新教材2025屆高考物理二輪專項(xiàng)分層特訓(xùn)卷第一部分專題特訓(xùn)練專題五機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波光電磁波熱學(xué)近代物理初步考點(diǎn)4近代物理初步

考點(diǎn)4近代物理初步1.[2024·湖南卷]2024年4月13日，中國“人造太陽”反應(yīng)堆中科院環(huán)流器裝置(EAST)創(chuàng)下新紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束模等離子體運(yùn)行，為可控核聚變的最終實(shí)現(xiàn)又向前邁出了重要的一步，下列關(guān)于核反應(yīng)的說法正確的是()A．相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變釋放的核能更多B．氘氚核聚變的核反應(yīng)方程為eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H＋eq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(1))H→eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He＋eq\o\al(\s\up1(0),\s\do1(－1))eC．核聚變的核反應(yīng)燃料主要是鈾235D．核聚變反應(yīng)過程中沒有質(zhì)量虧損2．[2024·全國乙卷]2024年10月，全球眾多天文設(shè)施觀測(cè)到迄今最亮伽馬射線暴，其中我國的“慧眼”衛(wèi)星、“極目”空間望遠(yuǎn)鏡等裝置在該事務(wù)觀測(cè)中作出重要貢獻(xiàn)．由觀測(cè)結(jié)果推斷，該伽馬射線暴在1分鐘內(nèi)釋放的能量量級(jí)為1048J.假設(shè)釋放的能量來自于物質(zhì)質(zhì)量的削減，則每秒鐘平均削減的質(zhì)量量級(jí)為(光速為3×108m/s)()A．1019kgB．1024kgC．1029kgD．1034kg3．[2024·新課標(biāo)卷]銫原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)之間躍遷放射的光子具有穩(wěn)定的頻率，銫原子鐘利用的兩能級(jí)的能量差量級(jí)為10－5eV，躍遷放射的光子的頻率量級(jí)為(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，元電荷e＝1.60×10－19C)()A．103HzB．106HzC．109HzD．1012Hz4．[2024·浙江6月卷]“玉兔二號(hào)”裝有核電池，不懼漫長(zhǎng)寒冷的月夜．核電池將eq\o\al(\s\up1(238),\s\do1(94))Pu衰變釋放的核能一部分轉(zhuǎn)換成電能．eq\o\al(\s\up1(238),\s\do1(94))Pu的衰變方程為eq\o\al(\s\up1(238),\s\do1(94))Pu→eq\o\al(\s\up1(X),\s\do1(92))U＋eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He，則()A．衰變方程中的X等于233B．eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He的穿透實(shí)力比γ射線強(qiáng)C．eq\o\al(\s\up1(238),\s\do1(94))Pu比eq\o\al(\s\up1(X),\s\do1(92))U的比結(jié)合能小D．月夜的寒冷導(dǎo)致eq\o\al(\s\up1(238),\s\do1(94))Pu的半衰期變大5．[2024·廣東卷]目前科學(xué)家已經(jīng)能夠制備出能量量子數(shù)n較大的氫原子．氫原子第n能級(jí)的能量為En＝eq\f(E1,n2)，其中E1＝－13.6eV.如圖是按能量排列的電磁波譜，要使n＝20的氫原子汲取一個(gè)光子后，恰好失去一個(gè)電子變成氫離子，被汲取的光子是()A．紅外線波段的光子B．可見光波段的光子C．紫外線波段的光子D．X射線波段的光子題組一光電效應(yīng)能級(jí)躍遷6．[2024·山東省聊城市模擬]智能手機(jī)和平板電腦給人類生活和學(xué)習(xí)帶來便利的同時(shí)，也給人們的健康帶來了威逼，如電子屏幕散發(fā)出的短波藍(lán)光輻射(波長(zhǎng)在400～450nm)對(duì)眼睛的損害就是其一．為此，人們特地研制了防藍(lán)光手機(jī)膜，以削減或阻斷對(duì)人眼有害的短波藍(lán)光及紫外光．已知普朗克常數(shù)h＝6.63×10－34J·s，光在真空中傳播速度為c＝3×108m/s，電子電荷量e＝1.60×10－19C．下列說法正確的是()A．防藍(lán)光手機(jī)膜是利用光的衍射將藍(lán)光過濾B．防藍(lán)光手機(jī)膜是利用光的偏振將藍(lán)光過濾C．