2017高考物理最新模拟题精选训练（近代物理）专题1-3（含解析）（打包3套）.zip

- 1 -专题 01 波粒二象性1.(2017 陕西质检)一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列说法正确的是A．只增大入射光的频率，金属逸出功将变大B．只延长入射光的照射时间，光电子的最大初动能将增大C．只增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大D．只增大入射光的强度，光电子的最大初动能将增大【参考答案】.C【命题意图】 本题考查光电效应实验、对光电效应规律的理解及其相关的知识点。2. （2017 武汉武昌模拟）以下说法正确的是A．放射性元素的半衰期跟原子所处的化学状态无关，但与外部条件有关B．某种频率的紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，若增大该种紫外线照射的强度，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能并不改变C．根据波尔的原子理论，氢原子的核外电子由能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会辐射一定频率的光子，同时核外电子的动能变小D．用一光电管进行光电效应实验时，当用某一频率的光入射，有光电流产生，若保持入射光的总能量不变而不断减小入射光的频率，则始终有光电流产生【参考答案】.B【命题意图】 本题考查放射性元素的半衰期、光电效应、波尔的原子理论及其相关的知识点。【解题思路】放射性元素的半衰期跟原子所处的化学状态无关，与外部条件也无关，选项 A错误。某种频率的紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，若增大该种紫外线照射的强度，根据爱因斯坦光电效应方程，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能并不改变，选项 B 正确。根据波尔的原子理论，氢原子的核外电子由能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会辐射一定频率的光子，同时核外电子的电势能减小，动能变大，总能量减- 2 -小，选项 C 错误。用一光电管进行光电效应实验时，当用某一频率的光入射，有光电流产生，若保持入射光的总能量不变而不断减小入射光的频率，当入射光的频率小于金属的极限频率，则不能发生光电效应，就没有光电流产生，选项 D 错误。3． （2017 天津六校联考）如图所示为光电管工作原理图，当有波长（均指真空中的波长，下同）为 λ 的光照射阴极板 K 时，电路中有光电流，则（ ）A．换用波长为 λ 1（λ 1＞λ）的光照射阴极 K 时，电路中一定没有光电流B．换用波长为 λ 2（λ 2＜λ）的光照射阴极 K 时，电路中一定没有光电流C．增加电路中电源的端电压，电路中的光电流可能增大D．将电路中电源的极性反接，电路中一定没有光电流【参考答案】C4． （2017 河南天一大联考）对近代物理，下列说法正确的是（ ）A．由玻尔的原子模型可推知，氢原子处于激发态时，量子数越大，核外电子动能越小B．对于任何一种金属都存在一个“最小波长” ，入射光的波长必须大于这个波长，才能产生光电效应C．在原子核中，比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固D．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关E．每一种原子都有自己的特征谱线，因此可以用原子光谱来鉴别物质【参考答案】ACE- 3 -【点评】本题考查了玻尔模型、光电效应、结合能、半衰期、光谱分析等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点，注意半衰期由原子核内部因素决定．5．(2017 云贵川百校大联考)用图甲所示实验装置研究光电效应现象，分别用 a，b，c 三束光照射光电管阴极，得到光电管两端的电压与相应的光电流的关系如图乙所示，其中 a，c两束光照射时对应的遏止电压相同，均为 Uc1，根据你所学的相关理论下列论述正确的是（ ）A．a，c 两束光的光强相同B．a，c 两束光的频率相同C．b 光束的光的波长最短D．a 光束照射时光电管发出的光电子的最大初动能最大- 4 -E．b 光束光子的动量最大【参考答案】BCE．根据公式 eU 截 = mvm2=hγ﹣W，入射光的频率越高，对应的截止电压 U 截 越大．从图象中看出，b 光对应的截止电压 U 截 最大，所以 b 光的频率最高，b 光的波长最短，b 光对应的光电子最大初动能也最大．