《近代物理初步》练习题

近代物理初步练习题1．1934年，约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝核，产生了第一个人工放射性核素X：。

X的原子序数和质量数分别为A. 15和28B. 15和30C. 16和30D. 17和31【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国III卷）【答案】 B点睛此题与2014年高考上海试题和2013年高考重庆试题类似，都是给出核反应方程，要求利用核反应同时遵循的质量数守恒和电荷数守恒解答。

2．【2017·江苏卷】原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的有．（A）42He核的结合能约为14 MeV（B）42He核比63Li核更稳定（C）两个21H核结合成42He核时释放能量（D）23592U核中核子的平均结合能比8936Kr核中的大【答案】BC【解析】由图知42He核的比结合能约为7 MeV，所以结合能约为4×7=28MeV，故A错误；42He核比63Li核的比结合能大，所以42He核比63Li核更稳定，B正确；两个21H核结合成42He核时，即由比结合能小的反应生成比结合能大的释放能量，C正确；由图知23592U核中核子的平均结合能比8936Kr核中的小，所以D错误．考点定位】比结合能结合能【名师点睛】本题主要是要理解比结合能的含义，知道结合能与比结合能的区分与关系．以及在核反应过程中由比结合能小的反应生成比结合能大的要释放能量．3．【2017·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 nm=10–9 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h=6.6×10–34J·s，真空光速c=3×108 m/s）A．10–21 J B．10–18 J C．10–15 J D．10–12 J【答案】B【考点定位】核反应方程、带电粒子在匀强磁场中的运动、动量守恒定律、爱因斯坦质能方程、能量守恒定律【名师点睛】（1）无论哪种核反应方程，都必须遵循质量数、电荷数守恒。

