2020高三物理三轮冲刺练习：热点11 近代物理

热点11　近代物理

1．下列说法正确的是(　　)

A．α、β、γ三种射线中，γ射线贯穿本领最弱

B．两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能减小

C．根据玻尔原子理论，氢原子在辐射光子的同时，电子的轨道半径连续地减小

D．放射性元素组成的化合物进行高温分解时，放射性元素的半衰期不变

答案　D

解析　α、β、γ三种射线中，γ射线贯穿本领最强，选项A错误；两个轻核结合成质量较大的核的过程中要释放能量，核子的平均质量减小，所以核子的比结合能增大，故B错误；根据玻尔原子理论，氢原子在辐射光子的同时，电子的轨道半径也在减小，但电子的轨道不是连续的，故C错误；半衰期由原子核本身决定，与外界任何因素都无关，故D正确.

2．(多选)下列说法正确的是(　　)

A．一个中子和一个质子结合生成氘核时，会发生质量亏损

B．一个处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁，可能产生6种不同频率的光子

C．氡(Rn)衰变的半衰期为3.8天，升高温度后其半衰期将小于3.8天

D．核反应H＋H→He＋n是轻核的聚变

答案　AD

解析　一个中子和一个质子结合成氘核时，释放出核能，由质能方程可知，此过程中有质量亏损，故A正确；一个处于n＝4能级的氢原子向较低能级跃迁，最终跃迁到基态，跃迁情况可能是：4→1，释放1种频率的光子，4→3→1,4→2→1，释放2种频率的光子；4→3→2→1，释放3种频率的光子，最多可能产生3种不同频率的光子，故B错误；原子核衰变的半衰期由原子核自身性质决定，与核外的压强、温度等因素均无关，故C错误；核反应H＋H→He＋n是轻核的聚变，故D正确．

3.如图1所示为玻尔理论的氢原子能级图，用某单色光照射一群处于基态的氢原子后，发现氢原子最多能发出6种不同频率的光子，则该单色光光子的能量为(　　)

图1

A．13.06 eV B．12.75 eV

C．12.09 eV D．10.20 eV

答案　B

解析　根据氢原子能自发地发出6种不同频率的光子，可得：＝6，解得：n＝4，此时氢原子处于第4能级，能级差为：ΔE＝E4－E1＝－0.85 eV－(－13.60) eV＝12.75 eV，故A、C、D错误，B正确．

4.精确的研究表明，不同的原子核，其核子的平均质量(原子核的质量除以核子数) 与原子序数Z有如图2所示的关系．根据该图所提供的信息及原子核的聚变、裂变有关知识，下列说法正确的是(　　)

图2

A．从图中可以看出，铁Fe原子核中核子的平均质量最大

B．原子序数较大的重核A分裂成原子序数小一些的核B和C，质量会增加

C．原子序数很小的轻核D和E结合成一个原子序数大些的F核，能释放核能

D．原子序数较大的重核裂成原子序数小一些的核B和C，需要吸收能量

答案　C

5．在α粒子散射实验中，α粒子的偏转是由于受到原子内正电荷的库仑力作用而发生的，其中有极少数α粒子发生了大角度偏转，有的甚至被反向弹回．假定一个速度为v的高速α粒子(He)与金原子核(Au)发生弹性正碰(碰撞前金原子核可认为是静止的)，则(　　)

A．α粒子在靠近金原子核的过程中电势能逐渐减小

B．α粒子散射实验说明原子核是由质子和中子组成的

C．α粒子散射实验说明带正电的物质均匀分布在原子内部

D．当它们的距离最小时，α粒子与金原子核的动量大小之比为4∶197

答案　D

6．用如图3甲所示的电路研究光电效应中光电流强度与照射光的强弱、频率等物理量的关系，图中A、K两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调，分别用a、b、c三束单色光照射，调节A、K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系如图乙所示，由图可知(　　)

图3

A．单色光a和c的频率相同，且a光更弱些，b光频率最大

B．单色光a和c的频率相同，且a光更强些，b光频率最大

C．单色光a和c的频率相同，且a光更弱些，b光频率最小

D．单色光a和c的频率不同，且a光更强些，b光频率最小

答案　B

解析　a、c两光分别照射后遏止电压相同，根据Ekm＝eUc，可知产生的光电子最大初动能相等，由于a光的饱和电流较大，则a光的强度较大；单色光b照射后遏止电压较大，根据Ekm＝eUc，可知b光照射后产生的光电子最大初动能较大，根据光电效应方程Ekm＝hν－W0得，a、c两光的频率相等，b光的频率大于a光的频率，故A、C、D错误，B正确．

7．图4中四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是(　　)

图4

A．图甲：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子

B．图乙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能

C．图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的

D．图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构

答案　C

解析　题图甲：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，得出了原子的核式结构模型，故A错误．题图乙：用中子轰击铀核使其发生裂变，裂变反应会释放出巨大的核能，故B错误．题图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故C正确．题图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子有一定结构，天然放射现象的发现揭示了原子核内还有复杂结构，故D错误．

8．日本福岛核事故是世界上最大的核事故之一，部分残留的放射性物质半衰期可长达1 570万年，下列有关说法正确的是(　　)

A.U衰变成Pb的核反应方程为U→Pb＋7He＋4e

B.U的比结合能大于Pb的比结合能

C．天然放射现象中产生的α射线的速度与光速相当，穿透能力很强

D．将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，不会改变放射性元素的半衰期

答案　D