020赢在微点物理一轮复习人教版第十二章课时练习 单元评估验收十二 近代物理初步 1.docx
- 文档编号:11336435
- 上传时间:2023-02-27
- 格式:DOCX
- 页数:13
- 大小:93.92KB
020赢在微点物理一轮复习人教版第十二章课时练习 单元评估验收十二 近代物理初步 1.docx
《020赢在微点物理一轮复习人教版第十二章课时练习 单元评估验收十二 近代物理初步 1.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《020赢在微点物理一轮复习人教版第十二章课时练习 单元评估验收十二 近代物理初步 1.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
020赢在微点物理一轮复习人教版第十二章课时练习单元评估验收十二近代物理初步1
单元评估验收(十二) 近代物理初步
一、选择题
1.下列说法正确的是( )
A.光电效应实验中,入射光的强度足够强就可以发生光电效应
B.由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时吸收光子
C.物体所受的冲量不为零,但物体的动量大小不一定变化
D.放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关
解析 光电效应的发生条件是入射光的频率大于金属的极限频率,与光的强度无关,A项错误;氢原子从激发态跃迁到基态时释放光子,B项错误;物体受的冲量不为零,物体的动量必变化,但动量大小不一定变化,C项正确;放射性元素的半衰期与原子所处的物理状态和化学状态无关,D项错误。
答案 C
2.(多选)从一个小孔射出的α、β、γ三种射线沿同一直线进入同一匀强磁场或匀强电场,这三种射线在场内的径迹情况有可能是( )
A.三条重合B.两条重合
C.三条分开D.α与β的径迹一定分开
解析 当三种射线沿磁场方向运动时,三种射线中粒子均不受洛伦兹力作用,保持匀速直线运动状态,三条径迹重合,A项正确;当三种射线入射方向与电场或磁场方向不同时,γ射线不偏转,α、β粒子电性相反,向相反方向偏转,三条径迹是分开的,C项正确。
答案 AC
3.下列说法正确的是( )
A.原子核的结合能是组成原子核的所有核子的能量总和
B.所有核反应都遵从“质量数守恒,电荷数守恒”的规律
C.在天然放射现象中放出的β射线就是电子流,该电子是原子的内层电子受激发后辐射出来的
D.镭226衰变为氡222的半衰期为1620年,也就是说,100个镭226核经过1620年后一定还剩下50个镭226没有发生衰变
解析 原子核的结合能是组成原子核的所有核子结合成原子核时释放出来的能量,A项错误;所有核反应都遵从“质量数守恒,电荷数守恒”的规律,B项正确;在天然放射现象中放出的β射线就是电子流,该电子是原子核内的中子转化成质子和电子,从原子核中辐射出来的,C项错误;半衰期是对大量原子核衰变的统计规律,少量原子核衰变不能运用半衰期的统计规律,所以D项错误。
答案 B
4.(多选)14C发生放射性衰变成为14N,半衰期约5700年。
已知植物存活期间,其体内14C与12C的比例不变;生命活动结束后,14C的比例持续减少。
现通过测量得知,某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。
下列说法正确的是( )
A.该古木的年代距今约5700年
B.12C、13C、14C具有相同的中子数
C.14C衰变为14N的过程中放出β射线
D.增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变
解析 古木样品中14C正好是现代植物所制样品的二分之一,可知时间正好是5700年,A项正确;12C中子数为6,13C中子数为7,14C中子数为8,B项错误;与14N相比,质量数一样而质子数少一个,可知发生的是β衰变,C项正确;半衰期与外界环境无关,D项错误。
答案 AC
5.以下是有关近代物理内容的若干叙述,其中正确的是( )
A.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,可能是因为这束光的光强太弱
B.按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减少,原子的能量也减少
C.天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内放出的看不见的射线
D.原子核发生一次β衰变,该原子外层就失去一个电子
