2020高考物理專題11近代物理初步(高考押題)(解析版)

1、高考押題專練1 下列說法正確的是()A.普朗克在研究黑體輻射問題時提出了能量子假說B.若使用某種頻率的光不能使某金屬發(fā)生光電效應，則需增大入射光光照強度才行C.結(jié)合能越大，原子核結(jié)構一定越穩(wěn)定D.用一束綠光照射某金屬，能發(fā)生光電效應，若換成紫光來照射該金屬，也一定能發(fā)生光電效應E.將核子束縛在原子核內(nèi)的核力，是不同于萬有引力和電磁力的另一種相互作用【答案】 ADE【解析】普朗克在研究黑體輻射問題時提出了能量子假說， A 正確只有當入射光的頻率大于金屬的極限頻率時， 才會發(fā)生光電效應， B 錯誤 比結(jié)合能(平均結(jié)合能)越大，原子核結(jié)構一定越穩(wěn)定， C 錯誤 由于紫光的頻率大于綠光的頻率，故綠光照

2、射某金屬能發(fā)生光電效應，若換成紫光來照射該金屬，也一定能發(fā)生光電效應， D 正確將核子束縛在原子核內(nèi)的核力，是短程力，是不同于萬有引力和電磁力的另一種相互作用， E 正確2以下是有關近代物理學的若干敘述，其中正確的有()A.紫外線照射到金屬鋅板表面時能產(chǎn)生光電效應，則當增大紫外線的照射強度時，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能也隨之增大B.每個核子只跟鄰近的核子發(fā)生核力作用C.原子核式結(jié)構模型是由湯姆孫在“粒子散射實驗基礎上提出的D.太陽內(nèi)部發(fā)生的核反應是熱核反應E.關于原子核內(nèi)部的信息，最早來自天然放射現(xiàn)象【答案】 BDE【解析】根據(jù)愛因斯坦光電效應方程Ek = hL W可知，最大初動能與光

3、的照射強度無關，與光的頻率有關， A 錯誤核子之間的核力是短程力，每個核子只跟鄰近的核子發(fā)生核力作用， B 正確原子核式結(jié)構模型是由盧瑟福在a粒子散射實驗基礎上提出的，C錯誤.太陽內(nèi)部發(fā)生的核反應是聚變反應，屬于熱核反應， D 正確關于原子核內(nèi)部的信息，最早來自天然放射現(xiàn)象，它說明原子核內(nèi)部有復雜結(jié)構， E 正確3 下列說法正確的是()A.用光照射某種金屬，有光電子從金屬表面逸出，如果光的頻率不變，而減弱光的強度，則逸出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動能不變B X 射線的衍射實驗，證實了物質(zhì)波假設是正確的C.發(fā)生光電效應時，光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比D.在康普頓效應中，當入射光子與

4、晶體中的電子碰撞時，把一部分動量轉(zhuǎn)移給電子，因此光子散射后 波長變長E.速度相等的電子和質(zhì)子，電子的波長大【答案】ADE【解析】根據(jù)光電效應方程可知，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關，與入射光的強度無關，A正確.電子的衍射說明粒子的波動性，證實了物質(zhì)波的存在，B錯誤.根據(jù)光電效應方程 Ekm=hL W,可知光電子的最大初動能與入射光的頻率有關，是線性關系，不是成正比，C錯誤.在康普頓效應中，當入射光子與晶體中的電子碰撞時，把一部分動量轉(zhuǎn)移給電子，則動量減小，根據(jù) 上4知波長增大，D正確.速p度相等的電子和質(zhì)子，電子的動量小，根據(jù)物質(zhì)波的波長公式上h可知，電子的波長長， E正確.P4.目前，

5、在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、 大理石等裝飾材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素. 比 如，有些含有鈾、社的花崗巖等巖石會釋放出放射性惰性氣體氫，而氫會發(fā)生放射性衰變，放射出外, 丫射線，這些射線會導致細胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病.根據(jù)有關放射性知識可知，下列說法正確的是（）A.氫的半衰期為3.8天，若取4個氫原子核，經(jīng)7.6天后就剩下一個原子核了B . 3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C. 丫射線一般伴隨著 “或3射線產(chǎn)生，在這三種射線中，a射線的穿透能力最強，電離能力最弱D.發(fā)生a衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了4【答案】B【解析】半衰期遵循統(tǒng)