由图可知，a 的饱和电流最大，因此 a 光束照射时单位时间内产生的光电子数量最多，故 A错误；光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率，可知，根据 eU 截 = mvm2=hγ﹣W，入射光的频率越高，对应的截止电压 U 截 越大．a 光、c 光的截止电压相等，所以 a 光、c 光的频率相等，则它们的最大初动能也相等，而 b 光的频率最大，能量大，则最大初动能也大，且对应的波长最小，故 D 错误，BC 正确；由于 b 光的频率最大，根据 P= = ，则 b 光动量最大，故 E 正确；19． （2017 湖北八校联考）如图甲所示，在光电效应实验中，某同学用相同频率的单色光，分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管，结果都能发生光电效应。图乙为其中一个光电管的遏止电压 UC随入射光频率 ν 变化的函数关系图像。对于这两个光电管，下列判断正确的是 A．因为材料不同逸出功不同，所以遏止电压 Uc不同B．光电子的最大初动能不同- 5 -C．因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，饱和光电流也可能相同D．两个光电管的 Uc—ν 图象的斜率可能不同19.ABC- 1 -专题 02 原子结构1． （2017 天津六校联考）如图所示为氢原子的能级图，则下列说法正确的是（ ）A．若己知可见光的光子能量范围为 1.61 eV～3.10 eV，则处于第 4 能级状态的氢原子，发射光的谱线在可见光范围内的有 2 条B．当氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，氢原子的电势能增加，电子的动能增加C．处于第 3 能级状态的氢原子，发射出的三种波长分别为 λ 1、λ 2、λ 3（λ 1＞λ 2＞λ 3）的三条谱线，则 λ 1=λ 2+λ 3D．若处于第 2 能级状态的氢原子发射出的光能使某金属板发生光电效应，则从第 5 能级跃迁到第 2 能级时发射出的光也一定能使此金属板发生光电效应【参考答案】A．处于第 3 能级状态的氢原子，发射出的三种波长分别为 λ 1、λ 2、λ 3（λ 1＞λ 2＞λ 3）的三条谱线，则有：hγ 3=hγ 2+hγ 1，且 ，因此 h =h +h ，即为 ，故 C 错误；- 2 -若处于第 2 能级状态的氢原子发射出的光能使某金属板发生光电效应，则从第 5 能级跃迁到第 2 能级时发射出的光对应的能量小于第 2 能级状态的氢原子向基态跃迁发射的能量，一定不能使此金属板发生光电效应，故 D 错误；2.如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于 n＝4 的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光，下列说法正确的是A．这些氢原子总共可辐射出 3 种不同频率的光B．由 n＝2 能级跃迁到 n＝1 能级产生的光频率最小C．由 n＝4 能级跃迁到 n＝1 能级产生的光最容易表现出衍射现象D．用 n＝2 能级跃迁到 n＝1 能级辐射出的光照射逸出功为 6.34 eV 的金属铂能发生光电效应【参考答案】 D3. (2016·郑州联考)下列与 α 粒子相关的说法中正确的是A．天然放射现象中产生的 α 射线速度与光速度相当，穿透能力很强B. U(铀 238)核放出一个 α 粒子后就变为 Th(钍 234)23892 23490C．高速 α 粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为 He＋ N― → O＋ n42 147 168 10D．丹麦物理学家玻尔进行了 α 粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型【参考答案】 B- 3 -【名师解析】 α 射线是速度为 0.1c 的氦核流，穿透能力最弱，A 错误。由核反应过程中质量数、核电荷数守恒可知 B 项正确。C 项中核电荷数和质量数都不守恒，C 错误。D 项中的物理学家不是玻尔而是卢瑟福，所以 D 错误。4. (2016·重庆联考)仔细观察氢原子的光谱，发现它只有几条分离的不连续的亮线，其原因是A．氢原子只有几个能级B．氢原子只能发出平行光C．氢原子有时发光，有时不发光D．氢原子辐射的光子的能量是不连续的，所以对应的光的频率也是不连续的【参考答案】 D5． (2015·天津联考)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 的能级跃迁时辐射出可见光 a，从 n＝3 的能级向 n＝2 的能级跃迁时辐射出可见光 b，则A．氢原子在 n＝2 的能级时可吸收能量为 3.6 eV 的光子而发生电离B．氢原子从 n＝4 的能级向 n＝3 的能级跃迁时辐射出光子的能量可以小于 0.66 eVC． b 光比 a 光的波长短D．