1、限时规范训练(十四)建议用时45分钟，实际用时_一、单项选择题1(2017龙海联考)关于光的理解，下列说法正确的是()A光电效应和康普顿效应都表明光具有粒子性B光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子C德布罗意是历史上第一个实验验证了物质波存在的人D牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的解析：选A.物体在光的照射下发射出电子的现象叫光电效应，根据爱因斯坦光子说的理论可知，光电效应说明了光具有粒子性，康普顿效应也揭示了光具有粒子性，A正确；光同时具有波粒二象性，B错误；德布罗意是历史上第一个提出物质波的人，C错误；牛顿认为光是一种实物，是一些硬的小球，是按照牛顿运动定律运动的
2、爱因斯坦的光子说认为，光子是一种不连续的，分离的粒子状的波动，这两种学说在本质上是不同的，D错误2(2017北京市丰台区二模)关于玻尔建立的氢原子模型，下列说法正确的是()A氢原子处于基态时，电子的轨道半径最大B氢原子在不同能量态之间跃迁时可以吸收任意频率的光子C氢原子从基态向较高能量态跃迁时，电子的动能减小D氢原子从基态向较高能量态跃迁时，系统的电势能减小解析：选C.氢原子处于基态时，电子的轨道半径最小，故A错误；由hEmEn知氢原子在不同能量态之间跃迁时只可以吸收特定频率的光子，故B错误；氢原子从基态向较高能量态跃迁，电子距离氢原子核的距离增大，匀速圆周运动的半径增大，线速度减小，动能减小
3、，C正确；氢原子从基态向较高能量态跃迁时，电子距离氢原子核的距离增大，电场力做负功，电势能增大，D错误3(2017龙岩模拟)1995年科学家“制成”了反氢原子，它是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成反质子和质子有相同的质量，带有等量异种电荷反氢原子和氢原子有相同的能级分布，氢原子能级如图所示下列说法中正确的是()A反氢原子光谱与氢原子光谱不相同B基态反氢原子的电离能是13.6 eVC基态反氢原子能吸收11 eV的光子发生跃迁D在反氢原子谱线中，从n2能级跃迁到基态辐射光子的波长最长解析：选B.反氢原子和氢原子有相同的能级分布，所以反氢原子光谱与氢原子光谱相同，故A错误；处于基态的氢原子的
4、电离能是13.6 eV，具有大于等于13.6 eV能量的光子可以使氢原子电离，故B正确；基态的反氢原子吸收11 eV光子，能量为13.6 eV11 eV2.6 eV，不能发生跃迁，所以该光子不能被吸收，故C错误；在反氢原子谱线中，从n2能级跃迁到基态辐射光子能量很大，频率很大，波长很小，故D错误4(2017高考北京卷)2017年年初，我国研制的“大连光源”极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100 nm(1 nm109 m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲“大连光源”因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用一个处于极紫外波段的光子所具有的能量
5、可以电离一个分子，但又不会把分子打碎据此判断，能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h6.61034 Js，真空光速c3108 m/s)()A1021 JB1018 JC1015 J D1012 J解析：选B.由Eh，可得Eh6.61034 J21018 J，所以选项B正确5(2017高考天津卷)我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献下列核反应方程中属于聚变反应的是()A.HHHenB.NHeOHC.HeAlPnD.UnBaKr3n解析：选A.HHHen是核聚变反应方程，A正确；NHeOH是原子核的人工转变反应方程，B错误；H
6、eAlPn是居里夫妇发现人工放射性的核反应方程，C错误；UnBaKr3n是铀核裂变的反应方程，D错误6下表给出了一些金属材料的逸出功现用波长为400 nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种(普朗克常量h6.61034 Js，光速c3.00108 m/s)()材料铯钙镁铍钛逸出功(1019 J)3.04.35.96.26.6A.2种 B3种C4种 D5种解析：选A.光电效应发生的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，入射光的能量大于金属的逸出功，光子的能量为hh，代入计算得6.61034 J4.951019 J，可以看出光子能量大于逸出功的金属有两种，所以A项正确714C是碳的
7、一种半衰期为5 730年的放射性同位素，2010年2月科学家发现了曹操墓，若考古工作者探测到其棺木中14C的含量约为原来的，则该古木死亡的时间距今大约为()A22 900年 B11 400年C5 700年 D1 900年解析：选D.假设古木死亡时14C的质量为m0，现在的质量为m，从古木死亡到现在所含14C经过了n个半衰期，由题意可知：n，所以n，即古木死亡的时间距今约为5 730年1 910年，D正确二、多项选择题8(2017大庆期末)下列物理实验中，能说明粒子具有波动性的是()A通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，证明了爱因斯坦光电效应方程的正确性B通过测试多种物质对X射线的散射，发
8、现散射射线中有波长变大的成分C通过电子双缝实验，发现电子的干涉现象D利用晶体做电子束衍射实验，证实了电子的波动性解析：选CD.选项A解释光电效应现象，不能说明粒子的波动性；选项B是康普顿效应，说明X射线具有粒子性；选项C干涉现象说明电子具有波动性；选项D衍射现象说明电子具有波动性9(2017常德模拟)下列说法正确的是()A光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象B比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定C.Bi的半衰期是5天，12 g Bi经过15天后还有1.5 g未衰变D太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应解析：选BCD.光电效应本质是原子外层电子吸收光子向外跃迁释放电子
