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O单元 近代物理初步

O1 量子论初步 光的粒子性

35．[2016·全国卷Ⅰ] [物理——选修3-5] O1(1)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．下列说法正确的是________．

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 E．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关

35.（1）ACE [解析]根据光电效应实验得出的结论：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；入射光的频率高，饱和光电流不变，故A正确，B错误；根据爱因斯坦光电效应方程得：入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，故C正确；遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关，保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，若低于截止频率，则没有光电流产生，故D错误，E正确．

12．[2016·江苏卷] C．[选修3-5] F1 O1 (2)已知光速为c，普朗克常数为h，则频率为ν的光子的动量为________．用该频率的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为________．

12．C．（2）[答案]

hνhν

2 ccchhν

[解析]因为光速c＝λν，则λ＝，所以光子的动量p＝＝，由于动量是矢量，

νλc因此若以射向平面镜时光子的动量方向为正方向，即p1＝化量Δp＝p2－p1＝－

hνhν

，反射后p2＝－，动量的变cchνhνhνhν

－＝－2，则光子在反射前后动量改变量的大小为2. cccc12．[2016·江苏卷]

C．[选修3-5]

N2 O1 (3)几种金属的逸出功W0见下表：

金属 钨 7.26 钙 5.12 钠 3.66 钾 3.60 铷 3.41 W0/(10－19J) 由一束可见光照射上述金属的表面，请通过计算说明哪些能发生光电效应．已知该可见

－7－6 －34

光的波长的范围为4.0×10～7.6×10 m，普朗克常数h＝6.63×10 J·s.

12．C．（3）[答案]钠、钾、铷能发生光电效应

[解析]光子的能量E＝，当λ＝4.0×10 m时，E＝5.0×10

λ根据E>W0判断，钠、钾、铷能发生光电效应．

O2 原子核

35．[2016·全国卷Ⅱ] [物理——选修3-5]

hc－7－19

J.

O2(1)在下列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)

1414 0A. 6C→ 7N＋－1e 3232 0B. 15P→16S＋－1e 2382344

C. 92U→ 90Th＋2He 144171D. 7N＋2He→ 8O＋1H 2351140941E. 92U＋0n→ 54Xe＋38Sr＋20n 3241F. 1H＋1H→2He＋0n

35.（1）[答案] C AB E F

[解析]α衰变是原子核自发地放射出α粒子的核衰变过程，选C；β衰变是原子核自发地放射出β粒子的核衰变过程，选A、B；重核裂变选E；轻核聚变选F.

35．[2016·全国卷Ⅲ] [物理——选修3-5]

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O2(1)一静止的铝原子核13Al俘获一速度为1.0×10 m/s的质子p后，变为处于激发态

28*

的硅原子核14Si，下列说法正确的是________．

2728*

A．核反应方程为p＋13Al―→14Si B．核反应过程中系统动量守恒 C．核反应过程中系统能量不守恒

D．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和

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E．硅原子核速度的数量级为10 m/s，方向与质子初速度的方向一致

2728*

35．（1）ABE [解析]核反应方程为p＋13Al→14Si，A正确；核反应过程中系统动量守恒、能量守恒(只是前后表现形式不同罢了)、质量数守恒、电荷数守恒，但质量亏损，亏损部分以能量的形式释放出去，所以B正确，C、D错误；由动量守恒定律得0＋m1v1＝m2v2，即

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0＋1×10＝28v2，解得v2≈0.036×10 m/s＝3.6×10 m/s，E正确．

13．O2[2016·北京卷] 处于n＝3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有( )

A．1种 B．2种 C．3种 D．4种

13．C [解析] 处在高能级的氢原子向低能级跃迁时，可以向任意低能级跃迁．选项C正确，A、B、D不正确．

12．[2016·江苏卷] C．[选修3-5] O2 (1)贝可勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用．下列属于放射性衰变的是________．

1414 0A. 6C→ 7N＋－1e 23511311031B. 92U＋0n→ 53I＋ 39Y＋20n 2341C. 1H＋1H→2He＋0n 427301D. 2He＋13Al→15P＋0n 12．C．（1）A [解析]原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化叫作原子核的衰变，只有选项A符合．选项B是核裂变反应．选项D是人工核转变反应，选项C是核聚变反应．

1．O2[2016·上海卷] 卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在( )

A．电子 B．中子 C．质子 D．原子核

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1．D [解析] 卢瑟福根据α粒子散射实验中极少数粒子发生大角度偏转的实验事实，提出原子的核式结构模型，D正确．

6．O2[2016·上海卷] 放射性元素A经过2次α衰变和1次β衰变后生成一新元素B，则元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了( )

A．1位 B．2位 C．3位 D．4位

6．C [解析] 2次α衰变后核电荷数减少4，1次β 衰变后核电荷数增加1，元素B的位置较元素A的位置向前移动了3位，C正确．

O3 近代物理初步综合

17． [2016·海南卷] [选修3-5] O3 (1)下列说法正确的是________．

A．爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程 B．康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量

C．玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律 D．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型 E．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长 17．(1) [答案] ACD

[解析]爱因斯坦提出了光子假说，建立了光电效应方程，故选项A正确；康普顿效应表明光不仅具有能量，还具有动量，故选项B错误；玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，故选项C正确；卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，故选项D正确；微观粒子的德布罗意波长为λ＝，其中p为微观粒子的动量，故动量越大，则对应的波长就越短，选项E错误．

10．O3[2016·上海卷] 研究放射性元素射线性质的实验装置如图1-所示．两块平行放置的金属板A、B分别与电源的两极a、b连接，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出．则( )

hp

A．a为电源正极，到达A板的为αB．a为电源正极，到达A板的为βC．a为电源负极，到达A板的为αD．a为电源负极，到达A板的为β

图1- 射线 射线 射线 射线

10．B [解析] 粒子垂直于极板运动的距离y＝t，比荷越小，运动时间越长，α粒

2m子的比荷约为β粒子的比荷的

1，所以α粒子打到极板的时间约为β粒子打到极板的时间3600

qE2

的60倍，又因为α粒子的速度约为光速的十分之一，β粒子的速度接近于光速，所以α粒子沿着极板方向运动的距离大于β粒子沿着极板方向运动的距离，B正确．

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