6、計規(guī)律，對單個或少數(shù)原子核是沒有意義的，A錯誤.根據(jù)3種射線的特性及衰變實質(zhì)可知 B正確，C、D錯誤.5.在物理學的發(fā)展過程中，許多物理學家的科學發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進步.下列表述符合物理學史 實的是（）A.普朗克為了解釋黑體輻射現(xiàn)象，第一次提出了能量量子化理論B.愛因斯坦為了解釋光電效應的規(guī)律，提出了光子說C.盧瑟福通過對 a粒子散射實驗的研究，提出了原子的核式結(jié)構模型D.貝克勒爾通過對天然放射性的研究，發(fā)現(xiàn)原子核是由質(zhì)子和中子組成的E.玻爾大膽提出假設，認為實物粒子也具有波動性【答案】ABC【解析】普朗克為了解釋黑體輻射現(xiàn)象，第一次提出了能量量子化理論,A正確.愛因斯坦為了解釋光電效應的規(guī)

7、律，提出了光子說，B正確.盧瑟福通過對 “粒子散射實驗的研究，提出了原子的核式結(jié)構模型，C正確.貝克勒爾通過對天然放射性的研究，發(fā)現(xiàn)原子核具有復雜結(jié)構，D錯誤.德布羅意大膽提出假設，認為實物粒子也具有波動性，E錯誤.6.下列說法正確的是（）A.盧瑟福通過 a粒子散射實驗建立了原子核式結(jié)構模型B . 3衰變中產(chǎn)生的 3射線實際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的C.愛因斯坦在對光電效應的研究中，提出了光子說D.對于任何一種金屬都存在一個極限頻率，入射光的頻率必須大于這個極限頻率，才能產(chǎn)生光電效應E.根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個光子后，氫原子的電勢能增大，核外電子的運動動能減小【答案】

8、ACD【解析】盧瑟福通過 a粒子散射實驗建立了原子核式結(jié)構模型，A正確.3衰變中產(chǎn)生的3射線實際上是原子核中的中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子而發(fā)出的電子,B錯誤.愛因斯坦在對光電效應的研究中，提出了光子說,正確.對于任意一種金屬都存在一個極限頻率,入射光的頻率必須大于這個極限頻率，才能產(chǎn)生光電效應,D正確.玻爾理論，氫原子輻射出一個光子后,其電勢能減少，核外電子的動能增大， 總能量減小，E錯誤.7.如圖所示為氫原子的能級圖.氫原子從n = 5的能級躍遷到n = 3的能級時輻射出 a光子，從n = 4的能級躍遷到n=2的能級時輻射出b光子.下列說法正確的是（打 «543 2A. a光子的能量比b光子的

9、能量大8 .若a、b兩種光在同一種均勻介質(zhì)中傳播，則a光的傳播速度比b光的傳播速度大C.若b光能使某種金屬發(fā)生光電效應，則 a光一定能使該金屬發(fā)生光電效應D.若用同一雙縫干涉裝置進行實驗，用a光照射雙縫得到相鄰亮條紋的間距比用b光照射雙縫得到的相鄰亮條紋的間距大【答案】BD【解析】據(jù)題意，氫原子從 n= 5能級躍遷到n = 3能級釋放的光子能量為 Ea= 0.97 eV= h叫氫原子 從n= 4能級躍遷到n= 2能級釋放的光子能量為 AEb=2.55 eV= h也則知b光光子的能量大，頻率也大，在同一種均勻介質(zhì)中，頻率越大的光傳播速度越慢，A錯誤，B正確.如果b光可以使某種金屬發(fā)生光電效應，則

10、a光不一定能使其發(fā)生光電效應， C錯誤.a光頻率較小，則a光波長較大，所以在做雙縫干涉實驗 時，用a光照射雙縫時得到的干涉條紋較寬， D正確.9 .下列說法正確的是（）A.天然放射性現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部具有復雜的結(jié)構B. “粒子散射實驗說明原子核內(nèi)部具有復雜的結(jié)構C.原子核發(fā)生 3衰變生成的新核原子序數(shù)增加D.氫原子從能級3躍遷到能級2輻射出的光子的波長小于從能級2躍遷到能級1輻射出的光子的波長E. 丫射線是原子核內(nèi)部發(fā)生核反應而釋放出的多余的能量【答案】ACE【解析】天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部具有復雜的結(jié)構，A正確.a粒子散射實驗說明原子具有核式結(jié)構，B錯誤.根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，3衰

