2021届新高考物理二轮复习专题强化双击训练 专题十八 近代物理 A卷

2021届新高考物理二轮复习专题强化双击训练

专题十八 近代物理 A卷

1.新冠肺炎疫情期间,测温枪和CT是筛查、诊断新冠肺炎的重要手段,下列有关说法正确的是(   )

A.医院CT检查时使用的是β射线,β射线是由原子核外电子电离产生的

B.医院CT检查时使用的是γ射线,γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生的

C.测温枪接收到人体辐射的红外线而测温,红外线比红光光子能量大,所以热效应显著

D.红外线是横波,能发生反射、折射、衍射和干涉等现象

2.山东海阳核电站是中国核电AP1000技术的标志性项目,其反应堆的核反应方程为,下列说法中正确的是(   )

A.该反应中X是质子  B.该反应中X是电子

C.中有88个中子  D.的结合能比的结合能大

3.下列现象中,与原子核内部变化有关的是(   )

A.α粒子散射现象 B.天然放射现象 

C.光电效应现象 D.原子发光现象

4.下列说法正确的是(   )

A.β衰变的实质是原子核内的一个中子转化成一个质子,同时释放出一个电子

B.实验表明,只要照射光的强度足够大,就一定能发生光电效应

C.某种钍同位素的半衰期为24天,1 g钍经过120天后还剩0.2 g

D.根据玻尔的原子理论,氢原子从的激发态跃迁到的激发态时,核外电子的动能减小

5.处于能级的大量氢原子,向低能级跃迁时(   )

A.能辐射出2种频率的光,其中从能级跃迁到能级放出的光子频率最大

B.能辐射出2种频率的光,其中从能级跃迁到能级放出的光子频率最大

C.能辐射出3种频率的光,其中从能级跃迁到能级放出的光子波长最长

D.能辐射出3种频率的光,其中从能级跃迁到能级放出的光子波长最长

6.原子弹和核能发电的工作原理都是核裂变.一种典型的铀核裂变的核反应方程是,则下列说法正确的是(   )

A.X原子核中含有86个中子,裂变后的总质量数减少

B.X原子核中含有144个核子,裂变后的总质量数不变

C.X原子核中含有144个核子,裂变后的总质量数减少

D.X原子核中含有86个中子,裂变后的总质量数增加

7.随着科学技术的日益进步,人们对原子及原子核的认识越来越深刻,下列有关原子及原子核的说法正确的是(   )

A.α粒子散射实验揭示了原子核具有复杂的结构

B.天然放射性元素在升高温度后半衰期会缩短

C.放射性同位素发出的γ射线能进行金属探伤

D.比结合能越大的原子核越稳定,因此它的结合能也一定越大

8.在通往量子论的道路上，许多物理学家做出了卓越的贡献，下列有关说法正确的是(   )

A.爱因斯坦提出光子说，并成功地解释了光电效应现象

B.德布罗意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

C.玻尔把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念

D.普朗克把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性

9.已知金属钙的逸出功为2.7 eV,氢原子的能级图如图所示,一群氢原子处于量子数的能量状态,则(   )

A.氢原子可能辐射3种频率的光子

B.氢原子可能辐射5种频率的光子

C.有3种频率的辐射光子能使金属钙发生光电效应

D.有4种频率的辐射光子能使金属钙发生光电效应

10.月球土壤里大量存在着一种叫作“氦”的化学元素,这是热核聚变的重要原料.科学家初步估计月球上至少有100万吨氦3,如果开发成功,将可为地球带来取之不尽的能源.关于“氦”与氘核的聚变,下列说法中正确的是(   )

A.核反应方程为

B.核反应生成物的质量将大于反应物质量

C.氦一个核子的结合能大于氦一个核子的结合能

D.氦的原子核与一个氘核发生聚变将放出能量

11.以下说法中正确的是(   )

A.图甲是α粒子散射实验示意图，当显微镜在中的A位置时荧光屏上接收到的α粒子数最多

B.图乙是氢原子的能级示意图，氢原子从能级跃迁到能级时吸收了一定频率的光子能量

C.图丙是光电效应实验示意图，当光照射锌板时验电器的指针发生了偏转，则此时验电器的金属杆带的是正电荷

D.图丁是电子束穿过铝箔后的衍射图样，该实验现象说明实物粒子也具有波动性

12.某光源放出波长在500~600 nm之间的各种光子，若已知该光源的发光功率为1 mW，则它每秒钟发射的光子数可能是（普朗克常量）(   )

A. B. C. D.

13.如图所示为研究光电效应的电路图.开关闭合后，当用波长为的单色光照射光电管的阴极K时，电流表有示数.下列说法正确的是(   )

A.若只让滑片P向D端移动，则电流表的示数一定增大

B.若只增加该单色光的强度，则电流表示数一定增大

C.若改用波长小于的单色光照射光电管的阴极K，则阴极K的逸出功变大

D.若改用波长大于的单色光照射光电管的阴极K，则电流表可能有示数

答案以及解析

1.答案：D

解析：医院CT检查时使用的是X射线,A、B错误;测温枪是通过接收到人体辐射的红外线而测温,红外线比红光波长长,光子能量小,C错误;红外线是横波,红外线能发生反射、折射、衍射和干涉等现象,D正确.

