2019年高中物理高考二轮复习专题03：近代物理初步

试卷更新日期：2019-02-19 类型：二轮复习

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一、单选题

1. 下列说法正确的是（）

A、量子论是爱因斯坦首先提出的 B、光的强度越大，则光子的能量也就越大 C、大量氢原子从高能级向低能级跃迁时，只能发射某些特定频率的光子 D、 $238$ 发生 $α$ 衰变成钍 $234$ 时， $α$ 粒子与钍 $234$ 的质量之和等于铀 $238$ 的质量

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2. 下列说法中不正确的是（）

A、β射线的本质是电子流，所以β衰变说明原子核是由质子、中子、电子组成 B、居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋和镭两种新元素 C、某种色光照射金属发生光电效应，若增大光照强度，则单位耐间内发射的光电子数增加 D、玻尔认为原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的

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3. 如图所示为氢原子的能级图，一个氢原子吸收能量后由基态跃迁到 n=4的激发态，然后向低能级跃迁，下列说法正确的是（ )

A、可能发出 6 种能量的光子 B、只能发出 1 种能量的光子 C、吸收的能量为 12.75eV D、可能发出能量为 0.85eV的光子

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4. 放射性同位素碘131是对甲状腺癌有辅助治疗作用。研究表明，碘131只在甲状腺组织聚集，利用碘131的放射性能有效的清除残留甲状腺组织及转移的癌细胞。已知碘131的半衰期为8天，其衰变变方程为 ${}_{53}^{131}I \to {}_{54}^{131}X e + X$ ,下列说法正确的是（）

A、碘131衰变中释放出的X粒子为中子 B、碘131衰变中释放出的X粒子为质子 C、碘131与碘127具有相同的核子数 D、10g的碘131经过16天有7.5g发生了衰变

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5. 下列说法正确的是（）

A、氢原子从低能级跃迁到高能级时能量减少 B、在核反应 ${}_{7}^{14}N + {}_{2}^{4}H e \to {}_{8}^{17}O + X$ 中，X为质子 C、若用蓝光照射某金属表面时有电子逸出，则用红光(频率比蓝光的小)照射该金属表面时一定有电子 D、将放射性元素掺杂到其他稳定元素中并大幅降低其温度后，其半衰期减小

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6. 如图所示，放射性元素镭衰变过程中释放出 $α$ 、 $β$ 、 $γ$ 三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是（）

A、①和④是 $α$ 射线，它们有很强的穿透本领 B、③和⑥是 $β$ 射线，它们是高速电子流 C、②和⑤是 $γ$ 射线，它由原子核外的内层电子跃迁产生 D、③和④是 $α$ 射线，它们有很强的电离本领

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7. 下列关于原子和原子核的说法正确的是（）

A、 $α$ 粒子散对实验现象中，绝大多数 $α$ 粒子不偏转，说明原子内几乎是“空”的 B、核聚变反应方程 ${}_{1}^{2}H + {}_{1}^{3}H \to {}_{2}^{4}H e + x$ 中， $x$ 表示质子 C、放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 D、 $α$ 衰变现象说明 $α$ 粒子是原子核的组成部分

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8. 用中子轰击 ${}_{92}^{235}U$ 原子核某次的裂变方程为 ${}_{92}^{235}U + {}_{0}^{1}n \to Y + {}_{38}^{136}X e + 10 {}_{0}^{1}n$ ， ${}_{92}^{235}U$ 、 ${}_{0}^{1}n$ 、 $Y$ 、 ${}_{38}^{136}X e$ 的质量分别为 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 、 $m_{3}$ 、 $m_{4}$ ， ${}_{92}^{235}U$ 半衰期为 $T$ ，真空中的光速为 $c$ 。下列说法正确的是（）

A、裂变时质量亏损 $m_{1} - 9 m_{2} - m_{3} - m_{4}$ B、裂变时释放的能量为 $\frac{1}{2} (m_{1} - 9 m_{2} - m_{3} - m_{4}) c^{2}$ C、若增大对 ${}_{92}^{235}U$ 的压力， ${}_{92}^{235}U$ 的半衰期小于 $T$ D、 $Y$ 原子核中含有 $54$ 个中子

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9. 卢瑟福利用镭源所放出的α粒子，作为炮弹去轰击金箔原子，测量散射α粒子的偏转情况。下列叙述中符合卢瑟福的α粒子散射实验事实的是（）