短波藍(lán)光透過防藍(lán)光手機(jī)膜后光的頻率將減小D．若用波長(zhǎng)為400nm的藍(lán)光照耀某金屬材料，恰好能使其發(fā)生光電效應(yīng)，則該金屬材料的逸出功約為3.1eV7.[2024·河北省邯鄲市一模]如圖所示為探討光電效應(yīng)的試驗(yàn)裝置，用頻率為ν的光照耀電極K，從電極K逸出的光電子可向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)．某同學(xué)進(jìn)行了如下操作：(1)用頻率為ν1的光照耀光電管，此時(shí)微安表中有電流．調(diào)整滑動(dòng)變阻器，使微安表示數(shù)恰好變?yōu)?，登記此時(shí)電壓表的示數(shù)U1.(2)用頻率為ν2的光照耀光電管，重復(fù)(1)中的步驟，登記電壓表的示數(shù)U2.已知電子的電荷量為e.下列說法正確的是()A．為了使微安表的示數(shù)為零，試驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)當(dāng)向b端移動(dòng)B．依據(jù)題中數(shù)據(jù)可以得到普朗克常量為h＝eq\f(e（U1－U2）,ν1－ν2)C．若僅降低(1)中的光照強(qiáng)度，則微安表最初讀數(shù)減小，遏止電壓會(huì)變小D．滑動(dòng)變阻器的滑片位于b端時(shí)，流過微安表的電流方向是從上往下8.2024年正月十三至正月二十二，已有上千年歷史的涿州市元宵燈會(huì)上以三國文化為主題的各類霓虹燈悉數(shù)登場(chǎng)，多姿多彩的霓虹燈使人們?cè)诩t紅火火的元宵花燈節(jié)上感受著濃濃的新春氣息．霓虹燈發(fā)光原理是不同氣體原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出能量各異的光子而呈現(xiàn)五彩繽紛，如圖所示為氫原子能級(jí)圖，氫原子處于n＝5能級(jí)上，已知可見光的光子能量范圍為1.62～3.11eV，則下列說法正確的是()A．一個(gè)處于n＝5能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多產(chǎn)生10種譜線B．氫原子從n＝3能級(jí)向n＝2能級(jí)躍遷過程中發(fā)出的光為可見光C．氫原子從n＝3能級(jí)向n＝1能級(jí)躍遷過程中發(fā)出光不能使逸出功為2.29eV的金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)D．氫原子從n＝5能級(jí)向n＝1能級(jí)躍遷過程中發(fā)出光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)9．[2024·遼寧省撫順市模擬]德布羅意認(rèn)為實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，他給出了德布羅意波長(zhǎng)的表達(dá)式λ＝eq\f(h,p).現(xiàn)用同樣的直流電壓加速原來靜止的一價(jià)氫離子H＋和二價(jià)鈣離子Ca2＋，已知?dú)潆x子與鈣離子的質(zhì)量比為1∶40，加速后的氫離子和鈣離子的德布羅意波的波長(zhǎng)之比為()A．1∶4eq\r(3)B．4eq\r(3)∶1C．1∶4eq\r(5)D．4eq\r(5)∶1題組二核反應(yīng)和核能10．[2024·廣東省惠州市一模]醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備PET/CT是借助于示蹤劑可以聚集到病變部位的特點(diǎn)來發(fā)覺疾?。聚檮┏＠猛凰?16C作示蹤原子標(biāo)記，其半衰期僅為20min.116C由小型回旋加速器輸出的高速質(zhì)子轟擊147N獲得，則下列說法正確的是()A．用高速質(zhì)子轟擊147N，生成116C的同時(shí)釋放出中子B．用高速質(zhì)子轟擊147N，生成116C的同時(shí)釋放出α粒子C．1g的116C經(jīng)40min后，剩余116C的質(zhì)量為0.2gD．將116C置于回旋加速器加速時(shí)，其半衰期可能會(huì)發(fā)生改變11．[2024·山東省泰安市調(diào)研]質(zhì)量為m0的某放射性元素原子核發(fā)生衰變，經(jīng)過時(shí)間t，該元素原子核剩余的質(zhì)量為m，其eq\f(m,m0)-t關(guān)系如圖所示．該元素的半衰期約為()A．41.5dB．100dC．141.5dD．183d12．