物理高考復習專題15近代物理(解析版)

1、2020 年全國大市名校高三期末一模物理試題全解全析匯編（第七期）近代物理1、（2020河南省開封市高三一模）關于近代物理的知識，下列說法正確的是（）A 結合能越大，原子核內(nèi)核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定B 若氫原子從n 6 能級向 n 1 能級躍遷時輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應，則氫原子從n 6 能級向 n 2 能級躍遷時輻射出的光也不能使該金屬發(fā)生光電效應C 放射性元素發(fā)生衰變時所釋放的電子來源于原子的核外電子D 粒子散射實驗說明原子核具有復雜結構【答案】B【解析】A 比結合能越大，原子核內(nèi)核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，選項A 錯誤；B 因為 n=6 和 n=1 之間的能級差大于n

2、=6 和 n=2 之間的能級差，則若氫原子從n 6能級向 n 1 能級躍遷時輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應，則氫原子從n 6 能級向 n 2 能級躍遷時輻射出的光也不能使該金屬發(fā)生光電效應，選項B 正確；C 放射性元素發(fā)生衰變時所釋放的電子來源于原子核內(nèi)的中子轉化為質子放出的電子，選項C 錯誤；D 放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)說明原子核具有復雜結構，選項D 錯誤；故選 B.2、（2020內(nèi)蒙古赤峰市高三上學期期末）關于光電效應，以下說法正確的是（）A 用紫光照射某金屬有光電子逸出，則用藍光照射該金屬也一定有光電子逸出B 對于某種金屬，只要入射光的強度足夠大，就會發(fā)生光電效應C 光電效應的發(fā)生基本不需要

3、時間積累，只要入射光的波長小于金屬的極限波長即可D.在光電效應中，光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比【答案】C【解析】A.當入射光的頻率不小于金屬的極限頻率時，才能發(fā)生光電效應現(xiàn)象，用紫光照射某金屬有光電子逸出，由于藍光的頻率小于紫光，則用藍光照射該金屬不一定有光電子逸出，故A錯誤；B.光電效應發(fā)生條件與光的強度無關，只與入射光的頻率有關，故 B錯誤；C.對任何一種金屬，都有一個最大波長”，入射光的波長必須小于這個波長才能產(chǎn)生光電效應，且光電效應的發(fā)生幾乎不需要時間積累，故C正確；D.根據(jù)Ekm=hL W知，光電子最大初動能與入射光的頻率成線性關系，不成正比，故 D錯誤。故選Co3、（20

4、20內(nèi)蒙古鄂爾多斯市一中高三下學期一模）已知氫原子的激發(fā)態(tài)能量En 導，其中Ei為基態(tài)能量,nn=1, 2, 3。若氫原子從n=3的能級躍遷到n=2的能級放出光子的頻率為丫，能使氫原子從基態(tài)電離的光子的最小頻率為（）A. 9B. 4C. 36D. 945【答案】C由題意可知:旦旦32 22能使氫原子從基態(tài)電離的光子的最小頻率滿足:0 Eih解得:36v v,故C正確，ABD錯誤。故選：Co4、（2020安徽省六安市一中線下自測六）用金屬鋤為陰極的光電管，觀測光電效應現(xiàn)象，實驗裝置示意如圖甲所示，實驗中測得鋤的遏止電壓Uc與入射光頻率丫之間的關系如圖乙所示，圖線與橫軸交點的橫坐標為5.15 x1

5、04Hz。已知普朗克常量 h=6.63 X i04J則下列說法中正確的是甲乙A.欲測遏止電壓，應選擇電源左端為正極B.當電源左端為正極時，滑動變阻器的滑片向右滑動，電流表的示數(shù)持續(xù)增大C.增大照射光的強度，產(chǎn)生的光電子的最大初動能一定增大D.如果實驗中入射光的頻率Y =7.00 X14HZ,則產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek=1.2 X 109JA、圖甲所示的實驗裝置測量鋤的遏止電壓Uc與入射光頻率 ，因此光電管左端應該是陰極，則電源左端為負極，故A錯誤；B、當電源左端為正極時，將滑動變阻器的滑片從圖示位置向右滑動的過程中，則電壓增大，光電流增大,當電流達到飽和值，不再增大，即電流表讀數(shù)的變化是先

6、增大，后不變，故選項B錯誤;C錯誤;C、光電子的最大初動能與入射光的頻率和金屬的逸出功有關，與入射光的強度無關，故選項14 .D、根據(jù)圖象可知，鋤的截止頻率c 5.15 10 Hz ,根據(jù)hvc W 則可求出該金屬的逸出功大小3414 _19 _Wo 6.63 105.15 10 J 3.41 10 J根據(jù)光電效應方程Ekm hv W0,當入射光的頻率為7.00 1014Hz時，則最大初動能為：34141919Ekm 6.63 107.0 103.41 10 J 1.2 10 J ,故選項 D 正確。5、（2020安徽省六安市一中線下自測六）氫原子的能級如圖所示，現(xiàn)處于 n=4能級的大量氫原子

