2021屆高考物理二輪復習專題強化雙擊訓練 專題十七 近代物理 B卷1.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭開了原子核的秘密,在科學史上意義重大.若的半衰期為,衰變方程為,則下列說法正確的是(   )A.天然放射現(xiàn)象是由居里夫婦首先發(fā)現(xiàn)的B.與的結合能之和一定大于的結合能C.與的質量之和一定大于的質量D.10個原子核經(jīng)時間后一定還有5個沒有發(fā)生衰變2.2018年8月23日，國家重大科技基礎設施中國散裂中子源項目通過國家驗收，正式投入運行，并將對國內(nèi)外各領域的用戶開放.有關中子的研究，下列說法正確的是(   )A.盧瑟福發(fā)現(xiàn)中子的核反應方程為B.中子和其他微觀粒子一樣，都具有波粒二象性C.核反應方程中的，X的中子個數(shù)為128D.在中子轟擊下生成和的過程中，原子核中核子的平均質量變大3.發(fā)生衰變的方程可以寫為：，則(   )A.該衰變是β衰變B.Y粒子是中子C.Y粒子的穿透能力很強D.20個經(jīng)過一個半衰期后，可能還有20個4.圖示為氫原子能級示意圖,已知大量處于能級的氫原子,當它們受到某種頻率的光線照射后,可輻射出6種不同頻率的光子,下列說法正確的是(   )A.可能是處于能級的氫原子受到照射后躍遷到能級B.這6種光子有3種可以讓逸出功為10 eV的某金屬發(fā)生光電效應C.頻率最高的光子是氫原子從能級躍遷到能級輻射出的D.波長最長的光子是氫原子從能級躍遷到能級輻射出的5.人們發(fā)現(xiàn)，不同的原子核，其核子的平均質量（原子核的質量除以核子數(shù)）與原子序數(shù)有如圖所示的關系.下列關于原子結構和核反應的說法錯誤的是(   )A.由圖可知，原子核D和E聚變成原子核F時會有質量虧損要放出核能B.由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C時會有質量虧損，要放出核能C.已知原子核A裂變成原子核B和C時放出的γ射線能使某金屬板逸出光電子，若增加γ射線強度，則逸出光電子的最大初動能增大D.在核反應堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了控制核反應速度6.已知氫原子的能級公式.大量處于某激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時,發(fā)出的復色光通過玻璃三棱鏡后分成六束(含不可見光),如圖所示.據(jù)此可知,從能級向能級(基態(tài))躍遷產(chǎn)生的那一束是(   )A.b B.c C.d D.e7.如圖所示是氫原子的能級示意圖,當氫原子從高能級向低能級躍遷時會輻射一定頻率的光子,已知可見光的光子的能量范圍在1.62 eV~3.11 eV之間,普朗克常量,則以下說法正確的是(   )A.用波長為60 nm的倫琴射線照射能使處于基態(tài)的氫原子電離B.鋅的逸出功是3.34 eV,一群處于能級的氫原子向基態(tài)躍遷時,發(fā)出的光照射鋅板,鋅板表面所發(fā)出的光電子的最大初動能為8.75 eVC.一個處于基態(tài)的氫原子可以吸收任意頻率的光子后躍遷到高能級D.根據(jù)玻爾理論,氫原子輻射光子后能量減小,核外電子的動能增大8.圖甲為光電效應實驗電路圖,移動滑動變阻器滑片位置或對調電源正負極,得到電流表的示數(shù)I隨電壓表的示數(shù)U變化的規(guī)律如圖乙所示,則下列說法中正確的是(   )A.由能量守恒定律可知,光電子的最大初動能等于入射光子的能量B.由歐姆定律可知,電壓表的示數(shù)為零時,電流表的示數(shù)也為零C.保持光的頻率不變,只增加光照強度時,圖像的縱截距會增大D.只改變光的頻率,發(fā)現(xiàn)圖像的橫截距絕對值增大,改變后的光在同一雙縫干涉裝置中的干涉條紋間距比原來的光要小9.氘、氚的核聚變方程為，氘核的質量為，氚核的質量為，氦核的質量為，中子的質量為.核反應中放出γ光子，該γ光子照射到逸出功為的金屬板上，逸出的光電子的最大初動能為，已知光電子的質量為m，光速為c，普朗克常量為h，則(   )A.核聚變反應釋放的核能為B.γ光子來源于核外電子的能級躍遷C.光電子的德布羅意波長為D.γ光子的頻率為10.