第十六章 近代物理（综合训练）（山东专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

第十六章　近代物理 （综合训练） 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1、答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2、选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3、请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 第Ⅰ卷（共40分） 一、单选（第1~8题只有一项符合题目要求，每小题3分） 1．2021年3月23日，考古工作者对三星堆遗址新发现的6个“祭祀坑”的73份碳屑样本使用年代检测方法进行分析，初步判定其中4号坑最有可能属于商代晚期。发生的是衰变，半衰期年。则下列说法正确的是（　　） A．发生衰变产生的新核是 B．释放的核外电子形成射线 C．1g经过22920年有发生了衰变 D．随着全球变暖，生物体中的衰变会加快 【答案】A 【详解】A．发生衰变的方程为 所以，产生的新核是，故A正确； B．释放的射线是原子核内的中子转变为质子时形成的，故B错误； C．半衰期是指放射性元素的原子核有一半发生衰变时所用的时间，22920年为四个半衰期，因此还未发生衰变的质量为 故C错误， D．半衰期与外界的物理和化学状态无关，所以地球气候变化不会影响半衰期，故D错误。 故选A。 2．为了装点夜景，常在喷水池水下安装彩灯。如图甲所示，水面下有一点光源S，同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个有光射出的圆形区域，俯视如图乙所示，环状区域只有b光，中间小圆为复色光，下列说法正确的是（　　） A．在水中传播速度a光比b光大 B．a光光子的能量小于b光光子的能量 C．水对a光的折射率小于对b光的折射率 D．若点光源S向下远离水面移动，则中间小圆面积变大 【答案】D 【详解】AC．做出光路图，如图所示 在被照亮的圆形区域边缘光线恰好发生了全反射，入射角等于临界角，由于a光照射的面积较小，可知a光发生全反射的临界角较小，根据可知，水对a光的折射率大于对b光的折射率，根据可知，在水中传播速度a光比b光小，故AC错误； B．由于水对a光的折射率较大，则a光的频率较大，根据可知，a光光子的能量大于b光光子的能量，故B错误； D．设中间小圆的半径为，对于a光刚好发生全反射时，有 若点光源S向下远离水面移动，即增大，则中间小圆的半径增大，中间小圆面积变大，故D正确。 故选D。 3．1964年10月16日，中国第一颗原子弹在新疆罗布泊爆炸成功，图示为中国成功爆炸的第一颗原子弹模型。核裂变的产物是多种多样的，其中一种典型的核裂变反应方程为：，裂变为更稳定的和，则下列说法正确的是（　　） A．的比结合能大于的比结合能 B．的结合能大于的结合能 C．A=136，Z=54 D．目前有的核电站可以利用释放出的核能 【答案】C 【详解】A．比结合能越大，原子核越难分离成单个核子，即原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，由于比稳定，则的比结合能小于的比结合能，A错误； C．根据质量数守恒和电荷数守恒有 235+1=90+A+10，92=38+Z 解得 A=136，Z=54 C正确； B．组成原子核的核子数越多，它的结合能越大，由于的核子数为90，小于的核子数136，则的结合能小于的结合能，B错误； D．目前投入使用的核电站采用的都是可控核裂变释放的核能，是轻核聚变，故D错误。 故选C。 4．我国自主研发的聚变—裂变混合反应堆的主体部分由“聚变堆芯”和“裂变包层”等组成，“聚变堆芯”中氘、氚燃料发生可控热核聚变反应，输出大量高能中子，“裂变包层”中的在高能中子的作用下可转变为，经过两次衰变后可变成，发生裂变反应能够稳定、可控地输出巨大的能量。1个核“捕捉”一个中子发生裂变反应，可产生两个新核X1、X2，同时产生x个中子。已知核、X1核、X2核和中子的质量分别为m、m1、m2和mn，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A．“聚变堆芯”中发生的核反应方程为 B．衰变为发生了2次α衰变 C．新核X1的比结合能小于核的比结合能 D．1个核发生裂变反应释放的能量 【答案】D 【详解】A．核反应方程两边质量数不相等，故A错误； B．衰变为，衰变前后质量数没有变化，质子数增加了2，所以是发生了2次β衰变，故B错误； C．1个 核“捕捉”一个中子发生裂变反应，可产生两个中等质量的原子核，它们的比结合能都比较大，故C错误； D．