2023新高考物理第一轮专题练习-专题十三近代物理初步专题检测

2023新高考物理第一轮专题练习

专题十三近代物理初步

专题检测题组

（时间:50分钟满分:82分）

一、单项选择题（每小题4分，共40分）

1.（2022届湛江10月联考,1）关于原子和原子核，下列说法正确的是（）

A.a粒子散射实验揭示了原子核内部是有结构的

B.某衰变方程为得Al-转Mg+Y,Y为正电子

C.若金4Th的半衰期是24天，则48个绪4Th原子核经过72天后一定衰变了42个

D.氢原子由低能级向高能级跃迁时，电子吸收的能量必须大于两能级间的能量差

答案Ba粒子散射实验揭示了原子内部是有结构的，但不能说明原子核内部有结构,A错误;根据核反应前

后质量数和电荷数守恒，可知Y为正电子,B正确;半衰期是对大量的原子核衰变进行研究得出的规律,对少量

原子核不适用,C错误;氢原子由低能级向高能级跃迁时，电子吸收的能量必须等于两能级间的能量差,D错误。

2.（2022届广东七校联考,1）2020年12月4日,我国自主设计建造的新一代“人造太阳”——“中国环流器二号

M”装置（HL-2M）在成都建成并实现首次放电，标志着中国核聚变发展获得重大突破。关于核聚变和核能，下

列说法正确的是（）

A.核聚变通常需要几百万开尔文以上的超高温,又称热核反应

B.太阳辐射的能量来自核聚变，核聚变又称链式反应

C.一个笊核和一个窟核发生聚变的方程为汨+汨-4He+?e

D.核子平均质量越大,原子核越稳定

答案A当物质的温度达到几百万开尔文时，剧烈的热运动使得一部分原子核具有足够的动能，可以克服库

仑斥力，而发生聚变，因此，核聚变又叫热核反应,A正确;太阳辐射的能量来自核聚变，而链式反应发生在核裂

变中,B错误;一个笊核和一个笳核发生聚变的方程为?H+?H^He+Jn,C错误;原子核中核子平均质量越小，

原子核越稳定,D错误。

3.（2021韶关一模,1）太阳向外辐射的能量来自其内部发生的各种热核反应,当太阳内部达到一定温度时，会发

生"核燃烧''，其"核燃烧”的核反应方程为胃He+X-汨e+y,方程中X表示某种粒子，汨e是不稳定的粒子,其半衰

期为T,这个核反应释放出的能量为AE,光在真空中的传播速度为c,下列说法正确的是（）

A.若使fBe的温度降低，其半衰期会减小

B.方程中的X为电子°】e

C.该核反应过程产生的质量亏损为Amf

D.“核燃烧”的核反应是裂变反应

答案C半衰期与温度无关,若使洱e的温度降低,其半衰期不变，故A错误;根据电荷数守恒、质量数守恒

知,X的电荷数为2,质量数为4,即X粒子是2He,故B错误;这个核反应释放出的能量为AE,根据质能方程可

知该核反应过程产生的质量亏损为Am名，故C正确;由核反应的特点可知，“核燃烧”的核反应是聚变反应，故

D错误。

4.（2021广州二模⑵如图为氢原子光谱,H”、Hp>%、%是其中的四条光谱线，下列说法正确的是（）

410.2434.0486.1656.3A/nm

H°Ho

A.氢原子发射的光谱属于连续光谱

B.H.谱线对应光子的能量最大

C.飞谱线对应光子的频率最小

D.该光谱由氢原子核外电子的跃迁产生

答案D氢原子光谱是氢原子内的核外电子在不同能级跃迁时所发射或吸收不同波长、能量的光子而得

到，氢原子光谱为不连续的线状谱,A错误,D正确;由图可知H”谱线对应光子的波长最大,其相应的频率最小，

能量也最小,B错误;同理，从图可知压谱线对应光子的波长最小,其相应的频率最大,C错误。

5.（2020广东一模,14）科研人员正在研制一种新型镶铜电池，它采用半衰期长达100年的放射性同位素银（符Ni）

和铜作为电池的正负极,利用锲63发生。衰变释放电子给铜片，为负载提供电能。下面说法正确的是（）

A.银63的p衰变方程为:砧一肥+招Cu

B.|3衰变释放的电子是核内Hr°ie+；H所产生的

C.提高温度、增大压强可以改变银63的半衰期

D.经过200年该电池中的银将全部变为其他金属

答案B根据电荷数守恒、质量数守恒知银63的。衰变方程是期用—杭+居Cu,A错误;p衰变所释放的电

子是原子核内的中子转化成质子同时释放电子所产生的,B正确;半衰期由原子核本身决定,与外界因素无

关,C错误;根据半衰期公式知经过200年该电池中的银有四分之三发生衰变，不会全部变成其他金属,D错误。

名师点拨放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因素决定的，与原子所处的状态无关。

6.（2022届烟台二中周测,6）质子和中子是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的。两个作用电荷相反（类似于

