1、2020年高考物理二轮复习专题练习卷-近代物理选择题1.关于下列物理史实与物理现象，说法正确的是A光电效应现象由德国物理学家赫兹发现，爱因斯坦对其做出了正确的解释B只有入射光的频率低于截止频率，才会发生光电效应C根据爱因斯坦的光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D光电效应现象证明光是一种波解析1887年德国物理学家赫兹发现了光电效应现象，爱因斯坦对光电效应的实验规律做出了正确的解释，故A正确；每种金属都有一个截止频率，只有入射光的频率高于截止频率，才会发生光电效应，故B错误；爱因斯坦的光电效应方程EkhW0，光电子的最大初动能与入射光的频率不成正比，故C错误；光电效应现象证
2、明光具有粒子性，故D错误；故选A。答案A2.在核反应方程HeNOX中，X表示的是A质子B中子 C电子D粒子解析由核反应中电荷数和质量数均守恒，可知X为H，选项A正确。答案A3.氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.63 eV3.10 eV的光为可见光。要使处于基态(n1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为A12.09 eV B10.20 eV C1.89 eV D1.51 eV解析因为可见光光子的能量范围是1.63 eV3.10 eV，所以氢原子至少要被激发到n3能级，要给氢原子提供的能量最少为E(1.5113.60) eV12.09 eV，即选项A正确。答案A4
3、.1934年，约里奥居里夫妇用粒子轰击铝核1327Al，产生了第一个人工放射性核素X：1327AlnX。X的原子序数和质量数分别为A15和28B15和30C16和30 D17和31解析本题考查核反应方程。在核反应过程中，质量数和电荷数分别守恒，则X的原子序数为213015，X的质量数为427130，选项B正确。答案B5.2017年度中国10项重大科学进展中，位列榜首的是实现千公里级量子纠缠和密钥分发，突破了多项国际领先的关键技术。下列与量子理论有关的说法正确的是A德布罗意首先提出了量子理论B普朗克在研究氢原子结构时引入了量子理论C爱因斯坦认为光子能量是量子化的，光子能量hD增大光的照射强度，光
4、电子的最大初动能增加解析普朗克首先提出了量子理论，选项A错误；玻尔在研究氢原子结构时引入了量子理论，成功解释了氢原子光谱，选项B错误；爱因斯坦认为光子能量是量子化的，光子能量h，选项C正确；根据爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，选项D错误。答案C6.用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.281019 J。已知普朗克常量为6.631034 Js，真空中的光速为3.00108 ms1。能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为A11014 Hz B81014 HzC21015 Hz D81015 Hz解析本题考查光电效应
5、规律。由光电效应方程得EkW0，而能使锌产生光电效应的单色光的最低频率0应满足h0W0，联立得081014 Hz，故选项B正确。答案B7.用如图所示的装置研究光电效应现象。闭合开关S，用频率为的光照射光电管时发生了光电效应。下图是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系图象，图线与横轴的交点坐标为(a,0)，与纵轴的交点坐标为(0，b)，下列说法中正确的是A普朗克常量为hB断开开关S后，电流表G的示数不为零C仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大D保持照射光频率不变，仅提高照射光强度，电流表G的示数保持不变解析根据EkmhW0得，纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功，等
6、于b。当最大初动能为零时，入射光的频率等于截止频率，所以金属的截止频率为0a，那么普朗克常量为h，故A错误；开关S断开后，因光电效应现象中，光电子存在最大初动能，因此电流表G的示数不为零，故B正确。根据光电效应方程可知，最大初动能与入射光的频率有关，与光的强度无关，故C错误。若保持照射光频率不变，仅提高照射光强度，则光子数目增大，那么电流表G的示数会增大，故D错误。故选B。答案B8.(多选)如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n4能级的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射光子，用这些光照射逸出功为1.90 eV的金属铯，下列说法正确的是A这群氢原子最多能发生6种不同频率的光，其中从