因为1个核“捕捉”一个中子发生裂变反应，可产生两个新核X1、X2，同时产生x个中子。且核、X1核、X2核和中子的质量分别为m、m1、m2和mn，光在真空中的传播速度为c，所以根据爱因斯坦质能方程知，故D正确。 故选D。 5．2024年2月，日本福岛第一核电站核污染水净化装置中，含有放射性物质的大量核污染水发生泄漏。核污水中包含多种放射性元素，如氚、锶、钚、碘等，其中碘的衰变方程为，已知，，，下列说法正确的是（　　） A．衰变产生的β射线来自于原子的核外电子 B．放射性元素经过两个完整的半衰期后，将完全衰变殆尽 C．原子核衰变时质量亏损，质量数减少 D．的比结合能比的大 【答案】D 【详解】A．衰变产生的β射线来自于原子核内中子转化为质子和电子，故A错误； B．放射性元素经过两个完整的半衰期后，还剩下原来的，并没有完全衰变殆尽，故B错误； C．原子核衰变时质量亏损，但质量数不变，故C错误； D．衰变产物比更稳定，所以的比结合能比的大，故D正确。 故选D。 6．我国计划于2025年在甘肃武威开工建设全球首座10兆瓦电功率的小型模块化钍基熔盐堆，项目预计于2029年实现首次临界并满功率运行。钍参与核反应的过程是钍核与一个中子结合生成钍核的同位素经过两次衰变生成新核，则新核Y是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】钍核与一个中子结合生成钍核的同位素，根据质量数守恒，X表示为，X经过两次衰变生成新核Y，因为每经过一次衰变质量数不变，电荷数加1，所以Y表示为。 故选B。 7．聚变能是一种清洁、安全的新能源，核聚变反应的主要原料是氘核与氚核，已知氘核的比结合能是，氚核的比结合能是，氦核的比结合能是。关于氘、氚核聚变反应，下列说法不正确的是（　　） A．氚的质量小于组成它的核子的质量之和 B．两个氘核结合成氦核要释放能量 C．氘和氚核聚变反应后质量数变小，释放能量 D．氘和氚核聚变反应的方程是 【答案】C 【详解】B．两个氘核结合成氦核的过程，其总的结合能要增大，即结合释放的能量大于拆开需要的能量，要释放能量，故B正确，不符题意； A．轻核聚变质量亏损而释放能量，则氚的质量小于组成它的核子的质量之和，故A正确，不符题意； C．氘和氚核聚变反应后质量数不变，而质量亏损释放能量，故C错误，符合题意； D．根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒可知，氘和氚核聚变反应的方程是，故D正确，不符题意。 故选C。 8．如图是世界物理学史上两个著名实验的装置图，下列有关实验的叙述正确的是 A．图甲是粒子散射实验装置，卢瑟福指导他的学生们进行粒子散射实验研究时，发现了质子和中子 B．图甲是粒子散射实验装置，汤姆孙根据粒子散射实验，提出了原子“枣糕模型”结构 C．图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光频率越大，则光电子的最大初动能越大 D．图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光光照强度一定，则光的频率越大所产生的饱和光电流就越大 【答案】C 【详解】AB、图甲是粒子散射实验装置，卢瑟福提出了核式结构模型；卢瑟福通过用粒子轰击氮原子放出氢核，发现了质子；查得威克发现了中子；汤姆孙通过研究阴极射线中粒子的性质发现了电子，故选项A、B错误； C、图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应方程可知超过极限频率的入射光频率越大，则光电子的最大初动能越大，故选项C正确； D、光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和电流较大，入射光的光强一定时，频率越大，光电子的最大初动能最越大，而不是所产生的饱和光电流就越大，故选项D错误． 二、多选题（第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 9．已知光速为，普朗克常量为，现用频率为的光垂直照射平面镜，光全部被平面镜垂直反射回去，则（　　） A．光子动量为 B．光子能量为 C．平面镜对光反射前后，光子动量的变化量为 D．平面镜对一个光子的冲量为 【答案】BCD 【详解】A．光子的动量为，A错误； B．光子的能量为，B正确； CD．根据动量定理，平面镜对一个光子的冲量为 CD正确。 故选BCD。 10．氢原子能级如图所示，现有大量处于第4能级的氢原子自发向基态跃迁时产生的光照射逸出功为6.65eV的某种金属。已知普朗克常量，电子电量，下列说法正确的是（　　） A．这些氢原子向基态跃迁时能产生3种不同能量的光子 B．这些氢原子向基态跃迁时有3种能量的光子会使该金属发生光电效应 C．该金属的截止频率约为 D．