习题课 近代物理综合问题 1.A [解析] 当物质的温度达到几百万开尔文时,剧烈的热运动使得一部分原子核具有足够的动能,可以克服库仑斥力,碰撞时接近到10-15 m而发生核聚变,因此,核聚变又叫热核反应,故A正确;太阳辐射的能量来源于核聚变,而链式反应发生在核裂变中,故B错误;该方程不符合质量数守恒和核电荷数守恒,故C错误;原子核中核子平均质量越小,比结合能越大,原子核越稳定,故D错误. 2.B [解析] 大量原子跃迁时辐射出光子的种数为m=,则可知大量处于n=4能级的氢原子最多可辐射出6种频率的光子,而属于巴耳末系的只有两种,故A错误;氢原子跃迁时释放的能量为E=Em-En(m>n),而根据E=hν,c=λν可知,放出的光子中波长最长的是n=4激发态跃迁到n=3激发态时产生的,故B正确;氢原子与实物粒子发生碰撞而跃迁,实物粒子的能量需大于等于能级差值,则处于基态的氢原子跃迁至n=4的激发态需要的能量为ΔE=E4-E1=-0.85 eV-(-13.60 eV)=12.75 eV,因此,用动能为12.7 eV的电子撞击氢原子,不能使处于基态的氢原子跃迁至n=4的激发态,故C错误;处于n=2能级的氢原子跃迁到n=4能级需要吸收的能量ΔE=E4-E2=-0.85 eV-(-3.40 eV)=2.55 eV,而氢原子吸收光子发生跃迁,必须吸收等于能级差值的光子的能量,故D错误. 3.A [解析] 遏止电压Uc随入射光频率的增大而增大,波长减小,频率变大,用波长为0.5λ的光照射K极,遏止电压Uc将增大,故A正确;滑动变阻器的滑片由中央向右移动时,K极的电势高,A、K之间的电压为反向电压且反向电压增大,则电流表示数将变小,甚至变为零,故B错误;增大入射光的强度,入射光的光子个数增加,逸出的光电子个数增加,光电流最大值a增大,故C错误;若只改变K极的材料,则逸出功改变,根据光电效应方程,可知光电子的最大初动能发生变化,所以遏止电压也将发生变化,即图像与横轴的交点变化,故D错误. 4.BC [解析] 半衰期是大量原子核衰变的统计规律,对少数原子核的衰变不适应,选项A错误;β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的,选项B正确;γ射线一般伴随着α或β射线而产生,在这3种射线中,γ射线的穿透能力最强,但电离能力最弱,选项C正确;发生α衰变时,生成的新核与原来的原子核相比,质量数减小4,电荷数减小2,则中子数减少了2,选项D错误. 5.AC [解析] 由核反应的质量数守恒及电荷数守恒得4H→He+2e,故A正确;核反应中的质量亏损为Δm=4mp-me-2me=(4×1.007 3-4.001 5-2×0.000 55)u=0.026 6 u≈4.43×10-29 kg,故C正确,B错误;由质能方程得ΔE=Δmc2=4.43×10-29×(3.0×108)2 J≈4.0×10-12 J,故D错误. 6.AD [解析] 由图像可知,单色光ab的截止电压相等,根据Uce=m=hν-W逸出功,可知,单色光a的频率等于单色光b的频率,选项A正确;单色光a的截止电压小于单色光c的截止电压,根据Uce=m=hν-W逸出功,可知,单色光a的频率小于单色光c的频率,选项B错误;单色光a的饱和光电流小于b的饱和光电流,可知单色光a的强度小于单色光b的强度,选项C错误;根据Uce=m=hν-W逸出功,可知Uc1e=hνc-W逸出功,Uc2e=hνa-W逸出功,单色光c与单色光a的光子能量之差为ΔE=hνc-hνa=(Uc1-Uc2)e,选项D正确. 7.BC [解析] 根据=,大量氢原子从n=2至n=7能级向基态跃迁时分别能发出1、3、6、10、15、21种不同频率的光子,则有10-6=2(3-1),即x1=1,n1=2,若21-15=2(6-3),则有x1=3,n1=3,n4=7,故A错误,B正确;大量氢原子从n=3能级跃迁到基态发出3种光,有两种可使某金属发生光电效应,则该金属的逸出功E3-E2
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