高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專題六 近代物理 課后演練強(qiáng)化提能練習(xí)（含解析）試題

近代物理課后演練強(qiáng)化提能一、單項(xiàng)選擇題1．(2019·淄博二模)我國科學(xué)家潘建偉院士預(yù)言十年左右量子通信將“飛”入千家萬戶．在通往量子論的道路上，一大批物理學(xué)家作出了卓越的貢獻(xiàn)，下列有關(guān)說法正確的是()A．玻爾在1990年把能量子引入物理學(xué)，破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念B．愛因斯坦最早認(rèn)識(shí)到了能量子的意義，提出光子說，并成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象C．德布羅意第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念D．普朗克大膽地把光的波粒二象性推廣到實(shí)物粒子，預(yù)言實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性解析：選B.普朗克在1900年把能量子引入物理學(xué)，破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念，故A錯(cuò)誤；愛因斯坦最早認(rèn)識(shí)到了能量子的意義，為解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律提出了光子說，并成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，故B正確；玻爾第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，故C錯(cuò)誤；德布羅意大膽地把光的波粒二象性推廣到實(shí)物粒子，預(yù)言實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，故D錯(cuò)誤．2．(2018·高考北京卷)在核反應(yīng)方程eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(14,)7N→eq\o\al(17,)8O＋X中，X表示的是()A．質(zhì)子 B．中子C．電子 D．α粒子解析：選A.由核反應(yīng)方程中，電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知，X為eq\o\al(1,1)H，選項(xiàng)A正確．3．(2019·青島二中模擬)2019年夏天，中美貿(mào)易之爭使國人了解了芯片的戰(zhàn)略意義，芯片制作工藝非常復(fù)雜，光刻機(jī)是制作芯片的關(guān)鍵設(shè)備，其曝光系統(tǒng)最核心的部件之一是紫外光源．常見光源分為可見光：436nm；紫外光(UV)：365nm；深紫外光(DUV)：KrF準(zhǔn)分子激光：248nm，ArF準(zhǔn)分子激光：193nm；極紫外光(EUV)：10～15nm.下列說法正確的是()A．波長越短，可曝光的特征尺寸就越小，就表示光刻的刀鋒越鋒利，刻蝕對(duì)于精度控制要求越高B．光源波長越長，能量越大，曝光時(shí)間就越短C．如果紫外光不能讓某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，極紫外光也一定不能D．由康普頓效應(yīng)可知深紫外光通過實(shí)物物質(zhì)發(fā)生散射時(shí)會(huì)出現(xiàn)波長更短的成分解析：選A.波長越短，可曝光的特征尺寸就越小，就表示光刻的刀鋒越鋒利，刻蝕對(duì)于精度控制要求越高，選項(xiàng)A正確；光源波長越長，則頻率就越小，能量越小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；極紫外光的波長小于紫外光的波長，則頻率較大，如果紫外光不能讓某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，極紫外光不一定不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由康普頓效應(yīng)可知深紫外光通過實(shí)物物質(zhì)發(fā)生散射時(shí)能量變小，頻率變小，則會(huì)出現(xiàn)波長更長的成分，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．4．(2017·高考北京卷)2017年年初，我國研制的“大連光源”——極紫外自由電子激光裝置，發(fā)出了波長在100nm(1nm＝10－9m)附近連續(xù)可調(diào)的世界上最強(qiáng)的極紫外激光脈沖．大連光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技術(shù)、霧霾治理等領(lǐng)域的研究中發(fā)揮重要作用．一個(gè)處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個(gè)分子，但又不會(huì)把分子打碎．