（課標(biāo)版）高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題限時訓(xùn)練12 近代物理初步（含解析）-人教版高三全冊物理試題

專題限時訓(xùn)練12近代物理初步時間：45分鐘一、單項(xiàng)選擇題1．下面四幅圖涉及不同的物理知識，其中說法正確的是(C)A．圖甲：盧瑟福通過分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子B．圖乙：用中子轟擊鈾核使其發(fā)生聚變，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)會釋放出巨大的核能C．圖丙：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D．圖?。簻穼O通過電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核內(nèi)還有復(fù)雜結(jié)構(gòu)解析：題圖甲：盧瑟福通過分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故A錯誤．題圖乙：用中子轟擊鈾核使其發(fā)生裂變，裂變反應(yīng)會釋放出巨大的核能，故B錯誤．題圖丙：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C正確．題圖丁：湯姆孫通過電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子有一定結(jié)構(gòu)，天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核內(nèi)還有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，故D錯誤．2．鈾核(eq\o\al(235,92)U)經(jīng)過m次α衰變和n次β衰變變成鉛核(eq\o\al(207,82)Pb)．關(guān)于該過程，下列說法正確的是(B)A．m＝5B．n＝4C．鈾核(eq\o\al(235,92)U)的比結(jié)合能比鉛核(eq\o\al(207,82)Pb)的比結(jié)合能大D．鈾核(eq\o\al(235,92)U)的衰變過程的半衰期與溫度和壓強(qiáng)有關(guān)解析：設(shè)發(fā)生m次α衰變，n次β衰變，衰變方程為eq\o\al(235,92)U→eq\o\al(207,82)Pb＋mα＋nβ，則：235＝207＋4m，解得m＝7，又92＝82＋7×2－n，得：n＝4，故A項(xiàng)錯誤，B項(xiàng)正確；組成原子核的核子越多，它的結(jié)合能就越高．原子核的結(jié)合能與核子數(shù)之比，稱為比結(jié)合能，比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，所以鈾核(eq\o\al(235,92)U)的比結(jié)合能比鉛核(eq\o\al(207,82)Pb)的比結(jié)合能小，故C項(xiàng)錯誤；鈾核(eq\o\al(235,92)U)的衰變過程的半衰期與溫度和壓強(qiáng)無關(guān)，由原子核內(nèi)部因素決定，故D項(xiàng)錯誤．3．下列描繪兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與頻率關(guān)系的圖中，符合黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律的是(B)解析：根據(jù)黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律，黑體熱輻射的強(qiáng)度與波長的關(guān)系為：隨著溫度的升高，一方面，各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加，則各種頻率的輻射強(qiáng)度也都增加；另一方面，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動，即向頻率較大的方向移動，只有B項(xiàng)符合黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律．4．用波長為300nm的光照射鋅板，電子逸出鋅板表面的最大初動能為1.28×10－19J．已知普朗克常量為6.63×10－34J·s，真空中的光速為3.00×108m·s－1.能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最低頻率約為(B)A．1×1014Hz B．8×1014HzC．2×1015Hz D．8×1015Hz解析：設(shè)單色光的最低頻率為ν0，由Ek＝hν－W0知Ek＝hν1－W0,0＝hν0－W0，又知ν1＝eq\f(c,λ)整理得ν0＝eq\f(c,λ)－eq\f(Ek,h)，解得ν0≈8×1014Hz.5．2017年9月29日世界首條量子保密通信干線——“京滬干線”正式開通，我國科學(xué)家成功實(shí)現(xiàn)了世界上首次洲際量子保密通信．下列有關(guān)量子化學(xué)說的敘述中正確的是(A)A．愛因斯坦根據(jù)光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，提出了“光子說”B．庫侖通過對油滴實(shí)驗(yàn)的分析，發(fā)現(xiàn)“電荷是量子化”的C．湯姆孫根據(jù)原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，提出了“原子軌道量子化”的假說D．