2023屆高考物理二輪復(fù)習(xí)第一部分專題六近代物理初步課時(shí)作業(yè)

PAGEPAGE2專題六近代物理初步[限時(shí)標(biāo)準(zhǔn)訓(xùn)練]一、單項(xiàng)選擇題1．物理學(xué)重視邏輯，崇尚理性，其理論總是建立在對事實(shí)觀察的根底上．以下說法正確的選項(xiàng)是()A．天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的B．電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識到原子具有核式結(jié)構(gòu)C．α粒子散射實(shí)驗(yàn)的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的D．密立根油滴實(shí)驗(yàn)說明核外電子的軌道是不連續(xù)的解析：α粒子散射實(shí)驗(yàn)的重要發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識到原子具有核式結(jié)構(gòu)，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；密立根的油滴實(shí)驗(yàn)測出了電子的電荷量，D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：A2．以下說法正確的選項(xiàng)是()A．氫原子的能量是量子化的B．在核反響過程中，質(zhì)子數(shù)守恒C．半衰期越大，原子核衰變越快D．如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力，系統(tǒng)的總動量一定為零解析：根據(jù)玻爾原子理論，氫原子的能量是量子化的，A項(xiàng)正確；核反響中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，質(zhì)子數(shù)不一定守恒，B項(xiàng)錯(cuò)誤；半衰期是指大量原子核衰變時(shí)，有半數(shù)原子核發(fā)生衰變所用的時(shí)間，半衰期越大，原子核衰變越慢，C項(xiàng)錯(cuò)誤；系統(tǒng)不受外力或所受合外力為零，系統(tǒng)總動量保持不變，D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：A3．(2022·高考北京卷)處于n＝3能級的大量氫原子，向低能級躍遷時(shí)，輻射光的頻率有()A．1種 B．2種C．3種 D．4種解析：處于能級為n的大量氫原子向低能級躍遷能輻射光的種類為Ceq\o\al(2,n)，所以處于n＝3能級的大量氫原子向低能級躍遷，輻射光的頻率有Ceq\o\al(2,3)＝3種，故C項(xiàng)正確．答案：C4．鈾是常用的一種核燃料，假設(shè)它的原子核發(fā)生了如下的裂變反響：eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→a＋b＋2eq\o\al(1,0)n，那么(a＋b)可能是()A.eq\o\al(140,54)Xe＋eq\o\al(93,36)Kr B.eq\o\al(141,56)Ba＋eq\o\al(92,36)KrC.eq\o\al(141,56)Ba＋eq\o\al(93,38)Sr D.eq\o\al(140,54)Xe＋eq\o\al(94,38)Sr解析：根據(jù)核反響中的質(zhì)量數(shù)守恒可知，a＋b的質(zhì)量數(shù)應(yīng)為235＋1－2＝234，質(zhì)子數(shù)應(yīng)為92，A項(xiàng)中的質(zhì)量數(shù)為140＋93＝233，B項(xiàng)中質(zhì)量數(shù)是141＋92＝233，C項(xiàng)中質(zhì)量數(shù)為141＋93＝234，質(zhì)子數(shù)為56＋38＝94，D項(xiàng)中質(zhì)量數(shù)為140＋94＝234，質(zhì)子數(shù)為54＋38＝92，綜上可知，答案為D.答案：D5．以下有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識，其中正確的選項(xiàng)是()A．γ射線是高速運(yùn)動的電子流B．氫原子輻射光子后，其繞核運(yùn)動的電子動能增大C．太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的重核裂變D.eq\o\al(210,83)Bi的半衰期是5天，100克eq\o\al(210,83)Bi經(jīng)過10天后還剩下50克解析：γ射線是光子流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；氫原子輻射光子后能量減小，軌道半徑減小，其繞核運(yùn)動的電子動能增大，總能量減小，選項(xiàng)B正確；太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的聚變反響，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由m＝eq\f(m0,2n)，n＝eq\f(t,T)得m＝eq\f(m0,22)＝eq\f(100,4)g＝25g，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：B二、多項(xiàng)選擇題6．鈾核裂變是核電站核能的重要來源，其一種裂變反響式是eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n.以下說法正確的有()A．上述裂變反響中伴隨著中子放出B．鈾塊體積對鏈?zhǔn)椒错懙陌l(fā)生無影響C．鈾核的鏈?zhǔn)椒错懣扇斯た刂艱．鈾核的半衰期會受到環(huán)境溫度的影響解析：eq\o\al(1,0)n表示中子，反響式中有eq\o\al(1,0)n放出，A項(xiàng)正確．當(dāng)鈾塊體積小于臨界體積時(shí)鏈?zhǔn)椒错懖粫l(fā)生，B項(xiàng)錯(cuò)誤．鈾核的核反響中釋放出的快中子被減速劑減速后變?yōu)槁凶?，而慢中子會被鈾核吸收發(fā)生鏈?zhǔn)椒错懀瑴p速劑可由人工控制，C項(xiàng)正確．鈾核的半衰期只由自身決定，而與其他外部因素?zé)o關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：AC7．波粒二象性是微觀世界的根本特征，以下說法正確的有()A．