2019年
第12章 近代物理
章末过关检测(十二) (时间：60分钟 满分：100分)
一、单项选择题(本题共7小题，每小题6分，共42分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确) 1．(2018·滕州模拟)关于下列四幅图说法正确的是( )
A．玻尔原子理论的基本假设认为，电子绕核运行轨道的半径是任意的 B．光电效应实验产生的条件为：光强大于临界值
C．电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性 D．发现少数α粒子发生了较大偏转，说明金原子质量大而且很坚硬
解析：选C.根据玻尔理论知道，电子的轨道不是任意的，电子有确定的轨道，且轨道是量子化的，故A错误；光电效应实验产生的条件为：光的频率大于极限频率，故B错误；电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性，故C正确；发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围，故D错误． 2．已知氦原子的质量为MHe u，电子的质量为me u，质子的质量为mp u，中子的质量为mn u，u为原子质量单位，且由爱因斯坦质能方程E＝mc可知：1 u对应于931.5 MeV的能量，若取光速 c＝3×10 m/s，则两个质子和两个中子聚变成一个氦核，释放的能量为( ) A．[2(mp＋mn)－MHe]×931.5 MeV B．[2(mp＋mn＋me)－MHe]×931.5 MeV C．[2(mp＋mn＋me)－MHe]·c J D．[2(mp＋mn)－MHe]·c J
解析：选B.核反应方程为21H＋20n→2He，质量亏损Δm＝2(mp＋mn)－(MHe－2me)＝2(mp＋mn＋me)－MHe，所以释放的能量为ΔE＝Δm×931.5 MeV＝[2(mp＋mn＋me)－MHe]×931.5 MeV，选项B正确．
3．(2018·江苏清江中学高三模拟)一个质子以1.0×10 m/s的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝核的质量是质子的27倍，硅核的质量是质子的28倍，则下列判断中正确的是( ) A．核反应方程为：13Al＋1H→14Si B．核反应方程为：13Al＋0n→14Si
C．硅原子核速度的数量级为10 m/s，方向跟质子的初速度方向一致
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D．硅原子核速度的数量级为10 m/s，方向跟质子的初速度方向一致
解析：选A.由质量数守恒，电荷数守恒可知：方程为13Al＋1H→14Si，故A正确，B错误；由动量守恒可知，mv＝1.0×105
28mv′，解得v′＝ m/s，故数量级约为10 m/s，故C、D错误．
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4．核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设．核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险．已知钚的一种同位素 94Pu的半衰期为24 100年，其衰变方程为 94Pu→X＋2He＋γ，下列说法中正确的是( ) A．X原子核中含有92个中子
B．100个 94Pu经过24 100年后一定还剩余50个
C．由于衰变时释放巨大能量，根据E＝mc，衰变过程总质量增加 D．衰变发出的γ射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力
解析：选D.根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒可得，X原子核中含有92个质子，235个核子，则中子数为235－92＝143(个)，选项A错误；半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，100个 94Pu经过24 100年后不一定还剩余50个，选项B错误；由于衰变时释放巨大能量，衰变过程总质量减少，选项C错误；衰变发出的γ射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力，选项D正确． 5．(2018·忠县模拟)下列四幅图的有关说法正确的是( )
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A．图①中，若两球质量相等，碰后m2的速度不可能大于v B．图②中，射线甲由α粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷
C．图③中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，遏止电压Uc越大 D．图④中，链式反应属于重核的衰变
121212
解析：选A.若发生弹性碰撞，即没有机械能损失，则m1v＝m1v1＋m2v2，m1v＝m1v1＋m2v2联立得：v2＝v；若碰撞
222过程有机械能损失，则v2＜v，总之，碰后m2的速度不可能大于v，A正确；射线丙由α粒子组成，该粒子带两个单位正电荷，而射线甲是β粒子，故B错误；根据光电效应方程Ekm＝hν－W0和eUc＝Ekm得，Uc＝
hνW0
－，当入ee射光的频率大于极限频率时，遏止电压与入射光的频率成线性关系，与入射光的强度无关，故C错误；一个中子轰击后，出现三个中子，此链式反应属于重核的裂变，故D错误．
6．如图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率
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的光．关于这些光，下列说法正确的是( )
A．最容易表现出衍射现象的光是由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的 B．频率最小的光是由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的 C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
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
解析：选D.最容易发生衍射的应是波长最长而频率最小、能量最低的光波，hν＝h＝En－Em，对应跃迁中能级差最小的应为n＝4能级到n＝3能级，故A、B错误；由Cn可知n＝4能级上的氢原子共可辐射出C4＝6种不同频率的光，故C错误；根据hν＝E2－E1及发生光电效应的条件hν≥W0可知D正确． 7．如图所示为氢原子的能级示意图，假设氢原子从n能级向较低的各能级跃迁的概率均为
1
.则对300个处于n－1
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cλn＝4能级的氢原子，下列说法正确的是( )
A．向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量可以是任意值 B．向低能级跃迁时，向外辐射的光子能量的最小值为12.75 eV C．辐射的光子的总数为550个 D．吸收大于1 eV的光子时不能电离
解析：选C.向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量一定等于两能级的能量差，A错误；当氢原子由第4能级跃迁到第1能级时，向外辐射的光子能量最大，其值为12.75 eV，B错误；这300个氢原子向低能级跃迁时，分别向第3、2、1能级跃迁100个，第3能级的100个氢原子分别向第2、1能级跃迁50个，第2能级的150个氢原子直接跃迁到第1能级，因此总共向外辐射550个光子，C正确；只要吸收的光子具有的能量大于等于0.85 eV就能使氢原子电离，D错误．
二、多项选择题(本题共7小题，每小题6分，共42分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分) 8．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．一重原子核衰变成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( 55Cs)的结合能小于铅原子核( 82Pb)的结合能
D．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能
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2020届高考物理一轮复习 第12章 近代物理章末过关检测(十二)
