《近代物理初步》练习题

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近代物理初步练习题

近代物理初步练习题1．1934年，约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝核，产生了第一个人工放射性核素X：。

X的原子序数和质量数分别为A. 15和28B. 15和30C. 16和30D. 17和31【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国III卷）【答案】 B点睛此题与2014年高考上海试题和2013年高考重庆试题类似，都是给出核反应方程，要求利用核反应同时遵循的质量数守恒和电荷数守恒解答。

2．【2017·江苏卷】原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的有．（A）42He核的结合能约为14 MeV（B）42He核比63Li核更稳定（C）两个21H核结合成42He核时释放能量（D）23592U核中核子的平均结合能比8936Kr核中的大【答案】BC【解析】由图知42He核的比结合能约为7 MeV，所以结合能约为4×7=28MeV，故A错误；42He核比63Li核的比结合能大，所以42He核比63Li核更稳定，B正确；两个21H核结合成42He核时，即由比结合能小的反应生成比结合能大的释放能量，C正确；由图知23592U核中核子的平均结合能比8936Kr核中的小，所以D错误．考点定位】比结合能结合能【名师点睛】本题主要是要理解比结合能的含义，知道结合能与比结合能的区分与关系．以及在核反应过程中由比结合能小的反应生成比结合能大的要释放能量．3．【2017·北京卷】2017年年初，我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100 nm（1 nm=10–9 m）附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲。

大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。

一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎。

据此判断，能够电离一个分子的能量约为（取普朗克常量h=6.6×10–34J·s，真空光速c=3×108 m/s）A．10–21 J B．10–18 J C．10–15 J D．10–12 J【答案】B【考点定位】核反应方程、带电粒子在匀强磁场中的运动、动量守恒定律、爱因斯坦质能方程、能量守恒定律【名师点睛】（1）无论哪种核反应方程，都必须遵循质量数、电荷数守恒。

《近代物理初步》练习题

第二章近代物理初步第一节波粒二象性随堂巩固演练1.牛顿为了说明光的性质,提出了光的微粒说.如今,人们对光的性质已有了进一步的认识.下列四个示意图(下图)所表示的实验,能说明光性质的是( )A.①②B.②③C.③④D.②④解析:图②为光的双孔干涉实验,证明光的波动性,图③为光电效应实验,说明光的粒子性,故正确选项为B. 答案:B2.(2010上海物理,6)根据爱因斯坦光子说,光子能量E 等于(h 为普朗克常量,c 、λ为真空中的光速和波长)( ) A.ch λ B.c h λ C.h λD.hλ答案:A3.(2009宁夏、辽宁高考理综,36(1))关于光电效应,下列说法正确的是( ) A.极限频率越大的金属材料逸出功越大B.只要光照射的时间足够长,任何金属都能产生光电效应C.从金属表面出来的光电子的最大初动能越大,这种金属的逸出功越小D.入射光的光强一定时,频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多解析:由光电效应规律可知,只有A 对. 答案:A4.(2009广东高考单科,1)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步,下列表述正确的是 ( ) A.牛顿发现了万有引力定律B.洛伦兹发现了电磁感应定律C.光电效应证实了光的波动性D.相对论的创立表明经典力学已不再适用解析:牛顿发现了万有引力定律,法拉弟发现了电磁感应定律;光电效应证实了光的粒子性;相对论的创立表明经典力学只适用于宏观、低速世界 .答案:A5.(2009广东高考单科,4)硅光电池是利用光电效应原理制成的器件,下列表述正确的是( )A.硅光电池是把光能转变为电能的一种装置B.硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出C.逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关D.任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应解析:硅光电池是把光能转化为电能的一种装置,所以A正确;在发生光电效应的所有电子中,有一部分受到硅原子的阻碍不一定能够逸出,所以B错误;根据爱因斯坦光电方程可知光电子逸出的最大初动能与入射光的频率有关,另外,只有入射光的频率大于硅原子的极限频率时才能产生光电效应,所以C、D是错误的.答案:A6.(2010江苏物理,12C)(1)研究光电效应的电路如图所示.用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K),钠极板发射出的光电子被阳极A吸收,在电路中形成光电流.下列U的关系图象中,正确的是.光电流I与A、K之间的电压AK(2)钠金属中的电子吸收光子的能量,从金属表面逸出,这就是光电子.光电子从金属表面逸出的过程中,其动量的大小 (选填”增大”“减小”或”不变”),原因是 . (3)已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为 -3.40 eV 和-1.51 eV,金属钠的截止频率为5.53⨯1410 Hz,普朗克常量h=6.346310-⨯ J s ⋅.请通过计算判断,氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板,能否发生光电效应.解析:(1)图象在横轴上截距表示遏止电压,遏止电压与最大初动能的关系为km E eU =,而最大初动能只与入射光的频率有关,所以遏止电压也只与入射光的频率有关,强光与弱光的频率相同,遏止电压相同,选C.(2)光电子从金属表面逸出需要克服金属表面层中力的阻碍作用,所以动量减小. (3)氢原子放出的光子能量32E E E =-,代入数据得 E=1.89 eV 金属钠的逸出功0o W h ν=,代入数据得02W =.3 eV 因为0E W <,所以不能发生光电效应.答案:(1)C(2)减小光电子受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功) (3)不能发生光电效应第二节原子结构•原子核能随堂演练巩固1.在下列4个核反应方程中,x 表示质子的是( )A.30301514P Si →+xB.238234292292U Th →+xC.2712713012Al n Mg +→+xD.2743013215Al He P +→+x解析:由核反应方程的质量数和电荷数守恒,可得各个选项中的x 分别为正电子、α粒子、质子、中子.答案:C2.(2010天津理综,2)下列关于原子和原子核的说法正确的是 ( ) A.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B.玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化 C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D.比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固解析:β衰变是不稳定的原子核发生的一种现象,它说明原子核是可再分的,选项A 错误;放射性元素的半衰期由原子核内部的因素决定,跟原子所处的物理状态(如压强、温度等)或化学状态(如单质、化合物等)无关,选项C 错误;比结合能越小表示原子核中的核子结合得越不牢固,选项D 错误. 答案:B3.(2010广东理综,18)关于核衰变和核反应的类型,下列表述正确的有( )A.23823442922902U Th He →+ 是α衰变 B.14417172281N He O H +→+ 是β衰变C.23411120H H He n +→+ 是轻核聚变D.82820343612Se Kr e -→+ 是重核裂变解析:B 是卢瑟福发现质子的核反应,属于原子核的人工转变,B 错误;D 是β衰变,D 错误. 答案:AC4.(2009全国高考Ⅰ,16)氦氖激光器能产生三种波长的激光,其中两种波长分别为1λ=0.632 8m μ ,23λ=.39 m μ.已知波长为1λ的激光是氖原子在能级间隔为∆11E =.96 eV 的两个能级之间跃迁产生的.用∆2E 表示产生波长为2λ的激光所对应的跃迁的能级间隔,则∆2E 的近似值为 ( ) A.10.50 eV B.0.98 eV C.0.53 eV D.0.36 eV解析:根据∆cE h h λν==知,h 、c 为常数,则∆E 与λ成反比,即1221EE λλ∆∆=,将∆1E = 1.96 eV 、1λ=0.632 8 m μ、2λ=3.39 m μ代入,得∆20E ≈.36 eV.答案:D5.(2009山东高考理综,38(1))历史上第一次利用加速器实现的核反应,是用加速后动能为0.5 MeV的质子11H 轰击静止的A Z X,生成两个动能均为8.9 MeV 的42He.(1 MeV=1.13610-⨯ J)①上述核反应方程为 . ②质量亏损为 kg.解析:11744322H X He He +→+或17441322H Li He He +→+ 由∆2mc E E =-末初得∆2E E c m -=末初1382(28905)1610(310)-⨯.-.⨯.⨯⨯=kg=3.29110-⨯ kg.答案:①11744322H X He He +→+或17441322H Li He He +→+②3.29110-⨯6.(2009江苏高考单科,12C)在β衰变中常伴有一种称为”中微子”的粒子放出,中微子的性质十分特别,因此在实验中很难探测.1953年,莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统,利用中微子与水中11H 的核反应,间接地证实了中微子的存在.(1)中微子与水中的11H 发生核反应,产生中子10()n 和正电子01()e +,即中微子110101H n e ++→+可以判定,中微子的质量数和电荷数分别是.(填写选项前的字母) A.0和0 B.0和1 C.1和0 D.1和1(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体后,可以转变为两个光子()γ,即00112e e γ+-+→已知正电子和电子的质量都为9.1⨯3110kg -,反应中产生的每个光子的能量约为J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子,原因是 .(3)试通过分析比较,具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小. 解析:(1)由粒子的质量和电荷量守恒定律可知,A 选项正确 .(2)由爱因斯坦质能方程即可得出答案.如果只转变为一个光子,则反应后动量不为零,违反了动量守恒定律.(3)粒子的动量p =h pλ=. 由m n e m >知n p e p >,则n λe λ<. 答案:(1)A (2)8.14210-⨯ 遵循动量守恒 (3)n λe λ<.课后作业夯基(时间:45分钟满分:100分)一、不定项选择题(每小题8分,共64分,选不全得 5分)1.(2010上海高考物理)卢瑟福提出了原子的核式结构模型,这一模型建立的基础是( ) A.α粒子的散射实验 B.对阴极射线的研究 C.天然放射性现象的发现 D.质子的发现解析:卢瑟福根据α粒子的散射实验,提出了原子的核式结构模型. 答案:A2.放射性同位素钍232经α、β衰变会生成氧,其衰变方程为232290Th 220286→Rn+x α+y β,其中( ) A.x=1,y=3 B.x=2,y=3 C.x=3,y=1 D.x=3,y=2解析:由衰变方程:232290220286Th Rn →42x +He+01y e -,由质量数守恒和电荷数守恒得:232=220+4x,90=86+2x-y,可解得:x=3,y=2. 答案:D3.(2009北京高考理综,14)下列现象中,与原子核内部变化有关的是( ) A.α粒子散射现象 B.天然放射现象 C.光电效应现象 D.原子发光现象解析:α粒子散射现象是用α粒子轰击重金属核过程中产生的现象,与核内部的变化无关,A 错;天然放射现象是指放射性元素的原子核放出α、β、γ等射线后产生新核的过程,与原子核内部变化有关,B 正确;光电效应是核外电子吸引光子能量后变成光电子的过程,与核内变化无关,C 错;原子发光是核外电子从高能级跃迁到低能级的过程中产生的,与核内变化无关, D 错 . 答案:B4.(2009四川高考理综,18)氢原子能级的示意图如图所示,大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a,从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b,则( )A.氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线B.氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出紫外线C.在水中传播时,a 光较b 光的速度小D.氢原子在n=2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离解析:γ射线是由原子核受激发产生的,不是原子外层的电子受激发产生的,所以A 错误.从能级4向能级2比从能级4向能级3跃迁时辐射的能量大,所以不可能出现紫外线,故B 错误.因为a 光能量高于b 光,所以a 光的频率高于b 光的频率,所以a 光在介质中的折射率高于b 光在同种介质中的折射率,据v=c/n 可得a 光的速度小于b 光,所以C 正确.氢原子处于n=2能级时吸收的能量必须大于3.4 eV 才能发生电离,所以D 错误. 答案:C5.(2010北京卷,15)太阳因核聚变释放出巨大的能量,同时其质量不断减少.太阳每秒钟辐射出的能量约为26410⨯ J,根据爱因斯坦质能方程,太阳每秒钟减少的质量最接近… ( )A.3610 kg B.1810 kg C.1310 kg D.910 kg解析:根据爱因斯坦的质能方程,∆26216410E910c m ⨯∆⨯==kg=4.9410⨯ kg,D 正确.答案:D6.(2009广东高考单科,2)科学家发现在月球上含有丰富的32He(氦3),它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料,其参与的一种核聚变反应的方程式为3232He He +→112H +42He .关于32He 聚变下列表述正确的是 ( ) A.聚变反应不会释放能量 B.聚变反应产生了新的原子核 C.聚变反应没有质量亏损D.目前核电站都采用32He 聚变反应发电解析:对于氦核聚变来讲会放出大量的能量,故肯定会有质量亏损,所以A 、C 错误;目前世界上的核电站利用核能的主要方式为重核裂变,所以D 错误. 答案:B7.(2010上海高考,8)某元素经过11.4天有7/8的原子核发生了衰变,该元素的半衰期为( ) A.11.4天 B.7.6天 C.5.7天 D.3.8天解析:根据12()tτ18=,得3t τ=,因为t=11.4天,所以1143τ.=天=3.8天,故选项D 正确.答案:D8.(2010全国卷Ⅰ,14)原子核238292U 经放射性衰变①变为原子核234290Th,继而经放射性衰变②为原子核234291Pa,再经放射性衰变③变为原子核234292U.放射性衰变①②和③依次为…… ( )A.α衰变、β衰变和β衰变B.β衰变、α衰变和β衰变C.β衰变、β衰变和α衰变D.α衰变、β衰变和α衰变解析:根据核反应过程中的质量数守恒和电荷数守恒特点238292,U 核与234290Th 核比较可知,核反应的另一产物为42He,所以衰变①为α衰变,BC 项排除;234291Pa 核与234292U 核比较可知,核反应的另一产物为01-e,所以衰变③为β衰变,A 项正确 . 答案:A二、论述⋅计算题(本题共2小题,共36分)9.(18分)用中子轰击锂核63(Li)发生核反应,生成氚核和α粒子,并放出4.8 MeV 的能量.(1)写出核反应方程; (2)求出质量亏损;(3)若中子与锂核是以等值反向的动量相碰,则氚核和α粒子的动能之比是多少?解析:(1)核反应方程为63134012Li n H He +→++ 4.8 MeV;(4分) (2)根据质能方程∆E=∆2mc 有∆248E 9315cm .∆.== u= 0.005 2 u ; (4分) (3)当中子与锂核以等值反向的动量相碰时,由动量守恒定律得m α,v αH m +H v =0, (5分)则 E α∶H E 22::()():3422H H H Hm v m v m m m m αααα=== 答案:63(1)1340124Li n H He +→++.8 MeV(2)0.005 2 u (3)3∶410.(18分)(2009海南高考单科,19)钚的放射性同位素239294Pu 静止时衰变为铀核激发态235292U *和α粒子,而铀核激发态235292U *立即衰变为铀核235292U,并放出能量为0.097MeV 的γ光子.已知:239294Pu 、235292U 和α粒子的质量分别为Pu 239m =.052 1 u 、U m =235.043 9 u 和m α=4.002 6u,1 u=931.5 MeV/2c . (1)写出衰变方程;(2)已知衰变放出的光子的动量可忽略,求α粒子的动能. 解析:(1)衰变方程为239294Pu235292→U *+α ①(1分)235292235292U U γ*→+ ②(1分)(或合起来为239294Pu 235292→U+α+γ,也正确)(2)上述衰变过程的质量亏损为∆Pu m m m α=-m α- ④(2分) 放出的能量为∆2E c =⋅∆m ⑤(2分)这能量是铀核235292U 的动能U E 、α粒子的动能E α和γ光子的能量E γ之和 ∆U E E =E E αγ++ ⑥(2分)由④⑤⑥式得U E +E αPu (U m m =-m α-2)c E γ- ⑦(2分)设衰变后的铀核和α粒子的速度分别为U v 和v α,则由动量守恒有U m U v m α=v α ⑧(2分)又由动能的定义知： U E 12U m =U v 2E α,12m α=v α2(1分)由⑧⑨式得U UE m E m αα=，由⑦⑩式得E α[]2)(Upu U c U m m m m E m m αγα=---+代入题给数据得E α=5.034 MeV. (2分)答案:(Ⅰ)1.19410⨯ (Ⅱ239294)(1)Pu 235292→U+αγ+ (2)5.034 MeV。