光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性B．熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動性C．黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的波動性解釋D．動能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波長也相等解析：黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的粒子性解釋，C錯(cuò)誤；由λ＝eq\f(h,p)，p＝eq\r(2mEk)，得λ＝eq\f(h,\r(2mEk))，動能相等的質(zhì)子和電子質(zhì)量相差很多，所以德布羅意波長λ不相等，D錯(cuò)誤．答案：AB8．如下圖，氫原子可在以下各能級間發(fā)生躍遷，設(shè)從n＝4到n＝1能級輻射的電磁波的波長為λ1，從n＝4到n＝2能級輻射的電磁波的波長為λ2，從n＝2到n＝1能級輻射的電磁波的波長為λ3，那么以下關(guān)系式中正確的選項(xiàng)是()A．λ1＜λ3 B．λ3＜λ2C．λ3＞λ2 D.eq\f(1,λ3)＝eq\f(1,λ1)＋eq\f(1,λ2)解析：從n＝4到n＝1能級輻射的電磁波的波長為λ1，從n＝4到n＝2能級輻射的電磁波的波長為λ2，從n＝2到n＝1能級輻射的電磁波的波長為λ3，那么λ1、λ2、λ3的關(guān)系為heq\f(c,λ1)＞heq\f(c,λ3)＞heq\f(c,λ2)，即eq\f(1,λ1)＞eq\f(1,λ3)，λ1＜λ3，eq\f(1,λ3)＞eq\f(1,λ2)，λ3＜λ2，又heq\f(c,λ1)＝heq\f(c,λ3)＋heq\f(c,λ2)，即eq\f(1,λ1)＝eq\f(1,λ3)＋eq\f(1,λ2)，那么eq\f(1,λ3)＝eq\f(1,λ1)－eq\f(1,λ2)，即正確選項(xiàng)為A、B.答案：AB9．靜止的鐳原子核eq\o\al(228,88)Ra經(jīng)一次α衰變后變成一個(gè)新核Rn，那么以下相關(guān)說法正確的選項(xiàng)是()A．該衰變方程為eq\o\al(228,88)Ra→eq\o\al(224,86)Rn＋eq\o\al(4,2)HeB．假設(shè)該元素的半衰期為τ，那么經(jīng)過2τ的時(shí)間，2kg的eq\o\al(228,88)Ra中有1.5kg已經(jīng)發(fā)生了衰變C．隨著該元素樣品的不斷衰變，剩下未衰變的原子核eq\o\al(228,88)Ra越來越少，其半衰期也變短D．假設(shè)把該元素放到密閉的容器中，那么可以減慢它的衰變速度解析：光電流的大小與入射光的強(qiáng)度成正比，A正確．假設(shè)發(fā)生光電效應(yīng)，入射光的頻率必須大于某個(gè)特定頻率，與光照強(qiáng)度無關(guān)，B錯(cuò)誤．題中并未說明ν是否是極限頻率，因此減小入射光的頻率仍有可能發(fā)生光電效應(yīng)，C錯(cuò)誤．光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大，D正確．答案：AD10．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為ν的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．增大入射光的強(qiáng)度，光電流增大B．減小入射光的強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失C．改用頻率小于ν的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)D．改用頻率大于ν的光照射，光電子的最大初動能變大解析：光電流的大小與入射光的強(qiáng)度成正比，A正確．假設(shè)發(fā)生光電效應(yīng)，入射光的頻率必須大于某個(gè)特定頻率，與光照強(qiáng)度無關(guān)，B錯(cuò)誤．題中并未說明ν是否是極限頻率，因此減小入射光的頻率仍有可能發(fā)生光電效應(yīng)，C錯(cuò)誤．光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大，D正確．答案：AD三、非選擇題11．玻爾在盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說的根底上，提出具有量子特征的氫原子模型，其能級圖如下圖．有一個(gè)發(fā)光管里裝有大量處于n＝4能級的氫原子，利用這個(gè)發(fā)光管的光線照射金屬鈉的外表．金屬鈉的極限頻率是5.53×1014Hz，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s,1eV＝1.6×10－19J.(1)發(fā)光管可能發(fā)射幾種不同能量的光子？(2)發(fā)光管能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)嗎？(通過計(jì)算答復(fù))(3)求出發(fā)光管照射金屬鈉所發(fā)射的光電子的最大初動能．解析：(1)6種光子．(3)Ekm＝ΔE41－W0＝10.46eV.答案：(1)6種(2)能，計(jì)算過程如下：金屬鈉的逸出功為W0＝hν0＝3.67×10－19J＝2.29eV其中ΔE21＝10.2eV，ΔE31＝12.09eV，ΔE41＝12.75eV，ΔE42＝2.55eV都大于逸出功，所以一定能發(fā)生光電效應(yīng)．(3)10.46eV12．海水中含有豐富的氘，完全可充當(dāng)未來的主要能源，兩個(gè)氘核的核反響為eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(1,0)n，其中氘核的質(zhì)量為2.0136u，氦核的質(zhì)量為3.0150u，中子的質(zhì)量為1.0087u(1u相當(dāng)于931.5MeV的能量)，求：(1)核反響中釋放的核能；(2)在兩個(gè)氘核以相等的動能0.35MeV進(jìn)行對心碰撞，并且核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的情況下，求反響中產(chǎn)生的中子和氦核的動能．解析：(1)核反響中的質(zhì)量虧損Δm＝2mH－mHe－mn由ΔE＝Δmc2可知釋放的核能：ΔE＝(2mH－mHe－mn)c2＝3.26MeV(2)把兩個(gè)氘核作為一個(gè)系統(tǒng)，碰撞過程中