1、高考物理,新高考专用,专题十三 近代物理初步,考点一光电效应,1.(2022江苏,4,4分)上海光源通过电子-光子散射使光子能量增加。光子能量增加后()A.频率减小B.波长减小C.动量减小D.速度减小,答案B,2.(2022全国乙,17,6分)一点光源以113 W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为610-7 m的光,在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为31014个。普朗克常量为h=6.6310-34 Js。R约为()A.1102 mB.3102 mC.6102 mD.9102 m,答案B,3.(2022河北,4,4分)如图是密立根于1916年发表的钠金属光电效应的遏止电压Uc
2、与入射光频率的实验曲线,该实验直接证明了爱因斯坦光电效应方程,并且第一次利用光电效应实验测定了普朗克常量h。由图像可知(),A.钠的逸出功为hcB.钠的截止频率为8.51014 HzC.图中直线的斜率为普朗克常量hD.遏止电压Uc与入射光频率成正比,答案A,4.(2021山西大同阶段检测,8)(多选)大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光,用这些光照射如图2所示的光电管的阴极K。已知氢原子的部分能级图如图1所示,阴极K为金属钨,其逸出功为4.54 eV。则下列说法中正确的是(),图1,图2A.这些氢原子最多能发出6种不同频率的光B.跃迁到基态时,会辐射射线C.能使金
3、属钨发生光电效应的光有3种D.若将电源的正负极调换,电路中的光电流将变为0,答案AC,5.(2021江苏,8,4分)如图所示,分别用1、2两种材料作K极进行光电效应探究,其截止频率12,保持入射光不变,则光电子到达A极时的最大动能Ekm随电压U变化关系的图像是(),答案C,考点二光的波粒二象性,1.(2022湖南,1,4分)关于原子结构和微观粒子波粒二象性,下列说法正确的是()A.卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征B.玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律C.光电效应揭示了光的粒子性D.电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性,答案C,2.(2021浙江1月选考,10,3分)
4、下列说法正确的是()A.光的波动性是光子之间相互作用的结果B.玻尔第一次将“量子”引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念C.光电效应揭示了光的粒子性,证明了光子除了能量之外还具有动量D.射线经过置于空气中带正电验电器金属小球的上方,验电器金属箔的张角会变大,答案B,3.(2021河北,3,4分)普朗克常量h=6.62610-34 Js,光速为c,电子质量为me,则在国际单位制下的单位是()A.J/sB.mC.JmD.m/s,答案B,4.(2021浙江6月选考,13,3分)已知普朗克常量h=6.6310-34 Js,电子的质量为9.1110-31 kg。一个电子和一滴直径约为4 m的油滴具有相同动
5、能,则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量级为()A.10-8B.106C.108D.1016,答案C,考点三原子结构,1.(2022广东,5,4分)目前科学家已经能够制备出能量量子数n较大的氢原子。氢原子第n能级的能量为En=,其中E1=-13.6 eV。如图是按能量排列的电磁波谱,要使n=20的氢原子吸收一个光子后,恰好失去一个电子变成氢离子,被吸收的光子是()A.红外线波段的光子B.可见光波段的光子C.紫外线波段的光子D.X射线波段的光子,答案A,2.(2022浙江6月选考,7,3分)图为氢原子的能级图。大量氢原子处于n=3的激发态,在向低能级跃迁时放出光子,用这些光子照射逸出功为2.29
6、 eV的金属钠。下列说法正确的是()A.逸出光电子的最大初动能为10.80 eVB.n=3跃迁到n=1放出的光子动量最大C.有3种频率的光子能使金属钠产生光电效应,D.用0.85 eV的光子照射,氢原子跃迁到n=4激发态,答案B,3.(2020天津,1,5分)在物理学发展的进程中,人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究,获得正确的理论认识。下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是(),答案D,4.(2021北京,14,3分)北京高能光源是我国首个第四代同步辐射光源,计划于2025年建成。同步辐射光具有光谱范围宽(从远红外到X光波段,波长范围约为10-5 m10-11 m,对应能量范围约
7、为10-1 eV105 eV)、光源亮度高、偏振性好等诸多特点,在基础科学研究、应用科学和工艺学等领域已得到广泛应用。速度接近光速的电子在磁场中偏转时,会沿圆弧轨道切线发出电磁辐射,这个现象最初是在同步加速器上观察到的,称为“同步辐射”。以接近光速运动的单个电子能量约为109 eV,回旋一圈辐射的总能量约为104 eV。下列说法正确的是(),A.同步辐射的机理与氢原子发光的机理一样B.用同步辐射光照射氢原子,不能使氢原子电离C.蛋白质分子的线度约为10-8 m,不能用同步辐射光得到其衍射图样D.尽管向外辐射能量,但电子回旋一圈后能量不会明显减小,答案D,考点四原子核,1.(2022山东,1,3
8、分)碘125衰变时产生射线,医学上利用此特性可治疗某些疾病。碘125的半衰期为60天,若将一定质量的碘125植入患者病灶组织,经过180天剩余碘125的质量为刚植入时的()A.B.C.D.,答案B,2.(2022全国甲,17,6分)两种放射性元素的半衰期分别为t0和2t0,在t=0时刻这两种元素的原子核总数为N,在t=2t0时刻,尚未衰变的原子核总数为,则在t=4t0时刻,尚未衰变的原子核总数为()A.B.C.D.,答案C,3.(2022浙江6月选考,14,2分)(多选)秦山核电站生产C的核反应方程为NnC+X,其产物C的衰变方程为CN+e。下列说法正确的是()A.X是HBC可以用作示踪原子C