高中物理《近代物理初步》专题训练

高中物理《近代物理初步》专题训练1.(2022全国乙,17,6分)一点光源以113 W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6×10-7 m的光,在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为3×1014个。

普朗克常量为h=6.63×10-34J·s。

R约为( ) A.1×102 m B.3×102 mC.6×102 mD.9×102 m答案 B 一个光子的能量ε=hν=h cλ,每秒放出光子总数N=Pε=Pλℎc,离点光源R处每秒垂直通过每平方米的光子数n=N4πR2=Pλ4πR2ℎc,则R=√Pλ4πnℎc≈3×102 m,B正确。

温馨提示本题的难点是数据运算,应先进行字母运算,得到R的表达式以后再代值运算,可提高准确率。

2.(2022湖南,1,4分)关于原子结构和微观粒子波粒二象性,下列说法正确的是( )A.卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征B.玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律C.光电效应揭示了光的粒子性D.电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性答案 C 玻尔的原子理论解释了原子光谱的分立特征,但没有完全揭示微观粒子运动的规律,故A、B错误。

爱因斯坦的光子说很好地解释了光电效应,光电效应说明光具有粒子性,故C正确。

电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的波动性,故D错误。

3.(2022广东,5,4分)目前科学家已经能够制备出能量量子数n较大的氢原子。

氢原子第n能级的能量为E n=E1n2,其中E1=-13.6 eV。

如图是按能量排列的电磁波谱,要使n=20的氢原子吸收一个光子后,恰好失去一个电子变成氢离子,被吸收的光子是( )A.红外线波段的光子B.可见光波段的光子第1页共29页C.紫外线波段的光子D.X射线波段的光子答案 A 由氢原子能级公式E n=E1n2知,E20=−13.6(20)2eV=-3.4×10-2 eV,要使该能级的氢原子电离,要吸收的光子能量为3.4×10-2 eV,属红外线波段的光子,故选项A正确。

高中物理《近代物理初步》单元测试题(精品测试题)

《近代物理初步》单元测试题(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，1～5题每小题只有一个选项正确，6～8小题有多个选项符合题目要求，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分)1．下列说法正确的是( )A．玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象B．德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想C．普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了光子的概念D．卢瑟福通过α粒子轰击氮核实验的研究，发现了中子2．关于光电效应的规律，下面说法中正确的是( )A．当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，则入射光的频率越高，产生的光电子的最大初动能也就越大B．当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，如果入射光的强度减弱，从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加C．对某金属来说，入射光波长必须大于一极限值，才能产生光电效应D．同一频率的光照射不同金属，如果都能产生光电效应，则所有金属产生的光电子的最大初动能一定相同3．下列与α粒子相关的说法中正确的是( )A．天然放射现象中产生的α射线速度与光速度相当，穿透能力很强B.23892U(铀238)核放出一个α粒子后就变为23490Th(钍234)C．高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为42He＋147N→168O ＋10nD．丹麦物理学家玻尔进行了α粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型4．下列说法正确的是( )A．光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象B．天然放射性现象说明原子具有复杂的结构C．一个氘核的质量小于一个质子和一个中子的质量和D．已知钴60的半衰期为5.27年，则任一个钴60原子核都将在5.27年内发生衰变5. 下列说法正确的是( )A．根据ΔE＝Δmc2可知，在核裂变过程中减少的质量转化成了能量B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变C．卢瑟福首先发现了铀和含铀矿物的天然放射现象D．由氢原子能级示意图知，处于基态的氢原子至少要吸收13.60 eV的能量才能发生电离6. 如图所示，是国家国防科技工业局首次发布的“嫦娥二号”月面虹湾局部影像图，科学家发现在月球上含有丰富的32He(氦3)．它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为32He＋32He→ 211H＋42He.关于32He聚变下列表述正确的是( )A．聚变反应不会释放能量B．聚变反应产生了新的原子核C．聚变反应会有质量亏损D．目前核电站都采用32He聚变反应发电7．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．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构8．用频率为ν的光照射在某金属表面时产生了光电子，当光电子垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动时，其最大半径为R，若以W表示逸出功，m、e表示电子的质量和电量，h表示普朗克常数，则电子的最大初动能是( )A．hν＋W B．BeR mC．hν－W D.B2e2R2 2m二、非选择题(共4小题，52分)9．(12分)已知铯的逸出功为1.9 eV，现用波长为4.3×10－7m的入射光照射金属铯．(1)能否发生光电效应？(2)若能发生光电效应，求光电子的德布罗意波波长最短为多少．(电子的质量为m＝0.91×10－30kg)10. (12分)如图所示，氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n＝2的能级，辐射出能量为2.55 eV的光子．问：(1)最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？(2)请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图．11．(14分)某些建筑材料可产生放射性气体——氡，氡可以发生α或β衰变，如果人长期生活在氡浓度过高的环境中，那么，氡经过人的呼吸道沉积在肺部，并放出大量的射线，从而危害人体健康．原来静止的氡核(22286Rn)发生一次α衰变生成新核钋(P0)，并放出一个能量为E0＝0.09 MeV的光子．已知放出的α粒子动能为Eα＝5.55 MeV；忽略放出光子的动能，但考虑其能量；1 u＝931.5 MeV/c2.(1)写出衰变的核反应方程；(2)衰变过程中总的质量亏损为多少？(保留三位有效数字)12．(14分)用速度大小为v的中子轰击静止的锂核63Li，发生核反应后生成氚核和α粒子，生成的氚核速度方向与中子的速度方向相反，氚核与α粒子的速度之比为7∶8，中子的质量为m，质子的质量可近似看作m，光速为c.(1)写出核反应方程；(2)求氚核和粒子的速度大小；(3)若核反应过程中放出的核能全部转化为α粒子和氚核的动能，求出质量亏损．《近代物理初步》单元测试题参考答案(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，1～5题每小题只有一个选项正确，6～8小题有多个选项符合题目要求，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分)1．解析：选 B.玻尔建立了量子理论，成功解释了氢原子发光现象；但由于过多地保留了经典电磁学的理论，还不能很好地解释其他的原子的发光现象，故A 错误；德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想，故B正确；普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了量子理论的概念；故C 错误；卢瑟福在用α粒子轰击金箔的实验中发现了质子，提出原子核式结构学说，故D错误．2．解析：选 A.从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔只与光和金属种类有关，B错；由光电效应方程可知入射光波长必须小于一极限值，才能产生光电效应，光子的最大初动能与入射光的频率和金属的种类有关，C、D错．3．解析：选B.α射线是速度为0.1c的氦核流，穿透能力最弱，A错误．由核反应过程中质量数、核电荷数守恒可知B项正确．C项中核电荷数和质量数都不守恒，C错误．D项中的物理学家不是玻尔而是卢瑟福，所以D错误．4．解析：选 C.光电效应是原子中的电子吸收光子，从而摆脱原子核的束缚，向外释放光电子的现象，故A错误；天然放射性现象说明原子核具有复杂的结构，选项B错误；当一个中子和一个质子结合成一个氘核时，有质量亏损，氘核的质量小于中子与质子的质量之和，选项C正确；半衰期只对大量的原子核有统计规律，对少量的原子核不适用，故选项D错误；故选C.5.解析：选D.爱因斯坦的质能方程E＝mc2，不是质量和能量可以相互转化，二者概念根本不同，当发生质量亏损时，质量只是以光子形式发射出去，故A 错误；太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应，故B错误；贝克勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象，故C错误；基态的氢原子能量为－13.6 eV，则基态氢原子发生电离，吸收的能量需大于等于13.6 eV，故D正确．6.解析：选BC.聚变反应和裂变反应是根据爱因斯坦质能方程所发现的两种亏损质量释放能量的核反应方式，答案C 对A 错．聚变反应是两个质量较小的核结合成一个中等质量的核，有新核产生，答案B 对．与裂变相比，聚变反应目前还不能控制反应速度，使用的仅有氢弹，太阳也是聚变反应，都不可控，所以核电站都是裂变反应，答案D 错．7．解析：选ACD.干涉是波具有的特性，电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，说明电子具有波动性，所以A 正确；β粒子在云室中受磁场力的作用，做的是圆周运动，与波动性无关，所以B 错误；可以利用慢中子衍射来研究晶体的结构，说明中子可以产生衍射现象，说明具有波动性，所以C 正确；人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，说明电子可以产生衍射现象，说明具有波动性，所以D 正确．8．解析：选CD.根据光电效应方程得E k ＝hν－W ，故选项C 正确；光电子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律得：e v B ＝m v 2R ，则v ＝eBR m ，最大初动能的光电子垂直进入匀强磁场，半径最大，所以最大初动能E k ＝12m v 2＝B 2e 2R 22m ，故选项D 正确．二、非选择题(共4小题，52分)9．(12分)解析：(1)入射光子的能量E ＝hν＝h c λ＝6.626×10－34×3.0×1084.3×10－7×11.6×10－19eV ≈2.9 eV .由于E ＝2.9 eV>W 0，所以能发生光电效应．(2)根据光电效应方程可得光电子的最大初动能E k ＝hν－W 0＝1.6×10－19J而光电子的最大动量p ＝2mE k ，则光电子的德布罗意波波长的最小值λmin ＝h p ＝ 6.626×10－342×0.91×10－30×1.6×10－19m ≈1.2×10－9m.答案：(1)能(2)1.2×10－9m10. (12分)解析：(1)氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n＝2的能级，辐射光子的频率应满足：hν＝E n－E2＝2.55 eV.E n＝hν＋E2＝－0.85 eV，所以n＝4.基态氢原子要跃迁到n＝4的能级，应提供ΔE＝E4－E1＝12.75 eV(2)辐射跃迁图如图所示．答案：(1)12.75 eV (2)跃迁图见解析11．(14分)解析：(1)衰变方程为：22286Rn→21886Po＋42He；(2)忽略放出光子的动量，根据动量守恒定律，0＝pα＋p P0，即新核钋(P0)的动量与α粒子的动量大小相等，又E k＝p22m，可求出新核钋(P0)的动能为E P0＝4 218Eα由题意，质量亏损对应的能量以光子的能量和新核、α粒子动能形式出现衰变时释放出的总能量为ΔE＝Eα＋E P0＋E0＝Δmc2故衰变过程中总的质量亏损是Δm＝111Eα＋109E0109c2＝0.006 16 u.答案：(1)22286Rn→21886Po＋42He (2)0.006 16 u12．(14分)解析：(1)根据质量数守恒与电荷数守恒，则有核反应方程为：1n＋63Li→31H＋42He(2)由动量守恒定律得：m n v ＝－m H v 1＋m He v 2 由题意得：v 1∶v 2＝7∶8解得：v 1＝7v 11，v 2＝8v 11.(3)氚核和α粒子的动能之和为：E k ＝12·3m v 21＋12·4m v 22＝403243m v 2 释放的核能为：ΔE ＝E k －E k n ＝403243m v 2－12m v 2＝141121m v 2由爱因斯坦质能方程得，质量亏损为Δm ＝ΔE c 2＝141m v 2121c 2答案：(1)10n ＋63Li →31H ＋42He(2)v 1＝7v 11 v 2＝8v 11 (3)141m v 2121c 2。

