衡水名师物理专题卷：专题十七近代物理初步 Word版含答案.doc

2020衡水名师原创物理专题卷专题十七 近代物理初步考点66 光电效应 光的波粒二象性考点67 原子结构 能级跃迁 考点68 原子核 核能 一、选择题（本题共20个小题，每题4分，共80分每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题意，有的有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1、下列有关近代物理的说法正确的是(   ) A.卢瑟福的a粒子散射实验使人们认识到原子是可以再分的B.电子的发现使人们认识到原子具有核式结构C.玻尔理论能成功解释所有原子光谱的实验规律D.天然放射现象说明了原子核内部是有结构的2、关于原子核的变化、核能及核力,下列说法正确的是(   )A.核力是一种弱相互作用,只能发生在原子核内相邻核子之间B.某原子经过一次α衰变和两次β衰变后,核内质子数不变C.放射性原子核X发生衰变,生成物的结合能一定小于X的结合能D. 是太阳内部发生的核反应之一3、1905年爱因斯坦提出光子假设，成功地解释了光电效应，因此获得1921年诺贝尔物理学奖下列关于光电效应的描述正确的是（ ）A.只有入射光的波长大于金属的极限波长才能发生光电效应B.金属的逸出功与入射光的频率和强度无关C.用同种频率的光照射发生光电效应时，逸出的光电子的初动能都相同D.发生光电效应时，保持入射光的频率不变，减弱入射光的强度，从光照射到金属表面到发射出光电子的时间间隔将明显增加4、可以先衰变成,然后再经一次衰变变成(X代表某种元素),也可以经一次衰变变成,最后再衰变成,衰变路径如图所示,下列说法正确的是( )A.过程①是β衰变,过程③是α衰变;过程②是β衰变,过程④是α衰变B.过程①是β衰变,过程③是α衰变;过程②是α衰变,过程④是β衰变C.过程①是α衰变,过程③是β衰变;过程②是β衰变,过程④是α衰变D.过程①是α衰变,过程③是β衰变;过程②是α衰变,过程④是β衰变5、核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少,我国在完善核电安全的基础上将加大核电站建设力度.核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素,它可破坏细胞基因,提高患癌的风险.已知钚的一种同位素的半衰期为24100年,其衰变方程为,则下列说法正确的是( )A.衰变发出的射线是波长很短的光子,穿透能力很强B.X原子核中含有143个中子C.8个经过24100年后一定还剩余4个D.衰变过程的总质量不变6、波长为和的两束可见光入射到双缝，在光屏上观察到干涉条纹，其中波长为的光的条纹间距大于波长为的条纹间距。

则（下列表述中，脚标“1”和“2”分别代表波长为和的光所对应的物理量）( )A．这两束光的光子的动量B．这两束光从玻璃射向真空时，其临界角C．这两束光都能使某种金属发生光电效应，则遏止电压D．这两束光由氢原子从不同激发态跃迁到n＝2能级时产生，则相应激发态的电离能7、处于较高能级的氢原子向较低能级跃迁时,能辐射出a、b两种可见光,a光照射某金属表面时有光电子逸出,b光照射该金属表面时没有光电子逸出,则(   )A.以相同的入射角射向一平行玻璃砖,a光的侧移量小于b光的B.垂直入射到同一单缝衍射装置,a光的衍射中央亮条纹宽度小于b光的C.a光和b光的频率之比可能是20/27D.a光子的动量大于b光子的8、如图所示为氢原子的能级结构示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，用这些光子照射逸出功为2.49eV的金属钠下列说法正确的是( )A.这群氢原子能辐射出三种不同频率的光，其中从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光波长最短B.这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小，电势能增大 C.能发生光电效应的光有三种D.金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.60eV9、下列说法中正确的是( )A． 发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子具有复杂的结构B． 结合能越大的原子核，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定。

C． 根据玻尔理论可知，氢原子核外电子跃迁过程中电子的电势能和动能之和守恒D． 在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大，则这种金属的逸出功W0越小10、实物粒子和光都具有波粒二象性下列事实中突出体现波动性的是(   )A.电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B.β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C.光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关D.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构11、一个铍原子核( )俘获一个核外电子(通常是最靠近原子核的K壳层的电子)后发生衰变,生成一个锂核(  ),并放出一个不带电的质量接近零的中微子νe,人们把这种衰变称为“K俘获”静止的铍核发生零“K俘获”,其核反应方程为已知铍原子的质量为MBe=7.016929u,锂原子的质量为MLi=7.016004u,1u相当于9.31×102MeV下列说法正确的是(   )A.中微子的质量数和电荷数均为零B.锂核()获得的动能约为0.86MeVC.中微子与锂核()的动量之和等于反应前电子的动量D.中微子与锂核()的能量之和等于反应前电子的能量12、如图所示为核子平均质量与原子序数的关系.下列与原子核有关的说法正确的是( )A.原子核的结合能越大,原子核就越稳定B.由图可知,原子核D与E聚变成原子核F时,要吸收热量C.A裂变时产生的γ射线能使某金属表面逸出光电子,则增大γ射线的照射强度能增大逸出光电子的最大初动能D.核衰变时α粒子是由核内2个质子与2个中子结合在一起形成的13、如图所示为氦离子的能级图,一群氦离子处于基态,用某种频率的光照射后,跃迁到能级,处于能级的氦离子向低能级跃迁时,放出的光子的最大能量为48.4eV,则下列说法正确的是( )A.该群处于基态的氦离子吸收的光子的能量大于48.4eVB.该群处于基态的氦离子吸收光子后,处在n=4能级C.处于n=k能级的氦离子共可以辐射出3种不同频率的光子D.处于n=k能级的氦离子至少需要吸收3.4eV的能量才能电离14对原子和原子核结构的认识,下列说法正确的是(   )A.为了解释黑体辐射规律,普朗克提出电磁辐射的“能量子”概念B.卢瑟福依据α粒子散射实验的结果,提出了原子能级结构假设C.法国物理学家贝可勒尔发现天然放射现象,说明原子核还可以分割D.β衰变的实质是原子核内释放出原本存在的电子,同时原子核转变为新核15、用某单色光照射金属钛表面,发生光电效应。