7、向低能級躍遷，下列說法正確的是/j氏Vh（）4 3 -L512 -3,4013.6A.這些氫原子可能發(fā)出 3種不同頻率的光B.已知鉀的逸出功為 2.22eV,則氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級釋放的光子可以從金屬鉀的表面打出光電子C.氫原子從n=2能級躍遷到n=1能級釋放的光子能量最小D.氫原子由n=4能級躍遷到n=3能級時，氫原子能量減小，核外電子動能增加【答案】D【解析】2_根據(jù)C46,所以這些氫原子總共可輻射出6種不同頻率的光.故A錯誤；n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光子能量E=-1.51eV- （-3.40eV） =1.89eV<2.22eV ,小于鉀的逸出功，不能發(fā)生光電

8、效應，故 B錯誤.由圖可知當核外電子從 n=4能級躍遷到n=3能級時，能級差最小，所以放出光子的能量最小，故C錯誤；由n=4能級躍遷到n=3能級過程中釋放能量，原子的能量在減小，核外電子的運轉半徑減小,知Ek kq-則電子的動能會增加，故 D正確；故選D2r6、（2020安徽省六安市一中線下自測六）日本福島核事故是世界上最大的核事故之一,2019年2月13日日本宣布福島核電站核殘渣首次被觸及”，其中部分殘留的放射性物質半衰期可長達1570萬年，下列有關說法正確的是238206_,238A . 92U共變成82 Pb的核反應方程為92U206_ 4. .082Pb 72He 4 ie238206

9、B. 238U的比結合能大于82 Pb的比結合能C.天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的“射線的速度與光速相當，穿透能力很強D.將由放射性元素組成的化合物進行高溫分解，不會改變放射性元素的半衰期【答案】D裂變反應要有多個中子參與，且在書寫裂變反應方程時，兩邊的中子不能消掉，選項A錯誤；裂變反應要放出大量的能量，且生成的新物質更穩(wěn)定，比結合能更大，則238U的比結合能小于206Pb的比結合能，選項B錯誤；天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的 丫射線的速度與光速相當，穿透能力很強，選項 C錯誤；將由放射性元素組成的化合物進行高溫分解，不會改變放射性元素的半衰期，選項 D正確.7、（2020安徽省六安市一中線下自測六）人類在研究光

10、、原子結構及核能利用等方面經(jīng)歷了漫長的過程,我國在相關研究領域雖然起步較晚，但是近年對核能的開發(fā)與利用卻走在了世界的前列，有關原子的相關 知識，下列說法正確的是A.盧瑟福最先發(fā)現(xiàn)電子，并提出了原子的核式結構學說B.光電效應和康普頓效應都能說明光子具有粒子性，且前者可說明光子具有能量，后者除證明光子具有能量，還可證明光子具有動量C.原子核發(fā)生衰變時，產(chǎn)生的射線本質是高速電子流，因核內(nèi)沒有電子，所以射線是核外電子逸出原子形成的9D. 一個被核（4Be）和一個粒子反應后生成一個碳核，并放出一個中子和能量，核反應方程為9 414 _ 14Be 2He6c 0n【答案】B【解析】A、湯姆孫最先發(fā)現(xiàn)電子，

11、盧瑟福提出了原子的核式結構學說，故選項 A錯誤；B、光電效應和康普頓效應都能說明光子具有粒子性，光電效應說明光子具有能量，康普頓效應可以說明光 子具有動量，故選項 B正確；C、射線是高速電子流，來自原子核內(nèi)部中子的衰變，故選項 C錯誤；D、該核反應方程中，質量數(shù)不守恒，故選項 D錯誤。8、（2020安徽省六安市一中線下自測六）用如圖所示的裝置研究光電效應現(xiàn)象。所用光子能量為2.75eV的光照射到光電管上時發(fā)生了光電效應，電流表G的示數(shù)不為零；移動變阻器的觸點 c,發(fā)現(xiàn)當電壓表的示數(shù)大于或等于1.7V時，電流表示數(shù)為 0,則下列說法正確的是（）A .光電管陰極的逸出功為1.05eVB.電鍵S斷開

