（課標專用 5年高考3年模擬A版）高考物理 專題十三 近代物理初步試題-人教版高三物理試題

專題十三近代物理初步探考情悟真題【考情探究】考點考向5年考情預測熱度考題示例學業(yè)水平關聯(lián)考點素養(yǎng)要素解法波粒二象性光電效應2018課標Ⅱ,17,6分3能量觀念排除法★★☆2017課標Ⅲ,19,6分3能量觀念2016課標Ⅰ,35(1),5分2能量觀念2015課標Ⅱ,35(1),5分3干涉、衍射科學推理2019北京理綜,19,6分3科學推理2019江蘇單科,12(3)2能量觀念2018天津理綜,5,6分4折射率能量觀念原子、原子核原子2019課標Ⅰ,14,6分3模型建構★★★2019課標Ⅱ,15,6分2能量觀念2017課標Ⅱ,15,6分4動量能量觀念2015安徽理綜,14,6分3牛頓第二定律模型建構2015天津理綜,1,6分2物質(zhì)觀念原子核2018課標Ⅲ,14,6分2科學推理2016課標Ⅲ,35(1),5分2動量守恒定律能量觀念2019天津理綜,6,6分2社會責任2018天津理綜,1,6分2能量觀念2015重慶理綜,1,6分2科學推理2015廣東理綜,18,6分2能量觀念分析解讀本專題內(nèi)容是選修3-5模塊的兩個重要內(nèi)容之一,由原來的選考內(nèi)容改為必考內(nèi)容,命題難度不大,但考點較多,主要包括光電效應、氫原子能級、氫原子光譜、原子結構和原子核。復習時應注重四個問題:一是精讀教材,熟練掌握教材內(nèi)容,重視課后習題;二是重視與現(xiàn)代科技相聯(lián)系的題目;三是把重點放在光電效應、氫原子能級躍遷規(guī)律、核反應方程的書寫及結合能和質(zhì)量虧損的計算上;四是動量守恒定律在核反應過程中的應用。【真題探秘】破考點練考向【考點集訓】考點一波粒二象性1.關于光電效應,下列說法正確的是()A.截止頻率越大的金屬材料逸出功越大B.只要光照射的時間足夠長,任何金屬都能產(chǎn)生光電效應C.從金屬表面出來的光電子的最大初動能越大,這種金屬的逸出功越小D.入射光的光強一定時,頻率越高,單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多答案A2.(2020屆甘肅蘭州摸底,7)(多選)如圖所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,由圖可知()A.該金屬的極限頻率為4.27×1014HzB.該金屬的極限頻率為5.5×1014HzC.該圖線的斜率表示普朗克常量D.該金屬的逸出功為0.5eV答案AC3.利用光電管可以把光信號轉變?yōu)殡娦盘?現(xiàn)把光電管接入如圖所示的電路中,閉合開關S,用波長為λ的單色光照射光電管時發(fā)生了光電效應,下列說法正確的是()A.照射光電管的單色光越強,光電管中金屬的逸出功越大B.照射光電管的單色光波長越長,光電管中金屬的逸出功越大C.若把滑片c向左滑動,電流表G的示數(shù)一定增大D.若把電源正負極反接,電流表G的示數(shù)可能為零答案D考點二原子、原子核1.(2018安徽A10聯(lián)盟聯(lián)考)如圖所示為氫原子的能級圖,已知金屬鉑的逸出功為6.34eV,則下列說法正確的是()A.處于基態(tài)的氫原子可以吸收能量為10.5eV的光子而被激發(fā)B.用n=4能級躍遷到n=1能級輻射的光照射金屬鉑能發(fā)生光電效應C.用能量為12.5eV的電子轟擊處于基態(tài)的氫原子,一定不能使氫原子發(fā)生能級躍遷D.要使處于基態(tài)的氫原子發(fā)生電離,入射光子的能量只能等于13.6eV答案B2.(2020屆山西運城摸底,14)一個靜止的氮核

714N俘獲一個速度為1.1×107m/s的氦核變成B、C兩個新核,設B的速度方向與氦核速度方向相同、大小為4×10(1)寫出核反應方程;(2)估算C核的速度大小。答案(1)714N+24He→8煉技法提能力【方法集訓】方法原子核的衰變規(guī)律及衰變次數(shù)的計算方法1.(2018山西太原一模)(多選)下列說法正確的是()A.鈾238發(fā)生α衰變變成釷234時,α粒子與釷234的質(zhì)量之和等于鈾238的質(zhì)量B.鈾238發(fā)生α衰變變成釷234時,α粒子與釷234的結合能之和一定大于鈾238的結合能C.β衰變中釋放的β射線是原子核外電子掙脫原子核的束縛形成的高速電子流D.核反應方程