正负电荷）的夸克在距离很近时几乎没有相互作用（称为“渐近自由”）；在距离较远时，它们之间就会出现很强

的引力（导致所谓“夸克禁闭”）。一个简单的模型,设这样的两夸克之间的相互作用力F与它们之间的距离r

0,0<r<rx

的关系为:F=<r<r2

Or>r2

式中Fo为大于零的常量，负号表示引力。用U表示夸克间的势能，令U产FoS-n）,取无穷远为势能零点。下列

U-r图示中正确的是（）

答案B从无穷远处势能零点开始到r=n位置,势能恒定为零，在r=n到『口过程中，恒定引力做正功，势能

逐渐均匀减小，即势能为负值且越来越小，此部分图像为A、B选项图所示;r<n之后势能不变，恒定为-Uo,故B

正确。

7.（2022届滨州模拟,6）在光电效应实验中，光照的频率v与遏止电压Uc的关系如图所示。下列说法正确的是

)

A・图像斜率代理

B.a是金属的极限频率vo

C.b=-hvo

D.增大光照强度，可以增大光电子的最大初动能

答案B当光电流为零时所加电压为遏止电压，则由动能定理可得O-Ek=-eUc,由光电效应方程知Ek=hv-

Wo=hv-hvo,联立可得v=:Uc+vo,斜率代表纵截距a代表Vo,横截距b=-如,A、C错误,B正确;增大光照强度不

nne

能提高光电子的最大初动能,D错误。

8.（2020长沙统考）如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为筋的光照到阴极K上时，电路中有光电流，则

（）

A.若仅增大光照强度，电路中光电流一定增大

B.若仅将电源极性反接，电路中一定没有光电流

C.若仅换用波长为猫（箱＞及）的光照射阴极K,电路中一定没有光电流

D.若仅将电路中滑动变阻器的滑片向右滑动，电路中光电流一定增大

答案A图中光电管加的是正向电压，若仅增大光照强度，电路中光电流一定增大，故A正确。若将电源极

性反接，其电压小于遏止电压时仍有电流，故B错误。由题意知，入射光的波长为及时，能发生光电效应，若换

用波长为入的光照射阴极K,入射光的频率减小，仍然可能发生光电效应,电路中可能有光电流，故C错

误。若仅将电路中滑动变阻器的滑片向右滑动，光电管两端电压增大，如果已经达到饱和电流,则光电流不会

增大，故D错误。

解题指导理解光电效应中的遏止电压:是指光电子不能到达阳极的最小反向电压，如果反向电压没有达到

遏止电压，则还是有光电流存在。

9.（2021河南九师联盟联考,1）某光源发出的光由不同波长的光组成，不同波长的光的强度如图所示。表中给

出了一些材料的极限波长，用该光源发出的光照射表中材料（）

材料钠铜伯

A.仅钠能产生光电子B.仅钠、铜能产生光电子

C.仅铜、粕能产生光电子D.都能产生光电子

答案D本题考查波粒二象性，属于必备知识。根据爱因斯坦光电效应方程可知，只要光源的波长小于某金

属的极限波长，就有光电子逸出，该光源发出的光的波长有小于100nm，小于钠、铜、伯的极限波长，都能产生

光电子，故D正确,A、B、C错误。

10.（2021江苏常州一模,4）关于核反应方程$8UT需4Th+X,下列说法正确的是（）

A.此核反应一定会释放能量

B.通过降低温度的方法，一定能缩短U的半衰期

C.此核反应方程中的X代表的粒子为氢原子核

D.铀核的比结合能大于针核的比结合能

答案A根据质量数守恒和电荷数守恒可知X的质量数为4,电荷数为2,X是a粒子即氨原子核，此反应是

a衰变，衰变的过程中释放能量，故A正确,C错误;放射性元素的半衰期是由原子核本身性质决定的，与外界的

温度等条件无关，故B错误;由于衰变的过程中释放能量，可知铀核的比结合能小于钻核的比结合能，故D错误。

二、多项选择题（每小题6分，共42分）

11.（2022届双峰一中入学考）（多选）如图所示为氢原子的能级示意图，则下列说法正确的是（）

-----------------------------13.6

A.氢原子由n=l能级跃迁到n=2能级时，电子的电势能减小

B.如果n=l能级的氢原子吸收某光子跃迁到n=3能级，则该光子的能量一定大于12.09eV

C.大量处于基态的氢原子吸收某频率的光子跃迁到n=3能级后，可向外辐射三种不同频率的光子

D.用氢原子从n=4能级跃迁到n=l能级辐射出的光照射逸出功为2.25eV的金属时，逸出的光电子的最大初

动能为10.5eV

答案CD氢原子由n=l能级跃迁到n=2能级时核外电子轨道半径变大，克服库仑力做功，则电子的电势能

变大,A错误;如果n=l能级的氢原子吸收光子跃迁到n=3能级，吸收的光子能量一定等于12.09eV,B错误;大

量处于基态的氢原子吸收某频率的光子跃迁到n=3能级后，由髭=3知可向外辐射三种不同频率的光子,C正

确;氢原子从n=4能级跃迁到n=l能级辐射出的光子的能量为12.75eV,用该光照射逸出功为2.25eV的金属

时，由爱因斯坦光电效应方程Ek=hv-Wo得逸出的光电子的最大初动能为10.5eV,D正确。

12.（2021深圳高级中学月考,10）（多选）能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一,下列释

