高考總復(fù)習(xí)物理專(zhuān)題十三專(zhuān)題資料包word版

曲一線(xiàn)2023版《5年高考3年模擬》B版第頁(yè)專(zhuān)題十三近代物理初步一、選擇題1.自然現(xiàn)象|(2022甘肅蘭州二模)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)的核聚變反應(yīng)區(qū)只是中心很小的一部分,由于太陽(yáng)強(qiáng)大的引力和磁場(chǎng)的束縛,使太陽(yáng)內(nèi)部的能量可以向外持續(xù)穩(wěn)定地釋放,而不會(huì)像氫彈那樣瞬間爆炸,這就是可控核聚變技術(shù)的由來(lái)。太陽(yáng)內(nèi)部核聚變反應(yīng)的一種可能形式為

12H+13H→X+01n,設(shè)

12H、13H、X和

01n的質(zhì)量分別為m1、m2、A.X是

2B.該核反應(yīng)釋放的核能為(m3+m4-m1-m2)c2C.核反應(yīng)中比結(jié)合能較小的原子核變成了比結(jié)合能較大的原子核D.核反應(yīng)中核子平均質(zhì)量較小的原子核變成了核子平均質(zhì)量較大的原子核答案C根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知X的質(zhì)量數(shù)為4,電荷數(shù)為2,則X是

24He,故A錯(cuò)誤;根據(jù)質(zhì)能方程知,該核反應(yīng)釋放的核能為ΔE=(m1+m2-m3-m4)c2,故B錯(cuò)誤;核反應(yīng)方程式中生成物比反應(yīng)物穩(wěn)定,則生成物的比結(jié)合能大于反應(yīng)物的比結(jié)合能,即核反應(yīng)中比結(jié)合能較小的原子核變成了比結(jié)合能較大的原子核,又知比結(jié)合能大的原子核核子的平均質(zhì)量小,故C正確2.物理科技|(2022重慶二模)我國(guó)科學(xué)家通過(guò)一種功能納米膜成功地從海水中大規(guī)模提取鈾元素,這對(duì)于國(guó)家發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義。用中子

01n轟擊鈾核

92235U,鈾核發(fā)生裂變,其中一種典型反應(yīng)是

92235U+01nBa+36AKr+301n。若用mU、mn、mBa、mKr分別表示

92235U、01A.方程中Z=56,A=89B.方程中mU=mBa+mKr+2mnC.只要用中子轟擊鈾核,就一定會(huì)發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)D.釋放的核能為(mU-mBa-mKr)c2答案A根據(jù)核反應(yīng)方程滿(mǎn)足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,有235+1=144+A+3,92=Z+36,解得A=89,Z=56,故A正確;重核裂變會(huì)釋放核能,伴隨質(zhì)量虧損,有ΔE=Δm·c2=(mU-mBa-mKr-2mn)c2,故B、D錯(cuò)誤;發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件為鈾塊的體積大于等于臨界體積,故C錯(cuò)誤。3.物理學(xué)史|(2022湖北模擬預(yù)測(cè))(多選)丹麥物理學(xué)家玻爾意識(shí)到了經(jīng)典理論在解釋原子結(jié)構(gòu)方面的困難。在普朗克關(guān)于黑體輻射的量子論和愛(ài)因斯坦關(guān)于光子的概念的啟發(fā)下,他在1913年提出了自己的原子結(jié)構(gòu)假說(shuō)。如圖為氫原子的電子軌道示意圖,下列說(shuō)法正確的是()A.電子離原子核越遠(yuǎn),原子的總能量越大,氫原子的總能量是負(fù)值B.電子從n=3能級(jí)躍遷到n=4能級(jí),電子的電勢(shì)能增加,動(dòng)能減少C.電子從n=5能級(jí)躍遷到n=4能級(jí),電子電勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量D.電子從n=5能級(jí)躍遷到n=4能級(jí)輻射的光子的能量比電子從n=3能級(jí)躍遷到n=4能級(jí)吸收的光子的能量大答案BC電子離原子核越遠(yuǎn),原子的總能量越大,當(dāng)規(guī)定離原子核無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為零時(shí),氫原子的總能量是負(fù)值,當(dāng)沒(méi)有規(guī)定零電勢(shì)能的位置時(shí),無(wú)法判斷氫原子總能量的正負(fù),A錯(cuò)誤;電子從n=3能級(jí)躍遷到n=4能級(jí),庫(kù)侖力做負(fù)功,電子的電勢(shì)能增加,動(dòng)能減少,B正確;電子從n=5能級(jí)躍遷到n=4能級(jí),庫(kù)侖力做正功,電子的電勢(shì)能減少,動(dòng)能增加,還輻射出光子,因此電子電勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量,C正確;根據(jù)玻爾理論可知,躍遷時(shí)輻射和吸收光子的能量由前后兩個(gè)能級(jí)的能量差決定,電子從n=5能級(jí)躍遷到n=4能級(jí)輻射的光子的能量小于電子從n=3能級(jí)躍遷到n=4能級(jí)吸收的光子的能量,D錯(cuò)誤。4.(2022山東聊城一模,1)如圖,煙霧自動(dòng)報(bào)警器的探測(cè)器中裝有放射性元素镅241,其衰變方程為

