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备战2020届高考复习：近代物理题型分类
【问题一】原子物理和能级跃迁
1．关于天然放射现象，以下叙述正确的是（　　）
A．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将变大
B．衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的
C．在这三种射线中，射线都是带正电的高速粒子，射线是一种电磁波
D．铀核衰变为铅核的过程中，要经过8次衰变和6次衰变
【答案】D
【解析】
A． 半衰期的长度与元素的物理状态无关，若使某放射性物质的温度升高，其半衰期将不变，故A错误；
B． 衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的，故B错误；
C． 在这三种射线中，射线是高速电子流，故C错误；
D． 铀核衰变为铅核的过程中，每经一次α衰变质子数少2，质量数少4；而每经一次β衰变质子数增1，中子数不变；由质量数和核电荷数守恒，要经过8次α衰变和6次β衰变，故D正确。
故选D。
2．关于天然放射现象，下列说法正确的是(　　)
A．β衰变说明原子核里有电子 B．某原子核经过一次β衰变后，核内质子数增加1个
C．放射性物质的温度升高，其半衰期将缩短 D．比结合能越大，原子核越不稳定
【答案】B
【解析】
A．β衰变时，原子核中的一个中子转化为一个质子和一个电子，释放出来的电子就是β粒子，可知β衰变现象不是说明电子是原子核的组成部分，故A错误；
B．某放射性元素经过1次β衰变，质量数不变，核电荷数增加1，即质子数增加1，故B正确；
C．半衰期是由原子核内部性质决定的，与温度无关，所以升高放射性物质的温度，不能缩短其半衰期，故C错误；
D．比结合能越大，原子核越稳定，故D错误；
故选B。
3．为了做好疫情防控工作，小区物业利用红外测温仪对出入人员进行体温检测。红外测温仪的原理是：被测物体辐射的光线只有红外线可被捕捉，并转变成电信号。图为氢原子能级示意图，已知红外线单个光子能量的最大值为1.62eV，要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉，最少应给处于激发态的氢原子提供的能量为（　　）

A．10.20eV B．2.89eV C．2.55eV D．1.89eV
【答案】C
【解析】
AB．处于n=2能级的原子不能吸收10.20eV、2.89eV的能量，则选项AB错误；
C．处于n=2能级的原子能吸收2.55eV的能量而跃迁到n=4的能级，然后向低能级跃迁时辐射光子，其中从n=4到n=3的跃迁辐射出的光子的能量小于1.62eV可被红外测温仪捕捉，选项C正确；
D．处于n=2能级的原子能吸收1.89eV的能量而跃迁到n=3的能级，从n=3到低能级跃迁时辐射光子的能量均大于1.62eV，不能被红外测温仪捕捉，选项D错误。
故选C。
4．氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n＝4的能级向n＝2 的能级跃迁时辐射出可见光a，从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光b，则(　　)

A．可见光光子能量范围在1.62eV到2.11eV之间
B．氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时会辐射出紫外线
C．a光的频率大于b光的频率
D．氢原子在n＝2的能级可吸收任意频率的光而发生电离
【答案】C
【解析】
A.由能级跃迁公式ΔE＝－En得：
ΔEa＝E4－E2＝－0.85eV－(－3.4eV)＝2.55 eV
ΔEb＝E3－E2＝－1.51eV－(－3.4eV)＝1.89 eV
故A错；
B.氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时能量差
ΔE3＝E4－E3＝－0.85eV－(－1.51 eV)＝0.66eV
所以氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时能量差对应的光子不属于紫外线波段，故B错；
C.据ΔE＝＝hν知，a光的频率大于b光的频率，故C对；
D.氢原子在n＝2的能级时能量为－3.4eV，所以只有吸收光子能量大于等于3.4eV时才能电离，故D错．
5．如图所示为氢原子能级图，下列说法正确的是（ ）

A．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，电势能减小，其核外电子的动能增大
B．氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁时辐射出的光子能量为17eV
C．一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子频率最多有3种
D．用能量为9eV和4.6eV的两种光子同时照射大量的氢原子，有可能使处于基态的氢原子电离
【答案】A
【解析】
A．当氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，轨道半径变小，其核外电子的动能将增大，又此过程中电场力做正功，其电势能减小，A项正确；
B．处于n=2能级的氢原子跃迁到基态时，辐射出的光子的能量为（-4eV）-（-13.6eV)=10.2eV，B项错误；
C．根据C=6可知，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子频率最多有6种，C项错误；
D．处于基态的氢原子要发生电离，吸收的光子能量必须大于等于13.6eV，D项错误。
故选A。
6．氢原子的能级图如图所示，有一群处于n=4能级的氢原子，若氢原子从n=4能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光恰能使某种金属A发生光电效应，则下列说法中正确的是（　　）

