高考物理二轮复习讲练(新高考版) 第3部分 热点排查练 16.近代物理与物理学史（含解析）

16.近代物理与物理学史

1．(2020·安徽芜湖市模拟)物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上．下列说法正确的是(　　)

A．贝可勒尔发现天然放射现象，其中β射线来自原子最外层的电子

B．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的

C．卢瑟福的α粒子散射实验发现了电荷量子化

D．汤姆孙发现电子使人们认识到原子内部是有结构的

答案　D

解析　贝可勒尔发现天然放射现象，其中β射线来自原子核内的中子转化为质子和电子中的电子，而不是原子核外的电子，A错误；玻尔的氢原子模型说明原子核外的电子的轨道是不连续的，B错误；密立根油滴实验首次发现了电荷量子化，C错误；电子的发现让人们认识到原子内部是有结构的，D正确．

2．关于物理学发展过程中的认识，下列说法正确的是(　　)

A．奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了电磁感应现象

B．法拉第在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化

C．楞次发现了电流的磁效应，揭示了磁现象和电现象之间的联系

D．在法拉第、纽曼、韦伯等人工作的基础上，人们认识到：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律

答案　D

解析　奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了磁现象和电现象之间的联系，法拉第发现了电磁感应现象，故A、C错误；楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故B错误；纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，先后指出：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律，故D正确．

3.(2020·安徽马鞍山市高三第二次质检)在某次光电效应实验中，得到的遏止电压Uc与入射光的频率ν的关系如图1所示，若该直线的斜率为k、与横轴交点为ν0，电子电荷量的绝对值为e，则(　　)

图1

A．普朗克常量为ek

B．所用材料的逸出功为kν0

C．用频率低于ν0的光照射该材料，只要光照足够强，也能发生光电效应

D．用频率为ν(ν>ν0)的光照射该材料，逸出光电子的最大初动能为ekν

答案　A

解析　根据Uce＝mvm2＝hν－hν0，则Uc＝ν－，可知＝k，则普朗克常量为h＝ek

所用材料的逸出功为W＝hν0＝ekν0，选项A正确，B错误；

用频率低于ν0的光照射该材料，不管光照多么强，均不能发生光电效应，选项C错误；

用频率为ν(ν＞ν0)的光照射该材料，逸出光电子的最大初动能为mvm2＝hν－hν0＝ekν－ekν0，选项D错误．

4．中国第一块放射性同位素电池于1971年3月12日诞生于中科院上海原子核所，并进行了模拟太空应用的地面试验．该电池以钋210为燃料，热功率为35.5 W，通过半导体换能器将热能转变为电能的电功率为1.4 W；已知钋210经α衰变成为稳定的铅，其半衰期为138天，该反应方程为Po→Pb＋He.以下说法正确的是(　　)

A．钋元素在衰变的过程中释放出的α粒子不带电

B．钋元素衰变成铅元素时发生的变化是化学变化

C．4 g钋经过276天后，钋还剩下3 g

D．该放射性同位素电池将热能转化为电能的效率约为4%

答案　D

解析　α粒子是氦原子核，带正电，A错误；化学变化的最小单位是原子，原子核是不变化的，此反应中原子核已发生变化，属于核反应，B错误；由半衰期的定义可得，剩余钋的质量m＝4 g×()＝1 g，C错误；该放射性同位素电池将热能转化为电能的效率为η＝×100%≈4%，D正确．

5．(2020·山东菏泽市4月联考)原子弹和核能发电的原理都是核裂变．一种典型的铀核裂变的核反应方程是U＋n→X＋Kr＋3n，则下列说法正确的是(　　)

A．X原子核中含有86个中子，裂变后的总质量数减少

B．X原子核中含有144个核子，裂变后的总质量数不变

C．X原子核中含有144个核子，裂变后的总质量数减少

D．X原子核中含有86个中子，裂变后的总质量数增加

答案　B

解析　根据质量数守恒，则X的质量数：A＝235＋1－89－3＝144，可知X原子核中含有144个核子；根据电荷数守恒，得：Z＝92－36＝56，所以X中的中子数：n＝A－Z＝144－56＝88，可知X原子核中含有88个中子；在核反应的过程中，质量数是守恒的，总质量数既不减小，也不增加，选项B正确．

6．(多选)(2020·安徽黄山市高三期末)下列说法正确的是(　　)

A.Th衰变成Pb要经过6次α衰变和4次β衰变

B．氢原子的核外电子从低轨道跃迁到高轨道的过程，原子要吸收光子，电子的动能减少，原子的电势能增大

C．发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

D．原子核的结合能越大，原子核越稳定

答案　AB

解析　Th衰变成Pb要经过＝6次α衰变和n＝82－(90－2×6)＝4次β衰变，选项A正确；氢原子的核外电子从低轨道跃迁到高轨道的过程，原子要吸收光子，电子的动能减少，原子的电势能增大，选项B正确；由光电效应方程Ek＝hν－W0可知，发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率不成正比，选项C错误；原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定，选项D错误．

7.(2020·陕西咸阳市实验中学高二月考)如图2所示为氢原子能级示意图．下列有关氢原子跃迁的说法正确的是(　　)

图2

A．大量处于n＝4激发态的氢原子，跃迁时能辐射出4种频率的光

B．氢原子从n＝3能级向n＝2能级跃迁时，辐射出的光子能量为4.91 eV

C．用能量为10.3 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到n＝2激发态

D．用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应

答案　D

解析　大量处于n＝4激发态的氢原子，跃迁时可能发出C＝6种光，A错误；氢原子从n＝3能级向n＝2能级跃迁时，辐射出的光子能量为ΔE＝E3－E2＝－1.51 eV－(－3.4) eV＝1.89 eV，B错误；用光子照射氢原子发生跃迁，光子能量必须等于两能级能量差，故基态的氢原子跃迁到n＝2激发态所需光子能量ΔE＝E2－E1＝－3.4 eV－(－13.6) eV＝10.2 eV，C错误；n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子能量ΔE＝E2－E1＝－3.4 eV－(－13.6) eV＝10.2 eV>6.34 eV，故可以使金属铂发生光电效应，D正确．

8．(2020·福建龙岩市3月质量检查)两个氘核以相等的动能Ek对心碰撞发生核聚变，核反应方程为H＋H→He＋n，其中氘核的质量为m1，氦核的质量为m2，中子的质量为m3.假设核反应释放的核能E全部转化为动能，光速为c，下列说法正确的是(　　)

A．核反应后氦核与中子的动量相同

B．该核反应释放的能量为E＝(m1－m2－m3)c2

C．核反应后氦核的动能为

D．核反应后中子的动能为

答案　C

解析　核反应前两氘核动量的矢量和为零，因而核反应后氦核与中子的动量等大反向，故A错误；该核反应释放的能量E＝(2m1－m2－m3)c2，故B错误；由能量守恒可得：核反应后的总能量为E＋2Ek，由动能与动量的关系有Ek＝，结合mHe＝3mn可知，核反应后氦核的动能为，核反应后中子的动能为，故C正确，D错误．