物理第二轮复习高考真题集锦：近代物理初步（以2013年高考真题为例） 含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精近代物理初步35．［物理－选修3－5](2013·高考新课标全国卷Ⅰ)(1）一质子束入射到静止靶核eq\o\al（27，13）Al上，产生如下核反应：p＋eq\o\al（27，13)Al→X＋n式中p代表质子，n代表中子，X代表核反应产生的新核．由反应式可知,新核X的质子数为__________，中子数为________．解析：（1)从核反应发生时质子数和中子数守恒入手．p为eq\o\al（1,1)H，n为eq\o\al（1,0）n，则eq\o\al(Z，A）X中A＝1＋13－0＝14，Z＝27＋1－1＝27，则中子数为Z－A＝27－14＝13。答案:(1)141335．（2013·高考新课标全国卷Ⅱ）[物理－选修3。5］（1）关于原子核的结合能，下列说法正确的是________．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(eq\o\al(133,55）Cs)的结合能小于铅原子核（eq\o\al(208,82）Pb)的结合能D．比结合能越大，原子核越不稳定E．自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能解析：(1）原子核分解成自由核子时,需要的最小能量就是原子核的结合能，选项A正确．重核衰变时释放能量，衰变产物更稳定，即衰变产物的比结合能更大，衰变前后核子数不变，所以衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，选项B正确．铯核的核子数比铅核的核子数少,其结合能也小,选项C正确．比结合能越大,原子核越稳定，选项D错误．自由核子组成原子核时，需放出能量，因此质量亏损产生的能量小于原子核的结合能，选项E错误．答案：(1)ABC16．(2013·高考大纲全国卷）放射性元素氡（eq\o\al（222,86）Rn)经α衰变成为钋(eq\o\al(222，86)Po),半衰期约为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素eq\o\al(222,)86Rn的矿石，其原因是(）A．目前地壳中的.eq\o\al（222,86）Rn主要来自于其他放射性元素的衰变B．在地球形成的初期，地壳中元素。eq\o\al(222,86）Rn的含量足够高C．当衰变产物.eq\o\al（222,86)Po积累到一定量以后，eq\o\al(218，84）Po的增加会减慢eq\o\al（222,86)Rn的衰变进程D.eq\o\al（222，86)Rn主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期解析：选A.从衰变及半衰期角度分析,各种不同元素的衰变不断发生，而eq\o\al（222,86)Rn的半衰期较短,衰变速度较快,因此目前地壳中的eq\o\al（222，86)Rn不是因为原来含量高而是由其他元素衰变生成的,选项A正确，选项B错误；放射性元素的半衰期只由原子核本身决定，与其他因素无关，选项C、D错误．20．（2013·高考北京卷)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．光电效应实验装置示意图如图所示．用频率为ν的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应,换用同样频率为ν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，所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量）（)A．U＝eq\f（hν,e)－eq\f（W，e) B．U＝eq\f（2hν，e）－eq\f(W,e)C．U＝2hν－W D．U＝eq\f（5hν，2e）－eq\f(W，e）解析：选B。以从阴极K逸出的且具有最大初动能的光电子为研究对象,由动能定理得：－Ue＝0－eq\f（1,2）mveq\o\al(2,m) ①由光电效应方程得：nhν＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)＋W(n＝2，3,4…） ②由①②式解得：U＝eq\f（nhν，e）－eq\f(W，e）（n＝2，3，4…），故选项B正确．1．(2013·高考天津卷)下列说法正确的是（）A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B．α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关解析：选C.