據(jù)此判斷，能夠電離一個(gè)分子的能量約為(取普朗克常量h＝6.6×10－34J·s，真空光速c＝3×108m/s)()A．10－21J B．10－18JC．10－15J D．10－12J解析：選B.光子的能量E＝hν，c＝λν，聯(lián)立解得E≈2×10－18J，B項(xiàng)正確．5．(2019·高考物理全真模擬卷)從1907年起，美國物理學(xué)家密立根就開始以精湛的技術(shù)測量光電效應(yīng)中幾個(gè)重要的物理量．他通過如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量某金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率ν，作出圖乙所示的Uc－ν的圖象，由此算出普朗克常量h，并與普朗克根據(jù)黑體輻射測出的h相比較，以檢驗(yàn)愛因斯坦方程的正確性．已知電子的電荷量e，則下列普朗克常量h的表達(dá)式正確的是()A．h＝eq\f(e（Uc2－Uc1）,ν2－ν1) B．h＝eq\f(Uc2－Uc1,e（ν2－ν1）)C．h＝eq\f(ν2－ν1,e（Uc2－Uc1）) D．h＝eq\f(e（ν2－ν1）,Uc2－Uc1)解析：選A.根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0及動(dòng)能定理eUc＝Ek，得Uc＝eq\f(h,e)ν－eq\f(W0,e)，所以圖象的斜率k＝eq\f(（Uc2－Uc1）,ν2－ν1)＝eq\f(h,e)，得：h＝eq\f(e（Uc2－Uc1）,ν2－ν1)，故A項(xiàng)正確．6.(2017·高考天津卷)我國自主研發(fā)制造的國際熱核聚變核心部件在國際上率先通過權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證，這是我國對(duì)國際熱核聚變項(xiàng)目的重大貢獻(xiàn)．下列核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是()A．eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)nB.eq\o\al(14,)7N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,)8O＋eq\o\al(1,1)HC．eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)nD.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解析：選A.A項(xiàng)是氫元素的兩種同位素氘和氚聚變成氦元素的核反應(yīng)方程，B項(xiàng)是用α粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程，C項(xiàng)屬于原子核的人工轉(zhuǎn)變，D項(xiàng)屬于重核的裂變，因此只有A項(xiàng)符合要求．7．(2019·濟(jì)南模擬)核電站泄漏的污染物中含有碘131和銫137.碘131的半衰期約為8天，會(huì)釋放β射線；銫137是銫133的同位素，半衰期約為30年，發(fā)生衰變時(shí)會(huì)輻射γ射線．下列說法正確的是()A．碘131釋放的β射線由氦核組成B．銫137衰變時(shí)輻射出的γ光子能量小于可見光光子能量C．與銫137相比，碘131衰變更慢D．銫133和銫137含有相同的質(zhì)子數(shù)解析：選D.β射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流，不是氦原子核，A錯(cuò)誤；γ射線的頻率大于可見光的頻率，根據(jù)E＝hν可知，γ射線光子能量大于可見光光子能量，B錯(cuò)誤；半衰期越短，衰變?cè)娇?，C錯(cuò)誤；銫133和銫137都是銫元素，是質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同位素，所以D正確．8．(2018·高考全國卷Ⅲ)1934年，約里奧—居里夫婦用α粒子轟擊鋁核eq\o\al(27,13)Al，產(chǎn)生了第一個(gè)人工放射性核素X：α＋eq\o\al(27,13)Al→n＋X.X的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為()A．15和28 B．15和30C．16和30 D．17和31解析：選B.據(jù)α粒子和中子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)寫出核反應(yīng)方程：eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(1,0)n＋eq\o\al(A,Z)X，結(jié)合質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得，A＝4＋27－1＝30，Z＝2＋13－0＝15，原子序數(shù)等于核電荷數(shù)，故B正確．9．