高三二轮高效复习主题巩固卷物理近代物理

[课下巩固检测练(十三)]近代物理【基础练】1．(2025·广西高考)已知金属铷、钾、钠、钙的逸出功分别为2.13eV、2.25eV、2.29eV、3.20eV。用光子能量为2.20eV的单色光照射这些金属的表面，能逸出光电子的金属是()A．铷B．钾C．钠D．钙解析：选A。当光照射金属表面时，电子会吸收光的能量，若金属表面的电子吸收的能量超过逸出功，电子就能从金属表面逸出，成为光电子。由题意可知照射这些金属的单色光的光子能量只大于金属铷的逸出功，故能逸出光电子的金属是铷，故A正确。2．(2025·湖南高考)关于原子核衰变，下列说法正确的是()A．原子核衰变后生成新核并释放能量，新核总质量等于原核质量B．大量某放射性元素的原子核有半数发生衰变所需时间，为该元素的半衰期C．放射性元素的半衰期随环境温度升高而变长D．采用化学方法可以有效改变放射性元素的半衰期解析：选B。衰变释放能量，根据爱因斯坦质能方程可知，存在质量亏损，则新核总质量小于原核质量，A错误；根据半衰期的定义可知，大量某放射性元素的原子核经过一个半衰期后有半数发生衰变，B正确；放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，C、D错误。3．(2025·山东高考)在光电效应实验中，用频率和强度都相同的单色光分别照射编号为1、2、3的金属，所得遏止电压如图所示，关于光电子最大初动能Ek的大小关系正确的是()A．Ek1>Ek2>Ek3B．Ek2>Ek3>Ek1C．Ek3>Ek2>Ek1D．Ek3>Ek1>Ek2解析：选B。由|Uc2|＞|Uc3|＞|Uc1|和eUc＝Ekm，可得Ek2＞Ek3＞Ek1，故B正确。4．(多选)(2025·海南名校联考)铯137（A．100个铯137原子核经过30年一定有50个发生衰变B．铯137发生β衰变时，辐射出的电子来自原子核内C．提高环境温度与压强，铯137的半衰期会变小D．铯137发生β衰变的核反应方程为55137C解析：选BD。半衰期是统计规律，对于少数原子核不适用，故A错误；铯137发生β衰变时，是原子核发生衰变造成的，故B正确；原子核的半衰期由原子核内部本身的因素决定，跟所处的物理、化学状态无关，所以铯137的半衰期不会发生变化，故C错误；此核反应方程满足电荷数和质量数守恒，故D正确。5．(2025·河南名校联考)太阳能光伏发电将光能转换成电能，其原理是光电效应。如图所示为某金属材料发生光电效应时，光电子的最大初动能Ekm与入射光波长λ的关系图像，图像与横轴的交点为a，图像的虚线部分无限趋近Ekm＝－b这条直线，普朗克常量为h，则光在真空中的速度为()A．ahbC．bah解析：选B。由爱因斯坦光电效应方程得Ekm＝hcλ－W0，根据题图可知W0＝b，当λ＝a时，Ekm＝0，得W0＝hca，联立解得6．(2025·河南考前预测)中国环流二号“人造太阳”装置中的核反应方程为12H＋13H→X＋01n，已知12H、13HA．该核反应也叫链式反应，是目前核电站的主要核反应B．X为2C．E1、E2、E3中E3最小D．该核反应释放的能量为4E3－2E1－3E2解析：选D。该反应为核聚变，不是链式反应，核电站的核反应主要是核裂变，故A错误；根据质量数、电荷数守恒，可知X的质量数为4、电荷数为2，则X是24He，故B错误；核反应生成物更稳定，故E3最大，故C错误；释放能量为ΔE＝4E3－2E1－3E【综合练】7．(2025·陕晋青宁卷)我国首台拥有自主知识产权的场发射透射电镜TH－F120实现了超高分辨率成像，其分辨率提高是利用了高速电子束波长远小于可见光波长的物理性质。