2024届高考物理一轮复习专项练习：近代物理初步

近代物理初步练习 一、单项选择题 1．某种国产核电池是利用Pu衰变为U释放能量制成的。关于Pu衰变为U的核反应过程，下列说法正确的是(　　) A.Pu发生α衰变，衰变方程为Pu→U＋He B．核反应生成的α粒子具有很强的电离本领和穿透能力 C．当温度降低时，Pu衰变的半衰期将变大 D．核反应前后，反应物的质量之和等于生成物的质量之和 2．在匀强磁场中，有一个原来静止的C原子核发生衰变，它放出的粒子与反冲核的径迹是两个相内切的圆，两圆的直径之比为7∶1，那么C的衰变方程为(　　) A.C→e＋B　　　　 B.C→e＋N C.C→H＋B D.C→He＋Be 3.氢原子能级的示意图如图所示，图中a、b、c、d对应氢原子的四次跃迁，已知可见光光子的能量范围为1.61～3.10 eV，根据玻尔理论，下列关于四次跃迁的说法正确的是(　　) A．经历a跃迁，氢原子吸收的光子能量为0.66 eV B．经历b跃迁，氢原子的能量减小 C．经历c跃迁，氢原子放出的光子是可见光光子 D．经历d跃迁后，再用可见光照射跃迁后的氢原子，可使氢原子发生电离 4.爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν0为极限频率。由图可知(　　) A．逸出功与入射光频率ν有关 B．截止频率与金属的逸出功无关 C．当入射光频率ν＞ν0时，会逸出光电子 D．最大初动能Ekm与入射光强度成正比 5. 2021年2月13日晚间，日本福岛附近海域发生里氏7.3级地震，福岛有两座核电站均发生轻微泄露，核泄漏对环境和人体的危害主要是放射性物质的衰变。若Th(钍)原子核静止在匀强磁场中，当它在垂直于磁场的平面内发生α衰变时，生成的新原子核和α粒子的运动轨迹如图所示，则新原子核和α粒子在磁场中做圆周运动的周期之比为(　　) A．44∶1　　　　　　 　　 B．57∶44 C．57∶22 D．57∶1 6.下列说法正确的是(　　) A．核反应方程Th→Pa＋X中的X表示α粒子 B．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，但原子的能量增大 C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为这束光的光强太小 D．一个氢原子从n＝4的激发态跃迁时，最多能辐射6种不同频率的光子 二、多项选择题 7.(多选)有一匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外，一个原来静止在A处的原子核，发生衰变放射出某种粒子，两个新核的运动轨迹如图所示，已知两个相切圆半径分别为r1、r2。下列说法正确的是(　　) A．原子核发生α衰变，根据已知条件可以算出两个新核的质量比 B．衰变形成的两个粒子带同种电荷 C．衰变过程中原子核遵循动量守恒定律 D．衰变形成的两个粒子电荷量的关系为q1∶q2＝r1∶r2 8.下列说法正确的是(　　) A．放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1 B.U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，其半衰期可能变短 C．卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小 D. 若氢原子从n＝6能级向n＝1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时辐射出的光能使该金属发生光电效应 9．在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家用放射性材料PuO2作为发电能源为火星车供电。PuO2中的Pu元素是Pu，其半衰期是87.7年，可衰变为U。某次火星探测时火星车储存了5 kg的放射性材料PuO2。下列说法正确的是(　　) A.Pu的同位素的半衰期一定为87.7年 B.Pu的衰变方程为Pu→U＋He C.Pu的比结合能小于U的比结合能 D．经过87.7年该火星车上的PuO2能释放约1.4×1030MeV的能量 10．氢原子能级图如图甲所示，一群处于n＝5能级的氢原子，向低能级跃迁时发出多种光，分别用这些光做光电效应的研究，其中3条光电流I随电压U变化的图线如图乙所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62 eV到3.11 eV之间，则下列说法正确的是(　　) A．氢原子从n＝5能级向低能级跃迁时能辐射出8种频率的光 B．若用能量为0.32 eV的光子照射处于n＝4能级的氢原子，则氢原子能向高能级跃迁 C．图乙中b光的频率大于c光的频率 D．若图乙中3条图线是可见光照射过程中得到的，则a光是氢原子从n＝5能级向n＝2能级跃迁时辐射出的 三、非选择题 11．图甲是研究光电效应规律的光电管。用波长为λ＝0.50 μm 的绿光照射阴极K，实验测得流过电流表G的电流I与A、K之间的电势差UAK满足如图乙所示的规律，取h＝6.63×10－34 J。求：(结果保留2位有效数字) (1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子