2022屆高考物理一輪復習-章末滾動驗收12-近代物理初步新人教版

2022屆高考物理一輪復習章末滾動驗收12近代物理初步新人教版2022屆高考物理一輪復習章末滾動驗收12近代物理初步新人教版PAGE7-2022屆高考物理一輪復習章末滾動驗收12近代物理初步新人教版2022屆高考物理一輪復習章末滾動驗收12近代物理初步新人教版年級：姓名：章末滾動驗收(十二)(時間：40分鐘)一、單項選擇題1．下列四幅圖的有關說法中正確的是()(1)(2)(3)(4)A．圖(1)中的α粒子散射實驗說明了原子核是由質(zhì)子與中子組成B．圖(2)中若改用綠光照射，驗電器金屬指針一定不會張開C．圖(3)是氫原子能級圖，一群氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，最多能輻射6種不同頻率的光子D．圖(4)中原子核C、B結(jié)合成A時會有質(zhì)量虧損，要釋放能量C[本題考查α粒子散射，光電效應，氫原子能級、結(jié)合能等。α粒子散射實驗說明了原子具有核式結(jié)構(gòu)，故A錯誤；用紫光照射金屬板時能產(chǎn)生光電效應，改用綠光照射，若仍能達到金屬的截止頻率，金屬板也會產(chǎn)生光電效應，驗電器金屬指針會張開，故B錯誤；一群氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，最多能輻射6種不同頻率的光子，故C正確；原子核C、B結(jié)合成A時，核子平均質(zhì)量增大，原子核總質(zhì)量增大，要吸收能量，故D錯誤。]2．下列敘述中不正確的是()A．衰變方程eq\o\al(210,84)Pu→X＋eq\o\al(4,2)He，X原子核含有124個中子B．同種金屬產(chǎn)生光電效應時，逸出光電子的最大初動能與照射光的頻率呈線性關系C．一塊純凈的放射性元素礦石，經(jīng)過一個半衰期以后，它的總質(zhì)量剩下一半D．按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子的能量增大了C[本題考查衰變方程遵循的規(guī)律、光電效應的規(guī)律、半衰期及玻爾的原子理論。由核反應方程電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)恒可知A正確；由Ek＝hν－W0可知同種金屬產(chǎn)生光電效應時光電子的最大初動能與照射光的頻率呈線性關系，故B正確；一塊純凈的放射性元素礦石，經(jīng)過一個半衰期以后，它剩下的總質(zhì)量大于原來的一半，衰變的生成物也有質(zhì)量，故C錯誤；按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，庫侖力做負功，電子動能減小，由于躍遷時吸收了能量，原子的總能量增大，故D正確；本題選不正確的選項，故選C。]3．已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應，下列說法正確的是()A．鈣的逸出功大于鉀的逸出功B．鈣逸出的光電子的最大初動能大于鉀逸出的光電子的最大初動能C．比較它們表面逸出的具有最大初動能的光電子，鉀逸出的光電子波長較長D．比較它們表面逸出的具有最大初動能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的動量A[本題考查光電效應方程的應用。由愛因斯坦光電效應方程知，逸出功W0＝hν0，因為鈣的截止頻率大于鉀的截止頻率，故鈣的逸出功大于鉀的逸出功，選項A正確；由Ek＝hν－W0知，鈣逸出的光電子的最大初動能小于鉀逸出的光電子的最大初動能，選項B錯誤；由λ＝eq\f(h,p)和p2＝2mEk知，鉀逸出的光電子的波長較短，選項C錯誤；由p2＝2mEk知鉀逸出的光電子具有較大的動量，選項D錯誤。]4．一靜止的鈾核放出一個α粒子后衰變成釷核，衰變方程為eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He。下列說法正確的是()A．衰變后釷核的動能等于α粒子的動能B．衰變后釷核的動量大小等于α粒子的動量大小C．