高考物理二輪總復(fù)習(xí)專題能力訓(xùn)練13近代物理

專題能力訓(xùn)練13近代物理(時間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共10小題,每小題6分,共60分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,1~6題只有一個選項(xiàng)符合題目要求,7~10題有多個選項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)1.(2022·河南三門峽期末)下圖為黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,關(guān)于黑體輻射以下敘述正確的是()A.隨溫度升高,各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加B.隨溫度降低,各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加C.隨溫度升高,輻射強(qiáng)度的極大值向波長較長的方向移動D.黑體輻射電磁波的情況除與溫度有關(guān)外,還與材料的種類及表面狀況有關(guān)2.(2022·江蘇揚(yáng)州中學(xué)模擬)如圖所示,某軋鋼廠的熱軋機(jī)上安裝了一個射線測厚儀,探測器探測到的射線強(qiáng)度與鋼板的厚度有關(guān)。已知測厚儀采用放射性同位素

77192Ir作為放射源,77192Ir發(fā)生β衰變時放出β射線和A.

77192Ir的衰變方程為

77B.探測器探測到的射線增強(qiáng),說明鋼板的厚度增加C.192g放射性同位素

77D.773.(2021·吉林白城一中高三模擬)已知某種金屬的截止頻率為ν0,普朗克常量為h,電子的電荷量為e。若用頻率為2ν0的光照射此金屬板,則該金屬板的遏止電壓為()A.hν0eC.hν024.(2021·江蘇高三模擬)某光電管陰極金屬的逸出功為W0,電子電荷量為e,今用四束光①、②、③、④分別照射光電管,其光電流與電壓的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是()A.①光的光子能量為W0+eUc1B.②光和③光的交點(diǎn)表示該電壓下光電流大小相同C.②光的強(qiáng)度比④光的強(qiáng)度大D.④光照射時產(chǎn)生的光電子最大初動能最大5.下列核反應(yīng)中放出的粒子為中子的是()A.

714N俘獲一個α粒子,產(chǎn)生B.1327Al俘獲一個α粒子,產(chǎn)生C.511B俘獲一個質(zhì)子,產(chǎn)生D.36Li俘獲一個質(zhì)子,產(chǎn)生6.(2021·吉林高三三模)氦離子(He+)和氫原子一樣,原子核外都只有一個電子,因此它們有著相似的能級圖,下圖分別為氫原子和氦離子的能級圖。一群處于量子數(shù)n=4的激發(fā)態(tài)氦離子,能夠自發(fā)地躍遷到較低的能量狀態(tài),并向外輻射多種頻率的光子。已知金屬鎢的逸出功為4.54eV。下列說法正確的是()氫原子能級圖氦離子能級圖A.最多有3種頻率的光子B.有3種頻率的光子能使金屬鎢發(fā)生光電效應(yīng)C.有3種頻率的光子能夠使處于基態(tài)的氫原子電離D.氦離子和氫原子分別從量子數(shù)n=2的激發(fā)態(tài)向n=1的基態(tài)躍遷,輻射的光子使金屬鎢發(fā)生光電效應(yīng),逸出光電子的最大初動能相同7.氘核聚變反應(yīng)的方程為

