《2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題限時(shí)集訓(xùn)12 近代物理初步（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題限時(shí)集訓(xùn)12 近代物理初步（含解析）（8頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題限時(shí)集訓(xùn)(十二)(建議用時(shí)：40分鐘)專題通關(guān)練1鋁箔被粒子轟擊后，發(fā)生的核反應(yīng)方程為AlHeXn。方程中X的中子數(shù)為()A15 B16 C30 D31A根據(jù)核反應(yīng)方程遵循電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，X的電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))為15，質(zhì)量數(shù)為30，可知X的中子數(shù)為301515，選項(xiàng)A正確，B、C、D均錯(cuò)誤。2(2019安徽一模)如圖所示，為一含光電管電路，滑動(dòng)變阻器觸頭P位于a、b之間某點(diǎn)，用光照射光電管陰極，電表指針無(wú)偏轉(zhuǎn)，要使電表指針偏轉(zhuǎn)，可能有效的措施是()A加大照射光的強(qiáng)度B用頻率更高的光照射C將P向a滑動(dòng)D將電源正、負(fù)極對(duì)調(diào)B由電路可知，在光電管上加的是正向電壓。用光照射光電管陰極，電表
2、指針無(wú)偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明沒(méi)有發(fā)生光電效應(yīng)，根據(jù)發(fā)生光電效應(yīng)的條件可知，加大照射光的強(qiáng)度，仍然不能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。由于沒(méi)有發(fā)生光電效應(yīng)，故無(wú)論將P向a滑動(dòng)，還是將電源正、負(fù)極對(duì)調(diào)，都不能使電表指針偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤；要使電表指針偏轉(zhuǎn)，必須發(fā)生光電效應(yīng)，故用頻率更高的光照射，可能有效，選項(xiàng)B正確。3(2019福州一模)以下關(guān)于近代物理內(nèi)容的敘述中，正確的是()A原子核發(fā)生一次衰變，該原子外層就一定失去一個(gè)電子B天然放射現(xiàn)象中發(fā)出的、三種射線的本質(zhì)都是電磁波C對(duì)不同的金屬，若照射光頻率不變，光電子的最大初動(dòng)能與金屬逸出功成線性關(guān)系D根據(jù)玻爾原子理論，一群氫原子從n3能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)能發(fā)出6種不
3、同頻率的光子C發(fā)生衰變時(shí)，原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，電子發(fā)射到核外，所以原子核發(fā)生一次衰變，該原子外層不會(huì)少一個(gè)電子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；天然放射現(xiàn)象中發(fā)出的射線是高速粒子流，射線是高速電子流，射線是能量很高的電磁波，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程有EkhW0，對(duì)于不同種金屬，若照射光頻率不變，光電子的最大初動(dòng)能Ek與金屬的逸出功W0成線性關(guān)系，選項(xiàng)C正確；一群氫原子從n3能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)最多能發(fā)出C3種不同頻率的光子，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4(原創(chuàng)題)如圖所示是氫原子的能級(jí)示意圖。當(dāng)氫原子從n4的能級(jí)躍遷到n3的能級(jí)時(shí)，輻射出光子a；從n3的能級(jí)躍遷到n2的能級(jí)時(shí)，輻射出光子b。以下
4、判斷正確的是()A在真空中光子a的波長(zhǎng)大于光子b的波長(zhǎng)B光子b可使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)C光子a可能使處于n4能級(jí)的氫原子電離D大量處于n3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多輻射2種不同譜線A氫原子從n4的能級(jí)躍遷到n3的能級(jí)的能級(jí)差小于氫原子從n3的能級(jí)躍遷到n2的能級(jí)時(shí)的能級(jí)差，根據(jù)EmEnh知，光子a的能量小于光子b的能量，所以a光的頻率小于b光的頻率，即光子a的波長(zhǎng)大于光子b的波長(zhǎng)，故A正確；光子b的能量小于基態(tài)與任一激發(fā)態(tài)的能級(jí)差，所以不能被基態(tài)的氫原子吸收，故B錯(cuò)誤；根據(jù)EmEnh可知光子a的能量小于氫原子在n4能級(jí)的電離能，所以光子a不能使處于n4能級(jí)的氫原子電離，故C錯(cuò)誤；大量處
