单元质检十五　近代物理

单元质检十五近代物理（时间:45分钟满分:10分）

一、单项选择题（本题共5小题,每小题6分洪30分在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）

1.（2020新疆乌鲁木齐一模）某坦克装有激光炫目系统淇激光发射功率为P,若激光的波长为九则该系统每秒发射的光子数是（）hXPD.P/zc功乙核子平均质量

2.（2020广东实验中学高三月考）关于下面四幅图的有关说法中正确的是（）1------------------------

13.6C丙0Fe原子序数Z丁A.图甲中的a粒子散射实验说明了原子核是由质子与中子组成B.图乙中若改用绿光照射，验电器金属箔片一定不会张开C.图丙一群氢原子处于〃=4的激发态，最多能辐射6种不同频率的光子D.图丁原子核C、8结合成A时会有质量亏损，要释放能量

3.（2020福建永春美岭中学高三开学考试）科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子假设光子与电子碰撞前的波长为几碰撞后的波长为心则碰撞过程中（）A.能量守恒，动量守恒，且B.能量不守恒，动量不守恒，且2=厂C.能量守恒，动量守恒，且/＜；/D.能量守恒，动量守恒，且2＞广

4.（2020辽宁高三二模）下列关于核电站的说法中正确的是（）A.核反应方程可能是Ba+!Kr+2AnB.核反应过程中质量和质量数都发生了亏损C在核反应堆中利用控制棒吸收中子从而减小中子对环境的影响D.我国现已建成的核电站发电的能量来自于重核裂变放出的能量32U5461V5854451O

5.（2020福建三元期中）下列关于中子研究的说法正确的是（A.a粒子轰击/N,生成『0,并产生了中子B蔻8U经过4次a衰变,2次p衰变，新核与原来的原子核相比，中子数少了6个C.放射性（3射线其实质是高速中子流，可用于医学的放射治疗D.核电站可通过控制中子数目来控制核反应剧烈程度

二、多项选择题（本题共3小题,每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

6.（2020湖南高三模拟）1905年，爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广，成功地解释了光电效应现象提出了光子说在给出与光电效应有关的四个图像中，下列说法错误的是（）验电器锌板紫外线灯光电效应实验光电流与电压的关系甲金属的遏止电压a与光电子最大初动能比与入射光频率沙的关系入射光频率y的关系丙TA.图甲中，当紫外线照射锌板时,发现验电器指针发生了偏转，说明锌板带正电,验电器带负电B.图乙中，从光电流与电压的关系图像中可以看出，电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关C.图丙中，若电子电荷量用e表示,也、％、S已知，由a-v图像可求得普朗克常量的表达式为仁黑D.图丁中,由光电子最大初动能队与入射光频率v的关系图像可知该金属的逸出功为E或Ro氢元素的半T8po+x+A£（A£是反应中放出的能量）,

7.（2020安徽高三二模）氮具有放射性，其衰变方程为衰期为

3.8天下列说法正确的是（）A.X为a粒子B.X为0粒子C.100个氢核经

3.8天后还剩50个D.衰变后射出的X粒子与针核q；po）的质量之和小于衰变前氨核索2口）的质量

8.（2020浙江开学考试）氢原子光谱在可见光波段内有4条谱线，波长分别为21M

10.2nm、22=

434.0nm23=

486.1nm和储=

656.3nm,它们是吸收光子能量的电子进入激发态后，直接跃迁到n=2的能级时所释放出的谱线玻尔的氢原子能级图如图所示，则关于这四种光线，下列说法正确的是（）262nE/eV8---------o5--------------------