12H+12H→X+01n。已知氘核的比結(jié)合能為E,核反應(yīng)中釋放的核能為ΔE,核反應(yīng)中發(fā)射一種γ光子,該γ光子照射到逸出功為W0的金屬上打出的最大初動能的光電子的速度為v。已知光電子的質(zhì)量為A.裂變反應(yīng)比聚變反應(yīng)更難控制B.X的比結(jié)合能為43E+C.光電子的德布羅意波長為hD.γ光子的頻率為m8.(2022·廣西梧州期中)下圖是研究光電效應(yīng)的電路圖,對于某金屬用綠光照射時,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。則以下說法正確的是()A.將滑動變阻器滑片向右移動,電流表的示數(shù)可能不變B.將電源的正負(fù)極調(diào)換,電流表的讀數(shù)一定不為零C.若將K極換成逸出功小的金屬板,仍用相同的綠光照射時,電流表的示數(shù)一定增大D.如果改用紫光照射該金屬,電流表一定有示數(shù)9.(2022·湖南長沙雅禮中學(xué)二模)一群處于第4能級的氫原子,向低能級躍遷過程中能發(fā)出n種不同頻率的光,將這些光分別照射到圖甲電路陰極K的金屬上,只能測得3條電流隨電壓變化的圖像,如圖乙所示,已知?dú)湓拥哪芗増D如圖丙所示,則下列推斷正確的是()甲乙丙A.n=6B.圖乙中的a光是氫原子由第3能級向基態(tài)躍遷發(fā)出的C.圖乙中的b光是氫原子由第3能級向基態(tài)躍遷發(fā)出的D.圖乙中的c光光子能量為12.09eV10.按如圖的方式連接電路,當(dāng)用某種紫光照射陰極K時,電路中的電流表有示數(shù)。則下列敘述正確的是()A.如果僅將紫光換成黃光,則電流表一定沒有示數(shù)B.如果僅將紫光換成紫外線,則電流表一定有示數(shù)C.僅將滑動變阻器的滑片向右滑動,則電流表的示數(shù)一定增大D.僅將滑動變阻器的滑片向左滑動,則電流表的示數(shù)可能不變二、非選擇題(本題共2小題,共40分)11.(20分)一靜止的氡核(

86222Rn)發(fā)生α衰變,放出一個速度為v0、質(zhì)量為m的α粒子和一個質(zhì)量為m0的反沖核釙(Po),若氡核發(fā)生衰變時,釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為(1)寫出衰變方程;(2)求出反沖核的速度;(3)求出這一衰變過程中虧損的質(zhì)量。12.(20分)海水中含有豐富的氘,完全可充當(dāng)未來的主要能源。兩個氘核的核反應(yīng)產(chǎn)生一個

23He核和一個粒子,其中氘核的質(zhì)量為2.0130u,氦核的質(zhì)量為3.0150u,粒子的質(zhì)量為1.0087u。(1u相當(dāng)于931(1)寫出核反應(yīng)方程;(2)核反應(yīng)中釋放的核能;(3)在兩個氘核以相等的動能0.35MeV進(jìn)行對心碰撞,并且核能全部轉(zhuǎn)化為動能的情況下,求反應(yīng)中產(chǎn)生的粒子和氦核的動能。

專題能力訓(xùn)練13近代物理1.A解析:黑體輻射的規(guī)律為隨著溫度的升高,各種波長的輻射強(qiáng)度都有所增加,同時輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動,選項(xiàng)A正確,B、C錯誤;一般物體輻射電磁波的情況除與溫度有關(guān)外,還與材料種類和表面狀況有關(guān),但黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體溫度有關(guān),選項(xiàng)D錯誤。2.A解析:β衰變的實(shí)質(zhì)是原子核里的一個中子放出一個電子變?yōu)橐粋€質(zhì)子,反應(yīng)過程中遵循質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒,衰變方程為

77192Ir→78192X+-10e,故A正確;探測器探測到的射線增強(qiáng),說明鋼板的厚度減小,故B錯誤;192g放射性同位素

771923.A解析:由光電效應(yīng)方程可知Ekm=h×2ν0W0,W0=hν0,Ekm=Uce,解得遏止電壓為Uc=hν4.D解析:①光照射下的遏止電壓為Uc1,根據(jù)光電效應(yīng)方程可得hν=W0+Ek=W0+eUc1,故A正確。②光和③光交點(diǎn)處的橫坐標(biāo)表示電壓,縱坐標(biāo)表示電流,圖像相交表示該電壓下光電流大小相同,故B正確。②光和④光的遏止電壓相同,說明它們是同一頻率的光,但是②光的飽和電流比④光的飽和電流大,說明②光的強(qiáng)度比④光的強(qiáng)度大,故C正確。④光的遏止電壓低于①光和③光,由Ek=eUc,可知④光照射時產(chǎn)生的光電子最大初動能并不是最大的,故D錯誤。5.B解析:本題考查核反應(yīng)方程式的書寫,根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可快速選出答案。根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可得:714N+