原子核发生衰变时遵守电荷数守恒和质量数守恒，而非质量守恒,选项A错误;α、β、γ射线的实质是高速运动的氦原子核、电子流和光子,选项B错误；根据玻尔理论，氢原子从激发态向基态跃迁时,只能辐射特定频率的光子，满足hν＝Em－E1，选项C正确；根据爱因斯坦光电效应方程Ekm＝hν－W知，光电子的动能与入射光的频率有关,选项D错误．2．(2013·高考重庆卷)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：eq\o\al（235,92）U＋eq\o\al（1，0）n→a＋b＋2eq\o\al(1,0)n则a＋b可能是（）A.eq\o\al（140，54）Xe＋eq\o\al(93,36）Kr B.eq\o\al（141，56)Ba＋eq\o\al(92,36）KrC.eq\o\al（141,56）Ba＋eq\o\al(93,38）Sr D。eq\o\al(140，54)Xe＋eq\o\al（94,38）Sr解析:选D.利用质量数守恒和电荷数守恒可以判断出可能的核反应方程．选项A不满足电荷数守恒也不满足质量数守恒,选项C不满足电荷数守恒；选项B不满足质量数守恒；只有选项D正确．38．(2013·高考山东卷）（1)恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应,当温度达到108K时,可以发生“氦燃烧”．①完成“氦燃烧"的核反应方程：eq\o\al(4,2）He＋________→eq\o\al（8，4)Be＋γ。②eq\o\al（8，4）Be是一种不稳定的粒子，其半衰期为2。6×10－16s．一定质量的eq\o\al(8，4）Be,经7。8×10－16s后所剩eq\o\al(8,4)Be占开始时的________．解析:（1）①eq\o\al(4,2)He(或α)②eq\f(1，8)（或12.5%）答案：(1）①eq\o\al（4,2)He（或α）②eq\f(1，8)（或12。5%)17．(2013·高考广东卷）铀核裂变是核电站核能的重要来源,其一种裂变反应式是eq\o\al（235，）92U＋eq\o\al（1，0）n→eq\o\al(144,)56Ba＋eq\o\al(89，36）Kr＋3eq\o\al(1,0）n.下列说法正确的有（)A．上述裂变反应中伴随着中子放出B．铀块体积对链式反应的发生无影响C．铀核的链式反应可人工控制D．铀核的半衰期会受到环境温度的影响解析：选AC。根据裂变反应的规律和影响半衰期的因素解决问题．裂变反应式中的eq\o\al(1，0)n为中子，铀块体积大于临界体积，才能发生链式反应，且铀核的链式反应是可控的，选项A、C正确，选项B错误；放射性元素的半衰期不受外界压强、温度的影响,选项D错误．12．（2013·高考江苏卷）C.[选修3－5]（1）如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等,则它们的________也相等．A．速度B．动能C．动量D．总能量（2）根据玻尔原子结构理论，氦离子(He＋）的能级图如图所示．电子处在n＝3轨道上比处在n＝5轨道上离氦核的距离________（选填“近”或“远”)．当大量He＋处在n＝4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有________条．解析:（1）根据λ＝eq\f(h,p），知电子和中子的动量大小相等，选项C正确．(2）根据玻尔理论rn＝n2r1可知电子处在n＝3的轨道上比处在n＝5的轨道上离氦核的距离近．大量He＋处在n＝4的激发态时,发射的谱线有6条．答案:(1)C(2)近614．(2013·高考浙江自选模块）题号:14科目：物理“物理3－5”模块小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示.已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s。（1）图甲中电极A为光电管的________（填“阴极”或“阳极"）；（2）实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc＝________Hz，逸出功W0＝________J；(3)如果实验中入射光的频率ν＝7。00×1014Hz,则产生的光电子的最大初动能EK＝________J。解析:(1）在光电效应中，电子向A极运动，故电极A为光电管的阳极。（2）由题图可知，铷的截止频率νc为5.15×1014Hz，逸出功W0＝hνc＝6。63×10－34×5.15×1014J≈3.41×10－19J。（3)当入射光的频率为ν＝7。00×1014Hz时，由Ek＝hν－hνc得，光电子的最大初动能为Ek＝6。63×10－34×(7.00－5。15）×1014J≈1。23×10－19J。答案：(1)阳极(2)5。15×1014[（5。12～5。18）×1014均视为正确]3.41×10－19[（3.39～3.43)×1