跃迁产生的最大能量的光子照射该金属，光电流为零时对应的遏止电压为12.75V 【答案】BC 【详解】AB．大量氢原子向基态跃迁时最多产生种不同能量的光子，其中跃迁到基态时产生的光子均能使该金属发生光电效应，即3种，A错误，B正确； C．该金属的截止频率，C正确； D．跃迁时最大光子能量 最大初动能 解得，D错误。 故选BC。 11．我国首颗探日卫星“羲和号”获得太阳多种谱线，研究发现，太阳谱线包含氢原子光谱。氢原子能级如图，现有大量氢原子从能级自发向低能级跃迁。已知金属锡的逸出功为4.42eV。则大量氢原子（　　） A．从向能级跃迁发出光的频率最大 B．从向能级跃迁发出光的频率最小 C．从向能级跃迁发出的光，能使锡发生光电效应 D．从向能级跃迁发出的光，不能使锡发生光电效应 【答案】AD 【详解】AB．  根据氢原子的能级图，由 可知 到 的能级差最大，对应光子的能量最大为12.75 eV，因此其频率也最大，故A正确，B错误。 CD．从向能级跃迁发出的光子的能量为2.55eV，小于锡的逸出功4.42eV，所以从向能级跃迁发出的光，不能使锡发生光电效应，故C错误，D正确。 故选AD。 12．氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射处可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射处可见光b，则 A．a光的光子能量大于b光的光子能量 B．氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出紫外线 C．处于能级n=4的电子的动能小于能级n=2的动能 D．在真空中传播时，b光的波长较短 【答案】AC 【详解】A、D项：根据跃迁规律可知从n=4向n=2跃迁时辐射光子的能量大于从n=3向n=2跃迁时辐射光子的能量，则可见光a的光子能量大于b，又根据光子能量E=h可得a光子的频率大于b，由，则a光的波长小于b光，故A正确，D错误； B项：根据跃迁规律可知高能级向低能级跃迁时辐射光子的能量等于这两个能级差，从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出的光子能量小于a光子的能量、不可能为紫外线，故B错误； C项：根据玻尔理论，结合，可知，越靠近原子核的动能越小，那么处于能级n=4的电子的动能小于能级n=2的动能，故C正确． 第Ⅱ卷（共60分） 三、实验题：本题共2小题，共14分 13．采用如图甲所示电路可研究光电效应规律，现分别用a、b两束单色光照射光电管，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系图象如图乙所示。 （1）实验中当灵敏电流表有示数时将滑片P向右滑动，则电流表示数一定不会________（选填“增大”“不变”或“减小”）。 （2）照射阴极材料时，________（选填“a光”或“b光”）使其逸出的光电子的最大初动能大。 （3）若a光的光子能量为5eV，图乙中UC2=-2V，则光电管的阴极材料的逸出功为____eV。 【答案】 减小 b光 3 【详解】(1)[1]由甲图电路可知，光电管加的是正向电压，将滑片向右滑动，增加了电压值，会使原来飞不到对阴极的光电子飞到，故电流表的示数要么不变(已达到饱和电流)，要么增大(未达到饱和电流时)。不会出现减小的情况。 (2)[2]根据光电效应方程，结合乙图中遏止电压关系有 故照射阴极材料时，b光使其逸出的光电子的最大初动能大。 (3)[3]将题目中信息 带入上一空的公式，可得 14．（1）如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，观察到的现象描述正确的是__________ A．在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多 B．在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数比在A位置时稍多些 C．在C、D位置时，屏上观察不到闪光 D．在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少 （2）在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器指针张开一个角度，如图所示，这时_______ A．锌板带正电，指针带负电 B．锌板带正电，指针带正电 C．锌板带负电，指针带正电 D．锌板带负电，指针带负电 （3）某种频率的光射到金属表面上时，金属表面有电子逸出，如光的频率不变而强度减弱，那么下述结论中正确的是________ A．光的强度减弱到某一数值时，就没有电子逸出 B．逸出的电子数减少 C．逸出的电子数和最大初动能都减小 D．