2023年物理大二輪復(fù)習(xí)8 選擇題練習(xí)(八)近代物理初步

選擇題專練（八）近代物理初步猛對(duì)應(yīng)轅學(xué)記生

1.下列有關(guān)物理學(xué)史的說法正確的是（）

A.J.J.湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子并提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型

B.普朗克把能量子引入物理學(xué)，破除了“能量連續(xù)變化”的觀念

C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并得出了法拉第電磁感應(yīng)定律

D.玻爾原子理論的成功之處是它保留了經(jīng)典粒子的觀念

B［J.J.湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；普朗克

把能量子引入物理學(xué)，破除了“能量連續(xù)變化”的觀念，選項(xiàng)B正確；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁

感應(yīng)現(xiàn)象，德國物理學(xué)家紐曼、韋伯得出了法拉第電磁感應(yīng)定律，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；玻爾原子

理論的成功之處是引入了量子理論，不足之處是保留了經(jīng)典粒子的觀念，故D錯(cuò)誤。］

2.（2022?廣東清遠(yuǎn)市模擬）下列四幅圖所涉及的相關(guān)知識(shí)或結(jié)論對(duì)近代物理的發(fā)展至關(guān)

重要，以下說法正確的是（）

A.為了解釋甲圖裝置出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，普朗克提出了能量子的概念

B.玻爾提出了“定態(tài)”和“躍遷”的概念，用乙圖成功地解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)

律

C.JJ湯姆孫利用丙圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，通過實(shí)驗(yàn)提出了原子的“棗糕模型”

D.通過丁圖可知Fe核的比結(jié)合能最大，所以如果把Fe核分裂成E、F兩個(gè)原子核，

該反應(yīng)會(huì)釋放出核能

B［為了解釋黑體輻射的能量與波長的函數(shù)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，普朗克提出了能量子的概

念，A錯(cuò)誤；玻爾的原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域提出了“定態(tài)”和“躍遷”的

概念，成功的解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，B正確；J.J.湯姆孫在研究陰極射線時(shí)，發(fā)現(xiàn)

電子，從而提出了原子的“棗糕模型”，C錯(cuò)誤；平均核子質(zhì)量越小，比結(jié)合能越大，F(xiàn)e

核的比結(jié)合能最大，由平均質(zhì)量較大的核子聚變或裂變成平均質(zhì)量較小的核子，一定伴隨有

質(zhì)量虧損，放出核能，F(xiàn)e核分裂成E、F兩個(gè)原子核會(huì)吸收能量，D錯(cuò)誤。］

3.在一次核反應(yīng)中留U變成皆Xe和"Sr,同時(shí)釋放出若干X粒子。留U的平均結(jié)

合能約為7.6MeV,穿Xe的平均結(jié)合能約為&4MeV,卷Sr的平均結(jié)合能約為8.7MeV,

下列說法正確的是（）

A.X粒子為電子

B.一個(gè)留U核分解為核子時(shí)要釋放的能量約為1786MeV

C.核子結(jié)合成一個(gè)叫Sr核吸收的能量約為783MeV

D.一個(gè)該核反應(yīng)能釋放出的能量約為139.4MeV

DI根據(jù)核反應(yīng)過程電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒知，X粒子的電荷數(shù)為0,所以只能為中

子，A錯(cuò)誤；一個(gè)$U分解成核子時(shí)，要吸收的能量為E∣=235X7.6MeV=l786MeV,B

錯(cuò)誤；使相應(yīng)的核子結(jié)合成器Sr要放出的能量為￡3=90X8.7MeV=783MeV,C錯(cuò)誤；使

相應(yīng)的核子結(jié)合成胃Xe要放出的能量F2=136×8.4MeV=1142.4MeV,這個(gè)核反應(yīng)放出

的能量為E=E2+E3-E∣=139?4MeV>0,D正確。］

4.新冠病毒疫情防控工作中額溫槍被廣泛使用。有一種額溫槍的工作原理是采集人體

輻射出的紅外線，并將紅外線照射到溫度傳感器上，發(fā)生光電效應(yīng)，從而將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電

信號(hào)顯示出人體的溫度。已知人體在正常體溫時(shí)輻射的紅外線波長約為9X106m,用該波

長的紅外線照射圖甲電路中陰極K,電路中的光電流隨電壓變化的圖像如圖乙所示，已知/7

8

=6.63XIO,j.s,c=30χ10m∕s,e=1.6Xl（）r9c。下列說法正確的是（）

A.真空中波長9XIO"m的紅外線的頻率約為3.3×IO10Hz

B.該光電管的陰極金屬逸出功約為1.9X102°J

C.人體溫度升高，輻射的紅外線強(qiáng)度增大，飽和電流減小

D.對(duì)于某種金屬，無論照射光的頻率多小，只要強(qiáng)度足夠大、光照時(shí)間足夠長就可以

產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象

B［由C=人得，紅外線的頻率約為3.3X10∣3Hz,A錯(cuò)誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)

