PAGEPAGE1近代物理初步【滿分：110分時(shí)間：90分鐘】一、選擇題（本大題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，1~8題只有一項(xiàng)符合題目要求；9~12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。）1．物理學(xué)家通過對(duì)現(xiàn)象的深化視察和探討，獲得正確的科學(xué)相識(shí)，推動(dòng)了物理學(xué)的發(fā)展。下列說法正確的是A．盧瑟福通過對(duì)陰極射線的探討，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型B．玻爾的原子理論勝利地說明了氫原子光譜的試驗(yàn)規(guī)律C．愛因斯坦通過對(duì)光電效應(yīng)的探討，揭示了光具有波粒二象性D．德布羅意提出微觀粒子動(dòng)量越大，其對(duì)應(yīng)的波長越長【答案】B2．關(guān)于核反應(yīng)方程，下列說法正確的是（）A．x是負(fù)電子，反應(yīng)過程放出能量B．x是負(fù)電子，反應(yīng)過程汲取能量C．x是正電子，反應(yīng)過程放出能量D．x是正電子，反應(yīng)過程汲取能量【答案】C【解析】由反應(yīng)方程可知x質(zhì)量數(shù)為零，電荷數(shù)為+1，則x是正電子，反應(yīng)過程有質(zhì)量虧損，放出能量，選項(xiàng)C正確.3．關(guān)于光電效應(yīng)的規(guī)律，下面說法正確的是（）A．當(dāng)某種色光照耀金屬表面時(shí)，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光的頻率越高，產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能也就越大B．當(dāng)某種色光照耀金屬表面時(shí)，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，假如入射光的強(qiáng)度減弱，從光照至金屬表面上到放射出光電子之間的時(shí)間間隔將明顯增加。C．對(duì)某金屬來說，入射光波長必需大于一極限值才能產(chǎn)生光電效應(yīng)。D．同一頻率的光照耀不同的金屬，假如都能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則全部金屬產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能肯定相同。【答案】A【解析】從光照至金屬表面上到放射出光電子之間的時(shí)間間隔只與光和金屬種類有關(guān)，C錯(cuò)；由光電效應(yīng)方程可知入射光波長必需小于一極限值，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率和金屬的種類有關(guān)，CD錯(cuò)；考點(diǎn)：考查了粒子散射試驗(yàn)、玻爾理論、光電效應(yīng)【名師點(diǎn)睛】考查能量量子化的內(nèi)容，駕馭光電效應(yīng)方程的應(yīng)用，理解汲取能量，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大，總能量減小；而釋放能量后，動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小，總能量增大；7．氫原子從能級(jí)m躍遷到能級(jí)n時(shí)輻射紅光的頻率為ν1，從能級(jí)n躍遷到能級(jí)k時(shí)汲取紫光的頻率為ν2，已知普朗克常量為h，若氫原子從能級(jí)k躍遷到能級(jí)m，則()A．汲取光子的能量為hν1＋hν2B．輻射光子的能量為hν1＋hν2C．汲取光子的能量為hν2－h(huán)ν1D．輻射光子的能量為hν2－h(huán)ν1【答案】D考點(diǎn)：玻爾理論【名師點(diǎn)睛】此題考查了玻爾理論；關(guān)鍵是知道原子由低能態(tài)向高能態(tài)躍遷時(shí)要汲取能量，汲取的能量等于兩個(gè)能級(jí)的能級(jí)差；而原子由高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時(shí)要放出能量，放出的能量等于兩個(gè)能級(jí)的能級(jí)差；知道各種單色光之間的頻率關(guān)系.8．如圖所示為氫原子的四個(gè)能級(jí)，其中E1為基態(tài)，若氫原子A處于激發(fā)態(tài)E2，氫原子B處于激發(fā)態(tài)E3，則下列說法正確的是()A．原子A可能輻射出3種頻率的光子B．原子B可能輻射出3種頻率的光子C．原子A能夠汲取原子B發(fā)出的光子并躍遷到能級(jí)E4D．原子B能夠汲取原子A發(fā)出的光子并躍遷到能級(jí)E4【答案】B【解析】試題分析：原子A從激發(fā)態(tài)E2躍遷到E1，只有一種頻率光子，A錯(cuò)；一群處于激發(fā)態(tài)E3的氫原子B躍遷到基態(tài)E1的過程中可能從E3躍遷到E2，從E3躍遷到E1，從E2躍遷到E1，可能有三種頻率光子，B對(duì)；由原子能級(jí)躍遷理論可知，A原子可能汲取原子B由E3躍遷到E2時(shí)放出的光子并躍遷到E3，但不能躍遷到E4，C錯(cuò)；A原子發(fā)出的光子能量ΔE＝E2－E1大于E4－E3，故不行能使原子B汲取原子A發(fā)出的光子并躍遷到能級(jí)E4，D錯(cuò)。故選B。9．關(guān)于原子和原子核的學(xué)問，下列說法正確的是A．α粒子散射試驗(yàn)表明,原子是可分的B．依據(jù)玻爾理論可知，氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，可以輻射各種不同頻率的光子C．