盧瑟福根據(jù)原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，提出了“原子能量量子化”的假說解析：愛因斯坦根據(jù)光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，提出了“光子說”，選項(xiàng)A正確；密立根通過對油滴實(shí)驗(yàn)的分析，發(fā)現(xiàn)“電荷是量子化”的，選項(xiàng)B錯誤；玻爾根據(jù)原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，提出了“原子軌道量子化”的假說，選項(xiàng)C錯誤；玻爾根據(jù)原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，提出了“原子能量量子化”的假說，選項(xiàng)D錯誤．6．有一钚的同位素eq\o\al(239,94)Pu核靜止在勻強(qiáng)磁場中，該核沿與磁場垂直的方向放出x粒子后，變成鈾(U)的一個同位素原子核．鈾核與x粒子在該磁場中的旋轉(zhuǎn)半徑之比為146，則(A)A．放出的x粒子是eq\o\al(4,2)HeB．放出的x粒子是eq\o\al(0,－1)eC．該核反應(yīng)是核裂變反應(yīng)D．x粒子與鈾核在磁場中的旋轉(zhuǎn)周期相等解析：靜止的钚核沿與磁場垂直的方向放出x粒子時動量守恒，根據(jù)動量守恒定律可知，生成的鈾核和x粒子的動量大小相等，鈾核的質(zhì)子數(shù)為92，根據(jù)r＝eq\f(mv,qB)，則可知x粒子的質(zhì)子數(shù)為2，故為α粒子(eq\o\al(4,2)He)，選項(xiàng)A正確，B錯誤；該反應(yīng)為衰變反應(yīng)，選項(xiàng)C錯誤；根據(jù)T＝eq\f(2πm,qB)，由于鈾核和α粒子的荷質(zhì)比不相等，故周期不相等，選項(xiàng)D錯誤．二、多項(xiàng)選擇題7．如圖甲所示，在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用相同頻率的單色光分別照射陰極材料為鋅和銅的兩個不同的光電管，結(jié)果都能發(fā)生光電效應(yīng)．圖乙為其中一個光電管的遏止電壓Uc隨入射光頻率ν變化的函數(shù)關(guān)系圖象．對于這兩個光電管，下列判斷正確的是(ABC)A．因?yàn)椴牧喜煌?，逸出功不同，所以遏止電壓Uc不同B．光電子的最大初動能不同C．因?yàn)楣鈴?qiáng)不確定，所以單位時間逸出的光電子數(shù)可能相同，飽和光電流也可能相同D．兩個光電管的Uc-ν圖象的斜率可能不同解析：根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0和eUc＝Ekm得出，頻率相同，逸出功不同，則光電子的最大初動能不同，遏止電壓也不同，A、B正確；雖然光的頻率相同，但光強(qiáng)不確定，所以單位時間逸出的光電子數(shù)可能相同，飽和光電流也可能相同，C正確；因?yàn)閁c＝eq\f(hν,e)－eq\f(W0,e)，知Uc-ν圖線的斜率為eq\f(h,e)，即只與h和e有關(guān)，為常數(shù)，D錯誤．8．原子核的比結(jié)合能隨質(zhì)量數(shù)的變化圖象如圖所示，根據(jù)該曲線，下列判斷正確的是(AC)A．中等質(zhì)量核的比結(jié)合能大，這些核較穩(wěn)定B.eq\o\al(2,1)H核比eq\o\al(6,3)Li核更穩(wěn)定C.eq\o\al(235,92)U核裂變成兩個中等質(zhì)量的核時釋放能量D.eq\o\al(89,36)Kr核的結(jié)合能比eq\o\al(235,92)U核的大解析：由圖可知，中等質(zhì)量的原子核的比結(jié)合能較大，所以中等質(zhì)量的質(zhì)子核較穩(wěn)定，故A正確．由圖可知eq\o\al(2,1)H核比結(jié)合能比eq\o\al(6,3)Li核小，故eq\o\al(2,1)H核比eq\o\al(6,3)Li核更不穩(wěn)定，故B錯誤；重核裂變成中等質(zhì)量的核，有質(zhì)量虧損，釋放能量，故C正確；由圖可知，eq\o\al(89,36)Kr核的比結(jié)合能比eq\o\al(235,92)U核的大，但結(jié)合能較小，故D錯誤．9．關(guān)于物質(zhì)波，下列說法正確的是(AC)A．任何運(yùn)動的物體都伴隨著一種波，這種波叫作物質(zhì)波B．X射線的衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了物質(zhì)波假設(shè)是正確的C．電子的衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了物質(zhì)波假設(shè)是正確的D．宏觀物體盡管具有波動性，但它們不具有干涉、衍射等現(xiàn)象解析：根據(jù)德布羅意物質(zhì)波理論知，任何一個運(yùn)動的物體，小到電子、質(zhì)子，大到行星、太陽，都有一種波與之相對應(yīng)，這種波就叫物質(zhì)波，選項(xiàng)A正確；由于X射線本身就是一種波，而不是實(shí)物粒子，故X射線的衍射實(shí)驗(yàn)，并不能證實(shí)物質(zhì)波理論的正確性，選項(xiàng)B錯誤；電子是一種實(shí)物粒子，電子的衍射實(shí)驗(yàn)表明運(yùn)動著的實(shí)物粒子具有波動性，選項(xiàng)C正確；干涉、衍射是波的特有現(xiàn)象，只要是波，都會發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)D錯誤．10．下圖為氫原子的能級圖，已知可見光的光子的能量范圍為1.62～3.11eV，鋅板的逸出功為3.34eV，那么對氫原子在能級躍遷的過程中輻射或吸收光子的特征認(rèn)識正確的是(BD)A．用氫原子從高能級向基態(tài)躍遷時發(fā)射的光照射鋅板，一定不能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象B．