近代物理初步

近代物理初步1、（全国卷Ⅰ）14．原子核23892 经放射性衰变①变为原子23490Th ，继而经放射性衰变②变为原子核23491Pa ，再经放射性衰变③变为原子核23492 。

放射性衰变①、②和③依次为 A ．α衰变、β衷变和β衰变 B ．β衰变、α衷变和β衰变 C ．β衰变、β衰变和α衰变 D ．α衰变、β衰变和α衰变【答案】A 【解析】2382349290U Th →，质量数少4,电荷数少2，说明①为α衰变238234492902U Th He →+。

2342349091Th Pa →,质子数加1，说明②为β衰变，中子转化成质子234234090911Th Pa e -→+。

2342349192Pa U →，质子数加1，说明③为β衰变，中子转化成质子234234091921Pa U e -→+。

2、（全国卷Ⅱ）14．原子核AZ X 与氘核21H 反应生成一个α粒子和一个质子。

由此可知 A ．A=2，Z=1 B. A=2，Z=2 C. A=3，Z=3 D. A=3，Z=2 【答案】D【解析】核反应方程为241121A Z X H He H +→+，应用质量数与电荷数的守恒A+2=4+1，Z+1=2+1，解得A=3，Z=2，选项D 正确。

3、（新课标卷）34．（1）(5分)用频率为0v 的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为123v v v 、、的三条谱线，且321v v v ＞＞，则。

(填入正确选项前的字母) A ．01v v ＜ B ．321v v v =+ C ．0123v v v v =++ D.123111v v v =+ 【答案】B【解析】大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这说明是从n=3能级向低能级跃迁，根据能量守恒有，321h h h ννν=+，解得：321v v v =+，选项B 正确4、（北京卷）13．属于狭义相对论基本假设的是：在不同参考系中，A.真空中光速不变B.时间间隔具有相对性C.物体的质量不变D.物体的能量与质量成正比【答案】A【解析】狭义相对论两个基本假设：相对性原理、光速不变原理。

高考物理-近代物理初步-专题练习

【名师点睛，易错起源】8．（多选）如图1为波尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图，一群氢原子处于n 4＝的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有（）图1A ．电子轨道半径减小，动能增大B ．氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线C ．由n 4＝跃迁到n 1＝时发出光子的频率最小D ．金属钾的逸出功为2.21 eV ，能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条9．两个动能均为0.35 MeV 的氘核对心碰撞，聚变后生成氦核，同时放出一个中子，已知氘核的质量为273.343 610kg -⨯，氦核的质量为-275.004 910kg ⨯，中子质量为-271.674 910kg ⨯，设聚变中放出的能量全部转化为氦核和中子的动能，求氦核的动能是多少？【易错练兵，虎口脱险】10．物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上。

下列说法正确的是（） A ．天然放射现象说明原子核内部是有结构的 B ．电子的发现使人们认识到原子具有核式结构 C ．α粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的 D ．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的11．实物粒子和光都具有波粒二象性。

下列事实中不能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 ．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构 D ．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构12．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13．铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：23592U+10n ab+210n → 则a b ＋可能是（） A ．14054Xe+9336Kr B ．14156Ba+9236Kr C ．14156Ba+9338SrD ．14054Xe+9438Sr14．关于原子核的结合能，下列说法不正确的是（） A ．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B ．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C ．铯原子核（13355Cs ）的结合能小于铅原子核（20882Pb ）的结合能m，光速为C。