鈾核的半衰期等于其放出一個α粒子所經(jīng)歷的時間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B[本題考查衰變與力學的結(jié)合。根據(jù)動量守恒定律可知，生成的釷核的動量與α粒子的動量等大反向，選項B正確；根據(jù)Ek＝eq\f(p2,2m)可知，衰變后釷核的動能小于α粒子的動能，選項A錯誤；鈾核的半衰期等于一半數(shù)量的鈾核衰變需要的時間，而放出一個α粒子所經(jīng)歷的時間是一個原子核衰變的時間，故兩者不相等，選項C錯誤；由于該反應放出能量，由質(zhì)能方程可知有質(zhì)量虧損，則衰變后α粒子與釷核的質(zhì)量之和小于衰變前鈾核的質(zhì)量，選項D錯誤。]5．14C衰變?yōu)?4N，半衰期約為5700年。已知植物存活期間，其體內(nèi)14C與12C的比例不變；生命活動結(jié)束后，14A．增加樣品測量環(huán)境的溫度能改變14CB．12C、13C、C．14C衰變?yōu)?4D．該古木的年代距今約為5700年D[本題考查對同位素、半衰期的理解。半衰期只與原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關，與溫度無關，選項A錯誤；12C、13C、14C具有相同的質(zhì)子數(shù)，中子數(shù)不同，選項B錯誤；14C衰變?yōu)?4N的過程中，原子核中的中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和一個電子從而釋放出電子，選項C錯誤；由m＝m0eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up24(eq\f(T,τ))知，該古木的年代距今約為5700年，選項D正確。]6.如圖所示為氫原子能級的示意圖，下列有關說法正確的是()A．處于基態(tài)的氫原子吸收10.5eV的光子后能躍遷至n＝2能級B．大量處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，最多可輻射出3種不同頻率的光C．若用從n＝3能級躍遷到n＝2能級輻射出的光照射某金屬時恰好發(fā)生光電效應，則用從n＝4能級躍遷到n＝3能級輻射出的光照射該金屬時一定能發(fā)生光電效應D．用n＝4能級躍遷到n＝1能級輻射出的光照射逸出功為6.34eV的金屬鉑產(chǎn)生的光電子的最大初動能為6.41eVD[本題考查氫原子能級躍遷。處于基態(tài)的氫原子吸收10.2eV的光子后能躍遷至n＝2能級，故A錯誤；大量處于n＝4能級的氫原子最多可以輻射出Ceq\o\al(2,4)＝6種頻率的光，故B錯誤；從n＝3能級躍遷到n＝2能級輻射出的光的能量值大于從n＝4能級躍遷到n＝3能級輻射出的光的能量值，用從n＝3能級躍遷到n＝2能級輻射出的光照射某金屬時恰好發(fā)生光電效應，則用從n＝4能級躍遷到n＝3能級輻射出的光照射該金屬時一定不能發(fā)生光電效應，故C錯誤；處于n＝4能級的氫原子躍遷到n＝1能級輻射出的光的能量為E＝E4－E1＝12.75eV，根據(jù)光電效應方程，照射逸出功為6.34eV的金屬鉑產(chǎn)生的光電子的最大初動能為Ek＝E－W0＝6.41eV，故D正確。]7.研究光電效應規(guī)律的實驗裝置如圖所示，以頻率為ν的光照射光電管陰極K時，有光電子產(chǎn)生。由于光電管K、A間加的是反向電壓(K極比A極電勢高)，光電子從陰極K發(fā)射后將向陽極A做減速運動，光電流由圖中電流計G測出，反向電壓U由電壓表V測出，當電流計的示數(shù)恰好為零時，電壓表的示數(shù)稱為遏止電壓Uc。若改變?nèi)肷涔獾念l率，遏止電壓也會改變，在下列關于遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關系圖象中正確的是()ABCDC[本題考查遏止電壓與入射光頻率的關系圖象。由光電效應方程知eUc＝Ekm＝hν－W0，所以Uc＝eq\f(hν,e)－eq\f(W0,e)，圖象C正確。]8.如圖所示，一半徑為L的導體圓環(huán)位于紙面內(nèi)，O點為圓心。環(huán)內(nèi)兩個圓心角為90°且關于O點中心對稱的扇形區(qū)域內(nèi)，分布有勻強磁場，兩磁場的磁感應強度大小均為B，方向相反且均與紙面垂直。