2023届浙江省高考物理模拟试题知识点分类训练：近代物理3

2023届浙江省高考物理模拟试题知识点分类训练：近代物理3

一、单选题

1．（2023·浙江·模拟预测）如图甲所示是探究光电效应规律实验电路，某同学用了强度不同的黄光和蓝光多次照射光电管测量产生的光电流与电压之间的关系，测得其中三条关系曲线分别如图乙中a、b、c所示，则可判断出（　　）

A．c光强度最强

B．b光频率小于a、c光的频率

C．a、c是黄光，a光更强

D．b光的遏止电压小于a、c光的遏止电压.

2．（2023·浙江·模拟预测）下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法不正确的是（　　）

A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一

B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的

C．图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子

D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有波动性

3．（2023·浙江·模拟预测）下列说法正确的是（　　）

A．爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程

B．康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量

C．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型

D．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长

4．（2023·浙江·模拟预测）图甲为光电效应实验的电路图，利用不同频率的光进行光电效应实验，测得光电管两极间所加电压U与光电流I的关系如图乙中a、b、c、d四条曲线所示。用、、、表示四种光的频率，下列判断正确的是（　　）

A． B． C． D．

5．（2023·浙江·模拟预测）下列说法正确的是（  ）

A．核反应方程中的为正电子

B．一个氢原子处在的能级，当它跃迁到较低能及时，最多可能辐射6种不同频率的光子

C．（钍核）经过6次α衰变和4次β衰变后变成（铅核）

D．氡的半衰期为3.8天，8个氡原子核经过7.6天后剩下2个氡原子核

6．（2023·浙江·模拟预测）下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（   ）

A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应

B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率是不连续的

C．图丙：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子

D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性

7．（2023·浙江·模拟预测）氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中(　　)

A．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，总能量增大

B．原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小，总能量减小

C．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，总能量不变

D．原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，总能量增大

8．（2023·浙江·模拟预测）下列关于原子和原子核的说法正确的是  (　　)

A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分

B．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短

C．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化

D．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固

9．（2023·浙江·模拟预测）是一种半衰期是5 730年的放射性同位素，若考古工作者探测到某古树中的含量为原来的，则该古树死亡的时间距今大约（　　）

A．22920年 B．11460年

C．5730年 D．17190年

10．（2023·浙江·模拟预测）下列的若干叙述中，正确的是（   ）

A．普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论

B．康普顿效应表明光子具有能量，但没有动量

C．一块纯净的放射性元素的矿石，经过一个半衰期以后，它的总质量仅剩下一半

D．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长

二、多选题

11．（2023·浙江·模拟预测）太阳辐射的总功率约为4×1026W，其辐射的能量来自于聚变反应，在聚变反应中，一个质量为1876.1 MeV/c2（c为真空中的光速）的氘核（H）和一个质量为2809.5 MeV/c2的氚核（H）结合为一个质量为3728.4 MeV/c2的氦核（He），并放出一个X粒子，同时释放大约17.6 MeV的能量。下列说法正确的是（　　）

A．X粒子是中子

B．X粒子的质量为939.6 MeV/c2

C．太阳每秒因为辐射损失的质量约为4×10 kg

D．地球每秒接收到太阳辐射的能量约4×1026 J

12．（2023·浙江·模拟预测）如图所示是氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，下列说法正确的是（　　）

A．一共可以辐射出6种不同频率的光子

B．光子中波长最短的是n=4激发态跃迁到基态时产生的

C．使n=4能级的氢原子电离至少要12.75eV的能量

D．若从n=2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，则从n=3能级跃迁到n=1能级释放的光子也一定能使该金属板发生光电效应

13．（2023·浙江·模拟预测）下列说法正确的是（　　）

A．由玻尔理论可知一群处于n＝3能级的氢原子向较低能级跃迁时可以辐射3种频率的光子

B．β射线的本质是电子流，所以β衰变是核外的一个电子脱离原子而形成的

C．一束光照射到某种金属表面上不能发生光电效应，如果增加光照的强度，则有可能发生光电效应

D．两个轻核结合成质量较大的核，该原子核的比结合能增加

14．（2023·浙江·模拟预测）2021年3月12日，塞尔维亚举国悼念22年前北约轰炸南联盟事件中的遇难者。北约在没有联合国安理会授权的情况下对南联盟投掷了大量的贫铀弹。贫铀弹主要成分为铀238，具有很强的穿甲能力，若一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，下列说法正确的是（　　）

