【 高考物理一轮近代物理专题复习】 选择题题专练（含解析）

【备考2022 高考物理一轮近代物理专题复习】 选择题题专练（含解析）

1．放射性元素会衰变为稳定的，半衰期约为，可以用于检测人体的甲状腺对碘的吸收。若某时刻与的原子数量之比为，则通过后与的质量之比（　　）

A． B． C． D．

2．用“中子活化”技术分析某样品的成分，中子轰击样品中的产生和另一种粒子X，则X是（　　）

A．质子 B．粒子 C．粒子 D．正电子

3．如图所示，分别用1、2两种材料作K极进行光电效应探究，其截止频率，保持入射光不变，则光电子到达A极时动能的最大值随电压U变化关系的图像是（　　）

A． B． C． D．

4．1932年，考克饶夫和瓦尔顿用质子加速器进行人工核蜕变实验，验证了质能关系的正确性。在实验中，锂原子核俘获一个质子后成为不稳定的铍原子核，随后又蜕变为两个原子核，核反应方程为。已知、、X的质量分别为、、，光在真空中的传播速度为c，则在该核反应中（　　）

A．质量亏损

B．释放的核能

C．铍原子核内的中子数是5

D．X表示的是氚原子核

5．某金属在一束单色光的照射下发生光电效应，光电子的最大初动能为，已知该金属的逸出功为，普朗克常量为h。根据爱因斯坦的光电效应理论，该单色光的频率为（　　）

A． B． C． D．

6．20世纪60年代，我国以国防为主的尖端科技取得了突破性的发展。1964年，我国第一颗原子弹试爆成功；1967年，我国第一颗氢弹试爆成功。关于原子弹和氢弹，下列说法正确的是（　　）

A．原子弹和氢弹都是根据核裂变原理研制的

B．原子弹和氢弹都是根据核聚变原理研制的

C．原子弹是根据核裂变原理研制的，氢弹是根据核聚变原理研制的

D．原子弹是根据核聚变原理研制的，氢弹是根据核裂变原理研制的

7．赫兹在研究电磁波的实验中偶然发现，接收电路的电极如果受到光照，就更容易产生电火花。此后许多物理学家相继证实了这一现象，即照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出。最初用量子观点对该现象给予合理解释的科学家是（　　）

A．玻尔 B．康普顿

C．爱因斯坦 D．德布罗意

8．光刻机是制造芯片的核心装备，利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻机清晰投影最小图像的能力，在透镜组和硅片之间充有液体。紫外线进入液体后与其在真空中相比（　　）

A．波长变短 B．光子能量增加 C．频率降低 D．传播速度增大

9．硼（B）中子俘获治疗是目前最先进的癌症治疗手段之一、治疗时先给病人注射一种含硼的药物，随后用中子照射，硼俘获中子后，产生高杀伤力的α粒子和锂（Li）离子。这个核反应的方程是（     ）

A． B．

C． D．

10．北京高能光源是我国首个第四代同步辐射光源，计划于2025年建成。同步辐射光具有光谱范围宽（从远红外到X光波段，波长范围约为10-5m～10-11m，对应能量范围约为10-1eV～105eV）、光源亮度高、偏振性好等诸多特点，在基础科学研究、应用科学和工艺学等领域已得到广泛应用。速度接近光速的电子在磁场中偏转时，会沿圆弧轨道切线发出电磁辐射，这个现象最初是在同步加速器上观察到的，称为“同步辐射”。以接近光速运动的单个电子能量约为109eV，回旋一圈辐射的总能量约为104eV。下列说法正确的是（　　）

A．同步辐射的机理与氢原子发光的机理一样

B．用同步辐射光照射氢原子，不能使氢原子电离

C．蛋白质分子的线度约为10-8 m，不能用同步辐射光得到其衍射图样

D．尽管向外辐射能量，但电子回旋一圈后能量不会明显减小

11．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，其衰变方程为。以下说法正确的是（　　）

A．衰变方程中的X是电子

B．升高温度可以加快的衰变

C．与的质量差等于衰变的质量亏损

D．方程中的X来自于内质子向中子的转化

12．普朗克常量，光速为c，电子质量为，则在国际单位制下的单位是（　　）

A． B．m C． D．

13．已知普朗克常量，电子的质量为，一个电子和一滴直径约为的油滴具有相同动能，则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量级为（　　）