0.544--------------------

0.853--------------------

1.512--------------------

3.401--------------------

13.60A.在水中传播速度最快的是波长为及的光线

8.光子动量最大的是波长为九的光线C若用

13.06eV能量的光子照射一个处于基态的氢原子，则能观测到全部四条谱线D.若分别用这四种光线照射逸出功为

3.34eV的金属渚B无法产生光电子

三、实验题（本题共2小题，共20分）

9.（5分）太阳内部持续不断地发生2个质子和2个中子聚变为1个氮核铀e的热核反应，已知质子、中子、氢核的质量分别为

21、根

2、他，真空中的光速为C核反应中释放的核能AE=若反应前质子和o中子的动量分别为P1和P2,则氢核的动量为o

10.（15分）（2020甘肃兰州一中期末）如图所示是研究光电管产生的电流的电路图,A、K是光电管的两个电极，己知该光电管阴极的极限频率为w,元电荷为e,普朗克常量为鼠现将频率为y（大于⑹的光照射在阴极上，则⑴是阴极（填A或K）,阴极材料的逸出功等于o⑵加在A、K间的正向电压为时,到达阳极的光电子的最大动能为川等A、K间的正向电压从零开始逐渐增加，电流表的示数的变化情况是O

（3）为了阻止光电子到达阳极，在A、K间应加上反=的反向电压

（4）下列方法一定能够增加饱和光电流的是oA.照射光频率不变，增加光强B.照射光强度不变,增加光的频率C增加A、K电极间的电压D.减小A、K电极间的电压四计算题（本题共2小题，共32分）

11.（14分）（2020江苏江阴高三开学考试）用速度大小为v的中子轰击静止的锂核（Li）,发生核反应后生成晁核和a粒子，生成的氤核速度方向与中子的初速度方向相反，氟核与a粒子的速度大小之比为7:8,中子的质量为以质子的质量可近似看作也光速为co1写出核反应方程⑵求僦核与a粒子的速度大小⑶若核反应过程中放出的核能全部转化为a粒子和氤核的动能，求出质量亏损

12.18分海水中含有丰富的气，完全可充当未来的主要能源两个气核的核反应产生一个？He核和一个粒子X,其中笊核的质量为

2.0130u,氢核的质量为

3.0150u,中子的质量为

1.0087u1u=93L5MeV1写出核反应方程；⑵求核反应中释放的核能；⑶在两个笊核以相等的动能

0.35MeV进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下,求粒子X和氨核各自的动能参考答案单元质检十五近代物理LB每个光子的能量设每秒激光器发出的光子数是凡则Pxl=nE As即人吗所以〃老，故选及

2.C a粒子散射实验说明了原子具有核式结构,A错误;紫外线照射金属板时能产生光电效应,换用绿光照射金属板，若绿光的频率大于或等于金属板的截止频率,也可以产生光电效应，验电器金属箔可能会张开,B错误;一群氢原子处于九=4的激发态，最多能辐射第=6种不同频率的光子,C正确;原子核C、6结合成A时，核子平均质量增大，质量增大,要吸收能量,D错误

3.C光子与电子的碰撞过程中,系统不受外力，也没有能量损失，故系统动量守恒,系统能量也守恒光子与电子碰撞后,电子能量增加，故光子能量减小，根据光子的频率减小，根据2节知波长变长，即2故C正确

4.D核裂变反应中一定有中子参加，则该反应方程错误，选项A错误;核反应过程中质量发生了亏损，但是质量数不变，选项B错误;在核反应中，核反应速度由参与反应的中子数目决定，控制棒通过插入的深度来调节中子的数目以控制链式反应的速度，选项C错误；我国现已建成的核电站发电的能量来自于重核裂变放出的能量，选项D正确

5.D a粒子轰击尹N,生成『0,并产生了质子，选项A错误*8U经过4次a衰变,2次0衰变,新核质量数为222,电荷数为86,中子数为136,原来的原子核中子数为238-92=146,则与原来的原子核相比，中子数少了10个，选项B错误;放射性射线其实质是高速电子流，选项C错误;核电站可通过控制中子数目来控制核反应剧烈程度，选项D正确