714N+2答案BD2.(2019陜西第二次聯(lián)考,1)關于天然放射現(xiàn)象,以下敘述正確的是()A.若使放射性物質(zhì)的溫度升高,其半衰期將減小B.β衰變中釋放出電子說明原子核內(nèi)有電子C.在α、β衰變中伴隨產(chǎn)生γ射線,衰變前后的核子數(shù)不變但存在質(zhì)量虧損D.鈾核(92238U)衰變?yōu)殂U核答案C【5年高考】A組基礎題組1.(2019課標Ⅰ,14,6分)氫原子能級示意圖如圖所示。光子能量在1.63eV~3.10eV的光為可見光。要使處于基態(tài)(n=1)的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見光光子,最少應給氫原子提供的能量為()A.12.09eV B.10.20eVC.1.89eV D.1.51eV答案A2.(2019北京理綜,19,6分)光電管是一種利用光照射產(chǎn)生電流的裝置,當入射光照在管中金屬板上時,可能形成光電流。表中給出了6次實驗的結果。組次入射光子的能量/eV相對光強光電流大小/mA逸出光電子的最大動能/eV第一組1234.04.04.0弱中強2943600.90.90.9第二組4566.06.06.0弱中強2740552.92.92.9由表中數(shù)據(jù)得出的論斷中不正確的是()A.兩組實驗采用了不同頻率的入射光B.兩組實驗所用的金屬板材質(zhì)不同C.若入射光子的能量為5.0eV,逸出光電子的最大動能為1.9eVD.若入射光子的能量為5.0eV,相對光強越強,光電流越大答案B3.(2018課標Ⅱ,17,6分)用波長為300nm的光照射鋅板,電子逸出鋅板表面的最大初動能為1.28×10-19J。已知普朗克常量為6.63×10-34J·s,真空中的光速為3.00×108m·s-1。能使鋅產(chǎn)生光電效應的單色光的最低頻率約為()A.1×1014Hz B.8×1014HzC.2×1015Hz D.8×1015Hz答案B4.(2017課標Ⅲ,19,6分)(多選)在光電效應實驗中,分別用頻率為νa、νb的單色光a、b照射到同種金屬上,測得相應的遏止電壓分別為Ua和Ub、光電子的最大初動能分別為Eka和Ekb。h為普朗克常量。下列說法正確的是()A.若νa>νb,則一定有Ua<UbB.若νa>νb,則一定有Eka>EkbC.若Ua<Ub,則一定有Eka<EkbD.若νa>νb,則一定有hνa-Eka>hνb-Ekb答案BC5.[2015課標Ⅱ,35(1),5分](多選)實物粒子和光都具有波粒二象性。下列事實中突出體現(xiàn)波動性的是()A.電子束通過雙縫實驗裝置后可以形成干涉圖樣B.β射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡C.人們利用慢中子衍射來研究晶體的結構D.人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結構E.光電效應實驗中,光電子的最大初動能與入射光的頻率有關,與入射光的強度無關答案ACD6.(2018課標Ⅲ,14,6分)1934年,約里奧-居里夫婦用α粒子轟擊鋁核

1327Al,產(chǎn)生了第一個人工放射性核素X:αA.15和28 B.15和30 C.16和30 D.17和31答案B7.(2017課標Ⅱ,15,6分)一靜止的鈾核放出一個α粒子衰變成釷核,衰變方程為

92238U→90A.衰變后釷核的動能等于α粒子的動能B.衰變后釷核的動量大小等于α粒子的動量大小C.鈾核的半衰期等于其放出一個α粒子所經(jīng)歷的時間D.衰變后α粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量答案B8.[2016課標Ⅲ,35(1),5分](多選)一靜止的鋁原子核

1327Al俘獲一速度為1.0×107m/s的質(zhì)子p后,變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核

14A.核反應方程為p+1327Al→B.核反應過程中系統(tǒng)動量守恒C.核反應過程中系統(tǒng)能量不守恒D.核反應前后核子數(shù)相等,所以生成物的質(zhì)量等于反應物的質(zhì)量之和E.硅原子核速度的數(shù)量級為105m/s,方向與質(zhì)子初速度的方向一致答案ABE9.[2015課標Ⅰ,35(1),5分]在某次光電效應實驗中,得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率ν的關系如圖所示。若該直線的斜率和截距分別為k和b,電子電荷量的絕對值為e,則普朗克常量可表示為,所用材料的逸出功可表示為。