方程Ek^hv-W0,根據(jù)動(dòng)能定理得一eUc=O—Ek,解得該光電管的陰極金屬逸出功約為

1.9X1（Γ2Oj,B正確；人體溫度升高，輻射的紅外線強(qiáng)度增大，逸出光電子增加，飽和電流

增大，C錯(cuò)誤；對(duì)于某種金屬，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，若照射光的頻率小于其截止頻

率，則無論強(qiáng)度多大、光照時(shí)間多長，都不會(huì)有光電子逸出，不會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，D錯(cuò)

誤。］

5.2022年1月，西安衛(wèi)星測控中心圓滿完成52顆在軌運(yùn)行的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星健康狀態(tài)

評(píng)估工作?！绑w檢”結(jié)果顯示，所有北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)均滿足正常提供各類服務(wù)

的要求。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星中的“北斗三號(hào)”采用星載氫原子鐘，通過氫原子能級(jí)躍遷產(chǎn)生電磁

波校準(zhǔn)時(shí)鐘。氫原子的部分能級(jí)結(jié)構(gòu)如圖，則（）

nEIfN

8-......---O

4-----------0.85

3-----------1.51

2-----------3.40

1-----------13.6

A.氫原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)后，原子的電勢(shì)能減少

B.用IleV的光子照射，能使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)

C.一群處于〃=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多可以輻射出3種不同頻率的光

子

D.一群處于〃=3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),發(fā)出的光照射鉀板（逸出功為2.25eV）,

鉀板表面所發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能為9.84eV

D［按照玻爾原子理論，氫原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，核外電子從低軌道躍遷到高軌

道，克服庫侖力做功，原子的電勢(shì)能增大，故A錯(cuò)誤；處于基態(tài)的氫離子躍遷到激發(fā)態(tài)，

如果到第2能級(jí)AE=Ez-Ei=IOZeV,如果到第3能級(jí)AE'=E3-E∣=12.09eV,都不符

合躍遷條件，故B錯(cuò)誤；大量處于〃=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷能輻射N=

4X（4—1）

——?——=6種不同頻率的光子，故C錯(cuò)誤；”=3的氫原子從激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷，

釋放的光子能量最大12.09eV,根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=加一Wo,解得最大初動(dòng)能為9.84eV,

故D正確。］

6.用6兩種可見光照射同一光電效應(yīng)裝置，測得的光電流和電壓的關(guān)系圖像如圖甲

所示，圖乙為氫原子的能級(jí)圖。已知可見光的光子能量在1.62eV到3.1IeV之間，下列說

法正確的是（）

nEIeV

8------------—O

4--------------0.85

3--------------1.51

2--------------3.40

1--------------13.6

乙

A.Q光的波長比人光的小

B.單色光。的光子動(dòng)量比單色光匕的光子動(dòng)量大

C.用大量E=12.75eV的光子去照射基態(tài)的氫原子可以得到兩種可見光

D.若a光是氫原子從〃=4能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)時(shí)發(fā)出的光，則b光是氫原子從〃=3

能級(jí)躍遷到，?=2能級(jí)時(shí)發(fā)出的光

C［根據(jù)Wo=eU（?可知，頻率越大的遏止電壓越大，所以“光的頻率比b光的小,

Ch

根據(jù)2=5可知，頻率越大時(shí)波長越小，所以“光的波長比b光的大，A錯(cuò)誤；根據(jù)p=2

可知，單色光”的光子動(dòng)量比單色光人的光子動(dòng)量小，B錯(cuò)誤；用大量E=12.75eV的光子

去照射基態(tài)的氫原子，則有射=分+AE=-13.6eV+12.75eV=-0.85eV,可知〃=4,即

可以躍遷到第四個(gè)能級(jí)，所以能得到兩種可見光，即”=4躍遷到”=2和"=3躍遷到n=2,

C正確；根據(jù)￡=靜，因?yàn)?。光的頻率比6光的小，則若“光是從〃=4躍遷到"=2能級(jí)時(shí)

