新高考物理复习专题十六近代物理初步练习含答案

专题十六近代物理初步五年高考考点过关练考点一光电效应波粒二象性1.(2022湖南,1,4分)关于原子结构和微观粒子波粒二象性,下列说法正确的是()A.卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征B.玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律C.光电效应揭示了光的粒子性D.电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性答案C2.(2021浙江6月选考,13,3分)已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s,电子的质量为9.11×10-31kg。一个电子和一滴直径约为4μm的油滴具有相同动能,则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量级为()A.10-8B.106C.108D.1016答案C3.(2019北京理综,19,6分)光电管是一种利用光照射产生电流的装置,当入射光照在管中金属板上时,可能形成光电流。表中给出了6次实验的结果。组次入射光子的能量/eV相对光强光电流大小/mA逸出光电子的最大动能/eV第一组1234.04.04.0弱中强2943600.90.90.9第二组4566.06.06.0弱中强2740552.92.92.9由表中数据得出的论断中不正确的是()A.两组实验采用了不同频率的入射光B.两组实验所用的金属板材质不同C.若入射光子的能量为5.0eV,逸出光电子的最大动能为1.9eVD.若入射光子的能量为5.0eV,相对光强越强,光电流越大答案B4.(2022全国乙,17,6分)一点光源以113W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6×10-7m的光,在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为3×1014个。普朗克常量为h=6.63×10-34J·s。R约为()A.1×102mB.3×102mC.6×102mD.9×102m答案B5.(2021江苏,8,4分)如图所示,分别用1、2两种材料作K极进行光电效应探究,其截止频率ν1<ν2,保持入射光不变,则光电子到达A极时动能的最大值Ekm随电压U变化关系的图像是()答案C6.(2022河北,4,4分)如图是密立根于1916年发表的钠金属光电效应的遏止电压Uc与入射光频率ν的实验曲线,该实验直接证明了爱因斯坦光电效应方程,并且第一次利用光电效应实验测定了普朗克常量h。由图像可知()A.钠的逸出功为hνcB.钠的截止频率为8.5×1014HzC.图中直线的斜率为普朗克常量hD.遏止电压Uc与入射光频率ν成正比答案A考点二原子结构7.(2023河北,1,4分)2022年8月30日,国家航天局正式发布了“羲和号”太阳探测卫星国际上首次在轨获取的太阳Hα谱线精细结构。Hα是氢原子巴耳末系中波长最长的谱线,其对应的能级跃迁过程为()A.从∞跃迁到n=2B.从n=5跃迁到n=2C.从n=4跃迁到n=2D.从n=3跃迁到n=2答案D8.(2023山东,1,3分)“梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组发射升空,对提升我国导航定位、深空探测等技术具有重要意义。如图所示为某原子钟工作的四能级体系,原子吸收频率为ν0的光子从基态能级Ⅰ跃迁至激发态能级Ⅱ,然后自发辐射出频率为ν1的光子,跃迁到钟跃迁的上能级2,并在一定条件下可跃迁到钟跃迁的下能级1,实现受激辐射,发出钟激光,最后辐射出频率为ν3的光子回到基态。该原子钟产生的钟激光的频率ν2为()A.ν0+ν1+ν3B.ν0+ν1-ν3C.ν0-ν1+ν3D.ν0-ν1-ν3答案D9.(2023新课标,16,6分)铯原子基态的两个超精细能级之间跃迁发射的光子具有稳定的频率,铯原子钟利用的两能级的能量差量级为10-5eV,跃迁发射的光子的频率量级为(普朗克常量h=6.63×10-34J·s,元电荷e=1.60×10-19C)()A.103HzB.106HzC.109HzD.1012Hz答案C10.(2022广东,5,4分)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=E1n2,其中E1=-13.6eV。如图是按能量排列的电磁波谱,要使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射线波段的光子答案A11.(2022重庆,6,4分)如图为氢原子的能级示意图。