2019届高考物理二轮复习第一部分专题五近代物理初步课前自测诊断卷.doc

1、1专题五 近代物理初步课前自测诊断卷考点一 光电效应及其规律1.考查光电效应的实验规律关于光电效应的实验规律，下列说法正确的是( )A所有的光照射金属都能发生光电效应B发生光电效应时，对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数就越多C发生光电效应时，增大入射光的频率，单位时间内发射的光电子数增多D光照在某金属表面，不发生光电效应时，只要增加入射光的强度，就会发生光电效应解析：选 B 光电效应存在极限频率，只有入射光的频率高于金属的极限频率时才能发生光电效应，选项 A错误；由实验现象可知，当发生光电效应时，入射光的强度越强，饱和电流越大，单位时间内发射的光电子数就越多，选项 B正确；

2、增大入射光的频率，会增大光电子的最大初动能，但不会改变单位时间内发射的光电子数，选项 C错误；光照在某金属表面，不发生光电效应，说明入射光的频率低于该金属的极限频率，由实验现象可知，即使再增加入射光的强度，也不能发生光电效应，选项 D错误。2考查爱因斯坦光电效应方程多选某同学利用如图所示的实验装置来研究光电效应现象。某单色光照射光电管的阴极 K时，会发生光电效应现象。闭合开关 S，在阳极 A和阴极 K之间加反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中的电流刚好为零，此时电压表显示的电压值 U称为遏止电压。根据遏止电压，可以计算出光电子的最大初动能 Ekm。现分别用频率为 1和

3、2的单色光照射阴极 K，测到的遏止电压分别为 U1和 U2，设光电子质量为 m，电荷量为 e，下列说法正确的是( )A频率为 1的单色光照射阴极 K时光电子的最大初速度为 v1m 2eU1mB阴极 K金属的逸出功为 W0 h 1 eU1C普朗克常量 he U1 U2 1 2D阴极 K金属的极限频率为 cU2 1 U1 2U1 U2解析：选 ABC 当加上遏止电压 U1时，有 mv1m2 eU1，所以 v1m ，选项 A正确；12 2eU1m联立 mv1m2 eU1和 mv1m2 h 1 W0，可得 W0 h 1 eU1 ，选项 B正确；当用频率为12 122 2的光照射时，同理有 W0 h 2

4、 eU2 ，联立两式可得普朗克常量 h，选项 C正确；当用频率等于极限频率的光照射阴极 K时，产生的光电子的最e U1 U2 1 2大初动能为零，则由光电效应方程可得 h c W00，又因为h ， W0 h 1 eU1，联立可得 c ，选项 D错误。e U1 U2 1 2 U1 2 U2 1U1 U23考查光电效应图像多选用如图甲所示的装置研究光电效应现象。闭合开关 S，用频率为 的光照射光电管时发生了光电效应。图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能 Ek与入射光频率 的关系图像，图线与横轴的交点坐标为( a,0)，与纵轴的交点坐标为(0， b)，下列说法正确的是( )A普朗克常量为

5、hbaB断开开关 S后，电流表 G的示数不为零C仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大D保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表 G的示数保持不变解析：选 AB 由公式 Ek h W0，可知图线的斜率为普朗克常量，即 h ，故 A正ba确；断开开关 S后，初动能大的光电子，也可能到达阳极，所以电流表 G的示数不为零，故 B正确；只有增大入射光的频率，才能增大光电子的最大初动能，与光的强度无关，故C错误；保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，单个光子的能量增大，而光的强度不变，那么光子数一定减少，发出的光电子数也减少，电流表 G的示数要减小，故 D错误。4考查对波粒二象性的理解多选关于

6、物质的波粒二象性，下列说法正确的是( )A不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性B运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性解析：选 ABC 由德布罗意波可知 A、C 正确；运动的微观粒子，达到的位置具有随机性，而没有特定的运动轨道，B 正确；由德布罗意理论知，宏观物体的德布罗意波的波长3太小，实际很难观察到波动性，不是不具有波粒二象性，D 错误。考点二 原子结构与波尔理论5.考查对玻尔理论的理解多选氢原子的核外电子由离原子