7、n4能级跃迁到n3能级所发出的光的波长最长B这群氢原子能发出频率不同的光，其中从n4能级跃迁到n1能级所发出的光的频率最高C金属铯表面所逸出的光电子的最大初动能为12.75 eVD金属铯表面所逸出的光电子的最大初动能为10.19 eV解析一群氢原子处于n4能级的激发态，在向较低能级跃迁的过程中最多能发出6种频率不同的光，其中从n4能级跃迁到n3能级所发出的光的能量最小，由Eh可知，波长最长，从n4能级跃迁到n1能级所发出的光的能量最大，频率最高，选项AB正确；氢原子从n4能级跃迁到n1能级所发出的光子能量为E(0.85 eV)(13.6 eV)12.75 eV，照射逸出功为1.90 eV的金属
8、铯，由爱因斯坦光电效应方程有EkEW0，可得金属铯表面所逸出的光电子的最大初动能为10.85 eV，选项CD错误。答案AB9.(多选)核电站的核能来源于 U核的裂变，下列说法中正确的是A反应后的核废料已不具有放射性，不需要进一步处理B. U的一种可能的裂变是变成两个中等质量的原子核，如 Xe和 Sr，反应方程为 U n Xe Sr2 nC. U是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短D一个 U核裂变的质量亏损为m0.215 5 u，则释放的核能约201 MeV解析反应后的核废料仍然具有放射性，需要进一步处理，故A错误；发生核反应的过程满足电荷数和质量数守恒，故反应方程
9、为 U n Xe Sr2 n，故B正确；半衰期的大小由原子核内部因素决定，与外部环境无关，即升高温度并不能使半衰期缩短，故C错误；根据质能方程E0.215 5931 MeV201 MeV，故D正确。答案BD10.氢原子光谱如图甲所示，图中给出了谱线对应的波长。玻尔的氢原子能级图如图乙所示。已知普朗克常量h6.631034 Js，则AH谱线对应光子的能量大于H谱线对应光子的能量B用图甲中几种谱线对应的光照射同种金属进行光电效应实验，形成光电流的饱和值一定不同CH对应光子的能量约为10.2 eVDH谱线对应的跃迁是从n3能级跃迁到n2能级解析因H谱线对应光子的波长大于H谱线对应光子的波长，由波速、
10、频率及波长的关系知，H的频率较小，再由Eh知H的能量较小，则A错误；H对应光子的能量Eh2.55 eV，则C错误；光电流与光的强度有关，频率的高低不能确定光电流的大小，故B错误；根据光子能量公式Ehh可知H谱线对应光子的能量为1.89 eV，结合能级图可知，从n3能级跃迁到n2能级时辐射的光子能量为1.51(3.4) eV1.89 eV，则D正确。答案D11.下列说法正确的是A核反应HHHeX是聚变反应，其中X为中子B物质发生聚变时释放的能量与同样质量的物质裂变时释放的能量相差不多C铀核反应堆是通过调节快中子数目以控制反应速度D核电站发电对环境的污染要比火力发电大解析较轻原子核(氘和氚)结合成
11、较重的原子核(氦)时能放出巨大能量，这种核反应称为核聚变，根据在核反应中，质量数守恒、电荷数守恒，可知X为n，是中子，选项A正确；相同质量的物质发生聚变时释放的能量比较多，选项B错误；铀核反应堆是通过调节慢中子数目以控制反应速度，选项C错误；核电站发电对环境的污染要比火力发电小，选项D错误。答案A12下列说法正确的是A.RaRnHe是衰变B.HHHen是聚变C.UnXeSr2n是衰变D.NaMge是裂变解析A项中自发地放出氦原子核，是衰变，选项A错误；聚变是质量轻的核结合成质量大的核，选项B正确；裂变是质量较大的核分裂成质量较轻的几个核，C项中的反应是裂变，选项C错误；D项中自发地放出电子，是
12、衰变，选项D错误。答案B13.用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流强度与照射光的强弱、频率等物理量的关系。图中A、K两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调，分别用a、b、c三束单色光照射，调节A、K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系如图乙所示，由图可知A单色光a和c的频率相同，且a光更弱些，b光频率最大B单色光a和c的频率相同，且a光更强些，b光频率最大C单色光a和c的频率相同，且a光更弱些，b光频率最小D单色光a和c的频率不同，且a光更强些，b光频率最小解析a、c两光照射后遏止电压相同，根据EkmeUc，可知产生的光电子最大初动能相等，可知a、c两光的频率相等，光子能量相等。由于
