《微专题小练习》物理新高考 第十五章　近代物理

第十五章近代物理做真题明方向1．[2023·全国甲卷]在下列两个核反应方程中X＋eq\o\al(14,7)N→Y＋eq\o\al(17,8)O、Y＋eq\o\al(7,3)Li→2X，X和Y代表两种不同的原子核，以Z和A分别表示X的电荷数和质量数，则()A．Z＝1，A＝1B．Z＝1，A＝2C．Z＝2，A＝3D．Z＝2，A＝42．[2023·湖南卷]2023年4月13日，中国“人造太阳”反应堆中科院环流器装置(EAST)创下新纪录，实现403秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，为可控核聚变的最终实现又向前迈出了重要的一步，下列关于核反应的说法正确的是()A．相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变释放的核能更多B．氘氚核聚变的核反应方程为eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(0,－1)eC．核聚变的核反应燃料主要是铀235D．核聚变反应过程中没有质量亏损3．[2023·全国乙卷]2022年10月，全球众多天文设施观测到迄今最亮伽马射线暴，其中我国的“慧眼”卫星、“极目”空间望远镜等装置在该事件观测中作出重要贡献．由观测结果推断，该伽马射线暴在1分钟内释放的能量量级为1048J.假设释放的能量来自于物质质量的减少，则每秒钟平均减少的质量量级为(光速为3×108m/s)()A．1019kgB．1024kgC．1029kgD．1034kg4．[2023·新课标卷]铯原子基态的两个超精细能级之间跃迁发射的光子具有稳定的频率，铯原子钟利用的两能级的能量差量级为10－5eV，跃迁发射的光子的频率量级为(普朗克常量h＝×10－34J·s，元电荷e＝×10－19C)()A．103HzB．106HzC．109HzD．1012Hz5．[2022·全国甲卷]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eq\f(N,3)，则在t＝4t0时刻，尚未衰变的原子核总数为()A．eq\f(N,12)B．eq\f(N,9)C．eq\f(N,8)D．eq\f(N,6)6．[2022·山东卷]碘125衰变时产生γ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．eq\f(1,16)B．eq\f(1,8)C．eq\f(1,4)D．eq\f(1,2)7．[2022·广东卷]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＝eq\f(E1,n2)，其中E1＝－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射线波段的光子专题86光电效应波粒二象性1．[2023·浙江金华模拟预测]大型钛合金构件在航天、航空领域应用广泛，我国使用激光焊接复杂钛合金构件的技术和能力已达到世界一流水平．若焊接所用的激光波长为λ，每个激光脉冲中的光子数目为n，已知普朗克常量为h、光速为c，则下列说法中正确的是()A．激光焊接利用了激光的相干性B．激光的频率为eq\f(λ,c)C．激光光子的动量为eq\f(λ,h)D．每个激光脉冲的能量为nheq\f(c,λ)2.[2023·辽宁卷]原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂．某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④.若用①照射某金属表面时能发生光电效应，且逸出光电子的最大初动能为Ek，则()A．①和③的能量相等B．②的频率大于④的频率C．用②照射该金属一定能发生光电效应D．用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于Ek3.[2023·河北省联考]如图所示，发出波长为λ的某种激光的激光器在时间t内发出的光子数为n.已知光在真空中的传播速度为c，普朗克常量为h，下列说法正确的是()A．每个光子的能量为eq\f(hλ,c)B．激光器单位时间内发出的激光对应的能量为eq\f(nhλ,ct)C．假设时间t内发出的激光全部照射到某种物体上，该物体只吸收N个光子且全部转化为内能，则该物体在时间t内增加的内能为eq\f(Nhλ,c)D．假设激光器将电能转化为激光能量的效率为η，则激光器在时间t内消耗的电能为eq\f(nhc,λη)4．[2023·张家口市期末]在光电效应实验中，某同学用a、b两种单色光分别照射同一光电管，发现a光对应的遏止电压大于b光对应的遏止电压．下列说法正确的是()A.a光对应的光电子最大动能较小B．a光光子的能量小于b光光子的能量C．a光的粒子性比b光的粒子性明显D．a光在真空中的传播速度大于b光5．[2023·广东省普通高中检测]如图所示，在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，则()A．入射光频率ν时，增大入射光的强度，光电流不变B．入射光频率ν时，减小入射光的强度，光电效应现象消失C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大6．[2022·浙江卷1月](多选)电子双缝干涉实验是近代证实物质波存在的实验．如图所示，电子枪持续发射的电子动量为×10－23kg·m/s，然后让它们通过双缝打到屏上，已知电子质量为×10－31kg，普朗克常量取×10－34J·s，下列说法正确的是()A．发射电子的动能约为×10－15JB．发射电子的物质波波长约为×10－11mC．只有成对电子分别同时通过双缝才能发生干涉D．如果电子是一个一个发射的，仍能得到干涉图样7．[2023·重庆市检测]新型冠状病毒2019－nCoV属于β属的新型冠状病毒，直径约60～140nm.科研人员常用现代电子显微镜观察单个病毒，其分辨本领可以达到nm.已知显微镜工作物质的波长越短，显微镜的分辨本领越强．物质波波长λ＝eq\f(h,p)，p为物体的动量，h为普朗克常量，可见光的波长为400～760nm.下列说法错误的是()A．卢瑟福发现了电子，并且验证了电子的波动性B．