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专题11 光学 近代物理
难度:★★★★☆ 建议用时: 30分钟 正确率 : /30
1.2019年被称为5G元年,这一年全球很多国家开通了5G网络。5G网络使用的无线电波通信频率是在3.0GHz以上的超高频段和极高频段,比目前4G通信频率在0.3GHz~3.0GHz间的特高频段网络拥有更大的带宽和更快的传输速率。下列说法正确的是( )
A.4G信号是横波,5G信号是纵波
B.4G信号和5G信号相遇能产生干涉现象
C.5G信号比4G信号波长更长,相同时间传递的信息量更大
D.5G信号比4G信号更不容易绕过障碍物,所以5G通信需要搭建更密集的基站
【答案】D
【解析】A.4G和5G信号均为电磁波,电磁波传播过程中,电场强度和磁感应强度的方向始终与传播方向垂直,故电磁波为横波,故A错误;
B.4G和5G信号的频率不同,不能发生稳定的干涉现象,故B错误;
C.5G信号比4G信号波长小,频率高,光子的能量大,故相同时间传递的信息量更大,故C错误;
D.因5G信号的频率高,则波长小,4G信号的频率低,则波长长,则5G信号比4G信号更不容易绕过障碍物,所以5G通信需要搭建更密集的基站,故D正确。
故选D。
2.关于光电效应,下列说法正确的是( )
A.光电效应说明光具有粒子性
B.光电效应说明光具有波动性
C.金属的逸出功和入射光的频率有关
D.入射光越强,单位时间内产生的光电子数越少
【答案】A
【解析】AB.光电效应现象揭示了光具有粒子性,故A正确,B错误;
C.金属的逸出功由金属本身决定,增大或减小入射光的频率,金属逸出功不变,故C错误;
D.当入射光的频率大于极限频率时,入射光越强,单位时间内照射到金属表面的光子数越多,产生的光电子数越多,故D错误。
故选A。
3.关于光电效应有如下几种陈述,其中正确的是( )
A.爱因斯坦提出“光子说"并成功解释了光电效应现象
B.入射光的频率必须小于极限频率,才能产生光电效应
C.光电效应说明光具有波动性
D.发生光电效应时,若入射光频率增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍
【答案】A
【解析】A、爱因斯坦用光子说成功解释了光电效应,故A正确;
B、发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,与入射光的强度与照射的时间无关,故B错误;
C、光电效应可以用光子说成功解释,说明光具有粒子性,故C错误;
D.根据光电效应方程EKm=hv-W0知,最大初动能与光子频率成一次函数关系,随照射光的频率增大而增大,不是成正比关系.故D错误.
故选A.
4.下列说法正确的是( )
A.经过α衰变和β衰变后成为稳定的原子核,铅核比钍核少24个中子
B.发现中子的核反应方程,属于原子核的人工转变
C.200个的原子核经过两个半衰期后剩下50个
D.在中子轰击下生成和的过程中,核的比结合能比核的比结合能大
【答案】B
【解析】A.根据质量数和电荷数守恒可知,铅核比钍核少8个质子,少16个中子,A错误;
B.发现中子的核反应方程,属于原子核的人工转变,B正确;
C.半衰期是放射性元素的大量原子衰变的统计规律,对个别的原子没有意义,C错误;
D.在中子轰击下生成和的过程中,核的比结合能比核的比结合能小,D错误;
故选B。
5.心脏起搏器使用 “氚电池”供电,利用了氚核发生β衰变释放的能量。已知氚核的半衰期为12.5年,下列说法正确的是( )
A.氚核衰变放出的β射线是电子流,来源于核外电子
B.氚核经β衰变后产生
C.氚核经β衰变后,产生的新核的比结合能比氚核小
D.经过12.5年后,剩余物质的总质量变为初始质量的一半
【答案】B
【解析】A.β衰变放出电子,来源于一个中子转化为一个质子时生成一个电子,这种转化产生的电子发射到核外,就是β粒子,故A错误;
B.根据质量数与核电荷数守恒,则氚核发生β衰变的衰变方程
故B正确;
C.氚核经β衰变释放能量,说明产生的新核的比结合能比氚核大,故C错误;
D.经过12.5年后,即经过一个半衰期,有一半质量的氚核发生β衰变生成而非消失,所以反应后剩余物的质量比初始质量的一半要大,故D错误。
故选B。
6.下列说法中正确的是( )
A.β射线与γ射线一样是电磁波,但穿透本领远比射线弱
B.氡的半衰期为3.8天,4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核
C.已知质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3,那么,质子和中子结合成一个α粒子,释放的能量是(2m1+2m2-m3)c2
D.放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核外的电子发生电离产生的
【答案】C
【解析】A、β射线是电子流,不是电磁波,穿透本领比γ射线弱,故A错误;
B、半衰期具有统计意义,对大量的原子核适用,对少