專題提升訓(xùn)練13近代物理初步一、單項(xiàng)選擇題(本題共5小題,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)1.(2019·山西太原月考)黑體輻射的強(qiáng)度與波長(zhǎng)關(guān)系如圖所示,由圖可知下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.黑體輻射的強(qiáng)度隨著溫度的升高,各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都增加B.隨著溫度的升高,輻射強(qiáng)度的極大值向著波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)C.任何溫度下,黑體都會(huì)輻射各種波長(zhǎng)的電磁波D.不同溫度下,黑體只會(huì)輻射相對(duì)應(yīng)的某些波長(zhǎng)的電磁波答案:D解析:由圖像可以看出,隨著溫度的升高,各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加,故A正確;隨著溫度的升高,輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng),故B正確;任何溫度下,黑體都會(huì)輻射各種波長(zhǎng)的電磁波,故C正確,D錯(cuò)誤。2.(2019·天津期末)下列四幅圖涉及不同的物理知識(shí),其中說(shuō)法正確的是()A.甲圖中,原子核D和E聚變成原子核F要放出能量B.乙圖中,若氫原子從n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí)輻射出A光,只要用波長(zhǎng)小于A光波長(zhǎng)的光照射,都能使氫原子從n=1躍遷到n=2C.丙圖中,盧瑟福通過(guò)分析粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子D.丁圖中,湯姆孫通過(guò)對(duì)陰極射線的研究揭示了原子核內(nèi)還有復(fù)雜結(jié)構(gòu)答案:A解析:題圖中,原子核D和E聚變成原子核F的過(guò)程屬于聚變反應(yīng),該反應(yīng)的過(guò)程中要放出能量,故A正確;若氫原子從n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí)輻射出A光,用波長(zhǎng)小于A光波長(zhǎng)的光照射,不能使氫原子從n=1躍遷到n=2,故B錯(cuò)誤;盧瑟福通過(guò)分析粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出原子的核式結(jié)構(gòu)模型,故C錯(cuò)誤;湯姆孫通過(guò)對(duì)陰極射線的研究,發(fā)現(xiàn)了電子,從而揭示了原子核是有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的,故D錯(cuò)誤。3.(2019·天津一模)氫原子能級(jí)如圖所示,有大量氫原子處于基態(tài),現(xiàn)用光子能量為E的一束單色光照射這群氫原子,氫原子吸收光子后能向外輻射出6種不同頻率的光,已知普朗克常量為h,真空中光速為c,在這6種光中()A.最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的光是由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的B.所有光子的能量不可能大于EC.頻率最小的光是由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的D.在真空中波長(zhǎng)最大的光,波長(zhǎng)是hcE答案:B解析:用光子能量為E的一束單色光照射處于基態(tài)的一群氫原子,發(fā)出6種不同頻率的光,知?dú)湓訌幕鶓B(tài)躍遷到n=4的激發(fā)態(tài)。波長(zhǎng)越長(zhǎng)的,越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象,而由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí),不是最低,則波長(zhǎng)不是最長(zhǎng),故A錯(cuò)誤;用光子能量為E的一束單色光照射這群氫原子,氫原子吸收光子后能向外輻射出6種不同頻率的光,那么所有光子的能量不可能大于E,故B正確;頻率最小,則輻射的光能量也最小,應(yīng)該是由n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)產(chǎn)生的,故C錯(cuò)誤;由題意可知?dú)湓訌膎=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)發(fā)出的光子能量最小,所以頻率最小,那么波長(zhǎng)最長(zhǎng),而氫原子從n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)發(fā)出的光子能量最大,所以頻率最大,那么波長(zhǎng)=cEh=hcE,即為最長(zhǎng)波長(zhǎng),故D錯(cuò)誤。4.(2019·山西聯(lián)考)氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量,該反應(yīng)方程為 12H+13H24He+X,式中X是某種粒子。已知:12H、13H、24He和粒子X(jué)的質(zhì)量分別為2.014 1 u、3.016 1 u、4.002 6 u和1.008 7 u;1 u=931.5 MeV/c2,c是真空中的光速。由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知()A.粒子X(jué)是 11HB.該反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為0.028 9 uC.該反應(yīng)釋放出的能量約為17.6 MeVD.