高考物理沖刺大二輪練習(xí)專題五近代物理初步專題跟蹤訓(xùn)練13含解析

專題追蹤訓(xùn)練(十三)一、選擇題1．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，飛飛同學(xué)用同一光電管在不一樣實(shí)驗(yàn)條件下獲取了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光)，如右圖所示．則可判斷出( )A．甲光的頻次大于乙光的頻次B．乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)C．乙光對(duì)應(yīng)的截止頻次大于丙光的截止頻次D．甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能[分析]因?yàn)槭峭还怆姽?，因此無(wú)論對(duì)哪一種光，極限頻次和金屬的逸出功同樣，對(duì)于甲、乙兩種光，反向截止電壓同樣，因此頻次同樣，A錯(cuò)誤；丙光對(duì)應(yīng)的反向截止電壓較大，因此丙光的頻率較高，波長(zhǎng)較短，對(duì)應(yīng)的光電子的最大初動(dòng)能較大，故C、D均錯(cuò)，B正確．[答案]B2．(2018·鄭州質(zhì)量展望)對(duì)于近代物理學(xué)，以下說(shuō)法正確的是( )A．光電效應(yīng)現(xiàn)象揭露了光擁有顛簸性B．一群氫原子從n＝4的激發(fā)態(tài)躍遷時(shí)，最多能輻射出6種不1同頻次的光子C．盧瑟福經(jīng)過(guò)α粒子散射實(shí)考證明了原子核由質(zhì)子和中子組成D．氡的半衰期為3.8天，若取4個(gè)氡原子核，經(jīng)過(guò)7.6天后必定剩下1個(gè)氡原子核[分析]光電效應(yīng)現(xiàn)象揭露了光擁有粒子性，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)玻爾理論，一群氫原子從n＝4的激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多能夠輻射6種不一樣頻次的光子，選項(xiàng)B正確；盧瑟福經(jīng)過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子擁有核式構(gòu)造，沒(méi)有證明原子核由質(zhì)子和中子組成，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；半衰期是對(duì)大批原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少許原子核不合用，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．[答案]B3．(2018·廣州一般高中測(cè)試)已知普朗克常量h＝6.63×10－J·s,1eV＝1.6×10－19J．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，金屬鈀的逸出功為1.9eV，要使鈀表面發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能為1.0eV，入射光的頻次約為( )A．2.2×1014HzB．4.6×1014HzC．4.6×1015HzD．7.0×1014Hz[分析]依據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程，Ek＝hν－W，解得入射光的頻次約為ν＝7.0×1014Hz，選項(xiàng)D正確．[答案]D4.(多項(xiàng)選擇)右圖為氫原子能級(jí)表示圖的一部分，則氫原子( )2A．處于不一樣能級(jí)時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是同樣的B．一群氫原子從n＝5能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)最多能發(fā)出10種頻次的光C．從n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)比從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)輻射出電磁波的波長(zhǎng)長(zhǎng)D．處于基態(tài)的氫原子和擁有13.6eV能量的電子發(fā)生碰撞時(shí)恰巧電離[分析]處于不一樣能級(jí)時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是不一樣的，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；從n＝5能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多能發(fā)出10hc種頻次的光子，故B正確；光子能量E＝hν＝λ，由能級(jí)表示圖知E4→3<E3→2，因此λ4→3>λ3→2，故C項(xiàng)正確；處于基態(tài)的氫原子若恰巧電離需要汲取13.6eV能量，因電子與氫原子碰撞時(shí)一般氫原子不會(huì)汲取電子的所有能量，故D項(xiàng)錯(cuò)誤．