（浙江專版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第16章 近代物理初步（加試）檢測

（浙江專版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第16章 近代物理初步（加試）檢測一、不定項(xiàng)選擇題(每小題可能只有一個(gè)選項(xiàng)正確,也可能有多個(gè)選項(xiàng)正確,共65分)1.關(guān)于光的本性,下列說法正確的是()A.光電效應(yīng)反映光的粒子性B.光電子的最大初動(dòng)能和入射光的頻率成正比C.光子的能量與光的頻率成正比D.光在空間傳播時(shí),是不連續(xù)的,是一份一份的,每一份光叫做一個(gè)光子2.根據(jù)玻爾理論,以下說法正確的是()A.電子繞核運(yùn)動(dòng)有加速度,就要向外輻射電磁波B.處于定態(tài)的原子,其電子做變速運(yùn)動(dòng),但它并不向外輻射能量C.原子內(nèi)電子的可能軌道是不連續(xù)的D.原子能級(jí)躍遷時(shí),輻射或吸收光子的能量取決于兩個(gè)軌道的能量差3.下列光的波粒二象性的說法中,正確的是()A.有的光是波,有的光是粒子B.光的波長越長,其波動(dòng)性越顯著;波長越短,其粒子性越顯著C.光的粒子性說明每個(gè)光子就像極小的小球體一樣D.光波不同于宏觀概念中的那種連續(xù)的波,它是表明大量光子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種概率波4.(2017年4月浙江選考)下列說法正確的是()A.、射線都是電磁波B.原子核中所有核子單獨(dú)存在時(shí)質(zhì)量總和大于該原子核的總質(zhì)量C.在LC振蕩電路中,電容器剛放電時(shí),電容器極板上電荷量最多,回路電流最小D.處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子共能輻射出4種不同頻率的光子5.以下說法正確的是()A.氫原子能吸收任意頻率的光子并躍遷到高能態(tài)B.愛因斯坦為解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象提出了光子說C.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng)D.放射性物質(zhì)放出的射線中,粒子的貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)6.下列說法正確的是()A.根據(jù)天然放射現(xiàn)象,盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)B.一個(gè)氫原子從n=3的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí),該氫原子吸收光子,能量增加C.鈾U)經(jīng)過多次、衰變形成穩(wěn)定的鉛Pb)的過程中,有6個(gè)中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子D.機(jī)場、車站等地進(jìn)行安全檢查時(shí),能輕而易舉地窺見箱內(nèi)物品,利用了射線較強(qiáng)的穿透能力7.一個(gè)德布羅意波波長為1的中子和另一個(gè)德布羅意波波長為2的氘核同向正碰后結(jié)合成一個(gè)氚核,該氚核的德布羅意波波長為()A.B.C.D.8.如下的說法正確的是()A.Hen是輕核聚變反應(yīng)B.衰變說明了原子核中有電子C.光電效應(yīng)說明了光具有粒子性D.射線可用來消除靜電9.以下是有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述,其中正確的是()A.太陽內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)是熱核反應(yīng)B.一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng),可能是因?yàn)檫@束光的光強(qiáng)太小C.按照玻爾理論,氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí),電子的動(dòng)能減小,但原子的能量增大D.原子核發(fā)生一次衰變,該原子外層就失去一個(gè)電子10.太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個(gè)質(zhì)子H)聚變?yōu)?個(gè)氦核He)的熱核反應(yīng),核反應(yīng)方程是He+2X,這個(gè)核反應(yīng)釋放出大量核能。已知質(zhì)子、氦核、X的質(zhì)量分別為m1、m2、m3,真空中的光速為c。下列說法正確的是()A.方程中的X表示中子n)B.方程中的X表示電子e)C.這個(gè)核反應(yīng)中質(zhì)量虧損m=4m1-m2D.這個(gè)核反應(yīng)中釋放的核能E=(4m1-m2-2m3)c211.放射性元素Th的衰變方程為ThPa+X,下列表述正確的是()A.X是由Th原子釋放的核外電子B.該衰變是衰變C.加壓或加溫不能改變其衰變的快慢D.Th發(fā)生衰變時(shí)原子核要吸收能量12.右圖為氫原子能級(jí)圖,A、B、C分別表示電子三種不同能級(jí)躍遷時(shí)放出的光子,其中()A.頻率最高的是BB.波長最長的是CC.頻率最高的是AD.波長最長的是B13.