1、1专题五 近代物理初步限时 45分钟；满分 100分选择题(16 题每小题 6分，714 题每小题 8分)1下列说法正确的是A洛伦兹发明了回旋加速器B光电效应现象说明光具有粒子性C密立根通过油滴实验测出了电子的质量D卢瑟福通过 粒子散射实验得出了原子核是由质子和中子组成的解析 劳伦斯发明了回旋加速器，A 错误；光电效应现象以及康普顿效应均表明光具有粒子性，B 正确；密立根通过油滴实验测出了元电荷的数值，C 错误；卢瑟福通过 粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，D 错误。答案 B2(2018陕西质检)一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列说法中正确的是A只增大入射光的频率，金属
2、逸出功将变大B只延长入射光的照射时间，光电子的最大初动能将增大C只增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大D只增大入射光的强度，光电子的最大初动能将增大解析 根据光电效应规律，金属逸出功是金属本身的特征量，与入射光频率无关。只增大入射光的频率，根据爱因斯坦光电效应方程，逸出的光电子的最大初动能增大，选项A错误，C 正确。只延长入射光的照射时间，不能增大逸出的光电子的最大初动能，选项 B错误。只增大入射光的强度，能够增大逸出的光电子数目，不能增大逸出的光电子的最大初动能，选项 D错误。答案 C3(2018武昌调研)以下说法正确的是A放射性元素的半衰期跟原子所处的化学状态无关，但与外部条件有关B
3、某种频率的紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，若增大该种紫外线照射的强度，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能并不改变C根据玻尔的原子理论，氢原子的核外电子由能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会辐射一定频率的光子，同时核外电子的动能变小D用一光电管进行光电效应实验时，当用某一频率的光入射，有光电流产生，若保持入射光的总能量不变而不断减小入射光的频率，则始终有光电流产生2解析 放射性元素的半衰期跟原子所处的化学状态无关，与外部条件也无关，选项 A错误；某种频率的紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，若增大该种紫外线照射的强度，根据爱因斯坦光电效应方程，从锌板表面逸出的光电
4、子的最大初动能并不改变，选项 B正确；根据玻尔的原子理论，氢原子的核外电子由能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会辐射一定频率的光子，同时核外电子的势能减小，动能变大，总能量减小，选项 C错误；用一光电管进行光电效应实验时，当用某一频率的光入射，有光电流产生，若保持入射光的总能量不变而不断减小入射光的频率，当入射光的频率小于金属的极限频率时，则不能发生光电效应，就没有光电流产生，选项 D错误。答案 B4(2018广西三市联合调研)下列核反应方程及其表述完全正确的是A. U n Kr Ba3 n是裂变反应23592 10 9236 14156 10B. He H He H是裂变反应32
5、 21 42 1C. U Th He是人工核转变23892 23490 42D. Na Mg e是聚变反应2411 2412 0 1解析 根据核反应的质量数以及电荷数守恒可知，各选项的核反应方程式均正确，而B属于轻核聚变、C 属于 衰变、D 属于 衰变，A 正确。答案 A5(多选)(2018开封一模)下列说法正确的是A 衰变现象说明电子是原子核的组成部分B 粒子散射实验揭示了原子具有核式结构C氢原子核外电子轨道半径越大，其能量越高D原子从 a能级状态跃迁到 b能级状态时发射波长为 1的光子，原子从 b能级状态跃迁到 c能级状态时吸收波长为 2的光子，已知 1 2，那么原子从 a能级跃迁到 c能
