专题限时集训10 近代物理初步

专题限时集训（十）近代物理初步

（建议用时：40分钟）

［4组基础中考查学科功底］

1.（多选）（2020•全国卷I）下列核反应方程中，Xi、X2、X3、X4代表a粒子

的有（）

A.?H+iH->An+Xi

B.?H+^H->An+X2

C.凌U+An-婢Ba+瑞Kr+3X3

D.in+§Li7H+X4

BD［根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，可知选项A中的Xi

质量数是3,电荷数是2,A项错误；选项B中的Xz质量数是4,电荷数是2,

代表a粒子，B项正确；选项C中的X3质量数是1,电荷数是0,代表中子，C

项错误；选项D中的X4质量数是4,电荷数是2,代表a粒子，D项正确。］

2.如图所示为核子平均质量与原子序数的关系。下列与原子核有关的说法

正确的是（）

A.原子核的结合能越大，原子核就越稳定

B.由图可知，原子核D与E聚变成原子核F时，要吸收热量

C.A裂变时产生的y射线能使某金属表面逸出光电子，则增大y射线的照

射强度能增大逸出光电子的最大初动能

D.核衰变时a粒子是由核内2个质子与2个中子结合在一起形成的

D

［原子核的比结合能越大，原子核就越稳定，故A错误；原子核D与E结合

属于轻核聚变，放出能量，故B错误；丫射线的频率越高，逸出的光电子的最大

初动能就越大，与光照强度无关，故C错误；核衰变时G粒子是由核内2个质

子与2个中子结合在一起形成的，故D正确。］

3.（2021•杭州市高三年级教学质・检测）关于下列四幅图片，说法正确的是

()

甲

丙丁

A.图甲说明发生光电效应时，频率大的光对应的饱和光电流一定大

B.图乙是a粒子散射图景，散射后绝大多数a粒子基本沿原方向前进

C.图丙中显示的是0粒子在威尔逊云室中又粗又直的径迹

D.图丁说明原子核的质量数越大，比结合能就越大

B［由图甲可以看出，黄光（强）的饱和光电流大于蓝光的饱和光电流，A项

错误；a粒子散射实验中，散射后绝大多数a粒子基本沿原方向前进，B项正确;

