新高考物理一輪復(fù)習(xí)單元測試第十六章 近代物理（測試）（原卷版）

第十六章近代物理測試卷（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項(xiàng)：1．本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務(wù)必將自己的班級、姓名、學(xué)號填寫在試卷上。2．回答第I卷時，選出每小題答案后，將答案填在選擇題上方的答題表中。3．回答第II卷時，將答案直接寫在試卷上。第Ⅰ卷（選擇題共60分）一、選擇題（共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，第1-8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9-12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。）1．我國自主研發(fā)的東方超環(huán)（EAST））是國際首個全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置，有“人造太陽”之稱。去年，EAST兩次刷新世界紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)了可重復(fù)的1.2億攝氏度101秒、7000萬攝氏度1056秒的離子體運(yùn)行?！叭嗽焯枴焙朔磻?yīng)的方程可能是（

）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<02．關(guān)于近代物理研究，下列敘述符合事實(shí)的是（）A．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，揭示了原子核是由質(zhì)子和中子組成的B．同種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時，入射光的頻率越低，光電子的最大初動能越大C．盧瑟福用SKIPIF1<0粒子轟擊SKIPIF1<0獲得反沖核SKIPIF1<0，發(fā)現(xiàn)了中子D．玻爾理論表明，氫原子能量越高，氫原子核外電子做圓周運(yùn)動的動能越小3．目前科學(xué)家已經(jīng)能夠制備出能級較高的氫原子。已知?dú)湓拥趎能級的能量SKIPIF1<0eV，金屬鎢的逸出功為4.54eV，如圖是按能量大小排列的電磁波譜，其中可見光的能量區(qū)間為1.62eV～3.11eV。下列說法正確的是（

）

A．紫外線波段的光子均不能使基態(tài)氫原子電離B．氫原子躍遷時可能會輻射可見光波段的光子C．用紅外線長時間照射金屬鎢能產(chǎn)生光電效應(yīng)D．用可見光照射處于n＝20能級的氫原子不能使其電離4．裝修石材通常具有一定的輻射，主要是因?yàn)槠渲泻蟹派湫栽仉?，氡核（SKIPIF1<0）發(fā)生一次衰變后生成新核釙（SKIPIF1<0），放出一個粒子X及一個SKIPIF1<0光子。氡的半衰期為SKIPIF1<0天，下列說法正確的是（）A．X為SKIPIF1<0粒子 B．X與SKIPIF1<0光子均屬于實(shí)物粒子C．釙核的比結(jié)合能比氡核大 D．石材中氡經(jīng)過SKIPIF1<0天會全部衰變完5．光子既有能量又有動量，當(dāng)物體表面對光產(chǎn)生反射或折射時，光的動量被改變，光對物體會產(chǎn)生力的作用。如圖所示，一束功率為P的激光束照射到透明介質(zhì)小球上時，若忽略光的吸收和反射，經(jīng)兩次折射后，光的傳播方向改了SKIPIF1<0，則光對介質(zhì)小球的作用力為（光子的能量E和動量p之間的關(guān)系是SKIPIF1<0，其中c為光速（）

A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<06．用紫外光電管制作的火災(zāi)報(bào)警器的靈敏度非常高，只有當(dāng)明火中的紫外線照射到光電管的陰極K時才啟動報(bào)警，因此被稱為“火焰發(fā)現(xiàn)者”，它對可見光以及太陽光中的紫外線完全沒有反應(yīng)，因此在使用過程中不需要過濾任何可見光。已知光電管內(nèi)部陰極K的金屬材料發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率為SKIPIF1<0，太陽光中的紫外線的頻率為SKIPIF1<0，明火中的紫外線的頻率為SKIPIF1<0，下列說法正確的是（）A．SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0C．只有明火照射到陰極K的時間足夠長，火災(zāi)報(bào)警器才啟動報(bào)警D．明火中的紫外線照射陰極K，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為SKIPIF1<07．圖甲是研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理圖，陰極由逸出功SKIPIF1<0的金屬鈣制成。圖乙是汞原子的能級圖，用汞原子躍遷發(fā)出的光子照射陰極，下列說法正確的是（）