A．这群氢原子辐射出的光中共有3种频率的光能使金属A发生光电效应
B．如果辐射进来能量为0.32 eV的光子，可以使氢原子从n＝4能级向n＝5能级跃迁
C．如果辐射进来能量为1.32 eV的光子，不可以使处于n＝4能级的氢原子发生电离
D．用氢原子从n＝4能级向n＝1能级跃迁时辐射出的光照射金属A，所产生的光电子的最大初动能为10.2 eV
【答案】D
【解析】
A．氢原子从n=4能级向低能级跃迁时可以辐射出6种频率的光子，其中只有从n=4能级向n=3能级跃迁时所辐射出的光子以及从n=3能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光子的能量小于从n=4能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光子的能量，不能使金属A发生光电效应，故共有4种频率的光能使金属A发生光电效应，故A错误；
B．因为从n=4能级向n=5能级跃迁时所需要的能量为

不等于光子能量为0.32eV，故B错误；
C．因为要使处于n=4能级的氢原子发生电离，所需要的能量只要大于0.85eV就可以，故C错误；
D．由题意可知，金属A的逸出功为2.55eV， 氢原子从n=4能级向n=1能级跃迁时所辐射出光子的能量为

由爱因斯坦光电效应方程可得最大初动能

故D正确。
故选D。
7．氢原子的能级公式为En=E1(n=1，2，3，…)，其中基态能量E1=－13.6eV，能级图如图所示。大量氢原子处于量子数为n的激发态，由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为－0.96E1，则n和可能发出的频率最小的光子能量分别为

A．n=5，0.54eV B．n=5，0.3leV
C．n=4，0.85eⅤ D．n=4，0.66eⅤ
【答案】B
【解析】
根据题可知处于n级的激发态的氢原子向下跃迁会基态的时候发出的光子的能量最大，因此有，可得n=5，由可知频率越小光子的能量越小，因此频率最小的光子的能量发生在n=5到n=4的能级跃迁过程中，因此，故B对，选B。
8．图示为氢原子的能级图，氢原子从n=4能级直接跃迁到n=2能级，辐射出的是可见光光子(能量在1.63eV～3.10eV)，则下列说法正确的是

A．玻尔认为，电子在定态轨道上运动，不会发生电磁辐射
B．氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级辐射的光子是可见光光子
C．能量为10.2eV的光子能使氢原子从n=1能级跃迁到n=2能级
D．使n=2能级的氢原子电离，需要放出的光子的能量至少为3.4eV
【答案】AC
【解析】
A.玻尔认为，电子在一系列定态轨道上运动，不会发生电磁辐射，选项A正确；
B.氢原子从n= 4能级跃迁到n=3能级辐射的光子的能量

能量不在可见光能量范围内，不是可见光子，选项B错误；
C.使氢原子从n=1能级跃迁到n=2能级，入射光子的能量

选项C正确；
D.使n=2能级的氢原子电离，需要吸收的光子的能量至少为

选项D错误。
【问题二】光电效应的规律、电路与图像
1．利用光电管研究光电效应实验如图所示，用频率为ν的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则(　　)

A．用紫外线照射，电流表不一定有电流通过
B．用红光照射，电流表一定无电流通过
C．用频率为ν的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头移到A端时，电流表中一定无电流通过
D．用频率为ν的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头向B端滑动时，电流表示数可能不变
【答案】D
【解析】试题分析：用频率为的可见光照射阴极K，电表中有电流通过，知该可见光照射阴极，发生光电效应．发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率．
可见光照射阴极，可以发生光电效应，用紫外光照射，因为紫外光的频率大于可见光的频率，所以一定能发生光电效应，所加的电压是正向电压，则一定有电流通过，A错误；红外光的频率小于红光，不一定能发生光电效应，不一定有电流通过，B错误；频率为的可见光照射K，变阻器的滑片移到A端，两端的电压为零，但光电子有初动能，故电流表中仍由电流通过，C错误；频率为的可见光照射K，一定能发生光电效应，变阻器的滑片向B端滑动时，可能电流已达到饱和电流，所以电流表示数可能增大，可能不变，D正确．
2．如图所示，把一块不带电的锌板连接在验电器上，再用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器使其指针张开。当用某频率的紫外线照射锌板时，发现验电器指针先闭合，再张开，下列说法正确的是