A．衰变方程为

B．衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小

C．铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间

D．衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量

15．（2023·浙江·模拟预测）“快堆”中的钚239裂变释放出快中子，反应区周围的铀238吸收快中子后变成铀239，铀239很不稳定，经过两次β衰变后变成钚239，从而实现钚燃料的“增殖”。某5kg的钚239核燃料，每秒钟约有1.1×1013个钚239发生自然衰变，放出α粒子，已知钚239原子的α衰变质量亏损了0.0057u。已知1u相当于931.5MeV的能量，α粒子的在核燃料中减速会释放出热能，下列说法正确的是（　　）

A．铀239两次β衰变后，比结合能减小

B．原子核衰变时，动量守恒，机械能不守恒

C．原子核衰变时释放的α射线比β射线穿透能力更强

D．假设衰变释放的能量最终变成内能，该5kg的钚239核燃料的发热功率约为10W

16．（2023·浙江·模拟预测）下列物理事实说法正确的是（　　）

A．康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量

B．玻尔根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型

C．按照爱因斯坦的理论，在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功，剩下的表现为逸出后电子的初动能

D．德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，而且粒子的能量和动量p跟它所对应的波的频率v和波长之间，遵从关系和

17．（2023·浙江·一模）2020年11月8日，我国核潜艇第一任总设计师、中国工程院院士彭士禄荣获第十三届光华工程科技成就奖。核潜艇是以核反应堆为动力来源的潜艇，其中一种核反应方程为，下列说法正确的是（　　）

A．有54个质子，78个中子

B．的比结合能比铀核的小

C．释放的核能与质量亏损成正比

D．该核反应属于链式反应，每次生成的会使新铀核连续不断地发生裂变

18．（2023·浙江·模拟预测）如图为氢原子的能级图，已知可见光的光子能量范围为，锌板的电子逸出功为，下列说法正确的是（　　）

A．用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态

B．处于能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离

C．大量处于能级的氢原子向基态跃迁时，辐射的光子中有两种不同频率的光子可使锌板产生光电效应现象

D．大量于能级的氢原子向基态跃迁时所出的光子通过同一双缝干涉实验装置，以直接跃迁到能级发出的光子所形成的干涉条纹最宽

19．（2023·浙江·模拟预测）放射性元素氡(Rn)的半衰期为T，氡核放出一个X粒子后变成钋核(Po)，设氡核、钋核和X粒子的质量分别为m1、m2和m3，下列说法正确的是（　　）

A．该过程的核反应方程是Rn→Po+

B．发生一次核反应释放的核能为(m2+m3－m1)c2

C．1g氡经2T时间后，剩余氡原子的质量为0.5g

D．钋核的比结合能比氡核的比结合能大

20．（2023·浙江·模拟预测）下列说法中正确的是（　　）

A．卢瑟福通过对天然放射现象的研究，提出原子的核式结构学说

B．氡222的衰变方程是，已知其半衰期约为天，则约经过天，16克氡222衰变后还剩1克氡

C．已知中子、质子和氘核的质量分别为和，则氘核的比结合能为（c表示真空中的光速）

D．对于某种金属，超过其极限频率的入射光强度越弱，所逸出的光电子的最大初动能越小

21．（2023·浙江·模拟预测）氢原子能级示意图如图所示，处于n=4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子再照射到逸出功为4.54eV的钨板上，下列说法正确的是（　　）

A．跃迁过程中，共有10种不同频率的光子辐射出来

B．共有3种不同频率的光子能使钨板发生光电效应现象

C．从钨板逸出的光电子的最大初动能为12.75eV

D．从钨板逸出的光电子的最大初动能为8.21eV

22．（2023·浙江·模拟预测）一群处于激发态的氢原子向基态跃迁，发出的光以相同的入射角照射到一块平行玻璃砖A上，经玻璃砖A后又照射到一块金属板B上，如图，则下列说法正确的是（　　）

