高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計二輪用書物理(新高考)專題分層突破練15　近代物理

專題分層突破練15近代物理

A組基礎(chǔ)鞏固練1.(2023湖南卷)2023年4月13日,中國“人造太陽”反應(yīng)堆中科院環(huán)流器裝置(EAST)創(chuàng)下新紀錄,實現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模等離子體運行,為可控核聚變的最終實現(xiàn)又向前邁出了重要的一步。下列關(guān)于核反應(yīng)的說法正確的是()A.相同質(zhì)量的核燃料,輕核聚變比重核裂變釋放的核能更多B.氘氚核聚變的核反應(yīng)方程為

12H+C.核聚變的核反應(yīng)燃料主要是鈾235D.核聚變反應(yīng)過程中沒有質(zhì)量虧損2.(2023浙江6月選考)“玉兔二號”裝有核電池,不懼漫長寒冷的月夜。核電池將

94238Pu衰變釋放的核能一部分轉(zhuǎn)化成電能。

94238Pu的衰變方程為

94238Pu

92A.衰變方程中的X等于233B.24He的穿透能力比C.94238Pu比

D.月夜的寒冷導(dǎo)致

942383.(2022廣東卷)目前科學(xué)家已經(jīng)能夠制備出能量量子數(shù)n較大的氫原子。氫原子第n能級的能量為En=E1n2,其中E1=-13.6eV。下圖是按能量排列的電磁波譜,要使n=20的氫原子吸收一個光子后,恰好失去一個電子變成氫離子,被吸收的光子是A.紅外線波段的光子 B.可見光波段的光子C.紫外線波段的光子 D.X射線波段的光子4.(2023山東濰坊統(tǒng)考一模)氫原子的能級示意圖如圖所示,用一群處于第3能級的氫原子躍遷發(fā)出的光照射鋅板,鋅板表面有光電子逸出,測得光電子的最大初動能為8.79eV,則鋅的逸出功為()A.4.81eV B.3.3eVC.1.89eV D.1.41eV5.(2023浙江高三下學(xué)期模擬)核電池是各種深空探測器中最理想的能量源,它不受極冷極熱的溫度影響,也不被宇宙射線干擾。94238Pu同位素溫差電池的原理是其發(fā)生衰變時將釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能。我國的火星探測車用放射性材料PuO2作為燃料,PuO2中的Pu元素是

94238Pu,已知

94238Pu的半衰期為88年,其衰變方程為

94238PuU+X。若

94238Pu、92234U、X的結(jié)合能分別為E1A.94238Pu的平均核子質(zhì)量大于

B.衰變放出的射線是氦核流,它的貫穿能力很強C.該反應(yīng)釋放的能量為E=E1-E2-E3D.100個

94238Pu原子核經(jīng)過88年后剩余6.(2023湖南校聯(lián)考模擬預(yù)測)甲圖為不同溫度下的黑體輻射強度隨波長λ的變化規(guī)律;乙圖中,某種單色光照射到光電管的陰極上時,電流表有示數(shù);丙圖為氫原子能級圖,有大量處于n=5能級的氫原子向低能級躍遷;丁圖為放射性元素14C剩余質(zhì)量m與原質(zhì)量m0的比值隨時間t的變化規(guī)律,下列說法正確的是()A.甲圖中,隨著溫度的升高,輻射強度的極大值向波長較長的方向移動B.乙圖中,用頻率更低的光照射光電管的陰極時,電流表一定沒有示數(shù)C.丙圖中,從n=5能級躍遷到n=4能級時產(chǎn)生的光子波長最長D.丁圖中,14C的半衰期是5730年,則100個14C經(jīng)過5730年還剩50個7.(2023湖南邵陽模擬)用如圖甲所示的光電管研究光電效應(yīng)實驗。用某波長的綠光照射陰極K,實驗測得的電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的變化規(guī)律如圖乙所示。光電管的陰極材料的極限頻率νc=4.54×1014Hz,電子的電荷量e=1.6×10-19C,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,則()A.陰極K每秒鐘發(fā)射的光電子數(shù)為4.0×1013個B.光電子飛出陰極K時的最大初動能為9.6×10-19JC.入射光的波長約為0.50μmD.若改用紫光照射陰極K,飽和光電流一定變大B組素能提升練8.(2023山東濟寧統(tǒng)考二模)核潛艇以核反應(yīng)堆作動力源,其中一種核反應(yīng)方程是