5、于n3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多輻射3種不同譜線，故D錯(cuò)誤。5下列說(shuō)法正確的是()A一個(gè)基態(tài)的氫原子吸收光子躍遷到n3激發(fā)態(tài)后，最多能發(fā)射出三種頻率的光子B光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入揭示了光的粒子性C钚Pu的半衰期為24 100年，200個(gè)Pu經(jīng)48 200年后，還有50個(gè)Pu未衰變D一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合為一個(gè)氘核，若質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，則放出的能量為(m3m2m1)c2B一個(gè)處于基態(tài)的氫原子吸收光子躍遷到n3激發(fā)態(tài)后，最多能發(fā)射出兩種頻率的光子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；光電效應(yīng)揭示了光子具有能量，康普頓效應(yīng)揭示了光子除了具有能量外還具有動(dòng)量，光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入揭示了光
6、的粒子性，選項(xiàng)B正確；由于半衰期描述的是大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少量的原子核衰變不適用，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤；一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合為氘核，根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程，釋放出的核能Emc2(m1m2m3)c2，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6(易錯(cuò)題)一個(gè)靜止的鈾核，放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它發(fā)生一次衰變后變?yōu)殁Q核，粒子和釷核都在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。某同學(xué)作出如圖所示的運(yùn)動(dòng)徑跡示意圖，以下判斷正確的是()A1是粒子的徑跡，2是釷核的徑跡B1是釷核的徑跡，2是粒子的徑跡C3是粒子的徑跡，4是釷核的徑跡D3是釷核的徑跡，4是粒子的徑跡B由動(dòng)量守恒定律可知，靜止的鈾核發(fā)生衰變后，生成均帶正電的粒子和釷核的動(dòng)量大小相等，但方向相
7、反，由左手定則可知它們的運(yùn)動(dòng)徑跡應(yīng)為外切圓，又R，在p和B大小相等的情況下，R，因q釷q，則R釷bcBa、b、c的頻率關(guān)系為acbC用三束單色光照射光電管時(shí)，a光使其逸出的光電子最大初動(dòng)能大D用三束單色光照射光電管時(shí)，b光使其逸出的光電子最大初動(dòng)能大BD由題圖可知a、c光的遏止電壓相同，且小于b光的遏止電壓，由公式mvqUc，可知b光照射時(shí)光電子的最大初動(dòng)能大，C錯(cuò)誤，D正確；又由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程有hmvW0，綜合以上分析可知三束單色光的頻率關(guān)系應(yīng)為acb，A錯(cuò)誤，B正確。10放射性元素電源應(yīng)用空間比較廣泛，大多用在軍事或航天領(lǐng)域。其工作原理是放射性元素發(fā)射的射線或射線被與射線發(fā)生相互作用
8、的物質(zhì)吸收，將射線的能量轉(zhuǎn)換為內(nèi)能，然后再將內(nèi)能轉(zhuǎn)換為電能。為了防止放射性元素對(duì)外界環(huán)境造成影響，放射性元素電源的外層應(yīng)有防護(hù)層。下表為三種不同放射性元素的相關(guān)參數(shù)：放射性元素57Co234Th238Pu發(fā)射的射線放射性元素的半衰期270天24天89.6年由以上參數(shù)分析，下列說(shuō)法正確的是()A57Co發(fā)射出的粒子電荷量少，因此由該元素制成的電源使用時(shí)間最長(zhǎng)，保護(hù)層的材料應(yīng)比較厚B238Pu的半衰期最長(zhǎng)，因此由該元素制成的電源使用時(shí)間最長(zhǎng)，保護(hù)層的材料應(yīng)比較薄C1 000個(gè)234Th核經(jīng)過(guò)48天，剩余250個(gè)234Th核D放射性元素在發(fā)生衰變時(shí)，由于放出能量，衰變后的質(zhì)量數(shù)減少B放射性元素電源使
