2013年专题二十二近代物理

专题二十二、近代物理1．（2013高考上海物理第2题）当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时(A)锌板带负电(B)有正离子从锌板逸出(C)有电子从锌板逸出(D)锌板会吸附空气中的正离子答案：C解析：当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，有电子从锌板逸出，锌板带正电，选项C正确ABD错误。2.（2013全国新课标理综II第35题）（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（13355Cs）的结合能小于铅原子核（20882Pb）的结合能D．比结合能越大，原子核约不稳定E．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量小于该原子核的结合能35.(1)ABC【命题意图】本题考查原子核物理的结合能及其相关知识点，意在考查考生综合应用知识分析问题的能力。【解题思路】比结合能越大，原子核约稳定，选项D错误。自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，选项E错误。【快速解题】对于了解知道类选择题，可应用知道的知识分析各个选项，迅速得出答案。3．（2013高考上海物理第7题）在一个23892U原子核衰变为一个20682Pb原子核的过程中，发生β衰变的次数为(A)6次(B)10次(C)22次(D)32次答案：A解析：一个23892U原子核衰变为一个20682Pb原子核的过程中，发生α衰变的次数为（238-206）÷4=8次，发生β衰变的次数为2×8-(92-82)=6次，选项A正确。4．（2013高考上海物理第9题）小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动。则经过足够长的时间后，小行星运动的(A)半径变大(B)速率变大(C)角速度变大(D)加速度变大答案：A解析：恒星均匀地向四周辐射能量，根据爱因斯坦的质能方程关系式，恒星质量缓慢减小，二者之间万有引力减小，小行星运动的半径增大，速率减小，角速度减小，加速度减小，选项A正确BCD错误。5．（2013高考上海物理第17题）某半导体激光器发射波长为1.5×10-6m，功率为5.0×10-3W的连续激光。已知可见光波长的数量级为10-7m，普朗克常量h＝6.63×10-34J·s，该激光器发出的(A)是紫外线(B)是红外线(C)光子能量约为1.3×10-18J(D)光子数约为每秒3.8×1016个答案：（蓝色）解析：由于激光波长大于可见光波长，所以该激光器发出的是红外线，选项B正确A错误。由E=hc/λ可得光子能量约为E=6.63×10-34×3×108÷(1.5×10-6)J=1.3×10-19J，选项C错误。光子数约为每秒为n=P/E=3.8×1016个，选项D正确。6．（2013高考重庆理综第2题）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：n2banU101023592则a+b可能是A．KrXe933614054B．KrBa923614156C．SrBa933814156D．SrXe493814054答案：D解析：由核反应遵循的质量数守恒可知a+b的质量数之和为234，由核反应遵循的电荷数守恒可知a+b的电荷数为92，所以a+b可能是SrXe493814054，选项D正确。7.(2013高考北京理综第20题)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如图。用频率为ν的普通光源照射阴极k，没有发生光电效应，换同样频率为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=eh-eWB.U=2eh-eWC.U=2hν-WD.U=eh25-eW答案：B解析：设电子在极短时间内吸收n个光子，由光电效应方程可得：Ek=nhν-W，由动能定理，eU=Ek，联立解得U=neh-eW。n只能为大于1的整数，所以选项B正确ACD错误。8.[物理选修3-5](本题共有两小题，每小题6分，共12分。每小题只有一个符合题意)（2013高考福建理综第30题）(1)在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是____。（填选图下方的字母）答案：C解析：由于α粒子带正电，受到原子核的排斥，两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是C。9．（2013全国高考大纲版理综第16题）放射性元素氡（22286Rn）经α衰变成为钋21884Po，半衰期为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22286Rn的矿石，其原因是（）A．目前地壳中的22286Rn主要来自于其它放射元素的衰变B．在地球形成的初期，地壳中元素22286Rn的含量足够高C．当衰变产物21884Po积累到一定量以后，21884Po的增加会减慢22286Rn的衰变进程D．22286Rn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答案：A解析：目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素22286Rn的矿石，其原因是目前地壳中的22286Rn主要来自于其它放射元素的衰变，选项A正确。10.（2013全国新课标理综1第35题）(1)(6分)一质子束入射到能止靶核错误!未找到引用源。上，产生如下核反应:p+错误!未找到引用源。→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。答案：1413解析：根据核反应方程遵循的电荷量守恒可得新核X的质子数为14.根据核反应方程遵循的质量数守恒可得新核的中子数为27+1-1-13=14.11．（2013高考上海物理第21题）放射性元素21084Po衰变为20682Pb，此衰变过程的核反应方程是＿＿＿＿；用此衰变过程中发出的射线轰击199F，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是＿＿＿＿。答案：21084Po→20682Pb+42He42He+199F→2210Ne+11H。解析：根据衰变规律，此衰变过程的核反应方程是21084Po→20682Pb+42He。用α射线轰击199F，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是：42He+199F→2210Ne+11H。12.（2013高考山东理综第38（1）题）（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：42He+→84Be+γ。②84Be是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.6×10-16s。一定质量的84Be，经7.8×10-16s后所剩84Be占开始时的。答案：42He1/8或12.5%解析：①由核反应满足的质量数守恒和电荷数守恒可得“氦燃烧”的核反应方程：42He+42He→84Be+γ。②经7.8×10-16s即三个半衰期后所剩84Be占开始时的（1/2）3=1/8。13.(2013高考江苏物理第12C题)（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(1)C解析：根据德布罗意物质波公式，如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的动量相等，选项C正确。14．（2013高考天津理综物理第1题）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答案：C解析：原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量数守恒的规律，衰变，放出能量，有质量亏损，质量不守恒，选项A错误。α射线、β射线都是高速运动的带电粒子流，而γ射线是电磁波，选项B错误。根据波尔理论，氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子，选项C正确。发生光电效应时光电子的动能与入射光的强度无关，只与入射光的频率有关，选项D错误。15.（2013高考广东理综第17题）铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应nKrBanU1089361445610235923，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15.考点：核裂变，半衰期，链式反应答案：AC解析：根据题给裂变反应方程，可知上述裂变反应中伴随着中子放出，选项A正确，铀块体积对链式反应的发生有影响，只有铀块体积大于临界体积时才能发生链式反应，选项B错误。铀核的链式反应可人工控制，铀核的半衰期不会受到环境温度的影响，选项C正确D错误。16.(2013高考江苏物理第12B题)（2）根据玻尔原子结构理论，氦离子（He+）的能级图如题12C-1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。(2)近6解析：电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离近。当大量He+处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有3+2+1=6条。