必刷12　近代物理的综合应用-2021届高考物理二轮复习专项必刷（人教版）

必刷12　近代物理的综合应用 必刷点1　近代物理知识的综合 典例1.(2020·陕西汉中模拟)关于近代原子物理,下列说法正确的是 (　　) A.根据玻尔理论可知,一个氢原子从n=4能级向低能级跃迁最多可辐射6种频率的光子 B.放射性物质的半衰期受环境温度的影响 C.α粒子散射实验揭示了原子核是可分的 D.能量为30 eV的光子照射到某一金属表面时从金属表面逸出的电子最大初动能为15 eV,为使该金属发生光电效应,入射光子的能量至少为15 eV 【答案】　D 【解析】 根据玻尔理论可知,一个氢原子从n=4能级向低能级跃迁最多可辐射3种频率的光子,A错误;放射性物质的半衰期由原子核内部因素决定,不受环境温度的影响,B错误;卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子的核式结构模型,C错误;能量为30 eV的光子照射到某一金属表面时从金属表面逸出的电子最大初动能为15 eV,则该金属的逸出功为15 eV,为使该金属发生光电效应,入射光子的能量至少为15 eV,D正确. 变式1. (2019·江苏海安检测)如图所示是氢原子的能级图,氢原子从能级n=4向n=2跃迁所放出的光子刚好能使某种金属材料发生光电效应.求: (1)该金属的逸出功; (2)氢原子从能级n=2向n=1跃迁所放出的光子照射该金属,产生的光电子的最大初动能. 【答案】　(1)2.55 eV　(2)7.65 eV 【解析】　(1)该金属的逸出功等于氢原子从n=4能级向n=2能级跃迁所放出的光子的能量, 即W0=E4-E2=-0.85 eV+3.4 eV=2.55 eV. (2)从n=2能级向n=1能级跃迁所放出的光子的能量: hν=-3.4 eV+13.6 eV=10.2 eV 光子照射该金属,产生的光电子的最大初动能: Ekm=hν-W0=10.2 eV-2.55 eV=7.65 eV. 必刷点2　近代物理与动量、能量的综合 典例2. (2020·沈阳检测)静止在匀强电场中的碳14原子核,某时刻放射的某种粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直,且经过相等的时间后形成的轨迹如图所示(a、b表示长度).那么碳14的核反应方程可能是 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ACHeBe BCeB CCeN DCHB 【答案】 A 【解析】 设时间为t,则=2　①,=4　②,而加速度a=,则得∶=1∶2,又因为动量守恒m1v1=m2v2,故q1∶q2=1∶2,选项A正确. 变式2.(2019·浙江联考)(多选)一个铍原子核Be)俘获一个核外电子(通常是最靠近原子核的K壳层的电子)后发生衰变,生成一个锂核Li),并放出一个不带电的质量接近零的中微子νe,人们把这种衰变称为“K俘获”.静止的铍核发生“K俘获”,其核反应方程为BeeLi+νe.已知铍原子的质量为MBe=7.016 929 u,锂原子的质量为MLi=7.016 004 u,1 u 相当于9.31×102 MeV.下列说法正确的是 (　　) A.中微子的质量数和电荷数均为零 B.锂核Li)获得的动能约为0.86 MeV C.中微子与锂核Li)的动量之和等于反应前电子的动量 D.中微子与锂核Li)的能量之和等于反应前电子的能量 【答案】 AC 【解析】 反应方程为BeeLi+νe,根据质量数和电荷数守恒可知中微子的质量数和电荷数均为零,选项A正确;根据质能方程,质量减少Δm=(7.016 929 u+me-7.016 004 u)×9.31×102 MeV>0.86 MeV,锂核获得的动能不可能为0.86 MeV,选项B错误;衰变反应前后动量守恒,故中微子 与锂核Li)的动量之和等于反应前电子的动量,选项C正确;由于反应过程中存在质量亏损,所以中微子与锂核Li)的能量之和不等于反应前电子的能量,选项D错误. 练考点　过基础 过素养 题组一　近代物理知识的综合 1.(2020·广东省梅州检测)下列四幅图涉及不同的物理知识,其中说法正确的是 (　　) A.卢瑟福通过分析甲图中的α粒子散射实验结果,提出了原子的核式结构模型 B.乙图表明:只要有光射到金属板上,就一定有光电子射出 C.丙图表示的是磁场对α、β和γ射线的作用情况,其中①是β射线,②是γ射线 D.丁图表示的核反应属于重核裂变,是人工无法控制的核反应 【答案】 A 【解析】 卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,提出了原子的核式结构模型,A正确;根据光电效应发生的条件可知,并不是所有光射到金属板上,都一定有光电子射出,B错误;磁场的方向向里,根据左手定则可知,射线①带正电,所以①是α射线,②不偏转,是γ射线,C错误;丁图表示的核反应属于重核裂变,是人工可以控制的核反应,D错误. 2.(2020·湖北荆州