A． B． C． D．

14．科学家发现银河系中存在大量的放射性同位素铝26，铝26的半衰期为72万年，其衰变方程为，下列说法正确的是（　　）

A．Y是氦核

B．Y是质子

C．再经过72万年，现有的铝26衰变一半

D．再经过144万年，现有的铝26全部衰变

15．核废料具有很强的放射性，需要妥善处理。下列说法正确的是（　　）

A．放射性元素经过两个完整的半衰期后，将完全衰变殆尽

B．原子核衰变时电荷数守恒，质量数不守恒

C．改变压力、温度或浓度，将改变放射性元素的半衰期

D．过量放射性辐射对人体组织有破坏作用，但辐射强度在安全剂量内则没有伤害

16．如图，一个原子核X经图中所示的一系列、衰变后，生成稳定的原子核Y，在此过程中放射出电子的总个数为（　　）

A．6 B．8 C．10 D．14

17．医学治疗中常用放射性核素产生射线，而是由半衰期相对较长的衰变产生的。对于质量为的，经过时间t后剩余的质量为m，其图线如图所示。从图中可以得到的半衰期为（　　）

A． B． C． D．

18．银河系中存在大量的铝同位素，核衰变的衰变方程为，测得核的半衰期为72万年，下列说法正确的是（　　）

A．核的质量等于核的质量

B．核的中子数大于核的中子数

C．将铝同位素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将在144万年后全部衰变为

19．下列说法正确的是（　　）

A．光的波动性是光子之间相互作用的结果

B．玻尔第一次将“量子”入原子领域，提出了定态和跃迁的概念

C．光电效应揭示了光的粒子性，证明了光子除了能量之外还具有动量

D．α射线经过置于空气中带正电验电器金属小球的上方，验电器金属箔的张角会变大

20．2020年12月我国科学家在量子计算领域取得了重大成果，构建了一台76个光子100个模式的量子计算机“九章”，它处理“高斯玻色取样”的速度比目前最快的超级计算机“富岳”快一百万亿倍。关于量子，下列说法正确的是（　　）

A．是计算机运算的一种程序 B．表示运算速度的一个单位

C．表示微观世界的不连续性观念 D．类似于质子、中子的微观粒子

21．对四个核反应方程（1）；（2）；（3）；（4）。下列说法正确的是（　　）

A．（1）（2）式核反应没有释放能量

B．（1）（2）（3）式均是原子核衰变方程

C．（3）式是人类第一次实现原子核转变的方程

D．利用激光引发可控的（4）式核聚变是正在尝试的技术之一

22．如图所示是我国全超导托卡马克核聚变实验装置。2018年11月，该装置实现了1×108℃等离子体运行等多项重大突破，为未来和平利用聚变能量迈出了重要一步。关于核聚变，下列说法正确的是（　　）

A．聚变又叫热核反应

B．太阳就是一个巨大的热核反应堆

C．高温能使原子核克服核力而聚变

D．对相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变产能多

参考答案：

1．B

【解析】

【详解】

根据题述，与原子数量之比为，则通过（两个半衰期）后，4份衰变剩余1份，生成了3份原子，剩余与原子数量之比为，因为与原子质量相同，所以通过（两个半衰期）后，与原子的质量之比为，故B正确，ACD错误。

