高考二轮复习物理课件专题分层突破练专题分层突破练15近代物理

专题分层突破练15近代物理123456789101112A组基础巩固练1.(2023湖南卷)2023年4月13日,中国“人造太阳”反应堆中科院环流器装置(EAST)创下新纪录,实现403秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行,为可控核聚变的最终实现又向前迈出了重要的一步。下列关于核反应的说法正确的是(

)A.相同质量的核燃料,轻核聚变比重核裂变释放的核能更多C.核聚变的核反应燃料主要是铀235D.核聚变反应过程中没有质量亏损A123456789101112解析

核聚变是轻核的聚变,相同质量的核燃料,轻核聚变比重核裂变释放的核能更多,A正确,C错误;氘氚核聚变反应遵守电荷数守恒和质量数守恒,B错误;核聚变反应有质量亏损,D错误。123456789101112C1234567891011121234567891011123.(2022广东卷)目前科学家已经能够制备出能量量子数n较大的氢原子。氢原子第n能级的能量为En=,其中E1=-13.6eV。下图是按能量排列的电磁波谱,要使n=20的氢原子吸收一个光子后,恰好失去一个电子变成氢离子,被吸收的光子是(

)A.红外线波段的光子 B.可见光波段的光子C.紫外线波段的光子 D.X射线波段的光子A123456789101112解析

要使处于n=20的氢原子吸收一个光子后恰好失去一个电子变成氢离子,则需要吸收光子的能量为E=0-

eV=0.034

eV,则被吸收的光子是红外线波段的光子,选项A正确。1234567891011124.(2023山东潍坊统考一模)氢原子的能级示意图如图所示,用一群处于第3能级的氢原子跃迁发出的光照射锌板,锌板表面有光电子逸出,测得光电子的最大初动能为8.79eV,则锌的逸出功为(

)A.4.81eV B.3.3eVC.1.89eV D.1.41eVB123456789101112解析

根据光电效应方程有Ekm=hν-W逸,入射光能量越大,最大初动能越大,而从能级3向能级1跃迁的氢原子跃迁时发出的光的能量最大,有hνm=-1.51

eV-(-13.6

eV)=12.09

eV,则锌的逸出功为W逸=hνm-Ekm=12.09

eV-8.79

eV=3.3

eV,故选B。123456789101112A123456789101112核子质量,A正确;衰变放出的射线是α射线,即氦核流,它的贯穿能力很弱,电离能力很强,B错误;该反应释放的能量为E=E2+E3-E1,C错误;半衰期具有统计规律,对大量原子核适用,对少量原子核不适用,D错误。1234567891011126.(2023湖南校联考模拟预测)甲图为不同温度下的黑体辐射强度随波长λ的变化规律;乙图中,某种单色光照射到光电管的阴极上时,电流表有示数;丙图为氢原子能级图,有大量处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁;丁图为放射性元素14C剩余质量m与原质量m0的比值随时间t的变化规律,下列说法正确的是(

)123456789101112A.甲图中,随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较长的方向移动B.乙图中,用频率更低的光照射光电管的阴极时,电流表一定没有示数C.丙图中,从n=5能级跃迁到n=4能级时产生的光子波长最长D.丁图中,14C的半衰期是5730年,则100个14C经过5730年还剩50个答案

C123456789101112解析

随着温度的升高,黑体的辐射强度都会增加,同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,A错误;单色光照射到光电管的阴极上时,电流表有示数,说明发生了光电效应,因此该单色光的频率一定大于阴极材料的截止频率,若用频率更低的单色光照射光电管,若此单色光频率大于阴极材料的截止频率,依然可以发生光电效应,

B错误;从n=5能级跃迁到n=4能级时,能级差最小,则产生的光子频率最小,波长最长,C正确;半衰期描述的是大量原子核的统计规律,不适用于少数原子核的衰变,

D错误。1234567891011127.(2023湖南邵阳模拟)用如图甲所示的光电管研究光电效应实验。用某波长的绿光照射阴极K,实验测得的电流表示数I与电压表示数U的变化规律如图乙所示。光电管的阴极材料的极限频率νc=4.54×1014Hz,电子的电荷量e=1.6×10-19C,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,则(

)A.阴极K每秒钟发射的光电子数为4.0×1013个B.光电子飞出阴极K时的最大初动能为9.6×10-19JC.入射光的波长约为0.50μmD.若改用紫光照射阴极K,饱和光电流一定变大C123456789101112解析

饱和光电流Im=,t=1

s,解得n=4.0×1012,A错误;由Ekm=eUc,解得Ekm=9.6×10-20

J,B错误;根据光电效应方程得Ekm=hν-hνc、ν=,代入数据解得λ=0.50

μm,C正确;饱和光电流大小取决于单位时间内入射的光子数,改用紫光照射阴极后,若紫光的光照强度减弱,单位时间内光子数可能比绿光少,饱和光电流也可能减小,D错误。123456789101112B组素能提升练B1234567891011121234567891011129.(2023山东泰安统考一模)在光电效应中,当一定频率的光照射某种金属时,实验得到的遏止电压Uc与入射光的频率ν的关系如图所示,其横轴截距为a,纵轴截距为-b,元电荷电荷量为e。下列说法正确的是(

)A.遏止电压与入射光的频率成正比B.金属的逸出功为ebC.金属的截止频率为bB123456789101112123456789101112D12345678910111212345678910111211.(2023辽宁卷)原子处于磁场中,某些能级会发生劈裂。某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示,相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。若用①照射某金属表面时能发生光电效应,且逸出光电子的最大初动能为Ek,则(

)A.①和③的能量相等B.②的频率大于④的频率C.用②照射该金属一定能发生光电效应D.用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于EkA123456789101112解析

①和③光子跃迁能级差相等,故①和③的能量相等,选项A正确;②光子跃迁能级差小于④光子跃迁能级差,根据E=hν,可得②的频率小于④的频率,选项B错误;同理②光子的频率小于①光子的频率,用②照射该金属不一定能发生光电效应,选项C错误;④光子的频率大于①光子的频率,用④照射该金属逸出光电子的最大初动能大于Ek,选项D错误。12345678910111212.(2023山东淄博统考一模)图甲为光电效应实验的电路图,利用不同频率的单色光a、b进行光电效应实验,测得光电管两极间所加电压U与光电流I的关系如图乙所示。则这两种光(

)12345678910