A．从跃迁到发出的光经玻璃转后侧移量最小

B．在同一双缝干涉装置中，从跃迁到发出的光干涉条纹最窄

C．经玻璃砖A后有些光子的能量将减小

D．若从跃迁到放出的光子刚好能使金属板B发生光电效应，则从跃迁到基态放出的光子一定能使金属板B发生光电效应

23．（2023·浙江·模拟预测）下列说法正确的是

A．衰变成要经过6次衰变和4次衰变

B．氢原子的核外电子从低轨道跃迁到高轨道的过程，原子要吸收光子，电子的动能减少，原子的电势能增大

C．发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

D．原子核的结合能越大，原子核越稳定

24．（2023·浙江·模拟预测）下列说法正确的是(　　)

A．普朗克为了解释黑体辐射现象,第一次提出了能量量子化理论

B．大量的电子通过双缝后在屏上能形成明暗相间的条纹,这表明所有的电子都落在明条纹处

C．电子和其他微观粒子都具有波粒二象性

D．光波是一种概率波,光的波动性是由于光子之间的相互作用引起的,这是光子自身的固有性质

25．（2023·浙江·模拟预测）据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳”）已完成了首次工程调试．下列关于“人造太阳”的说法正确的是

A．“人造太阳”的核反应方程是

B．“人造太阳”的核反应方程是

C．“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是

D．“人造太阳”核能大小的计算公式是

参考答案：

1．C

【详解】A．c光的饱和光电流最小，所以c光的强度最弱，a光的光强最强。A错误；

BCD．b光的遏制电压最大，根据光电效应方程可得

所以b光的频率最大，a、c光的频率相同，则a、c是黄光，b光是蓝光。BD错误，C正确。

故选C。

2．C

【详解】A．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，故A正确；

B．玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故B正确；

C．卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，但没有发现质子和中子，故C错误；

D．根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性，故D正确。

本题选不正确的，故选C。

3．C

【详解】A．爱因斯坦在量子理论的基础上，提出了光子假说并建立了光电效应方程，光电效应现象以及康普顿效应说明光具有粒子性，所以不能说爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程。故A错误；

B．康普顿效应表明光子既具有能量，也具有动量。故B错误；

C．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子核式结构模型。故C正确；

D．依据德布罗意波长公式

分析可知，微观粒子的动量越大，其对应的波长就越短，故D错误。

故选C。

4．A

【详解】当光电管两极间所加电压为遏止电压时即光电子达到阳极的动能为0，由动能定理得

由爱因斯坦光电效应方程有

联立得

由图乙可知

则

故A正确，BCD错误。

故选A。

5．C

【详解】A．核反应方程中，X为中子，故A错误；

B．根据知一群氢原子处在的能级，由较高能级跃迁到较低能级时，辐射的光谱线条数为6条；而题中是一个氢原子处在的能级，所以由较高能级跃迁到较低能级时，辐射的光谱线条数最多为3条；故B错误；

C．根据质量数和电荷数守恒可知，铅核比钍核少核子；少质子，少中子；发生衰变是放出，发生衰变是放出电子，设发生x次衰变和y次衰变，则根据质量数和电荷数守恒有

解得

故衰变过程中共有6次衰变和4次衰变，故C正确；

D．半衰期是大量样本的统计规律，对8个来说并不适用，故D错误。

故选C。

6．B

【详解】A.普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，爱因斯坦成功的解释了光电效应现象，A错误

B.波尔提出自己的原子模型，他指出氢原子能级是分立的，解释了原子发射光子的频率是不连续的，B正确

C.卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出了自己的原子核式结构模型，C错误

D.衍射是波的典型特征，根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性，D错误

7．D

【详解】从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中，能级增大，总能量增大，原子要吸收光子,根据知，电子的动能减小，则电势能增大．故D正确，ABC错误．

8．C

【详解】A、β衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程，但电子不是原子核的组成部分，故A错误；B、放射性元素的半衰期与温度的变化无关，只与自身有关，故B错误；C、波尔理论的假设之一是原子能量的量子化，还有轨道量子化，故C正确；D、比结合能越小表示原子核中的核子结合得越不牢固，故D错误；故选C．