A．紫外线照射前验电器带负电，锌板不带电
B．紫外线照射后验电器指针闭合，是因为紫外线中含有正电荷
C．紫外线照射后验电器指针闭合，是因为有电子从锌板表面逸出
D．若改用红光照射锌板，验电器的指针也一定会闭合
【答案】C
【解析】
用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，与接触验电器后，验电器带负电，锌板于验电器通过导线连接在一起，所以锌板也带负电，故A错误；紫外线照射锌板后，锌板发生光电效应，有电子从锌板表面逸出，验电器上的电子通过导线传到锌板，所以指针闭合，所以B错误；C正确；当照射光的频率大于金属板的极限频率时，才能发生光电效应。红光的频率低于紫外线的频率，改用红光照射锌板时，不则一定会发生光电效应，验电器的指针不一定会闭合，D错误。
3．如图，光电效应实验中用强度相同、频率分别为v和2v单色光照射光电管的阴极K，产生速率最大的 光电子速率之比为1:3，善朗克常量为h，下列说法正确的有

A．频率低于v的光都不能使该金属发生光电效应
B．用这两种光实验时，频率为v的光所对应的饱和光电流更大
C．该种金属的逸出功为，与入射光频率无关
D．该种金属的逸出功为，与入射光频率无关
【答案】BD
【解析】
频率为v的光能使该金属发生光电效应，则频率低于v的光不一定不能使该金属发生光电效应，选项A错误；两种光的强度相同，则频率为v的光的光子能量小，则单位时间逸出的光电子的数目较多，则形成光电流的饱和光电流更大，选项B正确；由光电效应方程可知：； ，联立解得：，逸出功的大小由金属的材料决定，与入射光频率无关，选项D正确，C错误.
4．用如图所示的装置研究光电效应现象, 当用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时, 电流表G的读数为0.2mA．移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于0.7V时，电流表读数为0. 则 （ ）

A．光电管阴极的逸出功为2.2eV
B．电键k断开后,没有电流流过电流表G
C．光电子的最大初动能为0.7eV
D．改用能量为1.5eV的光子照射，电流表G也有电流
【答案】CD
【解析】
AC、该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于0.7V时，电流表示数为0，知道光电子的最大初动能为0.7eV，根据光电效应方程，，故选项C正确，A错误．
B、电键断开后，用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，有光电子逸出，则有电流流过电流表，故选项B错误；
D、改用能量为1.5eV的光子照射，由于光电子的能量小于逸出功，不能发生光电效应，无光电流，故选项D正确．
5．如图所示，在光电效应实验中，用频率为的单色光a照射到光电管的阴极K上，光电子的最大初动能为Eka，遏止电压为Ua．下列说法正确的是

A．若换用频率小的单色光b做实验，一定不能发生光电效应
B．若换用频率大的单色光b做实验，则最大初动能满足Ekb＞Eka
C．若实验中增大单色光a强度，则遏止电压也会增大
D．增大单色光a的强度，保持滑片P不动，光电流变大
【答案】BD
【解析】
A．根据光电效应的产生条件可知，入射光的频率大于极限频率才能发生光电效应，若换用频率小的单色光做实验，也可能发生光电效应，故A错误；
B．若换用频率大的单色光做实验，根据光电效应方程可知，，最大初动能增大，满足，故B正确；
C．根据动能定理可知，，增大单色光强度，遏止电压不会增大，故C错误；
D．增大单色光的强度，保持滑片不动，则光电子增多，光电流变大，故D正确。
故选BD。
6．小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示。已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s。

(1)图甲中电极A为光电管的________（选填“阴极”或“阳极”）；
(2)实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc＝_____Hz。
【答案】阳极 5.15×1014
【解析】
(1)[1] 电子从金属板上射出后被电场加速，由此可知A板为阳极。
(2)[2] 由Ekm=hv-W0和eUc=Ekm得：
eUc=hv-W0
因此当遏制电压为零时
hvc=W0
根据图象可知，铷的截止频率
νc=5.15×1014Hz