12、后，電流表 G中有電流流過C.當滑動觸頭向a端滑動時，反向電壓增大，電流增大D.改用能量為2.5eV的光子照射，移動變阻器的觸點c,電流表G中也可能有電流【答案】ABD【解析】A .該裝置所加的電壓為反向電壓，發(fā)現(xiàn)當電壓表的示數(shù)大于或等于1.7V時，電流表示數(shù)為 0,知光電子的最大初動能為1.7eV,根據(jù)光電效應方程Ekm=hLWo, W0= 1.05eVA正確；B.電鍵S斷開后，用光子能量為 2.75eV的光照射到光電管上時發(fā)生了光電效應，有光電子逸出，則有電流流過電流表，B正確；C.當滑動觸頭向a端滑動時，反向電壓增大，則到達集電極的電子的數(shù)目減小，電流減小，C錯誤；D,改用能量為2.5e

13、V的光子照射，2.5eV仍然大于1.7eV,仍然可以發(fā)生光電效應，電流表G也有電流，即使移動變阻器的觸點 c,電流表G中也可能有電流，故 D正確；故選ABD。9、（2020安徽省六安市一中線下自測六）如圖為氫原子能級圖，氫原子中的電子從n=5能級躍遷到n=2能級可產(chǎn)生a光；從n=4能級躍遷到n=2能級可產(chǎn)生b光。a光和b光的波長分別為a和b ,照射到逸出功為2.29eV的金屬鈉表面均可產(chǎn)生光電效應，遏止電壓分別為Ua和Ub,則：rvMwi7 +A.B. Ua UbC. a光的光子能量為 2.86eVD. b光產(chǎn)生的光電子最大初動能Ek=0.26eV【答案】CD【解析】AC、氫原子中的電子從n=

14、5躍遷到n=2產(chǎn)生的a光，E E5 E20.54 ( 3.40) 2.86eV ,氫原子中的電子從n=4躍遷到n=2產(chǎn)生的b光，E E4 E20.85 ( 3.40) 2.55eV ,能量越高頻率越大，波長越小，則 a b ,選項C正確，A錯誤； 12BD、由光電效應方程eUc -meVehW0有頻率越高的Uc越大，即UaUb,212mevehW0 2.55 2.29eV 0.26eV,則 B 錯誤、D 正確2點睛：電子躍遷釋放的能量等于兩個能級的能量差值，并結合光電效應方程求遏制電壓的大小10、( 2020廣東省珠海市高三下學期2月檢測)關于光電效應，下列說法正確的是()A.極限頻率越大的金

15、屬材料逸出功越大B.只要光照射的時間足夠長，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應C.從金屬表面出來的光電子的最大初動能越大，這種金屬的逸出逸出功越小D.入射光的光強一定時，頻率越高，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多【答案】A【解析】A .根據(jù)W h c ,極限頻率越大的金屬材料逸出功越大。故 A正確。B.發(fā)生光電效應的條件是入射光的頻率大于極限頻率，與入射光照射的時間無關。故B錯誤。C.根據(jù)光電效應方程 Ek h W知，光電子的最大初動能與入射光的頻率和逸出功兩個因素有關，光電子的最大初動能越大，這種金屬的逸出逸出功不一定越小，也可能是因為入射光的頻率高的緣故。故誤。D.光的強度影響的是單位時間發(fā)出光電子數(shù)

16、目，入射光光強一定時，頻率越高，則單位時間發(fā)出的光子數(shù)目越少，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越少.故 D錯誤。故選A。A _ _11、(2020安徽省六安市一中線下自測六)在磁感應強度大小為 B的勻強磁場中，靜止的原子核zX發(fā)生最變，放出的粒子與反沖核 Y都做勻速圓周運動，兩個圓的半徑之比為27： 2,如圖所示，(1)寫出衰變方程；(2)已知AX , Y和放出的粒子的質量分別為 mx、mY和m0光在真空中的速度為 c,若AX衰變過程的同時放出能量為E的 光子，且衰變放出的光子的動量可忽略，求放出的粒子的動能.【答案】(1)A9X A74Y 2 He (2) Eo mx mY m° c2

17、EmY mo【解析】(1)由于新核和放出的粒子的軌跡是外切圓，說明放出的粒子帶正電，是“衰變，核反應方程為:29x A74Y 2 He(2)上述衰變過程的質量虧損為m mx mY m0,放出的能量為 emc2該能量是Y的動能Ey,“粒子的動能Eo和丫光子的能量E之和：E Ey Eo E設衰變后的Y核和a粒子的速度分別為 Vy和Vo ,則由動量守恒有mYVYmoVo1919又由動能的th義可知 EY mYvY , E0 m0v0,解得 2Y2mY2E0 mX mY m0 c Emy m。12、（2020福建省廈門六中高三測試三）下列關于原子核的說法正確的是（）A.質子由于帶正電，質子間的核力表現(xiàn)