原子核的結(jié)合能越大，原子核越堅(jiān)固D．原子核發(fā)生β衰變,原子核的質(zhì)子數(shù)會(huì)增多【答案】AD10．28．2024年11月17日，“中國核潛艇之父”黃旭華獲評(píng)全國道德模范，頒獎(jiǎng)典禮上，習(xí)總書記為他“讓座”的場(chǎng)景感人肺腑，下列有關(guān)核反應(yīng)說法錯(cuò)誤的是A．目前核潛艇是利用重核裂變供應(yīng)動(dòng)力B．重核裂變反應(yīng)前后肯定有質(zhì)量虧損C．式中d=1D．鈾核裂變后的新核比鈾核的比結(jié)合能小【答案】CD【解析】目前核潛艇是利用重核裂變供應(yīng)動(dòng)力，選項(xiàng)A正確；重核裂變要釋放核能，則反應(yīng)前后肯定有質(zhì)量虧損，選項(xiàng)B正確；依據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，該核反應(yīng)中的d=2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；鈾核不如裂變后生成的新核穩(wěn)定，可知鈾核的比結(jié)合能比裂變后生成的新核的比結(jié)合能都小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；此題選項(xiàng)錯(cuò)誤的選項(xiàng)，故選CD．14．靜止的Li原子核,俘獲一個(gè)速度為7.7×104m/s的中子而發(fā)生核反應(yīng)放出α粒子后變成一個(gè)新原子核,測(cè)得α粒子速度為2×104m/s,方向與中子速度方向相同.①寫出核反應(yīng)方程式.②求生成的新核的速度大小.【答案】LinHHe②1.0×103m/s【解析】【詳解】【點(diǎn)睛】本題考查了核反應(yīng)方程與動(dòng)量守恒，解題關(guān)鍵是要知道核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒，知道核反應(yīng)過程中動(dòng)量守恒，并能運(yùn)用動(dòng)量守恒定律進(jìn)行定量求解，綜合性較強(qiáng).15．在玻爾的原子結(jié)構(gòu)理論中，氫原子由高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時(shí)能發(fā)出一系列不同頻率的光，波長可以用巴耳末一里德伯公式來計(jì)算，式中為波長,R為里德伯常量,n、k分別表示氫原子躍遷前和躍遷后所處狀態(tài)的量子數(shù)，對(duì)于每一個(gè)，有、、…。其中，賴曼系諧線是電子由的軌道躍遷到的軌道時(shí)向外輻射光子形成的，巴耳末系譜線是電子由的軌道躍遷到的軌道時(shí)向外輻射光子形成的。(1)如圖所示的裝置中，K為一金屬板，A為金屬電極，都密封在真空的玻璃管中，S為石英片封蓋的窗口，單色光可通過石英片射到金屬板K上。試驗(yàn)中：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片位于最左端，用某種頻率的單色光照耀K時(shí)，電流計(jì)G指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；向右滑動(dòng)滑片，當(dāng)A比K的電勢(shì)低到某一值(遏止電壓)時(shí)，電流計(jì)C指針恰好指向零。現(xiàn)用氫原子發(fā)出的光照耀某種金屬進(jìn)行光電效應(yīng)試驗(yàn)。若用賴曼系中波長最長的光照耀時(shí)，遏止電壓的大小為；若用巴耳末系中的光照耀金屬時(shí),遏止電壓的大小為。金屬表面層內(nèi)存在一種力，阻礙電子的逃逸。電子要從金屬中擺脫出來，必需克服這種阻礙做功。使電子脫離某種金屬所做功的最小值，叫做這種金屬的出功。已知電子電荷量的大小為e，真空中的光速為c,里德伯常量為R。試求：a、賴曼系中波長最長的光對(duì)應(yīng)的頻率；b、普朗克常量h和該金屬的逸出功。(2)光子除了有能量，還有動(dòng)量，動(dòng)量的表達(dá)式為(h為普朗克常量)。a、請(qǐng)你推導(dǎo)光子動(dòng)量的表達(dá)式；b.處于n=2激發(fā)態(tài)的某氫原子以速度運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它向的基態(tài)躍遷時(shí)，沿與相反的方向輻射一個(gè)光子。輻射光子前后，可認(rèn)為氫原子的質(zhì)量為M不變。求輻射光子后氫原子的速度(用h、R、M和表示)。【答案】（1）,(2),【解析】(1)a、在賴曼系中，氫原子由n=2躍到k=1，對(duì)應(yīng)的波長最長，波長，則所以：所以：(2)a、依據(jù)質(zhì)能方程有：，又因?yàn)椋海琾=mc，所以B、光子的動(dòng)量：依據(jù)動(dòng)量守恒定律有：解得：。16．1930年發(fā)覺，科學(xué)家在真空條件下用α粒子轟擊時(shí)，產(chǎn)生了一種看不見的、貫穿力很強(qiáng)的不帶電粒子，為了弄清晰這是一種什么粒子，人們用它分別去轟擊氫原子和氮原子，結(jié)果打出一些氫核和氮核，并以此推算出了該粒子的質(zhì)量，從而確定改粒子為中子．設(shè)氫核的質(zhì)量為mH，氮核的質(zhì)量為氫核質(zhì)量的14倍，碰撞后氫核的速度為vH，氮核的速度為vN，假設(shè)中子與它們的碰撞為彈性彈性碰撞，碰撞的粒子分別為中子和氫核及中子和氮核．（1）試寫出α粒子轟擊的核反應(yīng)方程；（2）試依據(jù)中子與氫原子和氮原子的碰撞結(jié)果，利用題中的可測(cè)量量，推算出中子的質(zhì)量．【答案】（1）（2）m=1.05mH【解析】【詳解】（1）【