11、變放出了一個電子，新核的電荷數(shù)增1,即原子序數(shù)增加，C正確.氫原子從能級3躍遷到能級2輻射出的光子的能量小于從能級2躍遷到能級1輻射出的光子的能量，故從能級 3躍遷到能級2輻射出的光子的波長大于從能級 2躍遷到能級1輻射出的光子的波長，D錯誤.丫射線是伴隨著a或3衰變而釋放出的多余的能量，E正確.9.（多選）如圖所示是氫原子的能級圖，對于一群處于 n= 4能級的氫原子，下列說法中正確的是 （）AMVM T 國* MM.矗5 '40.8531.512- -X413而A.這群氫原子能夠吸收任意能量的光子后向更高能級躍遷B.這群氫原子能夠發(fā)出 6種不同頻率的光子C.這群氫原子發(fā)出的光子中，能

12、量最大為10.2 eVD.從n = 4能級躍遷到n= 3能級發(fā)出的光的波長最長【答案】BD【解析】氫原子發(fā)生躍遷，吸收的能量必須等于兩能級的能級差.故 A錯誤；根據(jù)C2 = 6知，這群氫 原子能夠發(fā)出6種不同頻率的光子.故 B正確；一群處于n = 4能級的氫原子，由n=4能級躍遷到n= 1能級，輻射的光子能量最大，AE= （13.6 0.85） eV =12.75 eV.故C錯誤；從n= 4能級躍遷到n = 3能級輻射的光子能量最小，頻率最小，則波長最長.故 D正確.10.（多選）笊核、瓶核、中子、氨核的質(zhì)量分別是mi、m2、m3和m4,如果笊核和瓶核結(jié)合生成氨核，則下列說法中正確的是 （）A

13、.核反應方程式為2H + 3H-> 2He + 0nB.這是一個裂變反應C.核反應過程中的質(zhì)量虧損Am=mi+m2 m3D.核反應過程中釋放的核能AE= （mi + m2m3m4）c2【答案】AD【解析】由笊核和瓶核的結(jié)合以及電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)守恒可知選項A正確；該核反應為聚變反應，選項B錯誤；核反應過程中的質(zhì)量虧損為m= mi + m2 m3- m4,選項C錯誤；由愛因斯坦質(zhì)能方程可知核反應過程中釋放的核能 AE=Amc2,可知選項D正確.11.有關下列四幅圖的說法正確的是（）甲乙丙丁A.甲圖中，球 m1以速度v碰撞靜止球 m2,若兩球質(zhì)量相等，碰后 m2的速度一定為vB.乙圖中，在光顏色

14、保持不變的情況下，入射光越強，飽和電流越大C.丙圖中射線1由3粒子組成，射線2為丫射線，射線3由“粒子組成D. 丁圖中，鏈式反應屬于輕核聚變【答案】B【解析】甲圖中只有發(fā)生彈性碰撞時，碰后m2的速度才為v,則A錯誤.丙圖中射線1由a粒子組成,射線3由3粒子組成，射線2為丫射線，C項錯誤.丁圖中，鏈式反應屬于重核裂變，D錯誤.12.（多選）下列說法正確的是（）A.發(fā)現(xiàn)中子的核反應方程是 9Be+4Hl 12C+ 1nB. 20個贊U的原子核經(jīng)過兩個半衰期后剩下5個238UC.燧U在中子轟擊下生成38sr和甯Xe的過程中，原子核中的平均核子質(zhì)量變小D.原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時，一定輻射出一

15、定頻率的光子【答案】AC【解析】發(fā)現(xiàn)中子的核反應方程是 9Be + 4He- 12C + 1n, A正確；原子核的半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律，只對大量的原子核才適用，所以B錯誤；贊U在中子轟擊下生成98Sr和贊Xe的過程中，原子核中的平均核子質(zhì)量變小，所以該反應過程會產(chǎn)生質(zhì)量虧損，從而放出核能，C正確；原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時，可能輻射出一定頻率的光子，也可能會吸收一定頻率的光子，所以 D錯誤.13.（多選）如圖所示，電路中所有元件完好，但光照射到光電管上，靈敏電流計中沒有電流通過，其原因可能是（）A.入射光太弱B.入射光波長太長C.光照時間短D.電源正、負極接反【答案】BD【解析】入射光波

