2019届高三物理二轮复习专题五：《近代物理初步》训练（带答案及详解）

《近代物理初步》专题训练

1.根据所给图片结合课本相关知识,下列说法正确的是( )。

A.图甲是电子束穿过铝箔后的衍射图样,证明电子具有粒子性

B.图乙是利用不同气体制成的五颜六色的霓虹灯,原理是各种气体原子的能级不同,跃迁时发射光子的能量不同,光子的频率不同

C.图丙是工业上利用射线检测金属板厚度的装置,在α、β、γ三种射线中,最有可能使用的射线是β射线

D.图丁是原子核的比结合能与质量数A的关系图象,由图可知中等大小的核的比结合能最大,即(核反应中)平均每个核子的质量亏损最小

解析? 图甲是电子束穿过铝箔后的衍射图样,证明电子具有波动性,A项错误;图乙是利用不同气体制成的五颜

六色的霓虹灯,原理是各种气体原子的能级不同,跃迁时发射光子的能量不同,光子的频率不同,B项正确;图丙是工业上利用射线检测金属板厚度的装置,在α、β、γ三种射线中,由于γ射线穿透能力最强,最有可能使用的射线是γ射线,C项错误;图丁是原子核的比结合能与质量数A的关系图象,由图可知中等大小的核的比结合能最大,即当核子结合成原子核时平均每个核子释放的能量最大,平均每个核子的质量亏损最大,D项错误。 1

答案? B

2.(2018·黄冈模拟)(多选)如图所示为研究光电效应规律的实验电路,电源的两个电极分别与接线柱c、d连接。用一

定频率的单色光a照射光电管时,灵敏电流计流计

的指针会发生偏转,而用另一频率的单色光b照射该光电管时,灵敏电

的指针不偏转。下列说法正确的是( )。

A.a光的频率一定大于b光的频率 B.电源正极可能与c接线柱连接

C.用b光照射光电管时,一定没有发生光电效应 D.若灵敏电流计的指针发生偏转,则电流方向一定是e→

→f

解析? 由于电源的接法不知道,所以有两种情况:(1)c接负极,d接正极。用某种频率的单色光a照射光电管阴

极K,电流计计

的指针发生偏转,知a光频率大于金属的极限频率。用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时,电流

的指针不发生偏转,知b光的频率小于金属的极限频率,所以a光的频率一定大于b光的频率。(2)c接正极,d接

的指针发生偏转,知a光产生的光电子能到达负极d端。

的指针不发生偏转,知b光产生的光电子不能

负极。用某种频率的单色光a照射光电管阴极K,电流计

用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时,若发生光电效应,电流计

到达负极d端,a光产生的光电子的最大初动能大,则a光的频率一定大于b光的频率,A、B两项正确。由以上的分析可知,不能判断出用b光照射光电管时,一定没有发生光电效应,C项错误。电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,若灵敏电流计的指针发生偏转,则电流方向一定是e→

→f,D项正确。

答案? ABD

3.(2018·河南模拟)(多选)利用如图甲所示的实验装置观测光电效应,已知实验中测得某种金属的遏止电压Uc与入射

频率ν之间的关系如图乙所示,电子的电荷量e=1.6×10-19 C,则( )。

2

A.普朗克常量为

B.该金属的逸出功为eU1 C.电源的右端为正极

D.若电流表的示数为10 μA,则每秒内从阴极发出的光电子数的最小值为6.25×1012

解析? 由爱因斯坦光电效应方程易得,Uc= -?

,知题图乙图线的斜率 =,则普朗克常量h=

?

,该金属的逸

出功W0=hν1=eU1,A项错误,B项正确;电源左端为负极,右端为正极,C项正确;每秒内发出的光电子的电荷量

q=It=10×10-6×1 C=10-5 C,而n= ,故每秒内至少发出6.25×1013个光电子,D项错误。 答案? BC

4.(2018·甘肃质检)用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应,得到光电流I与光电管两极间所加电压U的

关系如图所示。下列说法中正确的是( )。

A.a光光子的频率大于b光光子的频率,a光的强度小于b光的强度 B.a光光子的频率小于b光光子的频率,a光的强度小于b光的强度

C.如果使b光的强度减半,则在任何电压下,b光产生的光电流强度一定比a光产生的光电流强度小

D.另一个光电管加一定的正向电压,如果a光能使该光电管产生光电流,则b光一定能使该光电管产生光电流

解析? 由题图可知b光的遏止电压大,其逸出的光电子最大初动能大,所以b光的频率大。a光的饱和光电流大

于b光的饱和光电流,故a光的强度大于b光的强度,A、B两项错误。如果使b光的强度减半,则只是b光的饱和光电流减半,在特定的电压下,b光产生的光电流强度不一定比a光产生的光电流强度小,C项错误。因b光的频率大于a3

光的频率,故另一个光电管加一定的正向电压,如果a光能使该光电管产生光电流,则b光一定能使该光电管产生光电流,D项正确。

答案? D

5.一个德布罗意波长为λ1的中子和另一个德布罗意波长为λ2的氘核同向正碰后结合成一个氚核,该氚核的德布罗意

波长为( )。 A.C.

B.D. -

-

解析? 中子的动量p1= ,氘核的动量p2= ,同向正碰后形成的氚核的动量p3=p2+p1,所以氚核的德布罗意波

??长λ3==

,A

?项正确。

答案? A

6.(多选)波粒二象性是微观世界的基本特征,以下说法正确的有( )。

A.光电效应现象揭示了光的粒子性

B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性 C.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释 D.动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波长也相等

解析? 光电效应说明光的粒子性,A项正确;热中子束射到晶体上产生衍射图样,即运动的实物粒子具有波的特

性,说明中子具有波动性,B项正确;黑体辐射的实验规律说明电磁辐射的量子化,即黑体辐射是不连续的、一份一份的,所以黑体辐射用光的粒子性解释,C项错误;根据德布罗意波长公式λ=,p2=2mEk,又因为质子的质量大于电子的质量,

?所以动能相等的质子和电子,质子的德布罗意波长较短,D项错误。

答案? AB

4