氫原子的能級圖如圖所示,a和b是從高能級向低能級躍遷時輻射出的兩種可見光,則(   )A.a光的光子能量高于b光的光子能量 B.a光的波長大于b光的波長C.a光與b光在空間疊加時可以產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 D.同一玻璃對a光的折射率大于對b光的折射率11.圖甲為研究光電效應的電路圖,圖乙為靜止在勻強磁場中的某種放射性元素的原子核衰變后產(chǎn)生的新核Y和某種射線的軌跡,下列說法正確的是(   )A.利用能夠產(chǎn)生光電效應的兩種(或多種)頻率已知的光采用圖甲的所示電路進行實驗可測出普朗克常量B.將圖甲的正負極對調,在光照不變的情況下,可研究得出光電流的飽和值C.圖乙對應的衰變方程為D.圖乙對應的衰變方程為12.如圖甲所示為一半圓形玻璃磚，一定強度的激光沿半徑方向入射到玻璃磚的圓心O點后分離為三束單色光（如圖甲所示），現(xiàn)讓經(jīng)過玻璃磚后的三束光分別照射相同的光電管的陰極（如圖乙所示），在C光的照射下，電路中恰好有光電流產(chǎn)生，則(   )A.B光照射光電管的陰極時，有光電子逸出B.A光和C光分別照射光電管的陰極時，A光逸出光電子的最大初動能較大C.入射光的入射角從開始增大，C光比B光先消失D.A光照射光電管時產(chǎn)生的光電流一定比C光大13.如圖甲為發(fā)生光電效應的電路圖，所有元件均完好，圖乙為氫原子的能級圖.已知氫原子從能級躍遷到能級時，輻射出的A光恰能使圖甲中的光電管發(fā)生光電效應，則以下判斷正確的是(   )A.若某次實驗中靈敏電流計沒有電流通過，經(jīng)檢查電路連接沒有問題，一定是光照時間太短B.氫原子從能級躍遷到能級輻射的光也能逸出光電子，且具有更大的最大初動能C.氫原子從能級躍遷到能級輻射的光在同一種介質中的傳播速度比A光大D.一群處于能級的氫原子向低能級躍遷時，輻射出的光中有3種光能使圖甲中光電管發(fā)生光電效應

    
答案以及解析1.答案：B解析：1896年,法國物理學家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象,故A錯誤;一重原子核衰變成α粒子和另一原子核,要釋放能量,衰變產(chǎn)物的結合能之和一定大于原來重核的結合能,故B正確;衰變的過程中要釋放能量,根據(jù)質能方程可知,與的質量之和一定小于的質量,故C錯誤;半衰期具有統(tǒng)計意義,對個別的放射性元素的原子沒有意義,故D錯誤.2.答案：B解析：盧瑟福通過分析α粒子散射實驗的結果，提出了原子核式結構模型的猜想，查德威克通過α粒子轟擊鈹核獲得碳核的實驗驗證了盧瑟福的猜想，A錯誤；所有粒子都具有波粒二象性，B正確；由質量數(shù)守恒知，，X的中子數(shù)為，C錯誤；裂變反應釋放能量，根據(jù)質能方程可知，核反應過程中存在質量虧損，原子核中核子的平均質量變小，D錯誤.3.答案：D解析：根據(jù)質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，Y粒子質量數(shù)為4，質子數(shù)為2，為，則該衰變是α衰變，選項A、B均錯誤；α粒子的穿透能力很弱，電離本領較強，選項C錯誤；半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計規(guī)律，對少量的原子核衰變不適用，20個經(jīng)過一個半衰期后，可能都不衰變，選項D正確.4.答案：B解析：根據(jù)知,若可輻射出6種不同頻率的光子,是處于能級的氫原子受到照射后躍遷到能級,故A錯誤;根據(jù)能級差公式可得,從能級躍遷到能級輻射的光子的能量為,從能級躍遷到能級輻射的光子的能量為,從能級躍遷到能級輻射的光子的能量為,以上3種光子可以讓逸出功為10 eV的某金屬發(fā)生光電效應;其余三種頻率的光子能量小于10 eV,故B正確;氫原子從能級向能級躍遷時輻射的光子能量最大,頻率最高,故C錯誤;由題圖可知,當氫原子從能級躍遷到能級時,能級差最小,所以輻射出光子的能量最小,頻率最低,波長最長,故D錯誤.5.答案：C解析：由圖像可知，D和E核子的平均質量大于F核子的平均質量，原子核D和E聚變成原子核F時，核子總質量減小，有質量虧損，要釋放出核能，故A正確；A核子的平均質量大于B與C核子的平均質量，原子核A裂變成原子核B和C時會有質量虧損，要釋放出核能，故B正確；對某種特定金屬，逸出光電子的最大初動能是由入射光的頻率決定的，與入射光的強度無關，增加入射光的強度，光電子的最大初動能不變，故C錯誤；在核反應堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了控制核反應速度，故D正確；本題選說法錯誤的，故選C.6.