6、级状态时将要吸收波长为 的光子 1 2 1 2解析 衰变现象说明原子核有复杂的结构，原子核由质子和中子组成，A 项错误； 粒子散射实验说明原子具有核式结构，B 项正确；氢原子核外电子轨道半径越大，其能量越高，C 项正确；由 E h 及 ，可知原子从 a能级状态跃迁到 b能级状态发射光c子的能量 E1 ，原子从 b能级状态跃迁到 c能级状态时吸收光子的能量 E2 ，则原hc 1 hc 2子从 a能级状态跃迁到 c能级状态时要吸收光子的能量 E3 E2 E1 ，波长hc( 1 2) 2 1为 ，D 项正确。 1 2 1 2答案 BCD36(2018沈阳月考)如图 513 所示，根据氢原子的能级图，
7、现让一束单色光照射到一群处于基态(量子数 n1)的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出 6种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为图 513A13.6 eVB3.4 eVC12.75 eVD12.09 eV解析 根据受激的氢原子能发出 6种不同频率的色光，有 6 ，解得 n4，即n(n 1)2能发出 6种不同频率的光的受激氢原子一定是在 n4 能级，则照射处于基态的氢原子的单色光的光子能量为0.85 eV(13.6 eV)12.75 eV，C 正确。答案 C7(多选)金属钙的逸出功为 4.31019 J，普朗克常量 h6.610 34 Js，光速c3.010 8 m/s，以下说法正确的是
8、A用波长为 400 nm的单色光照射金属钙，其表面有光电子逸出B用波长为 400 nm的单色光照射金属钙，不能产生光电效应现象C若某波长的单色光能使金属钙产生光电效应现象，则增大光的强度将会使光电子的最大初动能增大D若某波长的单色光能使金属钙产生光电效应现象，则减小光的强度将会使单位时间内发射的光电子数减少解析 波长为 400 nm的单色光的光子能量为 E h 4.9510 19 J，大于钙的逸出c功，可以产生光电效应现象。根据光电效应规律，光电子的最大初动能决定于入射光的频4率而与其强度无关，但强度决定了单位时间内发射的光电子数的多少，正确选项为 AD。答案 AD8(多选)(2018 潍坊统
9、考)下列说法正确的是A天然放射现象的发现，证明了原子具有能级结构B氘核的质量严格等于一个独立质子的质量和一个独立中子质量的和C频率为 的光可以使某金属发生光电效应，那么频率大于 的光也一定能使该金属发生光电效应D氢原子只能吸收某些频率的光子，证明了氢原子的能级是不连续的解析 天然放射现象的发现，证明原子核具有复杂的结构，A 错误；一个质子和一个中子聚变为一个氘核时，释放出能量，有质量亏损，B 错误；产生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，因此如果频率为 的光能使某金属产生光电效应现象，则频率大于 的光也一定能使该金属产生光电效应现象，C 正确；氢原子只能吸收某些频率的光子，且该光子
10、的能量一定等于两能级之间的能量差，证明氢原子的能级是不连续的，D正确。答案 CD9(多选)(2018洛阳调研)静止在匀强磁场中的 U核发生 衰变，产生一个未23892知粒子 x，它们在磁场中的运动径迹如图 514 所示，下列说法正确的是图 514A该核反应方程为 U x He23892 23490 42B 粒子和粒子 x在磁场中做圆周运动时转动方向相同C轨迹 1、2 分别是 粒子、 x粒子的运动径迹D 粒子、 x粒子运动径迹半径之比为 451解析 显然选项 A中核反应方程正确，A 对； U核静止，根据动量守恒可知 粒23892子和 x新核速度方向相反，又都带正电，则转动方向相同，选项 B对；根
11、据动量守恒可知 粒子和 x新核的动量大小 p相等，由带电粒子在磁场中运动半径公式 R 可知轨道半pqB径 R与其所带电荷量成反比，半径之比为 451，选项 C错，D 对。5答案 ABD10(多选)图 515 为一真空光电管的应用电路，其阴极金属材料的极限频率为4.51014 Hz，则以下判断中正确的是图 515A发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的频率B发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的强度C用 0.5 m的光照射光电管时，电路中有光电流产生D光照射时间越长，电路中的电流越大解析 在光电管中若发生了光电效应，单位时间内发射光电子的数目只与入射光的强度有关，光电流的