故选B。

2．A

【解析】

【详解】

该核反应方程为

可知X是质子。

故选A。

3．C

【解析】

【详解】

光电管所加电压为正向电压，则根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子到达A极时动能的最大值

可知图像的斜率相同，均为e；截止频率越大，则图像在纵轴上的截距越小，因，则图像C正确，ABD错误。

故选C。

4．B

【解析】

【分析】

【详解】

CD．根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，可知方程为

则，，铍原子核内的中子数是4，X表示的是氦核，故CD错误；

AB．核反应质量亏损为

则释放的核能为

故A错误，B正确；

故选B。

5．D

【解析】

【分析】

【详解】

根据爱因斯坦的光电效应方程可知

解得该单色光的频率为

故选D。

6．C

【解析】

【分析】

【详解】

原子弹是根据重核裂变研制的，而氢弹是根据轻核聚变研制的，故ABD错误，C正确。

故选C。

7．C

【解析】

【分析】

【详解】

A．玻尔引入量子化的观念解释了氢原子光谱，与题意不符，A错误；

B．康普顿提出康普顿效应，发现了光子不仅具有能量，还具有动量，证明了光具有粒子性，与题意不符，B错误；

C．爱因斯坦提出光子说，从理论上解释了光电效应的实验现象，符合题意，C正确；

D．德布罗意提出一切物质都具有波粒二象性，与题意不符，D错误。

故选C。

8．A

【解析】

【分析】

【详解】

紫外线进入液体后与真空相比，频率不变，传播速度减小，根据

可知波长变短；根据

可知，光子能量不变。

故选A。

9．A

【解析】

【分析】

【详解】

由题知，硼俘获中子后，产生高杀伤力的α粒子和锂（Li）离子，而α粒子为氦原子核，则这个核反应方程为

故选A。

10．D

【解析】

【分析】

【详解】

A．同步辐射是在磁场中圆周自发辐射光能的过程，氢原子发光是先吸收能量到高能级，在回到基态时辐射光，两者的机理不同，故A错误；

B．用同步辐射光照射氢原子，总能量约为104eV大于电离能13.6eV，则氢原子可以电离，故B错误；

C．同步辐射光的波长范围约为10-5m～10-11m，与蛋白质分子的线度约为10-8 m差不多，故能发生明显的衍射，故C错误；

D．以接近光速运动的单个电子能量约为109eV，回旋一圈辐射的总能量约为104eV，则电子回旋一圈后能量不会明显减小，故D正确；

故选D。

11．A

【解析】

【分析】

【详解】

A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X是电子，A正确；

B．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；

C．与和电子X的质量差等于衰变的质量亏损，C错误；

D．方程中的X来自于内中子向质子的转化，D错误。

故选A。

12．B

【解析】

【分析】

【详解】

根据可得它们的单位为：

故选B。

13．C

【解析】

【分析】

【详解】

根据德布罗意波长公式

解得

由题意可知，电子与油滴的动能相同，则其波长与质量的二次方根成反比，所以有

代入数据解得

所以C正确；ABD错误；

故选C。

14．C

【解析】

【分析】

【详解】

AB．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，该核反应是

即Y是正电子，选项AB错误；

CD．因72万年是一个半衰期，可知再过72万年，现有的铝26衰变一半；再过144万年，即两个半衰期，现有的铝26衰变四分之三，选项C正确，D错误；

故选C。

15．D

【解析】

【分析】

【详解】

A．放射性元素的半衰期是大量的放射性元素衰变的统计规律，对少量的个别的原子核无意义，则放射性元素完全衰变殆尽的说法错误，故A错误；

B．原子核衰变时满足电荷数守恒，质量数守恒，故B错误；

C．放射性元素的半衰期是由原子核的自身结构决定的，而与物理环境如压力、温度或浓度无关，与化学状态无关，故C错误；

D．过量放射性辐射包含大量的射线，对人体组织有破坏作用，但辐射强度在安全剂量内则没有伤害，故D正确；

故选D。

16．A

【解析】

【分析】

【详解】

由图分析可知，核反应方程为

设经过次衰变，次衰变。由电荷数与质量数守恒可得

；

解得

，

故放出6个电子。

故选A。

17．C

【解析】

【分析】

【详解】

由图可知从到恰好衰变了一半，根据半衰期的定义可知半衰期为

故选C。

18．C

【解析】

【分析】

【详解】

A．和的质量数均为相等，但是二者原子核中的质子数和中子数不同，所以质量不同，A错误；

B．核的中子数为个，核的中子数为个，B错误；

C．半衰期是原子核固有的属性，与外界条件无关，C正确；

D．质量为的的半衰期为万年，经过万年为个半衰期，剩余质量为，不会全部衰变为，D错误。

故选C。

19．B

【解析】

【详解】

A．在光的双缝干涉实验中，减小光的强度，让光子通过双缝后，光子只能一个接一个地到达光屏，经过足够长时间，仍然发现相同的干涉条纹。这表明光的波动性不是由光子之间的相互作用引起的，故A错误；

B．玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，故B正确；

C．光电效应揭示了光的粒子性，但是不能证明光子除了能量之外还具有动量，选项C错误；

D．α射线经过置于空气中带正电验电器金属小球的上方时，会使金属球附近的空气电离，金属球吸引负离子而使验电器金属箔的张角会变小，选项D错误。

故选B。

20．C

【解析】

【详解】

量子是不可分割的最小的单元，体现了物质的不连续性，即通常所说的“量子化”。

故选C。

21．CD

【解析】

【分析】

【详解】

A．（1）是 衰变，（2）是 衰变，均有能量放出，故A错误；

B．（3）是人工核转变，故B错误；

C．（3）式是人类第一次实现原子核转变的方程，故C正确；

D．利用激光引发可控的（4）式核聚变是正在尝试的技术之一，故D正确。

故选CD。

22．ABD

【解析】

【详解】

A．聚变又叫热核反应，选项A正确；

B．太阳就是一个巨大的热核反应堆，选项B正确；     

C．要使轻核发生聚变，必须使它们的距离达到10-15m以内，核力才能起作用，那么热核反应时要将轻核加热到很高的温度，使它们具有足够的动能来克服核力而聚变在一起形成新的原子核，即高温能使轻核克服核力而聚变，但不是能使所有的原子核克服核力而聚变，选项C错误；

D．对相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变产能多，选项D正确；

故选ABD。