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2016年高考真题汇编:专题15 近代物理初步

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                                专题  15  近代物理初步

1.[2016·全国卷Ⅰ] [物理——选修           3­5]

(1)现用某一光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光入射时,有光电流产生.下列说

法正确的是________.

A.保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大

B.入射光的频率变高,饱和光电流变大

C.入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大

D.保持入射光的光强不变,不断减小入射光的频率,始终有光电流产生

E.遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的光强无关

答案:ACE 

解析:根据光电效应实验得出的结论:保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和

光电流变大;入射光的频率高,饱和光电流不变,故                      A 正确,B   错误;根据爱因斯坦光电

效应方程得:入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大,故                           C 正确;遏止电压的大小

与入射光的频率有关,与入射光的光强无关,保持入射光的光强不变,不断减小入射光的

频率,若低于截止频率,则没有光电流产生,故                    D 错误,E   正确.

2.[2016·江苏卷] 

C.[选修   3­5]

 (2)已知光速为     c,普朗克常数为       h,则频率为      ν 的光子的动量为________.用该频率的

光垂直照射平面镜,光被镜面全部垂直反射回去,则光子在反射前后动量改变量的大小为

________.

      hν   hν
答案:   c  2 c

                             c                   h  hν
解析:因为光速       c=λν,则     λ=ν,所以光子的动量          p=λ=  c ,由于动量是矢量,因此
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                                             hν              hν

若以射向平面镜时光子的动量方向为正方向,即                    p1=  c ,反射后   p2=-  c ,动量的变化量
              hν  hν    hν                                     hν

Δp=p2-p1=-     c - c =-2 c ,则光子在反射前后动量改变量的大小为                 2 c .

3.[2016·江苏卷] 


C.[选修   3­5] (3)几种金属的逸出功        W0 见下表:


                   金属          钨      钙      钠      钾      铷


                     -19
                W0/(10  J)    7.26   5.12   3.66   3.60    3.41

由一束可见光照射上述金属的表面,请通过计算说明哪些能发生光电效应.已知该可见光

的波长的范围为       4.0×10-7~7.6×10-6  m,普朗克常数        h=6.63×10-34 J·s.

答案:钠、钾、铷能发生光电效应

                   hc
解析:光子的能量        E=  λ ,当 λ=4.0×10-7 m   时,E=5.0×10-19 J.


根据   E>W0 判断,钠、钾、铷能发生光电效应.

4.[2016·全国卷Ⅱ]       [物理——选修      3­5]在下列描述核过程的方程中,属于               α 衰变的是

________,属于   β  衰变的是________,属于裂变的是________,属于聚变的是

________.(填正确答案标号)

A. 164C→174N+-01e

B. 1352P→1362S+-01e

C. 29328U→29304Th+24He

D. 174N+24He→187O+1H

E. 29325U+01n→15440Xe+3984Sr+201n

F. 13H+12H→24He+01n
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答案: C AB E F

解析:α    衰变是原子核自发地放射出            α  粒子的核衰变过程,选          C;β  衰变是原子核自发

地放射出    β  粒子的核衰变过程,选          A、B;重核裂变选       E;轻核聚变选      F.

5.[2016·全国卷Ⅲ] [物理——选修            3­5]

一静止的铝原子核1237Al      俘获一速度为      1.0×107 m/s 的质子   p 后,变为处于激发态的硅原子

核1248Si*,下列说法正确的是________.

A.核反应方程为       p+1237Al―→1248Si*

B.核反应过程中系统动量守恒

C.核反应过程中系统能量不守恒

D.核反应前后核子数相等,所以生成物的质量等于反应物的质量之和

E.硅原子核速度的数量级为            105 m/s,方向与质子初速度的方向一致

答案:ABE  

解析:核反应方程为         p+1237Al→1248Si*,A 正确;核反应过程中系统动量守恒、能量守恒(只

是前后表现形式不同罢了)、质量数守恒、电荷数守恒,但质量亏损,亏损部分以能量的形

                                                                         7
式释放出去,所以        B 正确,C、D    错误;由动量守恒定律得           0+m1v1=m2v2,即  0+1×10   =

                      7             5
28v2,解得   v2≈0.036×10   m/s=3.6×10   m/s,E  正确.

6.[2016·北京卷] 处于      n=3 能级的大量氢原子,向低能级跃迁时,辐射光的频率有(  )

A.1  种  B.2  种

C.3  种  D.4  种

答案:C 

解析:     处在高能级的氢原子向低能级跃迁时,可以向任意低能级跃迁.选项                             C 正确,A、

B、D  不正确.