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,小宇同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光),如圖所示。則可判斷出()A.甲光的頻率高于乙光的頻率B.乙光的波長大于丙光的波長C.乙光對應(yīng)的截止頻率高于丙光的截止頻率D.甲光對應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能二、非選擇題(本題共4小題,共35分)14.(6分)核電站利用原子核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)放出的巨大能量進(jìn)行發(fā)電U是核電站常用的核燃料U受一個(gè)中子轟擊后裂變成Ba和Kr兩部分,并產(chǎn)生個(gè)中子。要使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生,裂變物質(zhì)的體積要(選填“大于”或“小于”)它的臨界體積。 15.(9分)(2017臺(tái)州市聯(lián)考)現(xiàn)有五個(gè)核反應(yīng):AHenBnXSr+nCNaMgeDRaRnHeEHeBeC(1)是發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程,是研究原子彈和氫彈的基本核反應(yīng)方程。 (2)求B項(xiàng)中X的質(zhì)量數(shù)和中子數(shù)。(3)判斷以上五個(gè)核反應(yīng)的反應(yīng)類型。16.(10分)三個(gè)粒子結(jié)合成一個(gè)碳C,已知碳原子的質(zhì)量為12.000 0 u,氦原子質(zhì)量為4.002 6 u。(1)寫出核反應(yīng)方程;(2)這個(gè)核反應(yīng)放出的能量是多少焦?(3)這個(gè)能量合多少M(fèi)eV?17.(10分)在勻強(qiáng)磁場中,一個(gè)原來靜止的原子核,由于放出一個(gè)粒子,結(jié)果得到一張兩個(gè)相切圓的徑跡照片(如圖所示),今測得兩個(gè)相切圓半徑之比r1r2=441。求:(1)這個(gè)原子核原來所含的質(zhì)子數(shù)是多少?(2)圖中哪一個(gè)圓是粒子的徑跡?(說明理由)第十六章檢測近代物理初步(加試)1.ACD光電效應(yīng)反映光的粒子性,故A正確;根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=h-W0可知,光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系,不是正比關(guān)系,故B錯(cuò)誤;根據(jù)E=h,可知光子的能量與光的頻率成正比,故C正確;由愛因斯坦的光子說:光在空間傳播時(shí),是不連續(xù)的,是一份一份的,每一份光叫作一個(gè)光子,故D正確。2.BCD根據(jù)玻爾理論,電子繞核運(yùn)動(dòng)有加速度,但并不向外輻射能量,也不會(huì)向外輻射電磁波,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;玻爾理論中的第二條假設(shè),就是電子繞核運(yùn)動(dòng)可能的軌道半徑是量子化的,不連續(xù)的,選項(xiàng)C正確;原子在發(fā)生能級(jí)躍遷時(shí),要放出或吸收一定頻率的光子,光子能量取決于兩個(gè)軌道的能量差,故選項(xiàng)D正確。3.BD光既是波又是粒子,故A錯(cuò)誤;光的波長越長,其波動(dòng)性越顯著,波長越短,其粒子性越顯著,選項(xiàng)B正確;光具有波動(dòng)性,但不是經(jīng)典理論中的波,光具有粒子性,也不是傳統(tǒng)概念中的粒子,光與物質(zhì)作用時(shí),即發(fā)生能量交換時(shí),不是連續(xù)進(jìn)行的,而是“一份一份”進(jìn)行的,表現(xiàn)出粒子性,光在空間的分布規(guī)律符合波動(dòng)規(guī)律,表現(xiàn)出波動(dòng)性,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;光的波粒二象性學(xué)說是建立在麥克斯韋的光的電磁說和愛因斯坦的光子說的基礎(chǔ)上,由光子說中提出的光子能量的計(jì)算公式E=h可知,反映粒子的特征的E與反映波動(dòng)特征的相聯(lián)系,進(jìn)一步分析可知,當(dāng)光子的能量比較小即頻率較小,波長較大,波動(dòng)性明顯,粒子性不明顯,反之,當(dāng)光子的能量比較大,頻率較大,波長較小,粒子性明顯,波動(dòng)性不明顯,故選項(xiàng)D正確。4.BC5.BC氫原子在從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí),只能吸收特定頻率的光子;太陽內(nèi)部發(fā)生的核聚變,會(huì)產(chǎn)生大量的能量,這些能量以太陽光的形式輻射出來;放射性物質(zhì)放出的射線中,粒子動(dòng)能很大,但由于電荷量大,體積大,故電離本領(lǐng)很強(qiáng),貫穿本領(lǐng)很弱,一張紙就能把它擋住。故B、C正確。6.C盧瑟福提出原子的核式結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是粒子散射實(shí)驗(yàn),A錯(cuò)誤;氫原子從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí),氫原子要放出光子,能量減小,B錯(cuò)誤;機(jī)場、車站等地進(jìn)行安全檢查,利用的是X射線的穿透本領(lǐng),D錯(cuò)誤。