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1、2009年高考近代物理試題匯編 （2009年全國(guó)Ⅰ卷理綜）16.氦氖激光器能產(chǎn)生三種波長(zhǎng)的激光，其中兩種波長(zhǎng)分別為=0.6328m，=3.39m，已知波長(zhǎng)為的激光是氖原子在能級(jí)間隔為=1.96eV的兩個(gè)能級(jí)之間躍遷產(chǎn)生的。用表示產(chǎn)生波長(zhǎng)為的激光所對(duì)應(yīng)的躍遷的能級(jí)間隔，則的近似值為 A.10.50eV B.0.98eV C. 0.53eV D. 0.36eV 答案D 【解析】本題考查波爾的原子躍遷理論.根據(jù),可知當(dāng)當(dāng)時(shí),連立可知 （2009年全國(guó)II卷理綜）18. 氫原子的部分能級(jí)如圖所示。已知可見(jiàn)光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間。由此

2、可推知, 氫原子 A. 從高能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)了出的光的波長(zhǎng)比可見(jiàn)光的短 B. 從高能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光均為可見(jiàn)光 C. 從高能級(jí)向n=3能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的頻率比可見(jiàn)光的高 D. 從n=3能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光為可見(jiàn)光 答案AD 【解析】本題考查波爾的原理理論. 從高能級(jí)向n=1的能級(jí)躍遷的過(guò)程中輻射出的最小光子能量為9.20ev,不在1.62eV到3.11eV之間,A正確.已知可見(jiàn)光子能量在1.62eV到3.11eV之間從高能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的能量3.40evB錯(cuò). 從高能級(jí)向n=3能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的頻率只有能量大于3.11ev的光

3、的頻率才比可見(jiàn)光高,C錯(cuò).從n=3到n=2的過(guò)程中釋放的光的能量等于1.89ev介于1.62到3.11之間,所以是可見(jiàn)光D對(duì). （2009年高考北京理綜卷）14．下列現(xiàn)象中，與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的是 A．粒子散射現(xiàn)象 B．天然放射現(xiàn)象 C．光電效應(yīng)現(xiàn)象 D．原子發(fā)光現(xiàn)象 【解析】α粒子散射實(shí)驗(yàn)表明了原子內(nèi)部有一個(gè)很小的核，并沒(méi)有涉及到核內(nèi)部的變化，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；天然放射現(xiàn)象是原子核內(nèi)部發(fā)生變化自發(fā)的放射出α粒子或電子，從而發(fā)生α衰變或β衰變，故B項(xiàng)正確；光電效應(yīng)是原子核外層電子脫離原子核的束縛而逸出，沒(méi)有涉及到原子核的變

4、化，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；原子發(fā)光是原子躍遷形成的也沒(méi)有涉及到原子核的變化，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】B （2009年高考天津理綜卷） 6.下列說(shuō)法正確的是 A.是衰變方程 B.是核聚變反應(yīng)方程 C.是核裂變反應(yīng)方程 D.是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程 BD【解析】A選項(xiàng)中在質(zhì)子的轟擊下發(fā)生的核反應(yīng)，屬于人工轉(zhuǎn)變，A錯(cuò)；C選項(xiàng)是α衰變，不是裂變，C錯(cuò)。 （2009年高考上海物理卷） 1．放射性元素衰變時(shí)放出三種射線，按穿透能力由強(qiáng)到弱的排列順序是（ ） （A）a射線，b射線，g射線 （B）g射線，b射線，a射線， （C）g射線，a射線，b射線 （D）b射線，a射線，g

5、射線 【答案】B 【解析】由于三種射線的能量不同，所以貫穿能力最強(qiáng)的是g射線，b射線次之，a射線最弱，故正確答案選B。 （2009年高考上海物理卷）6．光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：對(duì)于某種金屬（ ） （A）無(wú)論光強(qiáng)多強(qiáng)，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng) （B）無(wú)論光的頻率多低，只要光照時(shí)間足夠長(zhǎng)就能產(chǎn)生光電效應(yīng) （C）超過(guò)極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越小 （D）超過(guò)極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大 【答案】AD。 【解析】每種金屬都有它的極限頻率，只有入射光子的頻率大于極限頻率時(shí)，才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，且入射光的強(qiáng)度越大

6、則產(chǎn)生的光子數(shù)越多，光電流越強(qiáng)；由光電效應(yīng)方程，可知入射光子的頻率越大，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能也越大，與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，所以AD正確。 （2009年高考重慶理綜卷）16.某科學(xué)家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論，其中的兩個(gè)核反應(yīng)方程為 ++ ++X+ 方程式中1、表示釋放的能量，相關(guān)的原子核質(zhì)量見(jiàn)下表： 原子核 質(zhì)量/u 1.0078 3.0160 4.0026 12.0000 13.0057 15.0001 A X是， B. X是， C, X是， D. X是， 答案：B 解析：+中質(zhì)量虧損為Δm1＝1.0078＋1