92235U+01nX+3894Sr+1001n,生成物X、3894Sr的比結(jié)合能分別為A.該反應(yīng)是核聚變反應(yīng)B.X比

3894C.X的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等D.X的結(jié)合能比

922359.(2023山東泰安統(tǒng)考一模)在光電效應(yīng)中,當一定頻率的光照射某種金屬時,實驗得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率ν的關(guān)系如圖所示,其橫軸截距為a,縱軸截距為-b,元電荷電荷量為e。下列說法正確的是()A.遏止電壓與入射光的頻率成正比B.金屬的逸出功為ebC.金屬的截止頻率為bD.普朗克常量h=ea10.(2023河北校聯(lián)考模擬預(yù)測)2964Cu原子核有40%的可能發(fā)生β-衰變,反應(yīng)方程為

2964CuZn+-10e,衰變過程釋放的核能是ΔE1;有19%的可能發(fā)生β+衰變,反應(yīng)方程為

2964CuNi+10e,衰變過程釋放的核能是ΔE2,ΔE2>ΔE1。已知2964Cu的比結(jié)合能為E,普朗克常量為hA.由于釋放核能,所以衰變過程質(zhì)量數(shù)不守恒B.3064Zn的質(zhì)量比

C.3064Zn的比結(jié)合能為D.2864Ni比結(jié)合能為11.(2023遼寧卷)原子處于磁場中,某些能級會發(fā)生劈裂。某種原子能級劈裂前后的部分能級圖如圖所示,相應(yīng)能級躍遷放出的光子分別設(shè)為①②③④。若用①照射某金屬表面時能發(fā)生光電效應(yīng),且逸出光電子的最大初動能為Ek,則()A.①和③的能量相等B.②的頻率大于④的頻率C.用②照射該金屬一定能發(fā)生光電效應(yīng)D.用④照射該金屬逸出光電子的最大初動能小于Ek12.(2023山東淄博統(tǒng)考一模)圖甲為光電效應(yīng)實驗的電路圖,利用不同頻率的單色光a、b進行光電效應(yīng)實驗,測得光電管兩極間所加電壓U與光電流I的關(guān)系如圖乙所示。則這兩種光()A.照射該光電管時,a光使其逸出的光電子最大初動能比b光使其逸出的光電子最大初動能大B.從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時,a光的臨界角比b光的臨界角大C.通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉,b光的相鄰條紋間距比a光的相鄰條紋間距大D.在同一介質(zhì)中傳播時,b光的速度比a光的速度大

專題分層突破練15近代物理1.A核聚變是輕核的聚變,相同質(zhì)量的核燃料,輕核聚變比重核裂變釋放的核能更多,A正確,C錯誤;氘氚核聚變反應(yīng)遵守電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒,B錯誤;核聚變反應(yīng)有質(zhì)量虧損,D錯誤。2.C根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒,得238=X+4,解得X=234,選項A錯誤;24He為α射線,α射線比γ射線的穿透能力弱,選項B錯誤;該核反應(yīng)為放能反應(yīng),94238Pu比

92XU的比結(jié)合能小,選項C正確3.A要使處于n=20的氫原子吸收一個光子后恰好失去一個電子變成氫離子,則需要吸收光子的能量為E=0--13.6202eV=0.0344.B根據(jù)光電效應(yīng)方程有Ekm=hν-W逸,入射光能量越大,最大初動能越大,而從能級3向能級1躍遷的氫原子躍遷時發(fā)出的光的能量最大,有hνm=-1.51eV-(-13.6eV)=12.09eV,則鋅的逸出功為W逸=hνm-Ekm=12.09eV-8.79eV=3.3eV,故選B。5.A衰變反應(yīng)后存在質(zhì)量虧損,則

