重大貢獻，下列說法中錯誤的是(　　) A．第谷通過天文觀測發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律 B．密立根通過油滴實驗測出了元電荷 C．法拉第不僅提出了場的概念，而且利用電場線和磁感線形象地描述電場和磁場 D．安培定則也叫右手螺旋定則 答案　A 解析　開普勒通過研究第谷的天文觀測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律，A錯誤；密立根通過油滴實驗測出了元電荷，B正確；法拉第不僅提出了場的概念，而且利用電場線和磁感線形象地描述電場和磁場，C正確；安培定則也叫右手螺旋定則，D正確。故選A。 『熱門預(yù)測題組』 1．(2019·湖北省高三4月調(diào)研)2018年

45、11月29日，國家重大科研裝備研制項目“超分辨光刻裝備研制”通過驗收，該光刻機光刻分辨率達到22 nm。關(guān)于光的認識，下列說法正確的是(　　) A．光子除了具有能量之外還具有動量 B．波長越長的光，光子動量越大 C．光電效應(yīng)顯示了光的波動性 D．愛因斯坦測量了光電效應(yīng)中幾個重要的物理量，由此算出了普朗克常量h 答案　A 解析　光子除了具有能量之外還具有動量，A正確；根據(jù)p＝可知，波長越長的光，光子動量越小，B錯誤；光電效應(yīng)顯示了光的粒子性，C錯誤；密立根測量了光電效應(yīng)中幾個重要的物理量，由此算出了普朗克常量h，D錯誤。 2．(2019·江西九校重點中學(xué)協(xié)作體高三第一次聯(lián)考)(多選

46、)一群處于第4能級的氫原子，向低能級躍遷過程中能發(fā)出6種不同頻率的光，將這些光分別照射到圖甲電路陰極K上，只能測得3條電流隨電壓變化的圖象如圖乙所示，已知氫原子的能級圖如圖丙所示，則下列推斷正確的是(　　) A．圖乙中的c光是氫原子由第4能級向基態(tài)躍遷發(fā)出的 B．圖乙中的b光光子能量為12.09 eV C．動能為1 eV的電子能使處于第4能級的氫原子電離 D．陰極金屬的逸出功可能為6.75 eV 答案　BCD 解析　第4能級的氫原子，向低能級躍遷過程中能發(fā)出6種不同頻率的光，能量的大小關(guān)系排列從大到小為：n＝4→1，n＝3→1，n＝2→1，n＝4→2，n＝3→2，n＝4→3，由

47、圖乙可知，a的遏止電壓最大，其次為b和c，根據(jù)Ek＝hν－W0及eU＝Ek得，eU＝hν－W0，即對應(yīng)遏止電壓越大的光的頻率越大，則a為n＝4→1，b為n＝3→1，c為n＝2→1。由以上的分析可知，a的遏止電壓最大，能量最大，為氫原子由第4能級向基態(tài)躍遷發(fā)出的，故A錯誤；b為由能級3躍遷至能級1輻射的光子，其能量：Eb＝E3－E1＝(－1.51 eV)－(－13.6 eV)＝12.09 eV，故B正確；由圖丙可知，第4能級的能量為－0.85 eV，由玻爾理論可知，動能為1 eV的電子能使處于第4能級的氫原子電離，故C正確；由能級2躍遷到能級1輻射的光子的能量：Ec＝E2－E1＝(－3.40 eV)－(－13.6 eV)＝10.2 eV，由能級4躍遷到能級2輻射的光子的能量：E42＝E4－E2＝(－0.85 eV)－(－3.40 eV)＝2.55 eV，由于只能測得3條電流隨電壓變化的圖象，即只有三種光子能發(fā)生光電效應(yīng)，則該金屬的逸出功大于2.55 eV，小于等于10.2 eV，可以等于6.75 eV，故D正確。 - 18 -