（浙江專版）2022年高考物理一輪復習 第16章 近代物理初步（加試）檢測一、不定項選擇題(每小題可能只有一個選項正確,也可能有多個選項正確,共65分)1.關(guān)于光的本性,下列說法正確的是()A.光電效應(yīng)反映光的粒子性B.光電子的最大初動能和入射光的頻率成正比C.光子的能量與光的頻率成正比D.光在空間傳播時,是不連續(xù)的,是一份一份的,每一份光叫做一個光子2.根據(jù)玻爾理論,以下說法正確的是()A.電子繞核運動有加速度,就要向外輻射電磁波B.處于定態(tài)的原子,其電子做變速運動,但它并不向外輻射能量C.原子內(nèi)電子的可能軌道是不連續(xù)的D.原子能級躍遷時,輻射或吸收光子的能量取決于兩個軌道的能量差3.下列光的波粒二象性的說法中,正確的是()A.有的光是波,有的光是粒子B.光的波長越長,其波動性越顯著;波長越短,其粒子性越顯著C.光的粒子性說明每個光子就像極小的小球體一樣D.光波不同于宏觀概念中的那種連續(xù)的波,它是表明大量光子運動規(guī)律的一種概率波4.(2017年4月浙江選考)下列說法正確的是()A.、射線都是電磁波B.原子核中所有核子單獨存在時質(zhì)量總和大于該原子核的總質(zhì)量C.在LC振蕩電路中,電容器剛放電時,電容器極板上電荷量最多,回路電流最小D.處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子共能輻射出4種不同頻率的光子5.以下說法正確的是()A.氫原子能吸收任意頻率的光子并躍遷到高能態(tài)B.愛因斯坦為解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象提出了光子說C.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng)D.放射性物質(zhì)放出的射線中,粒子的貫穿本領(lǐng)最強6.下列說法正確的是()A.根據(jù)天然放射現(xiàn)象,盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)B.一個氫原子從n=3的能級躍遷到n=2的能級,該氫原子吸收光子,能量增加C.鈾U)經(jīng)過多次、衰變形成穩(wěn)定的鉛Pb)的過程中,有6個中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子D.機場、車站等地進行安全檢查時,能輕而易舉地窺見箱內(nèi)物品,利用了射線較強的穿透能力7.一個德布羅意波波長為1的中子和另一個德布羅意波波長為2的氘核同向正碰后結(jié)合成一個氚核,該氚核的德布羅意波波長為()A.B.C.D.8.如下的說法正確的是()A.Hen是輕核聚變反應(yīng)B.衰變說明了原子核中有電子C.光電效應(yīng)說明了光具有粒子性D.射線可用來消除靜電9.以下是有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述,其中正確的是()A.太陽內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)是熱核反應(yīng)B.一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng),可能是因為這束光的光強太小C.按照玻爾理論,氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時,電子的動能減小,但原子的能量增大D.原子核發(fā)生一次衰變,該原子外層就失去一個電子10.太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個質(zhì)子H)聚變?yōu)?個氦核He)的熱核反應(yīng),核反應(yīng)方程是He+2X,這個核反應(yīng)釋放出大量核能。已知質(zhì)子、氦核、X的質(zhì)量分別為m1、m2、m3,真空中的光速為c。下列說法正確的是()A.方程中的X表示中子n)B.方程中的X表示電子e)C.這個核反應(yīng)中質(zhì)量虧損m=4m1-m2D.這個核反應(yīng)中釋放的核能E=(4m1-m2-2m3)c211.放射性元素Th的衰變方程為ThPa+X,下列表述正確的是()A.X是由Th原子釋放的核外電子B.該衰變是衰變C.加壓或加溫不能改變其衰變的快慢D.Th發(fā)生衰變時原子核要吸收能量12.右圖為氫原子能級圖,A、B、C分別表示電子三種不同能級躍遷時放出的光子,其中()A.頻率最高的是BB.波長最長的是CC.頻率最高的是AD.波長最長的是B13.