95241Am→93237Np+24A.γ射線(xiàn)是光子流,不具有能量B.24He是α粒子C.93237Np比

D.冬天氣溫較低時(shí),镅241的半衰期會(huì)變小答案Cγ射線(xiàn)是光子流,具有很強(qiáng)的能量,故A錯(cuò)誤;24He是α粒子,根據(jù)α射線(xiàn)的特點(diǎn)可知,其有很強(qiáng)的電離本領(lǐng),但貫穿本領(lǐng)較弱,故B錯(cuò)誤;自發(fā)的衰變過(guò)程中釋放能量,原子核的比結(jié)合能增大,所以

93237Np比

95241Am的原子核更穩(wěn)定,故C正確;半衰期是由放射性元素本身決定的5.(2022山東煙臺(tái)一模,7)有些元素的原子核有可能從很靠近它的核外電子中“俘獲”一個(gè)電子形成一個(gè)新原子核,從離原子核最近的K層電子中俘獲電子,叫“K俘獲”。現(xiàn)有一個(gè)鈹原子核(47Be)發(fā)生了“K俘獲”,生成一個(gè)新的原子核

ZAX,并放出一個(gè)不帶電的、質(zhì)量接近于零的中微子(νe),核反應(yīng)方程為

47Be+-10e→ZAX+νe。關(guān)于鈹原子核(47A.新原子核

ZAB.新原子核

ZAC.新原子核

ZAD.新原子核

ZA答案C根據(jù)電荷數(shù)守恒得,新原子核X的電荷數(shù)是3,且新原子核X帶正電,故A錯(cuò)誤;根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒得,新原子核X的核子數(shù)是7,新原子核與鈹核相比,電荷數(shù)少一個(gè)而核子數(shù)相同,所以是質(zhì)子數(shù)少一個(gè),中子數(shù)多一個(gè),故B、D錯(cuò)誤,C正確。6.(2022山東濟(jì)寧一模,1)中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆是第四代核能系統(tǒng)的優(yōu)選堆型,采用钚(94239Pu)作燃料,在堆心燃料钚的外圍再生區(qū)里放置不易發(fā)生裂變的鈾(92238U),钚-239裂變釋放出的快中子被再生區(qū)內(nèi)的鈾-238吸收,轉(zhuǎn)變?yōu)殁?239,鈾-239極不穩(wěn)定,經(jīng)過(guò)衰變,進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)橐琢炎兊念?239,從而實(shí)現(xiàn)核燃料的“增殖”A.鈾-239轉(zhuǎn)變?yōu)轭?239,經(jīng)過(guò)了3次β衰變B.鈾-239發(fā)生衰變過(guò)程中,電荷數(shù)守恒,質(zhì)量也守恒C.鈾-239發(fā)生衰變的實(shí)質(zhì)是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子D.钚(94239Pu)裂變生成兩個(gè)中等質(zhì)量的核答案C鈾-239轉(zhuǎn)變?yōu)轭?239,質(zhì)量數(shù)不變,電荷數(shù)增加2,則經(jīng)過(guò)了2次β衰變,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;鈾-239發(fā)生衰變過(guò)程中,電荷數(shù)守恒,質(zhì)量數(shù)也守恒,由于反應(yīng)放出能量,則有質(zhì)量虧損,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;鈾-239發(fā)生β衰變,實(shí)質(zhì)是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,選項(xiàng)C正確;钚(94239Pu)裂變生成兩個(gè)中等質(zhì)量的核,反應(yīng)放出核能,生成的新核更加穩(wěn)定,則钚核的比結(jié)合能小于生成的兩個(gè)核的比結(jié)合能,選項(xiàng)7.(2022山東泰安一模,1)2021年12月30日,中科院全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(EAST)在7000萬(wàn)攝氏度的高溫下實(shí)現(xiàn)1056秒的長(zhǎng)脈沖高參數(shù)等離子體運(yùn)行。若某次聚變反應(yīng)是4個(gè)氫核