【问题三】核反应与核能
1．如图所示为1934年约里奥·居里夫妇用α粒子轰击铝箔时的实验示意图，他们除了探测到预料中的中子外，还发现拿走α粒子放射源以后，铝箔仍继续发射出一种神奇的粒子．下列说法正确的是（ ）

A．α粒子轰击铝箔的核反应方程为：
B．轰击铝箔后的生成物是磷（ ），它的衰变方程为：
C．拿走α粒子放射源以后，铝箔继续发射出的神奇粒子实际上是中子
D．磷（ ）也具有放射性，只是它不像天然放射性元素那样有一定的半衰期
【答案】B
【解析】
α粒子轰击铝箔的核反应方程为，轰击铝箔后的生成物是磷（），是磷的一种同位素，它具有放射性，跟天然放射性元素一样发生衰变，也有一定的半衰期，衰变时放出正电子，衰变方程为 ，故选B，ACD错误；
2．下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是( )
A．天然放射性射线中的β 射线实际就是电子流，它来自原子的核外
B．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大
C．比结合能越大的原子核越容易发生衰变
D．氡 222 经过衰变为钋 218 的半衰期为 3.8 天，一个氡 222 原子核四天后一定衰变为钋 218
【答案】B
【解析】
A．天然放射性射线中的β 射线实际就是电子流，它来自原子核内的中子转化为质子时放出的，选项A错误；
B．氢原子辐射光子后，原子的能级降低，电子绕核的轨道半径减小，根据可知，其绕核运动的电子动能增大，选项B正确；
C．原子核的稳定性决定于比结合能，比结合能越大，原子核越稳定，故C错误；
D．半衰期是大量原子发生衰变的速度的统计规律，对少数的放射性原子发生衰变的速度没有意义，故D错误。
3．将静止在P点的原子核置于匀强磁场中（匀强磁场的方向图中未画出），能发生α衰变或β衰变，衰变后沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，得到轨迹圆弧AP和轨迹圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们的半径RAP与RPB之比为44:1，则

A．发生了α衰变，磁场垂直纸面向外，原核电荷数为90
B．发生了α衰变，磁场垂直纸面向里，原核电荷数为86
C．发生了β衰变，磁场垂直纸面向里，原核电荷数为45
D．发生了β衰变，磁场垂直纸面向外，原核电荷数为43
【答案】D
【解析】
两粒子运动方向相反，受洛伦兹力方向相同，可知两粒子带异种电荷，可知发生的是β衰变；根据动量守恒定律，两粒子动量等大反向，由，则两粒子的电量之比为1：44，因β射线带一个负电荷，则原核电荷数为43，根据左手定则可知，磁场垂直纸面向外，故选D.
4．在匀强磁场中有一个原来静止的碳14原子核发生了某种衰变，已知放射出的粒子速度方向及反冲核的速度方向均与磁场方向垂直，它们在磁场中运动的径迹是两个相内切的圆，两圆的直径之比为7：1，如图所示．则碳14的衰变方程为（　　）

A．
B． ??????
C． ????????
D．
【答案】C
【解析】
试题分析：核衰变过程动量守恒，反冲核与释放出的粒子的动量大小相等，根据左手定则判断粒子与反冲核的电性关系．结合带电粒子在匀强磁场中圆周运动的半径公式可得粒子与反冲核的电荷量之比．
原子核的衰变过程满足动量守恒，粒子与反冲核的速度方向相反，根据左手定则判断得知，粒子与反冲核的电性相反，则知粒子带负电，所以该衰变是β衰变，此粒子是β粒子，符号为，可得两带电粒子动量大小相等，方向相反，就动量大小而言有：，由带电粒子在匀强磁场中圆周运动的半径公式可得：，可见r与q成反比，由题意，大圆与小圆的直径之比为7：1，半径之比为7：1，则得：粒子与反冲核的电荷量之比为1：7．所以反冲核的电荷量为7e，电荷数是7，其符号为，故C确．
5．如图,匀强磁场中的O点有一静止的原子核发生了某种衰变,衰变方程为,反应生成的粒子的速度方向垂直于磁场方向。关于该衰变,下列说法正确的是