在光電效應(yīng)實驗中,小宇同學用同一光電管在不同實驗條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光),如圖所示。則可判斷出()A.甲光的頻率高于乙光的頻率B.乙光的波長大于丙光的波長C.乙光對應(yīng)的截止頻率高于丙光的截止頻率D.甲光對應(yīng)的光電子最大初動能大于丙光的光電子最大初動能二、非選擇題(本題共4小題,共35分)14.(6分)核電站利用原子核鏈式反應(yīng)放出的巨大能量進行發(fā)電U是核電站常用的核燃料U受一個中子轟擊后裂變成Ba和Kr兩部分,并產(chǎn)生個中子。要使鏈式反應(yīng)發(fā)生,裂變物質(zhì)的體積要(選填“大于”或“小于”)它的臨界體積。 15.(9分)(2017臺州市聯(lián)考)現(xiàn)有五個核反應(yīng):AHenBnXSr+nCNaMgeDRaRnHeEHeBeC(1)是發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程,是研究原子彈和氫彈的基本核反應(yīng)方程。 (2)求B項中X的質(zhì)量數(shù)和中子數(shù)。(3)判斷以上五個核反應(yīng)的反應(yīng)類型。16.(10分)三個粒子結(jié)合成一個碳C,已知碳原子的質(zhì)量為12.000 0 u,氦原子質(zhì)量為4.002 6 u。(1)寫出核反應(yīng)方程;(2)這個核反應(yīng)放出的能量是多少焦?(3)這個能量合多少MeV?17.(10分)在勻強磁場中,一個原來靜止的原子核,由于放出一個粒子,結(jié)果得到一張兩個相切圓的徑跡照片(如圖所示),今測得兩個相切圓半徑之比r1r2=441。求:(1)這個原子核原來所含的質(zhì)子數(shù)是多少?(2)圖中哪一個圓是粒子的徑跡?(說明理由)第十六章檢測近代物理初步(加試)1.ACD光電效應(yīng)反映光的粒子性,故A正確;根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=h-W0可知,光電子的最大初動能與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系,不是正比關(guān)系,故B錯誤;根據(jù)E=h,可知光子的能量與光的頻率成正比,故C正確;由愛因斯坦的光子說:光在空間傳播時,是不連續(xù)的,是一份一份的,每一份光叫作一個光子,故D正確。2.BCD根據(jù)玻爾理論,電子繞核運動有加速度,但并不向外輻射能量,也不會向外輻射電磁波,故選項A錯誤,選項B正確;玻爾理論中的第二條假設(shè),就是電子繞核運動可能的軌道半徑是量子化的,不連續(xù)的,選項C正確;原子在發(fā)生能級躍遷時,要放出或吸收一定頻率的光子,光子能量取決于兩個軌道的能量差,故選項D正確。3.BD光既是波又是粒子,故A錯誤;光的波長越長,其波動性越顯著,波長越短,其粒子性越顯著,選項B正確;光具有波動性,但不是經(jīng)典理論中的波,光具有粒子性,也不是傳統(tǒng)概念中的粒子,光與物質(zhì)作用時,即發(fā)生能量交換時,不是連續(xù)進行的,而是“一份一份”進行的,表現(xiàn)出粒子性,光在空間的分布規(guī)律符合波動規(guī)律,表現(xiàn)出波動性,故選項C錯誤;光的波粒二象性學說是建立在麥克斯韋的光的電磁說和愛因斯坦的光子說的基礎(chǔ)上,由光子說中提出的光子能量的計算公式E=h可知,反映粒子的特征的E與反映波動特征的相聯(lián)系,進一步分析可知,當光子的能量比較小即頻率較小,波長較大,波動性明顯,粒子性不明顯,反之,當光子的能量比較大,頻率較大,波長較小,粒子性明顯,波動性不明顯,故選項D正確。4.BC5.BC氫原子在從低能級向高能級躍遷時,只能吸收特定頻率的光子;太陽內(nèi)部發(fā)生的核聚變,會產(chǎn)生大量的能量,這些能量以太陽光的形式輻射出來;放射性物質(zhì)放出的射線中,粒子動能很大,但由于電荷量大,體積大,故電離本領(lǐng)很強,貫穿本領(lǐng)很弱,一張紙就能把它擋住。故B、C正確。6.C盧瑟福提出原子的核式結(jié)構(gòu)的實驗依據(jù)是粒子散射實驗,A錯誤;氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級,氫原子要放出光子,能量減小,B錯誤;機場、車站等地進行安全檢查,利用的是X射線的穿透本領(lǐng),D錯誤。7.A中子的動量p1=,氘核的動量p2=,對撞后形成的氚核的動量p3=p2+p1,所以氚核的德布羅意波波長3=,A正確。