學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精章末檢測十二近代物理初步（時(shí)間：60分鐘滿分：100分）一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分，1~5題每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，6～8小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全選對(duì)得6分,選對(duì)但不全得3分，有選錯(cuò)的得0分)1．下列說法正確的是(）A．玻爾建立了量子理論，成功解釋了各種原子發(fā)光現(xiàn)象B．德布羅意首先提出了物質(zhì)波的猜想，而電子衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了他的猜想C．普朗克通過對(duì)黑體輻射的研究，第一次提出了光子的概念D．盧瑟福通過α粒子轟擊氮核實(shí)驗(yàn)的研究,發(fā)現(xiàn)了中子解析：選B.玻爾建立了量子理論，成功解釋了氫原子發(fā)光現(xiàn)象；但由于過多地保留了經(jīng)典電磁學(xué)的理論，還不能很好地解釋其他的原子的發(fā)光現(xiàn)象,故A錯(cuò)誤；德布羅意首先提出了物質(zhì)波的猜想，而電子衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了他的猜想，故B正確；普朗克通過對(duì)黑體輻射的研究，第一次提出了量子理論的概念；故C錯(cuò)誤；盧瑟福在用α粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，提出原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，故D錯(cuò)誤．2．關(guān)于光電效應(yīng)的規(guī)律，下面說法中正確的是（)A．當(dāng)某種色光照射金屬表面時(shí)，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則入射光的頻率越高,產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能也就越大B．當(dāng)某種色光照射金屬表面時(shí)，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，如果入射光的強(qiáng)度減弱，從光照至金屬表面上到發(fā)射出光電子之間的時(shí)間間隔將明顯增加C．對(duì)某金屬來說,入射光波長必須大于一極限值,才能產(chǎn)生光電效應(yīng)D．同一頻率的光照射不同金屬，如果都能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則所有金屬產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能一定相同解析:選A.從光照至金屬表面上到發(fā)射出光電子之間的時(shí)間間隔只與光和金屬種類有關(guān)，B錯(cuò)；由光電效應(yīng)方程可知入射光波長必須小于一極限值，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，光子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率和金屬的種類有關(guān)，C、D錯(cuò)．3．下列與α粒子相關(guān)的說法中正確的是()A．天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的α射線速度與光速度相當(dāng)，穿透能力很強(qiáng)B.eq\o\al(238,92）U（鈾238)核放出一個(gè)α粒子后就變?yōu)閑q\o\al(234，90)Th（釷234)C．高速α粒子轟擊氮核可從氮核中打出中子，核反應(yīng)方程為eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al（14,7)N→eq\o\al(16，8）O＋eq\o\al(1，0）nD．丹麥物理學(xué)家玻爾進(jìn)行了α粒子散射實(shí)驗(yàn)并首先提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型解析：選B。α射線是速度為0。1c的氦核流,穿透能力最弱，A錯(cuò)誤．由核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)、核電荷數(shù)守恒可知B項(xiàng)正確．C項(xiàng)中核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都不守恒,C錯(cuò)誤．D項(xiàng)中的物理學(xué)家不是玻爾而是盧瑟福，所以D錯(cuò)誤．4．下列說法正確的是()A．光電效應(yīng)是原子核吸收光子向外釋放電子的現(xiàn)象B．天然放射性現(xiàn)象說明原子具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)C．一個(gè)氘核的質(zhì)量小于一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子的質(zhì)量和D．已知鈷60的半衰期為5。27年，則任一個(gè)鈷60原子核都將在5。