16、長太長，入射光的頻率低于截止頻率時，不能發(fā)生光電效應，故選項B正確；電路中電源反接，對光電管加了反向電壓，若該電壓超過了遏止電壓，也沒有光電流產(chǎn)生，故選項D正確.14.（多選）如圖甲是光電效應的實驗裝置圖，圖乙是光電流與加在陰極K和陽極A上的電壓的關系圖象，下列說法正確的是（）黃光南）就光黃光曲）乙A.由圖線、可知在光的顏色不變的情況下，入射光越強，飽和電流越大B.由圖線、可知對某種確定的金屬來說，其遏止電壓只由入射光的頻率決定C.只要增大電壓，光電流就會一直增大D.不論哪種顏色的入射光，只要光足夠強，就能發(fā)生光電效應【答案】ABA正確；根據(jù)【解析】由圖線、可知在光的顏色不變的情況下，入射光越

17、強，飽和電流越大，故 光電效應方程知，Ek=hLWo = eUc,可知入射光頻率越大，最大初動能越大，遏止電壓越大，對于確定的金屬，遏止電壓與入射光的頻率有關，故 B正確；當電壓增大到一定值，電流達到飽和電流，不再增大，故C錯誤；發(fā)生光電效應的條件是入射光的頻率大于截止頻率，與入射光的強度無關，故D錯誤.15.核能作為一種新能源在現(xiàn)代社會中已不可缺少，我國在完善核電安全基礎上將加大核電站建設.核泄漏中的缽（Pu）是一種具有放射性的超鈾元素，它可破壞細胞基因，提高罹患癌癥的風險.已知缽的一種同 位素239Pu的半衰期為24100年，其衰變方程為234Pu-X + 4He+ %下列說法中正確的是

18、（）A. X原子核中含有 92個中子B. 100個239Pu經(jīng)過24 100年后一定還剩余 50個C.由于衰變時釋放巨大能量，根據(jù)E=mc2,衰變過程總質(zhì)量增加D.衰變發(fā)出的 丫射線是波長很短的光子，具有很強的穿透能力【答案】D【解析】根據(jù)核反應過程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得，X原子核中含有92個質(zhì)子，235個核子，則中子數(shù)為235 92= 143（個），選項A錯誤；半衰期是大量原子核衰變時的統(tǒng)計規(guī)律，100個239Pu經(jīng)過24100年后不一定還剩余 50個，選項B錯誤；由于衰變時釋放巨大能量，衰變過程總質(zhì)量減少， 選項C錯誤；衰變發(fā)出的丫射線是波長很短的光子，具有很強的穿透能力，選項 D正

19、確.16.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= 4的激發(fā)態(tài)，當向低能級躍遷時輻射出若干種不同頻率的光，下列說法正確的是（）aEZcV0 40 $53-UI2-3.40113.6A.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)生的光最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象D.用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的金屬鉗能發(fā)生光電效應【答案】D【解析】由原子躍遷、光電效應的規(guī)律分析.這些氫原子向低能級躍遷時可輻射出6種光子，A錯誤；由n= 4能級躍遷到n=3能級產(chǎn)生的光子能量最小， 光頻率

20、最小，B錯誤；由n = 4能級躍遷到n= 1能級產(chǎn) 生的光子能量最大，光頻率最大，光波長最小，最不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，C錯誤；由n= 2能級躍遷到n=1能級輻射出的光子能量為 10.20 eV>6.34 eV ,所以能使金屬鉗發(fā)生光電效應， D正確.17.氫原子從能級 m躍遷到能級n時輻射紅光的頻率為 m,從能級n躍遷到能級k時吸收紫光的頻率為以已知普朗克常量為 h,若氫原子從能級 k躍遷到能級m,則（）A.吸收光子的能量為 hM + hwB.輻射光子的能量為 hu+hwC.吸收光子的能量為 h辿一huD .輻射光子的能量為 hwh”【答案】D【解析】氫原子從能級 m躍遷到能級n時輻射紅光

21、，說明能級 m高于能級n,而從能級n躍遷到能級 k時吸收紫光，說明能級 k也比能級n高，而紫光的頻率 怩大于紅光的頻率 m,所以hshu,因此能級k 比能級m高，所以若氫原子從能級 k躍遷到能級m,應輻射光子，且光子能量應為h吻-hu.故選項D正確.18. 用甲、乙兩種光做光電效應實驗，發(fā)現(xiàn)光電流與電壓的關系如圖所示，由圖可知，兩種光的頻率"甲 丫乙（填“<"'或"''" ）（選填 甲”或 乙”光的強度大.已知普朗克常量為h,被照射金屬的逸出功為 Wo,則甲光對應的遏止電壓為 .（頻率用v,元電荷用e表示）【解析】兩種光的遏

