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专题14 近代物理
2019年高三期末、一模物理试题分项解析
一.选择题
1.【山师大附中摸拟】(2019山西临汾模拟)2017年12月6日报道,中国散裂中子源项目将于2018年前后建成。目前,位于广东东莞的国家大科学工程——中国散裂中子源(CSNS)首次打靶成功,获得中子束流,这标志着(CSNS)主体工程顺利完工,进入试运行阶段。对于有关中子的研究,下面说法不正确的是( )
A.中子和其他微观粒子,都具有波粒二象性
B.一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子是核聚变反应
C.卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子
D.核反应方程中的y=206,X中中子个数为124
2.【浙江省2019届仿真模拟】2018年3月14日,英国剑桥大学著名物理学家斯蒂芬·威廉·霍金逝世,享年76岁,引发全球各界悼念。在物理学发展的历程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程,为物理学的建立作出了巨大的贡献。在对以下几位物理学家所做的科学贡献的叙述中,不正确的是( )
A.卡文迪许将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体,得出万有引力定律,并测出了引力常量G的数值
B.根据玻尔理论,原子从激发态向基态跃迁时将释放出核能
C.布拉凯特利用云室照片发现,粒子击中氮原子形成复核,复核不稳定,会放出一个质子[来源:Z。xx。k.Com]
D.爱因斯坦的光子说认为,只要增加光照时间,使电子多吸收几个光子,所有电子最终都能跃出金属表面成为光电子
3.(2019广西百色质检)中国散裂中子源(CSNS)是国家“十一五”期间重点建设的大科学装置,2018年8月23日通过国家验收,并将对国内外各领域的用户开放。下列核反应中X为中子的是
A.P→Si+X
B.U→Th+X
C.Al+n→Mg+X[来源:学科网]
D.Al+He→P +X
4.(2019山西临汾模拟)2017年12月6日报道,中国散裂中子源项目将于2018年前后建成。目前,位于广东东莞的国家大科学工程——中国散裂中子源(CSNS)首次打靶成功,获得中子束流,这标志着(CSNS)主体工程顺利完工,进入试运行阶段。对于有关中子的研究,下面说法不正确的是( )[来源:学§科§网Z§X§X§K]
A.中子和其他微观粒子,都具有波粒二象性
B.一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子是核聚变反应
C.卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子
D.核反应方程中的y=206,X中中子个数为124
5.(2019江苏泰州12月联考)已知金属铯的逸出功为1.88eV,氢原子能级图如图所示,下列说法正确的是( )
A.一个处于n=4能级的氢原子跃迁到基态的过程中最多可释放出3种不同频率的光子
B.氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级过程中辐射出光子的动量为5.44×10-27kg•m/s
C.氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级过程中辐射出的光子不能使金属铯发生光电效应
D.大量处于n=2能级的氢原子跃迁到基态过程中发出的光照射金属铯,产生的光电子最大初动能为8.32eV
二.计算题
1. (2019浙江杭州期末)
光电倍增管是用来将光信号转化为电信号并加以放大的装置,其主要结构为多个相同且平行的倍增极。为简单起见,现只研究其第1倍增极和第2倍增极,其结构如图所示。两个倍增极平行且长度均为2a,几何位置如图所示图中长度数据已知 当频率为v的入射光照射到第1倍增极上表面时,从极板上逸出的光电子最大速率为 若加电场或磁场可使从第1倍增极逸出的部分光电子打到第2倍增极上表面,从而激发出更多的电子,实现信号放大。已知元电荷为e,电子质量为m,普朗克常量为h,只考虑电子在纸面内的运动,忽略相对论效应,不计重力。
试求制作第1倍增极的金属材料的逸出功W。
为使更多光电子达到第2倍增极,可在接线柱AB间接入一个电动势为E的电源,则到达第2倍增极的电子的最大动能是多少?
若仅在纸面内加上垂直纸面的匀强磁场时,发现速度为垂直第1倍增极出射的电子恰能全部到达第2倍增极上表面。忽略电场力的作用,试求:
磁感强度B的大小和方向;
关闭光源后多长时间仍有光电子到达第2倍增极上表面?
可能用到的三角函数值:,,。
2.(16分)(2018·南通市高三调研)如图2甲所示,真空室中电极K发出的电子(初速不计)经电场加速后,由小孔P沿两水平金属板M、N的中心线射入板间,加速电压为U0,M、N板长为L,两板相距,以t=0时电子打到坐标纸上的点作为xOy坐标系的原点,竖直向上为y轴正方向。已知电子电荷量为e,质量为m,重力忽略不计。
,筒绕其竖直轴匀速转动,周期为T,筒的周长为s,筒上坐标纸的高为t),如图乙所示。把两板间的电场看成匀强电场,忽略板外电场。在每个电子通