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专题16 近代物理初步【练】
目录
一．练基础题型.............................................................................................................................................................1
二、练名校真题.............................................................................................................................................................7
三．练规范解答...........................................................................................................................................................15
一．练基础题型
1．(多选)已知某金属发生光电效应的截止频率为ν，则( )
c
A．当用频率为2ν 的单色光照射该金属时，一定能产生光电子
c
B．当用频率为2ν 的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν
c c
C．当照射光的频率ν大于ν 时，若ν增大，则逸出功增大
c
D．当照射光的频率ν大于ν 时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍
c
2.在核反应方程He＋N→O＋X中，X表示的是( )
A．质子 B．中子 C．电子 D．α粒子
3.(2020·河南中原名校联考)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与频率关系的图中，符合黑体辐射实验规律
的是( )
A B
C D
4.某一放射性物质发生衰变时放出α、β、γ三种射线，让这三种射线进入磁场，运动情况如图所示。下列
说法正确的是( )A．该放射性物质的半衰期随温度的升高会增大
B．C粒子是原子核的重要组成部分
C．A粒子一定带正电
D．B粒子的穿透性最弱
5．(多选)(2020·西安检测)关于物质的波粒二象性，下列说法中正确的是( )
A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性
B．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道
C．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的
D．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性
6.(2021·贵州凯里一中模拟)居里夫妇和贝克勒尔由于对放射性的研究而一起获得1903年的诺贝尔物理学奖，
下列关于放射性的叙述，正确的是( )
A．自然界中只有原子序数大于83的元素才具有放射性
B．三种天然放射线中，电离能力和穿透能力最强的是α射线
C．α衰变U→X＋He的产物X由90个质子和144个中子组成
D．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关
7.(2021·濮阳市第三次模拟)用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流与照射光的强弱、频率等物理量的
关系。图中A、K两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调，分别用 a、b、c三束单色光照射，
调节A、K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系如图乙所示，由图可知( )
甲 乙
A．单色光a和c的频率相同，且a光更弱些，b光频率最大
B．单色光a和c的频率相同，且a光更强些，b光频率最大
C．单色光a和c的频率相同，且a光更弱些，b光频率最小
D．单色光a和c的频率不同，且a光更强些，b光频率最小
8.(2020·邢台市调研)如图所示是研究光电效应的电路图，对于某金属用绿光照射时，电流表指针发生偏转。
则以下说法正确的是( )A．将滑动变阻器滑片向右移动，电流表的示数一定增大
B．如果改用紫光照射该金属时，电流表无示数
C．将K极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，电流表的示数一定增大
D．将电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑片向右移动一些，电流表的读数可能
不为零
9.根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态(量子数n＝1)的氢原子上，受激的氢原子能
自发地发出6种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为( )
A．12.75 eV B．13.06 eV
C．13.6 eV D．0.85 eV
10.自然界存在的放射性元素的原子核并非只发生一次衰变就达到稳定状态，而是要发生一系列连续的衰变，
最终达到稳定状态。某些原子核的衰变情况如图所示(N表示中子数，Z表示质子数)，则下列说法正确的是
( )
A．由Ra到Ac的衰变是α衰变
B．已知Ra的半衰期是T，则8个Ra原子核经过2T时间后还剩2个
C．从Th到Pb共发生5次α衰变和2次β衰变
D．图中原子核发生的α衰变和β衰变分别只能产生α射线和β射线
二、练名校真题
1.(2021·山东泰安市4月多校联考)如图所示为研究光电效应的装置，金属板K所用材料为铝，已知铝的逸
出功为4.2 eV，以下分析正确的是( )A.只要照射时间长一些，入射光光子能量小于4.2 eV时，也能发生光电效应
B.若入射光光子能量大于逸出功，即使光的强度很弱，也能发生光电效应
C.发生光电效应时，遏止电压与入射光的频率成正比
D.研究饱和光电流和遏止电压时，电源的极性相同
2.(2021·湖北七市州教科研协作体5月联考)在探究光电效应现象时，某小组的同学使用频率为 ν的单色光
照射某金属时，逸出的光电子最大初动能为E，已知普朗克常量为h，则( )