27年內(nèi)發(fā)生衰變解析:選C。光電效應(yīng)是原子中的電子吸收光子,從而擺脫原子核的束縛，向外釋放光電子的現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤;天然放射性現(xiàn)象說明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)子結(jié)合成一個(gè)氘核時(shí),有質(zhì)量虧損，氘核的質(zhì)量小于中子與質(zhì)子的質(zhì)量之和,選項(xiàng)C正確；半衰期只對(duì)大量的原子核有統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少量的原子核不適用，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.5。下列說法正確的是(）A．根據(jù)ΔE＝Δmc2可知，在核裂變過程中減少的質(zhì)量轉(zhuǎn)化成了能量B．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變C．盧瑟福首先發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾礦物的天然放射現(xiàn)象D．由氫原子能級(jí)示意圖知，處于基態(tài)的氫原子至少要吸收13。60eV的能量才能發(fā)生電離解析：選D。愛因斯坦的質(zhì)能方程E＝mc2，不是質(zhì)量和能量可以相互轉(zhuǎn)化，二者概念根本不同,當(dāng)發(fā)生質(zhì)量虧損時(shí)，質(zhì)量只是以光子形式發(fā)射出去，故A錯(cuò)誤；太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的聚變反應(yīng),故B錯(cuò)誤；貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾礦物的天然放射現(xiàn)象,故C錯(cuò)誤；基態(tài)的氫原子能量為－13。6eV，則基態(tài)氫原子發(fā)生電離，吸收的能量需大于等于13。6eV，故D正確．6。如圖所示,是國家國防科技工業(yè)局首次發(fā)布的“嫦娥二號(hào)”月面虹灣局部影像圖,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在月球上含有豐富的eq\o\al(3，2)He(氦3)．它是一種高效、清潔、安全的核聚變?nèi)剂?，其參與的一種核聚變反應(yīng)的方程式為eq\o\al(3，2)He＋eq\o\al(3,2）He→2eq\o\al(1，1）H＋eq\o\al(4，2）He.關(guān)于eq\o\al（3，2）He聚變下列表述正確的是（）A．聚變反應(yīng)不會(huì)釋放能量B．聚變反應(yīng)產(chǎn)生了新的原子核C．聚變反應(yīng)會(huì)有質(zhì)量虧損D．目前核電站都采用eq\o\al（3，2)He聚變反應(yīng)發(fā)電解析:選BC.聚變反應(yīng)和裂變反應(yīng)是根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程所發(fā)現(xiàn)的兩種虧損質(zhì)量釋放能量的核反應(yīng)方式，答案C對(duì)A錯(cuò)．聚變反應(yīng)是兩個(gè)質(zhì)量較小的核結(jié)合成一個(gè)中等質(zhì)量的核，有新核產(chǎn)生,答案B對(duì)．與裂變相比，聚變反應(yīng)目前還不能控制反應(yīng)速度,使用的僅有氫彈，太陽也是聚變反應(yīng)，都不可控，所以核電站都是裂變反應(yīng)，答案D錯(cuò)．7．實(shí)物粒子和光都具有波粒二象性，下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動(dòng)性的是(）A．電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)后可以形成干涉圖樣B．β射線在云室中穿過會(huì)留下清晰的徑跡C．人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)D．人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)解析:選ACD。干涉是波具有的特性，電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)裝置后可以形成干涉圖樣，說明電子具有波動(dòng)性,所以A正確;β粒子在云室中受磁場力的作用，做的是圓周運(yùn)動(dòng)，與波動(dòng)性無關(guān)，所以B錯(cuò)誤;可以利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu),說明中子可以產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，說明具有波動(dòng)性，所以C正確；人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，說明電子可以產(chǎn)生衍射現(xiàn)象,說明具有波動(dòng)性，所以D正確．8．