氢原子从 n＝4 的能级可辐射出 5 种频率的光子【参考答案】 A【名师解析】 从 n＝2 电离所需的最小能量等于： E－ E2＝0－(－3.4)＝3.4 eV，光子能量 3.6 eV 高于此值故能引起电离，故 A 正确。氢原子从 n＝4 的能级向 n＝3 的能级跃迁时辐射出光子的能量为：－0.85 eV－(－1.51)eV＝0.66 eV，故 B 错误。根据跃迁规律可知- 4 -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＝ hν 可得 a 光子的频率大于 b，故 a 光比 b 光的波长短，故 C 错误。氢原子从 n＝4 的能级跃迁时，能发出 C ＝6 种频率的光子，故 D 错误。246． (2016·宝鸡检测)红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光。铬离子的能级如图 3－1－9 所示， E1是基态， E2是亚稳态， E3是激发态，若以脉冲氙灯发出波长为 λ 1的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受激发跃迁到 E3，然后自发跃迁到 E2，释放波长为也 λ 2的光子，处于亚稳态 E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长 λ 为A. B.λ 1λ 2λ 2－ λ 1 λ 1λ 2λ 1－ λ 2C. D.λ 1－ λ 2λ 1λ 2 λ 2－ λ 1λ 1λ 2【参考答案】 A7．氢原子由原子核和一个核外电子组成，电子绕原子核做匀速圆周运动；电子运动的半径可以变化，且沿不同轨道运动时原子具有的能量不同(原子的能量为电子的动能与原子的电势能之和)．现有一氢原子吸收了一定的能量后其核外电子从半径为 R1的轨道跃迁到半径为R2的轨道上．若已知氢原子的电势能 Ep＝－ (e 为电子的电荷量)则( )ke2RA．核外电子的动能增加了 －ke22R1 ke22R2B．核外电子的动能减少了 －ke22R2 ke22R1C．氢原子吸收的能量等于 －ke22R1 ke22R2- 5 -D．氢原子吸收的能量等于 －ke22R2 ke22R1【参考答案】 C8．设氢原子由 n＝3 的状态向 n＝2 的状态跃迁时放出能量为 E、频率为 ν 的光子．则氢原子( )A．跃迁时可以放出或吸收能量为任意值的光子B．由 n＝2 的状态向 n＝1 的状态跃迁时放出光子的能量大于 EC．由 n＝3 的状态向 n＝1 的状态跃迁时放出光子的能量等于 6.4ED．由 n＝4 的状态向 n＝3 的状态跃迁时放出光子的频率大于 ν【参考答案】 BC【名师解析】：由玻尔理论知， E＝ hν ＝ E3－ E2＝ ，当由 n＝2 的状态向 n＝1 的状态跃5|E1|36迁时， E′＝ E2－ E1＝ E；由 n＝3 的状态向 n＝1 的状态跃迁时，3|E1|4E″＝ E3－ E1＝ ＝6.4 E；由 n＝4 的状态向 n＝3 的状态跃迁时，8|E1|9hν ′＝ E4－ E3＝ hν ，B、C 正确．7|E1|1449. (2015·安徽理综)图示是 α 粒子(氦原子核)被重金属原子核散射的运动轨迹，M、 N、 P、 Q 是轨迹上的四点，在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动。图中所标出的α 粒子在各点处的加速度方向正确的是- 6 -A． M 点 B． N 点 C． P 点 D． Q 点【参考答案】 C- 1 -专题 03 原子核1. （2017 陕西宝鸡模拟）放射性同位素钍 2390Th 经过一系列 α 、β 衰变后生成氡 2086Rn，以下说法正确的是A．每经过一次 β 衰变原子核的质子数会增加 1 个B．每经过一次 α 衰变原子核的质量数会减少 2 个C．钍 2390Th 衰变成氡 2086Rn，一共经过 2 次 α 衰变和 3 次 β 衰变D．放射性元素钍 390Th 的原子核比氡 086Rn 原子核的中子数少 4 个【参考答案】.A【命题意图】 本题考查原子核衰变规律等知识点。衰变规律是近代物理的重要知识点型，一定要掌握基本运算。2． （2017 天津六校联考）下列说法正确的是（ ）A．重核裂变和轻核聚变过程质量守恒B．比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时吸收能量C．氡的半衰期为 3.8 天，若有 4 个氡原子核，则经过 3.8 天后就一定只剩下 2 个氡原子核D．β 衰变中产生的 β 射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的【参考答案】B．