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第十六章 近代物理
质量监测试卷
本试卷分第Ι 卷（选择题）和第Ⅱ（非选择题）两部分。满分：100 分；考试时间：75 分钟
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名．班级．座号．准考证号填写在答题卡上。
2．答选择题时，必须使用2B 铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5 毫米的黑色签字笔书写；必须在题号
对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁．完整。
3．考试结束后，将答题卡交回（试题卷自己保存，以备评讲）。
第I 卷（选择题，共43 分）
一、单项选择题：（本题共7 小题，每小题4 分，共28 分．在每小题给出的四个选项中，只
有一项是符合题目要求）
1．下列说法中正确的是（ ）
A．爱因斯坦最早提出能量量子化概念
B．德布罗意提出实物粒子具有波动性
C．玻尔提出的原子理论否定了原子的核式结构
D．贝可勒尔发现天然放射现象说明原子具有复杂的结构
2．我国自主研发的“玲珑一号”是全球首个陆上商用小型核反应堆，其中有一种核反应方程是
，则Y 应为（ ）
A．质子
B．中子
C．电子
D．α 粒子
3．如图所示，在光电效应实验中，用频率为ν 的光照射光电管阴极，发生了光电效应，则（ ）
A．入射光频率ν 一定时，增大入射光的强度，光电流不变
B．入射光频率ν 一定时，减小入射光的强度，光电效应现象消失
C．改用频率小于ν 的光照射，一定不发生光电效应
D．改用频率大于ν 的光照射，光电子的最大初动能变大
4．能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一，下列释放核能的反应方程，表述正确
的有（ ）
A．
是人工核反应
B．
是核裂变反应，该反应吸收能量
1
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C．由于裂变比聚变产能效率高，目前的核电站是利用的裂变，用减速剂把快中子变为热中子，用镉棒
控制反应速度
D．核聚变温度太高，地球上没有任何容器能够经受如此高的温度，科学家设想的解决方案是磁约束和
惯性约束
5．用图甲同一实验装置研究光电效应现象，分别用A、B、C 三束光照射光电管阴极，得到光电管两端电
压与相应的光电流的关系如图乙所示，其中A、C 两束光照射时对应的遏止电压相同，均为
。下列说法
正确的是（ ）
A．逃逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
B．B 光的频率最大
C．A 光与C 光的波长相等，但A 光的强度比较弱
D．仅换波长更短的光照射阴极K，电流表的示数可能为0
6．如图所示是氢原子的能级示意图。当大量处于
能级氢原子向低能级跃迁。下列说法正确的是
（ ）
A．总共可以辐射6 种不同频率的光子
B．从
能级跃迁到
能级时释放的光子的波长最大
C．从
能级跃迁到
能级时释放的光子的频率最大
D．能量最大的光子能量比能量最小的光子能量大13.04eV
7．如图，一块太阳能电池板面积
，中午正对太阳光时发电功率
。电池板光电转换效率
为
日地距离为
亿千米。可估算出太阳内部由于核聚变每秒亏损的质量最接近的是（ ）
2
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A．
B．
C．
D．
二、多项选择题（本题共3 小题，每小题5 分，共15 分．在每小题给出的四个选项中，有多
项符合题目要求．全部选对的得5 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0 分）
8．关于黑体辐射的实验规律如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．黑体能够完全吸收照射到它上面的光波
B．随着温度的降低，各种波长的光辐射强度都有所增加
C．随着温度的升高，辐射强度极大值向波长较长的方向移动
D．黑体辐射的强度只与它的温度有关，与形状和黑体材料无关
9．氢原子的能级图如图所示，已知金属钾的逸出功为
，可见光的光子能量在
之间。
现有大量氢原子处于激发态，则下列说法中正确的是（ ）
n
————0
4————
3————
2————
1————
A．氢原子的能级
指的是氢原子的电势能
B．氢原子从