【点睛】本题考查的知识点较多，难度不大，重点掌握衰变的实质，半衰期的特点和量子化的内容．

9．D

【详解】根据

探测到某古木中14C的含量为原来，知经历了3个半衰期，则

t=3×5730年=17190年

故选D。

10．A

【详解】A．普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，A正确；

B．康普顿效应表明光子不但具有能量，还有动量，B错误；

C．一块纯净的放射性元素的矿石，经过一个半衰期以后，有半数原子核发生衰变，不是总质量仅剩下一半，C错误；

D．依据德布罗意波长公式，可知，微观粒子的动量越大，其对应的波长就越短，D错误。

故选A。

【考点】体辐射、康普顿效应的作用、半衰期、及德布罗意波

【点睛】查黑体辐射、康普顿效应的作用、半衰期、及德布罗意波等知识，理解德布罗意波，即为物质波，掌握公式。

11．AB

【详解】A．由质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为0，则X为中子， A正确；

B．根据能量关系可知

解得

B正确；

C．太阳每秒放出的能量

损失的质量

C错误；

D．因为太阳太阳每秒放出的能量

而地球每秒接收到太阳辐射的能量小于4×1026 J，D错误。

故选AB。

12．ABD

【详解】A．一共可以辐射的光子种类为

种

A正确；

B．波长最短的光子能量最大，因此从n=4激发态跃迁到基态时产生的，光子能量最大，B正确；

C．使n=4能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量，C错误；

D．由于从n=3能级跃迁到n=1能级释放的光子能量大于从n=2能级跃迁到基态释放的光子能量，D正确。

故选ABD。

13．AD

【详解】A．由玻尔理论可知一群处于n＝3能级的氢原子向较低能级跃迁时可以辐射种频率的光子，故A正确；

B．β射线的本质是电子流，而β衰变是核内的一个中子变成质子和电子形成的，故B错误；

C．一束光照射到某种金属表面上不能发生光电效应，是因入射光的频率小于金属的极限频率，如果增加光照的强度，光的频率依然不够，则不可能发生光电效应，故C错误；

D．两个轻核结合成质量较大的核，释放核能，则该原子核的比结合能增加，故D正确；

故选AD。

14．AB

【详解】A．根据质量数和核电荷数守恒，衰变方程为

A正确；

B．一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，根据系统动量守恒知，衰变后钍核和α粒子动量之和为零，可知衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小，B正确；

C．半衰期是所有原子由半数发生衰变需要的时间，而不是一个原子衰变， C错误；

D．衰变过程释放能量，根据爱因斯坦质能方程可知存在质量亏损，所以衰变后α粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，D错误。

故选AB。

15．BD

【详解】A．由于衰变的过程中释放能量，所以衰变后的总结合能增大；铀239两次β衰变后质量数不变，所以铀239两次β衰变后比结合能增大，故A错误；

B．原子核衰变时动量是守恒的，但衰变的过程中要释放能量，机械能增大。故B正确；

C．根据三种射线的特点可知，α射线比β射线穿透能力更弱。故C错误；

D．根据质能方程，1u相当于931.5MeV的能量，则一次α衰变释放的能量

每秒钟约有1.1×1013个钚239发生自然衰变，则功率

故D正确。

故选BD。

16．CD

【详解】A．康普顿效应表明光子不仅具有能量还具有动量，选项A错误；

B．卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，选项B错误；

C．按照爱因斯坦的理论，在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是 ，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功 ，剩下的表现为逸出后电子的初动能，选项C正确；

D．德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，而且粒子的能量和动量p跟它所对应的波的频率v和波长之间，遵从关系和，选项D正确。

故选CD。

17．ACD

【详解】A．根据核反应遵循质量数和电荷数守恒，可知为，得其质子数为54个，中子数为个，故A正确；

B．是中等质量的核，比结合能大且稳定，故B错误；

C．根据爱因斯坦质能方程，可知释放的核能与质量亏损成正比，故C正确；

D．该核反应属于链式反应，每次生成的会使新铀核连续不断地发生裂变，故D正确。

故选ACD。

18．BC

【详解】A．11.0eV的能量不等于基态与其它能级间的能级差，所以不能吸收而发生跃迁，选项A错误；

B．处于n=3能级的能量为-1.51eV，紫外线的光子能量大于3.11eV，可知处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离，选项B正确；