7、核较远的轨道跃迁到离原子核较近的轨道上，下列说法正确的是( )A核外电子受力变小B原子的能量减少C氢原子要吸收一定频率的光子D氢原子要放出一定频率的光子解析：选 BD 根据 F k 得，轨道半径减小，则核外电子受力变大，故 A错误；核e2r2外电子由离原子核较远轨道跃迁到离原子核较近轨道，原子能量减少，故 B正确；因为原子能量减少，可知氢原子放出一定频率的光子，故 C错误，D 正确。6考查氢原子能级跃迁理论如图所示为氢原子的部分能级图，以下判断正确的是( )A处于 n3 能级的氢原子可以吸收任意频率的光子B欲使处于基态的氢原子被激发，可用 12.09 eV的光子照射C一个氢原子从 n4 的能级

8、跃迁到基态时，最多可以辐射出 6种不同频率的光子D用从 n2 能级跃迁到 n1 能级辐射出的光照射金属铂(逸出功为 6.34 eV)时不能发生光电效应解析：选 B 要使 n3 能级的氢原子发生跃迁，吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，或大于 1.51 eV能量的任意频率的光子，故 A错误；根据玻尔理论，用 12.09 eV的光子照射时，吸收光子后氢原子的能量为 12.09 eV( 13.6) eV1.51 eV，所以能从基态发生跃迁，跃迁到第 3能级，故 B正确；一个氢原子从 n4 的能级跃迁到基态时，最多可以辐射出 3种不同频率的光子，故 C错误；从 n2 能级跃迁到 n1 能级辐射出的

9、光子的能量 E E2 E13.4 eV(13.6) eV10.2 eV6.34 eV，故可以发生光电效应，故 D错误。4考点三 原子核及其衰变7.考查三种射线的特征某一放射性物质发生衰变时放出 、 三种射线，让这三种射线进入磁场，运动情况如图所示，下列说法正确的是( )A该放射性物质的半衰期随温度的升高会增大B射线 C中的粒子是原子核的重要组成部分C射线 A中的粒子一定带正电D射线 B中的粒子的穿透性最弱解析：选 C 半衰期由原子核本身决定，与外界因素无关，故 A错误；由题图可知射线 C中的粒子为电子，而原子核带正电，故 B错误；由左手定则可知，射线 A中的粒子一定带正电，故 C正确；射线 B

10、为 射线，穿透性最强，故 D错误。8考查 、 衰变次数的计算在一个 U原子核衰变为一个 Pb原子核的过程中，发生 衰变的次数为( )23892 20682A6 次 B10 次C22 次 D32 次解析：选 A 一个 U原子核衰变为一个 Pb原子核的过程中，发生 衰变的次23892 20682数为(238206)48 次，发生 衰变的次数为 28(9282)6 次，选项 A正确。9考查对半衰期的理解与计算14C是碳的一种半衰期为 5 730年的放射性同位素，2010 年 2月科学家发现了曹操墓，若考古工作者探测到其棺木中 14C的含量约为原来的 ，则该古木死亡的时间距今大约为45( )A22 9

11、00 年 B11 400 年C5 700 年 D1 900 年解析：选 D 假设古木死亡时 14C的质量为 m0，现在的质量为 m，从古木死亡到现在所含 14C经过了 n个半衰期，由题意可知： n ，所以 n ，即古木死亡的时间距今mm0 (12) 45 13约为 5 730 年1 910 年，D 正确。1310考查原子核的人工转变多选卢瑟福通过用 粒子( He)轰击氮核( N)的实验，首次实现了原子核的人工42转变，则下列有关的说法中正确的是( )5A该核反应的方程为B通过此实验发现了质子C原子核在人工转变的过程中，电荷数可以不守恒D在此实验中，核子反应前的总质量一定等于反应后的总质量解析：

12、选 AB 由质量数守恒和电荷数守恒，即可写出核反应方程：，选项 A 正确；在这个核反应中产生了质子，选项 B正确；在原子核的人工转变过程中，其电荷数守恒，选项 C错误；由于在核反应中是质量数守恒，而非质量守恒，故选项 D错误。11考查物理学史关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有( )A汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内B 粒子散射实验中少数 粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据C卢瑟福的原子核式结构模型能够很好地解释光谱的分立特征和原子的稳定性D玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误的解析：选 B 汤姆孙发现电子后，

