2025年高考二輪復(fù)習(xí)物理專(zhuān)題分層突破練15　近代物理

專(zhuān)題分層突破練15近代物理選擇題:每小題10分基礎(chǔ)鞏固1.(2024湖南卷)量子技術(shù)是當(dāng)前物理學(xué)應(yīng)用研究的熱點(diǎn),下列關(guān)于量子論的說(shuō)法正確的是()A.普朗克認(rèn)為黑體輻射的能量是連續(xù)的B.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,紅光照射可以讓電子從某金屬表面逸出,若改用紫光照射也可以讓電子從該金屬表面逸出C.康普頓研究石墨對(duì)X射線(xiàn)散射時(shí),發(fā)現(xiàn)散射后僅有波長(zhǎng)小于原波長(zhǎng)的射線(xiàn)成分D.德布羅意認(rèn)為質(zhì)子具有波動(dòng)性,而電子不具有波動(dòng)性答案B解析普朗克認(rèn)為黑體輻射的能量是量子化的,故A錯(cuò)誤;入射光的頻率大于或等于金屬的截止頻率能產(chǎn)生光電效應(yīng),紫光的頻率大于紅光的頻率,紅光能讓金屬產(chǎn)生光電效應(yīng),則紫光也能讓金屬產(chǎn)生光電效應(yīng),故B正確;石墨對(duì)X射線(xiàn)的散射過(guò)程遵循動(dòng)量守恒,光子和電子碰撞后,電子獲得一定的動(dòng)量,光子動(dòng)量變小,根據(jù)λ=hp可知波長(zhǎng)變長(zhǎng),故C錯(cuò)誤;德布羅意認(rèn)為物質(zhì)都具有波動(dòng)性,故D2.(2024山東日照二模)在醫(yī)學(xué)研究中把Sr87m引入患者體內(nèi),待骨骼吸收后,用輻射檢測(cè)器可測(cè)定其在患者骨骼中所處的位置,并確定患者體內(nèi)出現(xiàn)的異常情況。Sr87m的半衰期為2.8h,對(duì)于質(zhì)量為m0的Sr87m,經(jīng)過(guò)時(shí)間t后剩余的質(zhì)量為m,其mm0t圖線(xiàn)如圖所示。從圖中提供的信息,可知Sr87m的半衰期可表示為(A.t10 B.t3t1C.t2t1 D.t3t2答案B解析由圖可知從mm0=0.8到mm0=0.4恰好衰變了一半,根據(jù)半衰期的定義可知半衰期為τ=t3t13.(2023浙江6月選考)“玉兔二號(hào)”裝有核電池,不懼漫長(zhǎng)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

94238答案C解析根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒,得238=X+4,解得X=234,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;24He為α射線(xiàn),α射線(xiàn)比γ射線(xiàn)的穿透能力弱,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;該核反應(yīng)為放能反應(yīng),94238Pu比

