文档内容
热点 18 近代物理
1．(2022·天津市一模)下列说法中正确的是( )
A．为了解释光电效应规律，爱因斯坦提出了光子说
B．卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子的能级结构
C．在原子核人工转变的实验中，查德威克发现了质子
D．玻尔通过对黑体辐射进行实验研究，创立了黑体辐射理论
答案 A
解析 为了解释光电效应，爱因斯坦在黑体辐射能量量子化基础上，提出了光子说，A正
确；卢瑟福依据α粒子散射实验的结果提出了原子的核式结构，B错误；卢瑟福预言了中
子的存在，查德威克通过原子核人工转变实验发现了中子，C错误；普朗克通过多种尝试，
推导出了黑体辐射理论，D错误．
2.(多选)(2022·广东茂名市第一中学模拟)在匀强磁场中用α粒子(He)轰击静止的铝(A1)原子
核时，产生了P、Q两个粒子，如图所示，已知匀强磁场方向垂直纸面向里，各粒子的速
度方向均与磁场方向垂直，粒子P的运动轨迹未在图中画出，粒子Q做匀速直线运动，α
粒子的质量为m ，铝原子核的质量为m ，粒子P的质量为m ，粒子Q的质量为m ，光在
1 2 3 4
真空中的速度为c，则下列说法正确的是( )
A．粒子Q可能是质子
B．粒子P沿顺时针方向运动
C．粒子P的电荷量大于铝原子核的电荷量
D．核反应过程中释放出的能量为(m＋m－m－m)c2
1 2 3 4
答案 CD
解析 粒子Q做匀速直线运动，所以粒子Q不带电，是中子，A错误；由于粒子Q不带电，
则粒子P一定带正电，由左手定则可知，粒子 P沿逆时针方向运动，B错误；由核反应前
后质量数和电荷数均守恒可知，粒子P的电荷量大于铝原子核的电荷量， C正确；由爱因
斯坦的质能方程ΔE＝Δmc2，可知核反应过程中释放出的能量ΔE＝(m ＋m －m －m)c2，D
1 2 3 4
正确．
3.(多选)(2022·广东珠海市第二中学模拟)在研究甲、乙两种金属光电效应现象的实验中，光
电子的最大初动能E 与入射光频率ν的关系如图所示，则( )
kA．两条图线与横轴的夹角α和β可能不相等
B．若增大入射光频率ν，则所需的遏止电压U 随之增大
c
C．若某一频率的光可以使乙金属发生光电效应，则一定也能使甲金属发生光电效应
D．若增加入射光的强度，不改变入射光频率ν，则光电子的最大初动能将增大
答案 BC
解析 根据爱因斯坦光电效应方程E ＝hν－W ，可知光电子的最大初动能E 与入射光频率
k 0 k
ν的关系图像的斜率为普朗克常量h，所以两条图线的斜率一定相等，α和β一定相等，A
错误；由E ＝hν－W 可知，若增大入射光的频率ν，则产生的光电子的最大初动能增大．
k 0
由eU＝E 可知若增大入射光频率ν，则所需的遏止电压U 将增大， B正确；光电子的最
c k c
大初动能E 与入射光频率ν的关系图线与横轴的截距等于金属的逸出功W 与普朗克常量h
k 0
的比值，由图像可知甲金属的逸出功较小，因此某一频率的光可以使乙金属发生光电效应
则一定能使甲金属发生光电效应， C正确；根据光电效应规律，若不改变入射光频率 ν，
而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能不变， D错误．
4．(多选)(2022·天津市宁河区芦台第一中学模拟)太阳能源于太阳内部的聚变反应，太阳质
量也随之不断减少．设每次聚变反应可看作4个氢核结合成1个氦核，太阳每秒钟辐射的
能量约为4.0×1026 J，光在真空中的速度c＝3×108 m/s，下列说法正确的是( )
A．该聚变的核反应方程是4H→He＋2e
B．聚变反应在常温下不能发生
C．太阳每秒减少的质量约为4.4×109 kg
D．目前核电站采用的核燃料主要是氢核
答案 BC
解析 根据质量数守恒和电荷数守恒，可得该聚变的核反应方程为4H→He＋2e，A错误；