94238Pu的平均核子質(zhì)量大于

92234U的平均核子質(zhì)量,A正確;衰變放出的射線是α射線,即氦核流,它的貫穿能力很弱,電離能力很強,B錯誤;該反應(yīng)釋放的能量為E=E2+E3-E1,C錯誤;半衰期具有統(tǒng)計規(guī)律,對大量原子核適用6.C隨著溫度的升高,黑體的輻射強度都會增加,同時輻射強度的極大值向波長較短的方向移動,A錯誤;單色光照射到光電管的陰極上時,電流表有示數(shù),說明發(fā)生了光電效應(yīng),因此該單色光的頻率一定大于陰極材料的截止頻率,若用頻率更低的單色光照射光電管,若此單色光頻率大于陰極材料的截止頻率,依然可以發(fā)生光電效應(yīng),B錯誤;從n=5能級躍遷到n=4能級時,能級差最小,則產(chǎn)生的光子頻率最小,波長最長,C正確;半衰期描述的是大量原子核的統(tǒng)計規(guī)律,不適用于少數(shù)原子核的衰變,D錯誤。7.C飽和光電流Im=net,t=1s,解得n=4.0×1012,A錯誤;由Ekm=eUc,解得Ekm=9.6×10-20J,B錯誤;根據(jù)光電效應(yīng)方程得Ekm=hν-hνc、ν=cλ,代入數(shù)據(jù)解得λ=0.50μm,C正確;飽和光電流大小取決于單位時間內(nèi)入射的光子數(shù),改用紫光照射陰極后,若紫光的光照強度減弱,單位時間內(nèi)光子數(shù)可能比綠光少,飽和光電流也可能減小8.B根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,可知該核反應(yīng)方程為

92235U+X+3894Sr+1001n,該反應(yīng)屬于核裂變,A錯誤;因為生成物X比

3894Sr的比結(jié)合能大,所以X比

3894Sr更穩(wěn)定,B正確;X的質(zhì)子數(shù)為54,其中子數(shù)為132-54=78,所以中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)不相等,C錯誤;X的核子數(shù)比

92235U少9.B根據(jù)光電效應(yīng)方程可得電子的最大初動能為Ekm=hν-W0,根據(jù)動能定理可得-eUc=0-Ekm,聯(lián)立可得Uc=heν-W0e,可知遏止電壓與入射光的頻率不成正比,Uc-ν圖像的斜率為he=ba,解得普朗克常量為h=eba,Uc-ν圖像的縱軸截距為-W0e=-b,解得金屬的逸出功為W0=eb,10.D衰變過程一定遵循質(zhì)量數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒,A錯誤;由于ΔE2>ΔE1,所以β+衰變質(zhì)量虧損更多,即

2864Ni質(zhì)量比

3064Zn小,B錯誤;2964Cu的比結(jié)合能為E,設(shè)

3064Zn的比結(jié)合能為E1,則64E1-64E=ΔE1,同理設(shè)

2864Ni的比結(jié)合能為E2,則64E2-64E=ΔE2,解得E1=E+11.A①和③光子躍遷能級差相等,故①和③的能量相等,選項A正確;②光子躍遷能級差小于④光子躍遷能級差,根據(jù)E=hν,可得②的頻率小于④的頻率,選項B錯誤;同理②光子的頻率小于①光子的頻率,用②照射該金屬不一定能發(fā)生光電效應(yīng),選項C錯誤;④光子的頻率大于①光子的頻率,用④照射該金屬逸出光電子的最大初動能大于Ek,選項D錯誤。12.B由光電子的最大初動能與遏止電壓的關(guān)系式12mvm2=eUc和題圖乙,可知照射該光電管時,b光使其逸出的光電子最大初動