22、止電壓相同，由eU=Ekm可知，產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ekm相同，由愛因斯坦光電效應方程可知，兩種光的頻率相等；因甲光的飽和光電流大于乙，則甲光的強度大，根據(jù)h尸Wo+、h l WoEkm , eU = Ekm ,聯(lián)立解得 U =.e【答案】=（6分）甲（7分）h2皆0（7分）19. （1）某科學家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論，其中的兩個核反應方程為1H + 12C- 173N + Q1, 1H+ 1夕歸12C + X + Q2,方程中 Qi、Q2表示釋放的能量，相關的原子核質(zhì)量見下表：則 X是, Q2（選填 失于"等于“或 小于” Qi.原子核1H3He4He162C173N

23、vN質(zhì)里/u1.007 83.016 04.002 612.000 013.005 715.000 1（2）一個翡Bi原子核中含有的中子個數(shù)是 ;翡Bi具有放射性，現(xiàn)有 弱Bi元素16 g,經(jīng)15天， 該元素還剩2 g,則該元素的半衰期為 天.【解析】（1）核反應過程中，反應前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，所以 X的質(zhì)量數(shù)15+112=4,電荷數(shù)1+ 7-6=2,所以 X 為2He；據(jù) AE= Amc2,經(jīng)過計算 淅1 = 0.002 1 u, Am2= 0.005 3 u,則可以知道 Q2>Qi.（2）289Bi原子核中質(zhì)子數(shù)為 83個，質(zhì)子與中子的總數(shù)共 210個，因此中子數(shù)為 210 83

24、= 127個；230Bi共16 g ,經(jīng)過一個半衰期還剩8 g,經(jīng)過兩個半衰期還剩 4 g,經(jīng)過三個半衰期還剩 2 g,15天等于三個半衰期，因此半衰期為 5天.【答案】(1)2He大于(2)127 520. (1)如圖所示為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子，并用這些光照射逸出功為2.49 eV的金屬鈉.n砒Vtx 一 04 -0.R53 1.514 -3.4心,6這群氫原子能發(fā)出 種不同頻率的光，其中有 種頻率的光能使金屬鈉發(fā)生光電效應.金屬鈉發(fā)出的光電子的最大初動能 eV.(2)如圖，三個質(zhì)量相同的滑塊A、B、C,間隔相等地靜置于同一水

25、平直軌道上.現(xiàn)給滑塊A向右的初13 速度vo, 一段時間后 A與B發(fā)生碰撞，碰后 A、B分別以£v。、V0的速度向右運動，B再與C發(fā)生碰撞，碰 84后B、C粘在一起向右運動. 滑塊A、B與軌道間的動摩擦因數(shù)為同一恒定值.兩次碰撞時間均極短.求B、C碰后瞬間共同速度的大小._工* H止 _ _【解析】(1)一群氫原子處于 n= 3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程可以發(fā)出的光的種類有：n=3向n = 2; n = 3向n= 1； n=2向n= 1三種不同頻率的光；n=3向n=2時放出的光子的能量是 1.89 eV, n=3向n= 1時放出的光子的能量是 12.09 eV, n= 2向n=

26、 1時放出的光子的能量是 10.2 eV,所以 有2種頻率的光能使金屬鈉發(fā)生光電效應.金屬鈉發(fā)出的光電子的最大初動能是Ekm = h L Wo= 12.09 eV-2.49 eV = 9.60 eV. 一 . 1.(2)設滑塊質(zhì)重為 m, A與B碰撞刖A的速度為va,由題思知，碰撞后 A的速度va = 8v0, B的速度5 . VB=4V0,由動量守恒定律得mvA= mvA'+ mvB 設碰撞前A克服軌道阻力所做的功為Wa,由功能關系得19 1Wa= 2mv2 2mvA 1 c 1 一設B與C碰撞刖B的速度為Vb；B克服軌道阻力所做的功為 Wb,由功能關系得 Wb =2mvB2mvB2據(jù)題意可知Wa=Wb設B、C碰撞后瞬間共同速度的大小為v,由動量守恒定律得 mvB'= 2mv聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得v=嗡vo【答案】3 29.60 (2)21vo1621. (1)(多選)一群基態(tài)氫原子吸收某種波長的光后，可以發(fā)出三種波長的光，這三種光的波長關系為&g