9、用時(shí)間的長(zhǎng)短與放射性元素的半衰期有關(guān)，半衰期越長(zhǎng)，使用的時(shí)間越長(zhǎng)，因238Pu的半衰期最長(zhǎng)，所以由238Pu制成的電源使用時(shí)間最長(zhǎng)，由于發(fā)射的射線比射線的貫穿本領(lǐng)弱，所以由發(fā)射射線的元素制成的電源所需保護(hù)層的材料較薄，A錯(cuò)誤，B正確；半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，是對(duì)大量的原子核衰變規(guī)律的總結(jié)，C錯(cuò)誤；在衰變的過(guò)程中，電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，D錯(cuò)誤。11(多選)原子核的人工轉(zhuǎn)變是人為利用高速運(yùn)動(dòng)的粒子轟擊原子核而產(chǎn)生新核的過(guò)程，1919年盧瑟福利用粒子轟擊靜止的氮(N)原子核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子。假設(shè)在某次實(shí)驗(yàn)中，生成的新核運(yùn)動(dòng)方向與粒子的運(yùn)動(dòng)方向相反，新核的速度大小與質(zhì)子的速度大小之比為126。已知質(zhì)子與中子
10、的質(zhì)量均為m，光在真空中的速度為c，新核的速度大小為v，該核反應(yīng)釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為新核與質(zhì)子的動(dòng)能。則下列說(shuō)法正確的是()A新核為OB粒子的速度大小為vC新核動(dòng)量與質(zhì)子動(dòng)量大小相等、方向相反D該核反應(yīng)中質(zhì)量虧損為BD由題意可知該核反應(yīng)方程為HeNHO，因此核反應(yīng)生成的新核為O，A錯(cuò)誤；假設(shè)粒子的速度大小為v0，質(zhì)子的速度大小為v，粒子、O的質(zhì)量分別約為4m、17m，用粒子轟擊氮核的過(guò)程，由動(dòng)量守恒定律得4mv017mvmv，又，解得v0v，B正確；新核的動(dòng)量大小為17mv，質(zhì)子的動(dòng)量大小為26mv，C錯(cuò)誤；新核與質(zhì)子的總動(dòng)能為E17mv2mv2，整理得E，則該反應(yīng)釋放的核能為E，由愛(ài)因斯坦質(zhì)
11、能方程Emc2得m，D正確。12.(原創(chuàng)題)(多選)某同學(xué)采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)研究光電效應(yīng)。當(dāng)用某單色光照射光電管的陰極K時(shí)，會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)。閉合開(kāi)關(guān)S，在陽(yáng)極A和陰極K之間加上反向電壓，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸增大電壓，直至電流計(jì)的示數(shù)恰為零，此時(shí)電壓表的示數(shù)U稱為遏止電壓，根據(jù)遏止電壓U，可以計(jì)算出光電子的最大初動(dòng)能Ek?，F(xiàn)分別用頻率為1和2的單色光照射陰極，測(cè)量到遏止電壓分別為U1和U2，設(shè)電子質(zhì)量為m、電荷量為e，則下列關(guān)系式正確的是()A用頻率為1的光照射時(shí)，光電子的最大初速度vB陰極金屬的逸出功W0h1eU1C陰極金屬的截止頻率cD普朗克常量hAB用頻率為1的單色光照射陰極
12、時(shí)，光電子在電場(chǎng)中做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理得eU10mv2，則光電子的最大初速度v，故A正確；根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程得h1eU1W0，h2eU2W0，由得陰極金屬的逸出功W0h1eU1，聯(lián)立解得普朗克常量h，故B正確，D錯(cuò)誤；陰極金屬的截止頻率c，故C錯(cuò)誤。13(多選)如圖所示是原子核的平均結(jié)合能(也稱比結(jié)合能)與質(zhì)量數(shù)的關(guān)系圖象，通過(guò)該圖象可以得出一些原子核的平均結(jié)合能，如O的核子平均結(jié)合能約為8 MeV，He的核子平均結(jié)合能約為7 MeV，根據(jù)該圖象判斷下列說(shuō)法正確的是()A隨著原子質(zhì)量數(shù)的增加，原子核的平均結(jié)合能增大B.Fe核最穩(wěn)定C由圖可知兩個(gè)H核結(jié)合成He核會(huì)釋放出能量D把O分成8