A．发生的是衰变
B．发生的是衰变
C．A=234,Z=91
D．新核和粒子在磁场中的轨迹外切于O点
【答案】BC
【解析】
【详解】
A、B项：衰变放出一个电子，所以为衰变，故A错误，B正确；
C项：由质量数守恒和电荷数守恒得：A=234,Z=91，故C正确；
D项：由于新核和粒子电性相反，由左手定则可知，新核和粒子在磁场中的轨迹内切于O点，故D错误。
故选：BC。
6．在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于放出一个粒子，结果得到一张两个相切圆的径迹照片（如图所示），今测得两个相切圆半径之比，求：

（1）图中哪一个圆是粒子的径迹？（说明理由）
（2）这个原子核原来所含的质子数是多少？
【答案】（1）圆轨道2是α粒子的径迹，圆轨道1是新生核的径迹（2）90
【解析】
（1）因为动量相等，所以轨道半径与粒子的电荷量成反比，所以圆轨道2是α粒子的径迹，圆轨道1是新生核的径迹。
（2）设衰变后新生核的电荷量为；α粒子的电荷量为，它们的质量分别为和，衰变后的速度分别是和，所以原来原子核的电荷量
。
根据轨道半径公式有

又由于衰变过程中遵循动量守恒定律，则

以上三式联立解得，即这个原子核原来所含的质子数为90。
【问题四】物理学史和物理思想方法
1．在物理学建立与发展的过程中，有许多科学家做出了理论与实验贡献。关于这些贡献，下列说法正确的是（　　）
A．牛顿发现了万有引力定律，并通过扭秤实验测量了引力常量
B．安培提出了分子电流假说，研究了安培力的大小与方向
C．法拉第发现了磁生电的现象，提出了法拉第电磁感应定律
D．爱因斯坦在物理学中最早引入能量子，破除了“能量连续变化”的传统观念
【答案】B
【解析】
A．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过扭秤实验测量了引力常量，选项A错误；
B．安培提出了分子电流假说，研究了安培力的大小与方向，选项B正确；
C．法拉第发现了“磁生电”的现象，纽曼和韦伯归纳出法拉第电磁感应定律，故C错误；
D．普朗克在物理学中最早引入能量子，破除了“能量连续变化”的传统观念，选项D错误。
故选B。
2．在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是( )
A．日心说的代表人物是托勒密
B．英国物理学家卡文迪许利用“扭秤”首先较准确地测定了引力常量
C．伽利略用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性
D．第谷得出了行星运动定律
【答案】B
【解析】
A．日心说的代表人物是哥白尼，选项A错误；
B．英国物理学家卡文迪许利用“扭秤”首先较准确地测定了引力常量，选项B正确；
C．牛顿用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性，选项C错误；
D．开普勒得出了行星运动定律，选项D错误；
故选B。
3．在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（　　）
A．古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定，牛顿在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断，使亚里士多德的理论陷入了困境
B．德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了万有引力定律
C．伽利略开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法
D．库仑发现了库仑定律，并且进一步提出了“电场”的概念
【答案】C
【解析】
A．古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定，伽利略在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断，揭示亚里士多德的理论本身存在矛盾，A错误；
B．牛顿发现了万有引力定律，B错误；
C．伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力得作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，C正确；
D．“电场”概念是由法拉第提出的，D错误。
故选C。
4．在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献，关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（ ）
A．牛顿最早利用斜面实验研究了自由落体运动
B．库仑利用扭秤实验验证了万有引力定律
C．麦克斯韦预言了电磁波的存在并提出电磁波的速度等于光速
D．G.P.汤姆孙利用晶体做了中子束的衍射实验，证明了物质波的存在
【答案】C
【解析】
A. 伽利略最早利用斜面实验研究了自由落体运动，故A错误；
B. 牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许利用扭秤测出了引力常量，库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律即库仑定律，故B错误；
C. 麦克斯韦预言了电磁波的存在并提出电磁波的速度等于光速，故C正确；
D. 1927年戴维孙和G．P．汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射的实验，得到了类似下图的衍射图样，从而证实了电子波动性，故D错误．

