2024高考物理二輪復習專題能力訓練13近代物理含解析

PAGE7-專題實力訓練13近代物理(時間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共10小題,每小題6分,共60分。在每小題給出的四個選項中,1~6題只有一個選項符合題目要求,7~10題有多個選項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)1.(2024·北京卷)在核反應方程

24He+714NA.質(zhì)子 B.中子C.電子 D.α粒子答案:A解析:依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得,X的質(zhì)量數(shù)=4+14-17=1,X的電荷數(shù)=2+7-8=1,即X是質(zhì)子,故選項A正確。2.已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73×1014Hz和5.44×1014Hz,在某種單色光的照耀下兩種金屬均發(fā)生光電效應,比較它們表面逸出的具有最大初動能的光電子,鈣逸出的光電子具有較大的()A.波長 B.頻率C.能量 D.動量答案:A解析:光電效應方程Ekm=hν-W0=hν-hν0,鈣的截止頻率大,因此鈣中逸出的光電子的最大初動能小,其動量p=2mEkm,故動量小,由3.下列說法正確的是()A.88226Ra→86B.12HC.92235U+0D.1124Na→12答案:B解析:A項中自發(fā)地放出氦原子核,是α衰變,選項A錯誤;聚變是質(zhì)量輕的核結(jié)合成質(zhì)量大的核,選項B正確;裂變是質(zhì)量較大的核分裂成質(zhì)量較輕的幾個核,C項中的反應是裂變,選項C錯誤;D項中自發(fā)地放出電子,是β衰變,選項D錯誤。4.下列說法正確的是()A.氡的半衰期為3.8天,若取4個氡原子核,經(jīng)7.6天后就剩下1個原子核了B.原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子和一個電子,這種轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的電子放射到核外,就是γ粒子,這就是γ衰變的實質(zhì)C.光子的能量由光的頻率所確定D.只要有核反應發(fā)生,就肯定會釋放出核能答案:C解析:因半衰期是對大量原子核的衰變作出的統(tǒng)計規(guī)律,對于少數(shù)原子核是沒有意義的,所以A項錯誤;因為β衰變的本質(zhì)是核內(nèi)一個中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子和一個電子并將電子放射出來的過程,所以B項錯誤;由光子的能量式ε=hν,知C項正確;并不是全部核反應都放出核能,有些核反應過程須要汲取能量,D項錯誤。5.(2024·天津卷)國家大科學工程——中國散裂中子源(CSNS)于2024年8月28日首次打靶勝利,獲得中子束流,可以為諸多領(lǐng)域的探討和工業(yè)應用供應先進的探討平臺。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:B解析:本題考查核反應方程式的書寫,依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可快速選出答案。依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可得:714N+

24He→

817O+11H,選項A錯誤;1327Al+24He→

6.(2024·北京卷)光電管是一種利用光照產(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次試驗的結(jié)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由表中數(shù)據(jù)得出的論斷中不正確的是()A.兩組試驗采納了不同頻率的入射光B.兩組試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:B解析:兩組試驗入射光的能量不同,以此可知,采納了不同頻率的入射光,A正確;依據(jù)愛因斯坦光電效應方程,金屬的逸出功W=hν-12mvm27.(2024·全國卷Ⅲ)1934年,約里奧-居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔,首次產(chǎn)生了人工放射性同位素X,反應方程為

24He+1327Al→X+0A.X的質(zhì)量數(shù)與Y的質(zhì)量數(shù)相等B.X的電荷數(shù)比Y的電荷數(shù)少1C.X的電荷數(shù)比

13D.X的質(zhì)量數(shù)與

13答案:AC解析:本題以人工放射性同位素為背景,意在考查核反應方程。依據(jù)核反應中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒的規(guī)律可知,X的質(zhì)量數(shù)為4+27-1=30,電荷數(shù)為2+13-0=15,Y的質(zhì)量數(shù)為30,電荷數(shù)為15-1=14,則X的質(zhì)量數(shù)和Y的質(zhì)量數(shù)相等,X的電荷數(shù)比Y的電荷數(shù)多1,選項A正確,選項B錯誤;X的電荷數(shù)比