13、猜想出原子内的正电荷均匀分布在原子内，提出了枣糕式原子模型，故 A错误；卢瑟福根据 粒子散射实验中少数 粒子发生了较大偏转，提出了原子核式结构模型，故 B正确；卢瑟福提出的原子核式结构模型，无法解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征，故 C错误；玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，由于原子是稳定的，故玻尔提出的原子定态概念是正确的，故 D错误。考点四 爱因斯坦质能方程 核能的计算12.考查核反应类型对下列各原子核变化的方程，表述正确的是( )A. H H He n是核聚变反应31 21 42 10B. H H He n是 衰变31 21 42 10C. Se Kr2 e是核裂变反应8234

14、 8236 0 1D. U n Xe Sr2 n是 衰变23592 10 1405 9438 10解析：选 A H H He n，属于核聚变反应，A 正确，B 错误； Se Kr 231 21 42 10 8234 8236e是 衰变，C 错误； U n Xe Sr2 n是核裂变反应，D 错误。0 1 23592 10 1405 9438 1013考查核反应方程、质能方程的应用在核反应方程 H H HeX 中，已知 H的质量为 2.013 6 u， H的质量为 3.018 21 31 42 21 310 u， He的质量为 4.002 6 u，X 的质量为 1.008 7 u。则下列说法中正确

15、是( )42AX 是中子，该反应释放能量6BX 是质子，该反应释放能量CX 是中子，该反应吸收能量DX 是质子，该反应吸收能量解析：选 A 根据核反应方程质量数和核电荷数守恒得：X 的质量数为 1，核电荷数为0，所以 X是中子；反应前质量为 2.013 6 u3.018 0 u5.031 6 u，反应后质量为4.002 6 u1.008 7 u5.011 3 u，即得核反应后质量亏损，所以该反应释放能量。故 A正确。14考查重核裂变反应多选核电站中采用反应堆使重核裂变，将释放出的巨大能量转换成电能。反应堆中一种可能的核反应方程式是 U n Nd Zrxy，设 U核质量为 m1，中子质量2359

16、2 10 14360 904为 m2，Nd 核质量为 m3，Zr 核质量为 m4，x 质量为 m5，y 质量为 m6，那么，在所给的核反应中( )Ax 可能是 3 H，y 可能是 11 e21 0 1Bx 可能是 3 n，y 可能是 8 e10 0 1C释放的核能为( m1 m2 m3 m4 m5 m6)c2D释放的核能为( m3 m4 m5 m6 m1 m2)c2解析：选 BC 根据质量数和电荷数守恒，若 x是 3 H，y 是 11 e，则质量数不守恒，21 0 1若 x是 3 n，y 是 8 e，则满足质量数和电荷数守恒，故 A错误、B 正确；根据能量转化10 0 1可知反应前的质量大于反

17、应后的质量，因为反应时一部分质量转化为能量释放出去了，故C正确、D 错误。15考查轻核聚变反应多选太阳能量的来源是轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，核聚变反应可以看作是 4个氢核( H)结合成 1个氦核同时放出 2个正电子。下表中列出了部分粒子的质量1(取 1 u 1610 26 kg)粒子名称 质子(p) 粒子 正电子(e) 中子(n)质量/u 1.007 3 4.001 5 0.000 55 1.008 7以下说法正确的是( )A核反应方程为 4 H He2 e1 42 01B4 个氢核结合成 1个氦核时的质量亏损约为 0.026 6 kgC4 个氢核结合成 1个氦核时的质量亏损约为 4.431029 kgD聚变反应过程中释放的能量约为 4.01012 J解析：选 ACD 由核反应的质量数守恒及电荷数守恒得 4 H He2 e，故 A正确。反1 42 01应中的质量亏损为 m4 mp m 2 me(41.007 3 4.001 520.000 55)u0.026 76 u4.431 0 29 kg， 故 C正 确 ， B错 误 。 由 质 能 方 程 得 E mc24.4310 29 (3108)2J 4.01012 J，故 D正确。