高三物理一轮复习练习题【近代物理初步】

高三物理一轮复习练习题【近代物理初步】建议用时45分钟，实际用时一、单项选择题1.在研究氢原子光谱时，瑞典数学家巴尔末提出巴尔末公式，很好的解释了氢原子光谱中可见光区域的谱线规律，后来把氢原子在可见光范围内的谱线称为巴尔末线系•进一步的研究发现，巴尔末线系是氢原子在从较高能级跃迁到2能级发出的谱线.如图所示为氢原子能级图，如果一束单一频率的光照射一群处于基态的氢原子使其跃迁到某激发态，再自发跃迁时发出的谱线中有3条是巴尔末线系，则这束光的光子能量为（）nE/eVa°5，=-0.5441-0.K53-1.512-3.4（）]13.60A.10.2eVB.12.09eVC.12.75eVD.13.06eV解析：D氢原子从高能级向低能级跃迁有三条巴耳末线系的谱线，说明该氢原子所处的最高能级是n二5,所以该群基态氢原子吸收的光子的能量为hv二E5-E]二13.06eV.2.国产科幻大片《流浪地球》讲述了太阳即将在未来出现“核燃烧”现象，从而导致人类无法生存，决定移民到半人马座比邻星的故事.据科学家论证，太阳向外辐射的能量来自其内部发生的各种热核反应，当太阳内部达到一定温度时，会发生“核燃烧”，其中“核燃烧”的核反应方程为g He+X—8Be+Y方程中X表示某种粒子，8Be是不稳定的粒子，其半衰期为T则下列说法正确的是（）A.X粒子是2HeB•若使8Be的温度降低，其半衰期会减小C.经过2T,—定质量的8Be占开始时的*D.“核燃烧”的核反应是裂变反应解析：A根据质量数和电荷数守恒可知，X粒子的质量数为4，电荷数为2，为g He,选项A 正确；温度不能改变放射性元素的半衰期，选项B错误；经过2T，一定质量的*Be占开始时的1,选项C错误；“核燃烧”的核反应是轻核聚变反应，选项D错误.3.采用图甲所示的装置研究光电效应现象，电流表和电压表不测量时指针均指在表盘在e U c +W ohB. a 光的光子能量比b 光的小C. a 光照射时光电子的最大初动能比c 光照射时的大D. c 光的强度比a 光的大解析：B 当光电流减小到零时，光电管两端所加的电压即为遏止电压，测量遏止电压时光电子在阴、阳两极之间做减速运动，阳极A 电势较低，开关S 应扳向2，选项A 错误；根据动能定理有~e Uc =0-E k ,结合爱因斯坦光电效应方程E k 二加-W 0,得则知遏止电压J 越大，入射光的频率越高，由题图乙知，a 、c 光的频率相等，对应光电子的最大初动能相等，而b 光的频率最高，故b 光光子的能量最大，选项B 项正确，选项C 错误；入射光a 的饱和电流比入射光c 的大，所以a 光的强度比c 光的大，选项D 错误.4.下列说法正确的是（）A. 卩衰变的实质是原子核内的一个中子转化成一个质子，同时释放出一个电子B. 实验表明，只要照射光的强度足够大，就一定能发生光电效应C.钍的半衰期为24天，1g 钍经过120天后还剩0.2g 钍D. 根据玻尔的原子理论，氢原子从n =5能级的激发态跃迁到n =3能级的激发态时,核外电子动能减小解析：A 卩衰变的实质是原子核内的一个中子转化成一个质子，同时释放出一个电子，故A正确；根据光电效应方程可知，发生光电效应的条件与光的频率有关，与光的强度无关，故B 错误;钍的半衰期为24天」g 钍经过120天后发生5次衰变根据m 二m （^5g 二0.03125g ,故C 错误；根据玻尔的原子理论，氢原子从n 二5能级的激发态跃迁到n 二3能级的激发态时，库仑力提供向心力，向心力增加，速度变大，电子动能增加，故D 错误.5. 如图所示为氢原子的能级图，现有一群处于n =3能级的激发态的氢原子，则下列说法正确的是（）正中间.分别用a 、b 、c 三束横截面积相同的单色光照射光电管的阴极K ,得到光电管两端A. 测量遏止电压时开关S 应扳向1*04—3-1.5123,4113.6A.能发出6种不同频率的光子B.波长最长的光是氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级产生的C.发出的光子的最小能量为12.09eVD.处于该能级的氢原子至少需吸收1.51eV能量的光子才能电离解析：D一群处于n二3能级的激发态的氢原子能发出C2二3种不同频率的光子，选项A错误；由辐射条件知氢原子由n二3能级跃迁到n二1能级辐射出的光子频率最大，波长最小，选项B错误；发出的光子的最小能量为E3-E2二1.89eV,选项C错误；n二3能级对应的氢原子能量是-1.51eV，所以处于该能级的氢原子至少需吸收1.51eV能量的光子才能电离，故选项D正确.6.用频率为v的紫外线分别照射甲、乙两块金属，均可发生光电效应，此时金属甲的遏32止电压为U金属乙的遏止电压为若金属甲的截止频率为v甲=亍，金属乙的截止频率为v乙，则v甲：v乙为（）乙甲乙A.2：3B.3：4C.4：3D.3：2解析：C设金属甲的逸出功为W甲，逸出的光电子的最大初动能为E k甲，金属乙的逸出功为W乙，逸出的光电子的最大初动能为E k乙，由爱因斯坦光电效应方程，对金属甲，E k23甲二加-W甲，而Ek甲二eU,W甲二加甲，v甲二尹；对金属乙，E k乙二hv-W乙，而E k乙二2eU,W乙二hv乙，联立解得v甲：v乙=4:3,选项C正确.7.科学家在对阴极射线的研究中发现了电子，使人们对微观世界的认识进入了一个新的时代，电子的发现是19世纪末物理学史上的三大发现之一.在X射线管中，阴极发射的电子被加速后打到阳极（不计电子的初速度），会产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能.已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常量h、元电荷e和光速c,则可知该X射线管发出的X光的（）A .最短波长为eUheUc .最小频率为学B .最长波长为eceUD .最大频率为"h"解析：D 由题意知，光子能量的最大值等于电子的动能，由动能定理知，电子在加速电场中被加速后获得的动能为"U ,故hv 二eU ,可得X 光的最大频率v 二半，再由max孑丄［』#、/八—i —max h V可得最短波长久亠二卑，故ABC 错误，D 正确.min veUmax8. —个静止的铀核232U （质量为232.0372u ）放出一个a 粒子（质量为4.0026u ）后衰变成钍核2928Th （质量为228.0287u ）.已知1u 相当于931MeV 的能量.下列说法正确的是（）A. 该核衰变反应方程为232U f 22f Th +4HeB. 该核衰变反应中释放出的核能为0.059MeVC. 该反应产生的钍核和a 粒子的动量相同D. 假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和a 粒子的动能，则钍核获得的动能约为 0.017MeV解析：A 由题意可知，该核衰变反应方程为32U -228Th +4He ，选项A 正确；质量亏损 Am 二0.0059u ,释放出的核能AE =Am X 931MeV 二0.0059X 931MeV ^5.49MeV ，选项B 错误；由该核衰变反应过程中系统动量守恒，可知反应后的钍核和a 粒子的动量大小相等、方向相反，即PTh =P a ，EkTh =2m~，Ek a =2m ，^Th +E k a 二A E，所以钍核获得的动能E kThTh am 4二a —X AE 二X 5.49MeV ~0.09MeV ,选项C 、D 错误.ma+m Th4+228二、多项选择题9•我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破，等离子体中心电子温度首次达到1亿摄氏度，为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础.下列关于聚变的说法正确的是（）A •核聚变比核裂变更为安全、清洁 B. 任何两个原子核都可以发生聚变C. 两个轻核结合成质量较大的核，总质量较聚变前增加D. 两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能增加解析：AD 核聚变没有放射性污染，安全、清洁,A 对•只有原子序数小的“轻”核才能发生聚变，B 错•轻核聚变成质量较大的原子核、比结合能增加，总质量减小，C 错，D 对.10.如图所示是氢原子的能级图，大量处于n=5激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出10种不同频率的光子.其中莱曼系是指氢原子由高能级向n=1能级跃迁时释放的光子，贝9()r4A.10种光子中波长最短的是n=5激发态跃迁到基态时产生的B.10种光子中有4种属于来曼系]116C.使n=5能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量D.从n=2能级跃迁到基态释放光子的能量等于从n=3能级跃迁到n=2能级释放光子的能量解析：AB10种光子中，从n二5激发态跃迁到基态辐射的光子能量最大，频率最大，波长最短，故A正确.10种光子中，n=5、n=4、n=3和n=2向基态跃迁时，辐射出的光子属于莱曼系，可知B正确.n二5能级的氢原子具有的能量为-0.54eV，故要使其发生电离，至少需要0.54eV的能量，故C错误•根据玻尔理论，从n二2能级跃迁到基态释放光子的能量：二E2-E]二-3.4eV-(-13.6eV)二10.2eV,从n二3能级跃迁到n二2能级释放光子的能量：Aq二E3-E2二-1.51eV-(-3.4eV)二1.89eV，二者不相等.故D错误.11.某静止的原子核发生核反应且释放出能量Q.其方程为A X-D Y+F Z，并假设释放的能量全都转化为新核Y和Z的动能，其中Z的速度为e,以下结论正确的是()A.Y原子核的速度大小为含FB.Y原子核的动能是Z原子核的动能的万倍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(c为光速)D.Y和Z的结合能之和一定大于X的结合能F 解析：BD设Y原子核的速度大小为e z,由动量守恒有：0=D d-F v,所以”二万一所以A错误；Y原子核的动能为E kY二务2,Z原子核的动能为E kZ二|F V2,动能之比为育,所以B正确；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.12.如图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(4.27,0),与纵轴交点坐标为(5.5,0.5).由图可知()A . 该金属的截止频率为4.27X 1014HzB . 该金属的截止频率为5.5X 1014HzC . 该图线的斜率表示普朗克常量D .该金属的逸出功为0.5eV0.S1).(1ri■■■■g.■i a ■■■4.04…55.05.56.5?-OW(xlO 14Ha)解析：AC 由光电效应方程E k 二hv -W 0可知，图中横轴的截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 ,选项C 正确；该金属的逸出功W 0二hv 0二6.63X10-34X 4.27X 1014J 二1.77eV 或W 0=hv -E k =6.63X 10-34X 5.5X 1014J -0.5eV 二 1.78eV ,选项D 错误.13.如图所示，用某单色光照射光电管的阴极K ,会发生光电效应.在阳极A 和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大加在光电管上的电压，直至电流表中电流恰为零，此时电压表的电压值U 称为反向遏止电压.现分别用频率为v 1和v 2的单色光照射阴极，测得反向遏止电压分别为U 1和U 2,设电子的质量为m 、电荷量为e ,下列说法正确的是（）解析：ACD 在阳极A 和阴极K 之间加上反向电压，逸出的光电子在反向电场中做减速运动，根据动能定理可得-eU 二0-2m v m ，解得光电子的最大初速度为v mA .B .C .D .频率为v 2频率为v 1 阴极K金属的逸出功为⑴如十阴极K 金属的极限频率是沪” 以频率为v 1的光照射时，光电子的最大初速度为2eU 1，用频率为v 2的光照射时，光电子的最大初速度为"警2,故A 正确，B 错误；根据光电效应方程可得吩eq +W ,佗 =eU +W ,联立可得W 1），h 二昭山，阴极K 金属的极限频率v 0=¥二 2v 1-v20h %2_"必,C 、D 正确. U 1-U2 14.如图为英国物理学家查德威克发现中子的实验示意图，利用钋（2］4）Po ）衰变放出的a 粒子轰击铍（9Be ）时产生了未知射线.查德威克曾用这种射线分别轰击氢原子（［H ）和氮原子律N ）,结果打出了一些氢核和氮核•他测量了被打出的氢核和氮核的速度，并认为速度最大的氢核和氮核是由未知射线中的粒子分别与它们发生弹性正碰的结果，设氢核的最大速度为知，氮核的最大速度为e N ，氢核和氮核在未被打出前可认为是静止的.查德威克运用能量和动量的知识推算了这种未知粒子的质量.设氢原子的质量为m ,以下说法正确的是（）乍卜A .钋的衰变方程为24>Po f 208Pb +$He 图中粒子A 是中子B . C. D . 14e —vV H ~V N14v +v 未知粒子的质量为v V N T °H m V H —VN解析：BC 根据质量数和电荷数守恒可知，A 中的核反应是错误的，选项A 错误；根扌居题意可知，题图中不可见粒子A 是中子，选项B 正确；氢原子的质量为m ，则氮核的质量为14m ，设未知射线粒子的质量为m 0，碰前速度为v 0，则由动量守恒和能量守恒可知：m 0v 0 -m 0v 1+m v H ；|m 0V 2二|m 0v 2+如°备；联立解得：v H 如0;同理未知射线与氮核碰撞 m 0+m 时，氮核的速度：vN 2m 0v 0；由两式可得：m m 0+14m 0 14v“-v 口NH m ，故选项C 正确，D 错 V H -V N误. 15.如图所示，人工元素原子核28§Nh 开始静止在匀强磁场B ］、B 2的边界MN 上，某时刻发生裂变生成一个氦原子核4He 和一个Rg 原子核，裂变后的微粒速度方向均垂直B 「B 2的边界MN .氦原子核通过B ］区域第一次经过MN 边界时，距出发点的距离为1，Rg 原子核第一次经过MN 边界距出发点的距离也为1.则下列有关说法正确的是（）2匀速圆周运动，偏转半径为 qB，由题意可知—者偏转半径相等，由于氦核与Rg 原子核动量守恒，即m ]V ]二m 2v 2，所以有q 1B 1=q 2B 2,二鱼二学，选项B 正确，A 错误；又Q1T 二诸，由前面可知q 1B 1=qBK KX_XXX XXX?XXX 叭XKXX Tx XXXX M螢m 廿厂v ，w '#7vXXXXXXXXKKXXXXXX XXXXXXMXA. 两磁场的磁感应强度之比为B 1:B 2=111:141B. 两磁场的磁感应强度之比为B 1:B 2=111:2C. 氦原子核和Rg 原子核各自旋转第一个半圆的时间之比为2:141D. 氦原子核和Rg 原子核各自旋转第一个半圆的时间之比为111:141解析：BC 原子核裂变的方程为：283Nh -$He +?82Rg •由题意知带电粒子在匀强磁场中做二型，粒子在第一次经过MN 边界时，运动了半个m2圆周，所以葺二吕二乌二£二倍，选项C 正确，D 错误.t 2Tm 22821412'。

近代物理初步

近代物理初步一. 判断下列说法是否正确1．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关()2．对于同种金属产生光电效应时，逸出光电子的最大初动能E k与照射光的频率成线性关系()3．一块纯净的放射性元素的矿石，经过一个半衰期以后，它的总质量仅剩下一半()4．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，原子的能量也减小了()5．将核子束缚在原子核内的核力，是不同于万有引力和电磁力的另一种相互作用（）6．居里夫妇发现了铀和含铀矿物的天然放射现象（）7．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大（）8．在核反应堆中，石墨、重水和普通水作为慢化剂，镉棒作为控制棒，控制反应速度。