k
A.用频率为的单色光照射该金属时有可能发生光电效应
B.用频率为2ν的单色光照射该金属时逸出的光电子最大初动能等于2E
k
C.该金属的逸出功为hν
D.若增加该光的强度，则逸出的光电子最大初动能增大
3.(2021·山东泰安市一轮检测)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发态。由这
1
些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为－0.937 5E(激发态能量 E ＝，其中n＝2，
1 n
3……)，则下列说法正确的是( )
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
4.(2021·山东枣庄市第二次模拟)氢原子的能级图如图所示。用氢原子从n＝4能级跃迁到n＝1能级辐射的
光照射逸出功为6.34 eV 的金属铂，下列说法正确的是( )
A.产生的光电子的最大初动能为6.41 eV
B.产生的光电子的最大初动能为12.75 eVC.氢原子从n＝2能级向n＝1能级跃迁时辐射的光不能使金属铂发生光电效应
D.氢原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时辐射的光也能使金属铂发生光电效应
5. [2021·天津市等级考模拟(一)]频率为ν的入射光照射某金属时发生光电效应现象。已知该金属的逸出功
为W，普朗克常量为h，电子电荷量大小为e，下列说法正确的是( )
A.该金属的截止频率为
B.该金属的遏止电压为
C.增大入射光的强度，单位时间内发射的光电子数不变
D.增大入射光的频率，光电子的最大初动能不变
6.(2021·山东淄博市4月模拟)已知氢原子的能级公式E ＝(E ＝－13.6 eV，n＝1，2，3…)。大量处于某激
n 1
发态的氢原子向低能级跃迁时，发出的复色光通过玻璃三棱镜后分成a、b、c、d、e、f六束(含不可见光)，
如图所示。据此可知，从n＝3能级向n＝1能级(基态)跃迁产生的那一束是( )
A.b B.c
C.d D.e
7.(2020·广东广州市下学期一模)光电效应实验，得到光电子最大初动能 E 与入射光频率ν的关系如图2所
k
示。普朗克常量、金属材料的逸出功分别为( )
A.，b B.，
C.，b D.，
8.(多选)(2021·海南省新高考一模)在医学上，常用钴60产生的γ射线对患有恶性肿瘤的病人进行治疗。钴
60的衰变方程为Co →Ni＋X，下列说法正确的是( )
A.钴60发生的是β衰变，X是电子
B.γ射线比β射线的穿透能力强
C.X粒子是钴60原子核的组成部分
D.该衰变过程释放的核能全部转化为γ射线的能量
9.(2021·河北张家口市5月模拟)利用如图甲所示的电路完成光电效应实验，金属的遏止电压U 与入射光频
c率ν的关系如图乙所示，图乙中U 、ν 、ν 均已知，电子电荷量用e表示。入射光频率为ν 时，下列说法
1 1 0 1
正确的是( )
A.光电子的最大初动能E＝eU－hν
k 1 0
B.由U－ν图像可求得普朗克常量h＝
c
C.滑动变阻器的滑片P向N端移动过程中电流表示数一直增加
D.把电源正负极对调之后，滑动变阻器的滑片P向N端移动过程中电流表示数一直增加
10.(2021·山东临沂市下学期一模)2019年8月我国已经建成了新托卡马克(EAST)装置一中国环流器二号M
装置(HL—2M)，为“人造太阳”创造了条件，其等离子温度有望超过2亿摄氏度，将中国的聚变堆技术提
升到了新的高度。设该热核实验反应前氘核(H)的质量为m ，氚核(H)的质量为m ，反应后氦核(He)的质量
1 2
为m，中子(n)的质量为m。关于聚变的说法正确的是( )
3 4
A.核裂变比核聚变更为安全、清洁
B.由核反应过程质量守恒可知m＋m＝m＋m
1 2 3 4
C.两个轻核结合成质量较大的核，比结合能较聚变前减少
D.HL—2M中发生的核反应方程式是H＋H→He＋n
11.(2021·山东青岛巿一模)常言道，万物生长靠太阳，追根溯源，地球上消耗的能量绝大部分是来自太阳内
部持续不断地发生核反应释放出的核能。在太阳内部发生的典型核反应方程是4H→He＋2X，这个核反应
释放出的能量为ΔE，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是( )
A.该核反应属于裂变反应
B.方程中的X为电子(e)
C.该核反应前后质量数守恒，因而反应前后总质量保持不变
D.该核反应过程产生的质量亏损为Δm＝
12.(2021·山东省等级考试物理模拟卷)秦山核电站是我国第一座核电站，其三期工程采用重水反应堆技术，
利用中子(n)与静止氘核(H)的多次碰撞，使中子减速。已知中子某次碰撞前的动能为E，碰撞可视为弹性正
碰。经过该次碰撞后，中子损失的动能为( )
A.E B.E
C.E D.E三．练规范解答
1.(2021·江苏南通市5月第二次模拟)1930年英国物理学家考克饶夫和瓦尔顿建造了世界上第一台粒子加速
器，他们获得了高速运动的质子，用来轰击静止的锂原子核(Li)，形成一个不稳定的复合核后分解成两个
相同的原子核。
(1)写出核反应方程式；
(2)已知质子的质量为m，初速度为v ，反应后产生的一个原子核速度大小为1.5v ，方向与质子运动方向相
0 0
同，求反应过程中释放的核能。(设反应过程释放的核能全部转变为动能)
2.（2021江苏无锡江阴检测）用速度大小为v的中子轰击静止的锂核Li，发生核反应后生成氚核和α粒子
生成的氚核速度方向与中子的速度方向相反，氚核与 α粒子的速度之比为7∶8，中子的质量为m，质子的质
量可近似看做m，光速为c。
(1)写出核反应方程；
(2)求氚核和α粒子的速度大小；
(3)若核反应过程中放出的核能全部转化为α粒子和氚核的动能，求出质量亏损。
3．如图甲所示，静止在匀强磁场中的Li核俘获一个速度为v ＝7.7×104 m/s的中子而发生核反应，即Li＋
0
n→H＋He，若已知He的速度v＝2.0×104 m/s，其方向与反应前中子速度方向相同，试求：
2
(1)H的速度大小和方向；
(2)在图乙中，已画出并标明两粒子的运动轨迹，请计算出轨道半径之比；
(3)当He旋转3周时，粒子H旋转几周？图甲 图乙
4.用速度大小为v的中子轰击静止的锂核（Li），发生核反应后生成氚核和α粒子.生成的氚核速度方向与
中子的速度方向相反，氚核与α粒子的速度之比为7∶8，中子的质量为m，质子的质量可近似看成m，光速
为c.
（1）写出核反应方程；
（2）求氚核和α粒子的速度大小；
（3）若核反应过程中放出的核能全部转化为α粒子和氚核的动能，求出质量亏损.