解析 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,可能是因为这束光的频率太小,A项错误;按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减少,电势能增加,原子的能量增加,B项错误;天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内放出的看不见的射线,C项正确;原子核发生一次β衰变,该原子核内就减小一个中子,多一个质子,而原子核外层电子数不变,D项错误。
答案 C
6.白天的天空各处都是亮的,是大气分子对太阳光散射的结果。
美国物理学家康普顿由于在这方面的研究而荣获了1927年的诺贝尔物理学奖。
假设一个运动的光子和一个静止的自由电子碰撞以后,电子向某一个方向运动,光子沿另一方向散射出去,则这个散射光子跟原来的光子相比( )
A.频率变大B.速度变小
C.光子能量变大D.波长变长
解析 光子与自由电子碰撞时,遵守动量守恒和能量守恒,自由电子碰撞前静止,碰撞后动量、能量增加,所以光子的动量、能量减小,C项错误;由λ=
、E=hν可知光子频率变小,波长变长,A项错误,D项正确;由于光子速度是不变的,B项错误。
答案 D
7.下列说法正确的是( )
A.玻尔通过对氢原子光谱的研究建立了原子的核式结构模型
B.某些原子核发生衰变时能够放出β粒子,说明原子核内有β粒子
C.原子核反应中的质量亏损现象违反了能量守恒定律
D.某种单色光照射某种金属发生光电效应,若增大光照强度,则单位时间内发射的光电子数增加
解析 玻尔通过对氢原子光谱的研究建立了玻尔的原子理论,A项错误;β衰变是原子核内的中子转化为一个质子时释放出一个β粒子,B项错误;原子核反应中的质量亏损以光子或粒子动能的形式释放能量,并不违反能量守恒定律,C项错误;发生光电效应时光照强度增大,单位时间内发射的光电子数增大,D项正确。
答案 D
8.如图所示是氢原子的能级示意图,若用从能级n=3跃迁到能级n=1时辐射出的光子照射某金属恰好能发生光电效应。
已知基态氢原子能量为E1,普朗克常量为h,则下列说法正确的是( )
A.该金属的逸出功为2E1
B.此过程辐射出的光子频率为-
C.增加光照强度可使逸出的光电子最大初动能增大
D.大量处于能级n=3的氢原子发生跃迁时最多可能辐射出2种光子
解析 由氢原子能级公式En=
可得,从能级n=3跃迁到能级n=1时辐射出的光子能量为ΔE=E3-E1=-
E1=hν,则得ν=-
,又恰好发生光电效应,则由Ek=hν-W0,得W0=-
,A项错误,B项正确;逸出的光电子最大初动能与光照强度无关,C项错误;大量处于能级n=3的氢原子发生跃迁最多可辐射出C
=3种光子,D项错误。
答案 B
9.(多选)已知能使某金属产生光电效应的极限频率为νc,则( )
A.当用频率为2νc的单色光照射该金属时,一定能产生光电子
B.当用频率为2νc的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为hνc
C.当入射光的频率ν大于νc时,若ν增大,则逸出功增大
D.当入射光的频率ν大于νc时,若ν增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍
解析 因入射光的频率大于极限频率时会产生光电效应,A项正确;因为金属的极限频率为νc,所以逸出功W0=hνc,再由Ek=hν-W0,得Ek=2hνc-hνc=hνc,B项正确;因为逸出功是光电子恰好逸出时需要做的功,对于同种金属是恒定的,C项错误;由Ek=hν-W0=hν-hνc=h(ν-νc)可得,当ν增大一倍时:
=
≠2,D项错误。
答案 AB
二、非选择题
10.如图甲所示光电管的原理图,当频率为ν的可见光照射到阴极K上时,电流表中有电流通过。
甲 乙
(1)当变阻器的滑片P向________(填“左”或“右”)滑动时,通过电流表的电流将会减小。
(2)由图乙的I-U图象可知光电子的最大初动能为________。
(3)如果不改变入射光的频率,而减小入射光的强度,则光电子的最大初动能________(填“增加”“减小”或“不变”)。
解析
(1)由题图甲可知光电管两端所加的电压为反向电压,当变阻器的滑动端P向右移动时,反向电压增大,光电子到达右端的速度减小,则通过电流表的电流变小。
(2)当电流表电流刚减小到零时,电压表的读数为U,根据动能定理得,eU=
mv
,则光电子的最大初动能为2eV。
(3)根据光电效应方程E=hν-W,知入射光的频率不变,则光电子的最大初动能不变。
答案
(1)右
(2)2eV (3)不变
11.纳米技术现在已经广泛应用到社会生产、生活的各个方面。
将激光束的宽度聚光到纳米级范围内,可以精确地修复人体损坏的器官。
糖尿病引起视网膜病变是导致成年人失明的一个重要原因,利用聚光到纳米级的激光束进行治疗,90%的患者都可以避免失明的严重后果。
一台功率为10W氩激光器,能发出波长λ=500nm的激光,用它“点焊”视网膜,每次“点焊”需要2×10-3J的能量,则每次“点焊”视网膜的时间是多少?