11H結(jié)合成1個(gè)氦核

24He,同時(shí)釋放出正電子

10e。已知?dú)浜说馁|(zhì)量為mp,氦核的質(zhì)量為mα,正電子的質(zhì)量為me,A.(4mp-mα-me)c2B.(4mp-mα-2me)c2C.(4mp+mα-me)c2D.(4mp+mα-2me)c2答案B核聚變方程為411H→24He+210e,根據(jù)質(zhì)能方程,可知核反應(yīng)釋放的能量ΔE=(4mp-mα-2me8.物理科技|[2022廣東六校聯(lián)考(四),1]硅光電池是利用光電效應(yīng)原理制成的器件,下列表述正確的是()A.硅光電池是把電能轉(zhuǎn)化為光能的一種裝置B.逸出的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度有關(guān)C.在頻率一定的情況下,光照強(qiáng)度越強(qiáng),飽和光電流越大D.只要有光照射到硅光電池,就一定能夠產(chǎn)生光電效應(yīng)答案C硅光電池是利用光電效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為電能的一種裝置,故A錯(cuò)誤;光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān),隨著入射光的頻率增大而增大,與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤;在頻率一定的情況下,光照強(qiáng)度越強(qiáng),逸出的光電子越多,飽和光電流越大,故C正確;只有當(dāng)入射光的頻率大于金屬的極限頻率時(shí)才能發(fā)生光電效應(yīng),故D錯(cuò)誤。思路總結(jié)光電效應(yīng)的研究思路9.物理生活|(2022廣東一輪復(fù)習(xí)聯(lián)考,2)智能手機(jī)帶有感光功能,可以自動(dòng)調(diào)整屏幕亮度,其光線(xiàn)傳感器的工作原理是光電效應(yīng)。在光電效應(yīng)中,當(dāng)一定頻率的光照射某種金屬時(shí),實(shí)驗(yàn)得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率ν的關(guān)系如圖所示,其橫截距為a,縱截距為-b,元電荷為e。下列說(shuō)法正確的是()A.遏止電壓與入射光的頻率成正比B.金屬的截止頻率為bC.金屬的逸出功為ebD.普朗克常量h=ea答案C由eUc=Ekm=hν-W0得Uc=heν-W0e,入射光的頻率與遏止電壓成線(xiàn)性關(guān)系但不是成正比關(guān)系,故A錯(cuò)誤;由公式W0=hν0,得金屬的截止頻率ν0=a,故B錯(cuò)誤;結(jié)合圖像得k=he=ba,W0e=b,故金屬的逸出功W0=eb,普朗克常量h=10.物理生活|(2022廣東汕頭一模,1)如圖煙霧自動(dòng)報(bào)警器的探測(cè)器中裝有放射性元素镅241,其衰變方程為

95241Am→

93237Np+A.γ射線(xiàn)是光子流,不具有能量B.24He是α粒子C.冬天氣溫較低,镅241的衰變速度會(huì)變慢D.镅241衰變過(guò)程要吸收能量,故