[答案]BC5．(2018·太原一模)(多項(xiàng)選擇)以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( )A．鈾238發(fā)生α衰變生成釷234，α粒子與釷234的質(zhì)量之和等于鈾238的質(zhì)量B．鈾238發(fā)生α衰變生成釷234，α粒子與釷234的聯(lián)合能之和必定大于鈾238的聯(lián)合能C．β衰變中開(kāi)釋的β射線是原子核外電子擺脫原子核的約束3形成的高速電子流14417D．核反響方程7N＋2He→8O＋X中，X是質(zhì)子且反響過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒[分析]鈾238發(fā)生α衰變?yōu)殁Q234時(shí)有質(zhì)量損失，因此α粒子與釷234的質(zhì)量之和小于鈾238的質(zhì)量，A錯(cuò)誤．一重原子核衰變時(shí)開(kāi)釋能量，衰變產(chǎn)物的聯(lián)合能之和必定大于本來(lái)重核的聯(lián)合能，B正確．β衰變的實(shí)質(zhì)是原子核內(nèi)的一其中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子，同時(shí)開(kāi)釋一個(gè)電子，C錯(cuò)誤．由質(zhì)量數(shù)守恒及電荷數(shù)守恒能夠判斷X是質(zhì)子，且在微觀領(lǐng)域，動(dòng)量守恒定律依舊合用，D正確．[答案]BD6．(2018·蘭州高三診療)以下核反響方程中，屬于原子核的人工轉(zhuǎn)變的是( )14140eA．6C→7N＋－12351139951B．92U＋0n→53I＋39Y＋20n2341C．1H＋1H→2He＋0n427301D．2He＋13Al→15P＋0n[分析]A項(xiàng)屬于β衰變，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)屬于重核的裂變，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)屬于輕核的聚變，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)屬于人工轉(zhuǎn)變，D正確．[答案]D7．(2017·全國(guó)卷Ⅱ)一靜止的鈾核放出一個(gè)α粒子衰變?yōu)殁Q2382344核，衰變方程為92U→90Th＋2He.以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( )A．衰變后釷核的動(dòng)能等于α粒子的動(dòng)能B．衰變后釷核的動(dòng)量大小等于α粒子的動(dòng)量大小C．鈾核的半衰期等于其放出一個(gè)α粒子所經(jīng)歷的時(shí)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4[分析]此題考察天然放射現(xiàn)象、半衰期、動(dòng)量守恒．靜止的原子核在衰變前后動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律得0＝m1v1＋m2v2，可知m1v1＝－m2v2，故衰變后釷核的動(dòng)量大小等于α粒子的動(dòng)量大小，p2選項(xiàng)B正確；而動(dòng)能Ek＝，因?yàn)殁Q核的質(zhì)量(m1)大于α粒子的質(zhì)2m量(m2)，故其動(dòng)能不等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；鈾核的半衰期是大批的鈾核多半發(fā)生衰變所用的時(shí)間，而不是放出一個(gè)α粒子所經(jīng)歷的時(shí)間，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；原子核衰變前后質(zhì)量數(shù)守恒，衰變時(shí)放出核能，質(zhì)量損失，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．[答案]B(2018·天津卷)國(guó)家大科學(xué)工程——中國(guó)散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日初次打靶成功，獲取中子束流，能夠?yàn)橹T多領(lǐng)域的研究和工業(yè)應(yīng)用供給先進(jìn)的研究平臺(tái)．以下核反響中放出的粒子為中子的是( )1417A．7N俘獲一個(gè)α粒子，產(chǎn)生8O并放出一個(gè)粒子2730B．