該反應(yīng)中釋放的全部能量轉(zhuǎn)化為粒子X(jué)的動(dòng)能答案:C解析:根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,可判斷X為中子,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;該反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為m=2.0141u+3.0161u-4.0026u-1.0087u=0.0189u,故B錯(cuò)誤;由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程可知釋放出的能量為E=0.0189×931.5MeV17.6MeV,選項(xiàng)C正確;該反應(yīng)中釋放的能量一部分轉(zhuǎn)化為粒子X(jué)的動(dòng)能,一部分轉(zhuǎn)化為 24He的動(dòng)能,故D錯(cuò)誤。5.(2019·湖南岳陽(yáng)二模)研究表明,氫原子光譜中有四條處于可見(jiàn)區(qū)的譜線,是處于較高能級(jí)的氫原子向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的?，F(xiàn)在處于某能級(jí)的大量氫原子,向低能級(jí)躍遷時(shí),輻射光譜中有一條譜線位于可見(jiàn)光區(qū),則輻射的光子有()A.1種B.3種C.6種D.10種答案:B解析:由于處于某能級(jí)的大量氫原子,向低能級(jí)躍遷時(shí),輻射光譜中有一條譜線位于可見(jiàn)光區(qū),可知這些氫原子都是處于n=3的能級(jí),根據(jù)C32=3知,一群處于n=3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生3種譜線,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的)6.(2019·山東煙臺(tái)期末)如圖所示,一群處于n=5能級(jí)的氫原子在向n=1的能級(jí)躍遷的過(guò)程中()A.放出4種頻率不同的光子B.放出10種頻率不同的光子C.放出的光子的最大能量為13.06 eV,最小能量為0.66 eVD.放出的光子有的能使逸出功為13 eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象答案:BD解析:一群處于n=5能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),共產(chǎn)生C52=5×42=10種頻率不同的光子,故A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;根據(jù)玻爾理論知能級(jí)差越大,躍遷時(shí)放出的光子能量越大,故Emax=E5-E1=-0.54eV-(-13.6eV)=13.06eV,Emin=E5-E4=-0.54eV-(-0.85eV)=0.31eV,C項(xiàng)錯(cuò)誤;因Emax=13.06eV>13eV,故有的光子的能量大于逸出功可以使逸出功為13eV的金屬發(fā)出光電效應(yīng),D項(xiàng)正確。7.(2019·天津河西區(qū)三模)在人類對(duì)微觀世界進(jìn)行探索的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)了大量非常重要的規(guī)律。下列說(shuō)法正確的是()A.圖甲所示是某原子的能級(jí)圖,a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長(zhǎng)的光譜線,從左向右的波長(zhǎng)依次增大,如圖乙所示B.圖甲所示是某原子的能級(jí)圖,a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長(zhǎng)的光,譜線從左向右的波長(zhǎng)依次增大,如圖丙所示C.貝可勒爾通過(guò)對(duì)天然放射現(xiàn)象的研究,發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核D.碘131的半衰期約為8天,若某藥物含有質(zhì)量為16 g的碘131,經(jīng)過(guò)32天后,該藥物中碘131的含量還有1 g答案:BD解析:從第3能級(jí)躍遷到第1能級(jí),能級(jí)差最大,知a光的頻率最大,波長(zhǎng)最短;從第3能級(jí)躍遷到第2能級(jí),能級(jí)差最小,知b光的光子頻率最小,波長(zhǎng)最長(zhǎng),所以波長(zhǎng)依次增大的順序?yàn)閍、c、b。譜線從左向右的波長(zhǎng)依次增大如題圖丙所示,故B正確,A錯(cuò)誤。貝可勒爾通過(guò)對(duì)天然放射現(xiàn)象的研究,發(fā)現(xiàn)原子核有內(nèi)部結(jié)構(gòu),故C錯(cuò)誤。根據(jù)公式m余=m原12t,代入數(shù)據(jù)m余=16×12328=1g,所以該藥物中碘131的含量還有1g,故D正確。8.(2019·浙江稽陽(yáng)模擬)氫原子光譜如圖甲所示,圖中給出了譜線對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng),玻爾的氫原子能級(jí)圖如圖乙所示。已知普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,可見(jiàn)光的頻率范圍約為4.2×10147.8×1014 Hz,則()甲乙A.H譜線對(duì)應(yīng)光子的能量小于H譜線對(duì)應(yīng)光子的能量B.圖甲所示H、H、H、H四種光均屬于可見(jiàn)光范疇C.H對(duì)應(yīng)光子的能量約為10.2 eVD.H譜線對(duì)應(yīng)的躍遷是從n=3能級(jí)到n=2能級(jí)答案:ABD解析:由題圖甲可知,H譜線對(duì)應(yīng)光子的波長(zhǎng)大于H譜線對(duì)應(yīng)光子的波長(zhǎng),結(jié)合E=hc可知,H譜線對(duì)應(yīng)光子的能量小于H譜線對(duì)應(yīng)光子的能量,故A正確;依據(jù)氫原子光譜的特點(diǎn)可知,甲圖所示的四種光均屬于可見(jiàn)光范疇,故B正確;H譜線對(duì)應(yīng)光子的能量為E=hc=6.63×10-34×3×108486×10-9J=4.09×10-19J=2.556eV,故C錯(cuò)誤;H譜線對(duì)應(yīng)光子的能量為E=hc=6.63×10-34×3×108656.3×10-9J=3.03×10-19J1.89eV,可知H譜線對(duì)應(yīng)的躍遷是從n=3能級(jí)到n=2能級(jí),故D正確。- 5 -