答案ek(2分)-eb(3分)10.[2019江蘇單科,12(3)]在“焊接”視網(wǎng)膜的眼科手術中,所用激光的波長λ=6.4×10-7m,每個激光脈沖的能量E=1.5×10-2J。求每個脈沖中的光子數(shù)目。(已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s,光速c=3×108m/s。計算結果保留一位有效數(shù)字)答案5×1016B組提升題組1.(2019課標Ⅱ,15,6分)太陽內(nèi)部核反應的主要模式之一是質(zhì)子—質(zhì)子循環(huán),循環(huán)的結果可表示為411H→2已知

11H和

24He的質(zhì)量分別為mp=1.0078u和mα=4.0026u,1u=931MeV/c2,c為光速。在4個A.8MeV B.16MeV C.26MeV D.52MeV答案C2.(2019天津理綜,5,6分)圖為a、b、c三種光在同一光電效應裝置中測得的光電流和電壓的關系。由a、b、c組成的復色光通過三棱鏡時,下述光路圖中正確的是()答案C(2019天津理綜,6,6分)(多選)我國核聚變反應研究大科學裝置“人造太陽”2018年獲得重大突破,等離子體中心電子溫度首次達到1億攝氏度,為人類開發(fā)利用核聚變能源奠定了重要的技術基礎。下列關于聚變的說法正確的是()A.核聚變比核裂變更為安全、清潔B.任何兩個原子核都可以發(fā)生聚變C.兩個輕核結合成質(zhì)量較大的核,總質(zhì)量較聚變前增加D.兩個輕核結合成質(zhì)量較大的核,核子的比結合能增加答案AD4.[2016課標Ⅰ,35(1),5分](多選)現(xiàn)用某一光電管進行光電效應實驗,當用某一頻率的光入射時,有光電流產(chǎn)生。下列說法正確的是()A.保持入射光的頻率不變,入射光的光強變大,飽和光電流變大B.入射光的頻率變高,飽和光電流變大C.入射光的頻率變高,光電子的最大初動能變大D.保持入射光的光強不變,不斷減小入射光的頻率,始終有光電流產(chǎn)生E.遏止電壓的大小與入射光的頻率有關,與入射光的光強無關答案ACE5.(2017課標Ⅰ,17,6分)大科學工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應釋放的能量用來發(fā)電。氘核聚變反應方程是:

12H+12H→

23He+0A.3.7MeV B.3.3MeVC.2.7MeV D.0.93MeV答案B6.(2015安徽理綜,14,6分)圖示是α粒子(氦原子核)被重金屬原子核散射的運動軌跡,M、N、P、Q是軌跡上的四點,在散射過程中可以認為重金屬原子核靜止不動。圖中所標出的α粒子在各點處的加速度方向正確的是()A.M點 B.N點 C.P點 D.Q點答案C7.(2018天津理綜,5,6分)氫原子光譜在可見光區(qū)域內(nèi)有四條譜線Hα、Hβ、Hγ和Hδ,都是氫原子中電子從量子數(shù)n>2的能級躍遷到n=2的能級時發(fā)出的光,它們在真空中的波長由長到短,可以判定()A.Hα對應的前后能級之差最小B.同一介質(zhì)對Hα的折射率最大C.同一介質(zhì)中Hδ的傳播速度最大D.用Hγ照射某一金屬能發(fā)生光電效應,則Hβ也一定能答案A8.(2015天津理綜,2,6分)中國古人對許多自然現(xiàn)象有深刻認識,唐人張志和在《玄真子·濤之靈》中寫道:“雨色映日而為虹”。從物理學角度看,虹是太陽光經(jīng)過雨滴的兩次折射和一次反射形成的。如圖是彩虹成因的簡化示意圖,其中a、b是兩種不同頻率的單色光,則兩光()A.在同種玻璃中傳播,a光的傳播速度一定大于b光B.以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后,b光側移量大C.分別照射同一光電管,若b光能引起光電效應,a光也一定能D.以相同的入射角從水中射入空氣,在空氣中只能看到一種光時,一定是a光答案C9.[2016課標Ⅱ,35(1),5分]在下列描述核反應過程的方程中,屬于α衰變的是,屬于β衰變的是,屬于裂變的是,屬于聚變的是。(填正確答案標號)