（）9．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核的组成. （）10．比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定放出核能（）11．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型（）12．宏观物体的物质波波长非常小．极易观察到它的波动性（）13．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的（）14．爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说（）15．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应（）16．紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，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（）17．有10个放射性元素的原子核，当有5个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期（）18．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，会辐射一定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动能增大（）19．α粒子散射实验说明原子是可分的，天然放射现象说明原子核内部是有结构的（）20．重核的裂变和轻核的聚变过程都有质量亏损，都向外界放出核能（）21．光是一种概率波，物质波也是概率波（）22．某放射性元素经过11.4天有78的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为3.8天（）23．氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，再向低能级跃迁时放出光子的频率一定等于入射光子的频率（）24．比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固（）。

近代物理初步(解析版)

近代物理初步专题训练1.对以下几位物理学家所做的科学贡献，叙述正确的是（）A ．德布罗意认为任何一个运动的物体，小到电子、质子、中子，大到行星、太阳都有一种波与之相对应，这种波叫物质波B ．爱因斯坦通过对黑体辐射现象的研究，提出了量子说C ．卢瑟福通过a 粒子散射实验，发现了质子和中子，提出了原子的核式结构模型D ．贝克勒尔通过对氢原子光谱的分析，发现了天然放射现象【答案】A【解析】德布罗意认为任何一个运动的物体，小到电子、质子、中子，大到行星、太阳都有一种波与之相对应，这种波叫物质波，故A 正确；普朗克通过对黑体辐射现象的研究，提出了量子说，故B 错误；卢瑟福通过a 粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，该实验没有发现质子和中子，故C 错误；贝克勒尔发现了天然放射现象，但并不是通过对氢原子光谱的分析发现的，故D 错误。

故选A 。

2.下列关于天然放射现象的叙述中正确的是（）A ．人类揭开原子核的秘密，是从发现质子开始的B ．β衰变的实质是原子核内一个质子转化成一个中子和一个电子C ．一种放射性元素，当对它施加压力、提高温度时，其半衰期不变D ．α、β、γ三种射线中，α射线穿透能力最强，γ射线电离作用最强【答案】C【解析】天然放射现象是原子核内部变化产生的，人类认识原子核的复杂结构并进行研究是从贝克勒尔发现天然放射现象开始的，故A 错误；β衰变的实质方程为110011n H e -→+，是原子核内一个中子转化成一个质子和一个电子，故B错误；原子核的半衰期是由自身的结构决定的，与物理条件(温度、压强)和化学状态(单质、化合物)均无关，则对原子核施加压力、提高温度时，其半衰期不变，故C 正确；α、β、γ三种射线中，γ射线穿透能力最强(主要看射线具有的能量)，α射线电离作用最强(从射线自身的带电情况衡量)，故D 错误。

故选C 。

3.下列说法正确的是（）A ．核子结合为原子核时，可能吸收能量B ．核反应中发现的“质量亏损”是消失的质量转化成的C ．γ射线是原子核能级跃迁时产生的D ．利用γ射线可以使空气电离，消除静电【答案】C【解析】由自由核子结合成原子核的过程中，核力做正功，释放出能量。

专题十二近代物理初步

专题十二近代物理初步第1讲光电效应原子结构一、单项选择题1．入射光线照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么以下说法中正确的是()A．从光照到金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B．逸出的光电子的最大初动能减小C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小D．有可能不发生光电效应2．根据卢瑟福的原子核式结构模型，下列说法正确的是()A．原子中的正电荷均匀分布在整个原子范围内B．原子中的质量均匀分布在整个原子范围内C．原子中的正电荷和质量都均匀分布在整个原子范围内D．原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域范围内3．处于基态的氢原子在某单色光的照射下，只能发出频率为ν1、ν2、ν3的三种光，且ν1＜ν2＜ν3，则该单色光的光子能量为()A．hν1B．hν2 C．hν3D．h(ν1＋ν2＋ν3)4．(2010年浙江卷)在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图12－1－1所示．则可判断出()图12－1－1A．甲光的频率大于乙光的频率B．乙光的波长大于丙光的波长C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能二、双项选择题5．关于玻尔的原子模型，下述说法中正确的有()A. 它彻底否定了经典的电磁理论B. 它发展了卢瑟福的核式结构学说C. 它完全抛弃了经典的电磁理论D. 它引入了普朗克的量子观念6．氢原子的部分能级如图12－1－2所示．已知可见光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之间．由此可推知，氢原子()图12－1－2A．从高能级向n＝1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短B．从高能级向n＝2能级跃迁时发出的光均为可见光C ．从高能级向n ＝3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D ．从n ＝3能级向n ＝2能级跃迁时发出的光为可见光7．(2010年惠州模拟)已知氢原子的能级规律为E n ＝E 1n 2(其中E 1＝－13.6 eV ，n ＝1,2,3，…)．现用光子能量介于10 eV ～12.9 eV 范围内的光去照射一群处于最稳定状态的氢原子，则下列说法中正确的是( )A ．照射光中可能被吸收的光子能量有无数种B ．照射光中可能被吸收的光子能量只有3种C ．可能观测到氢原子发射不同波长的光有3种D ．可能观测到氢原子发射不同波长的光有6种8．(2011年湛江调研)以下说法正确的是( )A ．卢瑟福的α粒子散射实验得出了“原子核是由质子和中子组成”的结论B ．氢原子从高能级跃迁到低能级要放出光子C ．原子核放出β粒子后，转变成的新核所对应的元素是原来的同位素D ．太阳辐射能量主要来自太阳内部的聚变反应9．下列关于光电效应的说法正确的是( )A ．若某材料的逸出功是W ，则它的极限频率ν0＝W hB ．光电子的初速度和照射光的频率成正比C ．光电子的最大初动能和照射光的频率成正比D ．光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大三、非选择题10．已知钠原子在A 、B 、C 、D 、E 几个能级间跃迁时辐射的波长分别为：589 nm(B →A )，330 nm(C →A )，285 nm(D →A )，514 nm(E →B )．试作出钠原子在这几个能量范围的能级图．作图时注意，表示能级的横线间的距离和相应能级差成正比，并在线旁以电子伏为单位标出这个能级的值(设最高能级为0，能级值保留一位小数)．11．波长为λ＝0.17 μm 的紫外线照射至金属筒上能使其发射光电子，光电子在磁感应强度为B 的匀强磁场中，做最大半径为r 的匀速圆周运动时，已知r ·B ＝5.6×10－6 T·m ，光电子质量m ＝9.1×10－31 kg ，电荷量e ＝1.6×10－19 C ，求：(1)光电子的最大动能；(2)金属筒的逸出功．12．(单选)(2009年广东卷)硅光电池是利用光电效应原理制成的器件．下列表述正确的是( )A ．硅光电池是把光能转变为电能的一种装置B ．硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出C ．逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关D ．任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应13．(单选)(2009年广东卷)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步．下列表述正确的是()A．牛顿发现了万有引力定律B．洛伦兹发现了电磁感应定律C．光电效应证实了光的波动性D．相对论的创立表明经典力学已不再适用14．(双选)(2008年广东卷)有关氢原子光谱的说法正确的是()A．氢原子的发射光谱是连续光谱B．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D．氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关15．(单选)(2007年广东卷)如图12－1－3所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态．若氢原子A 处于激发态E2，氢原子B处于激发态E3，则下列说法中正确的是()图12－1－3A．原子A可能辐射出3种频率的光子B．原子B可能辐射出3种频率的光子C．原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4D．原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E416．(2010年江苏卷)(1)研究光电效应电路如图12－1－4所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流．下列光电流I与AK之间的电压U AK的关系图象中，正确的是__________．图12－1－4(2)钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子．光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小__________(选填“增大、“减小”或“不变”), 原因是__________________________________________________．(3)已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为－3.4 eV和－1.51 eV, 金属钠的截止频率为5.53×1014Hz，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应．17．(2006年广东卷)已知锌的逸出功为3.34 eV，用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为106 m/s ，求该紫外线的波长λ(电子质量m e＝9.11×10－31 kg，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，1 eV＝1.60×10－19 J)第2讲原子核一、单项选择题1．某原子核发生一次α衰变和一次β衰变而变成一种新核，则新核比原来的核()A．质子数减少2个，中子数减少2个B．质子数减少1个，中子数减少3个C．质子数减少4个，核电荷数减少1 D．质子数减少5个，核电荷数减少2个2．关于原子反应堆，下面哪种说法是错误的()A．铀棒是核燃料，裂变时释放核能B．镉棒的作用是控制反应堆的功率C．石墨的作用是吸收中子D．冷却剂的作用是控制反应堆的温度和输出内能3．下面列出的是一些核反应方程：30P→3014Si＋X、94Be＋21H→105B＋Y、42He＋42He→73Li＋Z，其中()15A．X是质子，Y是中子，Z是正电子B．X是正电子，Y是质子，Z是中子C．X是中子，Y是正电子，Z是质子D．X是正电子，Y是中子，Z是质子4．(2010年全国卷Ⅰ)原子核23892U经放射性衰变①变为原子核23490Th，继而经放射性衰变②变为原子核234Pa，再经放射性衰变③变为原子核23492U.放射性衰变①、②和③依次为()91A．α衰变、β衰变和β衰变B．β衰变、β衰变和α衰变C．β衰变、α衰变和β衰变D．α衰变、β衰变和α衰变二、双项选择题5．图12－2－1中P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a，b，c 三束，以下判断正确的是()图12－2－1A．a为α射线、b为β射线B．a为β射线、b为γ射线C．b为γ射线、c为α射线D．b为α射线、c为γ射线6．(2010年广州一模)我国科学家研制“两弹”所涉及到的基本核反应有：(1)23592U＋10n→9038Sr＋13654Xe＋k10n(2)21H＋31H→42He＋d10n关于这两个方程的下列说法，正确的是()A．方程(1)属于α衰变B．方程(2)属于轻核聚变C．方程(1)中k＝10，方程(2)中d＝1 D．方程(1)中k＝6，方程(2)中d＝1 7．(2010年江门模拟)下列说法中正确的是()A．当氢原子从n＝2的状态跃迁到n＝6的状态时，发射出光子B．放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变需要的时间C．β衰变中放出的电子来自于核外电子D．中子与质子结合成氘核时放出能量8．(2010年深圳模拟)在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，都不同程度地含有放射性元素，有些含有铀、钍的花岗岩会释放出放射出α、β、γ射线，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是()A．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内质量数减少2B．发生β衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内中子数减少1C．β射线是原子的核外电子电离后形成的电子流D．在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱9．下列核反应或核衰变方程中，符号“X”表示中子的是()A.23992U→23993Np＋XB.147N＋42He→178O＋XC.20480Hg＋10n→20278Pt＋211H＋XD.94Be＋42He→126C＋X三、非选择题10．已知两个中子和两个质子结合成一个α粒子时，可放出28.30 MeV的能量；三个α粒子结合成一个碳核时，可放出7.26 MeV的能量．则6个中子和6个质子结合成一个碳核时，可释放的能量为多少？11．一个中子以1.9 ×107 m/s的速度射中一个静止的氮核147N，并发生核反应，生成甲、乙两种新核，它们的运动方向与中子原来的运动方向相同，测得甲核质量是中子质量的11倍，速度是1×106 m/s，乙核垂直进入B＝2 T的匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为R＝0.02 m，已知中子质量m＝1.6×10－27 kg，e＝1.6×10－19 C，求乙核是何种原子核？并写出核反应方程．12．(2011年茂名一模)一个原来静止的锂核63Li俘获一个速度为v0＝1.54×105 m/s，的中子后，生成一个氚核和一个氦核，已知氚核的速度为v1＝2.0×103 m/s，方向与中子的运动方向相反．(1)请写出核反应方程；(2)求出氦核的速度v2.13．(双选)(2010年广东卷)关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有()A.23892→23490Th＋42He是α衰变B.147N＋42He→178O＋11H是β衰变C.21H＋31H→42He＋10n是轻核聚变D.8234Se→8236Kr＋42He＋20－1e是重核裂变14．(单选)(2009年广东卷)科学家发现在月球上含有丰富的32He(氦3)．它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为32He＋32He→211H＋42He.关于32H聚变下列表述正确的是()A．聚变反应不会释放能量B．聚变反应产生了新的原子核C．聚变反应没有质量亏损D．目前核电站都采用聚变反应发电15．(单选)(2009年浙江卷)氢原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则3种从大到小的排列顺序是()A．核力、万有引力、库仑力B．万有引力、库仑力、核力C．库仑力、万有引力、核力D．核力、库仑力、万有引力16．(双选)(2008年广东卷)铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应：2713Al＋42He→X＋10n.下列判断正确的是()A．10n是质子B．10n是中子C．X是2814Si的同位素D．X是3015P的同位素17．(2007年广东卷)(1)放射性物质21084Po和6027Co的核衰变方程为：21084Po→20682Pb＋X1，6027Co→6028Ni＋X2方程中的X1代表的是________，X2代表的是________．(2)如图12－2－2所示，铅盒内装有能释放α、β和γ射线的放射性物质，在靠近铅盒的顶部加上电场E或磁场B，在图甲、乙中分别画出射线运动轨迹的示意图．(在所画的轨迹上须标明是α、β和γ中的哪种射线)图12－2－2。

