2019屆高考物理二輪復習 第二部分 熱點專練 熱點八 近代物理初步專項訓練.doc

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熱點八　近代物理初步 近代物理初步作為物理學的一個板塊在2017年列入必考內(nèi)容后，對其考查在所難免。但由于該部分知識點多要求難度不太大，因此考查時多以選擇題出現(xiàn)，而且題目難度不會太大。 考向一　光電效應(yīng) 　(多選)某種金屬在光的照射下產(chǎn)生光電效應(yīng)，其遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系圖像如圖所示。則由圖像可知 圖1 A．任何頻率的入射光都能產(chǎn)生光電效應(yīng) B．該金屬的逸出功等于hν0 C．入射光的頻率發(fā)生變化時，遏止電壓不變 D．若已知電子電量e，就可以求出普朗克常量h [解析]　只有當入射光的頻率大于或等于極限頻率時，才會發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，故A錯誤；當遏止電壓為零時，最大初動能為零，則入射光的能量等于逸出功，所以W0＝hν0，故B正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0和eUc＝Ekm得，Uc＝－，當入射光的頻率大于極限頻率時，遏止電壓與入射光的頻率成線性關(guān)系，故C錯誤；因為Uc＝－，知圖線的斜率等于，從圖像上可以得出斜率的大小，已知電子電量，可以求出普朗克常量，故D正確。 [答案]　BD 考向二　氫原子能級躍遷 　氦原子被電離出一個核外電子，將會形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E1＝－54.4 eV，氦離子能級的示意圖如圖2所示。在具有下列能量的光子中，不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是 圖2 A．40.8 eV　　　　　　　B．43.2 eV C．51.0 eV D．54.4 eV [解析]　根據(jù)玻爾理論可以知道，處于基態(tài)的氦離子在吸收光子能量時只能吸收一個特定頻率的光子且不能積累。因此當其他能級與基態(tài)間的能量差和光子能量相等時，該光子才能被吸收。由能級示意圖可知：第2能級和基態(tài)間的能量差ΔE1＝E2－E1＝－13.6 eV－(－54.4 eV)＝40.8 eV，故A選項中的光子能量能被吸收，沒有能級之間的能量差和B選項中光子的能量相等，第4能級和基態(tài)間的能量差ΔE2＝E4－E1＝－3.4 eV－(－54.4 eV)＝51.0 eV，故C選項中光子能量能被吸收，當光子能量大于或等于基態(tài)能量的絕對值時，將被處于基態(tài)的離子吸收并發(fā)生電離，故選項D中的光子能量能被吸收。 [答案]　B 考向三　核反應(yīng)方程及核能 　(多選)雷蒙德戴維斯因研究來自太陽的中微子(νe)而獲得了諾貝爾物理學獎。他探測中微子所用的探測器的主體是一個貯滿615噸四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶，中微子可以將一個氯核轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€氬核，其核反應(yīng)方程式為νe＋ClAr＋e，已知Cl核的質(zhì)量為36.956 58 u，Ar核的質(zhì)量為36.956 91 u，e的質(zhì)量為0.000 55 u,1 u質(zhì)量對應(yīng)的能量為931.5 MeV。根據(jù)以上信息，可以判斷 A．中微子不帶電 B．中微子就是中子 C.Cl和Ar是同位素 D．參與上述反應(yīng)的中微子的最小能量約為0.82 MeV [解析]　在核反應(yīng)中，電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒，可以判斷中微子所帶電荷數(shù)是零，質(zhì)量數(shù)是零，故A項正確；而中子的質(zhì)量數(shù)是1，故B項錯誤；同位素是電荷數(shù)相等，質(zhì)量數(shù)不等的同種元素，而Cl和Ar是兩種不同的元素，故C項錯誤；由愛因斯坦質(zhì)能方程得中微子的質(zhì)量m＝(0.000 55＋36.956 91－36.956 58) u＝0.000 88 u，而1 u質(zhì)量對應(yīng)的能量為931.5 MeV，所以中微子的最小能量是E＝931.50.000 88 MeV≈0.82 MeV，故D項正確。 [答案]　AD 1．(多選)(2018南寧聯(lián)考)下列說法正確的是 A．根據(jù)玻爾理論，氫原子在輻射光子的同時，軌道半徑也在連續(xù)地減小 B．放射性物質(zhì)的溫度升高，則半衰期減小 C．某放射性原子核經(jīng)過2次α衰變和一次β衰變，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)減少3個 D．