一个静止的电子经100V电压加速后，其德布罗意波长为λ，若加速电压为10kV，不考虑相对论效应，则其德布罗意波长为()A．100λB．10λC．110λD．1100解析：选C。由eU＝12mv2，p＝mv，λ＝hp8．(2025·湖北高考)PET(正电子发射断层成像)是核医学科重要的影像学诊断工具，其检查原理是将含放射性同位素(如918F)的物质注入人体参与人体代谢，从而达到诊断的目的。918F的衰变方程为918F→X＋1A．X为8B．该反应为核聚变反应C．1克918FD．该反应产生的00解析：选C。设X的质量数为A，电荷数为Z，则由质量数和电荷数守恒可知，18＝A＋0＋0，9＝Z＋1＋0，解得A＝18，Z＝8，X为818O，A错误；核聚变反应是指两个或多个较轻的原子核结合成一个或多个较重的原子核的过程，则该反应不是核聚变反应，B错误；根据m＝m012tT9．(多选)(2025·黑吉辽蒙卷)某理论研究认为，42100Mo原子核可能发生双β衰变，衰变方程为42100Mo→44ARu＋y−1A．A＝100B．y＝2C．γ1的频率比γ2的大D．γ1的波长比γ2的大解析：选ABC。核反应方程遵循质量数守恒、电荷数守恒，则有100＝A、42＝44＋y(－1)，解得y＝2，A、B正确；由题意可知γ1的能量大于γ2的能量，由公式E＝hν可知，γ1的频率大于γ2的频率，C正确；由公式c＝λν可知，γ1的波长比γ2的波长短，D错误。10．(多选)(2025·浙江金华三模)如图所示，一光电管的阴极用截止频率为6×1014Hz的某种金属制成。现用频率为1015Hz的紫外线照射阴极，当光电管阳极A和阴极K之间的电势差U＝2.1V时，光电流达到饱和状态，此时电流表的示数为0.56μA。已知普朗克常量h＝6.63×1034J·s。下列同学的判断正确的是()A．阴极K金属的逸出功是2.652×1019JB．光电管每秒从K极逸出的光电子数为3.5×1012个C．光电子的最大初动能为3.978×1019JD．电子到达A极的最大动能约为6.0×1019J解析：选BD。由题可知，金属的截止频率νc＝6×1014Hz，故金属的逸出功W0＝hνc＝3.978×1019J，A错误；光电管每秒逸出的电荷量q＝It＝5.6×107C，故每秒逸出的光子数n＝qe＝3.5×1012个，B正确；根据光电效应方程可知，光子的最大初动能Ek＝hν－W0＝6.63×1034×1015J－3.978×1019J＝2.652×1019J，C错误；根据动能定理可得eU＝Ekmax－Ek，代入数据解得电子到达A极的最大动能Ekmax＝eU＋Ek＝1.60×1019×2.1J＋2.652×1019J＝6.012×1019J≈6.0×101911．(多选)(2025·福建高考)某核反应方程为12H＋13H→2A．该反应有质量亏损B．该反应为核裂变C.D.解析：选AC。题中核反应释放能量，由爱因斯坦质能方程可知，该反应有质量亏损，A正确；题中核反应为两个轻核结合成质量较大的核，所以该反应为核聚变，B错误；动量大小相等、方向相反的氘核与氚核相撞，由动量守恒定律可知，生成的氦核与中子的动量大小相等、方向相反，设两者的动量大小为p，由能量守恒定律有p22M+p22m＝17.6MeV，其中M＝4m，所以中子获得的动能Ek1【创新练】12．(2025·重庆高考)在科学实验中可利用激光使原子减速，若一个处于基态的原子朝某方向运动，吸收一个沿相反方向运动的能量为E的光子后跃迁到相邻激发态，原子速度减小，动量变为p。普朗克常量为h，光速为c，则