2024年高考物理四海八荒易错集专题12近代物理初步.doc

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2024年高考物理四海八荒易错集专题12近代物理初步

1.(多项选择)现用某一光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光入射时,有光电流产生.以下说法正确的选项是()

A.保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大

B.入射光的频率变高,饱和光电流变大

C.入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大

D.保持入射光的光强不变,不断减小入射光的频率,始终有光电流产生

2.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外表逸出.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.

光电效应实验装置如图2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ν的强激光照射阴极K,那么发生了光电效应;此时,假设加上反向电压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可能是以下的(其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电量)()

图2

A.U=- B.U=-eq\f(W,e)

C.U=2hν-W D.U=-eq\f(W,e)

【答案】B【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=nhν-W(n≥2);光电子逸出后克服减速电场做功,由动能定理知Ek=eU,联立上述两式得U=-,当n=2时,B正确,其他选项均不可能.

3.(多项选择)氢原子局部能级示意图如图3所示,不同色光的光子能量如下表,有关处于某激发态的氢原子发射的光谱线,以下判断正确的选项是()

图3

不同色光光子能量范围/eV

1.61~2.00

2.00~2.07

2.07~2.14

绿

蓝~靛

2.14~2.53

2.53~2.76

2.76~3.10

A.从n=3到n=2,发出的光谱线在红色光范围内

B.从n=3到n=2,发出的光谱线在蓝~靛光范围内

C.从n=4到n=3,发出的光谱线在蓝~靛光范围内

D.从n=4到n=3,发出的光谱线不在色光范围内

4.(多项选择)静止的镭原子核Ra经一次α衰变后变成一个新核Rn,那么以下相关说法正确的选项是()

A.该衰变方程为Ra→Rn+He

B.假设该元素的半衰期为τ,那么经过2τ的时间,2kg的Ra中有1.5kg已经发生了衰变

C.随着该元素样品的不断衰变,剩下未衰变的原子核Ra越来越少,其半衰期也变短

D.假设把该元素放到密闭的容器中,那么可以减慢它的衰变速度

【答案】AB【解析】由镭的α衰变方程Ra→Rn+He,可判断A正确.由m=m0,可知,t=2τ时,m=0.5kg,那么已衰变的镭为m衰=2kg-0.5kg=1.5kg,B正确.放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因素决定的,跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系,C、D错误.

5.在以下描述核过程的方程中,属于α衰变的是________,属于β衰变的是________,属于裂变的是________,属于聚变的是________.(填正确答案标号)

A.C→N+e

B.P→S+e

C.U→Th+He

D.N+He→O+H

E.U+n→Xe+Sr+2n

F.H+H→He+n

【答案】CABEF

6.自然界里一些放射性重元素往往会发生一系列连续的衰变,形成放射系.如图4所示为锕系图的一局部,纵坐标N表示中子数,那么图中U衰变成Po,经历了__________次α衰变,__________次β衰变.

图4

【解析】由题图得出U变为Po时,U的中子数为143,质子数为92,Po的中子数为131,质子数为84,设发生x次α衰变,y次β衰变,那么有

235=4x+215,92=2x-y+84

联立两方程得x=5,y=2.

【答案】52

7.氘核的平均结合能为1.1MeV,氦核的平均结合能为7.1MeV,那么两个氘核结合成一个氦核时()

A.释放出4.9MeV的能量

B.释放出6.0MeV的能量

C.释放出24.0MeV的能量

D.吸收4.9MeV的能量

C【解析】根据题意可写出两个氘核结合成一个氦核的核反响方程为H+H→He,由于氘核的平均结合能为1.1MeV,氦核的平均结合能为7.1MeV,故结合前氘核的结合能为E1=2×1.1MeV,结合后氦核的结合能为E2=4×7.1MeV,故ΔE=2E1-E2=-24.

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