13、a光的饱和电流较大，则a光的强度较大。单色光b照射后遏止电压较大，根据EkmeUc，可知b光照射后产生的光电子最大初动能较大。根据光电效应方程EkmhW0得，b光的频率大于a光的频率，故ACD错误，B正确；故选B。答案B14.Cu是铜的一种同位素，研究发现Cu具有放射性，其发生衰变时伴有光子辐射，衰变方程为CuCoHe，则下列说法中正确的是A光子是衰变过程中Cu核辐射的B8个Cu核在经过2个半衰期后，一定还有2个Cu核未发生衰变C由于衰变时有能量释放，所以Co比Cu的比结合能小D原子核的天然放射现象说明原子核是可分的解析衰变时，蕴含在Cu核内的能量会释放出来，使产生的新核Co处于激发态，当它向
14、低能级跃迁时辐射出光子，故选项A错误；半衰期是统计规律，对大量的原子核适用，对少数原子核不适用，故选项B错误；由于衰变时有能量释放，所以Co比Cu的比结合能大，故选项C错误；原子核的天然放射现象说明原子核内部具有复杂结构，并且说明原子核是可分的，故选项D正确。答案D15.(多选)原子核的比结合能随质量数的变化图象如图所示，下列判断正确的是A比结合能越大，原子核越稳定B.H核比Li核更稳定C.U核裂变成两个中等质量的核时释放能量D.Kr核的结合能比U核的大解析比结合能越大原子核越稳定，故A正确。由题图可知H核比Li核的比结合能小，故H核比Li核更不稳定，故B错误；重核裂变成中等质量的核，有质量亏
15、损，释放能量，故C正确；由图可知，Kr核的比结合能比U核的大，但是Kr核的结合能小于U核的结合能，故D错误，故选AC。答案AC16已知真空中的光速c3.0108 m/s，下列说法正确的是A铋210的半衰期是5天，经过10天，32个铋210衰变后还剩下8个B用中子轰击铀核的核反应方程为UnBaKr3n，属于原子核的衰变C若核反应nHH释放出2.2 MeV能量，该过程质量亏损为3.91030 kgD某原子核X吸收一个中子后，放出一个电子，最后分裂为两个粒子，则A7，Z2解析半衰期是针对大量原子核的衰变行为的统计规律，少数原子核不适用此规律，选项A错误；UnBaKr3n是原子核的裂变，选项B错误；根
16、据Emc2，可得m3.91030 kg，选项C正确；核反应方程为Xne2He，根据质量数和电荷数守恒可知A18，Z14，则A7，Z3，选项D错误。答案C17.(多选)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(0,0.5)。由图可知A该金属的截止频率为4.271014 HzB该金属的截止频率为5.51014 HzC该图线的斜率表示普朗克常量D该金属的逸出功为0.5 eV解析由光电效应方程EkhW0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
17、功W0h06.6310344.271014 J1.77 eV或W0hEk6.6310345.51014 J0.5 eV1.78 eV，选项D错误。答案AC18.(多选)如图所示是玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图。大量处于n3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，设普朗克常量为h，下列说法正确的是A能产生3种不同频率的光子B产生的光子的最大频率为C当氢原子从能级n2跃迁到n1时，氢原子的能量变大D若氢原子从能级n2跃迁到n1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级n3跃迁到n1时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为E3E2解析从n3能级跃迁能产生C3种光子，A正确；产生的光子有最大能量的是从n3能级向n1能级跃迁时产生的，根据公式hE3E1，解得，B正确；从高能级向低能级跃迁，释放光子，氢原子能量变小，C错误；若氢原子从能级n2跃迁到n1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级n3跃迁到n1时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为E3E2，故D正确。答案ABD