6.AB当紫外线照射锌板时，发现验电器指针发生了偏转，发生光电效应后锌板带正电，所以验电器也带正电故A错误，符合题意;图乙中，从光电流与电压的关系图像中可以看出，电压相同时，光照越强，光电流越大，说明饱和光电流与光的强度有关，不能说明遏止电压和光的强度有关故B错误，符合题意;根据Ekm=〃v-Wo=eUc解得a二型一组，斜率e ek=--，则h=故c正确,不符合题意;根据光电效应方程Ekm=/2V-Wo,当v=0e v+vc Vi+Vcr时,后二-Wo,由图像知纵轴截距-E,所以Wo=E，即该金属的逸出功£图线与丫轴交点的横坐标是M）,则该金属的逸出功为/m）,故D正确,不符合题意

7.AD根据质量数和电荷数守恒可知,X的质量数为4,电荷数为2,可知X为a粒子，选项A正确,B错误;半衰期是大量原子核衰变的统计规律,对少数的原子核衰变不适用，选项C错误;由于反应放出核能，可知该核反应有质量亏损，则衰变后射出的X粒子与钵核《二Po）的质量之和小于衰变前氢核（嚣2Rn）的质量，选项D正确

8.ABD在水中传播速度最快的是折射率最小的光线，也就是频率最小、波长最长的，即波长为，的光线，选项A正确;根据则光子动量最大的是波长最小的，即波长为Ai的A光线，选项B正确;若用

13.06eV能量的光子照射一个处于基态的氢原子,则能使氢原子跃迁至U八二5的能级，从直接跃迁到n=2的能级最多辐射3种光子即5至1I4,4至U3,3到2,则不能观测到全部四条谱线，选项C错误;逸出功为

3.34eV的金属对应的“极限波长，，为加小=nm,则四种光的波长都大于该金属的“极限波长;m=372%

3.343x

41.6x180iy

6.63xl0-x3xl0则若分别用这四种光线照射逸出功为

3.34eV的金属，都无法产生光电子，选项D正确

9.答案2加+2加侬2p\+2pi解析根据质能方程£1二八机〃,质量亏损为△加=2如+2侬-侬，故放出能量E=2mi+2m2-侬廿,根据12-2动量守恒，反应后的动量为反应前的总动量p总=20+2〃

210.答案⑴K hvo2hv-hvo+eU逐渐增大,直至保持不变⑶依也4Ae解析1K是阴极，阴极材料的逸出功等于Mo2逸出光电子的最大初动能为若加在A、K间的正向电压为时，到达阳极的光电子的最大动能为Ekm+eU=/zv-/m+eU,将A、K间的正向电压从零开始逐渐增加，则到达阳极的光电子数逐渐增加,直到当全部光电子都能到达阳极时为止;则电流表的示数的变化情况是逐渐增大，直至保持不变3为了阻止光电子到达阳极，在A、K间应加上反向电压满足:反e=Ekm=%-/rn解得:0反=4若增加饱和光电流，则需要增加单位时间射到阴极的光子数，即保持照射光频率不变时，需要增大光强，故选A7o403mv

211.答案⑴;n+gLi-汨+,He2存岸解析⑴由题242c意可知，核反应方程为Jn+§Li一汨+gHe22设中子的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得:切尸-3根vi+4加由题意得0；以二7；8V23次核和a粒子的动能之和为瓜=:乂3加%+|x4mv2=黑加/22Z ZZ4Z403mv2由爱因斯坦质能方程得,质量亏损为:△根=黄二242c释放的核能AE=Ek

212.答案⑴H+汨一狙e+/n

22.14MeV

32.13MeV

0.71MeV解析⑴核反应方程为:汨+汨一汨e+Jno2核反应中的质量亏损为Am=2mH-mHe-mn由AE=△相，可知释放的核能AE=2mH-mHe-mnc2=

2.14MeV3把两个笊核作为一个系统，碰撞过程系统的动量守恒，由于碰撞前两笊核的动能相等，其动量等大反向，因此反应前后系统的总动量为零，即H2HeUHe+MnUn=0；反应前后系统的总能量守恒，即引HeUHe2+2nUn2=AE+2EkH,又因为W；如=3；1,所以VHe/Z/Vn=l3由以上各式代入已知数据得:EkHe=

0.71MeV,£kn=

2.13MeV。