物理第二輪復習高考真題集錦：近代物理初步（以2013年高考真題為例） 含解析

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精近代物理初步35．［物理－選修3－5](2013·高考新課標全國卷Ⅰ)(1）一質(zhì)子束入射到靜止靶核eq\o\al（27，13）Al上，產(chǎn)生如下核反應：p＋eq\o\al（27，13)Al→X＋n式中p代表質(zhì)子，n代表中子，X代表核反應產(chǎn)生的新核．由反應式可知,新核X的質(zhì)子數(shù)為__________，中子數(shù)為________．解析：（1)從核反應發(fā)生時質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)守恒入手．p為eq\o\al（1,1)H，n為eq\o\al（1,0）n，則eq\o\al(Z，A）X中A＝1＋13－0＝14，Z＝27＋1－1＝27，則中子數(shù)為Z－A＝27－14＝13。答案:(1)141335．（2013·高考新課標全國卷Ⅱ）[物理－選修3。5］（1）關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說法正確的是________．A．原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B．一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能C．銫原子核(eq\o\al(133,55）Cs)的結(jié)合能小于鉛原子核（eq\o\al(208,82）Pb)的結(jié)合能D．比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定E．自由核子組成原子核時,其質(zhì)量虧損所對應的能量大于該原子核的結(jié)合能解析：(1）原子核分解成自由核子時,需要的最小能量就是原子核的結(jié)合能，選項A正確．重核衰變時釋放能量，衰變產(chǎn)物更穩(wěn)定，即衰變產(chǎn)物的比結(jié)合能更大，衰變前后核子數(shù)不變，所以衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能，選項B正確．銫核的核子數(shù)比鉛核的核子數(shù)少,其結(jié)合能也小,選項C正確．比結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定，選項D錯誤．自由核子組成原子核時，需放出能量，因此質(zhì)量虧損產(chǎn)生的能量小于原子核的結(jié)合能，選項E錯誤．答案：(1)ABC16．(2013·高考大綱全國卷）放射性元素氡（eq\o\al（222,86）Rn)經(jīng)α衰變成為釙(eq\o\al(222，86)Po),半衰期約為3.8天；但勘測表明，經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代后，目前地殼中仍存在天然的含有放射性元素eq\o\al(222,)86Rn的礦石，其原因是(）A．目前地殼中的.eq\o\al（222,86）Rn主要來自于其他放射性元素的衰變B．在地球形成的初期，地殼中元素。eq\o\al(222,86）Rn的含量足夠高C．當衰變產(chǎn)物.eq\o\al（222,86)Po積累到一定量以后，eq\o\al(218，84）Po的增加會減慢eq\o\al（222,86)Rn的衰變進程D.eq\o\al（222，86)Rn主要存在于地球深處的礦石中，溫度和壓力改變了它的半衰期解析：選A.從衰變及半衰期角度分析,各種不同元素的衰變不斷發(fā)生，而eq\o\al（222,86)Rn的半衰期較短,衰變速度較快,因此目前地殼中的eq\o\al（222，86)Rn不是因為原來含量高而是由其他元素衰變生成的,選項A正確，選項B錯誤；放射性元素的半衰期只由原子核本身決定，與其他因素無關(guān)，選項C、D錯誤．20．（2013·高考北京卷)以往我們認識的光電效應是單光子光電效應，即一個電子在極短時間內(nèi)只能吸收到一個光子而從金屬表面逸出．強激光的出現(xiàn)豐富了人們對于光電效應的認識，用強激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個電子在極短時間內(nèi)吸收多個光子成為可能，從而形成多光子光電效應，這已被實驗證實．光電效應實驗裝置示意圖如圖所示．用頻率為ν的普通光源照射陰極K,沒有發(fā)生光電效應,換用同樣頻率為ν的強激光照射陰極K,則發(fā)生了光電效應；此時，若加上反向電壓U，即將陰極K接電源正極，陽極A接電源負極，在KA之間就形成了使光電子減速的電場．逐漸增大U，光電流會逐漸減小;當光電流恰好減小到零時，所加反向電壓U可能是下列的(其中W為逸出功，h為普朗克常量，e為電子電量）（)A．U＝eq\f（hν,e)－eq\f（W，e) B．U＝eq\f（2hν，e）－eq\f(W,e)C．U＝2hν－W D．U＝eq\f（5hν，2e）－eq\f(W，e）解析：選B。以從陰極K逸出的且具有最大初動能的光電子為研究對象,由動能定理得：－Ue＝0－eq\f（1,2）mveq\o\al(2,m) ①由光電效應方程得：nhν＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)＋W(n＝2，3,4…） ②由①②式解得：U＝eq\f（nhν，e）－eq\f(W，e）（n＝2，3，4…），故選項B正確．1．(2013·高考天津卷)下列說法正確的是（）A．