8.ACHen是輕核聚變反應(yīng),太陽輻射能量來自于輕核的聚變,故A正確;衰變是中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子而放出的電子,故B錯誤;光電效應(yīng)說明了光具有粒子性,故C正確;射線是高能光子,即高能電磁波,它是不帶電的,所以射線的電離作用很弱,故D錯誤。9.AC太陽內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)是熱核反應(yīng),A正確;一束光照射到金屬表面不能發(fā)生光電效應(yīng),是因為光的頻率小于金屬的截止頻率,與光強無關(guān),B錯誤;按照玻爾理論,C正確;原子核發(fā)生一次衰變,是核內(nèi)一個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€質(zhì)子時,放出一個電子,D錯誤。10.D由核質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒可推斷出X為e,A、B錯;質(zhì)量虧損為m=4m1-m2-2m3,釋放的核能為E=mc2=(4m1-m2-2m3)c2,C錯,D對。11.BC根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知,X的電荷數(shù)為-1,質(zhì)量數(shù)為0,則X為電子,該衰變?yōu)樗プ?衰變的本質(zhì)是其中的一個中子變成一個質(zhì)子和一個電子,故A錯誤,B正確;衰變的快慢與溫度、壓強無關(guān),由原子核內(nèi)部因素決定,故C正確;衰變時原子核會放出熱量,故D錯誤。12.AB根據(jù)h=E和c=可知,E大,頻率就大,波長就短,選項A、B正確。13.B因光電管不變,所以逸出功不變。由圖象知甲光、乙光對應(yīng)的遏止電壓相等,且小于丙光對應(yīng)的遏止電壓,所以甲光和乙光對應(yīng)的光電子最大初動能相等且小于丙光光電子的最大初動能,故D錯誤;根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=h-W0知甲光和乙光的頻率相等,且小于丙光的頻率,故A錯誤,B正確;截止頻率是由金屬決定的,與入射光無關(guān),故C錯誤。14.答案 3大于解析 由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知BaKr+n,可見產(chǎn)生了3個中子,鏈式反應(yīng)的一個條件是鈾燃料的體積必須大于或等于臨界體積。15.答案 (1)EB、A(2)質(zhì)量數(shù)為140,中子數(shù)為86(3)見解析解析 (1)E是查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程,A是氫彈的核反應(yīng)方程,B是原子彈的核反應(yīng)方程。(2)由電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可以判定X的質(zhì)量數(shù)為140,電荷數(shù)為54,所以中子數(shù)為140-54=86。(3)衰變是原子核自發(fā)地放出粒子或粒子的反應(yīng),C是衰變,D是衰變,E是人工控制的原子核的變化,屬人工轉(zhuǎn)變,裂變是重核吸收中子后分裂成幾個中等質(zhì)量的核的反應(yīng),B是裂變,聚變是幾個輕核結(jié)合成較大質(zhì)量的核的反應(yīng),A是聚變。16.答案 (1)HeC+E(2)1.165×10-12 J(3)7.29 MeV解析 (1)HeC+E。(2)m=3×4.002 6 u-12.000 0 u=0.007 8 u,m=0.007 8×1.66×10-27 kg=12.948×10-30 kg,E=mc2=1.165×10-12 J。(3)E= eV=7.29×106 eV=7.29 MeV。17.答案 (1)90(2)圓軌道1理由見解析解析 (1)設(shè)衰變后粒子的電荷量為q1=2e,新生核的電荷量為q2,它們的質(zhì)量分別為m1和m2,衰變后的速度分別為v1和v2,則原來原子核的電荷量q=q1+q2,根據(jù)軌道半徑公式有又由于衰變過程中遵循動量守恒定律,則m1v1=m2v2以上三式聯(lián)立解得q=90e。即這個原子核原來所含的質(zhì)子數(shù)為90。(2)由于動量大小相等,因此軌道半徑與粒子的電荷量成反比。所以圓軌道1是粒子的徑跡,圓軌道2是新生核的徑跡,兩者電性相同,運動方向相反。