發(fā)出的光，則》光不可能是從〃=3躍遷到"=2能級(jí)時(shí)發(fā)出的光，D錯(cuò)誤。］

7.（2022?湖南長沙模擬）靜止在勻強(qiáng)磁場中的碳14原子核發(fā)生衰變，放射出的粒子與反

沖核的運(yùn)動(dòng)軌跡是兩個(gè)內(nèi)切的圓，兩圓的直徑之比為7：1,如圖所示，那么碳14的衰變方

程為（）

A.魯C—--θe+l5tBB.'?C—*2He+4）Be

C.6C-：H+/BD.eC—7e+,N

D［原子核的衰變過程滿足動(dòng)量守恒，粒子與反沖核的速度方向相反，根據(jù)左手定則

判斷得知，粒子與反沖核的電性相反，則知粒子帶負(fù)電，所以該衰變是B衰變，此粒子是B

粒子，符號(hào)為一；e；可得兩帶電粒子動(dòng)量大小相等，方向相反，據(jù)動(dòng)量守恒定律可得mlvl

IT-ITlV

=〃，2。2,帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，滿足WB=,町■,可得半徑公式為r=拓，/

與4成反比，因大圓與小圓的半徑之比為7：1,則得B粒子與反沖核的電荷量之比為1：7,

所以反沖核的電荷量為7e,電荷數(shù)是7,其符號(hào)為甲N,所以碳14的衰變方程為獸C—

e+l7N,故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。］

8.（多選）如圖甲所示為氫原子的部分能級(jí)圖，現(xiàn)有大量處于w=4能級(jí)的氫原子將發(fā)生

躍遷。圖乙為光電效應(yīng)演示裝置，現(xiàn)將氫原子躍遷發(fā)出的光照射鋅板，已知鋅板逸出功為

3.4eV。下列說法正確的是（）

n

8

4O來氫

的

3--0.85原

光

-1.51子

2

-3.40發(fā)

出

1

-13.6

甲

乙

A.最多能發(fā)出6種頻率的光

B.鋅板不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)

C,若發(fā)生光電效應(yīng)，則驗(yàn)電器內(nèi)的金屬片帶負(fù)電

D.若發(fā)生光電效應(yīng)，從鋅板打出的光電子的最大初動(dòng)能為9.35eV

AD［根據(jù)玻爾原子理論可知，大量處于〃=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷，產(chǎn)生的光

子的種類N=Cj=6種，A正確；氫原子從〃=4能級(jí)躍遷到〃=1能級(jí)時(shí)，輻射的光子能

量最大，其值為AE=Et-Eι=12.75eV>Wo=3.4eV,故鋅板會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，B錯(cuò)誤；若

發(fā)生光電效應(yīng)，則鋅板由于缺少電子而帶正電，則驗(yàn)電器內(nèi)的金屬片帶正電，C錯(cuò)誤；根據(jù)

愛因斯坦光電效應(yīng)方程可得光電子的最大初動(dòng)能為Ek=/?V-WO=I2.75eV-3.4eV=9.35

eV,D正確。］

9.（多選）（2022?浙江寧波二模）2021年9月，在甘肅省武威市全球首臺(tái)牡基熔鹽核反應(yīng)

堆進(jìn)行試運(yùn)行放電，也標(biāo)志著我國成為世界上第一個(gè)對(duì)第四代核電技術(shù)進(jìn)行商業(yè)化試驗(yàn)運(yùn)營

的國家。反應(yīng)堆工作原理如圖所示，鉉232（$Th）吸收一個(gè)中子后會(huì)變成社233,牡233不

穩(wěn)定，會(huì)變成易裂變核素鈾233（$U）。下列說法正確的是（）

232Th/°電子/電子

60一。一。

233Th233pa233U

A.牡232變成鈾233的核反應(yīng)方程式是：Th+jn-■Pa+?e,轉(zhuǎn)Pa一留U

+-1e

B.中間產(chǎn)生的新核鎂233（留Pa）從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，會(huì)伴隨Y射線輻射

C.新核鈾233（曾U）的結(jié)合能小于社233（鏟Th）

D.核反應(yīng)堆是通過核裂變把核能直接轉(zhuǎn)化為電能來發(fā)電

AB［根據(jù)核反應(yīng)的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可知，牡232變成鈾233的核反應(yīng)方程式是留

Th+］n-翁Pa+.?e,鉀P一留U+.?e,選項(xiàng)A正確；中間產(chǎn)生的新核鎂233（留Pa）

從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，放出能量，會(huì)伴隨Y射線輻射，選項(xiàng)B正確；整個(gè)過程中釋放

能量，則生成的新核鈾233端U）更加穩(wěn)定，則新核鈾233（$U）的結(jié)合能大于牡233（$Th）,

選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在核電站的核反應(yīng)堆內(nèi)部，核燃料具有的核能通過核裂變反應(yīng)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，

然后通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，故D錯(cuò)誤。］

10.（多選）（2022?浙江金華高三模