版高考物理二轮复习第一部分专题复习训练课时作业十四近代物理含解析.doc

课时作业十四　近代物理一、选择题1．(2018年高考·天津卷)如图1所示，国家大科学工程——中国散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台．下列核反应中放出的粒子为中子的是(　　)图1A. 714N俘获一个α粒子，产生 817O并放出一个粒子B．1327Al俘获一个α粒子，产生1530P并放出一个粒子C. 511B俘获一个质子，产生48Be并放出一个粒子D．36Li俘获一个质子，产生23He并放出一个粒子解析：由核反应过程中遵循质量数、电荷数守恒的原则，可写出选项中的四个核反应方程. 714N＋24He→ 817O＋11H，选项A错误.1327Al＋24He→1530P＋01n，选项B正确. 511B＋11H→48Be＋24He，选项C错误.36Li＋11H→23He＋24He，选项D错误．答案：B2．(2019年河南一模)下列说法正确的是(　　)A．玻尔根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性B．铀核裂变的核反应方程是 92235U→ 56141Ba＋3692Kr＋201nC．原子从低能级向高能级跃迁，不吸收光子也能实现D．根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越大，光子的能量越大解析：德布罗意根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性，选项A错误；铀核裂变的核反应方程是 92235U＋01n→ 56141Ba＋3692Kr＋301n，选项B错误；受到电子或其他粒子碰撞，原子也可以从低能级向高能级跃迁，即原子从低能级向高能级跃迁，不吸收光子也能实现，选项C正确；根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的频率越高，波长越小，光子的能量越大，选项D错误．答案：C3．(2019年湖南第三次模拟)2017年12月6日报道，中国散裂中子源项目将于2018年前后建成．日前，位于广东东莞的国家大科学工程——中国散裂中子源(CSNS)首次打靶成功，获得中子束流，这标志着CSNS主体工程顺利完工，进入试运行阶段．对于有关中子的研究，下面说法正确的是(　　)A．中子和其他微观粒子，都具有波粒二象性B．一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子是裂变反应C．卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子D．核反应方程 84210Po→82 yX＋24He中的y＝206，X中中子个数为128解析：所有粒子都具有波粒二象性，A正确；裂变是较重的原子核分裂成较轻原子核的反应，而该反应是较轻的原子核的聚变反应，B错误；卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，查德威克通过α粒子轰击铍核(49Be)获得碳核( 612C)的实验发现了中子，C错误；y＝210－4＝206，X中中子个数为206－82＝124，D错误．答案：A4．如图2所示，图甲为光电效应的实验电路图，图乙为光电子最大初动能与光电管入射光频率关系图象．下列说法正确的是(　　)图2A．光电管加正向电压时，电压越大光电流越大B．光电管加反向电压时不可能有光电流C．由图可知，普朗克常量数值上等于||D．由图可知，普朗克常量数值上等于||解析：光电管加正向电压时，如果正向电压从零开始逐渐增大，光电流也会逐渐增大，但光电流达到饱和时，即使电压增大，电流也不会变化，故选项A错误；因为光电子有动能，即使光电管加反向电压，只要小于遏止电压，也会有光电流，故选项B错误；由光电效应方程Ek＝hν－W0可知，图象斜率大小为普朗克常量，所以普朗克常量数值上等于||，故选项C正确，D错误．答案：C5．(2019年宁夏质量测试)下列说法正确的是(　　)A．汤姆孙通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型B．氢原子从基态向激发态跃迁时，需要吸收能量C．质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3，则质子与中子结合为氘核的反应是人工核转变，放出的能量为(m3－m1－m2)c2D．紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大解析：卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故A错误；氢原子从基态向激发态跃迁时，需要吸收能量，故B正确；根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2，当一个质子和一个中子结合成一个氘核时，质量亏损为Δm＝m1＋m2－m3，因此核反应放出的能量ΔE＝(m1＋m2－m3)c2，故C错误；光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与光照强度无关，因此增大光照强度，光电子的最大初动能不变，故D错误．答案：B6．(2019年百校联盟联考)核反应方程 715N＋11H→ 612C＋X＋ΔE中， 715N的质量为m1、11H的质量为m2、 612C的质量为m3、X的质量为m4，光在真空中的速度为c，则下列判断正确的是(　　)A．X是23He，ΔE＝(m1＋m2－m3－m4)c2B．X是24He，ΔE＝(m1＋m2－m3－m4)c2C．X是23He，ΔE＝(m3＋m4－m1－m2)c2D．X是24He，ΔE＝(m3＋m4－m1－m2)c2解析：根据质量数守恒和电荷数守恒可知X是24He，反应中亏损的质量为Δm＝m1＋m2－m3－m4，故释放的能量ΔE＝Δmc2＝(m1＋m2－m3－m4)c2，故选B.答案：B7．如图3所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，结果受到激发后的氢原子能辐射出三种不同频率的光子，让辐射出的光子照射某种金属，发现有两种频率的光子能使该金属发生光电效应，其中一种光子恰好能使该金属发生光电效应，则逸出的光电子的最大初动能为(　　)图3A．