A.614C→714N+-10e BC.92238U→90234Th+24He D.7E.92235U+01n→54140Xe+3894Sr+201答案CABEFC組教師專用題組1.(2018天津理綜,1,6分)國家大科學工程——中國散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功,獲得中子束流,可以為諸多領域的研究和工業(yè)應用提供先進的研究平臺。下列核反應中放出的粒子為中子的是()A.714N俘獲一個α粒子,產(chǎn)生B.1327Al俘獲一個α粒子,產(chǎn)生C.511B俘獲一個質(zhì)子,產(chǎn)生D.36Li俘獲一個質(zhì)子,產(chǎn)生答案B2.(2017天津理綜,1,6分)我國自主研發(fā)制造的國際熱核聚變核心部件在國際上率先通過權威機構認證,這是我國對國際熱核聚變項目的重大貢獻。下列核反應方程中屬于聚變反應的是()A.

12H+13H→B.714N+24HeC.24He+1327Al→D.92235U+01n→56答案A3.(2015天津理綜,1,6分)物理學重視邏輯,崇尚理性,其理論總是建立在對事實觀察的基礎上。下列說法正確的是()A.天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結構的B.電子的發(fā)現(xiàn)使人們認識到原子具有核式結構C.α粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的D.密立根油滴實驗表明核外電子的軌道是不連續(xù)的答案A4.(2016天津理綜,2,6分)如圖是a、b兩光分別經(jīng)過同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣,則()A.在同種均勻介質(zhì)中,a光的傳播速度比b光的大B.從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時a光臨界角大C.照射在同一金屬板上發(fā)生光電效應時,a光的飽和電流大D.若兩光均由氫原子能級躍遷產(chǎn)生,產(chǎn)生a光的能級能量差大答案D5.[2015福建理綜,30(1),6分]下列有關原子結構和原子核的認識,其中正確的是()A.γ射線是高速運動的電子流B.氫原子輻射光子后,其繞核運動的電子動能增大C.太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的重核裂變D.83210Bi的半衰期是5天,100克答案B6.(2015廣東理綜,18,6分)(多選)科學家使用核反應獲取氚,再利用氘和氚的核反應獲得能量。核反應方程分別為:X+Y→

24He+13H+4.9MeV和

A.X是中子B.Y的質(zhì)子數(shù)是3,中子數(shù)是6C.兩個核反應都沒有質(zhì)量虧損D.氘和氚的核反應是核聚變反應答案AD7.[2014課標Ⅰ,35(1),6分,0.537](多選)關于天然放射性,下列說法正確的是()A.所有元素都可能發(fā)生衰變B.放射性元素的半衰期與外界的溫度無關C.放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性D.α、β和γ三種射線中,γ射線的穿透能力最強E.一個原子核在一次衰變中可同時放出α、β和γ三種射線答案BCD8.(2014廣東理綜,18,6分)(多選)在光電效應實驗中,用頻率為ν的光照射光電管陰極,發(fā)生了光電效應,下列說法正確的是()A.增大入射光的強度,光電流增大B.減小入射光的強度,光電效應現(xiàn)象消失C.改用頻率小于ν的光照射,一定不發(fā)生光電效應D.改用頻率大于ν的光照射,光電子的最大初動能變大答案AD9.(2015重慶理綜,1,6分)圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物發(fā)生衰變放出的部分粒子的徑跡,氣泡室中磁感應強度方向垂直于紙面向里。以下判斷可能正確的是()A.a、b為β粒子的徑跡 B.a、b為γ粒子的徑跡C.c、d為α粒子的徑跡 D.c、d為β粒子的徑跡答案D10.(2017上海單科,2,3分)光子的能量與其()A.頻率成正比 B.波長成正比C.速度成正比 D.速度平方成正比答案A11.(2017北京理綜,18,6分)2017年年初,我國研制的“大連光源”——極紫外自由電子激光裝置,發(fā)出了波長在100nm(1nm=10-9m)附近連續(xù)可調(diào)的世界上最強的極紫外激光脈沖。大連光源因其光子的能量大、密度高,可在能源利用、光刻技術、霧霾治理等領域的研究中發(fā)揮重要作用。一個處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個分子,但又不會把分子打碎。據(jù)此判斷,能夠電離一個分子的能量約為(取普朗克常量h=6.6×10-34J·s,真空光速c=3×108m/s)()A.10-21J B.10-18J C.10-15J D.10-12J答案B12.[2017江蘇單科,12C(1)](多選)原子核的比結合能曲線如圖所示。根據(jù)該曲線,下列判斷正確的有()A.