9、的现象，A错误；比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，B正确；半衰期是对大量原子的统计结果，Bi的半衰期是5天，12 g Bi经过15天后经历了3个半衰期，所以剩余m余m原1.5 g未衰变，C正确；太阳辐射的能量主要是来源于轻核的聚变，D正确10在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用下列说法符合历史事实的是()A密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值B贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素D卢瑟福通过粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子解析：选AC.密立根通过油滴实验测出了
10、元电荷即基本电荷的数值，A项正确；贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核具有复杂的结构，卢瑟福通过粒子散射实验确定了原子的核式结构模型，B项错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋和镭两种新元素，C项正确；卢瑟福用镭放射出的粒子轰击氮的原子核，从中找出了新的粒子，通过测定其质量和电荷，确定该粒子为氢的原子核，证实了原子核内部存在质子，D项错误11用如图所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为2.5 eV的光照射到光电管上时，电流表G的示数为0.2 mA.移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于0.7 V时，电流表示数为0.则()A光电管阴极的逸出功为1.8 eVB开关K断开后，没有电流流过电
11、流表GC光电子的最大初动能为0.7 eVD改用能量为1.5 eV的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小解析：选AC.该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于0.7 V时，电流表示数为0，则知光电子的最大初动能为0.7 eV，根据光电效应方程 Ek0hW0，得逸出功W01.8 eV，故A、C正确；当开关K断开后，用光子能量为2.5 eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，有光电子逸出，则有电流流过电流表，故B错误；改用能量为1.5 eV的光子照射，由于光电子的能量小于逸出功，不能发生光电效应，无光电流，D错误12(2017西工大附中三模)如图所示，用某单色光照射光电管的阴板K，
12、会发生光电效应在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大加在光电管上的电压，直至电流表中电流恰为零，此时电压表的电压值U称为反向遏止电压现分别用频率为1和2的单色光照射阴极，测得反向遏止电压分别为U1和U2，设电子的质量为m、电荷量为e，下列说法正确的是()A频率为1的光照射时，光电子的最大初速度为 B频率为2的光照射时，光电子的最大初速度为 C阴极K金属的逸出功为WD阴极K金属的极限频率是0解析：选ACD.在阳极A和阴极K之间加上反向电压，逸出的光电子在反向电场中做减速运动，根据动能定理可得eU0mv，解得光电子的最大初速度为vm ，所以频率为1的光照射时，光电子的最
13、大初速度为 ，用频率为2的光照射时，光电子的最大初速度为 ，故A正确，B错误；根据光电效应方程可得h1eU1W，h2eU2W，联立可得W，h，阴极K金属的极限频率0，C、D正确三、非选择题13一个静止的铀核U(原子质量为232.037 2 u)放出一个粒子(原子质量为4.002 6 u)后衰变成钍核Th(原子质量为228.028 7 u)(已知：原子质量单位1 u1.671027 kg,1 u相当于931 MeV)(1)写出核衰变反应方程；(2)算出该核衰变反应中释放出的核能；(3)假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？解析：(1)UThHe.(2)质量亏损
14、m0.005 9 uEmc20.005 9931 MeV5.49 MeV.(3)系统动量守恒，钍核和粒子的动量大小相等，即pThpEkThEkEkThEkE所以钍核获得的动能EkThEE0.09 MeV.答案：(1)UThHe(2)5.49 MeV(3)0.09 MeV14(2017高考北京卷)在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次衰变放射出的粒子(He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R.用m、q分别表示粒子的质量和电荷量(1)放射性原子核用X表示，新核的元素符号用Y表示，写出该衰变的核反应方程(2)粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小(3)设该衰变过程释放的核能都转化为粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损m.解析：(2)设粒子的速度大小为v，由qvBm，T，得粒子在磁场中运动周期T环形电流大小I(3)由qvBm，得v设衰变后新核Y的速度大小为v，系统动量守恒，得Mvmv0则v由mc2Mv2mv2得m说明：若利用Mm解答，亦可答案：(1)XYHe(2)(3)