电子束的物质波波长比可见光的波长短得多C．电子的速度越大，电子显微镜的分辨本领越强D．若显微镜采用速度与电子束相同的质子流工作，则分辨本领会进一步提高专题87原子结构能级1．关于下列几个重要的物理实验，说法正确的是()A．α粒子散射实验是原子核式结构理论的实验基础B.α粒子散射实验中提出正电荷均匀分布在整个原子中C．电子的发现揭示了原子核有更复杂的结构D．光电效应证明光具有波动性又有粒子性2.[2023·河南省期中考试]α粒子散射实验被评为世界十大经典物理实验之一，此实验开创了原子结构研究的先河，为建立现代原子核理论打下了基础，关于α粒子散射实验，下列说法正确的是()A．汤姆孙的α粒子散射实验，证明了原子核是可以再分的B．该实验的数据否定了卢瑟福的“西瓜模型”，并估算了原子的大小C．该实验表明原子中心有一个极大的核，它占有原子体积的极大部分D．该实验表明占原子质量绝大部分的带正电的物质集中在很小的空间范围内3.如图为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，关于观察到的现象，下述说法中正确的是()A．放在C位置时屏上观察不到闪光B．放在D位置时屏上能观察到一些闪光，但次数极少C．相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最少D．相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数比放在A位置时多4.2023年正月十三至正月二十二，已有上千年历史的涿州市元宵灯会上以三国文化为主题的各类霓虹灯悉数登场，多姿多彩的霓虹灯使人们在红红火火的元宵花灯节上感受着浓浓的新春气息．霓虹灯发光原理是不同气体原子从高能级向低能级跃迁时发出能量各异的光子而呈现五颜六色，如图所示为氢原子能级图，氢原子处于n＝5能级上，已知可见光的光子能量范围为～eV，则下列说法正确的是()A．一个处于n＝5能级的氢原子向低能级跃迁时，最多产生10种谱线B．氢原子从n＝3能级向n＝2能级跃迁过程中发出的光为可见光C．氢原子从n＝3能级向n＝1能级跃迁过程中发出光不能使逸出功为eV的金属钠发生光电效应D．氢原子从n＝5能级向n＝1能级跃迁过程中发出光的波长最长5．[2023·河北省学业水平选择性考试预测]玻尔根据普朗克的量子理论，提出了玻尔理论，成功解释了氢原子光谱的实验规律，如图所示为氢原子的能级图，能级n＝1，2，3…所对应的能量分别为E1、E2、E3…，两能级之间的线段上标注的是氢原子从较高能级跃迁到较低能级辐射光子(或氢原子从较低能级跃迁到较高能级吸收光子)的波长，则()A．相邻能级之间的能量差相等B．氢原子从n＝6能级跃迁到n＝1能级比从n＝6跃迁到n＝2能级辐射的光子能量少C．处于基态(n＝1能级)的氢原子只要吸收波长为97nm的光子，就可以跃迁到n＝3能级D．大量处于n＝5能级的氢原子，向低能级跃迁时最多能产生10种不同波长的光子6.[2023·北京市海淀区二模]氢原子在可见光区的4条特征谱线是玻尔理论的实验基础．如图所示，这4条特征谱线(记作Hα、Hβ、Hγ和Hδ)分别对应着氢原子从n＝3、4、5、6能级向n＝2能级的跃迁，下面4幅光谱图中，合理的是(选项图中长度标尺的刻度均匀分布，刻度值从左至右增大)()专题88核反应核能1．[2021·浙江卷1月](多选)如图所示是我国全超导托卡马克核聚变实验装置.2018年11月，该装置实现了1×108℃等离子体运行等多项重大突破，为未来和平利用聚变能量迈出了重要一步．关于核聚变，下列说法正确的是()A．聚变又叫热核反应B．太阳就是一个巨大的热核反应堆C．高温能使原子核克服核力而聚变D．对相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变产能多2.[2023·山东省泰安市二模]质量为m0的某放射性元素原子核发生衰变，经过时间t，该元素原子核剩余的质量为m，其eq\f(m,m0)－t关系如图所示．该元素的半衰期约为()A．dB．100dC．dD．183d3．[2023·安徽省三模]传统的航母动力来源是燃油蒸汽轮机，燃油限制了航母的载重量、续航里程和战斗力.2021年，我国研发的全球首个小型核反应堆“玲珑一号”问世，为我国建造核动力航母奠定了基础，“玲珑一号”的核燃料为浓缩铀，体积小，功率大，eq\o\al(235,92)U的一种核反应方程为eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3X，生成的eq\o\al(144,56)Ba还会发生β衰变．下列说法正确的是()A．X粒子带负电B．eq\o\al(144,56)Ba发生β衰变的半衰期不能通过调节压强和温度来控制C．eq\o\al(144,56)Ba发生β衰变时产生的β射线是钡原子核外的电子跃迁形成的D．eq\o\al(235,92)U的比结合能大于eq\o\al(144,56)Ba的比结合能4．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α粒子和锂(Li)离子．这个核反应的方程是()A．eq\o\al(10,5)B＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(7,3)Li＋eq\o\al(4,2)HeB．eq\o\al(11,5)B＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(1,0)nC.eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)HD．eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(14,6)C＋eq\o\al(1,1)H5．[2023·河北省部分重点高中模拟]原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中不正确的是()A．eq\o\al(16,8)O核的结合能约为128MeVB．eq\o\al(4,2)He核比eq\o\al(6,3)Li核更稳定C．两个eq\o\al(2,1)H核结合成eq\o\al(4,2)He核时释放能量D．eq\o\al(235,92)U核中核子的平均结合能比eq\o\al(89,36)Kr核中的