95241Am比

答案Bγ射線(xiàn)是光子流,具有能量,A錯(cuò)誤;24He是α粒子,有很強(qiáng)的電離本領(lǐng),B正確;镅241的衰變速度由原子核本身決定,與外界因素?zé)o關(guān),C錯(cuò)誤;镅241衰變過(guò)程要放出能量,故

93237Np比

11.物理科技|[2022廣東綜合能力測(cè)試(二),1]黃旭華是中國(guó)核潛艇研究設(shè)計(jì)專(zhuān)家、核潛艇之父,2019年獲國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng),核潛艇以核反應(yīng)堆為動(dòng)力來(lái)源,如圖所示,反應(yīng)堆的核反應(yīng)方程式為

92235U+01n→56144Ba+36A.Kr有36個(gè)質(zhì)子,89個(gè)中子B.56144Ba比

C.核反應(yīng)前、后原子核的總質(zhì)量保持不變D.鎘棒插入深些會(huì)吸收更多反應(yīng)生成的中子使反應(yīng)減慢答案DKr有36個(gè)質(zhì)子,中子個(gè)數(shù)為89-36=53,A錯(cuò)誤;中等質(zhì)量核的平均結(jié)合能比重核大,所以

56144Ba比

92235U的平均結(jié)合能大,B錯(cuò)誤;重核裂變要放出能量,核反應(yīng)前、后原子核的總質(zhì)量減少,C錯(cuò)誤12.(2022長(zhǎng)沙新高考適應(yīng)性考試,3)2021年5月28日,中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院升級(jí)改造后的可控核聚變裝置創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。已知該裝置內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)方程為

12H+13H→24He+X,氘核的質(zhì)量為m1,氚核的質(zhì)量為m2,氦核的質(zhì)量為m3,反應(yīng)中釋放的能量為E,A.X是質(zhì)子B.X的質(zhì)量為m1+m2-m3-EC.該反應(yīng)屬于α衰變D.氘核和氚核之間的庫(kù)侖力表現(xiàn)為引力答案B根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可知X是中子,故A錯(cuò)誤;根據(jù)質(zhì)能方程可得E=(m1+m2-m3-mX)c2,解得mX=m1+m2-m3-Ec2,故B正確;該反應(yīng)屬于核聚變反應(yīng),故C錯(cuò)誤;氘核和氚核之間的庫(kù)侖力表現(xiàn)為斥力,故13.(2022湖南新高考教學(xué)教研聯(lián)盟第二次聯(lián)考,1)近年來(lái),石材的放射性問(wèn)題幾經(jīng)媒體渲染,被炒得沸沸揚(yáng)揚(yáng),根據(jù)2011年頒布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑材料放射性核素限量》,將裝修用到的石材放射性污染標(biāo)準(zhǔn)分為A、B、C三類(lèi)。其中C類(lèi)石材只適用于室外環(huán)境、墻面、道路裝飾等,主要是因?yàn)镃類(lèi)石材中含有一定的鈾元素,鈾元素經(jīng)過(guò)一系列的衰變,產(chǎn)生了一種具有放射性的惰性氣體氡,氡氣通過(guò)呼吸道進(jìn)入人體肺部,對(duì)人體產(chǎn)生傷害。已知氡的半衰期為4天。根據(jù)所學(xué)知識(shí),下列說(shuō)法正確的是()A.原子核衰變過(guò)程中電荷數(shù)守恒,質(zhì)量數(shù)不守恒B.16個(gè)氡原子核經(jīng)過(guò)8天后,一定只剩下4個(gè)氡原子核了C.原子核發(fā)生一次α衰變,該原子核質(zhì)量數(shù)減少4D.天然放射現(xiàn)象中發(fā)出的β射線(xiàn)是從原子核外放出的高速電子答案C原子核衰變過(guò)程中電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)都守恒,A錯(cuò)誤;半衰期具有統(tǒng)計(jì)意義,對(duì)大量的原子核適用,少數(shù)沒(méi)有意義,故B錯(cuò)誤;發(fā)生α衰變時(shí),是原子核內(nèi)部的2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)α粒子釋放出來(lái),所以電荷數(shù)少2,質(zhì)量數(shù)少4,C正確;β衰變所釋放的電子來(lái)自原子核內(nèi)部,是原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子,從而有電子釋放出來(lái),故D錯(cuò)誤。14.(2022岳陽(yáng)二模,2)在火星上,太陽(yáng)能電池板的發(fā)電能力有限,因此科學(xué)家用放射性材料PuO2作為發(fā)電能源為火星車(chē)供電。PuO2中的Pu元素是