C．大量处于能级的氢原子向基态跃迁时，辐射的光子中有3-1和2-1两种不同频率的光子大于锌板的电子逸出功为，可使锌板产生光电效应现象，选项C正确；

D．从n=4能级跃迁到n=1能级释放出的光子频率最大，波长最短，根据可知从n=4能级跃迁到n=1能级释放出的光子束对应的干涉条纹间距最窄，选项D错误。

故选BC。

19．AD

【详解】A．根据质量数守恒可知，X的质量数是

电荷数是

所以该过程的核反应方程

故A正确；

B．该核反应的过程中释放能量，有质量亏损，所以发生一次核反应释放的核能为

故B错误；

C．1g氡经2T时间后，剩余氡原子的质量为

故C错误；

D．该核反应的过程中释放能量，有质量亏损，所以钋核的比结合能比氡核的比结合能大，故D正确。

故选AD。

20．BC

【详解】A．卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的研究，提出原子的核式结构学说，A错误；

B．氡222的衰变方程是，已知其半衰期约为天，则约经过天，也就是4个半衰期，则16克氡222衰变后还剩氡，B正确；

C．已知中子、质子和氘核的质量分别为和，则氘核的比结合能为

（c表示真空中的光速），C正确；

D．发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与光强无关，D错误。

故选BC。

21．BD

【详解】A．根据可知，这些氢原子可能辐射出6种不同频率的光子，选项A错误；

B．根据能级差公式可得n=4跃迁到n=3辐射的光子能量为0.66eV，n=4跃迁到n=2辐射的光子能量为2.55eV，n=3跃迁到n=2辐射的光子能量为1.89eV，都小于4.54eV，不能使金属钨发生光电效应；

n=4跃迁到n=1辐射的光子能量为12.75eV，n=3跃迁到n=1辐射的光子能量为12.09eV，n=2跃迁到n=1辐射的光子能量为10.2eV，大于4.54eV，所以能发生光电效应的光子共3种，选项B正确；

CD．根据光电效应方程可知，照射金属的光频率越高，光电子的最大初动能越大，从钨板逸出的光电子的最大初动能为

选项C错误，D正确。

故选BD。

22．AD

【详解】A．光的频率越大，经玻璃砖折射后侧移量越大，根据跃迁规律可知从跃迁到发出的光的频率最小，即光经玻璃转后侧移量最小，故A正确；

B．从跃迁到n=1发出的光的频率最大，波长最短，根据

可知光的干涉条纹间距最小，故B错误；

C．经玻璃砖A后，光子的频率不变，所以能量不变，故C错误；

D．从跃迁到放出的光子频率小于从跃迁到基态放出的光子频率，所以从跃迁到基态放出的光子一定能使金属板B发生光电效应，故D正确。

故选AD。

23．AB

【详解】A. 衰变成要经过次衰变和次衰变，选项A正确；

B. 氢原子的核外电子从低轨道跃迁到高轨道的过程，原子要吸收光子，电子的动能减少，原子的电势能增大，选项B正确；

C. 由光电效应方程可知发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率不成正比，选项C错误；

D. 原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定，选项D错误。

故选AB。

24．AC

【详解】普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，故A正确；大量的电子通过双缝后在屏上能形成明暗相间的条纹，这表明落在明条纹处的电子较多、落在暗条纹出的电子较少，故B错误．电子和其他微观粒子都具有波粒二象性，选项C正确；波粒二象性是光的根本属性，与光子之间的相互作用无关，故D错误．故选AC.

25．AC

【详解】试题分析：因为是核聚变，故方程式为++,故A项正确，B项不正确.释放能量大小的公式为质能方程ΔE=Δmc2,故C项正确、D项不正确

考点：轻核的聚变、结合能、爱因斯坦质能方程

点评：所有的核聚变都可以根据爱因斯坦质能方程求释放的能量，要熟练掌握这些知识，并能合理利用．