专题14近代物理初步(精练)(原卷版)

2023年高考物理二轮复习讲练测专题14 近代物理初步（精练）一、单项选择题1．某同学用如图所示的装置研究光电效应现象，开始时，滑动变阻器滑片c移在最右端b点．用光子能量为4.2eV 的光照射到光电管上，此时电流表G有读数．向左移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于1.5V时，电流表读数为0，则以下说法正确的是（）A．光电子最大初动能为2.7eVB．光电管阴极的逸出功为1.5eVC．当电流表示数为零时，断开电键，电流表示数不再为零D．将电源的正负极调换，变阻器滑片从b移到a，电流表的示数一直增大2．利用如图甲所示电路研究光电效应现象，光电子的最大初动能随入射光频率变化的关系如图乙所示。

下列说法正确的是（）A．为测量电子的最大初动能，电源左侧应是正极B．若增大入射光的强度或增大电源电压，则光电子的最大初动能增大C ．当入射光的频率为03ν时，逸出光电子的最大初动能为kl 3E D ．当入射光的频率为03ν时，逸出光电子的最大初动能为k17E3．某探究小组的同学在研究光电效应现象时，用a 、b 、c 三束光照射到图甲电路阴极K 上，电路中电流随电压变化的图像如图乙所示，已知a 、b 两条图线与横轴的交点重合，下列说法正确的是（）A ．c 光的频率最小B ．a 光的频率和b 光的频率相等C ．若三种光均能使某金属发生光电效应，则用c 光照射时逸出光电子的最大初动能最小D ．照射同一种金属时，若c 光能发生光电效应，则a 光也一定能发生光电效应4．如图所示为某学习小组的同学在研究光电效应现象时，通过实验数据描绘的光电流与光电管两端电压关系图像，已知图线甲、乙所对应的光的频率分别为1ν、2ν，逸出的光电子的最大速度之比为2:1，下列说法正确的是（）A ．12:4:1νν=B ．甲光与乙光的波长之比为1:2C ．12:4:1U U =D ．用甲光实验，达到饱和光电流时，单位时间内到达阳极的光电子数较多5．1899年，苏联物理学家列别捷夫首先从实验上证实了“光射到物体表面上时会产生压力”，我们将光对物体单位面积的压力叫压强或光压。

物理第十二章近代物理初步单元质量检测

单质量检测（十二）近代物理初步1．（2017·深圳模拟)下列说法正确的是（）A．光电效应实验中，入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多B．氢原子辐射一个光子后,氢原子核外电子动能减小C．大量事实表明,原子核衰变时电荷和质量都守恒D．原子核的半衰期与环境的温度、压强有关解析:选A光电效应实验中,入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多，选项A正确；氢原子辐射一个光子后，电子运转的半径减小，则氢原子核外电子动能增大，选项B错误；原子核衰变时电荷数和质量数都守恒，但质量不守恒，选项C错误;原子核的半衰期与环境的温度、压强无关，选项D错误。

2．(多选）（2017·广东佛山质量检测）下列说法正确的是（）A．比结合能（即平均结合能）越大,原子中核子结合得越牢固,原子核越稳定B．在核反应堆中使用重水，其主要作用是做核燃料C．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件无关D．大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生4种频率的光子解析：选AC比结合能(即平均结合能)越大,原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项A正确；在核反应堆中使用重水,其主要作用是做减速剂,选项B错误；放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件无关，选项C正确;大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生C2，4＝6种频率的光子,选项D错误。

3．(2017·海南中学模拟)下列说法正确的是（）A．用紫外线照射某种金属，有光电效应现象,则用红光照射也一定有光电效应现象B．X射线既有粒子性，也有波动性，它的波动性比粒子性更加明显C．光波、德布罗意波都是概率波，在真空中传播速度相等D．物体在高温时辐射可见光，在任何温度下都会辐射红外线解析：选D当入射光的频率大于金属的极限频率时有光电效应现象。

现用紫外线照射某种金属，有光电效应现象，因红光的频率小于紫外线的频率，故用红光照射时，不一定有光电效应现象,A错；X射线既有粒子性,也有波动性,当少数时体现粒子性，多数时，体现波动性，B错;光波、德布罗意波都是概率波,在真空中，光的传播速度大,C错；物体在高温时辐射可见光，在任何温度下都会辐射红外线，D对。

选修3-5近代物理初步复习试题

近代物理初步测试题１、下列关于光电效应规律说法中正确的是（）Ａ．入射光的频率加倍，光电子的最大初动能也加倍Ｂ．增大入射光的波长，一定可增大单位时间内逸出的光电子数Ｃ．提高光电管两端的电压，可增大逸出光电子的最大初动能Ｄ．保持入射光的强度不变而增大其频率，则单位时间内逸出的光电子数将减少2、三种不同的入射光Ａ、Ｂ、Ｃ分别照射在三种不同的金属ａ、ｂ、ｃ的表面，均恰可使金属中逸出光电子，若三种入射光的波长满足下列关系λA ＞λB ＞λC ，则：（）Ａ．用入射光Ａ照射金属ｂ或ｃ，则金属ｂ和ｃ均可发生光电效应Ｂ．用入射光Ａ和Ｂ同时照射金属ｃ，则金属ｃ可发生光电效应Ｃ．用入射光Ｃ照射金属ａ或ｂ，则金属ａ和ｂ均不能发生光电效应Ｄ．用入射光Ｂ和Ｃ照射金属ａ，则均可使金属ａ可发生光电效应3、关于光电效应下列说法正确的是（）A ．金属的逸出功与入射光的频率成正比B ．单位时间内产生的光电子数与入射光的强度无关C ．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能大Ｄ．对任何金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长大于此波长时，就不能产生光电效应4、有关光的波粒二象性，下列说法中正确的是（）Ａ．光子能量越大，光的波动性越显著Ｂ．光的波长越长，光的粒子性越显著C ．少数光子行为表现光的粒子性，大量光子行为表现光的波动性D ．光的粒子性表明光是由一些小颗粒组成的5、用红色光照射光电管阴极发生光电效应时，光电子的最大初动能为Ｅ1，光电流为Ｉ1，若改用强度相同的紫光照射同一光电管，产生光电子的最大初动能和光电流分别为Ｅ2和Ｉ2，则下列关系正确的是：（）Ａ．Ｅ1＞Ｅ２Ｉ1＝Ｉ2 Ｂ．Ｅ1＜Ｅ２Ｉ1＝Ｉ2Ｃ．Ｅ1＜Ｅ２Ｉ1＞Ｉ2 Ｄ．Ｅ1＞Ｅ２Ｉ1＞Ｉ26、已知氢原子光谱在可见光范围内有四条谱线，一条红色，一条蓝色，另外两条是紫色，它们分别是从ｎ＝3、4、5、6能级向ｎ＝２能级跃迁时产生的．则（）Ａ．红色光谱线是氢原子从ｎ＝６能级向ｎ＝２能级跃迁时产生的Ｂ．蓝色光谱线是氢原子从ｎ＝５能级向ｎ＝２能级跃迁时产生的Ｃ．紫色光谱线是氢原子从ｎ＝４能级向ｎ＝２能级跃迁时产生的Ｄ．如果氢原子从ｎ＝６能级向ｎ＝３能级跃迁，将辐射红外线7、一个氢原子中的电子从一半径为r a 的圆轨道直接跃迁到另一半径为r b （r a ＜r b ）的圆轨道上，则在此过程中（）Ａ．原子要发出某一频率的光子，电子动能减小，原子的电势能减小Ｂ．原子要发出某一频率的光子，电子动能增大，原子的电势能减小Ｃ．原子要吸收某一频率的光子，电子动能减小，原子的电势能增大Ｄ．原子要吸收某一频率的光子，电子动能增大，原子的电势能增大8、已知氢原子从ｎ＝４的激发态直接跃迁到ｎ＝２的激发态时辐射蓝光，则当氢原子从ｎ＝５直接跃迁到ｎ＝２的激发态时，可能辐射的是（）Ａ．红外线Ｂ．红色光Ｃ．紫色光Ｄ．伦琴射线9、氢原子从能级Ａ跃迁到能级Ｂ时,辐射频率为的光子；从能级Ｂ跃迁到能级Ｃ时,吸收频率为的光子.若，则氢原子从能级Ｃ跃迁到能级Ａ时（）Ａ．吸收频率为的光子Ｂ．吸收频率为的光子Ｃ．辐射频率为的光子Ｄ．辐射频率为的光子1ν2ν21νν>21νν-21νν+21νν-21νν+图 18-510、卢瑟福α粒子散射实验结果，证明了下列哪些结论（）Ａ．原子是由电子和带正电的部分组成的，原子本身是电中性的Ｂ．原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成的Ｃ．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上Ｄ．原子中的电子只能在某些不连续的轨道上绕核做圆周运动11、下列关于元素半衰期的说法中正确的是：（）Ａ．放射性元素的半衰期越短，有半数原子核发生衰变所需的时间就越短，衰变速度因而也就越小Ｂ．随着放射性元素的不断衰变，元素的半衰期也会逐渐变短Ｃ．将放射性元素放置在密封的铅盒里，可以减缓放射性元素的衰变速度Ｄ．半衰期是由放射性元素本身所决定的，与所处的物理及化学状态无关12、关于放射性元素放出的α、β、γ三种射线,下列说法中正确的是( )Ａ．α射线是原子核内自发放射出质子流，它的电离本领最强，贯穿能力最弱Ｂ．β射线是原子核外电子电离后形成的高速运动的电子流，电离本领较α粒子差，但贯穿本领较α粒子强Ｃ．γ射线往往伴随着α或β射线产生，它的贯穿能力最强Ｄ．γ射线是电磁波，速度等于光速，它是由原子的内层电子受到激发后可产的13、某原子核内有Ｎ个核子，其中有ｎ个中子，当该原子核俘获一个中子后，放出一个α粒子和一个β粒子而转变成一个新核．则这个新核（）Ａ．有（ｎ－１）个中子Ｂ．有（ｎ－１）个质子Ｃ．核子数是（Ｎ－３）个Ｄ．原子序数是（Ｎ－ｎ－２）个14、某原子核Ａ的衰变过程如下：由Ａ放射出一个β粒子变为Ｂ，由Ｂ放射出一个α粒子变为Ｃ，则以下说法中正确的是（）Ａ．核Ａ的中于数减核Ｃ的中子数等于２Ｂ．核Ａ的质子数减核Ｃ的质子数等于５Ｃ．原子核Ａ的中性原子中的电子数比原子核Ｂ的中性原子中的电子数多１Ｄ．核Ｃ的质子数比核Ａ的质子数少１15、在匀强磁场中,一个原来处于静止状态的原子核由于放出一个α粒子，留下一张如图18-5所示的轨迹照片，图中两个相切的圆半径之比ｒ1:ｒ2＝1:44，则下述说法正确的是:（）Ａ．原放射性元素原子核的质子数是90Ｂ．新原子核和α粒子所受洛仑兹力之比为1:44Ｃ．新原子核的轨道半径是ｒ2，电荷数是88Ｄ．若新原子核做逆时针的圆周运动,则α粒子作顺时针的圆周运动 16、关于原子核能及其应用，下列说法中错误的是（）Ａ．原子弹是利用聚变反应制造的核武器Ｂ．氢弹是利用热核反应制造的一种核武器Ｃ．实现铀235的链式反应必须使其达到足够的纯度和临界体积Ｄ．太阳内部的进行的核反应是核聚变反应17、静止的镭发生α衰变，释放出的α粒子的动能为Ｅ0，假定衰变时能量全部以动能形式释放出去，则衰变过程中总的质量亏损是（）Ａ．Ｂ．Ｃ．Ｄ．18、在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转，其原因是：（）Ａ．原子中的正电荷和绝大部分质量都集中在一个很小的核上Ｂ．正电荷在原子中是均匀分布的Ｃ．原子中存在着带负电的电子Ｄ．原子只能处于一系列不连续的能量状态中19、．如图18-6所示，一天然放射性物质射出三种射线，经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域后，发现在ＭRa 2268620c E 202c E 202224c E 20222226c E图18-6（A）（B）（C）（D）Ｎ处的荧光屏上只出现了两个亮点，则下列判断正确的是：（）Ａ．射到ｂ点的一定是α射线Ｂ．射到ｂ点的一定是β射线Ｃ．射到ｂ点的一定是α射线或β射线Ｄ．射到ｂ点的一定是γ射线20、下面各核反应中能产生中子的是（）①用光子轰击，生成物之一为②用核轰击核，生成物之一为③用质子轰击核，生成物之一为④用α粒子轰击核，生成物之一为Ａ．①②Ｂ．②③④Ｃ．①④Ｄ．②④21、关于天然放射现象，下列说法正确的是：（）Ａ．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的Ｂ．α射线是高速运动的氦核，它的电离本领和贯穿本领都很强Ｃ．β射线是高速运动的电子流，速度与光速非常接近Ｄ．γ射线是频率很高的电磁波，它是原子的内层电子受激后产生的22、两个氘核发生核反应变为氦核，氘核和氦核的质量分别记为ｍ1和ｍ2，以下认识中错误的是：（）Ａ．这个核反应的方程是：Ｂ．这个核反应叫核聚变，也叫热核反应Ｃ．这个核反应放出核能是:Ｄ．这个核反应放出核能现已广泛用于核发电23、（2012上海卷）．与原子核内部变化有关的现象是（）（A）电离现象（B）光电效应现象（C）天然放射现象（D）α粒子散射现象24、（2012上海卷）．根据爱因斯坦的“光子说”可知（）（A）“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”（B）光的波长越大，光子的能量越小（C）一束单色光的能量可以连续变化（D）只有光子数很多时，光才具有粒子性25、（2012上海卷）．在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度，其检测装置由放射源、探测器等构成，如图所示。