92XU的比結(jié)合能小,選項(xiàng)C正確4.(2023山東卷)“夢(mèng)天號(hào)”實(shí)驗(yàn)艙攜帶世界首套可相互比對(duì)的冷原子鐘組發(fā)射升空,對(duì)提升我國(guó)導(dǎo)航定位、深空探測(cè)等技術(shù)具有重要意義。如圖所示為某原子鐘工作的四能級(jí)體系,原子吸收頻率為ν0的光子從基態(tài)能級(jí)Ⅰ躍遷至激發(fā)態(tài)能級(jí)Ⅱ,然后自發(fā)輻射出頻率為ν1的光子,躍遷到鐘躍遷的上能級(jí)2,并在一定條件下可躍遷到鐘躍遷的下能級(jí)1,實(shí)現(xiàn)受激輻射,發(fā)出鐘激光,最后輻射出頻率為ν3的光子回到基態(tài)。該原子鐘產(chǎn)生的鐘激光的頻率ν2為()A.ν0+ν1+ν3 B.ν0+ν1ν3C.ν0ν1+ν3 D.ν0ν1ν3答案D解析根據(jù)能級(jí)圖可得hν0=hν1+hν2+hν3,解得ν2=ν0ν1ν3,選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤,D正確。5.(2024山東泰安一模)氫原子能級(jí)分布如圖所示?？梢?jiàn)光的能量范圍為1.62~3.11eV,兩個(gè)處于n=4能級(jí)的氫原子自發(fā)躍遷到低能級(jí)的過(guò)程中()A.最多能輻射出6種頻率不同的光,其中最多有3種頻率不同的可見(jiàn)光B.最多能輻射出6種頻率不同的光,其中最多有2種頻率不同的可見(jiàn)光C.最多能輻射出4種頻率不同的光,其中最多有3種頻率不同的可見(jiàn)光D.最多能輻射出4種頻率不同的光,其中最多有2種頻率不同的可見(jiàn)光答案D解析一個(gè)原子最多可以產(chǎn)生3種不同頻率的光,分別是從第4能級(jí)到第3能級(jí)(0.66eV),從第3能級(jí)到第2能級(jí)(1.89eV),從第2能級(jí)到第1能級(jí)(10.2eV);另外一個(gè)可以從第4能級(jí)到第2能級(jí)(2.55eV),再?gòu)牡?能級(jí)到第1能級(jí)(10.2eV),或者從第4能級(jí)到第3能級(jí)(0.66eV),再?gòu)牡?能級(jí)到第1能級(jí)(12.09eV),所以最多能輻射出4種頻率不同的光,從第3能級(jí)到第2能級(jí)和從第4能級(jí)到第2能級(jí)產(chǎn)生的光屬于可見(jiàn)光,即最多有2種頻率不同的可見(jiàn)光。故選D。6.(2024廣東深圳二模)某防盜報(bào)警器工作原理如圖所示。用紫外線(xiàn)照射光敏材料制成的陰極時(shí),逸出的光電子在電路中產(chǎn)生電流,電流經(jīng)放大后使電磁鐵吸住鐵條。當(dāng)光源與陰極間有障礙物時(shí),報(bào)警器響起。下列說(shuō)法正確的是()A.若用紅外光源代替紫外光源,該報(bào)警器一定能正常工作B.逸出光電子的最大初動(dòng)能與照射光頻率成正比C.若用更強(qiáng)的同一頻率紫外線(xiàn)照射陰極,光電流變大D.若用更強(qiáng)的同一頻率紫外線(xiàn)照射陰極,所有光電子的初動(dòng)能均增大答案C解析由光電效應(yīng)方程知hν=W0+Ek,紫外光頻率大于紅外光頻率,該光敏材料截止頻率未知,不能確保紅外光照射會(huì)發(fā)生光電效應(yīng),A錯(cuò)誤;由光電效應(yīng)方程知,逸出光電子的最大初動(dòng)能與照射光頻率有關(guān),但不成正比,B錯(cuò)誤;光照越強(qiáng),光電子越多,光電流越大,C正確;由光電效應(yīng)方程知,光電子的最大初動(dòng)能只與光的頻率有關(guān),與光照強(qiáng)弱無(wú)關(guān),D錯(cuò)誤。7.(10分)某科學(xué)家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論,其中的兩個(gè)核反應(yīng)方程為

11H+

612CX+Q1,11H+715NC+24He+Q2,方程式中Q1、Q2表示釋放的能量,相關(guān)的原子核質(zhì)量見(jiàn)下表。則X是,Q2(選填“>”“原子核