13Al俘獲一個(gè)α粒子，產(chǎn)生15P并放出一個(gè)粒子118并放出一個(gè)粒子C．5B俘獲一個(gè)質(zhì)子，產(chǎn)生4Be63D．3Li俘獲一個(gè)質(zhì)子，產(chǎn)生2He并放出一個(gè)粒子[分析]依據(jù)核反響過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒及電荷數(shù)守恒可知，147N4171274301n，B項(xiàng)正確；1118＋He→O＋H，A項(xiàng)錯(cuò)誤；13Al＋He→P＋5B＋H→42812150146134He，D項(xiàng)錯(cuò)誤．Be＋He，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Li＋H→He＋231225[答案]B9．(多項(xiàng)選擇)如下圖是玻爾模型的氫原子能級(jí)圖，現(xiàn)有一群處于能級(jí)n＝4上的氫原子，則( )A．氫原子由n＝4躍遷到n＝1的過(guò)程中，能夠輻射出6種不同頻次的光子B．氫原子由n＝4躍遷至n＝1時(shí)，輻射出的光子波長(zhǎng)最大C．氫原子在n＝4時(shí)的動(dòng)能大于氫原子在n＝1時(shí)的動(dòng)能D．氫原子躍遷時(shí)輻射出的光子最大能量為12.75eV[分析]從n＝4躍遷到n＝1時(shí)，可輻射出的不一樣頻次的光子2數(shù)C4＝6種，A正確．從n＝4躍遷到n＝1能級(jí)輻射的光子頻次最大，波長(zhǎng)最小，B錯(cuò)誤．原子的能量En＝Ekn＋Epn，軌道越低，原子能量越小，原子勢(shì)能也小，但電子的動(dòng)能越大，C錯(cuò)誤．從n＝4躍遷到n＝1能級(jí)的能級(jí)差最大，輻射的光子能量最大，為12.75eV，D正確．[答案]AD10．一個(gè)靜止的鈾核，放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它發(fā)生一次α衰變后變?yōu)殁Q核，α粒子和釷核都在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．某同學(xué)6作出如下圖運(yùn)動(dòng)徑跡表示圖，以下判斷正確的選項(xiàng)是( )A．1是α粒子的徑跡，2是釷核的徑跡B．1是釷核的徑跡，2是α粒子的徑跡C．3是α粒子的徑跡，4是釷核的徑跡D．3是釷核的徑跡，4是α粒子的徑跡[分析]由動(dòng)量守恒可知，靜止的鈾核發(fā)生α衰變后，生成的均帶正電的α粒子和釷核的動(dòng)量大小相等，但方向相反，由左手定mvp1相等的狀況下，R∝q，因q釷>qα，則R釷<Rα，故B正確．[答案]B二、非選擇題11．盧瑟福用α粒子轟擊氮核時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)子．發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反響方程為144171H.已知氮核質(zhì)量m＝14.00753u，氧核質(zhì)量7N＋He→O＋281NmO＝17.00454u，氦核質(zhì)量mHe＝4.00387u，質(zhì)子(氫核)質(zhì)量mp＝1.00815u．(已知1uc2＝931MeV，結(jié)果保存2位有效數(shù)字)求：這一核反響是汲取能量仍是放出能量的反響？相應(yīng)的能量變化為多少？若入射氮核以v0＝3×107m/s的速度沿兩核中心連線方向轟擊靜止氮核．反響生成的氧核和質(zhì)子同方向運(yùn)動(dòng)，且速度大小之7比為1∶50.求氧核的速度大?。甗分析](1)由m＝mN＋mHe－mO－mp得m＝－0.00129u因此這一核反響是汲取能量的反響．汲取能量E＝|m|c2＝0.00129u·c2＝1.2MeV由動(dòng)量守恒定律可得mHev0＝mOvO＋mpvp又vO∶vp＝1∶50解得vO＝1.8×106m/s[答案](1)汲取能量1.2MeV(2)1.8×106m/s12．處于靜止?fàn)顟B(tài)的X原子核，經(jīng)歷一次α衰變后變?yōu)橘|(zhì)量為M的Y原子核．放出的α粒子垂直射入磁感覺(jué)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，測(cè)得其做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r.已知α粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)衰變過(guò)程放出光子的能量，求此衰變過(guò)程損失的質(zhì)量．[分析]設(shè)α粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，其向v2qBr心力由洛倫茲力供給，則qvB＝mr，v＝m，因此，α粒子的動(dòng)能121qBr2q2B2r2Eα＝2mv＝2mm＝2m.設(shè)α粒子衰變時(shí)速度方向?yàn)?/p>