24He→817O+11H,選項(xiàng)A錯誤;1327Al+24He→

156.C解析:一群氦離子從n=4能級向低能級躍遷時可以輻射出C42=6種頻率的光子,選項(xiàng)A錯誤。其中只有從n=4能級向n=3能級躍遷時所輻射出的光子能量小于4.54eV,不能使金屬鎢發(fā)生光電效應(yīng),故共有5種頻率的光能使金屬鎢發(fā)生光電效應(yīng),選項(xiàng)B錯誤。要使處于基態(tài)的氫原子發(fā)生電離,所需要的光子能量只要達(dá)到13.6eV就可以,根據(jù)輻射光子能量等于氦離子能級躍遷前后兩能級的能量差可得,有3種頻率的光子能使處于基態(tài)的氫原子電離,選項(xiàng)C正確。氦離子和氫原子的兩個能級的能量差不同,所以輻射光子的能量不同,由光電效應(yīng)方程Ekmax=hνW7.BD解析:重核裂變反應(yīng)釋放的能量比輕核聚變反應(yīng)的少,但是裂變比聚變更容易控制,故A錯誤;根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得氘核聚變反應(yīng)的方程為

12H+12H→23X+01n,根據(jù)能量守恒可得X的結(jié)合能為E'=2×2E+ΔE=4E+ΔE,則X的比結(jié)合能為E'3=43E+8.AD解析:將滑動變阻器滑片向右移動,所加正向電壓增大,如果電路中電流沒有達(dá)到飽和電流時,則電流增大、電流表的示數(shù)增大,如果已經(jīng)達(dá)到飽和電流,則電流表示數(shù)不變,故A正確;將電源的正負(fù)極調(diào)換,所加電壓為反向電壓,仍用相同的綠光照射時,如果電壓表的示數(shù)大于或等于遏止電壓,則電路中無電流,電流表示數(shù)為零,故B錯誤;根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hνW逸可知,將K極換成逸出功小的金屬板,仍用相同的綠光照射時,逸出電子的最大初動能增大,但由于光電子數(shù)不變,則電流表的示數(shù)不一定增大,故C錯誤;用綠光照射時,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明綠光的頻率大于該金屬的截止頻率,紫光的頻率大于綠光的頻率,所以如果改用紫光照射該金屬時,一定會發(fā)生光電效應(yīng),電流表示數(shù)一定不為零,故D正確。9.AC解析:一群處于第4能級的氫原子向低能級躍遷過程中能發(fā)出光子種類為n=C42=6,故A正確;由題圖乙可知,a光的遏止電壓最大,其次是b光和c光,根據(jù)eU=12mv02=hνW0,可知,三種光對應(yīng)的躍遷是a:4→1,b:3→1;c:2→1,故B錯誤,C正確;c光光子能量為Ec=E2E1=3.10.BD解析:當(dāng)換用黃光后,入射光的頻率減小,但入射光的頻率可能仍大于金屬的截止頻率,發(fā)生光電效應(yīng),電路中可能有光電流,A錯誤;當(dāng)換用紫外線后,入射光的頻率增大,一定能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象,則微安表一定有示數(shù),B正確;滑動變阻器的滑片向右滑動,則光電管兩極間的電壓增大,電路中的光電流可能已經(jīng)達(dá)到飽和值,保持不變,C錯誤;滑動變阻器的滑片向左滑動,則光電管兩極間的電壓減小,電路中的光電流可能仍為飽和值,保持不變,D正確。11.答案:(1)86222Rn→84218Po+(3)(解析:(1)由已知得

86222Rn→84(2)設(shè)反沖核的速度為v,由動量守恒可知mv0=m0v即v=mv(3)由質(zhì)能方程可知E=Δmc2=12mv0Δmc2=12mv解得Δm=(m12.答案:(1)12H(2)2.14MeV(3)2.13MeV0.71MeV解析:(1)核反應(yīng)方程為

12H(2)核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損Δm=2mHmHemn由ΔE=Δmc2可知釋放的核能ΔE=(2mHmHemn)c2=2.14MeV。(3)把兩個氘核作為