从钛表面放出的光电子的最大初动能与入射光频率的关系图线如图则下列说法正确的是(   )A.钛的逸出功为6.67x10-19JB.钛的极限频率为1.0x1015HzC.光电子的最大初动能为1.0x10-18JD.由图线可求得普朗克常量为6.67x10-34JsE.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比16、“人造太阳”实验中的可控热核反应的聚变方程是,反应原料氘()富存于海水中,氚()可以用中子轰击锂核()得到,则关于中子轰击锂核()产生一个氚核()和一个新核的说法正确的是( )A.该核反应方程为B.核反应生成物中的α粒子具有很强的电离本领,且穿透能力较强C.在中子轰击锂核()的核反应生成物中有α粒子,故该核反应属于α衰变D.核反应中释放的核能来源于核反应过程中的质量亏损17、某医院利用放射线治疗肿瘤,被利用的放射源必须具备以下两个条件:(1)放出的射线有较强的穿透能力,能辐射到体内肿瘤所在处;(2)能在较长的时间内提供比较稳定的辐射强度现有四种放射性同位素的放射线及半衰期如表所示关于在表中所列的四种同位素,下列说法正确的是(   )同位素钴60锶90锝99氡222放射线半衰期5年28年6小时3.8天A.最适宜作为放疗使用的放射源应是钴60B.最适宜作为放疗使用的放射源应是锶90C.放射线的电离能力最强的放射源是锝99D.放射线的电离能力最强的放射源是锶9018、如图甲所示为氢原子能级图,大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光,其中用从能级向能级跃迁时辐射的光照射如图乙所示光电管的阴极K时,电路中有光电流产生,则( )A.若将滑片右移,则电路中光电流增大B.若将电源反接,则电路中可能有光电流产生C.若阴极所用材料的逸出功为1.05eV,则逸出的光电子的最大初动能为D.大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时辐射的光子中只有4种光子能使阴极K发生光电效应19、能源是社会发展的基础,发展核能是解决能源问题的途径之一,下列释放核能的反应方程,表述正确的有( )A.是核聚变反应B.是β衰变C.是核裂变反应D.是α衰变20、在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核(X)发生了一次α衰变。

放射出的α粒子()在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量，生成的新核用Y表示下面说法正确的是( )A.发生衰变后产生的α粒子与新核Y在磁场中运动的轨迹正确的是图丙B.新核Y在磁场中圆周运动的半径为C.α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，且电流大小为D.若衰变过程中释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，则衰变过程中的质量亏损为二、非选择题（共3小题 ，共30分，按题目要求作答，计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）21、如图甲所示是研究光电效应规律的光电管.用波长为的绿光照射阴极K,实验测得流过电流表G的电流与之间的电势差从满足如图乙所示的规律,取.结果保留两位有效数字,求:1.每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大的初动能.2.该阴极材料的极限波长(能使该金属产生光电效应的光的最大波长).22、如图所示为氢原子能级示意图,现有动能为E0(eV)的某个粒子与处在基态的一个氢原子在同一直线上相向运动,并发生碰撞已知碰撞前粒子的动量和氢原子的动量大小相等。

碰撞后氢原子受激跃迁到n=5的能级粒子的质量m与氢原子的质量mH之比为k)1.求碰前氢原子的动能;2.若有一群氢原子处在n=5的能级,会辐射出几种频率的光?3.在题2条件下辐射出的光子中,频率最高的光子的能量有多大?23、利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电,这就是核电站核电站消耗的“燃料”很少,但功率却很大,目前,核能发电技术已经成熟,我国已经具备了发展核电的基本条件1.核反应堆中的“燃料”是,完成下面的核反应方程式, 2.一座100万千瓦的核电站,每年需要多少浓缩铀?已知铀核的质量为235.0439u,氙核质量为135.9072u,锶核质量为89.9077u1u=1.66×10-27kg,中子的质量为1.0087u,浓缩铀中铀235的含量占2%保留2位有效数字,NA=6.02×1023mol-1)答案以及解析1答案及解析：答案：D解析： A、通过a粒子散射实验使人们认识到原子具有核式结构模型,但是不能说明原子是可以再分的,故A错; B、电子的发现使人们认识到原子是可以分割的,是由更小的微粒构成的,故B错; C、玻尔理论能成功解释氢原子光谱,但不能解释别的原子的光谱,故C错; D、天然放射现象中的射线来自原子核,说明原子核内部有复杂结构,故D。