1327Al的電荷數(shù)多15-13=2,選項C正確;X的質(zhì)量數(shù)比8.(2024·陜西榆林模擬)某醫(yī)院利用放射線治療腫瘤,被利用的放射源必需具備以下兩個條件:(1)放出的射線有較強的穿透實力,能輻射到體內(nèi)腫瘤所在處;(2)能在較長的時間內(nèi)供應比較穩(wěn)定的輻射強度?，F(xiàn)有四種放射性同位素的放射線及半衰期如表所示。關(guān)于在表中所列的四種同位素,下列說法正確的是()同位素鈷60鍶90锝99氡222放射線γβγα半衰期5年28年6小時3.8天A.最相宜作為放療運用的放射源應是鈷60B.最相宜作為放療運用的放射源應是鍶90C.放射線的電離實力最強的放射源是锝99D.放射線的電離實力最強的放射源是氡222答案:AD解析:鈷60放出的γ射線穿透實力強,半衰期長,故A正確,B錯誤;α射線電離實力最強,γ射線的電離實力最弱,氡222放出的是α射線,故C錯誤,D正確。9.氫原子的能級圖如圖所示,大量處于n=5激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時,一共可以輻射出10種不同頻率的光子。其中萊曼系是指氫原子由高能級向n=1能級躍遷時釋放的光子,則()A.10種光子中波長最短的是n=5激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時產(chǎn)生的B.10種光子中有4種屬于萊曼系C.使n=5能級的氫原子電離至少要0.85eV的能量D.從n=2能級躍遷到基態(tài)釋放光子的能量等于n=3能級躍遷到n=2能級釋放光子的能量答案:AB解析:n=5激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時產(chǎn)生的光子的能量最大、頻率最大,所以波長最短,A正確;由題意知,從n=5、4、3、2激發(fā)態(tài)躍遷到n=1時發(fā)出的4種光子屬于萊曼系,所以B正確;由題圖知,n=5能級的電離能為0.54eV,所以C錯誤;從n=2能級躍遷到基態(tài)釋放光子的能量大于n=3能級躍遷到n=2能級釋放光子的能量,所以D錯誤。10.按如圖的方式連接電路,當用某種紫光照耀陰極K時,電路中的電流表有示數(shù)。則下列敘述正確的是()A.假如僅將紫光換成黃光,則電流表肯定沒有示數(shù)B.假如僅將紫光換成紫外線,則電流表肯定有示數(shù)C.僅將滑動變阻器的滑片向右滑動,則電流表的示數(shù)肯定增大D.僅將滑動變阻器的滑片向左滑動,則電流表的示數(shù)可能不變答案:BD解析:當換用黃光后,入射光的頻率減小,但入射光的頻率可能仍大于金屬的極限頻率,發(fā)生光電效應,電路中可能有光電流,A錯誤;當換用紫外線后,入射光的頻率增大,肯定能產(chǎn)生光電效應現(xiàn)象,則微安表肯定有示數(shù),B正確;滑動變阻器的滑片向右滑動,則光電管兩極間的電壓增大,電路中的光電流可能已經(jīng)達到飽和值,保持不變,C錯誤;滑動變阻器的滑片向左滑動,則光電管兩極間的電壓減小,電路中的光電流可能仍為飽和值,保持不變,D正確。二、非選擇題(本題共2小題,共40分)11.(20分)一靜止的氡核(

86222Rn)發(fā)生α衰變,放出一個速度為v0、質(zhì)量為m的α粒子和一個質(zhì)量為m(1)寫出衰變方程;(2)求出反沖核的速度;(3)求出這一衰變過程中虧損的質(zhì)量。答案:(1)86222Rn→84(2)m(3)(解析:(1)由已知得

86222Rn→84(2)設(shè)反沖核的速度為v,由動量守恒可知mv0=m0v即v=mv(3)由質(zhì)能方程可知E=Δmc2=12mv0Δmc2=12mv解得Δm=(m12.(20分)海水中含有豐富的氘,完全可充當將來的主要能源。兩個氘核的核反應產(chǎn)生一個

2(1)寫出核反應方程;(2)核反應中釋放的核能;(3)在兩個氘核以相等的動能0.35MeV進行對心碰撞,并且核能全部轉(zhuǎn)化為動能的狀況下,求反應中產(chǎn)生的粒子和氦核的動能。答案:(1)12H(2)2.14MeV(3)2.13MeV0.71MeV解析:(1)核反應方程為

12H(2)核反應中的質(zhì)量虧損Δm=2mH-mHe-mn由ΔE=Δmc2可知釋放的核能ΔE=(2mH-mHe-mn)c2=2.14MeV。(3)把兩個氘核作為一個系統(tǒng),碰撞過程系統(tǒng)的動量守恒,由于碰撞前兩氘核的動能相等,其動量等大反向,