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专题突破练(十九) 近代物理
1.(2022·湖南卷)关于原子结构和微观粒子波粒二象性,下列说法正确的是( )
A.卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征
B.玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律
C.光电效应揭示了光的粒子性
D.电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性
C 解析:玻尔理论很好地解释了原子光谱的分立特征,但不足之处是它保留了经典粒子的一些观点,如电子轨道的概念,还没有完全揭示微观粒子的运动规律,A、B错误;光电效应揭示了光的粒子性,C正确;电子束穿过铝箔后的衍射图样,证实了电子的波动性,质子、中子及原子、分子均具有波动性,D错误。
2.(2022·山东卷)碘125衰变时产生γ射线,医学上利用此特性可治疗某些疾病。碘125的半衰期为60天,若将一定质量的碘125植入患者病灶组织,经过180天剩余碘125的质量为刚植入时的( )
A. B. C. D.
B 解析:设刚植入时碘的质量为m0,经过180天后的质量为m,根据m=m0(),代入数据解得m=m0()=m0()3=m0,B正确。
3.(2022·重庆卷)如图为氢原子的能级示意图。已知蓝光光子的能量范围为2.53~2.76 eV,紫光光子的能量范围为2.76~3.10 eV。若使处于基态的氢原子被激发后,可辐射蓝光,不辐射紫光,则激发氢原子的光子能量为( )
A.10.20 eV B.12.09 eV
C.12.75 eV D.13.06 eV
C 解析:氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级只辐射蓝光,则需激发氢原子到n=4能级,则激发氢原子的光子能量为ΔE=E4-E1=12.75 eV,C正确。
4.(2022·北京石景山一模)图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图,图乙是某轧钢厂的热轧机上安装的射线测厚仪装置示意图。让射线穿过钢板,探测器探测到的射线强度与钢板的厚度有关,将射线强度的信号输入计算机,可对钢板的厚度进行自动控制。射线测厚仪所利用的射线最适合的是( )
A.α射线 B.β射线
C.γ射线 D.三种射线都可以
C 解析:由α、β、γ三种射线的特点和题图甲可知,γ射线穿透能力最强,电离能力最弱,α射线电离能力最强,穿透能力最弱,射线测厚仪所利用的射线最适合的是γ射线,A、B、D错误,C正确。
5.(2023·湖南长沙一中二模)如图是物理兴趣小组的同学在某资料上发现的一幅物理图像,该图像未标明坐标轴代表的物理量。于是同学们对该图像进行了讨论,正确的意见是( )
A.该图像可能是某种气体在不同温度时的分子速率分布图像,且图线Ⅱ对应的温度较高
B.该图像可能是黑体在不同温度时的辐射强度随波长变化的图像,且图线Ⅰ对应的温度较高
C.该图像可能是某振动系统在不同驱动力作用下受迫振动的振幅随频率变化的图像,且图线Ⅱ对应的驱动力频率较大
D.该图像可能是不同电源的输出功率随负载电阻变化的图像,且图线Ⅰ对应的电源内阻较大
A 解析:该图像可能是某种气体在不同温度时的分子速率分布图像,且图线Ⅱ对应的温度较高,A正确;温度升高时,黑体辐射各种波长电磁波的强度都增加,不同温度对应的曲线不相交,B错误;同一振动系统在不同驱动力作用下的共振曲线峰值对应的频率相同,且图线不会经过坐标原点,C错误;当负载电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大,如果图像是不同电源的输出功率随负载电阻变化的图像,则图线Ⅱ对应的电源内阻较大,D错误。
6.(2023·全国乙卷)2022年10月,全球众多天文设施观测到迄今最亮伽马射线暴,其中我国的“慧眼”卫星、“极目”空间望远镜等装置在该事件观测中作出重要贡献。由观测结果推断,该伽马射线暴在1分钟内释放的能量量级为1048 J。假设释放的能量来自物质质量的减少,则每秒钟平均减少的质量量级为(光速为3×108 m/s)( )
A.1019 kg B.1024 kg
C.1029 kg D.1034 kg
C 解析:根据质能方程E=mc2可知,则每秒钟平均减少的质量为Δm=== kg,则每秒钟平均减少的质量量级为1029 kg,C正确。
7.(2022·广东卷)目前科学家已经能够制备出能量量子数n较大的氢原子。氢原子第n能级的能量为En=,其中E1=-13.6 eV。如图所示的是按能量排列的电磁波谱,要使n=20的氢原子吸收一个光子后,恰好失去一个电子变成氢离子,被吸收的光子是( )
A.红外线波段的光子 B.可见光波段的光子
C.紫外线波段的光子 D.X射线波段的光子
A 解析:n=20能级的氢原子能量为E20==-0.034 eV,该氢原子的电离能为0.034 eV。吸收一个光子,恰好失去一个电子变成氢离子,由题图所示按能量排列的电磁波谱可知,被