高考物理真题分类难点：2016年真题 15 近代物理初步

专题15 近代物理初步
1.[2016·全国卷Ⅰ] [物理——选修3­5]
(1)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生．下列说法正确的是________．
A ．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大
B ．入射光的频率变高，饱和光电流变大
C ．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大
D ．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生
E ．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关
答案：ACE
解析：根据光电效应实验得出的结论：保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大；入射光的频率高，饱和光电流不变，故A 正确，B 错误；根据爱因斯坦光电效应方程得：入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，故C 正确；遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关，保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，若低于截止频率，则没有光电流产生，故D 错误，E 正确．
2．[2016·江苏卷]
C ．[选修3­5]
(2)已知光速为c ，普朗克常数为h ，则频率为ν的光子的动量为________．用该频率的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为________．
答案：h νc 2h νc
解析：因为光速c ＝λν，则λ＝c ν，所以光子的动量p ＝h λ＝h νc
，由于动量是矢量，因此若以射向平面镜时光子的动量方向为正方向，即p 1＝
h νc ，反射后p 2＝－h νc ，动量的变化量Δp ＝p 2－p 1＝－h νc －h νc ＝－2h νc ，则光子在反射前后动量改变量的大小为2h νc
. 3．[2016·江苏卷]
C ．[选修3­5] (3)几种金属的逸出功W 0见下表：
由一束可见光照射上述金属的表面，请通过计算说明哪些能发生光电效应．已知该可见光的波长的范围为4.0×10－7～7.6×10－6 m ，普朗克常数h ＝6.63×10－34 J ·s.
答案：钠、钾、铷能发生光电效应
解析：光子的能量E ＝hc λ
，当λ＝4.0×10－7 m 时，E ＝5.0×10－19 J. 根据E >W 0判断，钠、钾、铷能发生光电效应．
4．[2016·全国卷Ⅱ] [物理——选修3­5]在下列描述核过程的方程中，属于α衰变的是________，属于β衰变的是________，属于裂变的是________，属于聚变的是________．(填正确答案标号)
A. 14 6C →14 7N ＋ 0－1e
B. 3215P →3216S ＋ 0－1e
C. 238 92U →234 90Th ＋42He
D. 14 7N ＋42He →17 8O ＋11H
E. 235 92U ＋10n →140 54Xe ＋9438Sr ＋210n
F. 31H ＋21H →42He ＋10n
答案： C AB E F
解析：α衰变是原子核自发地放射出α粒子的核衰变过程，选C ；β衰变是原子核自发地放射出β粒子的核衰变过程，选A 、B ；重核裂变选E ；轻核聚变选F.
5．[2016·全国卷Ⅲ] [物理——选修3­5]
一静止的铝原子核2713Al 俘获一速度为1.0×107 m/s 的质子p 后，变为处于激发态的硅原子核28
14Si *，下列说法正确的是________．
A ．核反应方程为p ＋2713Al ―→2814Si *
B ．核反应过程中系统动量守恒
C ．核反应过程中系统能量不守恒
D ．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和
E ．硅原子核速度的数量级为105
m/s ，方向与质子初速度的方向一致
答案：ABE
解析：核反应方程为p ＋2713Al →2814Si *，A 正确；核反应过程中系统动量守恒、能量守恒(只是前后表现形式不同罢了)、质量数守恒、电荷数守恒，但质量亏损，亏损部分以能量的形式
释放出去，所以B正确，C、D错误；由动量守恒定律得0＋m1v1＝m2v2，即0＋1×107＝28v2，解得v2≈0.036×107 m/s＝3.6×105 m/s，E正确．
6.[2016·北京卷] 处于n＝3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有( ) A．1种 B．2种
C．3种 D．4种
答案：C
解析：处在高能级的氢原子向低能级跃迁时，可以向任意低能级跃迁．选项C正确，A、B、D不正确．
7．[2016·江苏卷]
C．[选修3­5]
(1)贝可勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用．下列属于放射性衰变的是________．
A. 14 6C→14 7N＋0－1e
B. 235 92U＋10n→131 53I＋103 39Y＋210n
C. 21H＋31H→42He＋10n
D. 42He＋2713Al→3015P＋10n
答案：A
解析：原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化叫作原子核的衰变，只有选项A符合．选项B是核裂变反应．选项D是人工核转变反应，选项C是核聚变反应．
8.[2016·海南卷 [物理——选修3­58分]（1）（4分）下列说法正确的是_________。

A．爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程
B．康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量
C．成功地解释了氢原子光谱的实验规律
D．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型
E．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长
答案:ACD
解析：爱因斯坦提出了光子假说，建立了光电效应方程，故选项A正确；康普顿效应表明光不仅具有能量，还具有动量，故选项B错误；玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，故选项C正确；卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，故选项D
正确；微观粒子的德布罗意波长为
h
p
λ=
，其中p为微观粒子的动量，故动量越大，则对应
的波长就越短，选项E错误。

9.（2016年上海卷1题2分）卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在
（A）电子（B）中子（C）质子（D）原子核
答案：D
解析：卢瑟福在α粒子散射实验中观察到绝大多数α粒子穿过金箔后几乎不改变运动方向，只有极少数的α粒子发生了大角度的偏转，说明在原子的中央存在一个体积很小的带正电的物质，将其称为原子核。

故选项D正确。

10.（2016年上海卷6题2分）放射性元素A经过2次α衰变和1次β衰变后生成一新元素B，则元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了
（A）1位（B）2位（C）3位（D）4位
答案：C
解析：α粒子是4
2He，β粒子是0
1
e
-
，因此发生一次α衰变电荷数减少2，发生一次β衰
变电荷数增加1，据题意，电荷数变化为：2213
-⨯+=-，所以新元素在元素周期表中的位置向前移动了3位。

故选项C正确。

11.（2016年上海卷10题3分）研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示。

两块平行放置的金属板A、B分别与电源的两极a、b连接，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出。

则
（A）a为电源正极，到达A板的为α射线
（B）a为电源正极，到达A板的为β射线
（C）a为电源负极，到达A板的为α射线
（D ）a 为电源负极，到达A 板的为β射线
答案：B
解析：从图可以看出，到达两极板的粒子做类平抛运动，到达A 极板的粒子的竖直位移小于到达B 板的粒子的竖直位移，粒子在竖直方向做匀速直线运动，则根据公式
0x v t v ==，两个粒子初速度0v 相同，两极板间电压u 相同，放射源与两极板的距离2
d 也相同，而电子的m q 小，所以电子的竖直位移小，故达到A 极板的是β射线，A 极板带正电，a 为电源的正极，故选项B 正确。

12.[2016·天津卷6分]物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是
A 、赫兹通过一系列实验证实了麦克斯韦关于光的电磁理论
B 、查德威克用α粒子轰击147N 获得反冲核178O ，发现了中子
C 、贝克勒尔发现的天然放射性向下，说明原子核有复杂结构
D 、卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型
答案：AC
解析：麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了麦克斯韦的电磁理论，选项A 正确；卢瑟福用α粒子轰击147N ，获得反冲核178O ，发现了质子，选项B 错误；贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核具有复杂结构，选项C 正确；卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，选项D 错误；故选AC.。