2B.24He核比C.兩個

12H核結合成D.92235U核中核子的平均結合能比答案BC13.(2017上海單科,1,3分)由放射性元素放出的氦核流被稱為()A.陰極射線 B.α射線C.β射線 D.γ射線答案B14.(2017上海單科,3,3分)在同位素氫、氘、氚的核內(nèi)具有相同的()A.核子數(shù) B.電子數(shù) C.中子數(shù) D.質(zhì)子數(shù)答案D15.(2016北京理綜,13,6分)處于n=3能級的大量氫原子,向低能級躍遷時,輻射光的頻率有()A.1種 B.2種 C.3種 D.4種答案C16.[2015山東理綜,39(1)](多選)14C發(fā)生放射性衰變成為14N,半衰期約5700年。已知植物存活期間,其體內(nèi)14C與12C的比例不變;生命活動結束后,14C的比例持續(xù)減少?，F(xiàn)通過測量得知,某古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一。下列說法正確的是()a.該古木的年代距今約5700年b.12C、13C、14C具有相同的中子數(shù)c.14C衰變?yōu)?4N的過程中放出β射線d.增加樣品測量環(huán)境的壓強將加速14C的衰變答案ac17.[2014山東理綜,39(1)](多選)氫原子能級如圖,當氫原子從n=3躍遷到n=2的能級時,輻射光的波長為656nm。以下判斷正確的是()a.氫原子從n=2躍遷到n=1的能級時,輻射光的波長大于656nmb.用波長為325nm的光照射,可使氫原子從n=1躍遷到n=2的能級c.一群處于n=3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種譜線d.用波長為633nm的光照射,不能使氫原子從n=2躍遷到n=3的能級答案cd18.[2018江蘇單科,12C(2)]光電效應實驗中,用波長為λ0的單色光A照射某金屬板時,剛好有光電子從金屬表面逸出。當波長為λ02的單色光B照射該金屬板時,光電子的最大初動能為,A、B兩種光子的動量之比為答案hcλ19.(2016江蘇單科,12C,12分)(1)貝可勒爾在120年前首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象,如今原子核的放射性在眾多領域中有著廣泛應用。下列屬于放射性衰變的是。

A.614C→714N+-10e B.92235UC.12H+13H→24He+01n D(2)已知光速為c,普朗克常量為h,則頻率為ν的光子的動量為。用該頻率的光垂直照射平面鏡,光被鏡面全部垂直反射回去,則光子在反射前后動量改變量的大小為。

(3)幾種金屬的逸出功W0見下表:金屬鎢鈣鈉鉀銣W0(×10-19J)7.265.123.663.603.41用一束可見光照射上述金屬的表面,請通過計算說明哪些能發(fā)生光電效應。已知該可見光的波長范圍為4.0×10-7~7.6×10-7m,普朗克常量h=6.63×10-34J·s。答案(1)A(2)hνc2hν(3)光子的能量E=hcλ,取λ=4.0×10-7m,則E≈5.0×10-19J根據(jù)E>W0判斷,鈉、鉀、銣能發(fā)生光電效應。【3年模擬】時間:30分鐘分值:55分一、選擇題(每小題6分,共42分)1.(2018廣東五校一聯(lián))2017年11月17日,“中國核潛艇之父”——黃旭華獲評全國道德模范,頒獎典禮上,習總書記為他“讓座”的場景感人肺腑。下列有關核反應說法錯誤的是()A.目前核潛艇是利用重核裂變提供動力B.重核裂變反應中一定有質(zhì)量虧損C.92235U+01n→54D.鈾核裂變后生成的新核比鈾核的比結合能小答案D2.(2020屆河南中原五校聯(lián)考,7)如圖所示為用某金屬研究光電效應規(guī)律得到的光電流隨電壓變化關系的圖像,用單色光1和單色光2分別照射該金屬時,逸出的光電子的最大初動能分別為Ek1和Ek2,普朗克常量為h,則下列說法正確的是()A.Ek1>Ek2B.單色光1的頻率比單色光2的頻率高C.增大單色光1的強度,其遏止電壓會增大D.單色光1和單色光2的頻率之差為E答案D3.(2018福建泉州檢測)如圖所示為氫原子的能級圖,用某種頻率的光照射大量處于基態(tài)的氫原子,受到激發(fā)后的氫原子只輻射出三種不同頻率的