答案：D解析：大量處于某激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時,發(fā)出的復色光通過玻璃三棱鏡后分成6束,可知氫原子發(fā)生了從能級向基態(tài)的躍遷,其中從能級向能級(基態(tài))躍遷產(chǎn)生的光的頻率最大,從能級向能級(基態(tài))躍遷產(chǎn)生的光的頻率從高到低排列是第2位,因頻率越大的光折射率越大,偏折程度越大,可知從能級向能級躍遷產(chǎn)生的是e光,故D正確.7.答案：ABD解析：倫琴射線的能量,則能使處于基態(tài)的氫原子電離,故A正確；一群處于能級的氫原子向基態(tài)躍遷時,放出的能量,由愛因斯坦光電效應方程有,故B正確;一個處于基態(tài)的氫原子向高能級躍遷時吸收的能量一定等于兩個能級間的能量差,對應光子的能量是一定的,故C錯誤;氫原子輻射出一個光子后,從高能級向低能級躍遷,氫原子的能量減小,軌道半徑減小,根據(jù)可知,軌道半徑減小時,電子動能增大,故D正確.8.答案：CD解析：根據(jù)光電效應方程,發(fā)生光電效應時,光電子的最大初動能等于入射光子的能量減去金屬的逸出功,故A錯誤;由題圖乙可知,電壓表示數(shù)為零時,仍有光電流,因為光電子有初動能,故B錯誤;保持光的頻率不變,只增加光照強度,即增加單位時間內(nèi)入射光光子個數(shù),則從金屬中逸出的光電子數(shù)增多,會增大,故C正確;根據(jù)光電效應方程結合最大初動能與遏止電壓的關系可知,遏止電壓的大小與入射光頻率有關,遏止電壓增大,說明入射光的頻率增大,則波長減小,根據(jù)公式可知改變后的光在同一雙縫干涉裝置中的干涉條紋間距比原來的光要小,故D正確.9.答案：AC解析：由愛因斯坦的質能方程可知，核聚變反應釋放的核能為，故A正確；γ光子來源于核聚變反應釋放的能量，故B錯誤；光電子的德布羅意波長，又，所以，故C正確；由愛因斯坦光電效應方程可知，解得，故D錯誤.10.答案：AD解析：由可知,a光的光子能量和b光的光子能量分別為,,故a光的光子能量高于b光的光子能量,A正確;由于,由可得,a光的波長小于b光的波長,故B錯誤;由于兩光的頻率不相等,故a光與b光在空間疊加時不會發(fā)生干涉現(xiàn)象,故C錯誤;由于a光的頻率大于b光的頻率,因此同一玻璃對a光的折射率大于對b光的折射率,故D正確.11.答案：ABD解析：根據(jù)光電效應方程得,聯(lián)立兩式解得,所以分別測出兩次電流表讀數(shù)為零時電壓表的示數(shù)和即可測得普朗克常量,選項A正確;將題圖甲中電源的正負極對調,此時光電管中所加電壓為正向電壓,在光照不變的情況下,通過調節(jié)滑動變阻器可調節(jié)光電管兩端的電壓,可研究得出光電流的飽和值,選項B正確;由題圖乙可知,發(fā)生的是β衰變,故衰變方程為,選項C錯誤,D正確.12.答案：BC解析：由三種光的折射光路圖可看出，三種光的折射率大小關系為，則頻率關系為，在C光的照射下，電路中恰好有光電流產(chǎn)生，故B光照射光電管的陰極時沒有光電子逸出，A光照射光電管的陰極時逸出的光電子的最大初動能比C光的大，選項A錯誤，B正確；C光的頻率比B光大，則C光的全反射臨界角小于B光，可知當入射光的入射角從開始增大時，C光比B光先消失，選項C正確；由于A光和C光的強度不確定，故不能確定A光照射光電管時產(chǎn)生的光電流一定比C光大，選項D錯誤.13.答案：CD解析：依據(jù)光電效應發(fā)生條件可知，當靈敏電流計沒有電流通過，經(jīng)檢查電路連接沒有問題，一定是入射光的頻率低于極限頻率，與光照時間無關，故A錯誤；氫原子從能級躍遷到能級輻射的光子的能量小于從能級躍遷到能級時輻射出的A光，因此不能發(fā)生光電效應，故B錯誤；原子從能級躍遷到能級輻射的光頻率小于從能級躍遷到能級時輻射出的A光，那么在同一種介質中的傳播速度比A光大，故C正確；一群處于能級的氫原子向較低能級躍遷時可能輻射出種不同頻率的光子，能量大于或等于A光的情況有4→1、3→1、2→1共三種，所以共有3種頻率的光能使圖甲中光電管發(fā)生光電效應，故D正確.

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