PAGEPAGE1近代物理初步【滿分：110分時間：90分鐘】一、選擇題（本大題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中，1~8題只有一項符合題目要求；9~12題有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。）1．物理學(xué)家通過對現(xiàn)象的深化視察和探討，獲得正確的科學(xué)相識，推動了物理學(xué)的發(fā)展。下列說法正確的是A．盧瑟福通過對陰極射線的探討，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型B．玻爾的原子理論勝利地說明了氫原子光譜的試驗規(guī)律C．愛因斯坦通過對光電效應(yīng)的探討，揭示了光具有波粒二象性D．德布羅意提出微觀粒子動量越大，其對應(yīng)的波長越長【答案】B2．關(guān)于核反應(yīng)方程，下列說法正確的是（）A．x是負電子，反應(yīng)過程放出能量B．x是負電子，反應(yīng)過程汲取能量C．x是正電子，反應(yīng)過程放出能量D．x是正電子，反應(yīng)過程汲取能量【答案】C【解析】由反應(yīng)方程可知x質(zhì)量數(shù)為零，電荷數(shù)為+1，則x是正電子，反應(yīng)過程有質(zhì)量虧損，放出能量，選項C正確.3．關(guān)于光電效應(yīng)的規(guī)律，下面說法正確的是（）A．當某種色光照耀金屬表面時，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光的頻率越高，產(chǎn)生的光電子最大初動能也就越大B．當某種色光照耀金屬表面時，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，假如入射光的強度減弱，從光照至金屬表面上到放射出光電子之間的時間間隔將明顯增加。C．對某金屬來說，入射光波長必需大于一極限值才能產(chǎn)生光電效應(yīng)。D．同一頻率的光照耀不同的金屬，假如都能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則全部金屬產(chǎn)生的光電子的最大初動能肯定相同?！敬鸢浮緼【解析】從光照至金屬表面上到放射出光電子之間的時間間隔只與光和金屬種類有關(guān)，C錯；由光電效應(yīng)方程可知入射光波長必需小于一極限值，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，光電子的最大初動能與入射光的頻率和金屬的種類有關(guān)，CD錯；考點：考查了粒子散射試驗、玻爾理論、光電效應(yīng)【名師點睛】考查能量量子化的內(nèi)容，駕馭光電效應(yīng)方程的應(yīng)用，理解汲取能量，動能減小，電勢能增大，總能量減??；而釋放能量后，動能增大，電勢能減小，總能量增大；7．氫原子從能級m躍遷到能級n時輻射紅光的頻率為ν1，從能級n躍遷到能級k時汲取紫光的頻率為ν2，已知普朗克常量為h，若氫原子從能級k躍遷到能級m，則()A．汲取光子的能量為hν1＋hν2B．輻射光子的能量為hν1＋hν2C．汲取光子的能量為hν2－h(huán)ν1D．輻射光子的能量為hν2－h(huán)ν1【答案】D考點：玻爾理論【名師點睛】此題考查了玻爾理論；關(guān)鍵是知道原子由低能態(tài)向高能態(tài)躍遷時要汲取能量，汲取的能量等于兩個能級的能級差；而原子由高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時要放出能量，放出的能量等于兩個能級的能級差；知道各種單色光之間的頻率關(guān)系.8．如圖所示為氫原子的四個能級，其中E1為基態(tài)，若氫原子A處于激發(fā)態(tài)E2，氫原子B處于激發(fā)態(tài)E3，則下列說法正確的是()A．原子A可能輻射出3種頻率的光子B．原子B可能輻射出3種頻率的光子C．原子A能夠汲取原子B發(fā)出的光子并躍遷到能級E4D．原子B能夠汲取原子A發(fā)出的光子并躍遷到能級E4【答案】B【解析】試題分析：原子A從激發(fā)態(tài)E2躍遷到E1，只有一種頻率光子，A錯；一群處于激發(fā)態(tài)E3的氫原子B躍遷到基態(tài)E1的過程中可能從E3躍遷到E2，從E3躍遷到E1，從E2躍遷到E1，可能有三種頻率光子，B對；由原子能級躍遷理論可知，A原子可能汲取原子B由E3躍遷到E2時放出的光子并躍遷到E3，但不能躍遷到E4，C錯；A原子發(fā)出的光子能量ΔE＝E2－E1大于E4－E3，故不行能使原子B汲取原子A發(fā)出的光子并躍遷到能級E4，D錯。故選B。9．關(guān)于原子和原子核的學(xué)問，下列說法正確的是A．α粒子散射試驗表明,原子是可分的B．