2027新高考物理复习53A版1-第十六章 近代物理初步

专题十六近代物理初步考点1光电效应波粒二象性3.(2025广东,3,4分)有甲、乙两种金属,甲的逸出功小于乙的逸出功。使用某频率的光分别照射这两种金属,只有甲发射光电子,其最大初动能为Ek。下列说法正确的是()A.使用频率更小的光,可能使乙也发射光电子B.使用频率更小的光,若仍能使甲发射光电子,则其最大初动能小于EkC.频率不变,减弱光强,可能使乙也发射光电子D.频率不变,减弱光强,若仍能使甲发射光电子,则其最大初动能小于Ek答案B解析只有甲发射光电子,说明甲发生了光电效应,乙没有发生光电效应,满足ν>ν甲且ν<ν乙,则若使用频率更小的光,乙更不可能发生光电效应,乙更不可能发射光电子,A错误;根据爱因斯坦光电效应方程有Ek=hν-W0,若使用频率更小的光,甲射出的光电子最大初动能会变小,即小于Ek,而若频率不变,光强无论增强还是减弱,甲射出的光电子最大初动能均不变,B正确,D错误;金属乙要发生光电效应,需满足入射光频率ν>ν乙,而与入射光光强无关,C错误。1.(2025山东,1,3分)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>Ek3 B.Ek2>Ek3>Ek1C.Ek3>Ek2>Ek1 D.Ek3>Ek1>Ek2答案B解析光电子的最大初动能Ek与遏止电压Uc的关系为Ek=eUc,若使用频率相同的单色光照射不同种类的金属,遏止电压越大,说明逸出的光电子最大初动能Ek也越大,根据图示可知Uc2>Uc3>Uc1,则Ek2>Ek3>Ek1,B正确,A、C、D错误。方法技巧光电效应的三个重要关系式(1)爱因斯坦光电效应方程:Ek=hν-W0。(2)光电子的最大初动能Ek与遏止电压Uc的关系:Ek=eUc。(3)逸出功W0与截止频率νc的关系:W0=hνc。5.(2025陕晋青宁,5,4分)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.1答案C解析电子由静止被加速,eU=Ek,电子的德布罗意波长λ=ℎp,电子的动量p=2mEk,联立解得λ=ℎ2meU;故λ'λ=100考点3原子核核反应1.(2025云南,1,4分)2025年3月,我国科学家研制的碳14核电池原型机“烛龙一号”发布,标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得突破。碳14的衰变方程为

614C→714A.X为电子,是在核内中子转化为质子的过程中产生的B.X为电子,是在核内质子转化为中子的过程中产生的C.X为质子,是由核内中子转化而来的D.X为中子,是由核内质子转化而来的答案A解析根据题意“碳14的衰变方程为

614C→714N+X”根据电荷数守恒和质量数守恒,算出原子核X为电子

-10e,(解题关键:可以看反应前原子核

614C到反应后原子核

714N质子和中子数量的得失去分析由什么转变)1.(2025安徽,1,4分)2025年4月,位于我国甘肃省武威市的钍基熔盐实验堆实现连续稳定运行,标志着人类在第四代核电技术上迈出关键一步。该技术利用钍核(90232Th)俘获x个中子(01n),并发生y次β衰变,转化为易裂变的铀核(A.x=1,y=1 B.x=1,y=2C.x=2,y=1 D.x=2,y=2答案B解析核反应方程可表示为

90232Th+x01n→92233U+y-10e,可得232+x=233

知识拓展原子核中不存在电子,原子核发生β衰变时,一个中子转化为一个质子和一个电子,释放出电子。1.(2025湖北,1,4分)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+10e+00ν,其中A.X为

8B.该反应为核聚变反应C.1克

918F经110分钟剩下0.5克D.该反应产生的

00答案C解析根据核反应过程中质量数守恒及电荷数守恒,可知X为

818O,A错误。该衰变过程不属于核聚变反应,B错误。半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间,C正确。00ν是一种电中性粒子,不带电,所以不会受到洛伦兹力1.(2025湖南,1,4分)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答案B解析原子核衰变释放能量,有质量亏损,新核总质量小于原核总质量,A错误;大量放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间为元素的半衰期,必须是大量原子核的统计规律,B正确;放射性元素的半衰期由原子核本身的性质决定,与温度、压强等物理条件无关,也与原子核所处的化学状态(如单质态或化合态)无关,C、D错误。8.(2025黑吉辽蒙,8,6分)(多选)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-10e。处于第二激发态的

44ARu原子核先后辐射能量分别为0.5908MeV和0.5395A.A=100B.y=2C.γ1的频率比γ2的大D.γ1的波长比γ2的大答案ABC解析根据质量数守恒和电荷数守恒,可知A=100,y=2,A、B正确;根据ε=hν可知,γ1比γ2能量大,所以γ1的频率比γ2的频率大,C正确;根据c=λν可知,波长与频率成反比,γ1的波长比γ2的波长小,D错误。6.(2025河南,6,4分)由于宇宙射线的作用,在地球大气层产生有铍的两种放射性同位素

47Be和

410Be。测定不同高度大气中单位体积内二者的原子个数比,可以研究大气环境的变化。已知

47Be和

410Be的半衰期分别约为53天和139万年。在大气层某高度采集的样品中,研究人员发现

47Be和

410Be的总原子个数经过106A.1∶4 B.1∶2 C.3∶4 D.1∶1答案B解析由题意知

47Be和

410Be的半衰期分别约为53天和139万天,47Be和

410Be的总原子个数经过106天后变为原来的34,假设衰变前

47Be和

410Be的原子个数比为k∶1,衰变前

410Be的原子个数为x,47Be的原子个数为kx,经过106天后

47Be的原子个数为kx×1210653=14kx,410Be的原子个数约为x(关键点拨:4106.(2025福建,6,6分)(多选)核反应方程为

12H+13H→24He+01n+17.6MeV,现真空中有两个动量大小相等、方向相反的氘核与氚核相撞,发生核反应,设反应释放的能量几乎全部转化为

2A.该反应有质量亏损B.该反应为核裂变C.01n获得的动能约为14D.24He获得的动能约为14答案AC解析该核反应过程中质量数守恒,释放能量,故有质量亏损,A正确。该反应是核聚变反应,B错误。在真空中,该反应动量守恒,由于相撞前氘核与氚核动