该聚变反应需要在高温高压条件下发生，所以聚变反应在常温下不能发生，B正确；根据
爱因斯坦质能方程，可得太阳每秒减少的质量为 Δm＝＝ kg≈4.4×109 kg，C正确；目前
核电站采用的核燃料主要是铀核，利用铀核的裂变反应过程中释放的核能，D错误．
5．(2022·湖南永州市三模)1956年吴健雄用半衰期为5.27年的Co对李政道和杨振宁提出的
在弱相互作用中宇称不守恒进行实验验证.Co的衰变方程式为Co→Ni＋X.下列说法正确的
是( )
A．X是质子
B．增大压强，可使Co的半衰期变为10.54年
C.Co衰变能释放出X，说明了原子核中有XD．若该衰变过程中的质量亏损为Δm，真空中的光速为c，则该反应释放的能量为Δmc2
答案 D
解析 根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为0，电荷数为－1，为电子，
选项A错误；外部因素不能改变放射性元素的半衰期，选项B错误；原子核中的中子转化
为质子时放出电子，则Co衰变能释放出电子，不能说明原子核中有电子，选项C错误；
若该衰变过程中的质量亏损为Δm，真空中的光速为c，则该反应释放的能量为E＝Δmc2，
选项D正确．
6．(2022·河北邢台市模拟)某实验小组做光电效应的实验，用不同频率的光照射某种金属，
测量结果如下表所示．已知电子电荷量大小为e.下列说法中正确的是( )
入射光频率 遏止电压 饱和光电流
γ U I
1 1
3γ U I
2 2
A．一定有U＝3U
2 1
B．一定有I＝3I
2 1
C．可以推测普朗克常量h＝
D．可以推测该金属的逸出功为W＝
答案 C
解析 遏止电压的大小与入射光频率有关，根据爱因斯坦光电效应方程有 E ＝hν－W ＝
k 0
eU，可知遏止电压与入射光频率成一次函数关系，故 U≠3U ，A错误；饱和光电流与入
2 1
射光强度有关，题中未知入射光强度，B错误；根据爱因斯坦光电效应方程得hν ＝eU ＋
1 1
W，hν ＝eU ＋W，联立可得普朗克常量为h＝，代入数据解得h＝，C正确；将求出的普
2 2
朗克常量，代入可得金属的逸出功W＝hν－eU＝，代入数据解得W＝，D错误．
1 1
7．(2022·广东省二模)图示为几种金属的逸出功和氢原子能级图．现有大量处于 n＝4能级
的氢原子向低能级跃迁，结合图表信息可知( )
金属 钨 钙 钾 铷
W/eV 4.54 3.20 2.25 2.13
0A．铷的截止频率大于钙的截止频率
B．氢原子跃迁时对外辐射连续光谱
C．氢原子辐射的光有3种频率能使钨发生光电效应
D．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能减小
答案 C
解析 由表格数据可知，铷的逸出功小于钙的逸出功，故铷的截止频率小于钙的截止频率
A错误；原子的发射光谱为线状谱，故氢原子跃迁时对外辐射不连续的光谱，B错误；大
量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，对外辐射光子的能量分别有ΔE ＝E －E ＝
1 4 1
12.75 eV，ΔE ＝E －E ＝12.09 eV，ΔE ＝E －E ＝10.2 eV，ΔE ＝E －E ＝2.55 eV，ΔE ＝
2 3 1 3 2 1 4 4 2 5
E －E ＝1.89 eV，ΔE ＝E －E ＝0.66 eV，能使钨发生光电效应的条件是 ΔE>W ＝4.54
3 2 6 4 3 0
eV，可知氢原子辐射的光有3种频率能使钨发生光电效应，C正确；设电子绕氢原子核运
动的轨道半径为r，质子和电子的电荷量大小均为e，电子的质量为m，由库仑力提供向心
力可得k＝m，解得电子的动能为E ＝mv2＝，氢原子辐射光子后，电子从外轨道跃迁到内
k
轨道，轨道半径变小了，故电子动能增大了，D错误．