7、2.0000－13.0057＝0.0021, 根據(jù)根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知++X中X的電荷數(shù)為2、質(zhì)量數(shù)為4，質(zhì)量虧損為Δm2＝1.0078＋15.0001－12.0000－4.0026＝0.0053，根據(jù)愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程可知＝Δm1C2、＝Δm2C2，則＜。 （2009年高考四川理綜卷） 18.氫原子能級(jí)的示意圖如圖所示，大量氫原子從n＝4的能級(jí)向n＝2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見(jiàn)光a，從n＝3的能級(jí)向n＝2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見(jiàn)光b，則（ ） A.氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)可能會(huì)輻射出射線 B.氫原子從n＝4的能級(jí)向n＝3的能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)輻射出紫外線 C.在水中傳播時(shí)，a光

8、較b光的速度小 D.氫原子在n＝2的能級(jí)時(shí)可吸收任意頻率的光而發(fā)生電離 答案：C 解析：射線的產(chǎn)生機(jī)理是原子核受激發(fā)，是原子核變化才產(chǎn)生的，A錯(cuò)；根據(jù)躍遷規(guī)律可知高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射光子的能量等于這兩個(gè)能級(jí)差，從n＝4的能級(jí)向n＝3的能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)輻射出的光子能量小于a光子的能量、不可能為紫外線，B錯(cuò)；根據(jù)躍遷規(guī)律可知從n＝4向n＝2躍遷時(shí)輻射光子的能量大于從n＝3向n＝2躍遷時(shí)輻射光子的能量，則可見(jiàn)光a的光子能量大于b，又根據(jù)光子能量E＝hγ可得a光子的頻率大于b，則a的折射率大于b，又V＝C/n可得在水中傳播時(shí)，a光較b光的速度小，B對(duì)；欲使在n＝2的能級(jí)的氫原子發(fā)生電離，吸收的能

9、量一定不小于3.4eV，D錯(cuò)。 （2009年高考安徽理綜卷）14. 原子核聚變可望給人類未來(lái)提供豐富的潔凈能源。當(dāng)氖等離子體被加熱到適當(dāng)高溫時(shí)，氖核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生，放出能量。這幾種反應(yīng)的總效果可以表示為 由平衡條件可知 A. k=1, d=4 B. k=2, d=2 C. k=1, d=6 D. k=2, d=3 答案：B 解析：由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，分別有，，解得k=2，d=2。正確選項(xiàng)為B。 （2009年高考安徽理綜卷）16. 大爆炸理論認(rèn)為，我們的宇宙起源于137億年前的一次大爆炸。除開(kāi)始瞬間外，在演化至今的大部分時(shí)間內(nèi)，宇宙基本上是

10、勻速膨脹的。上世紀(jì)末，對(duì)1A型超新星的觀測(cè)顯示，宇宙正在加速膨脹，面對(duì)這個(gè)出人意料的發(fā)現(xiàn)，宇宙學(xué)家探究其背后的原因，提出宇宙的大部分可能由暗能量組成，它們的排斥作用導(dǎo)致宇宙在近段天文時(shí)期內(nèi)開(kāi)始加速膨脹。如果真是這樣，則標(biāo)志宇宙大小的宇宙半徑R和宇宙年齡的關(guān)系，大致是下面哪個(gè)圖像？ 答案：C 解析：圖像中的縱坐標(biāo)宇宙半徑R可以看作是星球發(fā)生的位移x，因而其切線的斜率就是宇宙半徑增加的快慢程度。由題意，宇宙加速膨脹，其半徑增加的速度越來(lái)越大。故選C （2009年高考浙江理綜卷）15．氮原子核由兩個(gè)質(zhì)子與兩個(gè)中子組成，這兩個(gè)質(zhì)子之間存在著萬(wàn)有引力、庫(kù)倫力和核力，則3種力從大到小的排

11、列順序是 A．核力、萬(wàn)有引力、庫(kù)倫力 B．萬(wàn)有引力、庫(kù)倫力、核力 C．庫(kù)倫力、核力、萬(wàn)有引力 D．核力、庫(kù)倫力、萬(wàn)有引力 答案D 【解析】核力是強(qiáng)力，它能將核子束縛在原子核內(nèi)。萬(wàn)有引力最弱，研究核子間相互作用時(shí)萬(wàn)有引力可以忽略 （2009年高考山東理綜卷）38．（8分）[物理——物理3-５] (1)歷史中在利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，是用加速后動(dòng)能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X,生成兩個(gè)動(dòng)能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6-13J） ①上述核反應(yīng)方程為_(kāi)__________。 ②質(zhì)量虧損為

