【文档说明】高考物理冲刺大二轮练习：专题五　近代物理初步 专题跟踪训练13 Word版含解析.doc，共(9)页，137.000 KB，由MTyang资料小铺上传

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1专题跟踪训练(十三)一、选择题1．在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如右图所示．则可判断出()A．甲光的频率大于乙光的频率B．乙光的波长大于丙光的波长C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D．甲光对应的光电子最

大初动能大于丙光的光电子最大初动能[解析]由于是同一光电管，因而不论对哪种光，极限频率和金属的逸出功相同，对于甲、乙两种光，反向截止电压相同，因而频率相同，A错误；丙光对应的反向截止电压较大，因而丙光的频率较高，波长较短，对应的光电子的最大初动能较大，故C

、D均错，B正确．[答案]B2．(2018·郑州质量预测)关于近代物理学，下列说法正确的是()A．光电效应现象揭示了光具有波动性B．一群氢原子从n＝4的激发态跃迁时，最多能辐射出6种不同频率的光子C．卢瑟

福通过α粒子散射实验证实了原子核由质子和中子组成2D．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经过7.6天后一定剩下1个氡原子核[解析]光电效应现象揭示了光具有粒子性，选项A错误；根据玻尔理论，一群氢原子从n＝4的激发态向低能级跃迁时，最多能够辐射6种不同频率的光子，选项B正确；卢瑟福通过α粒子散

射实验说明原子具有核式结构，没有证实原子核由质子和中子组成，选项C错误；半衰期是对大量原子核衰变的统计规律，对少量原子核不适用，选项D错误．[答案]B3．(2018·广州普通高中测试)已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s,1eV＝1.6×10－19J

．在光电效应实验中，金属钯的逸出功为1.9eV，要使钯表面发出的光电子的最大初动能为1.0eV，入射光的频率约为()A．2.2×1014HzB．4.6×1014HzC．4.6×1015HzD．7.0×1014Hz[解析]根据爱因斯坦光电效应方程，Ek＝hν－W，解得入射光的频率约为ν＝7.

0×1014Hz，选项D正确．[答案]D4.(多选)右图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子()A．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的B．一群氢原子从n＝5能级向低能级跃迁时最多能发出10种频3率的光C．从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出电磁波的波长长

D．处于基态的氢原子和具有13.6eV能量的电子发生碰撞时恰好电离[解析]处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是不一样的，故A项错误；从n＝5能级向低能级跃迁时，最多能发出10种频率的光子，故B正确；光子能量E＝hν＝hcλ，由能级示意图知E4→3<E

3→2，所以λ4→3>λ3→2，故C项正确；处于基态的氢原子若恰好电离需要吸收13.6eV能量，因电子与氢原子碰撞时一般氢原子不会吸收电子的全部能量，故D项错误．[答案]BC5．(2018·太原一模)(多选)下列说法正确的是()A．铀238发生α衰变生成钍234，α粒子与钍234的质量之和

等于铀238的质量B．铀238发生α衰变生成钍234，α粒子与钍234的结合能之和一定大于铀238的结合能C．β衰变中释放的β射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚形成的高速电子流D．核反应方程147N＋42He→178O＋X中，X是质子且反应过程中系统动量守恒[解析

]铀238发生α衰变成钍234时有质量亏损，所以α粒子与钍234的质量之和小于铀238的质量，A错误．一重原子核衰变时释放能量，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，B正确．β衰变的实质是原子核内的一个中子转变为质子，同时释放一个4电子

，C错误．由质量数守恒及电荷数守恒可以判断X是质子，且在微观领域，动量守恒定律依然适用，D正确．[答案]BD6．(2018·兰州高三诊断)下列核反应方程中，属于原子核的人工转变的是()A．146C→147N＋0－1eB．23592U＋10n→13953I＋9539Y＋21

0nC．21H＋31H→42He＋10nD．42He＋2713Al→3015P＋10n[解析]A项属于β衰变，A错误；B项属于重核的裂变，B错误；C项属于轻核的聚变，C错误；D项属于人工转变，D正确．[答案]D7．(2017·全国卷Ⅱ)一静止的铀

核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为23892U→23490Th＋42He.下列说法正确的是()A．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能B．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C．铀核的半衰期等于其放出

一个α粒子所经历的时间D．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量[解析]本题考查天然放射现象、半衰期、动量守恒．静止的原子核在衰变前后动量守恒，由动量守恒定律得0＝m1v1＋m2v2，可知m1v1＝－m2v2，故衰变后钍核的动量大小等于α

粒子的动量大小，选项B正确；而动能Ek＝p22m，由于钍核的质量(m1)大于α粒子的质量(m2)，故其动能不等，选项A错误；铀核的半衰期是大量的铀核半数发生衰变所用的时间，而不是放出一个α粒子所经历的时间，选项C错误；原子核衰变前后质量数守恒

