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1、专题六 近代物理初步 限时规范训练一、单项选择题1物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上下列说法正确的是()A天然放射现象说明原子核内部是有结构的B电子的发现使人们认识到原子具有核式结构C粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的解析：粒子散射实验的重要发现使人们认识到原子具有核式结构，B、C项错误；密立根的油滴实验测出了电子的电荷量，D项错误答案：A2以下说法正确的是()A氢原子的能量是量子化的B在核反应过程中，质子数守恒C半衰期越大，原子核衰变越快D如果一个系统不受外力，系统的总动量一定为零解析：根据玻尔原子理论，氢原子的能量是
2、量子化的，A项正确；核反应中电荷数守恒、质量数守恒，质子数不一定守恒，B项错误；半衰期是指大量原子核衰变时，有半数原子核发生衰变所用的时间，半衰期越大，原子核衰变越慢，C项错误；系统不受外力或所受合外力为零，系统总动量保持不变，D项错误答案：A3(2016高考北京卷)处于n3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有()A1种B2种C3种 D4种解析：处于能级为n的大量氢原子向低能级跃迁能辐射光的种类为C，所以处于n3能级的大量氢原子向低能级跃迁，辐射光的频率有C3种，故C项正确答案：C4铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：Unab2n，则(ab)可能是()A.XeK
3、r B.BaKrC.BaSr D.XeSr解析：根据核反应中的质量数守恒可知，ab的质量数应为23512234，质子数应为92，A项中的质量数为14093233，B项中质量数是14192233，C项中质量数为14193234，质子数为563894，D项中质量数为14094234，质子数为543892，综上可知，答案为D.答案：D5下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是()A射线是高速运动的电子流B氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D.Bi的半衰期是5天，100克Bi经过10天后还剩下50克解析：射线是光子流，选项A错误；氢原子辐射光子
4、后能量减小，轨道半径减小，其绕核运动的电子动能增大，总能量减小，选项B正确；太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的聚变反应，选项C错误；由m，n得m g25 g，选项D错误答案：B二、多项选择题6铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应式是UnBaKr3n.下列说法正确的有()A上述裂变反应中伴随着中子放出B铀块体积对链式反应的发生无影响C铀核的链式反应可人工控制D铀核的半衰期会受到环境温度的影响解析：n表示中子，反应式中有n放出，A项正确当铀块体积小于临界体积时链式反应不会发生，B项错误铀核的核反应中释放出的快中子被减速剂减速后变为慢中子，而慢中子会被铀核吸收发生链式反应，减速剂可由人工
5、控制，C项正确铀核的半衰期只由自身决定，而与其他外部因素无关，D项错误答案：AC7波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有()A光电效应现象揭示了光的粒子性B热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等解析：黑体辐射的实验规律可用光的粒子性解释，C错误；由，p，得，动能相等的质子和电子质量相差很多，所以德布罗意波长不相等，D错误答案：AB8如图所示，氢原子可在下列各能级间发生跃迁，设从n4到n1能级辐射的电磁波的波长为1，从n4到n2能级辐射的电磁波的波长为2，从n2到n1能级辐射的电磁波的波长为
6、3，则下列关系式中正确的是()A13B32C32 D.解析：已知从n4到n1能级辐射的电磁波的波长为1，从n4到n2能级辐射的电磁波的波长为2，从n2到n1能级辐射的电磁波的波长为3，则1、2、3的关系为hhh，即，13，32，又hhh，即，则，即正确选项为A、B.答案：AB9静止的镭原子核Ra经一次衰变后变成一个新核Rn，则下列相关说法正确的是()A该衰变方程为RaRnHeB若该元素的半衰期为，则经过2的时间，2 kg的Ra中有1.5 kg已经发生了衰变C随着该元素样品的不断衰变，剩下未衰变的原子核Ra越来越少，其半衰期也变短D若把该元素放到密闭的容器中，则可以减慢它的衰变速度解析：光电流的
7、大小与入射光的强度成正比，A正确若发生光电效应，入射光的频率必须大于某个特定频率，与光照强度无关，B错误题中并未说明是否是极限频率，因此减小入射光的频率仍有可能发生光电效应，C错误光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，D正确答案：AD10在光电效应实验中，用频率为的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是()A增大入射光的强度，光电流增大B减小入射光的强度，光电效应现象消失C改用频率小于的光照射，一定不发生光电效应D改用频率大于的光照射，光电子的最大初动能变大解析：光电流的大小与入射光的强度成正比，A正确若发生光电效应，入射光的频率必须大于某个特定频率，与光照强度无关，B错误题
8、中并未说明是否是极限频率，因此减小入射光的频率仍有可能发生光电效应，C错误光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，D正确答案：AD三、非选择题11玻尔在卢瑟福的原子核式结构学说的基础上，提出具有量子特征的氢原子模型，其能级图如图所示有一个发光管里装有大量处于n4能级的氢原子，利用这个发光管的光线照射金属钠的表面已知金属钠的极限频率是5.531014 Hz，普朗克常量h6.631034 Js,1 eV1.61019 J.(1)发光管可能发射几种不同能量的光子？(2)发光管能使金属钠发生光电效应吗？(通过计算回答)(3)求出发光管照射金属钠所发射的光电子的最大初动能解析：(1)6种光子(3)E
9、kmE41W010.46 eV.答案：(1)6种(2)能，计算过程如下：金属钠的逸出功为W0h03.671019 J2.29 eV其中E2110.2 eV，E3112.09 eV，E4112.75 eV，E422.55 eV都大于逸出功，所以一定能发生光电效应(3)10.46 eV12海水中含有丰富的氘，完全可充当未来的主要能源，两个氘核的核反应为HHHen，其中氘核的质量为2.013 6 u，氦核的质量为3. 015 0 u，中子的质量为1.008 7 u(1 u相当于931.5 MeV的能量)，求：(1)核反应中释放的核能；(2)在两个氘核以相等的动能0.35 MeV进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下，求反应中产生的中子和氦核的动能解析：(1)核反应中的质量亏损m2mHmHemn由Emc2可知释放的核能：E(2mHmHemn)c23.26 MeV(2)把两个氘核作为一个系统，碰撞过程中系统的动量守恒，由于碰撞前两氘核的动能相等，其动量等大、反向，反应前后系统的总动量为零，即pHepn0反应前后系统的总能量守恒，即EHeEnE2EkH由pHepn、动能和动量的关系Ek及mHemn31解得EHeEn13由以上各式代入已知数据得En2.97 MeV，EHe0.99 MeV答案：(1)3.26 MeV(2)2.97 MeV0.99 MeV