第二章 近代物理初步第一节 波粒二象性随堂巩固演练1.牛顿为了说明光的性质,提出了光的微粒说.如今,人们对光的性质已有了进一步的认识.下列四个示意图(下图)所表示的实验,能说明光性质的是( )A.①②B.②③C.③④D.②④解析:图②为光的双孔干涉实验,证明光的波动性,图③为光电效应实验,说明光的粒子性,故正确选项为B. 答案:B2.(2010上海物理,6)根据爱因斯坦光子说,光子能量E 等于(h 为普朗克常量,c 、λ为真空中的光速和波长)( ) A.ch λ B.c h λ C.h λD.hλ答案:A3.(2009宁夏、辽宁高考理综,36(1))关于光电效应,下列说法正确的是( ) A.极限频率越大的金属材料逸出功越大B.只要光照射的时间足够长,任何金属都能产生光电效应C.从金属表面出来的光电子的最大初动能越大,这种金属的逸出功越小D.入射光的光强一定时,频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多 解析:由光电效应规律可知,只有A 对. 答案:A4.(2009广东高考单科,1)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步,下列表述正确的是 ( ) A.牛顿发现了万有引力定律B.洛伦兹发现了电磁感应定律C.光电效应证实了光的波动性D.相对论的创立表明经典力学已不再适用解析:牛顿发现了万有引力定律,法拉弟发现了电磁感应定律;光电效应证实了光的粒子性;相对论的创立表明经典力学只适用于宏观、低速 世界 .答案:A5.(2009广东高考单科,4)硅光电池是利用光电效应原理制成的器件,下列表述正确的是( )A.硅光电池是把光能转变为电能的一种装置B.硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出C.逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关D.任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应解析:硅光电池是把光能转化为电能的一种装置,所以A正确;在发生光电效应的所有电子中,有一部分受到硅原子的阻碍不一定能够逸出,所以B错误;根据爱因斯坦光电方程可知光电子逸出的最大初动能与入射光的频率有关,另外,只有入射光的频率大于硅原子的极限频率时才能产生光电效应,所以C、D是错误的.答案:A6.(2010江苏物理,12C)(1)研究光电效应的电路如图所示.用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K),钠极板发射出的光电子被阳极A吸收,在电路中形成光电流.下列U的关系图象中,正确的是.光电流I与A、K之间的电压AK(2)钠金属中的电子吸收光子的能量,从金属表面逸出,这就是光电子.光电子从金属表面逸出的过程中,其动量的大小 (选填”增大”“减小”或”不变”),原因是 . (3)已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为 -3.40 eV 和-1.51 eV,金属钠的截止频率为5.53⨯1410 Hz,普朗克常量h=6.346310-⨯ J s ⋅.请通过计算判断,氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板,能否发生光电效应.解析:(1)图象在横轴上截距表示遏止电压,遏止电压与最大初动能的关系为km E eU =,而最大初动能只与入射光的频率有关,所以遏止电压也只与入射光的频率有关,强光与弱光的频率相同,遏止电压相同,选C.(2)光电子从金属表面逸出需要克服金属表面层中力的阻碍作用,所以动量减小. (3)氢原子放出的光子能量32E E E =-,代入数据得 E=1.89 eV 金属钠的逸出功0o W h ν=,代入数据得02W =.3 eV 因为0E W <,所以不能发生光电效应.答案:(1)C(2)减小 光电子受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功) (3)不能发生光电效应第二节 原子结构•原子核能随堂演练巩固1.在下列4个核反应方程中,x 表示质子的是( )A.30301514P Si →+xB.238234292292U Th →+xC.2712713012Al n Mg +→+xD.2743013215Al He P +→+x解析:由核反应方程的质量数和电荷数守恒,可得各个选项中的x 分别为正电子、α粒子、质子、中子.答案:C2.(2010天津理综,2)下列关于原子和原子核的说法正确 的是 ( ) A.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B.玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化 C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D.比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固解析:β衰变是不稳定的原子核发生的一种现象,它说明原子核是可再分的,选项A 错误;放射性元素的半衰期由原子核内部的因素决定,跟原子所处的物理状态(如压强、温度等)或化学状态(如单质、化合物等)无关,选项C 错误;比结合能越小表示原子核中的核子结合得越不牢固,选项D 错误. 答案:B3.(2010广东理综,18)关于核衰变和核反应的类型,下列表述正确的有( )A.23823442922902U Th He →+ 是α衰变 B.14417172281N He O H +→+ 是β衰变C.23411120H H He n +→+ 是轻核聚变D.82820343612Se Kr e -→+ 是重核裂变解析:B 是卢瑟福发现质子的核反应,属于原子核的人工转变,B 错误;D 是β衰变,D 错误. 答案:AC4.(2009全国高考Ⅰ,16)氦氖激光器能产生三种波长的激光,其中两种波长分别为1λ=0.632 8m μ ,23λ=.39 m μ.已知波长为1λ的激光是氖原子在能级间隔为∆11E =.96 eV 的两个能级之间跃迁产生的.用∆2E 表示产生波长为2λ的激光所对应的跃迁的能级间隔,则∆2E 的近似值为 ( ) A.10.50 eV B.0.98 eV C.0.53 eV D.0.36 eV解析:根据∆cE h h λν==知,h 、c 为常数,则∆E 与λ成反比,即1221EE λλ∆∆=,将∆1E = 1.96 eV 、1λ=0.632 8 m μ、2λ=3.39 m μ代入,得∆20E ≈.36 eV.答案:D5.(2009山东高考理综,38(1))历史上第一次利用加速器实现的核反应,是用加速后动能为0.5 MeV的质子11H 轰击静止的A Z X,生成两个动能均为8.9 MeV 的42He.(1 MeV=1.13610-⨯ J)①上述核反应方程为 . ②质量亏损为 kg.解析:11744322H X He He +→+或17441322H Li He He +→+ 由∆2mc E E =-末初得∆2E E c m -=末初1382(28905)1610(310)-⨯.-.⨯.⨯⨯=kg=3.29110-⨯ kg.答案:①11744322H X He He +→+或17441322H Li He He +→+②3.29110-⨯6.(2009江苏高考单科,12C)在β衰变中常伴有一种称为”中微子”的粒子放出,中微子的性质十分特别,因此在实验中很难探测.1953年,莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统,利用中微子与水中11H 的核反应,间接地证实了中微子的存在.(1)中微子与水中的11H 发生核反应,产生中子10()n 和正电子01()e +,即中微子110101H n e ++→+可以判定,中微子的质量数和电荷数分别是.(填写选项前的字母) A.0和0 B.0和1 C.1和0 D.1和1(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体后,可以转变为两个光子()γ,即00112e e γ+-+→已知正电子和电子的质量都为9.1⨯3110kg -,反应中产生的每个光子的能量约为J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子,原因是 .(3)试通过分析比较,具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小. 解析:(1)由粒子的质量和电荷量守恒定律可知,A 选项 正确 .(2)由爱因斯坦质能方程即可得出答案.如果只转变为一个光子,则反应后动量不为零,违反了动量守恒定律.(3)粒子的动量p =h pλ=. 由m n e m >知n p e p >,则n λe λ<. 答案:(1)A (2)8.14210-⨯ 遵循动量守恒 (3)n λe λ<.课后作业夯基(时间:45分钟 满分:100分)一、不定项选择题(每小题8分,共64分,选不全得 5分)1.(2010上海高考物理)卢瑟福提出了原子的核式结构模型,这一模型建立的基础是( ) A.α粒子的散射实验 B.对阴极射线的研究 C.天然放射性现象的发现 D.质子的发现解析:卢瑟福根据α粒子的散射实验,提出了原子的核式结构模型. 答案:A2.放射性同位素钍232经α、β衰变会生成氧,其衰变方程为232290Th 220286→Rn+x α+y β,其中( ) A.x=1,y=3 B.x=2,y=3 C.x=3,y=1 D.x=3,y=2解析:由衰变方程:232290220286Th Rn →42x +He+01y e -,由质量数守恒和电荷数守恒得:232=220+4x,90=86+2x-y,可解得:x=3,y=2. 答案:D3.(2009北京高考理综,14)下列现象中,与原子核内部变化有关的是( ) A.α粒子散射现象 B.天然放射现象 C.光电效应现象 D.原子发光现象解析:α粒子散射现象是用α粒子轰击重金属核过程中产生的现象,与核内部的变化无关,A 错;天然放射现象是指放射性元素的原子核放出α、β、γ等射线后产生新核的过程,与原子核内部变化有关,B 正确;光电效应是核外电子吸引光子能量后变成光电子的过程,与核内变化无关,C 错;原子发光是核外电子从高能级跃迁到低能级的过程中产生的,与核内变化无关, D 错 . 答案:B4.(2009四川高考理综,18)氢原子能级的示意图如图所示,大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a,从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b,则( )A.氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线B.氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出紫外线C.在水中传播时,a 光较b 光的速度小D.氢原子在n=2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离解析:γ射线是由原子核受激发产生的,不是原子外层的电子受激发产生的,所以A 错误.从能级4向能级2比从能级4向能级3跃迁时辐射的能量大,所以不可能出现紫外线,故B 错误.因为a 光能量高于b 光,所以a 光的频率高于b 光的频率,所以a 光在介质中的折射率高于b 光在同种介质中的折射率,据v=c/n 可得a 光的速度小于b 光,所以C 正确.氢原子处于n=2能级时吸收的能量必须大于3.4 eV 才能发生电离,所以D 错误. 答案:C5.(2010北京卷,15)太阳因核聚变释放出巨大的能量,同时其质量不断减少.太阳每秒钟辐射出的能量约为26410⨯ J,根据爱因斯坦质能方程,太阳每秒钟减少的质量最接近… ( )A.3610 kg B.1810 kg C.1310 kg D.910 kg解析:根据爱因斯坦的质能方程,∆26216410E910c m ⨯∆⨯==kg=4.9410⨯ kg,D 正确.答案:D6.(2009广东高考单科,2)科学家发现在月球上含有丰富的32He(氦3),它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料,其参与的一种核聚变反应的方程式为3232He He +→112H +42He .关于32He 聚变下列表述正确 的是 ( ) A.聚变反应不会释放能量 B.聚变反应产生了新的原子核 C.聚变反应没有质量亏损D.目前核电站都采用32He 聚变反应发电解析:对于氦核聚变来讲会放出大量的能量,故肯定会有质量亏损,所以A 、C 错误;目前世界上的核电站利用核能的主要方式为重核裂变,所以D 错误. 答案:B7.(2010上海高考,8)某元素经过11.4天有7/8的原子核发生了衰变,该元素的半衰期为( ) A.11.4天 B.7.6天 C.5.7天 D.3.8天解析:根据12()tτ18=,得3t τ=,因为t=11.4天,所以1143τ.=天=3.8天,故选项D 正确.答案:D8.(2010全国卷Ⅰ,14)原子核238292U 经放射性衰变①变为原子核234290Th,继而经放射性衰变②为原子核234291Pa,再经放射性衰变③变为原子核234292U.放射性衰变①②和③依次为…… ( )A.α衰变、β衰变和β衰变B.β衰变、α衰变和β衰变C.β衰变、β衰变和α衰变D.α衰变、β衰变和α衰变解析:根据核反应过程中的质量数守恒和电荷数守恒特点238292,U 核与234290Th 核比较可知,核反应的另一产物为42He,所以衰变①为α衰变,BC 项排除;234291Pa 核与234292U 核比较可知,核反应的另一产物为01-e,所以衰变③为β衰变,A 项正确 . 答案:A二、论述⋅计算题(本题共2小题,共36分)9.(18分)用中子轰击锂核63(Li)发生核反应,生成氚核和α粒子,并放出4.8 MeV 的能量.(1)写出核反应方程; (2)求出质量亏损;(3)若中子与锂核是以等值反向的动量相碰,则氚核和α粒子的动能之比是多少?解析:(1)核反应方程为63134012Li n H He +→++ 4.8 MeV;(4分) (2)根据质能方程∆E=∆2mc 有∆248E 9315cm .∆.== u= 0.005 2 u ; (4分) (3)当中子与锂核以等值反向的动量相碰时,由动量守恒定律得m α,v αH m +H v =0, (5分)则 E α∶H E 22::()():3422H H H Hm v m v m m m m αααα=== 答案:63(1)1340124Li n H He +→++.8 MeV(2)0.005 2 u (3)3∶410.(18分)(2009海南高考单科,19)钚的放射性同位素239294Pu 静止时衰变为铀核激发态235292U *和α粒子,而铀核激发态235292U *立即衰变为铀核235292U,并放出能量为0.097MeV 的γ光子.已知:239294Pu 、235292U 和α粒子的质量分别为Pu 239m =.052 1 u 、U m =235.043 9 u 和m α=4.002 6u,1 u=931.5 MeV/2c . (1)写出衰变方程;(2)已知衰变放出的光子的动量可忽略,求α粒子的动能. 解析:(1)衰变方程为239294Pu235292→U *+α ①(1分)235292235292U U γ*→+ ②(1分)(或合起来为239294Pu 235292→U+α+γ,也正确)(2)上述衰变过程的质量亏损为∆Pu m m m α=-m α- ④(2分) 放出的能量为∆2E c =⋅∆m ⑤(2分)这能量是铀核235292U 的动能U E 、α粒子的动能E α和γ光子的能量E γ之和 ∆U E E =E E αγ++ ⑥(2分)由④⑤⑥式得U E +E αPu (U m m =-m α-2)c E γ- ⑦(2分)设衰变后的铀核和α粒子的速度分别为U v 和v α,则由动量守恒有U m U v m α=v α ⑧(2分)又由动能的定义知 ： U E 12U m =U v 2E α,12m α=v α2(1分)由⑧⑨式得U UE m E m αα=， 由⑦⑩式得E α[]2)(Upu U c U m m m m E m m αγα=---+代入题给数据得E α=5.034 MeV. (2分)答案:(Ⅰ)1.19410⨯ (Ⅱ239294)(1)Pu 235292→U+αγ+ (2)5.034 MeV。