逸出的电子最大初动能不变． 【答案】 AD B BD 【详解】（1)A.放在位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多，说明大多数射线基本不偏折，可知金箔原子内部很空旷，故A正确 B.放在位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数较少，说明较少射线发生偏折，知原子内部带正电的体积小．故B错误． C.放在、位置时，屏上仍能观察一些闪光，但次数极少，说明极少数射线较大偏折，可知原子内部带正电的体积小且质量大．故C错误； D.放在位置时，屏上可以观察到闪光，只不过很少很少，说明很少很少的射线发生大角度的偏折．故D正确． （2）用紫外线照射锌板时，发生光电效应，有电子从锌板逸出，锌板失去电子带正电，所以验电器带正电而张开一定角度，锌板、指针均带正电，故ACD错误，B正确． （3)A.光照强度减弱，单位时间内照射到金属表面的光子数目减小，因此单位时间内产生的光电子数目减小，但是仍能发生光电效应．故A错误 B.光照强度减弱，单位时间内照射到金属表面的光子数目减小，因此单位时间内产生 的光电子数目减小．故B正确 C.发生光电效应时，根据爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能为：，为逸出功，由此可知光电子的最大初动能随着入射光的频率增大而增大，与光照强度无关．故C错误． D. 根据爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能为：，由于光的频率不变，所以逸出的电子最大初动能不变．故D正确． 四、计算题：本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．核反应在航天与核技术中有着重要应用。 (1)用粒子（氦核）轰击静止的铍核（），发生核反应后生成碳核（）和中子，写出该核反应的方程式。 (2)“玉兔二号”核电池使用的钚238，半衰期为90天，若初始质量为16g，求经过180天后剩余的质量。 【答案】(1) (2)4g 【详解】（1）该核反应的方程式 （2）经过180天后剩余的质量 16．两个质子（）和两个中子（）发生轻核聚变生成氦核（）。已知质子的质量为a，中子的质量为b，氦核的质量为d，光速为c。 (1)写出轻核聚变生成氦核的核反应方程； (2)求氦核的比结合能。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）两个质子和两个中子发生轻核聚变反应生成氦核（）的核反应方程为 （2）两个质子和两个中子发生轻核聚变反应生成氦核过程中，质量亏损 根据质能方程得 解得氦核的结合能 故氦核的比结合能为 17．静止的锂核（）俘获一个速度为7.7×106m/s的中子，发生核反应后若只产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核（），它的速度大小是8.0×106m/s，方向与反应前的中子速度方向相同。 ①写出此核反应的方程式； ②求反应后产生的另一个粒子的速度大小及方向； ③此反应过程中是否发生了质量亏损，说明依据。 【答案】①；②，方向与反应前中子的速度方向相反 ③反应前的总动能 反应后的总动能 代入数据可知，反应中发生了质量亏损。 【详解】①根据电荷数守恒、质量数守恒可知 ②设中子（）、氦核（）和氚核（）的质量分别为m1、m2、m3，速度分别为v1、v2、v3，由动量守恒定律得 解得 即方向与反应前中子的速度方向相反。 ③略。 18．静止在匀强磁场中的放射性原子氦X衰变为两个粒子A和B，衰变后A的运动速度方向和磁感线垂直。两轨迹圆半径之比为，带电粒子在轨迹圆上运动的周期之比为。设衰变过程释放的核能全部转化成射线粒子和反冲核的动能。 （1）求A粒子和B粒子的电量之比； （2）求A粒子和B粒子的质量之比； （3）写出核反应方程（反冲核的元素符号可用Y表示） 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）A、B粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即 解得 衰变过程A、B两粒子动量守恒，即 联解上式得 （2）A、B粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有 解得 所以 （3）由 ， 可知A为，B为,根据质量守恒定律可得核反应方程为 15 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十六章　近代物理 （综合训练） 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1、答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2、选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3、请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 第Ⅰ卷（共40分） 一、单选（第1~8题只有一项符合题目要求，每小题3分） 1．