能级跃迁到
能级时辐射出光子的能量为
C．大量处于
能级的氢原子在跃迁时辐射出的光子可以使金属钾发生光电效应，光电子的最大初动
能可能为
D．从能级3 跃迁到能级2 和从能级4 跃迁到能级2 均辐射出可见光，用这两种光在同一双缝干涉装置
中做实验，后者的相邻条纹间距更大
10．如图所示，在铅制盒子中存放有放射性元素铀，射线只能从盒子上的小孔射出，形成细细的一束。在
射线经过的区域施加垂直于纸面向外的匀强磁场，发现射线分裂成了1、2 和3 三束，则（ ）
3
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A．射线1 带负电
B．射线2 为X 射线，穿透能力最强
C．射线3 的粒子与光照射金属时所逸出的带电粒子是同一种粒子
D．三束射线速度大小不同，穿透能力也不同
第Ⅱ卷（非选择题，共57 分）
三、实验题（本大题共2 小题，共16 分）
11．（6 分）人类对原子结构的认识，涉及许多实验的探究及众多科学家的创造性思想。
(1)1897 年，汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况（图甲），断定阴极射线是 （填
“电磁波”或“电子”），进而认为原子是一个球体，提出原子“ 模型”；
(2)1909 年，卢瑟福与他的学生进行了
粒子散射实验（图乙），提出了原子核式结构模型。如图是
粒子
散射实验的图景。图中实线表示
粒子的运动轨迹。其中沿轨迹2 运动的
粒子在b 点时距原子核最近。
下列说法不正确的是（ ）
A．绝大多数
粒子运动的轨迹类似轨迹1
B．发生超过
大角度偏转的
粒子是极少数的
C．沿轨迹2 运动的
粒子的加速度先减小后增大
12．（10 分）如图甲所示是使用光电管的原理图； 当频率为
的可见光照射到阴极K 上时，电流表中有
电流通过。
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(1)当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则阴极K 的逸出功为 （已知电子电荷量为e，
普朗克常量h）。
(2)如果不改变入射光的强度，而增大入射光的频率，则光电子的最大初动能将 （填“变大”、“变
小”或“不变”）。
(3)用不同频率的光照射某金属产生光电效应，测量金属的遏止电压 Uc 与入射光频率
，得到
图像
如图乙所示，根据图像求出该金属的截止频率
Hz（已知电子电荷量
）。
四、解答题（本大题共3 小题，共41 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出
最后答案不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．(10 分)在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长为
，每个激光脉冲的能量
，已知普朗克
常量为
，光速为，求：
(1)该激光的频率
；
(2)该激光的光子能量
；
(3)每个脉冲中的光子数目
。
14.（14 分）如图所示，阴极K 用极限波长
的金属铯制成，用波长
的绿色光照射阴
极K，调整两极板间电压，当A 极电势比阴极K 高出2.5V 时，光电流达到饱和，电流表示数为0.64μA。
已知普朗克常量
，电子电荷量
。
(1)求每秒阴极K 发射的光电子数和光电子逸出阴极K 时的最大初动能；（结果保留两位有效数字）
(2)如果把照射到阴极K 的绿光光照强度增大为原来的2 倍，求每秒钟阴极K 发射的光电子数和光电子逸出
阴极K 时的最大初动能。
15．(17 分)在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家们用放射性材料PuO2作为发电能源为火星车
供电（PuO2中的Pu 是
）。已知
衰变后变为
和α 粒子。若静止的
在匀强磁场中发生衰
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变，α 粒子的动能为E，α 粒子的速度方向与匀强磁场的方向垂直，在磁场中做匀速圆周运动的周期为T0，
衰变放出的光子的动量可忽略，衰变释放的核能全部转化为
和α 粒子的动能。已知光在真空中的传播
速度为c，求：
(1)
衰变过程中的质量亏损Δm；
(2)从开始衰变到
和α 粒子再次相遇的最短时间tmin。
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