专题六第22练近代物理初步

第22练近代物理初步1.(多选)(2021·山东菏泽市期末)下列有关说法正确的是()A.玻尔在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念B.动能相同的一个质子和电子，质子的德布罗意波长比电子短C.康普顿效应表明光子不仅具有能量，还具有动量D.普朗克大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性答案BC解析普朗克在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念，A错误；根据p＝2mE k，因为质子质量大于电子质量，所以质子动量大于电子的动量，由λ＝h知质p，对康普顿效应进行解释，其基本子的德布罗意波长比电子的短，B正确；康普顿根据p＝hλ思想是光子不仅具有能量，而且具有动量，C正确；德布罗意大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性，D错误.2.(2021·山东卷·1)在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物中半衰期较短的210Pb，其衰变方程为210 82Pb→210 83Bi＋X.以下说法正确的是()82A.衰变方程中的X是电子B.升高温度可以加快210 82Pb的衰变C.210 82Pb与210 83Bi的质量差等于衰变的质量亏损D.方程中的X来自于210 82Pb内质子向中子的转化答案 A解析根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X是电子，A正确；半衰期非常稳定，不受温度、压强以及该物质是单质还是化合物的影响，B错误；210Pb与210 83Bi和电子X的质量差等于衰变的质量亏损，C错误；82方程中的X来自于210 82Pb内中子向质子的转化，D错误.3.(2021·湖南省1月适应性考试·1)2020年12月4日，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置(HL－2M)在成都建成并首次实现利用核聚变放电.下列方程中，正确的核聚变反应方程是()A.21H ＋31H →42He ＋10nB.238 92U →234 90Th ＋42HeC.235 92U ＋10n →144 56Ba ＋8936Kr ＋310nD.42He ＋2713Al →3015P ＋210n答案 A解析 A 项方程是核聚变，B 项方程为α衰变，C 项方程为重核裂变，D 项方程为人工核转变且放出1个中子.故选A.4.(2021·全国乙卷·17)医学治疗中常用放射性核素113In产生γ射线，而113In 是由半衰期相对较长的113Sn 衰变产生的.对于质量为m 0的113Sn ，经过时间t 后剩余的113Sn 质量为m ，其m m 0－t 图线如图1所示.从图中可以得到113Sn 的半衰期为( )图1A.67.3 dB.101.0 dC.115.1 dD.124.9 d答案 C解析由题图可知从m m 0＝23到m m 0＝13，113Sn 恰好衰变了一半，根据半衰期的定义可知113Sn 半衰期为T ＝182.4 d －67.3 d ＝115.1 d ，故选C.5.(2021·河北张家口市高三期末)氢原子能级示意图如图2所示.光子能量在1.63～3.10 eV 的光为可见光.要使大量处于n ＝2能级的氢原子被激发后可辐射出两种可见光光子，氢原子吸收的能量为( )图2A.1.89 eVB.2.55 eVC.10.2 eVD.12.09 eV答案 B解析由题意可知，当处于n ＝2能级的氢原子被激发后，若变成n ＝4能级的氢原子，由于氢原子不稳定，可辐射出两种可见光光子.则氢原子吸收的能量为E ＝E 4－E 2＝－0.85 eV － (－3.40 eV)＝2.55 eV ，故A 、C 、D 错误，B 正确.6.如图3所示是研究光电效应的电路图，对于某金属，用绿光照射时，电流表指针发生偏转.则以下说法正确的是( )图3A.将滑动变阻器的滑片向右移动，电流表的示数一定增大B.如果改用紫光照射该金属，电流表无示数C.将K 极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，电流表的示数一定增大D.将电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器的滑片向右移动一些，电流表的示数可能不为零答案 D解析将滑动变阻器的滑片向右移动，则A 、K 间的电压增大，若在滑动变阻器的滑片向右移动之前，A 、K 间的光电流已达到饱和光电流，则滑片移动后电流表的示数不变，故A 项错误；紫光的频率比绿光的频率大，则改用紫光照射该金属时一定能发生光电效应，电流表一定有示数，故B 项错误；将K 极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，则光电子的最大初动能增加，但单位时间内通过金属表面的光子数没有变化，因而单位时间内从金属表面逸出的光电子数不变，饱和光电流不会变化，则电流表的示数不一定增大，故C 项错误；将电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑片向右移动一些，若此时的电压仍小于遏止电压，则电流表有示数，故D 项正确.7.如图4所示，用波长为λ0的单色光照射某金属，调节变阻器，当电压表的示数为某值时，电流表的示数恰好减小为零；再用波长为4λ05的单色光重复上述实验，当电压表的示数增加到原来的3倍时，电流表的示数又恰好减小为零.已知普朗克常量为h ，真空中光速为c .该金属的逸出功为 ( )图4A.5hc 4λ0B.hc λ0C.7hc 8λ0D.7hc 4λ0 答案 C解析当电压表读数大于或等于U 时，电流表读数为零，遏止电压为U ，根据光电效应方程，光电子的最大初动能为：E km ＝eU ＝h c λ0－W 0；用波长为4λ05的单色光照射时，E km ′＝3eU ＝hc 45λ0－W 0；联立解得：W 0＝7hc8λ0，故C 正确，A 、B 、D 错误.8.(2020·河南洛阳市一模)用某金属研究光电效应规律时得到的光电流随电压变化的图像如图5所示，用单色光1和单色光2分别照射该金属时，逸出的光电子的最大初动能分别为E k1和E k2，普朗克常量为h ，则下列说法正确的是( )图5A.E k1＞E k2B.单色光1和单色光2的频率之差为E k1－E k2hC.增大单色光1的强度，其遏止电压会增大D.单色光1的频率比单色光2的频率高答案 B解析根据题图知单色光1的遏止电压小于单色光2的遏止电压，根据最大初动能和遏止电压的关系eU c ＝E k ，可知E k1＜E k2，A 项错误；根据爱因斯坦光电效应方程E k ＝hν－W 0，有E k1－E k2＝hν1－hν2，所以单色光1和单色光2的频率之差为ν1－ν2＝E k1－E k2h ，B 项正确；遏止电压与光的强度无关，C 项错误；根据爱因斯坦光电效应方程E k ＝hν－W 0，且E k1＜E k2，可知单色光1的频率比单色光2的频率低，D项错误.9.(多选)原子核的比结合能曲线如图6所示.根据该曲线，下列判断正确的有()图6A.42He核的结合能约为14 MeVB.42He核比63Li核更稳定C.两个21H核结合成42He核时释放能量D.235 92U核中核子的平均结合能比8936Kr核中的大答案BC解析由题图可知42He核的结合能约为28 MeV，A项错误；42He核比63Li核的比结合能大，故4He核比63Li核更稳定，B项正确；两个21H核结合成42He核时比结合能增大，释放能量，C项2正确；235 92U核中核子的平均结合能比8936Kr核中的小，D项错误.10.氢原子能级图如图7所示，当氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级时，辐射光的波长为656 nm，下列判断正确的是()图7A.当氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1能级时，辐射光的波长大于656 nmB.当氢原子从n＝4能级跃迁到n＝2能级时，辐射出的光子不能使逸出功为2.25 eV的钾发生光电效应C.一个处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时最多产生6种光谱线D.用能量为1.0 eV的光子照射处于n＝4能级的氢原子，可以使该氢原子电离答案 D解析由题图可知，氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1能级时，辐射光的能量大于氢原子从n ＝3能级跃迁到n＝2能级时辐射光的能量，根据E＝hc可知，氢原子从n＝2能级跃迁到nλ＝1能级时，辐射光的波长一定小于656 nm ，故A 项错误；当氢原子从n ＝4能级跃迁到n ＝2能级时辐射出的光子能量为2.55 eV ，大于钾的逸出功，能使钾发生光电效应，故B 项错误；一个(注意不是一群)处于n ＝4能级的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种光谱线，故C 项错误；当处于n ＝4能级的氢原子吸收的能量大于或等于0.85 eV 时，将会被电离，故D 项正确.11.(多选)(2021·江苏扬州市邗江中学期中)如图8所示是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能E k 与入射光频率ν的关系图像.由图像可知( )图8A.该金属的逸出功等于EB.该金属的逸出功等于hνcC.入射光的频率为2νc 时，产生的光电子的最大初动能为ED.入射光的频率为νc 2时，产生的光电子的最大初动能为E 2答案 ABC解析根据光电效应方程E k ＝hν－W 0可知，题图中E 大小等于逸出功，A 正确；光电子的最大初动能恰好为0时，入射光频率为νc ，则该金属的逸出功等于hνc ，B 正确；入射光的频率为2νc ，产生的光电子的最大初动能为E k ＝2hνc －W 0＝2hνc －hνc ＝hνc ＝E ，C 正确；入射光的频率为νc2时，不能产生光电效应，D 错误.12.