導體桿OM可繞O點轉(zhuǎn)動，M端通過滑動觸點與圓環(huán)良好接觸，在圓心O和圓環(huán)間連有電阻R，不計圓環(huán)和導體桿的電阻，當桿OM以恒定角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動時，理想電流表A的示數(shù)為()A．eq\f(\r(2)BL2ω,4R)B．eq\f(BL2ω,4R)C．eq\f(\r(2)BL2ω,2R)D．eq\f(BL2ω,2R)A[當導體桿OM在無磁場區(qū)域轉(zhuǎn)動時，沒有感應電動勢，故沒有電流；當導體桿OM在其中一個有磁場的區(qū)域轉(zhuǎn)動時，導體桿OM切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢為E＝eq\f(1,2)BL2ω，感應電流為I1＝eq\f(E,R)＝eq\f(BL2ω,2R)；當導體桿OM在另一個有磁場的區(qū)域轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的感應電流為I2＝eq\f(BL2ω,2R)，方向與感應電流I1的方向相反。故導體桿OM旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的電流的變化情況如圖所示。設電流的有效值為I有效，則Ieq\o\al(2,有效)RT＝2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(BL2ω,2R)))eq\s\up12(2)R·eq\f(1,4)T，解得I有效＝eq\f(\r(2)BL2ω,4R)，選項A正確。]9．如圖所示為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處于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，用這些光照射逸出功為1.90eV的金屬銫，下列說法正確的是()A．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銫發(fā)生光電效應C．金屬銫表面所逸出的光電子的初動能最大值為12.75eVD．金屬銫表面所逸出的光電子的初動能最大值為10.19eVA[本題考查氫原子能級與光電效應的內(nèi)容。大量處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷可以輻射Ceq\o\al(2,4)＝6種頻率的光子，從n＝4能級躍遷到n＝3能級輻射的光子能量最小，頻率最低，波長最長，A正確；從n＝4能級躍遷到n＝3能級和從n＝3能級躍遷到n＝2能級輻射的兩種頻率的光子能量均小于金屬銫的逸出功，不能使金屬銫發(fā)生光電效應，B錯誤；從n＝4能級躍遷到n＝1能級輻射出的光子能量最大，E＝hν＝E4－E1＝12.75eV，該光子照射到金屬銫表面時逸出的光電子的初動能最大，為Ekm＝hν－W0＝10.85eV，C、D均錯誤。]10．(2020·成都七中階段性測試)真空中一個靜止的鐳原子核eq\o\al(228,88)Ra經(jīng)一次α衰變后變成一個新核Rn，衰變方程為eq\o\al(228,88)Ra→eq\o\al(224,86)Rn＋eq\o\al(4,2)He，下列說法正確的是()A．衰變后eq\o\al(224,86)Rn核的動量與α粒子的動量相同B．衰變后eq\o\al(224,86)Rn核的質(zhì)量與α粒子的質(zhì)量之和等于衰變前鐳核eq\o\al(228,88)Ra的質(zhì)量C．若鐳元素的半衰期為τ，則經(jīng)過時間τ，8個eq\o\al(228,88)Ra核中有4個已經(jīng)發(fā)生了衰變D．