12、_______________kg。 解析： （1）或，. （2009年高考寧夏理綜卷） 36．［物理——選修3-5］ （1）（5分）關(guān)于光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是_______（填入選項(xiàng)前的字母，有填錯(cuò)的不得分） A．極限頻率越大的金屬材料逸出功越大 B．只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng)，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng) C．從金屬表面出來(lái)的光電子的最大初動(dòng)能越大，這種金屬的逸出功越小 D．入射光的光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多 【解析】36.[物理——選修3-5] （1）1（5分） （2009年高考江蘇物理卷）12． C．（選修模塊3—5）（12分

13、） 在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。 中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè)。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在。 （1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即 中微子+→+ 可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是 ▲ 。（填寫(xiě)選項(xiàng)前的字母） （A）0和0 （B）0和1 （C）1和 0 （D）1和1 （2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)

14、變?yōu)閮蓚€(gè)光子（），即 +2 已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.110-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為 ▲ J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子，原因是 ▲ 。 （3）試通過(guò)分析比較，具有相同動(dòng)能的中子和電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)的大小。 12 C.（1）A (2) 遵循動(dòng)量守恒 （3）粒子的動(dòng)量 ，物質(zhì)波的波長(zhǎng) 由，知，則 【解析】（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項(xiàng)正確。 （2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個(gè)電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子之后，

15、質(zhì)量變?yōu)榱悖?，故一個(gè)光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。 正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動(dòng)量為零，故如果只產(chǎn)生一個(gè)光子是不可能的，因?yàn)榇诉^(guò)程遵循動(dòng)量守恒。 （3）物質(zhì)波的的波長(zhǎng)為，要比較波長(zhǎng)需要將中子和電子的動(dòng)量用動(dòng)能表示出來(lái)即，因?yàn)椋?，故? （2009年高考廣東物理卷）2.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在月球上含有豐富的（氦3）。它是一種高效、清潔、安全的核聚變?nèi)剂?，其參與的一種核聚變反應(yīng)的方程式為。關(guān)于聚變下列表述正確的是 A．聚變反應(yīng)不會(huì)釋放能量 B.聚變反應(yīng)產(chǎn)生了新的原子核 C．聚變反應(yīng)沒(méi)有質(zhì)量虧損 D.目前核電站都采用聚變反應(yīng)發(fā)電 【答案】B。

16、【解析】聚變反應(yīng)時(shí)將質(zhì)量較小的輕核聚變成質(zhì)量較大的核，聚變過(guò)程會(huì)有質(zhì)量虧損，要放出大量的能量。但目前核電站都采用采用鈾核的裂變反應(yīng)。因此B正確。 （2009年高考廣東物理卷）4.硅光電池是利用光電效應(yīng)原理制成的器件。下列表述正確的是 A．硅光電池是把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置 B．硅光電池中吸收了光子能量的電子都能逸出 C．逸出的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率無(wú)關(guān) D．任意頻率的光照射到硅光電池上都能產(chǎn)生光電效應(yīng) 【答案】A。 【解析】硅光電池是把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置，A正確；是利用光電效應(yīng)原理制成的器件，依據(jù)光電效應(yīng)方程可見(jiàn)只有當(dāng)入射光子的頻率大于極限頻率時(shí)才可能發(fā)生光電效

17、應(yīng)，B錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤。 （2009年高考海南物理卷）19．模塊3-5試題（12分） （I）（5分）已知：功率為100W燈泡消耗的電能的5%轉(zhuǎn)化為所發(fā)出的可見(jiàn)光的能量，光速，普朗克常量，假定所發(fā)出的可見(jiàn)光的波長(zhǎng)都是560nm，計(jì)算燈泡每秒內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)。 (II)（7分）钚的放射性同位素靜止時(shí)衰變?yōu)殁櫤思ぐl(fā)態(tài)和粒子，而鈾核激發(fā)態(tài)立即衰變?yōu)殁櫤?，并放出能量為的光子。已知：、和粒子的質(zhì)量分別為、和 （1）寫(xiě)出衰變方程； （2）已知衰變放出的光子的動(dòng)量可忽略，球粒子的動(dòng)能。 解析： （I）一波長(zhǎng)為光子能量為 設(shè)燈泡每秒內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)為，燈泡電功率為，則 式中，是燈泡的發(fā)光效率。聯(lián)立①②式得 代入題給數(shù)據(jù)得 評(píng)分參考：本題5分。①②式各2分：④式1分，沒(méi)寫(xiě)的，同樣給這1分。 （Ⅱ）（1）衰變方程為 或合起來(lái)有 （2）上述衰變過(guò)程的質(zhì)量虧損為 放出的能量為 這能來(lái)那個(gè)是軸核的動(dòng)能、粒子的動(dòng)能和光子的能量之和 由④⑤⑥式得 設(shè)衰變后的軸核和粒子的速度分別為和，則由動(dòng)量守恒有 又由動(dòng)能的定義知 由⑧⑨式得 由⑦⑩式得 代入題給數(shù)據(jù)得