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第 15 讲 近代物理
[保分基础练]
1．(2022·安徽蚌埠市期末)下列说法正确的是( )
A．光电效应现象说明光具有波动性
B．氢原子从激发态跃迁到基态要辐射出光子
C．通过化学的方法可以改变放射性物质的半衰期
D．原子核衰变辐射出的射线在电场或磁场中都会发生偏转
2.(2022·贵州贵阳市五校联考)用光电管研究光电效应，按如图的方式连接电路，当用黄光照
射阴极K时，电路中的电流表有示数，则下列说法正确的是( )
A．仅将黄光的光强减弱一些，则不能产生光电效应
B．仅将电源的正负极对调，则电流表不可能有示数
C．若改用紫光照射阴极，其他条件不变，则电流表仍然有示数
D．仅将滑动变阻器的触头向右滑动一些，则电流表的示数一定增大
3．(2022·黑龙江齐齐哈尔市一模)2022年1月3日，联合国安理会5个常任理事国发表联合
声明，表达防止核武器扩散的决心．有关核反应和核能，下列说法正确的是( )
A．原子弹是利用核聚变释放出核能，氢弹是利用核裂变的链式反应原理
B．目前人类获得核能有两条途径，即裂变和聚变
C．当铀块的体积小于临界体积时就会发生链式反应放出巨大能量
D．原子核必须在超高温下才能发生聚变，说明核聚变过程只能吸收能量
4．(2022·湖北卷·1)上世纪四十年代初，我国科学家王淦昌先生首先提出证明中微子存在的
实验方案：如果静止原子核Be俘获核外K层电子e，可生成一个新原子核X，并放出中微
子ν，即Be＋e→X＋ν.根据核反应后原子核X的动能和动量，可以间接测量中微子的能量
e e
和动量，进而确定中微子的存在．下列说法正确的是( )
A．原子核X是Li
B．核反应前后的总质子数不变
C．核反应前后总质量数不同
D．中微子ν 的电荷量与电子的相同
e
5．(2022·山东淄博市一模)某光源发出的光由不同频率的光组成，不同频率的光的强度如图所示，表中给出了某些材料的截止频率，用该光源发出的光照射表中材料，下列说法正确的
是( )
材料 钾 钙 钨
截止频率(×1014 Hz) 5.44 7.73 10.95
A．仅钾能产生光电子
B．仅钨、钙能产生光电子
C．仅钙、钾能产生光电子
D．钨、钙、钾都能产生光电子
6．(2022·山东泰安市一模)已知氢原子基态的能量为E ＝－13.6 eV，大量氢原子处于某一激
1
发态．由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最高的光子能量为－0.937 5E(激发态能
1
量E＝，其中n＝2,3，…)，则下列说法正确的是( )
n
A．这些氢原子中最高能级为5能级
B．这些氢原子中最高能级为6能级
C．这些光子可具有6种不同的频率
D．这些光子可具有4种不同的频率
7．(2018·全国卷Ⅱ·17)用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为
1.28×10－19 J．已知普朗克常量为6.63×10－34 J·s，真空中的光速为3.00×108 m·s－1.能使锌
产生光电效应的单色光的最低频率约为( )
A．1×1014 Hz B．8×1014 Hz
C．2×1015 Hz D．8×1015 Hz
8.(2022·浙江6月选考·7)如图为氢原子的能级图．大量氢原子处于n＝3的激发态，在向低能
级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29 eV的金属钠．下列说法正确的是( )
A．逸出光电子的最大初动能为10.80 eV
B．n＝3跃迁到n＝1放出的光电子动量最大
C．有3种频率的光子能使金属钠产生光电效应
D．用0.85 eV的光子照射，氢原子跃迁到n＝4激发态
9．(2022·辽宁铁岭市六校期末)太阳内部的核聚变可以释放出大量的能，这些能以电磁辐射
的形式向四面八方辐射出去，其总功率达到P ＝3.8×1026 W．设太阳上的热核反应是4个
0质子聚合成1个氦核同时放出2个中微子(质量远小于电子质量，穿透能力极强的中性粒子，
可用υ表示)和另一种带电粒子(用e表示)，且知每一次这样的核反应质量亏损为5.0×10－29
kg，已知真空中的光速c＝3×108 m/s，电子的电荷量e＝1.6×10－19 C．则每秒钟太阳产生
中微子的个数约为( )
A．8×1037个 B．8×1038个
C．2×1037个 D．2×1038个
[争分提能练]
10．(2021·浙江6月选考·13)已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，电子的质量为9.11×10－31
kg，一个电子和一滴直径约为4 μm的油滴具有相同动能，则电子与油滴的德布罗意波长之
比的数量级为(ρ ＝0.8×103 kg/m3)( )
油
A．10－8 B．106
C．108 D．1016
11．(2022·山东淄博市一模)人眼对绿光最为敏感，如果每秒有6 个绿光的光子射入瞳孔，
眼睛就能察觉．现有一个光源以10 W的功率均匀地向各个方向发射波长为5.3×10－7 m的
绿光，已知瞳孔的直径为4 mm，普朗克常量为h＝6.63×10－34 J·s，光速为3×108 m/s，不
计空气对光的吸收，则眼睛能够看到这个光源的最远距离约为( )
A．2×107 m B．2×106 m
C．2×105 m D．2×104 m
12．(多选)(2022·湖北武汉市质检)氢原子光谱在可见光部分只有四条谱线，它们分别从n为
3、4、5、6的能级直接向n＝2能级跃迁时产生．四条谱线中，一条红色、一条蓝色、两条
紫色，则下列说法正确的是( )
A．红色谱线是氢原子从n＝3能级向n＝2能级跃迁时产生的
B．蓝色谱线是氢原子从n＝5能级直接向n＝2能级跃迁时产生的
C．若氢原子从n＝6能级直接向n＝2能级跃迁时所产生的辐射不能使某金属发生光电效应，
则氢原子从n＝4能级直接向n＝2能级跃迁时所产生的辐射将可能使该金属发生光电效应
D．若氢原子从n＝3能级直接向n＝2能级跃迁时所产生的辐射能使某金属发生光电效应，
则氢原子从n＝6能级直接向n＝2能级跃迁时所产生的辐射一定能使该金属发生光电效应
13．(2022·湖南衡阳市二模)镭核Ra发生衰变放出一个粒子变为氡核Rn，已知镭核Ra质量
为226.025 4 u，氡核Rn质量为222.016 3 u，放出粒子的质量为4.002 6 u，已知1 u的质量
对应931.5 MeV的能量．(结果均保留三位有效数字)
(1)写出核反应方程；
(2)求镭核衰变放出的能量；
(3)若镭核衰变前静止，且衰变放出的能量均转变为氡核和放出的粒子的动能，求放出粒子
的动能．
[尖子生选练]14．(2022·江苏苏州市期末)氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第 4 能级的氢原子，向
低能级跃迁过程中能发出 6 种不同频率的光，其中只有频率为 ν 、ν 的两种光可让图乙所
a b
示的光电管阴极K发生光电效应．分别用频率为ν 、ν 的两个光源照射光电管阴极K，测得
a b
电流随电压变化的图像如图丙所示．下列说法中正确的是( )
A．处于第4能级的氢原子可以吸收一个能量为0.75 eV的光子并电离
B．图丙中的图线a所表示的光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的
C．图丙中的图线b所表示的光的光子能量为12.75 eV
D．用图丙中的图线a所表示的光照射阴极K时，光电子的最大初动能比用图线b所表示的
光照射时更大
