专题05 近代物理版块大综合（竞赛+强基）真题考前训练-高中物理竞赛真题+强基计划真题考前适应性训练（全国竞赛+强基计划专用）

专题05 近代物理版块大综合（竞赛 强基）真题考前训练 【高中物理竞赛真题 强基计划真题考前适应性训练】 （全国竞赛 强基计划专用） 一、单选题 1．（2020·湖北武汉·高三强基计划）真空管中的电子在电压下被加速到高速，电子的质量增大到，已知电子的静止质量为，则此时的加速电压为（　　） A． B． C． D． 2．（2022·全国·高二竞赛）光电效应中发射的光电子最大初动能随入射光频率v的变化关系如图所示。由图中的（   ）可以直接求出普朗克常量。 A．OQ B．OP C． D． 3．（2021秋·全国·高三统考竞赛）氢原子的基态能量为-13.6eV。由一个电子和一个正电子结合成的束缚态（即所谓电子偶素）的基态能量近似为（　　） A．-1.2eV B．-3.4eV C．-6.8eV D．-27.2eV 4．（2022·全国·高二竞赛）用强度为I，波长为λ的X射线分别照射锂（Z=3）和铁（Z=26）。若在同一散射角下测得康普顿散射的X射线波长分别为λLi和λFe（波长均大于λ），它们对应的强度分别为ILi和IFe，则（　　） A．λLi>λFe，ILi<IFe B．λLi=λFe，ILi>IFe C．λLi=λFe，ILi_=IFe D．λLi<λFe，ILi>IFe 二、多选题 5．（2021春·全国·高三强基计划）在相对论效应下，系相对系向右速度，系中杆向上运动，速度为，那么在系看来杆的形态如何（　　） A．杆倾斜，端偏上，A端偏下 B．杆倾斜，端偏下，A端偏上 C．杆不倾斜 D．杆的整体长度缩短 6．（2022·全国·高二竞赛）光电效应与康普顿效应相比较（　　） A．都是光子和自由电子相互作用的过程 B．光电效应产生的光电子动能与材料有关，康普顿散射产生的反冲电子动能与材料无关 C．作用过程中光子与电子的总能量守恒 D．都说明光具有量子性 三、填空题 7．（2022·全国·高二竞赛）按照玻尔理论，移去处于基态的He+中的电子所需能量为_____eV。 8．（2022·全国·高二竞赛）入射的X射线光子的能量为0.60MeV，散射后波长变化了20%，求反冲电子的动能Ek = _________MeV。 9．（2022·全国·高二竞赛）氢原子光谱的巴尔末系中波长最大的谱线用1表示，其次波长用2表示，则它们的比值=________。 10．（2022·全国·高三统考竞赛）将氢原子的核外电子代之以子，便形成所谓子-氢原子。子的质量可取为电子质量的207倍，其电量与电子相同。已知质子质量是电子质量的1836倍。子-氢原子和氢原子的里德堡常量之比为____；子-氢原子和氢原子的第2激发态的电离能之比为________。 四、解答题 11．（2022·全国·高二竞赛）波长63.6nm的紫外线照射到基态氢原子上，可否使之电离？激发出的光电子动能Ek为多少？光电子远离原子核以后运动速率v为多少？ 12．（2022·全国·高二竞赛）如图所示，K是一细金属丝电极，A是以K为轴的半径R的圆筒形电极，其内部有沿轴向的均匀磁场。A，K之间接有一个灵敏计G，当波长λ的单色光照射到K上时，G可以测到光电流的大小，如果逐渐加大磁感应强度B，B = B0时恰好光电流为零，试求金属丝K的脱出功。 13．（2022·全国·高二竞赛）证明原子内电子轨道运动磁矩pm与轨道运动角动量L有下述关系：（m为电子的质量）。 14．（2022·全国·高二竞赛）波长的单色光照射金属表面，光电子最大动能是，试求： （1）金属的脱出功？ （2）该金属光电效应的“红限”频率？ （3）若用的单色光照射，光电子的最大动能？脱出功？“红限”频率？ 15．（2022·全国·高二竞赛）波长λ0= 0.0710nm的X射线入射到石墨上，与入射方向成45°角的散射波长λ有多长？反冲电子的动量p有多大？反冲电子运动方向与入射光夹角θ为多少？ 16．（2022·全国·高二竞赛）已知氢光谱的某一线系的极限波长为364.7nm，其中有一光谱线波长为655.6nm。试根据玻尔氢原子理论，求该波长相应的始态与终态能量。 17．（2017·全国·高三竞赛）1914年，弗兰克-赫兹用电子碰撞原子的方法使原子从低能级激发到高能级，从而证明了原子能级的存在。加速电子碰撞自由的氢原子，使某氢原子从基态激发到激发态。该氢原子仅能发出一条可见光波长范围（400nm～760nm）内的光谱线。仅考虑一维正碰。 （1）求该氢原子能发出的可见光的波长； （2）求加速后电子动能E的范围； （3）如果将电子改为质子，求加速质子的加速电压的范围。 已知hc=1240nm·eV，其中h为普朗克常数，c为真空中的光速；质子质量近似为电子质量的1836倍，氢原子在碰撞前的速度可忽略。 18．（2022·全国·高三统考竞赛）施特恩-盖拉赫