放核能的反应方程，表述正确的有（）

A.；H+汨号He+和是核聚变反应

B.；H+汨爸氏+和是0衰变

C溪5U+/n-劈Ba+北Kr+3却是核裂变反应

D.废5U+^nr仪。Xe+器Sr+2却是a衰变

答案AC衰变是一个原子核放出a粒子或者。粒子的反应，聚变是两个较轻的原子核聚合成一个较重的

原子核的反应，裂变是重核俘获一个中子后分裂成两个较轻原子核的反应，故选A、C»

13.（2022届日照一中10月月考,9）（多选）如图所示是用光照射某种金属时,逸出的光电子的最大初动能随入射

光频率的变化图线（图线与横轴的交点横坐标为4.27X10M与纵轴交点纵坐标为0.5eV）。由图可知（）

机V

L0/e

S8

66

4.04.55.05.56.06.57.0

A.该金属的截止频率为4.27x1014Hz

B.该金属的截止频率为5.5X1014Hz

C.该图线的斜率表示普朗克常量

D.该金属的逸出功为0.5eV

答案AC由Ek=hv-Wo=hv-hVc,知图线在横轴上的截距表示截止频率，图线的斜率表示普朗克常量,A、C正

确,B错误;金属的逸出功为W0=hvc=6.63xl0-34x等缥eV=1.77eV,D错误。

1.6x10

14.（2022届德州一中月考,11）（多选）如图所示为氢原子能级图以及氢原子从n=3、4、5、6能级跃迁到n=2

能级时辐射的四条光谱线,已知氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级时辐射光子的波长为656nm,下列叙述正

确的有（）

E/eV

A.四条谱线中频率最大的是H5

B.用633nm的光照射能使氢原子从n=2能级跃迁到n=3能级

C.一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时，最多产生3种谱线

D.如果用能量为10.3eV的电子轰击,可以使基态的氢原子受激发

答案ACD频率最大的光子对应的能量最大,即跃迁时能量差最大，故氢原子从n=6能级跃迁到n=2能级

时辐射光子的频率最大,A正确;在氢原子跃迁过程中，吸收光子的能量应刚好等于两能级的能量差,波长为

633nm的光子能量大于波长为656nm的光子能量,即大于n=2能级与n=3能级之间的能量差,B错误;一群处

于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时,可以是3-2、2-1或者是3-1,即有3种频率不同的谱线,C正确；

如果用10.3eV的电子轰击，基态氢原子吸收部分能量而受激发,D正确。

15.（2021聊城一中期末,10）（多选）如图所示,静止的核发生a衰变后生成反冲Th核，两个产物都在垂直

于它们速度方向的匀强磁场中做匀速圆周运动。下列说法中正确的是（）

XXX

B

XXX

a...Th

XXX

XXX

A.衰变方程可表示为赞U-铭“Th+gHe

B.Th核和a粒子的圆周轨道半径之比为1:45

C.Th核和a粒子的动能之比为1：45

D.Th核和a粒子在匀强磁场中转动的方向相反

答案AB已知a粒子为匆e,则由电荷数守恒及质量数守恒可知，衰变方程为赘U-错与卜+彳比做A正

确;Th核和a粒子都带正电荷，则在匀强磁场中都沿逆时针转动，故D错误;由动量守恒可得maVa=mThVTh,衰变

后堆=生=上，则Th核和a粒子的动能之比午噂=%=*,故C错误;粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛

%234品。建va117

2mT-Th

伦兹力提供向心力,所以有Bvq上？，则R=^，所以Th核和a粒子的圆周轨道半径之比架=耳-=叁=与故

'RBqRa湍酒<?Th45

B正确。

16.（2022届湘潭9月一模）（多选）有-匀强磁场，磁感应强度为B,方向垂直纸面向外，一个原来静止在A处的

原子核，发生衰变放射出某种粒子，两个新核的运动轨迹如图所示，已知两个相切圆半径分别为口、门。下列说

法正确的是（）

A.原子核发生a衰变,根据己知条件可以算出两个新核的质量比

B.衰变形成的两个粒子带同种电荷

C.衰变过程中原子核遵循动量守恒定律

D.衰变形成的两个粒子电荷量的关系为卬：q2-n：r2

答案BC衰变后两个新核速度方向相反，受力方向也相反，根据左手定则可判断出，带同种电荷，所以衰变是

a衰变，衰变后的新核由洛伦兹力提供向心力，有Bqv=m±可得k吗。衰变过程遵循动量守恒定律，即mv大

Tqti

小相等，所以半径与电荷量成反比，则卬：q2=n：n,但无法求出质量比。A、D错误,B、C正确。

17.（2022届邵东一中月考）（多选）下列四幅图的有关说法中正确的是（）

n

8£7e

oA-

5，

4

-o,

385