【名师解析】重核裂变和轻核的聚变过程都有质量亏损；比结合能小的原子核分解为比结合能大的原子核时一定释放核能，比结合能大的原子核分解为比结合能小的原子核时吸收能量；半衰期是大量放射性元素放射的统计规律；β 衰变的实质是原子核中的一个中子衰变为一个质子和一个电子．重核裂变和轻核的聚变过程都有质量亏损，都向外界放出核能，故 A 错误；- 2 -比结合能大的原子核分解为比结合能小的原子核时，核子的总结合能减小，一定要吸收核能才能完成，故 B 正确；半衰期是大量放射性元素放射的统计规律，对个别的原子没有意义；故 C 错误；β 衰变中产生的 β 射线实际上是原子核中的一个中子衰变为一个质子和一个电子而形成的．故 D 错误．3． （2017 广西崇左摸底）下列说法正确的是（ ）A．Th 核发生一次 α 衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了 4B．太阳辐射的能量最主要来自太阳内部的热核反应C．若使放射性物质的温度升高，其半衰期可能变小D．用 14eV 的光子照射处于基态的氢原子，可使其电离E．光电管是基于光电效应的光电转换器件，可使光信号转换成电信号【参考答案】BDE．4. .（2017 石家庄二中质检）.如图所示是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验，下列说法正确的是（ ）A．卢瑟福通过 α 粒子散射实验否定了原子的核式结构模型B．放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为 γ 射线，电离能力最强- 3 -C．电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关D．链式反应属于重核的裂变【参考答案】.D【命题意图】 本题考查卢瑟福 α 粒子散射实验，放射线在磁场中偏转，光电效应实验，链式反应等知识点。5． （2017 江苏七校期中联考）下列说法中正确的是（ ）A．玻尔通过对氢原子光谱的研究建立了原子的核式结构模型B．核力存在于原子核内任意两个核子之间C．天然放射现象的发现使人类认识到原子具有复杂的结构D．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关【参考答案】D【名师解析】卢瑟福 α 粒子散射实验提出原子核式结构模型；核力与万有引力性质不同．核力只存在于相邻的核子之间；天然放射现象说明原子核具有复杂结构；根据黑体辐射实验的规律可知：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关．卢瑟福通过 α 粒子散射实验建立了原子核式结构模型，玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征，故 A 错误；核力与万有引力、库伦力的性质不同，核力是短程力，作用范围在 1.5×10﹣15 m，原子核的半径数量级在 10﹣15 m，所以核力只存在于相邻的核子之间，核力是原子核能稳定存在的原因，故 B 错误；天然放射现象的发现使人类认识到原子核具有复杂的结构，故 C 错误；根据黑体辐射实验的规律可知：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关．故 D 正确．【点评】本题考查了原子的核式结构模型、核力是短程力，天然放射现象的意义等知识点，及注意黑体辐射的规律，属于熟记内容，难度不大，属于基础题．6.卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，其核反应方程为： He＋ 7N O＋42 147 178H 下列说法正确的是( )1- 4 -A.卢瑟福通过该实验提出了原子的核式结构模型B.实验中是用 α 粒子轰击氮核的C.卢瑟福通过该实验发现了质子D.原子核在人工转变的过程中，电荷数一定守恒【参考答案】 BCD【名师解析】 卢瑟福通过 α 粒子的大角度散射实验否定了汤姆孙的枣糕模型，进而提出核式结构模型，选项 A 错.卢瑟福通过 α 粒子轰击氮核，进而生成质子，这也是第一次发现质子，选项 B、C 对.原子核的核反应方程中，电荷数和质量数守恒，选项 D 对.7．(2016·长沙模拟)图甲是 α、β、γ 三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图。图乙中检查所利用的射线是A．α 射线 B．β 射线C．γ 射线 D．三种射线都可以【参考答案】．C 8. (2015·重庆理综)图中曲线 a、 b、 c、 d 为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里。以下判断可能正确的是A． a、 b 为 β 粒子的径迹 - 5 -B． a、 b 为 γ 粒子的径迹C． c、 d 为 α 粒子的径迹 D． c、 d 为 β 粒子的径迹【参考答案】．D