原子核發(fā)生衰變時要遵守電荷守恒和質(zhì)量守恒的規(guī)律B．α射線、β射線、γ射線都是高速運動的帶電粒子流C．氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷只能輻射特定頻率的光子D．發(fā)生光電效應時光電子的動能只與入射光的強度有關(guān)解析：選C.原子核發(fā)生衰變時遵守電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，而非質(zhì)量守恒,選項A錯誤;α、β、γ射線的實質(zhì)是高速運動的氦原子核、電子流和光子,選項B錯誤；根據(jù)玻爾理論，氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時,只能輻射特定頻率的光子，滿足hν＝Em－E1，選項C正確；根據(jù)愛因斯坦光電效應方程Ekm＝hν－W知，光電子的動能與入射光的頻率有關(guān),選項D錯誤．2．(2013·高考重慶卷)鈾是常用的一種核燃料，若它的原子核發(fā)生了如下的裂變反應：eq\o\al（235,92）U＋eq\o\al（1，0）n→a＋b＋2eq\o\al(1,0)n則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:選D.利用質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可以判斷出可能的核反應方程．選項A不滿足電荷數(shù)守恒也不滿足質(zhì)量數(shù)守恒,選項C不滿足電荷數(shù)守恒；選項B不滿足質(zhì)量數(shù)守恒；只有選項D正確．38．(2013·高考山東卷）（1)恒星向外輻射的能量來自于其內(nèi)部發(fā)生的各種熱核反應,當溫度達到108K時,可以發(fā)生“氦燃燒”．①完成“氦燃燒"的核反應方程：eq\o\al(4,2）He＋________→eq\o\al（8，4)Be＋γ。②eq\o\al（8，4）Be是一種不穩(wěn)定的粒子，其半衰期為2。6×10－16s．一定質(zhì)量的eq\o\al(8，4）Be,經(jīng)7。8×10－16s后所剩eq\o\al(8,4)Be占開始時的________．解析:（1）①eq\o\al(4,2)He(或α)②eq\f(1，8)（或12.5%）答案：(1）①eq\o\al（4,2)He（或α）②eq\f(1，8)（或12。5%)17．(2013·高考廣東卷）鈾核裂變是核電站核能的重要來源,其一種裂變反應式是eq\o\al（235，）92U＋eq\o\al（1，0）n→eq\o\al(144,)56Ba＋eq\o\al(89，36）Kr＋3eq\o\al(1,0）n.下列說法正確的有（)A．上述裂變反應中伴隨著中子放出B．鈾塊體積對鏈式反應的發(fā)生無影響C．鈾核的鏈式反應可人工控制D．鈾核的半衰期會受到環(huán)境溫度的影響解析：選AC。根據(jù)裂變反應的規(guī)律和影響半衰期的因素解決問題．裂變反應式中的eq\o\al(1，0)n為中子，鈾塊體積大于臨界體積，才能發(fā)生鏈式反應，且鈾核的鏈式反應是可控的，選項A、C正確，選項B錯誤；放射性元素的半衰期不受外界壓強、溫度的影響,選項D錯誤．12．（2013·高考江蘇卷）C.[選修3－5]（1）如果一個電子的德布羅意波長和一個中子的相等,則它們的________也相等．A．速度B．動能C．動量D．總能量（2）根據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論，氦離子(He＋）的能級圖如圖所示．電子處在n＝3軌道上比處在n＝5軌道上離氦核的距離________（選填“近”或“遠”)．當大量He＋處在n＝4的激發(fā)態(tài)時，由于躍遷所發(fā)射的譜線有________條．解析:（1）根據(jù)λ＝eq\f(h,p），知電子和中子的動量大小相等，選項C正確．(2）根據(jù)玻爾理論rn＝n2r1可知電子處在n＝3的軌道上比處在n＝5的軌道上離氦核的距離近．大量He＋處在n＝4的激發(fā)態(tài)時,發(fā)射的譜線有6條．答案:(1)C(2)近614．(2013·高考浙江自選模塊）題號:14科目：物理“物理3－5”模塊小明用金屬銣為陰極的光電管，觀測光電效應現(xiàn)象，實驗裝置示意圖如圖甲所示.已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s。（1）圖甲中電極A為光電管的________（填“陰極”或“陽極"）；（2）實驗中測得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率ν之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的截止頻率νc＝________Hz，逸出功W0＝________J；(3)如果實驗中入射光的頻率ν＝7。00×1014Hz,則產(chǎn)生的光電子的最大初動能EK＝________J。解析:(1）在光電效應中，電子向A極運動，故電極A為光電管的陽極。（2）由題圖可知，銣的截止頻率νc為5.15×1014Hz，逸出功W0＝hνc＝6。63×10－34×5.15×1014J≈3.41×10－19J。（3)當入射光的頻率為ν＝7。00×1014Hz時，由Ek＝hν－h(huán)νc得，光電子的最大初動能為Ek＝6。63×10－34×(7.00－5。15）×1014J≈1。23×10－19J。答案：(1)陽極(2)5。15×1014[（5。12～5。18）×1014均視為正確]3.41×10－19[（3.39～3.43)×1