(2019·咸陽二模)已知基態(tài)He＋的電離能力是54.4eV，幾種金屬的逸出功如下表所示，He＋的能級(jí)En與n的關(guān)系與氫原子的能級(jí)公式類似，下列說法不正確的是()金屬鎢鈣鈉鉀銣W0(×10－19J)7.265.123.663.603.41A.為使處于靜止的基態(tài)He＋躍遷到激發(fā)態(tài)，入射光子所需的能量最小為54.4eVB．為使處于靜止的基態(tài)He＋躍遷到激發(fā)態(tài)，入射光子所需的能量最小為40.8eVC．處于n＝2激發(fā)態(tài)的He＋向基態(tài)躍遷輻射的光子能使上述五種金屬都產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象D．發(fā)生光電效應(yīng)的金屬中光電子的最大初動(dòng)能最大的是金屬銣解析：選A.根據(jù)玻爾理論En＝－eq\f(E1,n2)，從基態(tài)路遷到n＝2所需光子能量最小，ΔE＝E2－E1＝eq\f(3,4)E1＝40.8eV，A錯(cuò)誤，B正確；從n＝2激發(fā)態(tài)的He＋向基態(tài)躍遷輻射的光子能量為40.8eV，金屬鎢的逸出功為7.26×10－19J≈4.54eV，故能使所列金屬發(fā)生光電效應(yīng)，由表中的數(shù)據(jù)可知金屬銣的逸出功最小，故C正確；根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可知道從銣打出的光電子的最大初動(dòng)能最大，D正確．10．(2019·煙臺(tái)二模)下列說法正確的是()A．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，康普頓效應(yīng)揭示了光的波動(dòng)性B．玻爾原子理論提出了定態(tài)和躍遷的概念，能解釋任何原子的光譜現(xiàn)象C．eq\o\al(232,90)Th(釷核)經(jīng)過6次α衰變和2次β衰變后變成eq\o\al(208,82)Pb(鉛核)D．一群處在n＝4能級(jí)的氫原子，最多可能向外輻射6種不同頻率的光子解析：選D.愛因斯坦提出光子假說，認(rèn)為光子是一份一份的能量，從而建立的光電效應(yīng)方程很好地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象；康普頓效應(yīng)也是揭示了光的粒子性，即光子和石墨中的電子發(fā)生相互作用后，光子的頻率減小，且運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變，滿足動(dòng)量守恒和能量守恒，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；玻爾提出的氫原子能級(jí)結(jié)構(gòu)模型，利用定態(tài)概念和能級(jí)躍遷的規(guī)律，只能很好地解釋氫原子光譜，但是無法解釋其他原子的光譜現(xiàn)象，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；釷核質(zhì)量數(shù)為232，鉛核質(zhì)量數(shù)為208，則α衰變次數(shù)為x＝eq\f(232－208,4)＝6(次)，β衰變次數(shù)為y，y＝12＋82－90＝4(次)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；大量氫原子從n＝4向低能級(jí)躍遷，最多產(chǎn)生Ceq\o\al(2,4)＝6種不同頻率的光子，故選項(xiàng)D正確．二、多項(xiàng)選擇題11．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)，下列說法正確的是()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(dòng)能變大解析：選AD.增大入射光強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)照射到單位面積的光電子數(shù)增加，則光電流將增大，故選項(xiàng)A正確；光電效應(yīng)是否發(fā)生取決于照射光的頻率，而與照射強(qiáng)度無關(guān)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；用頻率為ν的光照射光電管陰極，發(fā)生光電效應(yīng)，用頻率較小的光照射時(shí)，若光的頻率仍大于極限頻率，則仍會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)hν－W逸＝eq\f(1,2)mv2可知，增加照射光頻率，光電子的最大初動(dòng)能也增大，故選項(xiàng)D正確．12．(2019·高考天津卷)我國核聚變反應(yīng)研究大科學(xué)裝置“人造太陽”2018年獲得重大突破，等離子體中心電子溫度首次達(dá)到1億度，為人類開發(fā)利用核聚變能源奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)．下列關(guān)于聚變的說法正確的是()A．核聚變比核裂變更為安全、清潔B．任何兩個(gè)原子核都可以發(fā)生聚變C．兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，總質(zhì)量較聚變前增加D．兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，核子的比結(jié)合能增加解析：選AD.與核裂變相比輕核聚變更為安全、清潔，A正確；自然界中最容易實(shí)現(xiàn)的聚變反應(yīng)是氫的同位素氘與氚的聚變，不是任意兩個(gè)原子核都能發(fā)生核聚變，B錯(cuò)誤；兩個(gè)輕核發(fā)生聚變結(jié)合成質(zhì)量較大的核時(shí)，放出巨大的能量，根據(jù)E＝mc2可知，聚變反應(yīng)中存在質(zhì)量虧損，則總質(zhì)量較聚變前減少，C錯(cuò)誤；兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核的過程中要釋放能量，核子的平均質(zhì)量減少，所以核子的比結(jié)合能增加，D正確．13．(2017·高考全國卷Ⅲ)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，分別用頻率為νa、νb的單色光a、b照射到同種金屬上，測得相應(yīng)的遏止電壓分別為Ua和Ub、光電子的最大初動(dòng)能分別為Eka和Ekb.h為普朗克常量．下列說法正確的是()A．若νa＞νb，則一定有Ua＜UbB．若νa＞νb，則一定有Eka＞EkbC．若Ua＜Ub，則一定有Eka＜EkbD．若νa＞νb，則一定有hνa－Eka＞hνb－Ekb解析：選BC.設(shè)該金屬的逸出功為W，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程有Ek＝hν－W，同種金屬的W不變，則逸出光電子的最大初動(dòng)能隨ν的增大而增大，B項(xiàng)正確；又Ek＝eU，則最大初動(dòng)能與遏止電壓成正比，C項(xiàng)正確；根據(jù)上述有eU＝hν－W，遏止電壓U隨ν增大而增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；又有hν－Ek＝W，W相同，則D項(xiàng)錯(cuò)誤．14．(2019·揭陽高三二模)氦原子被電離出一個(gè)核外電子后，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子．已知基態(tài)氦離子能量為E1＝－54.4eV，其能級(jí)的示意圖如圖所示，下列有關(guān)描述中正確的是()A．氦離子的能級(jí)是分立的B．處于基態(tài)的氦離子能夠吸收能量為43.2eV的光子而發(fā)生躍遷C．一群處于n＝3能級(jí)的氦離子自發(fā)向低能級(jí)躍遷時(shí)能發(fā)出3種不同頻率的光子D．若從n＝3能級(jí)的氦離子向n＝2能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則從n＝4能級(jí)向n＝3能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光，一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)解析：選AC.由氦離子的能級(jí)圖知其能量是不連續(xù)的，是分立的，A正確；原子或離子吸收光子具有選擇性，光子能量應(yīng)為兩個(gè)能級(jí)的能量差時(shí)方能被吸收，由能級(jí)圖知沒有兩個(gè)能級(jí)的能量差為43.2eV，B錯(cuò)誤；由Ceq\o\al(2,3)＝3知一群氦離子能發(fā)出3種不同頻率的光子，C正確；由于3、4兩個(gè)能級(jí)的能量差小于2、3兩個(gè)能級(jí)的能量差，因此從4能級(jí)向3能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光不一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，D錯(cuò)誤．三、非選擇題15．(2018·高考江蘇卷)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用波長為λ0的單色光A照射某金屬板時(shí)，剛好有光電子從金屬表面逸出．當(dāng)波長為eq\f(λ0,2)的單色光B照射該金屬板時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為________，A、B兩種光子的動(dòng)量之比為________．(已知譜朗克常量為h、光速為c)解析：題意可知，heq\f(c,λ0)＝W，Ek＝2heq\f(c,λ0)－W＝heq\f(c,λ0)；光子的動(dòng)量與其波長成反比，所以兩種光子動(dòng)量之比為1∶2.答案：eq\f(hc,λ0)1∶216．(1)表示放射性元素碘131(eq\o\al(131,53)I)β衰變的方程是________．A．eq\o\al(131,53)I→eq\o\al(127,51)Sb＋eq\o\al(4,2)HeB．eq\o\al(131,53)I→eq\o\al(131,54)Xe＋eq\o\al(0,－1)eC．eq\o\al(131,53)I→eq\o\al(130,53)I＋eq\o\al(1,0)nD．eq\o\al(131,53)I→eq\o\