(2021·全国甲卷·17)如图9，一个原子核X 经图中所示的一系列α、β衰变后，生成稳定的原子核Y ，在此过程中放射出电子的总个数为( )图9A.6B.8C.10D.14 答案 A解析由题图分析可知，核反应方程为238 92X →206 82Y ＋a 42He ＋b 0－1e经过a 次α衰变，b 次β衰变，由电荷数与质量数守恒可得 238＝206＋4a ；92＝82＋2a －b解得a ＝8，b ＝6，故放出6个电子，故选A.13.(2020·全国卷Ⅱ·18)氘核21H 可通过一系列聚变反应释放能量，其总效果可用反应式621H → 242He ＋211H ＋210n ＋43.15 MeV 表示.海水中富含氘，已知1 kg 海水中含有的氘核约为1.0×1022个，若全都发生聚变反应，其释放的能量与质量为M 的标准煤燃烧时释放的热量相等；已知1 kg 标准煤燃烧释放的热量约为2.9×107 J,1 MeV ＝1.6×10－13J ，则M 约为( )A.40 kgB.100 kgC.400 kgD.1 000 kg 答案 C解析根据核反应方程式，6个氘核聚变反应可释放出43.15 MeV 的能量，1 kg 海水中的氘核反应释放的能量为E ＝1.0×10226×43.15 MeV ≈7.19×1022 MeV ≈1.15×1010 J ，则相当于燃烧的标准煤的质量为M ＝1.15×10102.9×107kg ≈400 kg ，故选C.14.(2021·沙坪坝区重庆南开中学期中)静止在匀强磁场中的放射性原子核X 衰变为两个粒子A 和B ，衰变后A 、B 的运动速度方向和磁感线垂直.两轨迹圆半径之比为R A R B ＝451，带电粒子在轨迹圆上运动的周期之比为T A T B ＝1013.设衰变过程释放的核能全部转化成射线粒子和反冲核的动能.(1)求A 粒子和B 粒子的电荷量之比； (2)求A 粒子和B 粒子的质量之比；(3)写出核反应方程(反冲核的元素符号可用Y 表示) 答案 (1)145 (2)2117(3)238 92X →42He ＋234 90Y 解析 (1)A 、B 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有q v B ＝m v 2R解得q ＝m vRB衰变过程A 、B 两粒子动量守恒，即m A v A ＝m B v B 解得q A q B ＝R B R A ＝145(2)A 、B 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有q v B ＝m 4π2T 2R解得m ＝qBT2π所以m A m B ＝q A T A q B T B ＝145×1013＝2117(3)由q A q B ＝145，m A m B ＝2117可知A 为42He ，B 为23490Y ，根据质量数守恒和电荷数守恒可得核反应方程为238 92X →42He ＋234 90Y.题型一光电效应原子结构练后反馈题号156781011典型题目解法，典型方法归纳：技巧点拨1.光电效应 (1)两条对应关系①光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大；②光照强度大(同种频率的光)→光子数目多→发射光电子多→光电流大.(2)三个关系式①爱因斯坦光电效应方程：E k＝hν－W0.②最大初动能与遏止电压的关系：E k＝eU c.③逸出功与截止频率的关系：W0＝hνc.eU c＝E k＝hν－W0＝hν－hνc.(3)四类图像分析图像名称图线形状由图线直接(或间接)得到的物理量最大初动能E k与入射光频率ν的关系图线E k＝hν－hνc (1)截止频率：图线与ν轴交点的横坐标νc(2)逸出功：图线与E k轴交点的纵坐标的绝对值W0＝|－E|＝E(3)普朗克常量：图线的斜率k＝h颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系(1)遏止电压U c：图线与横轴交点的横坐标(2)饱和光电流I m1、I m2：光电流的最大值(3)最大初动能：E k＝eU c颜色不同时，光电流与电压的关系(1)遏止电压U c1>U c2，则ν1>ν2(2)最大初动能E k1＝eU c1，E k2＝eU c2.遏止电压U c与入射光频率ν的关系图线(1)截止频率νc：图线与横轴的交点的横坐标值(2)遏止电压U c：随入射光频率的增大而增大，U c＝hνe－W0e(3)普朗克常量h：等于图线的斜率与电子电荷量的乘积，即h＝ke(注：此时两极之间接反向电压)轨道量子化核外电子只能在一些分立的轨道上运动能量量子化原子只能处于一系列不连续的能量状态，E n＝1n2E1(n＝1,2,3，…) 吸收或辐射能原子在两个能级之间跃迁时只能吸收或辐射一定频率的光子，hν＝E m量量子化－E n (m >n )3.解决氢原子能级跃迁问题的三点技巧(1)原子跃迁时，所吸收或辐射的光子能量只能等于两能级的能量差.(2)原子电离时，所吸收的能量可以大于或等于某一能级能量的绝对值，剩余能量为自由电子的动能.(3)一个氢原子跃迁发出的可能光谱线条数最多为(n －1)，而一群氢原子跃迁发出的可能光谱线条数可用N ＝C 2n ＝n (n －1)2求解. 题型二原子核练后反馈题号2349121314典型题目解法，典型方法归纳：技巧点拨1.核衰变问题(1)核衰变规律：m ＝1()2t τm 0，N ＝1()2tτN 0.(2)α衰变和β衰变次数的确定方法①方法一：由于β衰变不改变质量数，故可以先由质量数的改变确定α衰变的次数，再根据电荷数守恒确定β衰变的次数.②方法二：设α衰变次数为x ，β衰变次数为y ，根据质量数和电荷数守恒列方程组求解. 2.核能的计算方法(1)根据爱因斯坦质能方程，用核反应亏损的质量乘真空中光速c 的平方，即ΔE ＝Δmc 2(J). (2)根据1 u(原子质量单位)相当于931.5 MeV 的能量，用核反应的质量亏损的原子质量单位数乘931.5 MeV ，即ΔE ＝Δm ×931.5 (MeV).(3)如果核反应时释放的核能全部是以动能形式呈现的，则核反应过程中系统动能的增量即为释放的核能.3.常见的核反应方程(1)α衰变：A Z X →A －4Z －2Y ＋42He(2个质子和2个中子结合成一整体射出) (2)β衰变：A Z X → A Z ＋1Y ＋ 0－1e(1个中子转化为1个质子和1个电子) (3)重核裂变：例如235 92U ＋10n →144 56Ba ＋8936Kr ＋310n (4)轻核聚变：例如21H ＋31H →42He ＋10n1.(2021·河北卷·1)银河系中存在大量的铝同位素26Al,26Al核β衰变的衰变方程为2613Al→2612Mg ＋01e，测得26Al核的半衰期为72万年，下列说法正确的是()A.26Al核的质量等于26Mg核的质量B.26Al核的中子数大于26Mg核的中子数C.将铝同位素26Al放置在低温低压的环境中，其半衰期不变D.银河系中现有的铝同位素26Al将在144万年后全部衰变为26Mg答案 C解析26Al和26Mg的质量数均为26相等，但是二者原子核中的质子数和中子数不同，所以质量不同，A错误；26Al核的中子数为26－13＝13个，2612Mg核的中子数为26－12＝14个，B错误；13半衰期是原子核固有的属性，与外界条件无关，C正确；质量为m的26Al的半衰期为72万年，经过2×72＝144万年为2个半衰期，剩余质量为14m，不会全部衰变为26Mg，D错误.2.(2021·山东青岛市一模)大量处于n＝5能级的氢原子向低能级跃迁时产生的a、b两种单色光照射某光电管的阴极时，测得遏止电压之比为2∶1，根据该信息，下列说法正确的是()A.在同种介质中，b光的传播速度是a光的两倍B.若b光是跃迁到n＝3能级产生的，则a光可能是跃迁到n＝4能级产生的C.用同样的装置做双缝干涉实验，b光束的条纹间距是a光束的两倍D.当两种光从水中射向空气时，a光的临界角小于b光的临界角答案 D3.(2021·河北衡水中学高三月考)用如图10甲所示的电路研究光电效应中遏止电压U c与入射光频率ν的关系.某次实验中得到的甲、乙两种金属对应的遏止电压U c与入射光频率ν关系图像如图乙所示.用频率为ν0的光同时照射甲、乙两种金属时，两种金属逸出的初动能最大的光电子分别用a、b表示.下列说法正确的是()图10A.照射的单色光越强，饱和光电流就越小B.遏止电压U c 与入射光的频率ν成正比C.光电子b 的初动能大于光电子a 的初动能D.光电子b 的物质波波长比光电子a 的物质波波长长答案 D解析照射的单色光越强，单位时间内发出的光电子数目越多，饱和光电流就越大，故A 错误；根据爱因斯坦光电效应方程E km ＝hν－W 0，又E km ＝eU c ，得U c ＝hνe －W 0e，遏止电压与入射光的频率成一次函数关系，不是成正比，故B 错误；由U c －ν图线知，当U c ＝0时，金属甲的截止频率νc1小于金属乙的截止频率νc2，当用相同频率的入射光照射时，则逸出功越大的，其光电子的最大初动能越小，则光电子b 的初动能小于光电子a 的初动能，故C 错误；根据物质波的波长λ＝h p ，又p ＝2mE k ，可得E k ＝h 22mλ2，可知甲金属逸出的初动能最大的光电子的物质波波长较短，光电子b 的物质波波长比光电子a 的物质波波长长，故D 正确.4.(多选)(2019·浙江卷·15)静止在匀强磁场中的原子核X 发生α衰变后变成新原子核Y.已知核X 的质量数为A ，电荷数为Z ，核X 、核Y 和α粒子的质量分别为m X 、m Y 和m α，α粒子在磁场中运动的半径为R .则( )A.衰变方程可表示为A Z X →A －4Z －2Y ＋42HeB.核Y 的结合能为(m X －m Y －m α)c 2C.核Y 在磁场中运动的半径为2R Z －2D.核Y 的动能为E kY ＝m Y (m X －m Y －m α)c 2m Y ＋m α 答案 AC解析衰变前后质量数守恒，电荷数守恒，A 选项正确；质量亏损产生的能量为新核的动能之和，不是核Y 的结合能，B 选项错误；核反应前后，系统动量守恒，即可得m αv α＝m Y v Y ，由粒子在磁场中运动的半径r ＝m v Bq 可知，r Y R ＝q αq Y ＝2Z －2，故r Y ＝2R Z －2，C 选项正确；衰变过程中能量守恒，则有(m X －m Y －m α)c 2＝12m Y v Y 2＋12m αv α2，又m αv α＝m Y v Y ，联立可得E kY ＝12m Y v Y 2＝m αm Y ＋m α(m X －m Y －m α)c 2，D 选项错误.。

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