用頻率為ν的光照射在某金屬表面時(shí)產(chǎn)生了光電子，當(dāng)光電子垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其最大半徑為R，若以W表示逸出功,m、e表示電子的質(zhì)量和電量，h表示普朗克常數(shù)，則電子的最大初動(dòng)能是（)A．hν＋W B．eq\f(BeR，m)C．hν－W D.eq\f(B2e2R2,2m）解析:選CD.根據(jù)光電效應(yīng)方程得Ek＝hν－W，故選項(xiàng)C正確；光電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得:evB＝eq\f(mv2,R)，則v＝eq\f(eBR,m)，最大初動(dòng)能的光電子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，半徑最大，所以最大初動(dòng)能Ek＝eq\f（1，2)mv2＝eq\f（B2e2R2，2m)，故選項(xiàng)D正確．二、非選擇題(共4小題，52分）9．（12分)已知銫的逸出功為1.9eV,現(xiàn)用波長為4.3×10－7m（1)能否發(fā)生光電效應(yīng)?(2）若能發(fā)生光電效應(yīng)，求光電子的德布羅意波波長最短為多少．（電子的質(zhì)量為m＝0。91×10－30kg解析：（1）入射光子的能量E＝hν＝heq\f（c，λ）＝6.626×10－34×eq\f(3.0×108,4.3×10－7）×eq\f（1,1.6×10－19）eV≈2.9eV。由于E＝2。9eV>W0，所以能發(fā)生光電效應(yīng)．(2)根據(jù)光電效應(yīng)方程可得光電子的最大初動(dòng)能Ek＝hν－W0＝1.6×10－19J而光電子的最大動(dòng)量p＝eq\r（2mEk),則光電子的德布羅意波波長的最小值λmin＝eq\f(h,p)＝eq\f（6.626×10－34,\r（2×0.91×10－30×1.6×10－19））m≈1。2×10－9m.答案：（1）能(2）1。2×10－9m10.（12分）如圖所示，氫原子從n＞2的某一能級(jí)躍遷到n＝2的能級(jí)，輻射出能量為2.55eV的光子．問：(1）最少要給基態(tài)的氫原子提供多少電子伏特的能量,才能使它輻射上述能量的光子？（2）請(qǐng)?jiān)趫D中畫出獲得該能量后的氫原子可能的輻射躍遷圖．解析：(1）氫原子從n＞2的某一能級(jí)躍遷到n＝2的能級(jí),輻射光子的頻率應(yīng)滿足：hν＝En－E2＝2.55eV。En＝hν＋E2＝－0.85eV，所以n＝4.基態(tài)氫原子要躍遷到n＝4的能級(jí)，應(yīng)提供ΔE＝E4－E1＝12。75eV(2）輻射躍遷圖如圖所示．答案：(1)12.75eV（2)躍遷圖見解析11．(14分）某些建筑材料可產(chǎn)生放射性氣體——氡，氡可以發(fā)生α或β衰變，如果人長期生活在氡濃度過高的環(huán)境中，那么，氡經(jīng)過人的呼吸道沉積在肺部，并放出大量的射線，從而危害人體健康．原來靜止的氡核（eq\o\al（222,86)Rn）發(fā)生一次α衰變生成新核釙(P0），并放出一個(gè)能量為E0＝0.09MeV的光子．已知放出的α粒子動(dòng)能為Eα＝5.55MeV；忽略放出光子的動(dòng)能，但考慮其能量；1u＝931。5MeV/c2.（1）寫出衰變的核反應(yīng)方程；（2）衰變過程中總的質(zhì)量虧損為多少？（保留三位有效數(shù)字)解析：(1)衰變方程為：eq\o\al（222,86)Rn→eq\o\al(218,86)Po＋eq\o\al（4，2)He；(2）忽略放出光子的動(dòng)量，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，0＝pα＋pP0，即新核釙(P0）的動(dòng)量與α粒子的動(dòng)量大小相等，又Ek＝eq\f(p2，2m)，可求出新核釙(P0)的動(dòng)能為EP0＝eq\f(4,218)Eα由題意，質(zhì)量虧損對(duì)應(yīng)的能量以光子的能量和新核、α粒子動(dòng)能形式出現(xiàn)衰變時(shí)釋放出的總能量為ΔE＝Eα＋EP0＋E0＝Δmc2故衰變過程中總的質(zhì)量虧損是Δm＝eq\f（111Eα＋109E0，109c2）＝0.00616u.答案：（1）eq\o\al（222，86）Rn→eq\o\al(218,86)Po＋eq\o\al（4，2)He（2)0。00616u12．(14分)用速度大小為v的中子轟擊靜止的鋰核eq\o\al(6，3)Li，發(fā)生核反應(yīng)后生成氚核和α粒子，生成的氚核速度方向與中子的速度方向相反，氚核與α粒子的速度之比為7∶8，中子的質(zhì)量為m，質(zhì)子的質(zhì)量可近似看作m,光速為c.(1）寫出核反應(yīng)方程；(2)求氚核和粒子的速度大??；(3）若核反應(yīng)過程中放出的核能全部轉(zhuǎn)化為α粒子和氚核的動(dòng)能，求出質(zhì)量虧損．解析：（1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒，則有核反應(yīng)方程為：eq\o\al（1,0)n＋eq\o\al(6,3)Li→eq\o\al（3,1)H＋eq\o\al(4,2）He（2)由動(dòng)量守恒定律得：mnv＝－mHv1＋mHev2由題意得：v1∶v2＝7∶8解得：v1＝eq\f(7v,11）,v2＝eq\f（8v，11).(3）氚核和α粒子的動(dòng)能之和為：Ek＝eq\f(1,2）·3mveq\o\al(2,1）＋eq\f（1，2)·4mveq\o\al(2,2)＝eq\f(403，243)mv2釋放的核能