已知蓝光光子的能量范围为2.53~2.76eV,紫光光子的能量范围为2.76~3.10eV。若使处于基态的氢原子被激发后,可辐射蓝光,不辐射紫光,则激发氢原子的光子能量为()A.10.20eVB.12.09eVC.12.75eVD.13.06eV答案C12.(2022浙江6月选考,7,3分)图为氢原子的能级图。大量氢原子处于n=3的激发态,在向低能级跃迁时放出光子,用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠。下列说法正确的是()A.逸出光电子的最大初动能为10.80eVB.n=3跃迁到n=1放出的光子动量最大C.有3种频率的光子能使金属钠产生光电效应D.用0.85eV的光子照射,氢原子跃迁到n=4激发态答案B考点三原子核核反应13.(2020浙江1月选考,4,3分)下列说法正确的是()A.α射线的穿透能力比γ射线强B.天然放射现象说明原子具有复杂的结构C.核聚变中平均每个核子放出的能量比裂变中平均每个核子的小D.半衰期跟放射性元素以单质或化合物形式存在无关答案D14.(2023全国乙,16,6分)2022年10月,全球众多天文设施观测到迄今最亮伽马射线暴,其中我国的“慧眼”卫星、“极目”空间望远镜等装置在该事件观测中作出重要贡献。由观测结果推断,该伽马射线暴在1分钟内释放的能量量级为1048J。假设释放的能量来自物质质量的减少,则每秒钟平均减少的质量量级为(光速为3×108m/s)()A.1019kgB.1024kgC.1029kgD.1034kg答案C15.(2023湖南,1,4分)2023年4月12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B.氘氚核聚变的核反应方程为12H+13H→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答案A16.(2022湖北,1,4分)上世纪四十年代初,我国科学家王淦昌先生首先提出证明中微子存在的实验方案:如果静止原子核47Be俘获核外K层电子e,可生成一个新原子核X,并放出中微子νe,即47Be+-10e→X+A.原子核X是3B.核反应前后的总质子数不变C.核反应前后总质量数不同D.中微子νe的电荷量与电子的相同答案A17.(2022浙江1月选考,14,2分)(多选)2021年12月15日秦山核电站迎来了安全发电30周年,核电站累计发电约6.9×1011kW·h,相当于减排二氧化碳六亿多吨。为了提高能源利用率,核电站还将利用冷却水给周围居民供热。下列说法正确的是()A.秦山核电站利用的是核聚变释放的能量B.秦山核电站发电使原子核亏损的质量约为27.6kgC.核电站反应堆中需要用镉棒控制链式反应的速度D.反应堆中存在92235U+01n→56答案CD18.(2021浙江6月选考,14,2分)(多选)对四个核反应方程(1)92238U→90234Th+24He;(2)90234Th→91234Pa+-10e;(3)714N+A.(1)(2)式核反应没有释放能量B.(1)(2)(3)式均是原子核衰变方程C.(3)式是人类第一次实现原子核转变的方程D.利用激光引发可控的(4)式核聚变是正在尝试的技术之一答案CD19.(2021全国乙,17,6分)医学治疗中常用放射性核素113In产生γ射线,而113In是由半衰期相对较长的113Sn衰变产生的。对于质量为m0的113Sn,经过时间t后剩余的113Sn质量为m,其mm0⁃t图线如图所示。从图中可以得到113A.67.3dB.101.0dC.115.1dD.124.9d答案C20.(2022全国甲,17,6分)两种放射性元素的半衰期分别为t0和2t0,在t=0时刻这两种元素的原子核总数为N,在t=2t0时刻,尚未衰变的原子核总数为N3,则在t=4t0时刻,尚未衰变的原子核总数为()A.N12B.C.N8D.答案C21.(2023福建,9,3分)福建福清核电站采用我国完全自主研发的“华龙一号”反应堆技术,建设了安全级别世界最高的机组。机组利用92235U核裂变释放的能量发电,典型的核反应方程为01n+92235U→Z141Ba+36AKr+301n,则A=答案92569×1013三年模拟考点强化练考点一光电效应波粒二象性1.(2023届湖北武汉5月模拟,1)人们认识量子论的第一步始于对黑体辐射实验规律的解释,如图所示画出了T1、T2两种温度下黑体的辐射强度与其辐射电磁波波长的关系,下列说法正确的是()A.T1<T2B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关C.随着温度升高,波长短的辐射强度增大,波长长的辐射强度减小D.爱因斯坦提出的能量子假说很好地解释了黑体辐射的实验规律答案B2.