A、大多数α粒子在穿过金箔后发生明显的偏转 B、少数α粒子在穿过金箔后几乎没有偏转 C、大多数α粒子在撞到金箔时被弹回 D、极个别α粒子在撞到金箔时被弹回

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二、多选题

10. 关于近代物理，下列说法正确的是（）

A、卢瑟福由α粒子散射实验建立了原子的核式结构模型 B、由 ${}_{92}^{238}U \to {}_{90}^{234}T h + {}_{2}^{4}H e$ 可知，衰变后α粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核质量 C、分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，红光照射时，逸出的光电子的最大初动能较大 D、基态的一个氢原子吸收一个光子跃迁到n=3激发态后，可能发射3种频率的光子。

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11. 下列说法正确的是(　　)

A、光电效应既显示了光的粒子性，又显示了光的波动性 B、原子核内的中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是β粒子，这就是β衰变的实质 C、静止的核 ${}_{92}^{238}U$ 在a衰变完成的瞬间，产生的两个新核 ${}_{2}^{4}H e$ 和 ${}_{90}^{234}T h$ 的速率之比为4：234 D、按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量增大

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12. 已知钚的一种同位素 ${}_{94}^{239}P u$ 的半衰期为24100年，其衰变方程为 ${}_{94}^{239}P u \to X+ {}_{2}^{4}H e + γ$ ，下列有关说法正确的是（）

A、 $X$ 原子核中含有92个质子。 B、100个 ${}_{94}^{239}P u$ 经过24100年后一定还剩余50个。 C、由于衰变时释放巨大能量，根据 $E = m c^{2}$ ，衰变过程总质量增加。 D、衰变发出的γ放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力。

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13. 关于原子结构和核反应的说法中正确的是（）

A、卢瑟福在α粒子散射实验基础上提出了原子的核式结构模型 B、天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的 C、据图可知，原子核A裂变成原子核B和C要放出核能量 D、据图可知，原子核D和E聚变成原子核F要放出能量

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14. 图1所示为氢原子能级图，大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用从n=4能级向n=2能级跃迁时辐射的光照射图2所示光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，则（）

A、若将滑片右移，电路中光电流一定增大 B、若将电源反接，电路中可能有光电流产生 C、若阴极K的逸出功为1.05 eV，则逸出的光电子最大初动能为1.5eV D、大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时辐射的光中只有4种光子能使阴极K发生光电效应

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三、解答题

15. 为测定水库的存水量，将一瓶放射性溶液倒入水库中，已知这瓶溶液每分钟衰变8×10⁷次，这种同位素半衰期为2天，10天以后从水库取出1 m³的水，并测得每分钟衰变10次，求水库的存水量为多少？

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四、综合题

16. 一个原来静止的锂核（ ${}_{3}^{6}L i$ ）俘获一个速度为7.7×10⁴ m/s的中子后，生成一个氚核和一个氦核，已知氚核的速度大小为1.0×10³ m/s，方向与中子的运动方向相反．

(1)、试写出核反应方程；

(2)、求出氦核的速度大小；

(3)、若让一个氘核和一个氚核发生聚变时可产生一个氦核，同时放出一个中子，求这个核反应释放出的能量．（已知氘核质量为m_D＝2.014 102 u，氚核质量为m_T＝3.016 050 u，氦核质量m_He＝4.002 603 u，中子质量m_n＝1.008 665 u，1 u＝1.660 6×10^－27 kg）

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17. 根据波尔理论，氢原子处于激发态的能量与轨道量子数n的关系为E_n= $\frac{E_{1}}{n^{2}}$ （E₁表示处于基态原子的能量，具体数值未知）．一群处于n=4能级的该原子，向低能级跃迁时发出几种光，其中只有两种频率的光能使某种金属发生光电效应，这两种光的频率中较低的为γ．已知普朗克常量为h，真空中的光速为c，电子质量为m．求：

(1)、该原子处于基态的原子能量E₁；

(2)、频率为γ的光子的动量p；

(3)、若频率为γ的光子与静止电子发生正碰，碰后电子获得的速度为v，碰后光子速度方向没有改变，求碰后光子的动量p′．

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18. 用质子轰击锂核 $({}_{3}^{7}L i)$ 生成两个 $α$ 粒子 ${}_{2}^{4}H e$ 已知质子质量 $m_{p} = 1.0078 u$ ， $α$ 粒子的质量 $m_{α} = 4.0026 u$ ，锂核质量 $m_{Li} = 7.016 u$ ，质子的初动能是 $E_{k1} = 0.6 MeV$ . $(lu=931Mev)$
试回答下列问题：

(1)、写出核反应方程式；

(2)、核反应前后发生的静止质量的质量亏损 $Δ m$ ；

(3)、核反应中释放出的能量 $Δ E$ ；

(4)、核反应释放的能量全部用来增加了两个 $α$ 粒子的动能，则核反应后两个 $α$ 粒子具有的总动能是多少?

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