1

2

6

7

7質(zhì)量/u1.00784.002612.000013.005715.0001答案

713N>解析根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知,X是

713N,前一核反應(yīng)過(guò)程的質(zhì)量虧損Δm1=(1.0078+12.000013.0057)u=0.0021u,后一核反應(yīng)的質(zhì)量虧損Δm2=(1.0078+15.000112.00004.0026)u=0.0053u,Δm2>Δm1,根據(jù)質(zhì)能方程E=Δmc2可知Q2>Q綜合提升8.(多選)(2024山東濟(jì)寧一模)如圖甲所示,a、b兩束單色光分別沿不同方向射向橫截面為半圓形的玻璃磚的圓心O,已知a光剛好發(fā)生全反射,b光的折射光線(xiàn)(反射光線(xiàn)未畫(huà)出)剛好與a光的反射光線(xiàn)重疊。分別將這兩束單色光射向圖乙所示的裝置,僅有一束光能發(fā)生光電效應(yīng)。調(diào)節(jié)滑片P的位置,當(dāng)電流表示數(shù)恰好為零時(shí),電壓表示數(shù)為Uc。已知K極板上金屬的截止頻率為ν0,電子電荷量的絕對(duì)值為e,普朗克常量為h,下列說(shuō)法正確的是()A.若將b光沿a光的光路射向O點(diǎn),b光也能發(fā)生全反射B.用同一雙縫做光的干涉實(shí)驗(yàn),a光產(chǎn)生的干涉條紋間距比b光的大C.a光的光子能量為hν0+eUcD.用圖乙測(cè)量遏止電壓,滑片P應(yīng)從圖示位置向左端滑動(dòng)答案CD解析由光路可知na=1sinβ,nb=sinαsinβ,則na>nb,sinCb=1nb>1na=sinβ,即Cb>β,則若將b光沿a光的光路射向O點(diǎn),b光不發(fā)生全反射,A錯(cuò)誤;因fa>fb,則λa<λb,用同一雙縫做光的干涉實(shí)驗(yàn),根據(jù)Δx=ldλ可知,a光產(chǎn)生的干涉條紋間距比b光的小,B錯(cuò)誤;因a光的頻率大于b光,則a光能發(fā)生光電效應(yīng),a光的光子能量為E=hν0+12mvm29.(2024山東臨沂一模)如圖所示,金屬極板M受到紫外線(xiàn)照射會(huì)逸出光電子,最大速率為vm。正對(duì)M放置一金屬網(wǎng)N,在M、N之間加恒定電壓U。已知M、N間距為d(遠(yuǎn)小于板長(zhǎng)),電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,則()A.M、N間距離增大時(shí)電子到達(dá)N的動(dòng)能也增大B.只有沿x方向逸出的電子到達(dá)N時(shí)才有最大動(dòng)能12C.電子從M到N過(guò)程中y方向位移大小最大為vmd2D.M、N之間的遏止電壓等于m答案C解析M、N間距離增大時(shí),由于M、N間的電壓不變,電場(chǎng)力對(duì)電子做功不變,則電子到達(dá)N的動(dòng)能并不會(huì)隨著距離的增大而增大,A錯(cuò)誤;電子從M到N運(yùn)動(dòng)過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理可得eU=12mvNm2-12mvm2,可知無(wú)論從哪個(gè)方向逸出的電子到達(dá)N時(shí)的最大動(dòng)能都為12mvNm2=12mvm2+eU,B錯(cuò)誤;當(dāng)電子從M板沿y方向逸出,且速度最大時(shí),電子從M到N過(guò)程中y方向位移大小最大,則有ym=vmt,沿x方向有d=12at2,a=eUmd,聯(lián)立可得ym=v10.(2024山東聊城二模)圖甲為研究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置,圖乙為a、b、c三種光照射下得到的三條電流表與電壓表讀數(shù)之間的關(guān)系曲線(xiàn),圖丙為氫原子的能級(jí)圖,圖丁給出了幾種金屬的逸出功和截止頻率。下列說(shuō)法正確的是()甲乙丙幾種金屬的逸出功和截止頻率金屬W0/eVν/1014Hz鈉2.295.33鉀2.255.44銣2.135.15丁A.若b光為綠光,c光不可能是紫光B.圖甲所示的電路中,滑動(dòng)變阻器滑片右移時(shí),電流表示數(shù)一定增大C.若用能量為0.66eV的光子照射某一個(gè)處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子,最多可以產(chǎn)生6種不同頻率的光D.若用能使金屬銣發(fā)生光電效應(yīng)的光直接照射處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子,可以使該氫原子電離答案D解析根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hνW0,又012mv2=0eUc,聯(lián)立可得eUc=hνW0,可知頻率越大,遏止電壓越大,由圖可知Uc1>Uc2,故若b光為綠光,c光可能是紫光,A錯(cuò)誤;圖甲所示的光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置所加的是正向電壓,滑動(dòng)變阻器滑片右移時(shí),極板間電壓增大,電流可能增大,當(dāng)電流達(dá)到飽和電流時(shí),電流不發(fā)生改變,B錯(cuò)誤;若光子能量為0.66eV,照射某一個(gè)處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子,根