因为a粒子质量大，不易改变方向，电离本领大，产生的粒子多，直径应粗而

短，所以图丙中显示的是a粒子径迹，C项错误：由图丁可知，质量数中等的

原子核的比结合能更大，D项错误。］

4.如图所示是光电管的原理图，已知当用黄光照射光电管中的阴极K时，

电路中电流表的指针发生了偏转。下列判断正确的是（）

第2页，共8页

第2页，共8页

A,若增加黄光的照射强度，电流表的示数一定会增大

B.若将电路中的滑动变阻器的滑片向右移动少许，电流表的示数一定会增

加

C.若改用蓝光照射光电管中的阴极K,电流表的示数一定会增加

D.若将电源正负极调换，电路中一定没有光电流

A［本题考查光电效应及光电管的原理。增加黄光的照射强度,单位时间

逸出的光电子数目增加，产生的光电流增大，故电流表的示数一定会增大，A

选项正确；若将电路中的滑动变阻器的滑片向右移动少许，光电管两端正向电

压增加，但如果一开始就已经达到了饱和光电流，电流表的示数将保持不变，B

选项错误；若改用蓝光照射光电管中的阴极K,因为蓝光的频率大于黄光的频

率，故一定能发生光电效应，但光照强度的大小不确定，电流表的示数不一定

会增加，C选项错误：将电源正负极调换，若光电子的最大初动能大于克服光电

管两极间电场力做的功，电路中仍会有光电流，D选项错误。］

5.（2021•山东卷）在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物

中半衰期较短的说Pb,其衰变方程为正Pb—例Bi+X。以下说法正确的是（）

A.衰变方程中的X是电子

B.升高温度可以加快秘）Pb的衰变

C,触Pb与锣Bi的质量差等于衰变的质量亏损

D.方程中的X来自讲Pb内质子向中子的转化

A［根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X是电子，A正确；半衰期非常

稳定，不受温度，压强，以及该物质是单质还是化合物的影响，B错误；砌Pb

与泗Bi和电子X的质量差等于衰变的质量亏损，C错误；方程中的X来自创Pb

内中子向质子的转化，D错误。故选A。］

6.（2021・河北卷）银河系中存在大量的铝同位素26AL26A1核/衰变的衰变

方程为省A1一秒Mg+Ye,测得26Al核的半衰期为72万年。下列说法正确的是（）

A.26A1核的质量等于26Mg核的质量

第3页，共8页

B.26Al核的中子数大于26Mg核的中子数

C.将铝同位素26Al放置在低温低压的环境中，其半衰期不变

D.银河系中现有的铝同位素26Al将在144万年后全部衰变为26Mg

C［26A1发生衰变的过程中释放正电子的同时还有核能释放，发生质量亏

损，所以加A1核的质量大于26Mg核的质量，故A错误；26Al核的中子数m=

26-13=13,而26Mg核的中子数〃2=26—12=14,所以26Al核的中子数小于

26Mg核的中子数，故B错误；半衰期是原子核固有的属性，与物理环境和化学

状态无关，故C正确；铝同位素26A］的半衰期为72万年，所以经过144万年也

就是两个半衰期后还剩下台殳有衰变，故D错误。］

7.（2021•全国乙卷）医学治疗中常用放射性核素,13In产生y射线，而inIn

是由半衰期相对较长的,,3Sn衰变产生的。对于质量为，〃。的H3Sn,经过时间t

后剩余的1,3Sn质量为机，城?图线如图所示。从图中可以得到”3Sn的半衰

期为（）

O67.3182.4

A.67.3dB.101.0d

C.115.1dD.124.9d

212

C［纵坐标由Q变为予说明这不〃0的113sli中正好有一半的113sli发生了衰变,

经过的时间为一个半衰期，因此半衰期7=/2—，i=H5.ld,C正确。］

8.（2020・北京卷）氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于〃=3能级上,

下列说法正确的是（）

第4页，共8页

nE/cV

oc---...........0

5-0.54

4----------------0.85

3----------------1.51

2----------------3.4

1----------------13.6

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〃=3能级跃迁到〃=1能级比跃迁到«=2能级辐射的光子频率低

C.从〃=3能级跃迁到〃二4能级需吸收0.66eV的能量

D.〃二3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV的能量

C［这些原子跃迁过程中最多可辐射出C4=3种须率的光子，故选项A错

误；从〃=3能级跃迁到〃=1能级比跃迁到〃=2能级辐射的光子能量大，辐射

的光子频率高，故选项B错误；从〃=3能级跃迁到w=4能级需要吸收一0.85eV

一（一1.510丫）=0.66。的能量，故选项C正确；〃=3能级的氢原子电离至少需

要吸收1.51eV的能量，故选项D错误。］

［6组综合中考查关键能力］

9.（2021•福州市质・检测）我国成功研制的环流器二号M装置，是一款通过

可控热核聚变方式,提供清洁能源的装置。笊、散的核聚变反应方程为：JH+m

He+X+17.6MeV,已知笊核、笳核的比结合能分别是L09MeV、2.78MeV,lu

相当于931.5MeV,下列说法正确的是（）

A.X核的结合能为13.73MeV

B.笊核的结合能为3.27MeV

C.氨原子核的比结合能约为7.03MeV

D.该聚变反应中的质量亏损为0.01u

C［由核反应方程式可知，X核为中子，即X核内只有一个中子，则结合

能为零，A错误；木核的结合能为L09MeVX2=2.18MeV,B错误；设氢原子

核的比结合能为E,则由能量守恒定律可知4E-L09McVX2-2.78MeVX3=

17.6MeV,解得E^7.03MeV,C正确；该反应过程的质量亏损为（17.6+931.5）

iiQ0.019u,D错误。］

10.（多选）（2021•江苏南京调研）含有光电管的电路图如图⑶所示，

第5页，共8页

图(b)是用甲、乙、丙三束光分别照射光电管得到的1・U图线，UT、“2表示

遏止电压，下列说法中正确的有()

A.图(a)中光电管两端的电压为反向电压

B.甲光照射时光电子的最大初动能比丙光照射时光电子的最大初动能大

C.甲、乙是相同频率的光，且甲光的强度比乙光强

D.若氢原子从〃二4能级向〃=2能级跃迁时，辐射出的光能使此光电管发

生光电效应，则氢原子从〃二4能级向〃能级跃迁时，辐射出的光也一定能

使此光电管发生光电效应

CD［由电路图可知，逸出的光电子在电场力作用下做加速运动，则光电管

两端电压为正向电压，A错误;

D.光电效应的产生条件是入射光的频率大于截止频率，又由于从〃=4能

级向〃=2能级跃迁时辐射出的光子的频率小于从〃=4能级向〃=1能级跃迁时

辐射出的光子的频率，因此若氢原子从〃=4能级向〃=2能级跃迁时，辐射出

的光能使此光电管发生光电效应，则氢原子从n=4能级向n=l能级跃迁时,

辐射出的光也一定能使此光电管发生光电效应，D正确。］

［Cffi创新中考查理性思维］

11.2021年1月21日，包括中国科研人员在内的一支国际团队“拍摄”到

了基于冷冻电镜断层成像技术的新冠病毒的3D影像。测得新冠病毒的平均尺度

是100nm,如图所示0波长为100

第6页，共8页

nm的光，其光子动量大小数量级为（普朗克常量为6・63X10-xj・s）（）

A.1025kg*m/sB.1027kg*m/s

C.10-29kg*m/sD.IO-31kg*m/s

B［由德布罗意波公式幺=勺得p=噎，一:kg・m/s=6.63XIO-27kg-m/s,

p1UU入1:1U

B正确，A、C、D错误。］

12.某学校科技活动小组设计了一个光电烟雾探测器（如图甲），当有烟雾进

入探测器时（如图乙），来自光源S的光会被烟雾散射进入光电管C,当光射到光

电管中的钠表面时会产生光电流，当光电流大于10一8A时，便会触发报警系统

报警。已知钠的极限频率为6.0X103Hz,普朗克常量〃=6.63X10-34J・s,光速

c=3.0X108m/s,电子电荷量。=1.6X10-19c,则下列说法正确的是（）

A.要使该探测器正常工作，光源S发出的光波波长不能小于5.0X10