A．大量SKIPIF1<0能級的汞原子向低能級躍遷時只能發(fā)出4種頻率的光B．從SKIPIF1<0能級躍遷到基態(tài)發(fā)出的光子波長最長C．從SKIPIF1<0能級躍遷到SKIPIF1<0能級發(fā)出的光子能使金屬鈣發(fā)生光電效應(yīng)D．用大量SKIPIF1<0能級躍遷發(fā)出的光子照射，要使微安表示數(shù)為0，滑片P應(yīng)向a端移動8．在俄烏沖突中，烏境內(nèi)扎波羅熱核電站多次遭受炮火攻擊，嚴(yán)重威脅其周邊環(huán)境與居民生活。其中扎波羅熱核電站利用鈾核裂變釋放出能量，其主要核反應(yīng)方程為SKIPIF1<0，如圖所示原子核的平均結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)之間的關(guān)系圖線，下列說法正確的是（

）

A．為了調(diào)節(jié)中子數(shù)目以控制反應(yīng)速度，核反應(yīng)堆中需要在鈾棒之間插進(jìn)一些石墨。當(dāng)反應(yīng)過于劇烈時，將石墨棒插入深一些，讓它多吸收一些中子，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度就會慢一些B．通常把核裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的最大體積叫作它的臨界體積，相應(yīng)的質(zhì)量叫作臨界質(zhì)量C．兩個中子和兩個質(zhì)子結(jié)合成SKIPIF1<0核時釋放能量約為SKIPIF1<0D．SKIPIF1<0核的平均核子質(zhì)量大于SKIPIF1<0核的平均核子質(zhì)量9．一定強(qiáng)度的激光（含有三種頻率的復(fù)色光）沿半徑方向入射到半圓形玻璃磚的圓心O點(diǎn)，如圖甲所示。現(xiàn)讓經(jīng)過玻璃磚后的A、B、C三束光分別照射相同的光電管的陰極（如圖乙所示），其中C光照射時恰好有光電流產(chǎn)生，則（

）A．若用B光照射光電管的陰極，一定有光電子逸出B．C光比B光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象C．若入射光的入射角從零開始增大，C光比B光先消失D．若用A光和C光分別照射光電管的陰極，A光照射時逸出的光電子的最大初動能較大10．2020年6月23日北斗全球組網(wǎng)衛(wèi)星的收官之星發(fā)射成功，其中“北斗三號”采用星載氫原子鐘，通過氫原子的能級躍遷而產(chǎn)生的電磁波校準(zhǔn)時鐘。氫原子的部分能級結(jié)構(gòu)如圖所示，則（