若鐳元素的半衰期為τ，則經(jīng)過時間2τ，2kg的eq\o\al(228,88)Ra核中有1.5kg發(fā)生了衰變D[衰變前，鐳原子核eq\o\al(228,88)Ra的動量為零，根據(jù)動量守恒定律可知，衰變后eq\o\al(224,86)Rn與α粒子的動量大小相等，方向相反，所以二者動量不同，故選項A錯誤；鐳核衰變的過程中，存在質(zhì)量虧損，導致衰變后eq\o\al(224,86)Rn核的質(zhì)量與α粒子的質(zhì)量之和小于衰變前鐳核eq\o\al(228,88)Ra的質(zhì)量，故選項B錯誤；少量放射性元素的衰變是一個隨機事件，對于8個放射性元素，無法準確預測其衰變的個數(shù)，故選項C錯誤；2kg的eq\o\al(228,88)Ra核衰變，符合統(tǒng)計規(guī)律，則經(jīng)過2τ的時間，有1.5kg發(fā)生衰變，故選項D正確。]二、多項選擇題11．1885年，巴耳末對當時已知的在可見光區(qū)的四條譜線Hα、Hβ、Hγ、Hδ做了分析，發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長均滿足公式eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,m2)))(m＝3,4,5…)，式中R為里德伯常量。已知Hα、Hβ、Hγ、Hδ分別是氫原子從量子數(shù)為3、4、5、6的能級向量子數(shù)為2的能級躍遷時發(fā)出的光譜線。玻爾理論能夠很好地解釋巴耳末公式。已知氫原子的能級公式為Em＝eq\f(E1,n2)(n＝1,2,3…)，E1＝－13.6eV，普朗克常量為h，光在真空中的傳播速度為c。下列說法正確的是()A．里德伯常量eq\f(|E1|,hc)B．里德伯常量R的單位為mC．輻射Hβ時，氫原子電勢能的減少量等于電子動能的增加量D．若Hγ、Hδ都能使同一金屬發(fā)生光電效應，用Hδ照射時逸出的光電子的最大初動能要大些AD[本題考查對玻爾理論的理解。由hν＝heq\f(c,λ)＝eq\f(E1,m2)－eq\f(E1,22)＝|E1|eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,m2)))可得eq\f(1,λ)＝eq\f(|E1|,hc)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,m2)))，A項正確；從巴耳末公式可以得出里德伯常量R的單位為m－1，B項錯誤；Hβ是氫原子從量子數(shù)為4的能級向量子數(shù)為2的能級躍遷時發(fā)出的光譜線，電場力對電子做正功，電子的動能增加，氫原子的電勢能減少，原子的能量減少，所以氫原子電勢能的減少量大于電子動能的增加量，C項錯誤；由題意可知，Hδ比Hγ的頻率高，輻射出的光子能量大，由Ek＝hν－W0知D項正確。]12.如圖所示，半徑為R的圓內(nèi)有方向與xOy平面平行的勻強電場，在坐標原點O固定了一個eq\o\al(238,92)U核放射源，發(fā)生α衰變后生成了Th核?，F(xiàn)假定α粒子以相同的速率v向各個方向射出，圓形邊界上的各處均有α粒子到達，其中到達P點的α粒子速度恰好為零，OP與x軸的夾角為θ＝45°。只考慮勻強電場對α粒子的作用力，不計其他作用力，已知質(zhì)子的質(zhì)量為m、電荷量為e，則下列說法正確的是()A．eq\o\al(238,92)U核的衰變方程是eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)HeB．電場強度的大小為eq\f(mv2,2eR)C．A、O兩點間的電勢差為eq\f(\r(2)mv2,2e)D．到達C點的α粒子的電勢能比到達B點的α粒子的電勢能大AC[本題考查原子物理與電場的結(jié)合。eq\o\al(238,92)U核的衰變方程是eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He，選項A正確；由題意可知，到達P點的α粒子速度恰好為零，說明勻強電場的方向為平行于OP斜向左下方，則粒子從O到P，根據(jù)動能定理可知－E·2e·R＝0－eq\f(1,2)·4mv2，則E＝eq\f(mv2,eR)，選項B錯誤；根據(jù)場強與電勢差的關系可知UAO＝E·Rcos45°＝eq\f(\r(2)mv2,2e)，選項C正確；由于勻強電場的電場線沿PO方向，根據(jù)題圖可知BC與PO垂直，可知BC為一條等勢線，則到達C點的α粒子的電勢能與到達B點的α粒子的電勢能相等，選項D錯誤。]三、非選擇題13．某勻強磁場方向垂直于紙面向里，磁感應強度B＝0.05T