2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 第二部分 熱點(diǎn)專練 熱點(diǎn)八 近代物理初步專項(xiàng)訓(xùn)練

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1、熱點(diǎn)八 近代物理初步 近代物理初步作為物理學(xué)的一個(gè)板塊在2017年列入必考內(nèi)容后,對(duì)其考查在所難免。但由于該部分知識(shí)點(diǎn)多要求難度不太大,因此考查時(shí)多以選擇題出現(xiàn),而且題目難度不會(huì)太大。 考向一 光電效應(yīng)  (多選)某種金屬在光的照射下產(chǎn)生光電效應(yīng),其遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系圖像如圖所示。則由圖像可知 圖1 A.任何頻率的入射光都能產(chǎn)生光電效應(yīng) B.該金屬的逸出功等于hν0 C.入射光的頻率發(fā)生變化時(shí),遏止電壓不變 D.若已知電子電量e,就可以求出普朗克常量h [解析] 只有當(dāng)入射光的頻率大于或等于極限頻率時(shí),才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象,故A錯(cuò)誤;當(dāng)遏止電壓為零時(shí),最

2、大初動(dòng)能為零,則入射光的能量等于逸出功,所以W0=hν0,故B正確;根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hν-W0和eUc=Ekm得,Uc=-,當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí),遏止電壓與入射光的頻率成線性關(guān)系,故C錯(cuò)誤;因?yàn)閁c=-,知圖線的斜率等于,從圖像上可以得出斜率的大小,已知電子電量,可以求出普朗克常量,故D正確。 [答案] BD 考向二 氫原子能級(jí)躍遷  氦原子被電離出一個(gè)核外電子,將會(huì)形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E1=-54.4 eV,氦離子能級(jí)的示意圖如圖2所示。在具有下列能量的光子中,不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是 圖2 A.40.8 eV       B.

3、43.2 eV C.51.0 eV D.54.4 eV [解析] 根據(jù)玻爾理論可以知道,處于基態(tài)的氦離子在吸收光子能量時(shí)只能吸收一個(gè)特定頻率的光子且不能積累。因此當(dāng)其他能級(jí)與基態(tài)間的能量差和光子能量相等時(shí),該光子才能被吸收。由能級(jí)示意圖可知:第2能級(jí)和基態(tài)間的能量差ΔE1=E2-E1=-13.6 eV-(-54.4 eV)=40.8 eV,故A選項(xiàng)中的光子能量能被吸收,沒(méi)有能級(jí)之間的能量差和B選項(xiàng)中光子的能量相等,第4能級(jí)和基態(tài)間的能量差ΔE2=E4-E1=-3.4 eV-(-54.4 eV)=51.0 eV,故C選項(xiàng)中光子能量能被吸收,當(dāng)光子能量大于或等于基態(tài)能量的絕對(duì)值時(shí),將被處于基

4、態(tài)的離子吸收并發(fā)生電離,故選項(xiàng)D中的光子能量能被吸收。 [答案] B 考向三 核反應(yīng)方程及核能  (多選)雷蒙德·戴維斯因研究來(lái)自太陽(yáng)的中微子(νe)而獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他探測(cè)中微子所用的探測(cè)器的主體是一個(gè)貯滿615噸四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶,中微子可以將一個(gè)氯核轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)氬核,其核反應(yīng)方程式為νe+ClAr+e,已知Cl核的質(zhì)量為36.956 58 u,Ar核的質(zhì)量為36.956 91 u,e的質(zhì)量為0.000 55 u,1 u質(zhì)量對(duì)應(yīng)的能量為931.5 MeV。根據(jù)以上信息,可以判斷 A.中微子不帶電 B.中微子就是中子 C.Cl和Ar是同位素 D.參與上述反應(yīng)

5、的中微子的最小能量約為0.82 MeV [解析] 在核反應(yīng)中,電荷數(shù)守恒,質(zhì)量數(shù)守恒,可以判斷中微子所帶電荷數(shù)是零,質(zhì)量數(shù)是零,故A項(xiàng)正確;而中子的質(zhì)量數(shù)是1,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;同位素是電荷數(shù)相等,質(zhì)量數(shù)不等的同種元素,而Cl和Ar是兩種不同的元素,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程得中微子的質(zhì)量m=(0.000 55+36.956 91-36.956 58) u=0.000 88 u,而1 u質(zhì)量對(duì)應(yīng)的能量為931.5 MeV,所以中微子的最小能量是E=931.5×0.000 88 MeV≈0.82 MeV,故D項(xiàng)正確。 [答案] AD 1.(多選)(2018·南寧聯(lián)考)下列說(shuō)法正確的是

6、A.根據(jù)玻爾理論,氫原子在輻射光子的同時(shí),軌道半徑也在連續(xù)地減小 B.放射性物質(zhì)的溫度升高,則半衰期減小 C.某放射性原子核經(jīng)過(guò)2次α衰變和一次β衰變,核內(nèi)質(zhì)子數(shù)減少3個(gè) D.根據(jù)玻爾理論,氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),要釋放一定頻率的光子,同時(shí)電子的動(dòng)能增大,電勢(shì)能減小 解析 玻爾理論認(rèn)為原子的能量是量子化的,軌道半徑也是量子化的,故氫原子在輻射光子的同時(shí),軌道不是連續(xù)地減小,故A錯(cuò)誤。半衰期是放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變時(shí)所需要的時(shí)間,由原子核本身決定,與原子的物理、化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤;根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,某放射性原子核經(jīng)過(guò)2次α衰變質(zhì)子數(shù)減少4,一次β衰