94238Pu,具有天然放射性,半衰期為87.7年。94238Pu發(fā)生α衰變的核反應(yīng)方程為94238Pu→XA.X原子核的中子數(shù)為141B.94238Pu原子核發(fā)生α衰變后產(chǎn)生的新核的比結(jié)合能比

C.10個(gè)

94238Pu原子核經(jīng)過(guò)87.7年后一定還會(huì)剩余D.Pu的半衰期是由核內(nèi)部自身的因素決定,跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒(méi)有關(guān)系答案D根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知,X原子核的中子數(shù)為(238-4)-(94-2)=142,故A錯(cuò)誤;94238Pu原子核發(fā)生α衰變后產(chǎn)生的新核更穩(wěn)定,所以新核的比結(jié)合能比

94238Pu核的比結(jié)合能大,故B錯(cuò)誤;半衰期是針對(duì)大量原子核的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對(duì)少數(shù)原子核不適用,故C錯(cuò)誤;半衰期是由原子核內(nèi)部自身的因素決定,跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒(méi)有關(guān)系15.(2022部分區(qū)一模,1)下列說(shuō)法中正確的是()A.為了解釋光電效應(yīng)規(guī)律,愛(ài)因斯坦提出了光子說(shuō)B.盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn),提出了原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)C.在原子核人工轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)中,查德威克發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子D.玻爾通過(guò)對(duì)黑體輻射進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,創(chuàng)立了黑體輻射理論答案A愛(ài)因斯坦通過(guò)光電效應(yīng)現(xiàn)象,提出了光子說(shuō),A對(duì);盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn),提出了原子的核式結(jié)構(gòu),而玻爾提出了原子的能級(jí)結(jié)構(gòu),B錯(cuò);在原子核人工轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)中,查德威克發(fā)現(xiàn)了中子,C錯(cuò);普朗克通過(guò)對(duì)黑體輻射進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,創(chuàng)立了黑體輻射理論,D錯(cuò)。16.(2022南開(kāi)二模,1)鈾原子核既可發(fā)生衰變,也可發(fā)生裂變。其衰變方程為

92238U→90234Th+X,裂變方程為

92235U+01n→Y+3689Kr+301n,其中

92235U、

01n、Y、3689Kr的質(zhì)量分別為A.92238U發(fā)生的是B.Y原子核中含有56個(gè)中子C.若提高溫度,92238D.一個(gè)

92235U裂變時(shí)釋放的能量為(m1-2m2-m3-m4答案D根據(jù)核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒,知X為氦原子核,92238U發(fā)生的是α衰變,A錯(cuò)誤;Y的質(zhì)量數(shù)A=235+1-89-3=144,電荷數(shù)Z=92-36=56,由原子核的組成特點(diǎn)可知,Y原子核中含有56個(gè)質(zhì)子,中子數(shù)為144-56=88,B錯(cuò)誤;半衰期與溫度、壓強(qiáng)等外界因素?zé)o關(guān),C錯(cuò)誤;由于核裂變的過(guò)程中釋放能量,根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程得ΔE=Δmc2=(m1-2m2-m3-m4)c217.(2022部分區(qū)二模,3)鈉和鈣兩種金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系如圖所示。用h、e分別表示普朗克常量和電子的電荷量,則()A.鈉的逸出功大于鈣的逸出功B.圖中直線(xiàn)的斜率為eC.在得到這兩條直線(xiàn)時(shí),必須保證入射光的光強(qiáng)相同D.若這兩種金屬產(chǎn)生的光電子具有相同的最大初動(dòng)能,則照射到鈉的光頻率較低答案D根據(jù)Ekm=hν-W0=hν-hν0,又Ekm=eUc,解得Uc=heν-W0e=heν-hν0e,當(dāng)遏止電壓為0時(shí),對(duì)應(yīng)的頻率為金屬的極限頻率,結(jié)合圖可知鈉的極限頻率小,則鈉的逸出功小于鈣的逸出功,故A錯(cuò)誤;根據(jù)Uc=heν-W0e,可知Uc-ν圖線(xiàn)的斜率k=he,故B錯(cuò)誤;根據(jù)Uc=heν-hν0e,知圖線(xiàn)的特點(diǎn)與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;鈉的逸出功小,18.(2022河西一模,1)下列核反應(yīng)方程中,屬于太陽(yáng)內(nèi)部核聚變反應(yīng)的方程是()A.92238U→30B.714N+24HeC.92235U+01n→56D.12H+13H答案D

