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專題20 近代物理 1．（2019廣東七校聯(lián)考）如圖，實驗中分別用波長為λ1、λ2的單色光照射光電管的陰極K，測得相應的遏止電壓分別為U1和U2,設電子的質(zhì)量為m，帶電荷量為e，真空中的光速為c，下列說法正確的是( ) A. 若λ1>λ2，則U1>U2　　　　　　　　　　　　B. 根據(jù)題述條件無法算出陰極K金屬的極限頻率 C. 用λ1照射時，光電子的最大初動能為eU1　　　D. 入射光的波長與光電子的最大初動能成正比 【參考答案】 C 【命題意圖】本題考查光電效應及其相關知識點。 2.【加試題】（2018年11月浙江選考物理）處于較高能級的氫原子向較低能級躍遷時，能輻射出a、b兩種可見光，a光照射某金屬表面時有光電子逸出，b光照射該金屬表面時沒有光電子逸出，則 A. 以相同的入射角射向一平行玻璃磚，a光的側移量小于b光的 B. 垂直入射到同一單縫衍射裝置，a光的衍射中央亮條紋寬度小于b光的 C. a光和b光的頻率之比可能是20/27 D. a光子的動量大于b光子的 【參考答案】.BD 【命題意圖】此題氫原子能級躍遷輻射的兩種光照射金屬是否逸出光電子切入，考查光電效應、光的折射、單縫衍射、光子能量公式、光子動量公式。 【解題思路】根據(jù)題述，a光照射某金屬表面時有光電子逸出，b光照射某金屬表面時有光電子逸出，根據(jù)光電效應產(chǎn)生條件可知a光子的能量大于b光子的能量，根據(jù)光子能量與頻率成正比可知a光的頻率大于b光的頻率，a光和b光的頻率之比不可能是20/27，選項C錯誤；根據(jù)光的頻率越大折射率越大，可知a光的折射率較大，根據(jù)折射定律，n=以相同的入射角i射向同一平行玻璃磚，a光的折射角r較小，所以以相同的入射角射向同一平行玻璃磚，a光的側移量大于b光的側移量，選項A錯誤；根據(jù)光的頻率與波長的關系，νλ=c，可知a光的波長小于b光的波長。由于波長越長衍射現(xiàn)象越明顯，所以a光和b光垂直入射到同一單縫衍射裝置，a光的衍射中央亮條紋寬度小于b光的衍射中央亮條紋寬度，選項B正確；根據(jù)光子動量與波長的關系，p=h/λ，由于a光的波長小于b光的波長，所以a光子的動量大于b光子的動量，選項D正確。 【解題思路】 【方法歸納】解答核反應問題，核反應方程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，核反應遵循能量守恒定律和動量守恒定律。在分析能量時要考慮核反應釋放的核能，在分析原子核俘獲核外繞原子核運動的電子時，不但要考慮電子動能，還要考慮電勢能。 7.（2019武漢調(diào)研）用頻率為v的紫外線分別照射甲、乙兩塊金屬，均可發(fā)生光電效應，此時金屬甲的遏止電壓為U，金屬乙的遏止電壓為U。若金屬甲的截止頻率為v甲 =v， 金屬乙的截止頻率為v乙，則v甲：v乙為 A. B. C. D. 【參考答案】 C 【命題意圖】本題考查光電效應及其相關知識點。 【解題思路】用頻率為v的紫外線分別照射甲、乙兩塊金屬，均可發(fā)生光電效應，此時金屬甲的遏止電壓為U，金屬乙的遏止電壓為U。設金屬甲的逸出功為W甲，產(chǎn)生的光電子最大初動能為EK甲，金屬乙的逸出功為W乙，產(chǎn)生的光電子最大初動能為EK乙，由愛因斯坦光電效應方程，對金屬甲，EK甲=hv-W甲，而EK甲=eU，W甲=hv甲，v甲=v；對金屬甲，EK乙=hv-W乙，而EK乙=eU，W甲=hv乙，聯(lián)立解得：v甲：v乙=，選項C正確。 【方法歸納】涉及光電效應定量計算的問題，一般需要利用愛因斯坦光電效應方程、動能定理、截止頻率與逸出功的關系列方程解答。 8．（2019四川成都摸底）下列說法正確的是 A．盧瑟福通過α粒子散射實驗，提出了原子的核式結構模型 B．大量處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時，最多能輻射2種頻率的光子 C．α粒子的穿透本領比β射線強 D．光照射金屬時，只要光的頻率大于金屬的截止頻率，無論光的強弱如何，都能發(fā)生光電效應 【參考答案】 AD 【命題意圖】本題考查α粒子散射實驗、玻爾理論和能級、射線性質(zhì)和特性、光電效應及其相關知識點。 9. （2018海南高考物理）已知的半衰期為24天。4g 經(jīng)過72天還剩下 A.0 B. 0.5g C. Ig D. 1.5g 【參考答案】B 【命題意圖】此題考查半衰期及其相關的知識點。 【解題思路】4g 經(jīng)過72天即3個半衰期，還剩下1/8，即0.5g，選項B正確。 10．（2018高考理綜II卷）用波長為300 nm的光照射鋅板，電子逸出鋅板表面的最大初動能為1.2810-19 J。已知普朗克常量為6.6310-34 Js，真空中的光速為3.00108 ms-1，能使鋅產(chǎn)生光電效應的單色光的最低頻率約為 A．11014 Hz B．81014 Hz C．21015 Hz D．81015 Hz 【參考答案】B 【命題意圖】本題考查光電效應及其相關的知識點。 11.（2018江西南昌三模）普朗克在研究黑體輻射的基礎上，提出了量子理論。下列關于黑體輻射強度與波長關系的圖中，符合黑體輻射實驗規(guī)律的是 【參考答案】D 【命題意圖】 本題考查對黑體輻射強度與波長關系圖象的理解及其相關的知識點。 【解題思路】由于黑體輻射強度峰值隨溫度的升高向短波段移動，所以符合黑體輻射實驗規(guī)律的是圖D。 【方法探討】黑體輻射實驗規(guī)律是考查冷點。溫度越高，黑體輻射強度峰值對應波長越短。 13．下列說法中正確的是 A. 發(fā)生a衰變時，新核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了4 B. 用不可見光照射金屬一定比用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的初動能大 C. 由玻爾理論可知，氫原子輻射出一個光子后，其電勢能減小，核外電子的動能增大，原子總能量不變 D. 比結合能小的原子核結合成或分解成比結合能大的原子核時一定放出核能 【參考答案】D