依據(jù)玻爾理論可知，氫原子從高能級向低能級躍遷時，可以輻射各種不同頻率的光子C．原子核的結(jié)合能越大，原子核越堅固D．原子核發(fā)生β衰變,原子核的質(zhì)子數(shù)會增多【答案】AD10．28．2024年11月17日，“中國核潛艇之父”黃旭華獲評全國道德模范，頒獎典禮上，習總書記為他“讓座”的場景感人肺腑，下列有關(guān)核反應(yīng)說法錯誤的是A．目前核潛艇是利用重核裂變供應(yīng)動力B．重核裂變反應(yīng)前后肯定有質(zhì)量虧損C．式中d=1D．鈾核裂變后的新核比鈾核的比結(jié)合能小【答案】CD【解析】目前核潛艇是利用重核裂變供應(yīng)動力，選項A正確；重核裂變要釋放核能，則反應(yīng)前后肯定有質(zhì)量虧損，選項B正確；依據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，該核反應(yīng)中的d=2，選項C錯誤；鈾核不如裂變后生成的新核穩(wěn)定，可知鈾核的比結(jié)合能比裂變后生成的新核的比結(jié)合能都小，選項D錯誤；此題選項錯誤的選項，故選CD．14．靜止的Li原子核,俘獲一個速度為7.7×104m/s的中子而發(fā)生核反應(yīng)放出α粒子后變成一個新原子核,測得α粒子速度為2×104m/s,方向與中子速度方向相同.①寫出核反應(yīng)方程式.②求生成的新核的速度大小.【答案】LinHHe②1.0×103m/s【解析】【詳解】【點睛】本題考查了核反應(yīng)方程與動量守恒，解題關(guān)鍵是要知道核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒，知道核反應(yīng)過程中動量守恒，并能運用動量守恒定律進行定量求解，綜合性較強.15．在玻爾的原子結(jié)構(gòu)理論中，氫原子由高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時能發(fā)出一系列不同頻率的光，波長可以用巴耳末一里德伯公式來計算，式中為波長,R為里德伯常量,n、k分別表示氫原子躍遷前和躍遷后所處狀態(tài)的量子數(shù)，對于每一個，有、、…。其中，賴曼系諧線是電子由的軌道躍遷到的軌道時向外輻射光子形成的，巴耳末系譜線是電子由的軌道躍遷到的軌道時向外輻射光子形成的。(1)如圖所示的裝置中，K為一金屬板，A為金屬電極，都密封在真空的玻璃管中，S為石英片封蓋的窗口，單色光可通過石英片射到金屬板K上。試驗中：當滑動變阻器的滑片位于最左端，用某種頻率的單色光照耀K時，電流計G指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；向右滑動滑片，當A比K的電勢低到某一值(遏止電壓)時，電流計C指針恰好指向零?，F(xiàn)用氫原子發(fā)出的光照耀某種金屬進行光電效應(yīng)試驗。若用賴曼系中波長最長的光照耀時，遏止電壓的大小為；若用巴耳末系中的光照耀金屬時,遏止電壓的大小為。金屬表面層內(nèi)存在一種力，阻礙電子的逃逸。電子要從金屬中擺脫出來，必需克服這種阻礙做功。使電子脫離某種金屬所做功的最小值，叫做這種金屬的出功。已知電子電荷量的大小為e，真空中的光速為c,里德伯常量為R。試求：a、賴曼系中波長最長的光對應(yīng)的頻率；b、普朗克常量h和該金屬的逸出功。(2)光子除了有能量，還有動量，動量的表達式為(h為普朗克常量)。a、請你推導(dǎo)光子動量的表達式；b.處于n=2激發(fā)態(tài)的某氫原子以速度運動，當它向的基態(tài)躍遷時，沿與相反的方向輻射一個光子。輻射光子前后，可認為氫原子的質(zhì)量為M不變。求輻射光子后氫原子的速度(用h、R、M和表示)。【答案】（1）,(2),【解析】(1)a、在賴曼系中，氫原子由n=2躍到k=1，對應(yīng)的波長最長，波長，則所以：所以：(2)a、依據(jù)質(zhì)能方程有：，又因為：，p=mc，所以B、光子的動量：依據(jù)動量守恒定律有：解得：。16．1930年發(fā)覺，科學(xué)家在真空條件下用α粒子轟擊時，產(chǎn)生了一種看不見的、貫穿力很強的不帶電粒子，為了弄清晰這是一種什么粒子，人們用它分別去轟擊氫原子和氮原子，結(jié)果打出一些氫核和氮核，并以此推算出了該粒子的質(zhì)量，從而確定改粒子為中子．設(shè)氫核的質(zhì)量為mH，氮核的質(zhì)量為氫核質(zhì)量的14倍，碰撞后氫核的速度為vH，氮核的速度為vN，假設(shè)中子與它們的碰撞為彈性彈性碰撞，碰撞的粒子分別為中子和氫核及中子和氮核．（1）試寫出α粒子轟擊的核反應(yīng)方程；（2）試依據(jù)中子與氫原子和氮原子的碰撞結(jié)果，利用題中的可測量量，推算出中子的質(zhì)量．【答案】（1）（2）m=1.05mH【解析】【詳解】（1）【