，衰变时放出核能，质量亏损，选5项D错误．[答案]B8.(2018·天津卷)国家大科学工程——中国散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台．下

列核反应中放出的粒子为中子的是()A．147N俘获一个α粒子，产生178O并放出一个粒子B．2713Al俘获一个α粒子，产生3015P并放出一个粒子C．115B俘获一个质子，产生84Be并放出一个粒子D．63Li俘获一个质子，产生32He并放出一个粒子

[解析]根据核反应过程中质量数守恒及电荷数守恒可知，147N＋42He→178O＋11H，A项错误；2713Al＋42He→3015P＋10n，B项正确；115B＋11H→84Be＋42He，C项错误；

63Li＋11H→32He＋42He，D项错误．[答案]B9．(多选)如图所示是玻尔模型的氢原子能级图，现有一群处于能级n＝4上的氢原子，则()6A．氢原子由n＝4跃迁到n＝1的过程中，可以辐射出6种不同频率的光子B．氢原子由n＝4跃迁至n＝1时，辐射出

的光子波长最大C．氢原子在n＝4时的动能大于氢原子在n＝1时的动能D．氢原子跃迁时辐射出的光子最大能量为12.75eV[解析]从n＝4跃迁到n＝1时，可辐射出的不同频率的光子数C24＝6种，A正确．从n＝4跃迁到n＝1能级辐射的光子频率最大，波长

最小，B错误．原子的能量En＝Ekn＋Epn，轨道越低，原子能量越小，原子势能也小，但电子的动能越大，C错误．从n＝4跃迁到n＝1能级的能级差最大，辐射的光子能量最大，为12.75eV，D正确．[答案]AD10．一个静止的铀核，放在匀强磁场中，它发生一次α衰变后变为钍核，α粒

子和钍核都在匀强磁场中做匀速圆周运动．某同学作出如图所示运动径迹示意图，以下判断正确的是()7A．1是α粒子的径迹，2是钍核的径迹B．1是钍核的径迹，2是α粒子的径迹C．3是α粒子的径迹，4是钍核的径迹D．3是钍核的径迹，4是α粒子的径迹[解析]由动量守恒可知，静止的铀核发生α

衰变后，生成的均带正电的α粒子和钍核的动量大小相等，但方向相反，由左手定则可知它们的运动轨迹应为“外切”圆，又R＝mvBq＝pBq，在p和B相等的情况下，R∝1q，因q钍>qα，则R钍<Rα，故B正确．[答案]

B二、非选择题11．卢瑟福用α粒子轰击氮核时发现质子．发现质子的核反应方程为147N＋42He→178O＋11H.已知氮核质量mN＝14.00753u，氧核质量mO＝17.00454u，氦核质量mHe＝4.003

87u，质子(氢核)质量mp＝1.00815u．(已知1uc2＝931MeV，结果保留2位有效数字)求：(1)这一核反应是吸收能量还是放出能量的反应？相应的能量变化为多少？(2)若入射氮核以v0＝3×107m/s的速度沿两核

中心连线方向轰击静止氮核．反应生成的氧核和质子同方向运动，且速度大小之比为1∶50.求氧核的速度大小．[解析](1)由Δm＝mN＋mHe－mO－mp得8Δm＝－0.00129u所以这一核反应是吸收能量的反应．吸收能量ΔE＝|Δm|c2＝0.00129u·c2＝1.2MeV(2)由

动量守恒定律可得mHev0＝mOvO＋mpvp又vO∶vp＝1∶50解得vO＝1.8×106m/s[答案](1)吸收能量1.2MeV(2)1.8×106m/s12．处于静止状态的X原子核，经历一次α衰变后变成质量为M的Y原子核．放出的α粒子垂

直射入磁感应强度为B的匀强磁场，测得其做圆周运动的半径为r.已知α粒子的质量为m，电荷量为q，不计衰变过程放出光子的能量，求此衰变过程亏损的质量．[解析]设α粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为v，其向心力由洛伦兹力提供，则qvB＝mv2r，v＝qBrm，所以，α粒子的动能Eα

＝12mv2＝12mqBrm2＝q2B2r22m.设α粒子衰变时速度方向为正方向，X核衰变后生成的新核Y的速度大小为u，则依据衰变过程动量守恒得mv－Mu＝0，u＝mvM＝qBrM.所以Y核的动能EY＝12Mu2＝12M·q2B2r2M2＝q2B2r22M.衰变过程

释放的总能量ΔE＝Eα＋EY这些能量是由衰变过程中释放的核能转化而来，根据爱因斯坦的质能方程9ΔE＝Δmc2，得亏损的质量Δm＝ΔEc2＝q2B2r22c21m＋1M[答案]q2B2r22c21m＋1M