92238U→30234Th+24He是α衰變方程,A錯(cuò);714N+

24He→817O+11H是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程,B錯(cuò);92235U+

0119.(2022北京朝陽(yáng)一模,3)如圖所示是氫原子的能級(jí)圖。大量氫原子從n=4的能級(jí)向低能級(jí)躍遷,下列說(shuō)法正確的是()A.最多可發(fā)出6種不同頻率的光子B.發(fā)出的光子最大能量是13.60eVC.從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)發(fā)出的光子頻率最高D.這些氫原子只能吸收0.85eV的光子才能電離答案A處于n=4的能級(jí)向低能級(jí)躍遷,直至n=1的基態(tài),能發(fā)出C42=6種不同頻率的光子,A項(xiàng)正確。從n=4躍遷到n=1能級(jí)發(fā)出最大能量的光子,對(duì)應(yīng)光子能量等于能級(jí)差E4-E1=(-0.85eV)-(-13.60eV)=12.75eV,B項(xiàng)錯(cuò)誤。從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)對(duì)應(yīng)光子能量hν最小,即頻率ν最小,C項(xiàng)錯(cuò)誤。這些氫原子只要吸收光子能量大于等于0.85eV的光子都能電離20.(2022北京石景山一模,4)已知鈉原子從b、c、d幾個(gè)能級(jí)向a能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光的波長(zhǎng)分別為:589nm(b→a),330nm(c→a),285nm(d→a)。設(shè)最高能級(jí)為0,下列關(guān)于鈉原子在這幾個(gè)能量范圍的能級(jí)圖,可能正確的是()ABCD答案B根據(jù)光子能量公式E=hcλ,波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光子,對(duì)應(yīng)的能量越小,故由題意可知B21.(2022北京東城一模,1)2021年12月30日,我國(guó)全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)現(xiàn)了7000萬(wàn)攝氏度高溫下1056秒長(zhǎng)脈沖高參數(shù)等離子體運(yùn)行,打破了自己保持的世界紀(jì)錄,標(biāo)志著我國(guó)在可控核聚變研究上處于世界領(lǐng)先水平。托卡馬克內(nèi)部發(fā)生的主要核反應(yīng)的方程可能是()A.92238U→90B.1327Al+24HeC.714N+24HeD.12H+13H答案DA是α衰變,B、C為原子核的人工轉(zhuǎn)變,D是核聚變,是把輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核,并釋放出核能的反應(yīng),符合題意。故選D。22.物理常識(shí)|(2022浙江余杭高級(jí)中學(xué)選考模擬,6)2021年4月23日,南海艦隊(duì)一次性入列了三艘主戰(zhàn)艦艇,其中戰(zhàn)略導(dǎo)彈核潛艇長(zhǎng)征18號(hào)艇的入列尤其引人注意。核潛艇以核反應(yīng)堆作為動(dòng)力源,關(guān)于核反應(yīng),下列說(shuō)法正確的是()A.核反應(yīng)方程

614C→714N+-10B.核反應(yīng)方程

13H+12H→24He+01C.核反應(yīng)方程

92235U+01n→56144Ba+D.核反應(yīng)前后核子數(shù)量不變,所以核反應(yīng)前后總質(zhì)量不變答案B核反應(yīng)方程