9、e来自原子核外D.经过一个半衰期,10个C将剩下5个,答案AB,4.(2021山东,1,3分)在测定年代较近的湖泊沉积物年份时,常利用沉积物中半衰期较短的Pb,其衰变方程为PbBi+X。以下说法正确的是()A.衰变方程中X是电子B.升高温度可以加快Pb的衰变CPb与Bi的质量差等于衰变的质量亏损D.方程中的X来自Pb内质子向中子的转化,答案A,5.(2022湖北,1,4分)上世纪四十年代初,我国科学家王淦昌先生首先提出证明中微子存在的实验方案:如果静止原子核Be俘获核外K层电子e,可生成一个新原子核X,并放出中微子e,即BeeXe。根据核反应后原子核X的动能和动量,可以间接测量中微子的能量和动
10、量,进而确定中微子的存在。下列说法正确的是()A.原子核X是LiB.核反应前后的总质子数不变C.核反应前后总质量数不同D.中微子e的电荷量与电子的相同,答案A,6.(2022江苏,13,8分)利用云室可以知道带电粒子的性质。如图所示,云室中存在磁感应强度大小为B的匀强磁场,一个质量为m、速度为v的电中性粒子在A点分裂成带等量异号电荷的粒子a和b,a、b在磁场中的径迹是两条相切的圆弧,相同时间内的径迹长度之比lalb=31,半径之比rarb=61。不计重力及粒子间的相互作用力。求:(1)粒子a、b的质量之比mamb;(2)粒子a的动量大小pa。,答案(1)21(2)mv,拓展一原子跃迁、电离的理
11、解,1.(2020北京,2,3分)氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于n=3能级上,下列说法正确的是()A.这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子B.从n=3能级跃迁到n=1能级比跃迁到n=2能级辐射的光子频率低C.从n=3能级跃迁到n=4能级需吸收0.66 eV的能量D.n=3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6 eV的能量,答案C,2.(2019课标,14,6分)氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.633.10 eV的光为可见光。要使处于基态(n=1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子,最少应给氢原子提供的能量为()A.12.09 eVB.10.20 eVC.1.89 eVD.
12、1.51 eV,答案A,3.(2022河北唐山联考,8)(多选)氦原子被电离出一个核外电子,形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1=-54.4 eV,氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的粒子中,能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是()A.54.4 eV(光子)B.50.4 eV(光子),C.48.4 eV(电子)D.42.8 eV(光子),答案AC,拓展二可控核聚变,1.(2021湖北,1,4分)20世纪60年代,我国以国防为主的尖端科技取得了突破性的发展。1964年,我国第一颗原子弹试爆成功;1967年,我国第一颗氢弹试爆成功。关于原子弹和氢弹,下列说法正确的是()A.原子弹和
13、氢弹都是根据核裂变原理研制的B.原子弹和氢弹都是根据核聚变原理研制的C.原子弹是根据核裂变原理研制的,氢弹是根据核聚变原理研制的D.原子弹是根据核聚变原理研制的,氢弹是根据核裂变原理研制的,答案C,2.(2019课标,15,6分)太阳内部核反应的主要模式之一是质子质子循环,循环的结果可表示为HHe+e+2已知H和He的质量分别为mp=1.007 8 u和m=4.002 6 u,1 u=931 MeV/c2,c为光速。在4个H转变成He的过程中,释放的能量约为()A.8 MeVB.16 MeVC.26 MeVD.52 MeV,答案C,3.(2019天津理综,6,6分)(多选)我国核聚变反应研究大
14、科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破,等离子体中心电子温度首次达到1亿摄氏度,为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础。下列关于聚变的说法正确的是()A.核聚变比核裂变更为安全、清洁B.任何两个原子核都可以发生聚变C.两个轻核结合成质量较大的核,总质量较聚变前增加,D.两个轻核结合成质量较大的核,核子的比结合能增加,答案AD,4.(2021湖南新高考适应卷,1)2020年12月4日,新一代“人造太阳”装置中国环流器二号M装置(HL-2M)在成都建成并首次实现利用核聚变放电。下列方程中,正确的核聚变反应方程是()AHHHenBUThHeCUnBaKr+nDHeAlP+n,答案A,拓展三
15、核反应与核能的计算,1.(2021北京,1,3分)硼(B)中子俘获治疗是目前最先进的癌症治疗手段之一。治疗时先给病人注射一种含硼的药物,随后用中子照射,硼俘获中子后,产生高杀伤力的粒子和锂(Li)离子。这个核反应的方程是()ABnLiHeBBHeNnCNHeOHDNnCH,答案A,2.(2020课标,18,6分)氘核H可通过一系列聚变反应释放能量,其总效果可用反应式HHe+H+n+43.15 MeV表示。海水中富含氘,已知1 kg海水中含有的氘核约为1.01022个,若全都发生聚变反应,其释放的能量与质量为M的标准煤燃烧时释放的热量相等;已知1 kg标准煤燃烧释放的热量约为2.9107 J,1
16、 MeV=1.610-13 J,则M约为()A.40 kgB.100 kgC.400 kgD.1 000 kg,答案C,3.(2021海南,5,3分)1932年,考克饶夫和瓦尔顿用质子加速器进行人工核蜕变实验,验证了质能关系的正确性。在实验中,锂原子核俘获一个质子后成为不稳定的铍原子核,随后又蜕变为两个原子核,核反应方程为Li+Be2X。已知HLi、X的质量分别为m1=1.007 28 u、m2=7.016 01 u、m3=4.001 51 u,光在真空中的传播速度为c,则在该核反应中()A.质量亏损m=4.021 78 uB.释放的核能E=(m1+m2-2m3)c2C.铍原子核内的中子数是5D.X表示的是氚原子核,答案B,