5．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常置要的作用，下列说法符合历史事实的是（　　）
A．汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷
B．贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核
C．居里夫妇通过实验人工合成了磷的同位素，同时发现了正电子
D．卢瑟福通过a粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子
【答案】A
【解析】
A.汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷，故A正确；
B.贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，证明原子核有复杂结构，粒子散射实验说明原子中存在原子核。故B错误
C.约里奥?居里夫妇用粒子轰击铝箔时，发现了正电子和人工放射性同位素。故C错误；
D.卢瑟福通过粒子散射实验，证实了原子中存在原子核。故D错误。
6．比值定义法是一种很重要的定义物理量的方法，下列表达式不属于比值定义法的是
A．加速度 B．功率
C．电场强度 D．电容
【答案】C
【解析】
ABCD.比值定义就是应用两个物理量的比值来定量研究第三个物理量，而定义出来的新的物理量反映物质属性或特征；则、、都是用比值定义法定义出来的物理量，而是匀强电场中计算场强的计算式，不是定义式；故ABD项不合题意；C项符合题意。
故选C。
7．用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。下列六个物理量的表达式中为比值定义式的是（　　）
①加速度： ②功率： ③电场强度： ④电流： ⑤电动势： ⑥磁感应强度：
A．①②③⑤
B．②③④⑥
C．②④⑤⑥
D．①③④⑥
【答案】B
【解析】
①加速度：为加速度决定式，故不属于比值法定义式
②功率：是功率的定义式，属于比值法定义式
③电场强度：是电场强度的定义式，E与F、q无关，由电场本身决定，属于比值法定义式
④电流：是电流的定义式，I与q、t无关，属于比值法定义式
⑤电动势：中电动势与磁通量变化率成正比，不属于比值法定义式
⑥磁感应强度：磁感应强度与放入磁场中的电流元无关，属于比值法定义式
故选B。
8．在物理学的发展过程中，许多物理学家都做出了重要的贡献，他们也探索出了物理学的许多研究方法，下列关于物理学研究方法的叙述中不正确的是（ ）
A．在实验探究加速度与力，质量的关系时，运用了控制变量法
B．用比值法定义的物理量在物理学中占有相当大的比例，例如场强，电容，磁感应强度都是采用比值定义法定义的
C．伽利略首次提出“提出假说，数学推理，实验验证，合理外推"的科学推理方法
D．理想化模型是把实际问题理想化，略去次要因素，突出主要因素，例如质点，点电荷，向心加速度等都是理想化模型
【答案】D
【解析】
A. 存在多个变量时，每次只能研究两个变量间的关系，所以在实验探究加速度与力，质量的关系时，运用了控制变量法，故A正确；
B. 场强，电容，磁感应强度，三个量都是采用比值定义法定义的，故B正确；
C. 伽利略在研究自由落体运动规律时，首次提出“提出假说，数学推理，实验验证，合理外推"的科学推理方法，故C正确；
D.理想化模型是把实际问题理想化，略去次要因素，突出主要因素，例如质点、点电荷，向心加速度不是理想化模型，故D错误；
本题选不正确的，故选：D.














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备战2020届高考复习：近代物理题型分类
【问题一】原子物理和能级跃迁
1．关于天然放射现象，以下叙述正确的是（　　）
A．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将变大
B．衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的
C．在这三种射线中，射线都是带正电的高速粒子，射线是一种电磁波
D．铀核衰变为铅核的过程中，要经过8次衰变和6次衰变
2．关于天然放射现象，下列说法正确的是(　　)
A．β衰变说明原子核里有电子
B．某原子核经过一次β衰变后，核内质子数增加1个
C．放射性物质的温度升高，其半衰期将缩短
D．比结合能越大，原子核越不稳定
3．为了做好疫情防控工作，小区物业利用红外测温仪对出入人员进行体温检测。红外测温仪的原理是：被测物体辐射的光线只有红外线可被捕捉，并转变成电信号。图为氢原子能级示意图，已知红外线单个光子能量的最大值为1.62eV，要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉，最少应给处于激发态的氢原子提供的能量为（　　）

A．10.20eV B．2.89eV C．2.55eV D．1.89eV
4．氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n＝4的能级向n＝2 的能级跃迁时辐射出可见光a，从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光b，则(　　)

A．可见光光子能量范围在1.62eV到2.11eV之间
B．氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时会辐射出紫外线
C．a光的频率大于b光的频率
D．氢原子在n＝2的能级可吸收任意频率的光而发生电离
5．如图所示为氢原子能级图，下列说法正确的是（ ）

A．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，电势能减小，其核外电子的动能增大
B．氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁时辐射出的光子能量为17eV
C．一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子频率最多有3种
D．用能量为9eV和4.6eV的两种光子同时照射大量的氢原子，有可能使处于基态的氢原子电离
6．氢原子的能级图如图所示，有一群处于n=4能级的氢原子，若氢原子从n=4能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光恰能使某种金属A发生光电效应，则下列说法中正确的是（　　）