614C→714N+-10e,屬于β衰變,雖然核內(nèi)產(chǎn)生電子,但是電荷數(shù)仍守恒,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;核反應(yīng)方程

13H+12H→24He+01n屬于核聚變,是“人造太陽(yáng)”核聚變?cè)?選項(xiàng)B正確;核反應(yīng)方程

92235U+01n→56144Ba+368923.物理科技|(2022浙江縉云選考,15)(多選)電子顯微鏡與光學(xué)顯微鏡相比具有更高的分辨率,其原因是電子比可見(jiàn)光的波動(dòng)性弱。在電子顯微鏡中,電子通過(guò)“靜電透鏡”實(shí)現(xiàn)會(huì)聚或發(fā)散。如圖所示,某靜電透鏡區(qū)域的等勢(shì)面為圖中虛線(xiàn),其中M、N兩點(diǎn)電勢(shì)φM>φN?，F(xiàn)有一束正電子經(jīng)電壓U加速后,從M點(diǎn)沿垂直虛線(xiàn)的方向進(jìn)入“透鏡”電場(chǎng),正電子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中僅受電場(chǎng)力,最終穿過(guò)小孔。下列說(shuō)法正確的是()A.進(jìn)入“透鏡”電場(chǎng)后正電子可能經(jīng)過(guò)N點(diǎn)B.從進(jìn)入“透鏡”電場(chǎng)至穿過(guò)小孔的過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)正電子做正功C.加速后的正電子,其物質(zhì)波波長(zhǎng)大于可見(jiàn)光波長(zhǎng)D.保持加速電壓U不變,將正電子換成質(zhì)子,加速后質(zhì)子的物質(zhì)波波長(zhǎng)小于原正電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)答案BD進(jìn)入“透鏡”電場(chǎng)后正電子受到的電場(chǎng)力與電場(chǎng)方向相同,由圖中等勢(shì)面可知,正電子應(yīng)向上穿過(guò)小孔,不會(huì)經(jīng)過(guò)N點(diǎn),A錯(cuò)誤;正電子從進(jìn)入“透鏡”電場(chǎng)至穿過(guò)小孔的過(guò)程中,從電勢(shì)高的位置運(yùn)動(dòng)到電勢(shì)低的位置,且正電子帶正電,故電場(chǎng)力對(duì)正電子做正功,B正確;由題意,正電子比可見(jiàn)光的波動(dòng)性弱,即正電子的波長(zhǎng)小于可見(jiàn)光波長(zhǎng),結(jié)合物質(zhì)波波長(zhǎng)表達(dá)式λ=hp可知加速后的正電子,其物質(zhì)波波長(zhǎng)變小,故加速后的正電子,其物質(zhì)波波長(zhǎng)肯定小于可見(jiàn)光波長(zhǎng),C錯(cuò)誤;正電子經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)后,由動(dòng)能定理可得qU=12mv2,解得正電子動(dòng)量為p=mv=2qmU,正電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)為λ=hp=h2qmU,保持加速電壓U不變,將正電子換成質(zhì)子,由于質(zhì)子電荷量與正電子電荷量相等24.物理科技|(2022江蘇常州一模,2)核動(dòng)力航空母艦因其性能強(qiáng)勁堪稱(chēng)海上霸主,它利用可控制核裂變釋放的核能獲得動(dòng)力。有一種核裂變的方程為

92235U+01n→X+3894Sr+100A.X的核子數(shù)為141B.X的中子數(shù)為75C.核反應(yīng)方程可以簡(jiǎn)化為

92235U→X+38D.X比

92235答案D根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可知,X的核子數(shù)為235+1-94-10×1=132,故A錯(cuò)誤;根據(jù)電荷數(shù)守恒可知,X的質(zhì)子數(shù)為92-38=54,中子數(shù)為132-54=78,故B錯(cuò)誤;中子參與核反應(yīng),不能消去,故C錯(cuò)誤;92235U反應(yīng)生成X,釋放能量,說(shuō)明X比