2021年3月23日，考古工作者对三星堆遗址新发现的6个“祭祀坑”的73份碳屑样本使用年代检测方法进行分析，初步判定其中4号坑最有可能属于商代晚期。发生的是衰变，半衰期年。则下列说法正确的是（　　） A．发生衰变产生的新核是 B．释放的核外电子形成射线 C．1g经过22920年有发生了衰变 D．随着全球变暖，生物体中的衰变会加快 2．为了装点夜景，常在喷水池水下安装彩灯。如图甲所示，水面下有一点光源S，同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个有光射出的圆形区域，俯视如图乙所示，环状区域只有b光，中间小圆为复色光，下列说法正确的是（　　） A．在水中传播速度a光比b光大 B．a光光子的能量小于b光光子的能量 C．水对a光的折射率小于对b光的折射率 D．若点光源S向下远离水面移动，则中间小圆面积变大 3．1964年10月16日，中国第一颗原子弹在新疆罗布泊爆炸成功，图示为中国成功爆炸的第一颗原子弹模型。核裂变的产物是多种多样的，其中一种典型的核裂变反应方程为：，裂变为更稳定的和，则下列说法正确的是（　　） A．的比结合能大于的比结合能 B．的结合能大于的结合能 C．A=136，Z=54 D．目前有的核电站可以利用释放出的核能 4．我国自主研发的聚变—裂变混合反应堆的主体部分由“聚变堆芯”和“裂变包层”等组成，“聚变堆芯”中氘、氚燃料发生可控热核聚变反应，输出大量高能中子，“裂变包层”中的在高能中子的作用下可转变为，经过两次衰变后可变成，发生裂变反应能够稳定、可控地输出巨大的能量。1个核“捕捉”一个中子发生裂变反应，可产生两个新核X1、X2，同时产生x个中子。已知核、X1核、X2核和中子的质量分别为m、m1、m2和mn，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A．“聚变堆芯”中发生的核反应方程为 B．衰变为发生了2次α衰变 C．新核X1的比结合能小于核的比结合能 D．1个核发生裂变反应释放的能量 5．2024年2月，日本福岛第一核电站核污染水净化装置中，含有放射性物质的大量核污染水发生泄漏。核污水中包含多种放射性元素，如氚、锶、钚、碘等，其中碘的衰变方程为，已知，，，下列说法正确的是（　　） A．衰变产生的β射线来自于原子的核外电子 B．放射性元素经过两个完整的半衰期后，将完全衰变殆尽 C．原子核衰变时质量亏损，质量数减少 D．的比结合能比的大 6．我国计划于2025年在甘肃武威开工建设全球首座10兆瓦电功率的小型模块化钍基熔盐堆，项目预计于2029年实现首次临界并满功率运行。钍参与核反应的过程是钍核与一个中子结合生成钍核的同位素经过两次衰变生成新核，则新核Y是（　　） A． B． C． D． 7．聚变能是一种清洁、安全的新能源，核聚变反应的主要原料是氘核与氚核，已知氘核的比结合能是，氚核的比结合能是，氦核的比结合能是。关于氘、氚核聚变反应，下列说法不正确的是（　　） A．氚的质量小于组成它的核子的质量之和 B．两个氘核结合成氦核要释放能量 C．氘和氚核聚变反应后质量数变小，释放能量 D．氘和氚核聚变反应的方程是 8．如图是世界物理学史上两个著名实验的装置图，下列有关实验的叙述正确的是 A．图甲是粒子散射实验装置，卢瑟福指导他的学生们进行粒子散射实验研究时，发现了质子和中子 B．图甲是粒子散射实验装置，汤姆孙根据粒子散射实验，提出了原子“枣糕模型”结构 C．图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光频率越大，则光电子的最大初动能越大 D．图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光光照强度一定，则光的频率越大所产生的饱和光电流就越大 二、多选题（第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 9．已知光速为，普朗克常量为，现用频率为的光垂直照射平面镜，光全部被平面镜垂直反射回去，则（　　） A．光子动量为 B．光子能量为 C．平面镜对光反射前后，光子动量的变化量为 D．平面镜对一个光子的冲量为 10．氢原子能级如图所示，现有大量处于第4能级的氢原子自发向基态跃迁时产生的光照射逸出功为6.65eV的某种金属。已知普朗克常量，电子电量，下列说法正确的是（　　） A．