2.答案：C

解析：设反应物X的电荷数为x,则有,解得,根据质量数守恒可知,所以该反应中X是中子,故A、B错误;中的中子数为,故C正确；是重核,其核子数比大得多,结合能也更大,故D错误.

3.答案：B

解析：α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核,并没有涉及原子核内部的变化,故A错误;天然放射现象是原子核内部发生变化自发地放射出α粒子或电子,从而发生α衰变或β衰变,故B正确;光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出,没有涉及原子核内部的变化,故C错误;原子发光是原子跃迁形成的,也没有涉及原子核内部的变化,故D错误.

4.答案：A

解析：β衰变的实质是原子核内的一个中子转化成一个质子,同时释放出一个电子,故A正确;根据光电效应方程可知,能否发生光电效应与光的频率有关,与光的强度无关,故B错误;钍的半衰期为24天,120天是5个半衰期,所以,故C错误;根据玻尔的原子理论,氢原子从的激发态跃迁到的激发态时,库仑力对电子做正功,核外电子动能增加,故D错误.

5.答案：C

解析：根据可知,处于能级的大量氢原子最多能辐射出3种频率的光,分别为从能级跃迁到能级、从能级跃迁到能级和从能级跃迁到能级,根据和可知,从能级跃迁到能级放出的光子频率最小,波长最长,故C正确.

6.答案：B

解析：根据核反应过程中质量数守恒可知,X的质量数,则X原子核中含有144个核子;根据核反应过程中电荷数守恒,得,所以X原子核中的中子数;在核反应的过程中,质量数不变,故A、C、D错误,B正确.

7.答案：C

解析：卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构,天然放射现象揭示了原子核具有复杂的结构,故A错误;天然放射性元素的半衰期与温度无关,改变温度,不会改变半衰期,故B错误;放射性同位素发出的γ射线能进行金属探伤,故C正确;比结合能越大的原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定,与结合能的大小无关,故D错误.

8.答案：A

解析：爱因斯坦提出光子说，并成功地解释了光电效应现象，A正确；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，B错误；普朗克把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念，C错误；德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性，D错误.

9.答案：C

解析：根据知,这群氢原子可能辐射6种频率的光子,故A、B错误.氢原子从跃迁到辐射的光子能量为0.66 eV,从跃迁到辐射的光子能量为1.89 eV,从跃迁到辐射的光子能量为2.55 eV,均小于金属钙的逸出功,不能使金属钙发生光电效应,其余3种光子的能量均大于2.7 eV,所以这群氢原子辐射的光子中有3种能使金属钙发生光电效应,故C正确,D错误.

10.答案：AD

解析：该核反应方程是和之间发生的核聚变反应,在生成和的同时释放大量的能量,故A、D正确.由于核反应的过程中释放大量的能量,根据爱因斯坦质能方程,可知生成物的质量小于反应物的质量,故B错误.质量中等的核的比结合能最大,故使重核裂变为两个质量中等的核或使轻核聚变,都可使核更为稳定并放出能量,故一个生成物核子的结合能大于一个反应物的核子的结合能,故C错误.

11.答案：ACD

解析：题图甲是α粒子散射实验示意图，当显微镜在中的A位置时荧光屏上接收到的α粒子数最多，故A正确；题图乙是氢原子的能级示意图，氢原子从能级跃迁到能级时会辐射一定频率的光子，故B错误；当光照射锌板时，锌板失去电子，将带正电，所以与之相连的验电器的指针将发生偏转，此时验电器的金属杆带的是正电荷，故C正确；题图丁是电子束穿过铝箔后的衍射图样，由于衍射是波特有的性质，所以该实验现象说明实物粒子也具有波动性，故D正确.

12.答案：BC

解析：每秒内该光源发光的能量，而波长为λ的光子的能量为，则每秒钟发射的光子数为，代入数值得，故选项BC正确。

13.答案：BD

解析：只让滑片P向D端移动，A、K间电压增大，所加电压为正向电压，如果光电流达到饱和值，增加电压，电流表示数也不会增大，A错误；只增加单色光强度，逸出的光电子数增多，光电流增大，B正确；金属的逸出功与入射光无关，C错误；改用波长大于的光照射，虽然光子的能量变小，但也可能发生光电效应，可能有光电流，D正确.