92235U穩(wěn)定規(guī)律應(yīng)用核反應(yīng)過(guò)程中釋放能量時(shí),新核的比結(jié)合能大于反應(yīng)前核的比結(jié)合能,新產(chǎn)生的核更加穩(wěn)定。25.物理科技|(2022江蘇南京月考,3)碳14具有放射性。碳14呼氣試驗(yàn)是臨床上用于檢測(cè)幽門(mén)螺旋桿菌感染的一種試驗(yàn),具有敏感度高、特異性強(qiáng)、操作方便、安全、無(wú)創(chuàng)、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。檢查方法:口服標(biāo)有碳14的尿素后,如果被檢測(cè)人胃內(nèi)存在幽門(mén)螺旋桿菌,胃中的尿素酶可將尿素分解為氨和含有碳14的二氧化碳,含有碳14的二氧化碳通過(guò)血液經(jīng)呼氣排出,定時(shí)收集呼出的氣體,通過(guò)分析呼氣中標(biāo)有碳14的二氧化碳含量,即可判斷患者是否存在幽門(mén)螺旋桿菌感染。已知碳14的衰變?yōu)棣滤プ?關(guān)于碳14,下列說(shuō)法正確的是()A.高溫高壓可以改變碳14的半衰期B.β衰變與弱相互作用有關(guān)C.衰變過(guò)程要吸收能量D.β粒子為正電子答案B半衰期不受外界因素影響,故A錯(cuò)誤;β衰變,即中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子和電子的原因與弱相互作用有關(guān),故B正確;衰變過(guò)程是自然發(fā)生的過(guò)程,要放出能量,故C錯(cuò)誤;本題中β粒子為電子,帶負(fù)電,故D錯(cuò)誤。二、非選擇題26.物理探索|(2022北京西城二模)從19世紀(jì)末到20世紀(jì)初,通過(guò)對(duì)光電效應(yīng)的研究,加深了對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)?？茖W(xué)家利用如圖所示的電路研究光電效應(yīng),圖中K、A是密封在真空玻璃管中的兩個(gè)電極,K極受到光照時(shí)可能發(fā)射電子。已知電子電荷量為e,普朗克常量為h。(1)當(dāng)有光照射K極時(shí),電流表的示數(shù)為I,求經(jīng)過(guò)時(shí)間t到達(dá)A極的電子數(shù)n。(2)使用普通光源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),電子在極短時(shí)間內(nèi)只能吸收一個(gè)光子的能量。用頻率為ν0的普通光源照射K極,可以發(fā)生光電效應(yīng)。此時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)為U時(shí),電流表的示數(shù)減小為0。隨著科技的發(fā)展,強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對(duì)光電效應(yīng)的認(rèn)識(shí),用強(qiáng)激光照射金屬,一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)吸收多個(gè)光子成為可能。若用強(qiáng)激光照射K極時(shí),一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)能吸收n個(gè)光子,求能使K極發(fā)生光電效應(yīng)的強(qiáng)激光的最低頻率ν。(3)某同學(xué)為了解為什么使用普通光源進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)不能吸收多個(gè)光子,他查閱資料獲得以下信息:原子半徑大小數(shù)量級(jí)為10-10m;若普通光源的發(fā)光頻率為6×1014Hz,其在1s內(nèi)垂直照射到1m2面積上的光的能量約為106J;若電子吸收第一個(gè)光子能量不足以脫離金屬表面時(shí),在不超過(guò)10-8s的時(shí)間內(nèi)電子將該能量釋放給周?chē)佣謴?fù)到原狀態(tài)。為了進(jìn)一步分析,他建構(gòu)了簡(jiǎn)單模型:假定原子間沒(méi)有縫隙,一個(gè)原子范圍內(nèi)只有一個(gè)電子,且電子可以吸收一個(gè)原子范圍內(nèi)的光子。請(qǐng)利用以上資料,解決以下問(wèn)題。a.普朗克常量h取6.6×10-34J·s,估算1s內(nèi)照射到一個(gè)原子范圍的光子個(gè)數(shù);b.分析一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)不能吸收多個(gè)光子的原因。答案(1)Ite(2)ν0n-eUn