7.A中子的動(dòng)量p1=,氘核的動(dòng)量p2=,對撞后形成的氚核的動(dòng)量p3=p2+p1,所以氚核的德布羅意波波長3=,A正確。8.ACHen是輕核聚變反應(yīng),太陽輻射能量來自于輕核的聚變,故A正確;衰變是中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子而放出的電子,故B錯(cuò)誤;光電效應(yīng)說明了光具有粒子性,故C正確;射線是高能光子,即高能電磁波,它是不帶電的,所以射線的電離作用很弱,故D錯(cuò)誤。9.AC太陽內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)是熱核反應(yīng),A正確;一束光照射到金屬表面不能發(fā)生光電效應(yīng),是因?yàn)楣獾念l率小于金屬的截止頻率,與光強(qiáng)無關(guān),B錯(cuò)誤;按照玻爾理論,C正確;原子核發(fā)生一次衰變,是核內(nèi)一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子時(shí),放出一個(gè)電子,D錯(cuò)誤。10.D由核質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒可推斷出X為e,A、B錯(cuò);質(zhì)量虧損為m=4m1-m2-2m3,釋放的核能為E=mc2=(4m1-m2-2m3)c2,C錯(cuò),D對。11.BC根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知,X的電荷數(shù)為-1,質(zhì)量數(shù)為0,則X為電子,該衰變?yōu)樗プ?衰變的本質(zhì)是其中的一個(gè)中子變成一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,故A錯(cuò)誤,B正確;衰變的快慢與溫度、壓強(qiáng)無關(guān),由原子核內(nèi)部因素決定,故C正確;衰變時(shí)原子核會(huì)放出熱量,故D錯(cuò)誤。12.AB根據(jù)h=E和c=可知,E大,頻率就大,波長就短,選項(xiàng)A、B正確。13.B因光電管不變,所以逸出功不變。由圖象知甲光、乙光對應(yīng)的遏止電壓相等,且小于丙光對應(yīng)的遏止電壓,所以甲光和乙光對應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能相等且小于丙光光電子的最大初動(dòng)能,故D錯(cuò)誤;根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=h-W0知甲光和乙光的頻率相等,且小于丙光的頻率,故A錯(cuò)誤,B正確;截止頻率是由金屬?zèng)Q定的,與入射光無關(guān),故C錯(cuò)誤。14.答案 3大于解析 由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知BaKr+n,可見產(chǎn)生了3個(gè)中子,鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的一個(gè)條件是鈾燃料的體積必須大于或等于臨界體積。15.答案 (1)EB、A(2)質(zhì)量數(shù)為140,中子數(shù)為86(3)見解析解析 (1)E是查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程,A是氫彈的核反應(yīng)方程,B是原子彈的核反應(yīng)方程。(2)由電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可以判定X的質(zhì)量數(shù)為140,電荷數(shù)為54,所以中子數(shù)為140-54=86。(3)衰變是原子核自發(fā)地放出粒子或粒子的反應(yīng),C是衰變,D是衰變,E是人工控制的原子核的變化,屬人工轉(zhuǎn)變,裂變是重核吸收中子后分裂成幾個(gè)中等質(zhì)量的核的反應(yīng),B是裂變,聚變是幾個(gè)輕核結(jié)合成較大質(zhì)量的核的反應(yīng),A是聚變。16.答案 (1)HeC+E(2)1.165×10-12 J(3)7.29 MeV解析 (1)HeC+E。(2)m=3×4.002 6 u-12.000 0 u=0.007 8 u,m=0.007 8×1.66×10-27 kg=12.948×10-30 kg,E=mc2=1.165×10-12 J。(3)E= eV=7.29×106 eV=7.29 MeV。17.答案 (1)90(2)圓軌道1理由見解析解析 (1)設(shè)衰變后粒子的電荷量為q1=2e,新生核的電荷量為q2,它們的質(zhì)量分別為m1和m2,衰變后的速度分別為v1和v2,則原來原子核的電荷量q=q1+q2,根據(jù)軌道半徑公式有又由于衰變過程中遵循動(dòng)量守恒定律,則m1v1=m2v2以上三式聯(lián)立解得q=90e。即這個(gè)原子核原來所含的質(zhì)子數(shù)為90。(2)由于動(dòng)量大小相等,因此軌道半徑與粒子的電荷量成反比。所以圓軌道1是粒子的徑跡,圓軌道2是新生核的徑跡,兩者電性相同,運(yùn)動(dòng)方向相反。