高中物理《近代物理初步》专题训练1.(2022全国乙,17,6分)一点光源以113 W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6×10-7 m的光,在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为3×1014个。

普朗克常量为h=6.63×10-34J·s。

R约为( ) A.1×102 m B.3×102 mC.6×102 mD.9×102 m答案 B 一个光子的能量ε=hν=h cλ,每秒放出光子总数N=Pε=Pλℎc,离点光源R处每秒垂直通过每平方米的光子数n=N4πR2=Pλ4πR2ℎc,则R=√Pλ4πnℎc≈3×102 m,B正确。

温馨提示本题的难点是数据运算,应先进行字母运算,得到R的表达式以后再代值运算,可提高准确率。

2.(2022湖南,1,4分)关于原子结构和微观粒子波粒二象性,下列说法正确的是( )A.卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征B.玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律C.光电效应揭示了光的粒子性D.电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性答案 C 玻尔的原子理论解释了原子光谱的分立特征,但没有完全揭示微观粒子运动的规律,故A、B错误。

爱因斯坦的光子说很好地解释了光电效应,光电效应说明光具有粒子性,故C正确。

电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的波动性,故D错误。

3.(2022广东,5,4分)目前科学家已经能够制备出能量量子数n较大的氢原子。

氢原子第n能级的能量为E n=E1n2,其中E1=-13.6 eV。

如图是按能量排列的电磁波谱,要使n=20的氢原子吸收一个光子后,恰好失去一个电子变成氢离子,被吸收的光子是( )A.红外线波段的光子B.可见光波段的光子第1页共29页C.紫外线波段的光子D.X射线波段的光子答案 A 由氢原子能级公式E n=E1n2知,E20=−13.6(20)2eV=-3.4×10-2 eV,要使该能级的氢原子电离,要吸收的光子能量为3.4×10-2 eV,属红外线波段的光子,故选项A正确。

《近代物理初步》单元测试题(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，1～5题每小题只有一个选项正确，6～8小题有多个选项符合题目要求，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分)1．下列说法正确的是( )A．玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象B．德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想C．普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了光子的概念D．卢瑟福通过α粒子轰击氮核实验的研究，发现了中子2．关于光电效应的规律，下面说法中正确的是( )A．当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，则入射光的频率越高，产生的光电子的最大初动能也就越大B．当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，如果入射光的强度减弱，从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加C．对某金属来说，入射光波长必须大于一极限值，才能产生光电效应D．同一频率的光照射不同金属，如果都能产生光电效应，则所有金属产生的光电子的最大初动能一定相同3．下列与α粒子相关的说法中正确的是( )A．天然放射现象中产生的α射线速度与光速度相当，穿透能力很强B.23892U(铀238)核放出一个α粒子后就变为23490Th(钍234)C．高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为42He＋147N→168O ＋10nD．丹麦物理学家玻尔进行了α粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型4．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．天然放射性现象说明原子具有复杂的结构C．一个氘核的质量小于一个质子和一个中子的质量和D．已知钴60的半衰期为5.27年，则任一个钴60原子核都将在5.27年内发生衰变5. 下列说法正确的是( )A．根据ΔE＝Δmc2可知，在核裂变过程中减少的质量转化成了能量B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变C．卢瑟福首先发现了铀和含铀矿物的天然放射现象D．由氢原子能级示意图知，处于基态的氢原子至少要吸收13.60 eV的能量才能发生电离6. 如图所示，是国家国防科技工业局首次发布的“嫦娥二号”月面虹湾局部影像图，科学家发现在月球上含有丰富的32He(氦3)．它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为32He＋32He→ 211H＋42He.关于32He聚变下列表述正确的是( )A．聚变反应不会释放能量B．聚变反应产生了新的原子核C．聚变反应会有质量亏损D．目前核电站都采用32He聚变反应发电7．实物粒子和光都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是( ) A．电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样B．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构8．用频率为ν的光照射在某金属表面时产生了光电子，当光电子垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动时，其最大半径为R，若以W表示逸出功，m、e表示电子的质量和电量，h表示普朗克常数，则电子的最大初动能是( )A．hν＋W B．BeR mC．hν－W D.B2e2R2 2m二、非选择题(共4小题，52分)9．(12分)已知铯的逸出功为1.9 eV，现用波长为4.3×10－7m的入射光照射金属铯．(1)能否发生光电效应？(2)若能发生光电效应，求光电子的德布罗意波波长最短为多少．(电子的质量为m＝0.91×10－30kg)10. (12分)如图所示，氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n＝2的能级，辐射出能量为2.55 eV的光子．问：(1)最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？(2)请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图．11．(14分)某些建筑材料可产生放射性气体——氡，氡可以发生α或β衰变，如果人长期生活在氡浓度过高的环境中，那么，氡经过人的呼吸道沉积在肺部，并放出大量的射线，从而危害人体健康．原来静止的氡核(22286Rn)发生一次α衰变生成新核钋(P0)，并放出一个能量为E0＝0.09 MeV的光子．已知放出的α粒子动能为Eα＝5.55 MeV；忽略放出光子的动能，但考虑其能量；1 u＝931.5 MeV/c2.(1)写出衰变的核反应方程；(2)衰变过程中总的质量亏损为多少？(保留三位有效数字)12．(14分)用速度大小为v的中子轰击静止的锂核63Li，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作m，光速为c.(1)写出核反应方程；(2)求氚核和粒子的速度大小；(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．《近代物理初步》单元测试题参考答案(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，1～5题每小题只有一个选项正确，6～8小题有多个选项符合题目要求，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分)1．解析：选 B.玻尔建立了量子理论，成功解释了氢原子发光现象；但由于过多地保留了经典电磁学的理论，还不能很好地解释其他的原子的发光现象，故A 错误；德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想，故B正确；普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了量子理论的概念；故C 错误；卢瑟福在用α粒子轰击金箔的实验中发现了质子，提出原子核式结构学说，故D错误．2．解析：选 A.从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔只与光和金属种类有关，B错；由光电效应方程可知入射光波长必须小于一极限值，才能产生光电效应，光子的最大初动能与入射光的频率和金属的种类有关，C、D错．3．解析：选B.α射线是速度为0.1c的氦核流，穿透能力最弱，A错误．由核反应过程中质量数、核电荷数守恒可知B项正确．C项中核电荷数和质量数都不守恒，C错误．D项中的物理学家不是玻尔而是卢瑟福，所以D错误．4．解析：选 C.光电效应是原子中的电子吸收光子，从而摆脱原子核的束缚，向外释放光电子的现象，故A错误；天然放射性现象说明原子核具有复杂的结构，选项B错误；当一个中子和一个质子结合成一个氘核时，有质量亏损，氘核的质量小于中子与质子的质量之和，选项C正确；半衰期只对大量的原子核有统计规律，对少量的原子核不适用，故选项D错误；故选C.5.解析：选D.爱因斯坦的质能方程E＝mc2，不是质量和能量可以相互转化，二者概念根本不同，当发生质量亏损时，质量只是以光子形式发射出去，故A 错误；太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应，故B错误；贝克勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象，故C错误；基态的氢原子能量为－13.6 eV，则基态氢原子发生电离，吸收的能量需大于等于13.6 eV，故D正确．6.解析：选BC.聚变反应和裂变反应是根据爱因斯坦质能方程所发现的两种亏损质量释放能量的核反应方式，答案C 对A 错．聚变反应是两个质量较小的核结合成一个中等质量的核，有新核产生，答案B 对．与裂变相比，聚变反应目前还不能控制反应速度，使用的仅有氢弹，太阳也是聚变反应，都不可控，所以核电站都是裂变反应，答案D 错．7．解析：选ACD.干涉是波具有的特性，电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，说明电子具有波动性，所以A 正确；β粒子在云室中受磁场力的作用，做的是圆周运动，与波动性无关，所以B 错误；可以利用慢中子衍射来研究晶体的结构，说明中子可以产生衍射现象，说明具有波动性，所以C 正确；人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，说明电子可以产生衍射现象，说明具有波动性，所以D 正确．8．解析：选CD.根据光电效应方程得E k ＝hν－W ，故选项C 正确；光电子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律得：e v B ＝m v 2R ，则v ＝eBR m ，最大初动能的光电子垂直进入匀强磁场，半径最大，所以最大初动能E k ＝12m v 2＝B 2e 2R 22m ，故选项D 正确．二、非选择题(共4小题，52分)9．(12分)解析：(1)入射光子的能量E ＝hν＝h c λ＝6.626×10－34×3.0×1084.3×10－7×11.6×10－19eV ≈2.9 eV .由于E ＝2.9 eV>W 0，所以能发生光电效应．(2)根据光电效应方程可得光电子的最大初动能E k ＝hν－W 0＝1.6×10－19J而光电子的最大动量p ＝2mE k ，则光电子的德布罗意波波长的最小值λmin ＝h p ＝ 6.626×10－342×0.91×10－30×1.6×10－19m ≈1.2×10－9m.答案：(1)能(2)1.2×10－9m10. (12分)解析：(1)氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n＝2的能级，辐射光子的频率应满足：hν＝E n－E2＝2.55 eV.E n＝hν＋E2＝－0.85 eV，所以n＝4.基态氢原子要跃迁到n＝4的能级，应提供ΔE＝E4－E1＝12.75 eV(2)辐射跃迁图如图所示．答案：(1)12.75 eV (2)跃迁图见解析11．(14分)解析：(1)衰变方程为：22286Rn→21886Po＋42He；(2)忽略放出光子的动量，根据动量守恒定律，0＝pα＋p P0，即新核钋(P0)的动量与α粒子的动量大小相等，又E k＝p22m，可求出新核钋(P0)的动能为E P0＝4 218Eα由题意，质量亏损对应的能量以光子的能量和新核、α粒子动能形式出现衰变时释放出的总能量为ΔE＝Eα＋E P0＋E0＝Δmc2故衰变过程中总的质量亏损是Δm＝111Eα＋109E0109c2＝0.006 16 u.答案：(1)22286Rn→21886Po＋42He (2)0.006 16 u12．(14分)解析：(1)根据质量数守恒与电荷数守恒，则有核反应方程为：1n＋63Li→31H＋42He(2)由动量守恒定律得：m n v ＝－m H v 1＋m He v 2 由题意得：v 1∶v 2＝7∶8解得：v 1＝7v 11，v 2＝8v 11.(3)氚核和α粒子的动能之和为：E k ＝12·3m v 21＋12·4m v 22＝403243m v 2 释放的核能为：ΔE ＝E k －E k n ＝403243m v 2－12m v 2＝141121m v 2由爱因斯坦质能方程得，质量亏损为Δm ＝ΔE c 2＝141m v 2121c 2答案：(1)10n ＋63Li →31H ＋42He(2)v 1＝7v 11 v 2＝8v 11 (3)141m v 2121c 2。

近代物理初步1、（全国卷Ⅰ）14．原子核23892 经放射性衰变①变为原子23490Th ，继而经放射性衰变②变为原子核23491Pa ，再经放射性衰变③变为原子核23492 。

放射性衰变①、②和③依次为 A ．α衰变、β衷变和β衰变 B ．β衰变、α衷变和β衰变 C ．β衰变、β衰变和α衰变 D ．α衰变、β衰变和α衰变 【答案】A 【解析】2382349290U Th →，质量数少4,电荷数少2，说明①为α衰变238234492902U Th He →+。

2342349091Th Pa →,质子数加1，说明②为β衰变，中子转化成质子234234090911Th Pa e -→+。

2342349192Pa U →，质子数加1，说明③为β衰变，中子转化成质子234234091921Pa U e -→+。

2、（全国卷Ⅱ）14．原子核AZ X 与氘核21H 反应生成一个α粒子和一个质子。

由此可知 A ．A=2，Z=1 B. A=2，Z=2 C. A=3，Z=3 D. A=3，Z=2 【答案】D【解析】核反应方程为241121A Z X H He H +→+，应用质量数与电荷数的守恒A+2=4+1，Z+1=2+1，解得A=3，Z=2，选项D 正确。

3、（新课标卷）34．（1）(5分)用频率为0v 的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为123v v v 、、的三条谱线，且321v v v ＞＞，则 。

(填入正确选项前的字母) A ．01v v ＜ B ．321v v v =+ C ．0123v v v v =++ D.123111v v v =+ 【答案】B【解析】大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这说明是从n=3能级向低能级跃迁，根据能量守恒有，321h h h ννν=+，解得：321v v v =+，选项B 正确4、（北京卷）13．属于狭义相对论基本假设的是：在不同参考系中，A.真空中光速不变B.时间间隔具有相对性C.物体的质量不变D.物体的能量与质量成正比 【答案】A【解析】狭义相对论两个基本假设：相对性原理、光速不变原理。

《近代物理初步》测试题一、选择题（只有一个选项正确）1、明确提出“光子说”的科学家是（）A、普朗克；B、爱因斯坦；C、康普顿；D、德布罗意。

2、用紫外线照射锌板（如图1），验电器的指针张开了一定的角度，则关于带电说法正确的是（）A.、锌板带正电,指针带负电; B、锌板带负电,指针带正电;C、锌板带正电,指针带正电D、.锌板带负电,指针带负电.3、有关同位素的下列说法正确的是（）A、互称同位素的两个原子的化学性质不同；B、放射性同位素是指某些元素的同位素具有放射性；图1C、146C 和147N是同位素；D、互为同位素的原子的核外电子数可以不同。

4、可以用波动性解释的光电效应现象是（）A、入射光的频率低于极限频率时，无论光照时间多长，光强多大，也不会发生光电效应；B、入射光的频率高于极限频率时，即使光不强，照射到金属表面时也会发生光电效应；C、光电效应发生的时间不超过10-9S；D、入射光的频率高于极限频率时，照射光强度增大，飞出的光电子数增多。

5、根据光子说，正确的说法是（）A、红光的光子能量比蓝光的大；B、强度不同的同一色光的光子能量不同；C、每个光子的能量仅决于光的频率；D、强弱不同的红光和蓝光的光子能量可能相同。

6、在图2所示的光电管的实验中，发现用一定频率A的单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率B的单色光照射时不发生偏转，那么（）A、A光子的能量大于B光子的能量；B、A光的频率小于B光的频率；C、和b端相连的是电源正极，通过电流表的电流方向从a到b；D、回路中的自由电子的运动方向为顺时针；7、有关α、β、γ三种射线的下列说法，正确的是（）图2A、射线中同时具有α、β、γ三种射线，因此α衰变和β衰变是同时发生的。

B、γ射线是原子的内层电子受激发而产生的；C、电离本领强的射线其贯穿本领也强；D、α射线射出的速度最小，γ射线的速度最大；8、变成要经过n1次α衰变，n2次β衰变，中子数减少的个数为n3，则（）A．n1=6，n2=8，n3=22；B．n1=6，n2=8，n3=16；C．n1=8，n2=6，n3=22；D．n1=8，n2=6，n3=16。

【名师点睛，易错起源】8．（多选）如图1为波尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图，一群氢原子处于n 4＝的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有（ ）图1A ．电子轨道半径减小，动能增大B ．氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线C ．由n 4＝跃迁到n 1＝时发出光子的频率最小D ．金属钾的逸出功为2.21 eV ，能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条9．两个动能均为0.35 MeV 的氘核对心碰撞，聚变后生成氦核，同时放出一个中子，已知氘核的质量为273.343 610kg -⨯，氦核的质量为-275.004 910kg ⨯，中子质量为-271.674 910kg ⨯，设聚变中放出的能量全部转化为氦核和中子的动能，求氦核的动能是多少？ 【易错练兵，虎口脱险】10．物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上。

下列说法正确的是（ ） A ．天然放射现象说明原子核内部是有结构的 B ．电子的发现使人们认识到原子具有核式结构 C ．α粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的 D ．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的11．实物粒子和光都具有波粒二象性。

下列事实中不能突出体现波动性的是（ ） A ．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样 B ．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹 C ．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构 D ．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构12．处于n 3＝能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有（ ） A ．1种 B ．2种 C ．3种D ．4种13．铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：23592U+10n ab+210n → 则a b ＋可能是（ ） A ．14054Xe+9336Kr B ．14156Ba+9236Kr C ．14156Ba+9338SrD ．14054Xe+9438Sr14．关于原子核的结合能，下列说法不正确的是（ ） A ．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B ．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C ．铯原子核（13355Cs ）的结合能小于铅原子核（20882Pb ）的结合能m，光速为C。

高三物理一轮复习练习题【近代物理初步】建议用时45分钟，实际用时一、单项选择题1.在研究氢原子光谱时，瑞典数学家巴尔末提出巴尔末公式，很好的解释了氢原子光谱中可见光区域的谱线规律，后来把氢原子在可见光范围内的谱线称为巴尔末线系•进一步的研究发现，巴尔末线系是氢原子在从较高能级跃迁到2能级发出的谱线.如图所示为氢原子能级图，如果一束单一频率的光照射一群处于基态的氢原子使其跃迁到某激发态，再自发跃迁时发出的谱线中有3条是巴尔末线系，则这束光的光子能量为（）nE/eVa°5，=-0.5441-0.K53-1.512-3.4（）]13.60A.10.2eVB.12.09eVC.12.75eVD.13.06eV解析：D氢原子从高能级向低能级跃迁有三条巴耳末线系的谱线，说明该氢原子所处的最高能级是n二5,所以该群基态氢原子吸收的光子的能量为hv二E5-E]二13.06eV.2.国产科幻大片《流浪地球》讲述了太阳即将在未来出现“核燃烧”现象，从而导致人类无法生存，决定移民到半人马座比邻星的故事.据科学家论证，太阳向外辐射的能量来自其内部发生的各种热核反应，当太阳内部达到一定温度时，会发生“核燃烧”，其中“核燃烧”的核反应方程为g He+X—8Be+Y方程中X表示某种粒子，8Be是不稳定的粒子，其半衰期为T则下列说法正确的是（）A.X粒子是2HeB•若使8Be的温度降低，其半衰期会减小C.经过2T,—定质量的8Be占开始时的*D.“核燃烧”的核反应是裂变反应解析：A根据质量数和电荷数守恒可知，X粒子的质量数为4，电荷数为2，为g He,选项A 正确；温度不能改变放射性元素的半衰期，选项B错误；经过2T，一定质量的*Be占开始时的1,选项C错误；“核燃烧”的核反应是轻核聚变反应，选项D错误.3.采用图甲所示的装置研究光电效应现象，电流表和电压表不测量时指针均指在表盘在e U c +W ohB. a 光的光子能量比b 光的小C. a 光照射时光电子的最大初动能比c 光照射时的大D. c 光的强度比a 光的大解析：B 当光电流减小到零时，光电管两端所加的电压即为遏止电压，测量遏止电压时光电子在阴、阳两极之间做减速运动，阳极A 电势较低，开关S 应扳向2，选项A 错误；根据动能定理有~e Uc =0-E k ,结合爱因斯坦光电效应方程E k 二加-W 0,得则知遏止电压J 越大，入射光的频率越高，由题图乙知，a 、c 光的频率相等，对应光电子的最大初动能相等，而b 光的频率最高，故b 光光子的能量最大，选项B 项正确，选项C 错误；入射光a 的饱和电流比入射光c 的大，所以a 光的强度比c 光的大，选项D 错误.4.下列说法正确的是（）A. 卩衰变的实质是原子核内的一个中子转化成一个质子，同时释放出一个电子B. 实验表明，只要照射光的强度足够大，就一定能发生光电效应C.钍的半衰期为24天，1g 钍经过120天后还剩0.2g 钍D. 根据玻尔的原子理论，氢原子从n =5能级的激发态跃迁到n =3能级的激发态时,核外电子动能减小解析：A 卩衰变的实质是原子核内的一个中子转化成一个质子，同时释放出一个电子，故A正确；根据光电效应方程可知，发生光电效应的条件与光的频率有关，与光的强度无关，故B 错误;钍的半衰期为24天」g 钍经过120天后发生5次衰变根据m 二m （^5g 二0.03125g ,故C 错误；根据玻尔的原子理论，氢原子从n 二5能级的激发态跃迁到n 二3能级的激 发态时，库仑力提供向心力，向心力增加，速度变大，电子动能增加，故D 错误.5. 如图所示为氢原子的能级图，现有一群处于n =3能级的激发态的氢原子，则下列说法正确的是（）正中间.分别用a 、b 、c 三束横截面积相同的单色光照射光电管的阴极K ,得到光电管两端A. 测量遏止电压时开关S 应扳向1*04—3-1.5123,4113.6A.能发出6种不同频率的光子B.波长最长的光是氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级产生的C.发出的光子的最小能量为12.09eVD.处于该能级的氢原子至少需吸收1.51eV能量的光子才能电离解析：D一群处于n二3能级的激发态的氢原子能发出C2二3种不同频率的光子，选项A错误；由辐射条件知氢原子由n二3能级跃迁到n二1能级辐射出的光子频率最大，波长最小，选项B错误；发出的光子的最小能量为E3-E2二1.89eV,选项C错误；n二3能级对应的氢原子能量是-1.51eV，所以处于该能级的氢原子至少需吸收1.51eV能量的光子才能电离，故选项D正确.6.用频率为v的紫外线分别照射甲、乙两块金属，均可发生光电效应，此时金属甲的遏32止电压为U金属乙的遏止电压为若金属甲的截止频率为v甲=亍，金属乙的截止频率为v乙，则v甲：v乙为（）乙甲乙A.2：3B.3：4C.4：3D.3：2解析：C设金属甲的逸出功为W甲，逸出的光电子的最大初动能为E k甲，金属乙的逸出功为W乙，逸出的光电子的最大初动能为E k乙，由爱因斯坦光电效应方程，对金属甲，E k23甲二加-W甲，而Ek甲二eU,W甲二加甲，v甲二尹；对金属乙，E k乙二hv-W乙，而E k乙二2eU,W乙二hv乙，联立解得v甲：v乙=4:3,选项C正确.7.科学家在对阴极射线的研究中发现了电子，使人们对微观世界的认识进入了一个新的时代，电子的发现是19世纪末物理学史上的三大发现之一.在X射线管中，阴极发射的电子被加速后打到阳极（不计电子的初速度），会产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能.已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常量h、元电荷e和光速c,则可知该X射线管发出的X光的（）A .最短波长为eUheUc .最小频率为学B .最长波长为eceUD .最大频率为"h"解析：D 由题意知，光子能量的最大值等于电子的动能，由动能定理知，电子在加速电场中被加速后获得的动能为"U ,故hv 二eU ,可得X 光的最大频率v 二半，再由max孑丄［』#、/八—i —max h V可得最短波长久亠二卑，故ABC 错误，D 正确.min veUmax8. —个静止的铀核232U （质量为232.0372u ）放出一个a 粒子（质量为4.0026u ）后衰变成钍核2928Th （质量为228.0287u ）.已知1u 相当于931MeV 的能量.下列说法正确的是（）A. 该核衰变反应方程为232U f 22f Th +4HeB. 该核衰变反应中释放出的核能为0.059MeVC. 该反应产生的钍核和a 粒子的动量相同D. 假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和a 粒子的动能，则钍核获得的动能约为 0.017MeV解析：A 由题意可知，该核衰变反应方程为32U -228Th +4He ，选项A 正确；质量亏损 Am 二0.0059u ,释放出的核能AE =Am X 931MeV 二0.0059X 931MeV ^5.49MeV ，选项B 错误；由该核衰变反应过程中系统动量守恒，可知反应后的钍核和a 粒子的动量大小相等、方向相反，即PTh =P a ，EkTh =2m~，Ek a =2m ，^Th +E k a 二A E，所以钍核获得的动能E kThTh am 4二a —X AE 二X 5.49MeV ~0.09MeV ,选项C 、D 错误.ma+m Th4+228二、多项选择题9•我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破，等离子体中心电子温度首次达到1亿摄氏度，为人类开发利用核聚变能源奠 定了重要的技术基础.下列关于聚变的说法正确的是（）A •核聚变比核裂变更为安全、清洁 B. 任何两个原子核都可以发生聚变C. 两个轻核结合成质量较大的核，总质量较聚变前增加D. 两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能增加解析：AD 核聚变没有放射性污染，安全、清洁,A 对•只有原子序数小的“轻”核才能发生聚变，B 错•轻核聚变成质量较大的原子核、比结合能增加，总质量减小，C 错，D 对.10.如图所示是氢原子的能级图，大量处于n=5激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出10种不同频率的光子.其中莱曼系是指氢原子由高能级向n=1能级跃迁时释放的光子，贝9()r4A.10种光子中波长最短的是n=5激发态跃迁到基态时产生的B.10种光子中有4种属于来曼系]116C.使n=5能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量D.从n=2能级跃迁到基态释放光子的能量等于从n=3能级跃迁到n=2能级释放光子的能量解析：AB10种光子中，从n二5激发态跃迁到基态辐射的光子能量最大，频率最大，波长最短，故A正确.10种光子中，n=5、n=4、n=3和n=2向基态跃迁时，辐射出的光子属于莱曼系，可知B正确.n二5能级的氢原子具有的能量为-0.54eV，故要使其发生电离，至少需要0.54eV的能量，故C错误•根据玻尔理论，从n二2能级跃迁到基态释放光子的能量：二E2-E]二-3.4eV-(-13.6eV)二10.2eV,从n二3能级跃迁到n二2能级释放光子的能量：Aq二E3-E2二-1.51eV-(-3.4eV)二1.89eV，二者不相等.故D错误.11.某静止的原子核发生核反应且释放出能量Q.其方程为A X-D Y+F Z，并假设释放的能量全都转化为新核Y和Z的动能，其中Z的速度为e,以下结论正确的是()A.Y原子核的速度大小为含FB.Y原子核的动能是Z原子核的动能的万倍C.Y原子核和Z原子核的质量之和比X原子核的质量大C(c为光速)D.Y和Z的结合能之和一定大于X的结合能F 解析：BD设Y原子核的速度大小为e z,由动量守恒有：0=D d-F v,所以”二万一所以A错误；Y原子核的动能为E kY二务2,Z原子核的动能为E kZ二|F V2,动能之比为育,所以B正确；因为放出能量，有质量亏损，所以Y原子核和Z原子核的质量之和比X原子核的质量小，结合能之和比X的大，故C错误，D正确.12.如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，直线与横轴的交点坐标(4.27,0),与纵轴交点坐标为(5.5,0.5).由图可知()A . 该金属的截止频率为4.27X 1014HzB . 该金属的截止频率为5.5X 1014HzC . 该图线的斜率表示普朗克常量D .该金属的逸出功为0.5eV0.S1).(1ri■■■■g.■i a ■■■4.04…55.05.56.5?-OW(xlO 14Ha)解析：AC 由光电效应方程E k 二hv -W 0可知，图中横轴的截距为该金属的截止频率，选项A 正确，B 错误；图线的斜率表示普朗克常量h ,选项C 正确；该金属的逸出功W 0二hv 0二6.63X10-34X 4.27X 1014J 二1.77eV 或W 0=hv -E k =6.63X 10-34X 5.5X 1014J -0.5eV 二 1.78eV ,选项D 错误.13.如图所示，用某单色光照射光电管的阴极K ,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v 1和v 2的单色光照射阴极，测得反向遏止电压分别为U 1和U 2,设电子的质量为m 、电荷量为e ,下列说法正确的是（）解析：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-eU 二0-2m v m ，解得光电子的最大初速度为v mA .B .C .D .频率为v 2频率为v 1 阴极K金属的逸出功为⑴如十 阴极K 金属的极限频率是沪” 以频率为v 1的光照射时，光电子的最大初速度为2eU 1，用频率为v 2的光照射时，光电子的最大初速度为"警2,故A 正确，B 错误；根据光电效应方程可得吩eq +W ,佗 =eU +W ,联立可得W 1），h 二昭山，阴极K 金属的极限频率v 0=¥二 2v 1-v20h %2_"必,C 、D 正确. U 1-U2 14.如图为英国物理学家查德威克发现中子的实验示意图，利用钋（2］4）Po ）衰变放出的a 粒子轰击铍（9Be ）时产生了未知射线.查德威克曾用这种射线分别轰击氢原子（［H ）和氮原子律N ）,结果打出了一些氢核和氮核•他测量了被打出的氢核和氮核的速度，并认为速度最大的氢核和氮核是由未知射线中的粒子分别与它们发生弹性正碰的结果，设氢核的最大速度为 知，氮核的最大速度为e N ，氢核和氮核在未被打出前可认为是静止的.查德威克运用能量和动量的知识推算了这种未知粒子的质量.设氢原子的质量为m ,以下说法正确的是（） 乍卜A .钋的衰变方程为24>Po f 208Pb +$He 图中粒子A 是中子B . C. D . 14e —vV H ~V N14v +v 未知粒子的质量为v V N T °H m V H —VN解析：BC 根据质量数和电荷数守恒可知，A 中的核反应是错误的，选项A 错误；根 扌居题意可知，题图中不可见粒子A 是中子，选项B 正确；氢原子的质量为m ，则氮核的质量 为14m ，设未知射线粒子的质量为m 0，碰前速度为v 0，则由动量守恒和能量守恒可知：m 0v 0 -m 0v 1+m v H ；|m 0V 2二|m 0v 2+如°备；联立解得：v H 如0;同理未知射线与氮核碰撞 m 0+m 时，氮核的速度：vN 2m 0v 0；由两式可得：m m 0+14m 0 14v“-v 口NH m ，故选项C 正确，D 错 V H -V N误. 15.如图所示，人工元素原子核28§Nh 开始静止在匀强磁场B ］、B 2的边界MN 上，某时刻发生裂变生成一个氦原子核4He 和一个Rg 原子核，裂变后的微粒速度方向均垂直B 「B 2的边界MN .氦原子核通过B ］区域第一次经过MN 边界时，距出发点的距离为1，Rg 原子核第一次经过MN 边界距出发点的距离也为1.则下列有关说法正确的是（）2匀速圆周运动，偏转半径为 qB，由题意可知—者偏转半径相等，由于氦核与Rg 原子核动量守恒，即m ]V ]二m 2v 2，所以有q 1B 1=q 2B 2,二鱼二学，选项B 正确，A 错误；又Q1T 二诸，由前面可知q 1B 1=qBK KX_XXX XXX?XXX 叭XKXX Tx XXXX M螢m 廿厂v ，w '#7vXXXXXXXXKKXXXXXX XXXXXXMXA. 两磁场的磁感应强度之比为B 1:B 2=111:141B. 两磁场的磁感应强度之比为B 1:B 2=111:2C. 氦原子核和Rg 原子核各自旋转第一个半圆的时间之比为2:141D. 氦原子核和Rg 原子核各自旋转第一个半圆的时间之比为111:141解析：BC 原子核裂变的方程为：283Nh -$He +?82Rg •由题意知带电粒子在匀强磁场中做二型，粒子在第一次经过MN 边界时，运动了半个m2圆周，所以葺二吕二乌二£二倍，选项C 正确，D 错误.t 2Tm 22821412'。

