热点18　近代物理 --2025年高考物理大二轮复习考前特训（专练）

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1.(2024·北京卷·1)已知钍234的半衰期是24天。1 g钍234经过48天后，剩余钍234的质量为( )
A.0 g g
C.0.5 g g
2.(2024·河南省创新联盟二模)目前治疗癌症最先进的手段是利用核反应 mnX+01n→α+37Li，反应释放出的高杀伤力的α粒子作用在癌细胞上，进而将病人体内的癌细胞杀死。已知X粒子的质量为mX，中子的质量为mn，α粒子的质量为mα，Li核的质量为mLi，真空中光速为c。下列说法正确的是( )
A.m=5，n=10
B.m=5，n=11
C.该核反应释放的能量为(mLi+mα-mn-mX)c2
D.该反应类型属于α衰变
3.(2024·新课标卷·17)三位科学家由于在发现和合成量子点方面的突出贡献，荣获了2023年诺贝尔化学奖。不同尺寸的量子点会发出不同颜色的光。现有两种量子点分别发出蓝光和红光，下列说法正确的是( )
A.蓝光光子的能量大于红光光子的能量
B.蓝光光子的动量小于红光光子的动量
C.在玻璃中传播时，蓝光的速度大于红光的速度
D.蓝光在玻璃中传播时的频率小于它在空气中传播时的频率
4.(2024·江西南昌市二模)图甲是某光电管发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像，图乙为氢原子的能级图。一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，发出的光照射光电管，发出的光电子的最大初动能为( )
eV eV eV eV
5.(2024·江西鹰潭市第一中学二模)氢原子能级图如图甲所示。某基态氢原子受激后可辐射出三种不同频率的光，其中有两种能使乙图中逸出功为2.25 eV的K极金属钾发生光电效应，通过乙图实验装置得到这两种光分别实验时的电流和电压读数，绘出图丙①②两根曲线，则下列说法正确的是( )
A.不能使K极金属产生光电效应的光是从n=2跃迁到n=1时产生的
B.丙图中②曲线对应的入射光光子能量为12.09 eV
C.丙图中①曲线对应的入射光光子能使钾金属产生最大初动能为10.20 eV的光电子
D.丙图中Uc1=9.84 V
6.(2024·浙江湖州市二模)用各种频率的光照射两种金属材料得到遏止电压Uc随光的频率ν变化的两条图线1、2，图线上有P和Q两点。下列说法正确的是( )
A.图线1、2一定平行
B.图线1对应金属材料的逸出功大
C.照射同一金属材料，用Q对应的光比P对应的光产生的饱和电流大
D.照射同一金属材料，用P对应的光比Q对应的光逸出的光电子初动能大
7.(2024·重庆市二模)已知氢原子处于基态的能量为E1，第n能级的能量En=E1n2。大量处于某同一激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射的光子中能量最大为-8E19，h为普朗克常量。则这些氢原子向低能级跃迁时，辐射的光子中频率最小为( )
A.-5E136hB.5E136hC.-E19hD.E19h
8.(2024·浙江省9+1联盟模拟)正电子发射计算机断层扫描是一种核医学成像技术，它的基本原理是：将放射性同位素氟-18( 918F)注入人体参与人体的代谢过程，如图甲所示，氟-18在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭并产生一对波长相等的光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的医学图像。氟-18的衰变规律如图乙所示，其中纵坐标NN0表示任意时刻放射性元素的原子数与t=0的原子数之比，设正、负电子的质量均为m，光速为c，普朗克常量为h。则( )
A.氟-18衰变的方程为 918F→-1 0e+1018Ne
B.上述一对光子由氟-18直接产生并释放
C.上述一对光子波长为hmc
D.经5小时人体内氟-18的残留量是初始时的33.3%
9.(2024·甘肃省二模)硼中子俘获疗法是肿瘤治疗的新技术，其原理是进入癌细胞内的硼核( 510B)吸收慢中子(动能可忽略不计)，转变成锂核(Li)和α粒子，释放出γ光子。已知核反应过程中质量亏损为Δm，γ光子的波长为λ，硼核的比结合能为E1，氦核的比结合能为E2，普朗克常量为h，真空中光速为c。则关于上述核反应，说法正确的是( )
A.核反应方程为 510B+01n→37Li+24He
B.上述核反应属于α衰变
C.γ光子的能量E0=hλc
D.锂核的比结合能E3=Δmc2+10E1+4E27
10.(多选)(2024·陕西西安市第一中学检测)1930年，科学家用放射性物质中产生的α粒子轰击铍(49Be)原子时，产生了看不见的、贯穿能力很强的中子，用中子以同样的速度分别去轰击静止的氢原子和氮原子，结果从中打出了氢核和氮核，以此推算出中子的质量。设氢核质量为mH，打出后速度为vH，氮核质量为氢核质量的14倍，打出后速度为vN，假设碰撞均为弹性碰撞，则( )
A.放射性物质α衰变后生成物的比结合能小于该放射性物质的比结合能
B.α粒子轰击铍原子的核反应方程式为 24He+49Be→ 612C+01n
C.被轰击后的氢核的速度vH大于氮核的速度vN
D.可推算出中子的质量为vN-14vHvH-vNmH
答案精析
1.B [半衰期为24天，1 g钍234经过48天后，剩余质量m=(12)tT1/2m0=0.25 g，故选B。]
2.A [据核反应中电荷数与质量数守恒，已知α粒子内有2个质子，核子数为4，所以m=2+3=5，n+1=4+7，解得n=10，故A正确，B错误；由质能方程得该核反应释放的能量为ΔE=(mn+mX-mLi-mα)c2，故C错误；该反应属于人工转变或裂变反应，衰变反应是原子核自发进行的，反应前只有一个核，故D错误。]
3.A [光子能量E=hν，由于红光的频率小于蓝光的频率，所以蓝光光子的能量大于红光光子的能量，A正确；红光的波长大于蓝光的波长，由p=hλ，可知蓝光光子的动量大于红光光子的动量，B错误；根据v=cn，由于红光的折射率小于蓝光，所以在玻璃中传播时，蓝光的速度小于红光的速度，C错误；蓝光在玻璃中传播时的频率等于它在空气中传播时的频率，D错误。]
4.B [由题图甲及爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0，可得W0=2.29 eV，处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光频率最大，光子能量最大为hν=E3-E1=12.09 eV，根据Ek=hν-W0=12.09 eV-2.29 eV=9.80 eV，故B正确。]
5.B [依题意，基态氢原子受激后可辐射出三种不同频率的光的光子能量分别为E3-E1=12.09 eV>2.25 eV，E2-E1=10.2 eV>2.25 eV，E3-E2=1.89 eV