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

红

橙

黄

1.61～2.00

2.00～2.07

2.07～2.14

绿

蓝～靛

紫

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.