(2023届北京东城二模,5)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(表示光的强弱)如图所示。使金属恰好发生光电效应的光的波长,称为极限波长。表中为一些金属的极限波长。用该光源照射表中金属表面,则()材料铂钨钠极限波长(nm)196274542A.只有钠表面有电子逸出B.只有铂表面有电子逸出C.钨、铂表面均有电子逸出D.铂、钨、钠表面均有电子逸出答案A3.(2023届江苏苏州八校联盟三模,4)激光冷却中性原子的原理如图所示,质量为m、速度为v0的原子连续吸收多个迎面射来的频率为ν的光子后,速度减小。不考虑原子质量的变化,光速为c。下列说法正确的是()A.激光冷却利用了光的波动性B.原子吸收第一个光子后速度的变化量为Δv=-hνC.原子每吸收一个光子后速度的变化量不同D.原子吸收mcv答案B4.(2024届江苏南京六校联合体8月调研,6)如图所示,图甲为氢原子的能级图,大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时,发出频率不同的大量光子,其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时,电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是()甲A.频率最高的光子是从n=4跃迁到n=3发出的B.光电管阴极K金属材料的逸出功为7.0eVC.若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零,则可判断图乙中电源右侧为正极D.氢原子跃迁放出的光子中有3种频率的光子可以使阴极K发生光电效应答案D考点二原子结构5.(2023届安徽宣城期末,3)如图为氢原子在可见光区域的四条光谱线,已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s,真空中光速c=3×108m/s,可见光的波长在400nm~700nm之间,则下列说法正确的是()A.氢原子光谱由氢原子核能级跃迁产生B.Hα谱线对应光子的能量最大C.Hγ谱线对应的是可见光中的红光D.Hβ谱线对应的光照射逸出功为2.25eV的金属钾,可以发生光电效应答案D6.(2024届福建福州延安中学10月月考,1)如图所示是氢原子的能级图,大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时,可以辐射出多种不同频率的光子,其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时辐射出的光子。下列说法正确的是()A.最多可辐射出6种频率不同的光子,全部属于巴耳末系B.辐射出的光子中波长最长的是n=4激发态跃迁到n=3激发态时产生的C.用动能为12.7eV的电子撞击氢原子,可使处于基态的氢原子跃迁至n=4的激发态D.用能量为2.56eV的光子照射处于n=2能级的氢原子,可以使它跃迁到n=4的激发态答案B7.(2024届江苏海安高级中学一考,11)光电效应中,原子的内、外层电子都可能被激发而产生光电效应。多电子原子核外电子的分布可以分为若干壳层,由内到外依次是1s、2s、2p……相比于外层电子,内层电子离原子核更近,电离能更大,如果要激发内层电子,需要更大能量的高能粒子流或者高能光子。实验中用能量为20keV的高能光子照射某原子,致使1s能级上的一个电子被击出,该能级中出现一个空穴(如图甲),来自2s能级上的电子跃迁到1s能级填充空穴,相应地将能量转移给2p能级上的电子,使这个电子脱离原子束缚跑到真空中去,这个电子被称为俄歇电子。已知1s、2s和2p能级电子的电离能分别为5.60keV、0.70keV和0.58keV,假设2p能级上电子的初动能为0,那么成为俄歇电子后其动能为()A.4.32keVB.13.70keVC.13.82keVD.13.12keV答案A考点三原子核核反应8.(2023届天津重点学校考前模拟二,1)为了研究原子的性质,科学家们做了大量的实验研究,关于四幅示意图,下列说法正确的是()A.汤姆孙通过分析图①的α粒子散射实验结果,提出了原子核式结构模型B.②表示的核反应属于重核裂变,在裂变过程中要吸收能量C.③中向左偏转的是β粒子,向右偏转的是α粒子,不偏转的是γ粒子D.锌的逸出功为3.34eV,用④中一群处于n=4能级的氢原子跃迁辐射的光照射锌板,逸出光电子的最大初动能为9.41eV答案D9.(2023届江苏八市二模,4)太阳大约在几十亿年后,会逐渐进入红巨星时期,核心温度逐渐升高,当升至某一温度时,太阳内部的氦元素开始转变为碳,即氦闪。三个24He生成一个612C(称为3α反应),核反应方程为324He→612C,瞬间释放大量的核能。下列说法不正确的是(已知612C的质量mC=12.0000