13、個(gè)質(zhì)子和8個(gè)中子比把O分成4個(gè)He要多提供約16 MeV的能量BC由圖可知隨著原子質(zhì)量數(shù)的增加，原子核的平均結(jié)合能先增大后減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；Fe核的平均結(jié)合能最大，是最穩(wěn)定的，選項(xiàng)B正確；兩個(gè)平均結(jié)合能小的H結(jié)合成平均結(jié)合能大的He時(shí)，會(huì)釋放出能量，選項(xiàng)C正確；把O分成質(zhì)子和中子需要提供的能量約為E1168 MeV128 MeV，將質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)He所放出的能量約為E247 MeV28 MeV，則將O分成4個(gè)He需要提供的能量約為EE14E2128 MeV428 MeV16 MeV，故要多提供約112 MeV的能量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。題號(hào)內(nèi)容押題依據(jù)核心考點(diǎn)核心素養(yǎng)1.核衰變及核能利用科技成就
14、應(yīng)用科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：立足教材，體會(huì)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)2.光電效應(yīng)及圖象光電效應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用科學(xué)思維：立足教材，體現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問(wèn)題能力1.(多選)目前科學(xué)家正在研究“快中子堆”技術(shù)來(lái)發(fā)電，“快中子堆”技術(shù)發(fā)電的原理是：快中子反應(yīng)堆不用U，而用Pu作燃料，但在堆心燃料Pu的外圍放置U，Pu發(fā)生裂變反應(yīng)時(shí)放出來(lái)的高速中子(快中子)，被裝在外圍再生區(qū)的U吸收，U吸收快中子后變成U，U很不穩(wěn)定，很快發(fā)生衰變變成Pu，Pu在裂變產(chǎn)生能量的同時(shí)，又不斷地將U變成可用燃料Pu，核燃料越燒越多。設(shè)U、粒子的質(zhì)量分別為M、m，則()A.Pu與U的中子數(shù)相同B.U吸收快中子后變成鈾U是屬于核聚變C.U經(jīng)過(guò)2次衰變后變
15、成PuD靜止的U發(fā)生衰變釋放出動(dòng)能為E0的粒子，該衰變中質(zhì)量虧損為E0CDPu的中子數(shù)為145，U的中子數(shù)為147，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)核聚變反應(yīng)的定義可知選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)UPu2e可知選項(xiàng)C正確；靜止的U發(fā)生衰變滿足動(dòng)能關(guān)系，解得EkUE0，由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程可得E0E0mc2，解得該衰變中質(zhì)量虧損為mE0，選項(xiàng)D正確。2(多選)如圖是用不同頻率的光照射某金屬后，得到的關(guān)于光電子最大初動(dòng)能Ekm與入射光頻率的關(guān)系圖象。下表中列出了可見(jiàn)光中幾種顏色的光的頻率及光子的能量情況。普朗克常量取h6.61034 Js，下列說(shuō)法正確的是()紅橙黃綠藍(lán)靛頻率范圍/1014 Hz3.94.84.85.05.0
16、5.35.36.06.07.07.07.5光子能量范圍/eV1.611.981.982.062.062.192.192.482.482.892.893.09A.表中列出的可見(jiàn)光中任意一種顏色的光照射該金屬時(shí)，該金屬都能發(fā)生光電效應(yīng)B根據(jù)Ekm圖象可求出該金屬的逸出功C當(dāng)用藍(lán)光照射該金屬時(shí)發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能范圍為0.45 eVEkm0.93 eVD光電效應(yīng)是由于金屬原子核外的電子在光照射下脫離原子核引力束縛產(chǎn)生的BD由Ekm圖象可知，該金屬的極限頻率為c5.01014 Hz，由表中的數(shù)據(jù)可知紅光的頻率小于該金屬的極限頻率，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；該金屬的逸出功為W0hc2.06 eV，選項(xiàng)B正確；由表格知藍(lán)光光子能量范圍為2.482.89 eV，又該金屬的逸出功為2.06 eV，故0.42 eVEkm0.83 eV，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)的產(chǎn)生原理可知選項(xiàng)D正確。- 8 -
2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題限時(shí)集訓(xùn)12 近代物理初步（含解析）