这些氢原子向基态跃迁时能产生3种不同能量的光子 B．这些氢原子向基态跃迁时有3种能量的光子会使该金属发生光电效应 C．该金属的截止频率约为 D．跃迁产生的最大能量的光子照射该金属，光电流为零时对应的遏止电压为12.75V 11．我国首颗探日卫星“羲和号”获得太阳多种谱线，研究发现，太阳谱线包含氢原子光谱。氢原子能级如图，现有大量氢原子从能级自发向低能级跃迁。已知金属锡的逸出功为4.42eV。则大量氢原子（　　） A．从向能级跃迁发出光的频率最大 B．从向能级跃迁发出光的频率最小 C．从向能级跃迁发出的光，能使锡发生光电效应 D．从向能级跃迁发出的光，不能使锡发生光电效应 12．氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射处可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射处可见光b，则 A．a光的光子能量大于b光的光子能量 B．氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出紫外线 C．处于能级n=4的电子的动能小于能级n=2的动能 D．在真空中传播时，b光的波长较短 第Ⅱ卷（共60分） 三、实验题：本题共2小题，共14分 13．采用如图甲所示电路可研究光电效应规律，现分别用a、b两束单色光照射光电管，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系图象如图乙所示。 （1）实验中当灵敏电流表有示数时将滑片P向右滑动，则电流表示数一定不会________（选填“增大”“不变”或“减小”）。 （2）照射阴极材料时，________（选填“a光”或“b光”）使其逸出的光电子的最大初动能大。 （3）若a光的光子能量为5eV，图乙中UC2=-2V，则光电管的阴极材料的逸出功为____eV。 14．（1）如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，观察到的现象描述正确的是__________ A．在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多 B．在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数比在A位置时稍多些 C．在C、D位置时，屏上观察不到闪光 D．在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少 （2）在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器指针张开一个角度，如图所示，这时_______ A．锌板带正电，指针带负电 B．锌板带正电，指针带正电 C．锌板带负电，指针带正电 D．锌板带负电，指针带负电 （3）某种频率的光射到金属表面上时，金属表面有电子逸出，如光的频率不变而强度减弱，那么下述结论中正确的是________ A．光的强度减弱到某一数值时，就没有电子逸出 B．逸出的电子数减少 C．逸出的电子数和最大初动能都减小 D．逸出的电子最大初动能不变． 四、计算题：本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．核反应在航天与核技术中有着重要应用。 (1)用粒子（氦核）轰击静止的铍核（），发生核反应后生成碳核（）和中子，写出该核反应的方程式。 (2)“玉兔二号”核电池使用的钚238，半衰期为90天，若初始质量为16g，求经过180天后剩余的质量。 16．两个质子（）和两个中子（）发生轻核聚变生成氦核（）。已知质子的质量为a，中子的质量为b，氦核的质量为d，光速为c。 (1)写出轻核聚变生成氦核的核反应方程； (2)求氦核的比结合能。 17．静止的锂核（）俘获一个速度为7.7×106m/s的中子，发生核反应后若只产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核（），它的速度大小是8.0×106m/s，方向与反应前的中子速度方向相同。 ①写出此核反应的方程式； ②求反应后产生的另一个粒子的速度大小及方向； ③此反应过程中是否发生了质量亏损，说明依据。 18．静止在匀强磁场中的放射性原子氦X衰变为两个粒子A和B，衰变后A的运动速度方向和磁感线垂直。两轨迹圆半径之比为，带电粒子在轨迹圆上运动的周期之比为。设衰变过程释放的核能全部转化成射线粒子和反冲核的动能。 （1）求A粒子和B粒子的电量之比； （2）求A粒子和B粒子的质量之比； （3）写出核反应方程（反冲核的元素符号可用Y表示） 15 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $