高考物理一轮复习 单元质检十二 近代物-人教版高三全册物理试题.doc

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1、单元质检十二近代物理(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共7小题,每小题8分,共56分。在每小题给出的四个选项中,第13题只有一项符合题目要求,第47题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.对于物质的波粒二象性,下列说法不正确的是()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解析光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律,大量

2、光子运动的规律表现出光的波动性,而单个光子的运动表现出光的粒子性。光的波长越长,波动性越明显,光的频率越高,粒子性越明显,而宏观物体的德布罗意波的波长太小,实际很难观察到波动性,不是不具有波粒二象性。答案D2.(2016重庆联考)仔细观察氢原子的光谱,发现它只有几条分离的不连续的亮线,其原因是()A.氢原子只有几个能级B.氢原子只能发出平行光C.氢原子有时发光,有时不发光D.氢原子辐射的光子的能量是不连续的,所以对应的光的频率也是不连续的解析根据玻尔理论可知,氢原子的能量是不连续的,辐射的光子的能量是不连续的,辐射的光子频率满足h=Em-En,所以辐射的光子频率不连续。故D正确,A、B、C错误

3、。答案D3.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应,这已被实验证实。光电效应的实验装置示意图如图所示。用频率为的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应,换用同样频率的强激光照射阴极K,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极K接电源正极,阳极A接电源负极,在KA之间就形成了使光电子减速的电场;逐渐增大U,光电流会逐渐减小,当光电流恰好减小到零时,则所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸

4、出功,h为普朗克常量,e为电子电荷量)()A.U=B.U=C.U=2h-WD.U=导学号17420420解析同频率的光照射K极,普通光不能使其发生光电效应,而强激光能使其发生光电效应,说明一个电子吸收了多个光子。设吸收的光子个数为n,光电子逸出的最大初动能为Ek,由光电效应方程知Ek=nh-W(n2);光电子逸出后克服电场做功,由动能定理知Ek=eU,联立上述两式得U=,当n=2时,即为B选项,其他选项均不可能。答案B4.(2016天津联考)氢原子的能级示意图如图所示,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

5、在n=2的能级时可吸收能量为3.6 eV的光子而发生电离B.氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时辐射出光子的能量可以小于0.66 eVC.a光比b光的波长短D.氢原子从n=4的能级可辐射出5种频率的光子解析从n=2电离所需的最小能量等于E-E2=0-(-3.4 eV)=3.4 eV,光子能量3.6 eV高于此值,故能引起电离,故A正确;氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时辐射出光子的能量为-0.85 eV-(-1.51 eV)=0.66 eV,故B错误;根据跃迁规律可知从n=4向n=2跃迁时辐射光子的能量大于从n=3向n=2跃迁时辐射光子的能量,又根据光子能量E=h可知a光子的频率大于

6、b,a光比b光的波长短,故C正确;氢原子从n=4的能级跃迁时,能发出=6种频率的光子,故D错误。答案AC5.根据粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型,图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线,实线表示一个粒子的运动轨迹。在粒子从a运动到b、再运动到c的过程中,下列说法正确的是()A.动能先减小,后增大B.电势能先减小,后增大C.电场力先做负功,后做正功,总功等于零D.加速度先变小,后变大导学号17420421解析粒子带正电荷,所以原子核对粒子的电场力先做负功后正功,电势能先增大后减小,电场力先变大后变小,所以加速度先变大后变小。答案AC6.下列说法正确的是()A.发现天然放射现象的意义在

7、于使人类认识到原子具有复杂的结构B.在光电效应实验中,用同种频率的光照射不同的金属表面,若从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大,则这种金属的逸出功W0越小C.原子核内的某一核子与其他核子间都有核力作用D.氢原子的核外电子,在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中,放出光子,电子的动能增加,原子的电势能减小解析天然放射现象意义在于使人类认识到原子核具有复杂结构,所以A项错误;根据爱因斯坦光电效应方程Ek=h-W0,可知同种频率的光最大初动能越大逸出功越小,所以B项正确;原子核内的某一核子只与其相邻的核子有核力作用,所以C项错误;电子从较远的轨道跃迁到离核较近的轨道的过程中,轨道半

8、径减小,电场力做正功,电子动能增大,原子电势能减小,所以D项正确。答案BD7.(2016陕西渭南质检)分别用波长为和2的光照射同一种金属,产生的光电子最大速度之比为21,普朗克常量和真空中光速分别用h和c表示,那么下列说法正确的有()A.该种金属的逸出功为B.该种金属的逸出功为C.波长超过2的光都不能使该金属发生光电效应D.波长超过4的光都不能使该金属发生光电效应解析由h=W0+Ek知h=W0+,h=W0+,又v1=2v2,得W0=,A正确,B错误。光的波长小于或等于3时都能发生光电效应,C错误。答案AD二、非选择题(本题共3小题,共44分)8.(12分)(2016东北四市模拟)在某些恒星内部

9、,3个氦核He)结合成1个碳核C)。已知1个氦核的质量为m1、1个碳核的质量为m2,1个质子的质量为mp,1个中子的质量为mn,真空中的光速为c。请求出:(1)核反应方程。(2)核反应的质量亏损。(3)碳核的比结合能。导学号17420422解析(1)根据题述,核反应方程为HeC。(2)核反应的质量亏损为m=3m1-m2。(3)碳核由6个质子和6个中子共12个核子组成,组成碳核的质量亏损为m=6mp+6mn-m2,结合能为E=mc2=(6mp+6mn-m2)c2。碳核的比结合能为。答案(1)HeC(2)3m1-m2(3)9.(16分)已知氢原子基态的电子轨道半径为r1=0.52810-10 m,

10、量子数为n的能级值为En=- eV。(1)求电子在基态轨道上运动的动能。(2)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态,画一张能级图,在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几种光谱线?(3)计算这几种光谱线中波长最短的波长。(静电力常量k=9109 Nm2/C2,电子电荷量e=1.610-19 C,普朗克常量h=6.6310-34 Js,真空中光速c=3.00108 m/s)导学号17420423解析(1)核外电子绕核做匀速圆周运动,静电引力提供向心力,则,又知Ek=mv2故电子在基态轨道的动能为Ek= J=2.181018 J=13.6 eV(2)当n=1时,能级值为E1= eV=-13.6 eV当

11、n=2时,能级值为E2= eV=-3.4 eV当n=3时,能级值为E3= eV=-1.51 eV能发生的能级跃迁分别为32,21,31,所以能发出的谱线共3种,能级图如图。(3)由E3向E1跃迁时发出的光子频率最大,波长最短,由h=E3-E1和=,则有= m=1.0310-7 m。答案(1)13.6 eV(2)见解析(3)1.0310-7 sm10.(16分)(2016宁夏银川模拟)卢瑟福用粒子轰击氮核时发现质子,发现质子的核反应方程为HeH。已知氮核质量为mN=14.007 53 u,氧核质量为mO=17.004 54 u,氦核质量为mHe=4.003 87 u,质子(氢核)质量为mp=1.

12、008 15 u。(已知:1 uc2=931 MeV,结果保留2位有效数字)求:(1)这一核反应是吸收能量还是放出能量的反应?相应的能量变化为多少?(2)若入射氦核以v=3107 m/s的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核,反应生成的氧核和质子同方向运动,且速度大小之比为150,求氧核的速度大小。解析(1)由m=mN+mHe-mO-mp得m=-0.001 29 u。由于核反应后质量增加,所以这一核反应是吸收能量的反应,吸收能量E=|m|c2=0.001 29 uc2=1.2 MeV。(2)该过程满足动量守恒条件,由动量守恒定律可得mHev=mOvO+mpvp又vOvp=150,可解得vO=1.8106 m/s。答案(1)吸收能量1.2 MeV(2)1.8106 m/s