12、饱和值只与单位时间内发射光电子的数目有关。据此可判断 A、D 错误，B正确。波长 0.5 m的光子的频率 Hz610 14 c 31080.510 6Hz4.510 14 Hz，可发生光电效应，所以 C正确。答案 BC11(多选)如图 516 所示，是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点坐标为 4.27，与纵轴交点坐标为 0.5)。由图可知图 516A该金属的截止频率为 4.271014 HzB该金属的截止频率为 5.51014 HzC该图线的斜率表示普朗克常量D该金属的逸出功为 0.5 eV6解析 由光电效应方程 Ek h W0可知，图中横轴的截
13、距为该金属的截止频率，选项 A正确，B 错误；图线的斜率表示普朗克常量 h，C 正确；该金属的逸出功W0 h c6.6310 34 4.271014 J1.77 eV或 W0 h Ek6.6310 34 5.51014 J0.5 eV1.78 eV，选项 D错误。答案 AC12(多选)如图 517 所示是氢原子的能级图，大量处于 n4 激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出 6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n2 能级跃迁时释放的光子，则图 517A6 种光子中波长最长的是 n4 激发态跃迁到基态时产生的B6 种光子中有 2种属于巴耳末系C使 n4 能级的氢原子电离至少
14、要 0.85 eV的能量D若从 n2 能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，则从 n3 能级跃迁到 n2 能级释放的光子也一定能使该板发生光电效应E在 6种光子中，从 n4 能级跃迁到 n1 能级释放的光子康普顿效应最明显解析 根据跃迁假说在跃迁的过程中释放出光子的能量等于两能级之差，故从 n4 跃迁到 n3 时释放出光子的能量最小，频率最小，波长最长，所以 A错误；由题意知 6种光子中有 2种属于巴耳末系，他们分别是从 n4 跃迁到 n2，从 n3 跃迁到 n2 时释放处的光子，故 B正确； E40.85 eV，故 n4 能级的电离能等于 0.85 eV，所以 C正确；由图知，从
15、 n3 能级跃迁到 n2 能级释放的光子的能量小于 n2 能级跃迁到基态释放的光子的能量，所以 D错误；在 6种光子中， n4 能级跃迁到 n1 能级释放的光子的能量最大，频率最高，故其康普顿效应最明显，所以 E正确。答案 BCE13(多选) 14C发生放射性衰变成为 14N，半衰期约 5 700年。已知植物存活期间，其体内 14C与 12C的比例不变；生命活动结束后， 14C的比例持续减小。现通过测量得知，某古木样品中 14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是A该古木的年代距今约 5 700年7B 12C、 13C、 14C具有相同的中子数C 14C衰变为 14N的过程
16、中放出 射线D增加样品测量环境的压强将加速 14C的衰变解析 因古木样品中 14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一，则可知经过的时间为一个半衰期，即该古木的年代距今约为 5 700年，选项 A正确； 12C、 13C、 14C具有相同的质子数，由于质量数不同，故中子数不同，选项 B错误；根据核反应方程可知， 14C衰变为 14N的过程中放出电子，即放出 射线，选项 C正确；外界环境不影响放射性元素的半衰期，选项 D错误。答案 AC14已知氦原子的质量为 MHe u，电子的质量为 me u，质子的质量为 mp u，中子的质量为 mn u，u 为原子质量单位，且由爱因斯坦质能方程 E mc2可知：1 u对应于 931.5 MeV的能量，若取光速 c310 8 m/s，则两个质子和两个中子聚变成一个氦核，释放的能量为A2( mp mn) MHe931.5 MeVB2( mp mn me) MHe931.5 MeVC2( mp mn me) MHec2 JD2( mp mn) MHec2 J解析 E2( mp mn)( MHe2 He)931.5 MeV2( mp mn me) MHe931.5 MeV。答案 B