0 B．1.89 eVC．10.2 eV D．12.09 eV解析：根据Cn2＝3，得n＝3，因此受到激发后的氢原子处于第n＝3能级，辐射光子能量E31>E21>E32，所以从3到1和从2到1的能使金属发生光电效应，从2到1辐射且出来的光子恰好让该金属发生光电效应，即该金属的逸出功为W0＝－3.40 eV－(－13.60 eV)＝10.20 eV，当用从3到1辐射出来的光子照射时，根据光电效应方程得光电子的最大初动能为Ek＝hν－W0，其中hν＝－1.51 eV－(－13.60 eV)＝12.09 eV，故Ek＝12.09 eV－10.20 eV＝1.89 eV，故选B.答案：B8．(2019年安徽模拟)下列说法正确的是(　　)A．原子核内的一个中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是β粒子，这就是β衰变B．氡222的半衰期是3.8天，镭226的半衰期是1 620年，所以一个确定的氡222核一定比一个确定的镭226核先衰变C．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电势能增大，电子的动能减小，原子的总能量减小D．原子核越大，它的结合能越高，原子核能级越稳定解析：原子核内的中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是β粒子，这就是β衰变的实质，故A正确；对于大量原子和有半数发生衰变所用的时间是半衰期，对于一个确定的原子核，半衰期没有意义，故B错误；按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量增加，故C错误；结合能越高，原子核不一定稳定，比结合能越大，原子核越稳定，故D错误．答案：A9．(2018年襄阳五中高三年级五月模拟考试一)某静止的原子核发生核反应且放出能量Q.其方程为ABX→CDY＋EFZ，并假设释放的能量全都转化为新核Y和Z的动能，测得其中Z的速度为v，以下结论正确的是(　　)A．Y原子核的速度大小为vB．Y原子核的动能是Z原子核的动能的倍C．Y原子核和Z原子核的质量之和比X原子核的质量大(c为光速)D．Y和Z的结合能之和一定大于X的结合能解析：由动量守恒：0＝Dv′－Fv，所以v′＝v，所以A错误；Y原子的动能EkY＝v2，Z原子的动能；EkZ＝Fv2，他们之比为，所以B错误；因为放出能量，有质量亏损，所以Y原子核和Z原子核的质量之和比X原子核的质量小，结合能之和比X的大，故C错误，D正确．答案：D10．(2019年浙江名校协作体联考)(多选)下列说法正确的是(　　)A．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越小B．γ射线是频率极高的电磁波，其在云室中穿过会留下清晰的径迹C．根据玻尔原子模型，氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能将增大D．太阳辐射能量的主要来源与核电站发生的核反应一样都是重核裂变解析：根据德布罗意物质波公式p＝知，微观粒子的动量越大，其对应的波长就越小，选项A正确；γ射线是频率极高的电磁波，电离作用很弱，云室是带电粒子电离作用留下径迹的，所以γ射线在云室中不会留下清晰的径迹，选项B错误；根据玻尔原子模型，氢原子辐射光子后，其绕核运动的半径将减小，电势能减小，总能量减小，但运动速度增大，电子动能将增大，选项C正确；太阳辐射能量的主要来源是轻核聚变，与核电站发生的核反应(重核裂变)不一样，选项D错误．答案：AC11．(2019年安徽名校考试)(多选)已知氢原子的基态能量为E1，n＝2、3能级所对应的能量分别为E2和E3，大量处于第3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子．依据玻尔理论，下列说法正确的是(　　)A．产生的光子的最大频率为B．当氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时，对应的电子的轨道半径变小，能量也变小C．若氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级n＝3跃迁到n＝1时放出的光子照到该金属表面时， 逸出的光电子的最大初动能为E3－E2D．若要使处于能级n＝3的氢原子电离，可以采用两种方法：一是用能量为－E3的电子撞击氢原子，二是用能量为－E3的光子照射氢原子解析：大量处于能级n＝3的氢原子向低能级跃迁能产生3种不同频率的光子，产生光子的最大频率为，故A错误．当氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时，能量减小，电子离原子核更近，电子轨道半径变小，故B正确．若氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，该金属的逸出功恰好等于E2－E1，则当氢原子从能级n＝3跃迁到n＝1时放出的光子照射该金属时，逸出光电子的最大初动能为E3－E1－(E2－E1)＝E3－E2，故C正确．电子是有质量的，撞击氢原子是发生弹性碰撞，由于电子和氢原子质量不同，故电子不能把－E3的能量完全传递给氢原子，因此不能使氢原子完全电离，而光子的能量可以完全被氢原子吸收，故D错误．答案：BC12．(2018年贵州适应性考试)(多选)14C是碳元素的一种具有放射性的同位素，衰变方式为β衰变，其半衰期约为5 730年．已知一个14C原子核由6个质子和8个中子组成．下列说法正确的是(　　)A．14C衰变后转变为14NB．14C衰变过程中发出的β射线是由核外电子电离产生的C．14C原子发生化学反应后，其半衰期不会发生改变D．14C样品经历3个半衰期后，样品中14C的质量只有原来的解析：14C衰变方式为β衰变，则放出一个电子后，质量数不变，电荷数增加1，变为14N，选项A正确；14C衰变过程中发出的β射线是由核内的中子转化为质子时放出的电子，选项B错误；半衰期与化学状态无关，则14C原子发生化学反应后，其半衰期不会发生改变，选项C正确；14C样品经历3个半衰期后，样品中14C的质量只有原来的()3＝，选项D错误．答案：AC13．(多选)研究光电效应规律的实验装置如图4所示，以频率为ν的光照射光电管阴极K时，有光电子产生．由于光电管K、A间加的是反向电压，光电。