在这段时间内发出的激光光子的数量是多少?
(已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s,真空中光速c=3.0×108m/s)
解析
(1)根据E=Pt,所以
t=
=
s=2×10-4s。
(2)由E=nE0=nh
,
得n=
=
个≈5×1015个。
答案 2×10-4s 5×1015个
12.如图所示,伦琴射线管两极加上一高压电源,即可在阳极A上产生X射线。
(h=6.63×10-34J·s,电子电荷量e=1.6×10-19C,真空中光速c=3×108m/s)
(1)如果高压电源的电压为20kV,求X射线的最短波长。
(2)如果此时电流表读数为5mA,1s内产生5×1013个平均波长为1.0×10-10m的光子,求伦琴射线管的工作效率。
解析
(1)X射线管阴极上产生的热电子在20kV高压加速下获得的动能全部变成X光子的能量,X光子的波长最短。
由W=Ue=hν=
,
得λ=
=
m≈6.2×10-11m。
(2)高压电源的电功率P1=UI=100W,
每秒产生X光子的能量P2=
≈0.1W,
效率为η=
=0.1%。
答案
(1)6.2×10-11m
(2)0.1%
13.国家重大工程项目“EAST超导托卡马克核聚变实验装置”实现了电子温度超过5000万度、持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电,这是国际托卡马克实验装置上电子温度达到5000万度持续时间最长的等离子体放电。
该成果在未来聚变堆研究中具有里程碑意义,标志着我国在稳态磁约束聚变研究方面继续走在国际前列。
“EAST”部分装置的简化模型:
要持续发生热核反应,必须把温度高达几百万摄氏度以上的核材料约束在半径分别为r1和r2的两个同心圆之间的环形区域内,等离子体只在半径为r1的圆形区域内反应,环形区域存在着垂直于截面的匀强磁场。
假设约束的核聚变材料只有氕核(
H)和氘核(
H),已知氕核(
H)的质量为m,电量为q,两个同心圆的半径满足r2=(
+1)r1,只研究在纸面内运动的核子,不考虑核子间的相互作用,中子和质子的质量差异以及速度对核子质量的影响。
(1)两个氘核(
H)结合成一个氦核(
He)时,要放出某种粒子,同时释放出能量,写出上述核反应方程。
(2)核聚变材料氕核(
H)和氘核(
H)具有相同的动能Ek,为了约束从反应区沿不同方向射入约束区的核子,求环形磁场区域所加磁场磁感应强度B满足的条件。
(3)若环形磁场区域内磁场的磁感应强度为B0,氕核(
H)从圆心O点沿半径方向以某一速度射入约束区,恰好经过约束区的外边界,求氕核(
H)运动的周期T。
解析
(1)两个氘核(
H)结合成一个氦核(
He)的核
反应方程为
H+
H→
He+
n。
(2)若氘核不从磁场中射出,则氕核一定不从磁场中射出。
因此只要满足氘核不从磁场中射出即可。
由几何关系得R1=
,
由洛伦兹力提供向心力得qvB=2m
,
由题意可知Ek=
×2mv2,解得B=
,
磁感应强度应满足的条件为B>
。
(3)氕核(
H)运动的轨迹如图所示,要使沿半径方向运动的氕核(
H)恰好经过约束区的外边界,运动轨迹圆与磁场外边界圆相切。
设这时轨迹圆的半径为R2,速度为v2,由几何关系有r
+R
=(r2-R2)2,
洛伦兹力充当向心力,根据牛顿第二定律有qv2B0=m
,氕核(
H)在约束区做匀速圆周运动的周期T=
=
,氕核(
H)在约束区中运动一次的时间t1=
T,氕核(
H)在在反应区沿半径运动一次的时间t2=
,氕核(
H)运动的周期T=4t1+8t2,
解得T=
。
答案
(1)
H+
H→
He+
n
(2)B>
(3)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 020赢在微点物理一轮复习人教版第十二章课时练习 单元评估验收十二 近代物理初步 020 物理 一轮 复习 人教版 第十二 课时 练习 单元 评估 验收 十二 近代 初步