A．这群氢原子辐射出的光中共有3种频率的光能使金属A发生光电效应
B．如果辐射进来能量为0.32 eV的光子，可以使氢原子从n＝4能级向n＝5能级跃迁
C．如果辐射进来能量为1.32 eV的光子，不可以使处于n＝4能级的氢原子发生电离
D．用氢原子从n＝4能级向n＝1能级跃迁时辐射出的光照射金属A，所产生的光电子的最大初动能为10.2 eV
7．氢原子的能级公式为En=E1(n=1，2，3，…)，其中基态能量E1=－13.6eV，能级图如图所示。大量氢原子处于量子数为n的激发态，由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为－0.96E1，则n和可能发出的频率最小的光子能量分别为

A．n=5，0.54eV B．n=5，0.3leV
C．n=4，0.85eⅤ D．n=4，0.66eⅤ
8．图示为氢原子的能级图，氢原子从n=4能级直接跃迁到n=2能级，辐射出的是可见光光子(能量在1.63eV～3.10eV)，则下列说法正确的是

A．玻尔认为，电子在定态轨道上运动，不会发生电磁辐射
B．氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级辐射的光子是可见光光子
C．能量为10.2eV的光子能使氢原子从n=1能级跃迁到n=2能级
D．使n=2能级的氢原子电离，需要放出的光子的能量至少为3.4eV
【问题二】光电效应的规律、电路与图像
1．利用光电管研究光电效应实验如图所示，用频率为ν的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则(　　)

A．用紫外线照射，电流表不一定有电流通过
B．用红光照射，电流表一定无电流通过
C．用频率为ν的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头移到A端时，电流表中一定无电流通过
D．用频率为ν的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头向B端滑动时，电流表示数可能不变
2．如图所示，把一块不带电的锌板连接在验电器上，再用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器使其指针张开。当用某频率的紫外线照射锌板时，发现验电器指针先闭合，再张开，下列说法正确的是

A．紫外线照射前验电器带负电，锌板不带电
B．紫外线照射后验电器指针闭合，是因为紫外线中含有正电荷
C．紫外线照射后验电器指针闭合，是因为有电子从锌板表面逸出
D．若改用红光照射锌板，验电器的指针也一定会闭合
3．如图，光电效应实验中用强度相同、频率分别为v和2v单色光照射光电管的阴极K，产生速率最大的 光电子速率之比为1:3，善朗克常量为h，下列说法正确的有

A．频率低于v的光都不能使该金属发生光电效应
B．用这两种光实验时，频率为v的光所对应的饱和光电流更大
C．该种金属的逸出功为，与入射光频率无关
D．该种金属的逸出功为，与入射光频率无关
4．用如图所示的装置研究光电效应现象, 当用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时, 电流表G的读数为0.2mA．移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于0.7V时，电流表读数为0. 则 （ ）

A．光电管阴极的逸出功为2.2eV
B．电键k断开后,没有电流流过电流表G
C．光电子的最大初动能为0.7eV
D．改用能量为1.5eV的光子照射，电流表G也有电流
5．如图所示，在光电效应实验中，用频率为的单色光a照射到光电管的阴极K上，光电子的最大初动能为Eka，遏止电压为Ua．下列说法正确的是

A．若换用频率小的单色光b做实验，一定不能发生光电效应
B．若换用频率大的单色光b做实验，则最大初动能满足Ekb＞Eka
C．若实验中增大单色光a强度，则遏止电压也会增大
D．增大单色光a的强度，保持滑片P不动，光电流变大
6．小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示。已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s。

(1)图甲中电极A为光电管的________（选填“阴极”或“阳极”）；
(2)实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc＝_____Hz。
【问题三】核反应与核能
1．如图所示为1934年约里奥·居里夫妇用α粒子轰击铝箔时的实验示意图，他们除了探测到预料中的中子外，还发现拿走α粒子放射源以后，铝箔仍继续发射出一种神奇的粒子．下列说法正确的是（ ）