）A．氫原子的核外電子在離原子核較近的地方出現(xiàn)的概率較小B．用11eV的光子照射，能使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)C．用4eV的光子照射處于n=2激發(fā)態(tài)的氫原子，可以使之電離D．氫原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)后，核外電子動能減小，原子的電勢能增大11．2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福島第一核電站的核廢水。核廢水中的SKIPIF1<0發(fā)生衰變時的核反應(yīng)方程為SKIPIF1<0，該核反應(yīng)過程中放出的能量為Q。設(shè)SKIPIF1<0的比結(jié)合能為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0的比結(jié)合能為SKIPIF1<0，X的比結(jié)合能為SKIPIF1<0，已知光在真空中的傳播速度為c，則下列說法正確的是（）A．在該核反應(yīng)方程中，X表示SKIPIF1<0粒子B．該核反應(yīng)過程中放出的能量SKIPIF1<0C．該核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損可以表示為SKIPIF1<0D．若把X粒子射入勻強(qiáng)磁場中，它一定受到洛倫茲力作用12．圖甲為研究某金屬材料的遏止電壓SKIPIF1<0與入射光頻率SKIPIF1<0的關(guān)系的電路圖。用不同頻率的光分別照射甲圖中同一光電管的陰極K，調(diào)節(jié)滑片P測出遏止電壓，并描繪Uc-SKIPIF1<0關(guān)系圖如圖乙所示。已知三種光的頻率分別設(shè)為SKIPIF1<01、SKIPIF1<02、SKIPIF1<03，光子的能量分別為1.8eV、2.4eV、3.0eV，測得遏止電壓分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、U3（圖乙中未知）。則下列說法正確的是（）A．普朗克常量可表達(dá)為SKIPIF1<0B．圖乙中頻率為SKIPIF1<0的光對應(yīng)的遏止電壓SKIPIF1<0C．該陰極K金屬材料的逸出功為1.0eVD．將電源的正負(fù)極對換，仍用頻率為SKIPIF1<0的光照射陰極K時，將滑片P向右滑動一些，電流表示數(shù)變大第II卷（非選擇題共40分）二、非選擇題13．（8分）人眼對綠光最為敏感?，F(xiàn)有一個綠光光源以P0的功率均勻地向各個方向發(fā)射波長為λ的綠光，人站在離光源為L的地方，人眼瞳孔的直徑為d，不計(jì)空氣對光的吸收，普朗克常量為h，真空中光速為c，球體表面積公式為S=4πr2。（1）綠光光子的能量ε為多大？單位時間內(nèi)綠光源發(fā)射的光子數(shù)N為多少？（2）單位時間內(nèi)進(jìn)入人眼的光子數(shù)n又為多少？14．（8分）真空中一對平行金屬板SKIPIF1<0和SKIPIF1<0正對放置，紫外線持續(xù)照射SKIPIF1<0板，有光電子從SKIPIF1<0板逸出，電子的電量為SKIPIF1<0，質(zhì)量為SKIPIF1<0，普朗克常量為SKIPIF1<0.（1）在A、B板間接一靈敏電流計(jì)（如圖甲），電流計(jì)示數(shù)為SKIPIF1<0，求每秒鐘到達(dá)SKIPIF1<0板的電子數(shù)SKIPIF1<0；（2）在A、B板間接如圖電壓SKIPIF1<0（如圖乙）時靈敏電流計(jì)示數(shù)為零，求光電子離開SKIPIF1<0板時，光電子的物質(zhì)波波長的最小值SKIPIF1<0.

15．（12分）在火星上太陽能電池板發(fā)電能力有限，因此科學(xué)家們用放射性材料——PuO2作為發(fā)電能源為火星車供電（PuO2中的Pu是SKIPIF1<0）。已知SKIPIF1<0衰變后變?yōu)镾KIPIF1<0和SKIPIF1<0粒子。若靜止的SKIPIF1<0在勻強(qiáng)磁場中發(fā)生衰變，SKIPIF1<0粒子的動能為E，SKIPIF1<0粒子的速度方向與勻強(qiáng)磁場的方向垂直，在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期為SKIPIF1<0，衰變放出的光子的動量可忽略，衰變釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0粒子的動能。已知光在真空中的傳播速度c．求：（1）SKIPIF1<0衰變過程中的質(zhì)量虧損SKIPIF1<0；（2）從開始衰變到SKIPIF1<0和SKIPIF1<0粒子再次相遇的最短時間t。16．（12分）反沖是常見的現(xiàn)象。（1）靜止的鈾核（SKIPIF1<0）放出1個動能為E的未知粒子后，衰變?yōu)?個釷核（SKIPIF1<0）。a．請寫出上述衰變過程的核反應(yīng)方程；b．求反沖的釷核的動能SKIPIF1<0。（計(jì)算中可忽略質(zhì)子和中子質(zhì)量的差異，不考慮相對論效應(yīng)）（2）如圖所示，用輕繩連接的滑塊A和B（均可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在光滑水平面上，其間有一被輕繩束縛而處于壓