7、變質(zhì)子數(shù)增加1,故核內(nèi)質(zhì)子數(shù)減少3個(gè),C正確;能級(jí)躍遷時(shí),由于高能級(jí)軌道半徑較大,速度較小,電勢(shì)能較大,故氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),要釋放一定頻率的光子,同時(shí)電子的動(dòng)能增大,電勢(shì)能減小,故D正確。 答案 CD 2.(多選)(2018·湛江聯(lián)考)氫原子能級(jí)如圖3所示,已知可見(jiàn)光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之間,當(dāng)氫原子從n=3躍遷到n=2的能級(jí)時(shí),輻射光的波長(zhǎng)為656 nm。以下判斷正確的是 圖3 A.氫原子從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 B.用波長(zhǎng)為502 nm的光照射,能使氫原子從n=2躍遷到n=3的能級(jí) C.氫原子從n=2躍遷

8、到n=1的能級(jí)時(shí),輻射光的波長(zhǎng)大于656 nm D.一群處于n=3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生3種譜線 解析 氫原子從n=3能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的能量:E=E3-E2=1.51 eV-(3.4) eV=1.89 eV,為可見(jiàn)光。故A正確;502 nm的光的能量:E= = J=3.96×10-19 J=2.47 eV。不等于能使氫原子從n=2躍遷到n=3的能級(jí)的能量值,氫原子不能吸收該光子,故B錯(cuò)誤;氫原子從n=2躍遷到n=1的能級(jí)時(shí),輻射光的能量大于氫原子從n=3躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)輻射光的能量,根據(jù)E=可知,輻射光的波長(zhǎng)一定小于656 nm。故C錯(cuò)誤;根據(jù)數(shù)學(xué)組合C=3

9、,可知一群n=3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生3種譜線。故D正確。 答案 AD 3.(2018·吉安模擬)用圖4所示裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象,使陰極K與滑動(dòng)變阻器的中心抽頭c相連,當(dāng)滑動(dòng)頭P從a移到c的過(guò)程中,光電流始終為零。為了產(chǎn)生光電流,可采取的措施是 圖4 A.增大入射光的強(qiáng)度   B.增大入射光的頻率 C.把P向a移動(dòng) D.把P從c向b移動(dòng) 解析 能否產(chǎn)生光電效應(yīng)與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān),增大入射光的強(qiáng)度,仍不能產(chǎn)生光電流。故A錯(cuò)誤。增大入射光的頻率,當(dāng)入射光的頻率大于金屬的極限頻率時(shí),產(chǎn)生光電效應(yīng),金屬有光電子發(fā)出,電路中能產(chǎn)生光電流。故B正確。把P向a移動(dòng)。P點(diǎn)電勢(shì)大

10、于c點(diǎn)電勢(shì),光電管加上正向電壓,但不能產(chǎn)生光電效應(yīng),沒(méi)有光電流形成,故C錯(cuò)誤。把P從c向b移動(dòng),不能產(chǎn)生光電效應(yīng),沒(méi)有光電流形成。故D錯(cuò)誤。故選B。 答案 B 4.某放射性元素經(jīng)過(guò)11.4天有的原子核發(fā)生了衰變,該元素的半衰期為 A.11.4天 B.7.6天 C.5.7天 D.3.8天 解析 經(jīng)11.4天,還剩余的原子核未衰變,故經(jīng)歷了兩個(gè)半衰期,每個(gè)半衰期為5.7天C正確。 答案 C 5.下列說(shuō)法中正確的是 A.β衰變說(shuō)明原子核里有電子 B.某原子核經(jīng)過(guò)一次α衰變和兩次β衰變后,核內(nèi)中子數(shù)減少4個(gè) C.放射性物質(zhì)的溫度升高,其半衰期將縮短 D.U→TH+He是核裂變反應(yīng)方程 解析 原子核里雖然沒(méi)有電子,但是核內(nèi)的中子可以轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子,產(chǎn)生的電子從核內(nèi)發(fā)射出來(lái),這就是β衰變,故A錯(cuò)誤;某原子核經(jīng)過(guò)一次α衰變電荷數(shù)減小2,質(zhì)量數(shù)減小4,再經(jīng)過(guò)兩次β衰變后,質(zhì)量數(shù)不變,電荷數(shù)要增加2,所以整個(gè)過(guò)程質(zhì)量數(shù)減小4,電荷數(shù)不變,所以核內(nèi)中子數(shù)減少4個(gè),故B正確;半衰期的長(zhǎng)短是由原子核內(nèi)部本身的因素決定的,與原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān),放射性物質(zhì)的溫度升高,其半衰期將不變,故C錯(cuò)誤;U→TH+He是α衰變,故D錯(cuò)誤。 答案 B 5

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