A．α粒子轰击铝箔的核反应方程为：
B．轰击铝箔后的生成物是磷（ ），它的衰变方程为：
C．拿走α粒子放射源以后，铝箔继续发射出的神奇粒子实际上是中子
D．磷（ ）也具有放射性，只是它不像天然放射性元素那样有一定的半衰期
2．下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是( )
A．天然放射性射线中的β 射线实际就是电子流，它来自原子的核外
B．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大
C．比结合能越大的原子核越容易发生衰变
D．氡 222 经过衰变为钋 218 的半衰期为 3.8 天，一个氡 222 原子核四天后一定衰变为钋 218
3．将静止在P点的原子核置于匀强磁场中（匀强磁场的方向图中未画出），能发生α衰变或β衰变，衰变后沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，得到轨迹圆弧AP和轨迹圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们的半径RAP与RPB之比为44:1，则

A．发生了α衰变，磁场垂直纸面向外，原核电荷数为90
B．发生了α衰变，磁场垂直纸面向里，原核电荷数为86
C．发生了β衰变，磁场垂直纸面向里，原核电荷数为45
D．发生了β衰变，磁场垂直纸面向外，原核电荷数为43
4．在匀强磁场中有一个原来静止的碳14原子核发生了某种衰变，已知放射出的粒子速度方向及反冲核的速度方向均与磁场方向垂直，它们在磁场中运动的径迹是两个相内切的圆，两圆的直径之比为7：1，如图所示．则碳14的衰变方程为（　　）

A．
B． ??????
C． ????????
D．
5．如图,匀强磁场中的O点有一静止的原子核发生了某种衰变,衰变方程为,反应生成的粒子的速度方向垂直于磁场方向。关于该衰变,下列说法正确的是

A．发生的是衰变
B．发生的是衰变
C．A=234,Z=91
D．新核和粒子在磁场中的轨迹外切于O点
6．在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于放出一个粒子，结果得到一张两个相切圆的径迹照片（如图所示），今测得两个相切圆半径之比，求：

（1）图中哪一个圆是粒子的径迹？（说明理由）
（2）这个原子核原来所含的质子数是多少？
【问题四】物理学史和物理思想方法
1．在物理学建立与发展的过程中，有许多科学家做出了理论与实验贡献。关于这些贡献，下列说法正确的是（　　）
A．牛顿发现了万有引力定律，并通过扭秤实验测量了引力常量
B．安培提出了分子电流假说，研究了安培力的大小与方向
C．法拉第发现了磁生电的现象，提出了法拉第电磁感应定律
D．爱因斯坦在物理学中最早引入能量子，破除了“能量连续变化”的传统观念
2．在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是( )
A．日心说的代表人物是托勒密
B．英国物理学家卡文迪许利用“扭秤”首先较准确地测定了引力常量
C．伽利略用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性
D．第谷得出了行星运动定律
3．在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（　　）
A．古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定，牛顿在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断，使亚里士多德的理论陷入了困境
B．德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了万有引力定律
C．伽利略开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法
D．库仑发现了库仑定律，并且进一步提出了“电场”的概念
4．在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献，关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（ ）
A．牛顿最早利用斜面实验研究了自由落体运动
B．库仑利用扭秤实验验证了万有引力定律
C．麦克斯韦预言了电磁波的存在并提出电磁波的速度等于光速
D．G.P.汤姆孙利用晶体做了中子束的衍射实验，证明了物质波的存在
5．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常置要的作用，下列说法符合历史事实的是（　　）
A．汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷
B．贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核
C．居里夫妇通过实验人工合成了磷的同位素，同时发现了正电子
D．卢瑟福通过a粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子
6．比值定义法是一种很重要的定义物理量的方法，下列表达式不属于比值定义法的是
A．加速度 B．功率
C．电场强度 D．电容
7．用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。下列六个物理量的表达式中为比值定义式的是（　　）
①加速度： ②功率： ③电场强度： ④电流： ⑤电动势： ⑥磁感应强度：
A．①②③⑤
B．②③④⑥
C．②④⑤⑥
D．①③④⑥
8．在物理学的发展过程中，许多物理学家都做出了重要的贡献，他们也探索出了物理学的许多研究方法，下列关于物理学研究方法的叙述中不正确的是（ ）
A．在实验探究加速度与力，质量的关系时，运用了控制变量法
B．用比值法定义的物理量在物理学中占有相当大的比例，例如场强，电容，磁感应强度都是采用比值定义法定义的
C．伽利略首次提出“提出假说，数学推理，实验验证，合理外推"的科学推理方法
D．理想化模型是把实际问题理想化，略去次要因素，突出主要因素，例如质点，点电荷，向心加速度等都是理想化模型










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