近代物理初步一. 判断下列说法是否正确1．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关()2．对于同种金属产生光电效应时，逸出光电子的最大初动能E k与照射光的频率成线性关系()3．一块纯净的放射性元素的矿石，经过一个半衰期以后，它的总质量仅剩下一半()4．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子的能量也减小了()5．将核子束缚在原子核内的核力，是不同于万有引力和电磁力的另一种相互作用（）6．居里夫妇发现了铀和含铀矿物的天然放射现象（）7．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大（）8．在核反应堆中，石墨、重水和普通水作为慢化剂，镉棒作为控制棒，控制反应速度。

（）9．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核的组成. （）10．比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定放出核能（）11．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型（）12．宏观物体的物质波波长非常小．极易观察到它的波动性（）13．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的（）14．爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说（）15．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应（）16．紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大（）17．有10个放射性元素的原子核，当有5个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期（）18．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，会辐射一定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动能增大（）19．α粒子散射实验说明原子是可分的，天然放射现象说明原子核内部是有结构的（）20．重核的裂变和轻核的聚变过程都有质量亏损，都向外界放出核能（）21．光是一种概率波，物质波也是概率波（）22．某放射性元素经过11.4天有78的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为3.8天（）23．氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，再向低能级跃迁时放出光子的频率一定等于入射光子的频率（）24．比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固（）。

近代物理初步专题训练1.对以下几位物理学家所做的科学贡献，叙述正确的是（ ）A ．德布罗意认为任何一个运动的物体，小到电子、质子、中子，大到行星、太阳都有一种波与之相对应，这种波叫物质波B ．爱因斯坦通过对黑体辐射现象的研究，提出了量子说C ．卢瑟福通过a 粒子散射实验，发现了质子和中子，提出了原子的核式结构模型D ．贝克勒尔通过对氢原子光谱的分析，发现了天然放射现象【答案】A【解析】德布罗意认为任何一个运动的物体，小到电子、质子、中子，大到行星、太阳都有一种波与之相对应，这种波叫物质波，故A 正确；普朗克通过对黑体辐射现象的研究，提出了量子说，故B 错误；卢瑟福通过a 粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，该实验没有发现质子和中子，故C 错误； 贝克勒尔发现了天然放射现象，但并不是通过对氢原子光谱的分析发现的，故D 错误。

故选A 。

2.下列关于天然放射现象的叙述中正确的是（ ）A ．人类揭开原子核的秘密，是从发现质子开始的B ．β衰变的实质是原子核内一个质子转化成一个中子和一个电子C ．一种放射性元素，当对它施加压力、提高温度时，其半衰期不变D ．α、β、γ三种射线中，α射线穿透能力最强，γ射线电离作用最强【答案】C【解析】天然放射现象是原子核内部变化产生的，人类认识原子核的复杂结构并进行研究是从贝克勒尔发现天然放射现象开始的，故A 错误；β衰变的实质方程为110011n H e -→+，是原子核内一个中子转化成一个质子和一个电子，故B错误；原子核的半衰期是由自身的结构决定的，与物理条件(温度、压强)和化学状态(单质、化合物)均无关，则对原子核施加压力、提高温度时，其半衰期不变，故C 正确；α、β、γ三种射线中，γ射线穿透能力最强(主要看射线具有的能量)，α射线电离作用最强(从射线自身的带电情况衡量)，故D 错误。

故选C 。

3.下列说法正确的是（ ）A ．核子结合为原子核时，可能吸收能量B ．核反应中发现的“质量亏损”是消失的质量转化成的C ．γ射线是原子核能级跃迁时产生的D ．利用γ射线可以使空气电离，消除静电【答案】C【解析】由自由核子结合成原子核的过程中，核力做正功，释放出能量。