7.[2016·江苏卷] 
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C.[选修   3­5]

 (1)贝可勒尔在     120 年前首先发现了天然放射现象,如今原子核的放射性在众多领域中有

着广泛应用.下列属于放射性衰变的是________.

A. 164C→174N+-01e

B. 29325U+01n→15331I+13093Y+201n

C. 12H+13H→24He+01n

D. 24He+1237Al→1350P+01n

答案:A 

解析:原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化叫作原子核的衰变,只有选项                                    A 符

合.选项    B 是核裂变反应.选项         D 是人工核转变反应,选项          C 是核聚变反应.

8.[2016·海南卷 [物理——选修          3­58 分](1)(4   分)下列说法正确的是_________。

A.爱因斯坦在光的粒子性的基础上,建立了光电效应方程

B.康普顿效应表明光子只具有能量,不具有动量

C.成功地解释了氢原子光谱的实验规律

D.卢瑟福根据      α  粒子散射实验提出了原子的核式结构模型

E.德布罗意指出微观粒子的动量越大,其对应的波长就越长

答案:ACD

解析:爱因斯坦提出了光子假说,建立了光电效应方程,故选项                           A 正确;康普顿效应表明

光不仅具有能量,还具有动量,故选项                 B 错误;玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱

的实验规律,故选项         C 正确;卢瑟福根据        α 粒子散射实验提出了原子核式结构模型,故选

                                     h
                                   
项  D 正确;微观粒子的德布罗意波长为                 p ,其中   p 为微观粒子的动量,故动量越大,

则对应的波长就越短,选项            E 错误。
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9.(2016 年上海卷     1 题 2 分)卢瑟福通过对       α  粒子散射实验结果的分析,提出了原子内

部存在

(A)电子  (B)中子  (C)质子  (D)原子核

答案:D

解析:卢瑟福在       α  粒子散射实验中观察到绝大多数             α  粒子穿过金箔后几乎不改变运动方

向,只有极少数的        α  粒子发生了大角度的偏转,说明在原子的中央存在一个体积很小的带

正电的物质,将其称为原子核。故选项                 D 正确。

10.(2016 年上海卷     6 题 2 分)放射性元素      A 经过  2 次 α 衰变和    1 次 β 衰变后生成一新

元素   B,则元素    B 在元素周期表中的位置较元素            A 的位置向前移动了

(A)1  位(B)2    位(C)3   位(D)4   位

答案:C


               4              0
解析:α    粒子是    2 He ,β 粒子是   1e ,因此发生一次      α  衰变电荷数减少       2,发生一次

β 衰变电荷数增加        1,据题意,电荷数变化为:            2 2 1  3,所以新元素在元素周期

表中的位置向前移动了          3 位。故选项     C 正确。

11.(2016 年上海卷     10 题 3 分)研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示。两块平行

放置的金属板      A、B  分别与电源的两极        a、b 连接,放射源发出的射线从其上方小孔向外射

出。则


(A)a  为电源正极,到达         A 板的为  α  射线
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(B)a  为电源正极,到达         A 板的为  β  射线

(C)a  为电源负极,到达         A 板的为  α  射线

(D)a  为电源负极,到达         A 板的为  β  射线

答案:B

解析:从图可以看出,到达两极板的粒子做类平抛运动,到达                          A 极板的粒子的竖直位移小

于到达   B 板的粒子的竖直位移,粒子在竖直方向做匀速直线运动,则根据公式

            md 2
 x  v t  v     ,两个粒子初速度       v 相同,两极板间电压         u 相同,放射源与两极板的距
     0   0   qu                  0

   d                 m
离    也相同,而电子的          小,所以电子的竖直位移小,故达到               A 极板的是    β 射线,A    极
   2                 q

板带正电,a     为电源的正极,故选项          B 正确。


12.[2016·天津卷    6 分]物理学家通过对实验的深入观察和研究,获得正确的科学认知,推

动物理学的发展,下列说法符合事实的是

A、赫兹通过一系列实验证实了麦克斯韦关于光的电磁理论


                        14           17
B、查德威克用      α  粒子轰击    7 N 获得反冲核    8 O ,发现了中子

C、贝克勒尔发现的天然放射性向下,说明原子核有复杂结构

D、卢瑟福通过对阴极射线的研究,提出了原子核式结构模型

答案:AC

解析:麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹通过实验证实了麦克斯韦的电磁理论,选项

                          14              17
A 正确;卢瑟福用       α 粒子轰击     7 N ,获得反冲核     8O ,发现了质子,选项         B 错误;贝克勒

尔发现的天然放射性现象,说明原子核具有复杂结构,选项                         C 正确;卢瑟福通过对         α 粒子

散射实验的研究,提出了原子的核式结构模型,选项                      D 错误;故选     AC.
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