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专题16 近代物理
1.(2021·江苏卷)如图所示,分别用1、2两种材料作K极进行光电效应探究,其截止频率γ1<γ2,保持入射光不变,则光电子到达A极时动能的最大值Ekm随电压U变化关系的图像是( )
A.B.C.D.
2.(2021·江苏卷)用“中子活化”技术分析某样品的成分,中子轰击样品中的产生和另一种粒子X,则X是( )
A.质子 B.粒子 C.粒子 D.正电子
3.(2022·江苏卷)上海光源通过电子-光子散射使光子能量增加,光子能量增加后( )
A. 频率减小 B. 波长减小 C. 动量减小 D. 速度减小
4.(2023·江苏卷)“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子,设波长为。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线,卫星探测仪镜头正对着太阳,每秒接收到N个该种光子。已知探测仪镜头面积为S,卫星离太阳中心的距离为R,普朗克常量为h,光速为c,求:
(1)每个光子的动量p和能量E;
(2)太阳辐射硬X射线的总功率P。
1.(2023·江苏省如东高级中学检测)用如图所示的装置研究光电效应现象,当用光子能量为3.6 eV的光照射到光电管上时,电流表G有读数。移动变阻器的触头c,当电压表的示数大于或等于0.9 V时,电流表读数为0,则以下说法正确的是( )
A.光电子的初动能可能为0.8 eV
B.光电管阴极的逸出功为0.9 eV
C.开关S断开后,电流表G示数为0
D.改用能量为2 eV的光子照射,电流表G有电流,但电流较小
2.(2023·江苏南通市模拟)在光电效应实验中,某同学用同一光电管在不同实验条件下得到三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示。则( )
A.甲光的强度小于乙光的强度
B.乙光的频率大于丙光的频率
C.丙光照射时,逸出的所有光电子的物质波波长都最短
D.当电压等于U0时,甲、乙光对应的光电子的最大动能相等
3.(2023·江苏苏北七市联考)著名物理学家汤姆孙曾在实验中让电子束通过电场加速后,通过多晶薄膜得到了如图所示衍射图样,已知电子质量为m=9.1×10-31 kg,加速后电子速度v=5.0×106 m/s,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,则( )
A.该图样说明了电子具有粒子性
B.该实验中电子的德布罗意波长约为0.15 nm
C.加速电压越大,电子的物质波波长越大
D.使用电子束工作的电子显微镜中,加速电压越大,分辨本领越弱
4.(2023·江苏镇江模拟)用极微弱的可见光做双缝干涉实验,随着时间的增加,在屏上先后出现如图(a)、(b)、(c)所示的图像,则( )
A.图像(a)表明光具有波动性
B.图像(c)表明光具有粒子性
C.用紫外线观察不到类似的图像
D.实验表明光是一种概率波
5.(2023·江苏连云港市模拟)科学家以高速电子束为“光源”利用冷冻电镜“拍摄”到了新冠病毒的3D影像.冷冻电镜分辨率比光学显微镜高1 000倍以上,可达0.2 nm.不考虑相对论效应,下列说法正确的是( )
A.冷冻电镜的分辨率非常高,是由于电子的德布罗意波长长
B.用高倍光学显微镜也能拍摄到新冠病毒的影像
C.电子运动的速度越大,其德布罗意波的衍射能力越强
D.若用相同动能的质子代替电子,也能“拍摄”到新冠病毒的3D影像
6.(2023·江苏省南京航空航天大学附属高级中学高三模拟)某实验小组用图甲所示电路研究a、b两种单色光的光电效应现象,通过实验得到光电流I与电压U的关系如图乙所示,由图可知( )
A.光电子的最大初动能Eka>Ekb
B.若a光可以让处于基态的氢原子电离,则b光一定也可以
C.两种光照射金属K时的逸出功不一样
D.两种光的频率νa>νb
7.(2023·江苏盐城市模拟)氢原子的能级图如图所示,如果大量氢原子处于n=3能级的激发态.则下列说法正确的是( )
A.这群氢原子最多能辐射出2种频率的光子
B.这群氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级,辐射光子的波长最长
C.这群氢原子辐射光子的最小能量为12.09 eV
D.处于n=3能级的氢原子至少需吸收1.51 eV能量的光子才能电离
8.(2023·江苏苏州市模拟)目前我们学习过的核反应有4种类型,下列关于核反应方程的类型说法正确的是( )
①Na→Mg+e
②U+n→Xe+Sr+2n
③F+He→Ne+H
④H+H→He+n
A.①人工核转变、②核裂变、③核聚变、④衰变
B.①衰变、②核裂变、③核聚变、④人工核转变
C.①人工核转变、②核聚变、③衰变、④核裂变
D.①衰变、②核裂变、③人工核转变、④核聚变
9.(2023·江苏扬州市检测)铀原子核既可发生衰变,也可发生裂变.其衰变方程为U→Th+X,裂变方程为U+n→Y+Kr+3n,其中U、n