[2024·安徽省檢測(cè)]傳統(tǒng)的航母動(dòng)力來源是燃油蒸汽輪機(jī)，燃油限制了航母的載重量、續(xù)航里程和戰(zhàn)斗力.2024年，我國研發(fā)的全球首個(gè)小型核反應(yīng)堆“玲瓏一號(hào)”問世，為我國建立核動(dòng)力航母奠定了基礎(chǔ)，“玲瓏一號(hào)”的核燃料為濃縮鈾，體積小，功率大，eq\o\al(\s\up1(235),\s\do1(92))U的一種核反應(yīng)方程為eq\o\al(\s\up1(255),\s\do1(92))U＋eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n→eq\o\al(\s\up1(144),\s\do1(56))Ba＋eq\o\al(\s\up1(89),\s\do1(36))Kr＋3X，生成的eq\o\al(\s\up1(144),\s\do1(56))Ba還會(huì)發(fā)生β衰變．下列說法正確的是()A．X粒子帶負(fù)電B．eq\o\al(\s\up1(144),\s\do1(56))Ba發(fā)生β衰變的半衰期不能通過調(diào)整壓強(qiáng)和溫度來限制C．eq\o\al(\s\up1(144),\s\do1(56))Ba發(fā)生β衰變時(shí)產(chǎn)生的β射線是鋇原子核外的電子躍遷形成的D．eq\o\al(\s\up1(235),\s\do1(92))U的比結(jié)合能大于eq\o\al(\s\up1(144),\s\do1(56))Ba的比結(jié)合能13．[2024·重慶市北碚區(qū)模擬]釷基鹽熔堆是第四代核反應(yīng)堆之一，其中一種核反應(yīng)為eq\o\al(\s\up1(233),\s\do1(90))Th→eq\o\al(\s\up1(233),\s\do1(91))Pa＋eq\o\al(\s\up1(0),\s\do1(－1))e，用mTh、mPa分別表示eq\o\al(\s\up1(233),\s\do1(90))Th、eq\o\al(\s\up1(233),\s\do1(91))Pa核的質(zhì)量，反應(yīng)中釋放的核能為ΔE，c為真空中的光速．該核反應(yīng)中()A．eq\o\al(\s\up1(233),\s\do1(91))Pa的中子數(shù)為91B．β粒子的質(zhì)量為mTh－eq\f(ΔE,c2)－mPaC．eq\o\al(\s\up1(233),\s\do1(90))Th的比結(jié)合能比eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H的小D．eq\o\al(\s\up1(233),\s\do1(90))Th靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，β粒子速度若垂直于磁場(chǎng)，則eq\o\al(\s\up1(233),\s\do1(91))Pa和β粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為91∶114．(多選)因?yàn)槁凶痈嘁艘l(fā)裂變，但是重核裂變產(chǎn)生的中子大部分是速度很大的“快中子”，因此須要“慢化劑”使“快中子”減速．“快中子”與“慢化劑”的原子核發(fā)生碰撞后，中子能量減小，變?yōu)椤奥凶印保僭O(shè)中子與“慢化劑”原子核的每次碰撞都是彈性碰撞，而且認(rèn)為碰撞前“慢化劑”原子核都是靜止的，下列說法正確的是()A．“慢化劑”原子核質(zhì)量越大，每次碰撞中中子損失的能量越多，更相宜作為“慢化劑”B．若“慢化劑”采納一般水，中子與一般水中的氫原子核發(fā)生碰撞，中子的減速效果很好C．若用石墨做“慢化劑”，碳原子核的質(zhì)量是中子質(zhì)量的12倍，一次碰撞前后中子速度大小之比為13∶11D．若用石墨做“慢化劑”，碳原子核的質(zhì)量是中子質(zhì)量的12倍，一個(gè)“快中子”連續(xù)與三個(gè)靜止的碳原子核碰撞后“快中子”的動(dòng)能與其初動(dòng)能之比為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(11,13)))eq\s\up12(3)15.愛因斯坦提出了受激輻射的概念，即在特定頻率外來光子作用下，處在高能級(jí)的原子向低能級(jí)躍遷，并發(fā)出與外來光子完全相同的另一光子，原理示意圖如圖所示．已知普朗克常量為h.下列說法正確的是()A．外來光子的頻率為eq\f(E2－E1,h)B．受激輻射過程原子的能量增加C．受激輻射過程原子動(dòng)量守恒D．引起受激輻射的光子可能是γ射線16.[2024·浙江省臺(tái)州市監(jiān)測(cè)]如圖所示，某激光器的一端固定于圓心O點(diǎn)，以角速度ω繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中從激光器的另一端連續(xù)發(fā)出波長(zhǎng)為λ的細(xì)激光束(不計(jì)光束截面積)，在半徑為R的虛線圓某處固定一弧形接收屏，接收屏沿虛線圓的長(zhǎng)度為l.激光器轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，接收屏接收到的光子數(shù)為n，已知普朗克常數(shù)為h，激光傳播的速度為c，則激光器的放射功率為()A．eq\f(nhλRω,lc)B．eq\f(nhcRω,lλ)C．eq\f(nhRω,lλc)D．eq\f(nlλc,hωR)17．