根據(jù)玻爾理論，氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能增大，電勢能減小 解析　玻爾理論認為原子的能量是量子化的，軌道半徑也是量子化的，故氫原子在輻射光子的同時，軌道不是連續(xù)地減小，故A錯誤。半衰期是放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變時所需要的時間，由原子核本身決定，與原子的物理、化學狀態(tài)無關(guān)，故B錯誤；根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，某放射性原子核經(jīng)過2次α衰變質(zhì)子數(shù)減少4，一次β衰變質(zhì)子數(shù)增加1，故核內(nèi)質(zhì)子數(shù)減少3個，C正確；能級躍遷時，由于高能級軌道半徑較大，速度較小，電勢能較大，故氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能增大，電勢能減小，故D正確。 答案　CD 2．(多選)(2018湛江聯(lián)考)氫原子能級如圖3所示，已知可見光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之間，當氫原子從n＝3躍遷到n＝2的能級時，輻射光的波長為656 nm。以下判斷正確的是 圖3 A．氫原子從n＝3能級向n＝2能級躍遷時發(fā)出的光為可見光 B．用波長為502 nm的光照射，能使氫原子從n＝2躍遷到n＝3的能級 C．氫原子從n＝2躍遷到n＝1的能級時，輻射光的波長大于656 nm D．一群處于n＝3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種譜線 解析　氫原子從n＝3能級向n＝2能級躍遷時發(fā)出的光的能量：E＝E3－E2＝1.51 eV－(3.4) eV＝1.89 eV，為可見光。故A正確；502 nm的光的能量：E＝ ＝ J＝3.9610－19 J＝2.47 eV。不等于能使氫原子從n＝2躍遷到n＝3的能級的能量值，氫原子不能吸收該光子，故B錯誤；氫原子從n＝2躍遷到n＝1的能級時，輻射光的能量大于氫原子從n＝3躍遷到n＝2的能級時輻射光的能量，根據(jù)E＝可知，輻射光的波長一定小于656 nm。故C錯誤；根據(jù)數(shù)學組合C＝3，可知一群n＝3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種譜線。故D正確。 答案　AD 3．(2018吉安模擬)用圖4所示裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，使陰極K與滑動變阻器的中心抽頭c相連，當滑動頭P從a移到c的過程中，光電流始終為零。為了產(chǎn)生光電流，可采取的措施是 圖4 A．增大入射光的強度　　　B．增大入射光的頻率 C．把P向a移動 D．把P從c向b移動 解析　能否產(chǎn)生光電效應(yīng)與入射光的強度無關(guān)，增大入射光的強度，仍不能產(chǎn)生光電流。故A錯誤。增大入射光的頻率，當入射光的頻率大于金屬的極限頻率時，產(chǎn)生光電效應(yīng)，金屬有光電子發(fā)出，電路中能產(chǎn)生光電流。故B正確。把P向a移動。P點電勢大于c點電勢，光電管加上正向電壓，但不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，沒有光電流形成，故C錯誤。把P從c向b移動，不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，沒有光電流形成。故D錯誤。故選B。 答案　B 4．某放射性元素經(jīng)過11.4天有的原子核發(fā)生了衰變，該元素的半衰期為 A．11.4天 B．7.6天 C．5.7天 D．3.8天 解析　經(jīng)11.4天，還剩余的原子核未衰變，故經(jīng)歷了兩個半衰期，每個半衰期為5.7天C正確。 答案　C 5．下列說法中正確的是 A．β衰變說明原子核里有電子 B．某原子核經(jīng)過一次α衰變和兩次β衰變后，核內(nèi)中子數(shù)減少4個 C．放射性物質(zhì)的溫度升高，其半衰期將縮短 D.U→TH＋He是核裂變反應(yīng)方程 解析　原子核里雖然沒有電子，但是核內(nèi)的中子可以轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子，產(chǎn)生的電子從核內(nèi)發(fā)射出來，這就是β衰變，故A錯誤；某原子核經(jīng)過一次α衰變電荷數(shù)減小2，質(zhì)量數(shù)減小4，再經(jīng)過兩次β衰變后，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)要增加2，所以整個過程質(zhì)量數(shù)減小4，電荷數(shù)不變，所以核內(nèi)中子數(shù)減少4個，故B正確；半衰期的長短是由原子核內(nèi)部本身的因素決定的，與原子所處的物理、化學狀態(tài)無關(guān)，放射性物質(zhì)的溫度升高，其半衰期將不變，故C錯誤；U→TH＋He是α衰變，故D錯誤。 答案　B