用能量為11.0eV的自由電子轟擊，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)C．處于n＝2能級的氫原子能吸收任意頻率的紫外線D．處于n＝3能級的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并且使氫原子電離解析：氫原子從高能級向基態(tài)躍遷時發(fā)出的光子的最小能量為10.2eV，照射鋅板一定能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，故A錯誤；用能量為11.0eV的電子轟擊，基態(tài)的氫原子吸收的能量可以等于10.2eV，可以使處于基態(tài)的氫原子躍遷到n＝2能級，故B正確；紫外線光子的最小能量為3.11eV，處于n＝2能級的氫原子的電離能為3.4eV，故有部分頻率的紫外線不能被n＝2能級的氫原子吸收，故C錯誤；而處于n＝3能級的氫原子的電離能為1.51eV，故處于n＝3能級的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并且使氫原子電離，故D正確．11．“軌道電子俘獲”也是放射性同位素衰變的一種形式，它是指原子核(稱為母核)俘獲一個核外電子，其內(nèi)部一個質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶?，從而變成一個新核(稱為子核)，并且放出一個中微子的過程．中微子的質(zhì)量極小，不帶電，很難探測到，人們最早就是通過子核的反沖而間接證明中微子的存在的．若一個靜止的原子核發(fā)生“軌道電子俘獲”(電子的初動量可不計)，則(AB)A．母核的質(zhì)量數(shù)等于子核的質(zhì)量數(shù)B．母核的電荷數(shù)大于子核的電荷數(shù)C．子核的動量與中微子的動量相同D．子核的動能大于中微子的動能解析：母核俘獲一個核外電子，核內(nèi)一個質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶?，并放出一個中微子(質(zhì)量極小，不帶電)，從而變成一個新核(子核)，此過程中核內(nèi)電荷數(shù)減小1，質(zhì)量數(shù)不變．故選項(xiàng)A、B正確；母核俘獲電子發(fā)生衰變，放出中微子，全過程中系統(tǒng)動量守恒．因初始總動量為0，故子核的動量和中微子的動量等大反向．由于動量是矢量，矢量相等的條件是大小相等，方向相同，故選項(xiàng)C錯誤；子核的動量和中微子的動量大小相等，而中微子的質(zhì)量極小，由Ek＝eq\f(p2,2m)知，中微子的動能大于子核的動能，故選項(xiàng)D錯誤．12．“核反應(yīng)堆”是通過可控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)實(shí)現(xiàn)核能的釋放(如圖所示)，核燃料是鈾棒，在鈾棒周圍要放“慢化劑”，快中子和慢化劑中的碳原子核碰撞后，中子能量減少變?yōu)槁凶樱己说馁|(zhì)量是中子的12倍，假設(shè)中子與碳核發(fā)生彈性正碰，而且認(rèn)為碰撞前中子動能是E0，碳核都是靜止的，則(ACD)A．鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是指由裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下去的過程B．鎘棒的作用是與鈾棒發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，消耗多余的鈾原子核，從而達(dá)到控制核反應(yīng)速度的目的C．經(jīng)過一次碰撞，中子失去的動能為eq\f(48,169)E0D．在反應(yīng)堆的外面修建很厚的水泥防護(hù)層是用來屏蔽裂變產(chǎn)物放出的各種射線解析：鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是指由裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代又一代持續(xù)下去的過程，選項(xiàng)A正確；核反應(yīng)堆中，鎘棒的作用是吸收中子，以控制反應(yīng)速度，選項(xiàng)B錯誤；根據(jù)動量守恒定律有mv0＝mv1＋12mv2，根據(jù)能量守恒定律有eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)×12mveq\o\al(2,2)，聯(lián)立可得v1＝－eq\f(11,13)v0，所以中子損失的動能為eq\f(48,169)E0，選項(xiàng)C正確；水泥防護(hù)層的作用是屏蔽裂變產(chǎn)物放出的射線，選項(xiàng)D正確．13．如圖所示，用某單色光照射光電管的陰極K，會發(fā)生光電效應(yīng)．在陽極A和陰極K之間加上反向電壓，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片逐漸增大加在光電管上的電壓，直至電流表中電流恰為零，此時電壓表的電壓值U稱為反向遏止電壓，現(xiàn)分別用頻率為ν1和ν2的單色光照射陰極，測得反向遏止電壓分別為U1和U2.設(shè)電子的質(zhì)量為m，電荷量為e.下列說法正確的是(ACD)A．用頻率為ν1的光照射時，光電子的最大初速度為eq\r(\f(2eU1,m))B．用頻率為ν2的光照射時，光電子的最大初速度為eq\r(\f(eU2,2m))C．陰極K金屬的逸出功為W＝eq\f(eU1ν2－U2ν1,ν1－ν2)D．陰極K金屬的極限頻率是ν0＝eq\f(U1ν2－U2ν1,U1－U2)解析：在陽極A和陰極K之間加上反向電壓，逸出的光電子在反向電場中做減速運(yùn)動，根據(jù)動能定理可得－eU＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2