[2024·山東省菏澤市預(yù)料]鋁26是天體物理探討中最為重要的放射性核素之一，銀河系中存在大量鋁26，它可以通過放射性衰變供應(yīng)足夠的能量，以產(chǎn)生具有內(nèi)部分層的行星體，其衰變方程為eq\o\al(\s\up1(26),\s\do1(13))Al→eq\o\al(\s\up1(A),\s\do1(Z))X＋eq\o\al(\s\up1(0),\s\do1(＋1))e以下說法正確的是()A．eq\o\al(\s\up1(A),\s\do1(Z))X中的中子個(gè)數(shù)為12B．衰變前eq\o\al(\s\up1(26),\s\do1(13))Al的質(zhì)量與衰變后eq\o\al(\s\up1(A),\s\do1(Z))X和eq\o\al(\s\up1(0),\s\do1(＋1))e的總質(zhì)量相等C．10個(gè)量eq\o\al(\s\up1(26),\s\do1(13))Al經(jīng)過一個(gè)半衰期可能還剩6個(gè)沒衰變D．eq\o\al(\s\up1(26),\s\do1(13))Al在高溫環(huán)境中的衰變會(huì)加快18．[2024·河北省部分重點(diǎn)中學(xué)模擬]原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示，依據(jù)該曲線，下列推斷中不正確的是()A．168O核的結(jié)合能約為128MeVB．eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He核比eq\o\al(\s\up1(6),\s\do1(3))Li核更穩(wěn)定C．兩個(gè)eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H核結(jié)合成eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He核時(shí)釋放能量D．23592U核中核子的平均結(jié)合能比eq\o\al(\s\up1(89),\s\do1(36))Kr核中的大19．[2024·廣東省廣州市統(tǒng)考]如圖所示的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器具有穩(wěn)定性好、平安性高的特點(diǎn)，應(yīng)用特別廣泛，其工作原理為：放射源處的镅24195Am放出的α粒子，使殼內(nèi)氣室空氣電離而導(dǎo)電，當(dāng)煙霧進(jìn)入殼內(nèi)氣室時(shí)，α粒子被煙霧顆粒阻擋，導(dǎo)致工作電路的電流減小，于是鋒鳴器報(bào)警．則()A.發(fā)生火災(zāi)時(shí)溫度上升，24195Am的半衰期變短B．這種報(bào)警裝置應(yīng)用了α射線貫穿本事強(qiáng)的特點(diǎn)C．24195Am發(fā)生α衰變的核反應(yīng)方程是24194Pu→24195Am＋eq\o\al(\s\up1(0),\s\do1(－1))eD．24195Am發(fā)生α衰變的核反應(yīng)方程是24195Am→23793Np＋eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He20．[2024·湖南省長(zhǎng)沙市一模](多選)如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)．K是光電管的陰極，A是光電管的陽極，它們都是半徑為r的圓形金屬板，兩圓心間距離為l，兩圓心連線與兩板垂直，當(dāng)兩板間存在電壓時(shí)，板間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)．R為滑動(dòng)變阻器，長(zhǎng)度ab＝bc＝cd＝df.電壓表V(0刻度在表盤中間)和靈敏電流計(jì)G均為志向表．頻率為ν的細(xì)激光束照耀到K的中心O上，使陰極放射光電子．合上開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從c向左滑動(dòng)到達(dá)b處時(shí)，靈敏電流計(jì)G讀數(shù)剛好為0；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從c向右滑動(dòng)到d后，再向f滑動(dòng)的過程中，電壓表V讀數(shù)增大而靈敏電流計(jì)G的讀數(shù)保持不變．不計(jì)光電子之間的相互作用和重力，普朗克常量為h，電子帶電量為－e(e為元電荷)，電子質(zhì)量為m，下列說法正確的是()A．光電子的最大初動(dòng)能為eq\f(eE,2)B．陰極K的金屬材料的逸出功為hν－eq\f(eE,4)C．陽極A的半徑不小于2lD．換用光強(qiáng)更大的同種激光照耀陰極K，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從c向右滑動(dòng)到d后，再向f滑動(dòng)的過程中，電壓表V讀數(shù)增大，靈敏