18、為斥力B.原子核衰變放出的三種射線中，粒子的穿透能力最強C.鈾核發(fā)生鏈式反應后能自動延續(xù)下去，維持該反應不需要其他條件D .比結合能小的原子核結合成比結合能大的原子核時一定放出核能【答案】D【解析】A.核力與電荷無關，原子核中質子間的核力都表現(xiàn)為引力，故 A錯誤；B.原子核衰變放出的三種射線中，“粒子的速度最小，穿透能力最弱，故 B錯誤；C.鈾核發(fā)生鏈式反應后能自動延續(xù)下去，要維持鏈式反應，鈾塊的體積必須達到其臨界體積，故C錯誤;D.比結合能小的原子核結合成比結合能大的原子核時有質量虧損，一定會放出核能，故D正確。故選Do13、（2020百師聯(lián)盟高三停課不停學山東卷五）用頻率為的光照射某金屬時

19、，產(chǎn)生光電子的最大初動能為Ek,若換用頻率為2的光照射同一金屬，所產(chǎn)生光電子的最大初動能（）A.等于EkB.等于2EkC.大于EkD.小于Ek【答案】C【解析】 由愛因斯坦光電效應方程知EkhWo故若換用頻率為2的光照射后，最大初動能Ek 2h Wo即Ek 2h Wo 2 h Wo故C正確，ABD錯誤。故選Co14、（2020黑龍省實驗中學高三下學期開學考試）某金屬發(fā)生光電效應，光電子的最大初動能Ek與入射光頻率V之間的關系如圖所示.已知 h為普朗克常量，e為電子電荷量的絕對值，結合圖象所給信息，下列說法正確的是（）A.入射光的頻率小于o也可能發(fā)生光電效應現(xiàn)象B.該金屬的逸出功隨入射光頻率的增

20、大而增大C.若用頻率是2 o的光照射該金屬，則遏止電壓為hvoD.遏止電壓與入射光的頻率無關【解析】由圖像可知金屬的極限頻率為u入射光的頻率必須要大于n才能發(fā)生光電效應現(xiàn)象，選項 A錯誤；金屬的逸出功與入射光的頻率無關，選項B錯誤；若用頻率是2母的光照射該金屬，則光電子的最大初動能為一hEkm2h° h o h o Ue,則遏止電壓為U 0,選項C正確；遏止電壓與入射光的頻率有關，入e射光的頻率越大，則最大初動能越大，遏制電壓越大，選項 D錯誤.15、（2020遼寧省五校協(xié)作體高三月考）如圖所示為氫原子的能級示意圖，一群氧原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外輻射光子，

21、用這些光照射逸出功為 1.90 ey的金屬葩，下列說法正確的是（）£.通I -0虜5WE -1.51 e¥T 3.MW/-1140 eVA.這群氫原子最多能發(fā)出6種不同頻率的光，其中從 n=4能級躍遷到n=3能級所發(fā)出的光 波長最長B.這群氫原子發(fā)出的光子均能使金屬葩發(fā)生光電效應C.金屬葩表面所逸出的光電子的初動能最大值為12.75eVD.金屬葩表面所逸出的光電子的初動能最大值為10.19eV【答案】A【解析】A. 一群氫原子處于 n=4的激發(fā)態(tài)，可能發(fā)出 C2 6種不同頻率的光子，因為 n=4和n=3間能級差最小，所以從n=4躍遷到n=3發(fā)出的光子頻率最小，波長最長。故

22、A正確；B.從n=4躍遷到n=3發(fā)出的光子能量值最小，為E43=E4-E3=-085- （-1.51） =0.66eV < 1.90eV ,所以不能使金屬葩發(fā)生光電效應，故B錯誤。CD,從n=4躍遷到n=1發(fā)出的光子頻率最高，發(fā)出的光子能量為13.60-0.85eV=12.75eV .根據(jù)光電效應方程 EKm=hv-Wo得最大初動能為：Ekm=12.75-1.90eV=10.85eV .故 CD 錯誤。故選AoE116、（2020湖南省長沙市一中第六次月考）已知氫原子的能級公式表本為En 11,式中n=1、2、3、n表示不同的能級，Ei是氫原子處于基態(tài)的能級，處于基態(tài)的氫原子受到某種單色光的照射時，只激發(fā)出波長為 1、2、3的三種單色光，且2-A. 3:2B. 4： 3C. 9： 4D. 32： 27能放出三種光，說明此時氫原子處在第3能級，從第三能級躍遷到基態(tài)時放出光子能量為:hc一,3氫原子的能級公式表示為:EnEi2 ，n則有:hcEi32Ei而:hc且22解得:32:27,ABC錯誤，D正確。故選Do17、（