高考物理二轮总复习专题能力训练13近代物理

专题能力训练13近代物理(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。在每小题给出的四个选项中,1~6题只有一个选项符合题目要求,7~10题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(2022·河南三门峡期末)下图为黑体辐射的实验规律,关于黑体辐射以下叙述正确的是()A.随温度升高,各种波长的辐射强度都有增加B.随温度降低,各种波长的辐射强度都有增加C.随温度升高,辐射强度的极大值向波长较长的方向移动D.黑体辐射电磁波的情况除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关2.(2022·江苏扬州中学模拟)如图所示,某轧钢厂的热轧机上安装了一个射线测厚仪,探测器探测到的射线强度与钢板的厚度有关。已知测厚仪采用放射性同位素

77192Ir作为放射源,77192Ir发生β衰变时放出β射线和A.

77192Ir的衰变方程为

77B.探测器探测到的射线增强,说明钢板的厚度增加C.192g放射性同位素

77D.773.(2021·吉林白城一中高三模拟)已知某种金属的截止频率为ν0,普朗克常量为h,电子的电荷量为e。若用频率为2ν0的光照射此金属板,则该金属板的遏止电压为()A.hν0eC.hν024.(2021·江苏高三模拟)某光电管阴极金属的逸出功为W0,电子电荷量为e,今用四束光①、②、③、④分别照射光电管,其光电流与电压的关系如图所示。下列说法不正确的是()A.①光的光子能量为W0+eUc1B.②光和③光的交点表示该电压下光电流大小相同C.②光的强度比④光的强度大D.④光照射时产生的光电子最大初动能最大5.下列核反应中放出的粒子为中子的是()A.

714N俘获一个α粒子,产生B.1327Al俘获一个α粒子,产生C.511B俘获一个质子,产生D.36Li俘获一个质子,产生6.(2021·吉林高三三模)氦离子(He+)和氢原子一样,原子核外都只有一个电子,因此它们有着相似的能级图,下图分别为氢原子和氦离子的能级图。一群处于量子数n=4的激发态氦离子,能够自发地跃迁到较低的能量状态,并向外辐射多种频率的光子。已知金属钨的逸出功为4.54eV。下列说法正确的是()氢原子能级图氦离子能级图A.最多有3种频率的光子B.有3种频率的光子能使金属钨发生光电效应C.有3种频率的光子能够使处于基态的氢原子电离D.氦离子和氢原子分别从量子数n=2的激发态向n=1的基态跃迁,辐射的光子使金属钨发生光电效应,逸出光电子的最大初动能相同7.氘核聚变反应的方程为

12H+12H→X+01n。已知氘核的比结合能为E,核反应中释放的核能为ΔE,核反应中发射一种γ光子,该γ光子照射到逸出功为W0的金属上打出的最大初动能的光电子的速度为v。已知光电子的质量为A.裂变反应比聚变反应更难控制B.X的比结合能为43E+C.光电子的德布罗意波长为hD.γ光子的频率为m8.(2022·广西梧州期中)下图是研究光电效应的电路图,对于某金属用绿光照射时,电流表指针发生偏转。则以下说法正确的是()A.将滑动变阻器滑片向右移动,电流表的示数可能不变B.将电源的正负极调换,电流表的读数一定不为零C.若将K极换成逸出功小的金属板,仍用相同的绿光照射时,电流表的示数一定增大D.如果改用紫光照射该金属,电流表一定有示数9.(2022·湖南长沙雅礼中学二模)一群处于第4能级的氢原子,向低能级跃迁过程中能发出n种不同频率的光,将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上,只能测得3条电流随电压变化的图像,如图乙所示,已知氢原子的能级图如图丙所示,则下列推断正确的是()甲乙丙A.n=6B.图乙中的a光是氢原子由第3能级向基态跃迁发出的C.图乙中的b光是氢原子由第3能级向基态跃迁发出的D.图乙中的c光光子能量为12.09eV10.按如图的方式连接电路,当用某种紫光照射阴极K时,电路中的电流表有示数。则下列叙述正确的是()A.如果仅将紫光换成黄光,则电流表一定没有示数B.如果仅将紫光换成紫外线,则电流表一定有示数C.仅将滑动变阻器的滑片向右滑动,则电流表的示数一定增大D.仅将滑动变阻器的滑片向左滑动,则电流表的示数可能不变二、非选择题(本题共2小题,共40分)11.(20分)一静止的氡核(

86222Rn)发生α衰变,放出一个速度为v0、质量为m的α粒子和一个质量为m0的反冲核钋(Po),若氡核发生衰变时,释放的能量全部转化为(1)写出衰变方程;(2)求出反冲核的速度;(3)求出这一衰变过程中亏损的质量。12.(20分)海水中含有丰富的氘,完全可充当未来的主要能源。两个氘核的核反应产生一个

23He核和一个粒子,其中氘核的质量为2.0130u,氦核的质量为3.0150u,粒子的质量为1.0087u。(1u相当于931(1)写出核反应方程;(2)核反应中释放的核能;(3)在两个氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞,并且核能全部转化为动能的情况下,求反应中产生的粒子和氦核的动能。

专题能力训练13近代物理1.A解析:黑体辐射的规律为随着温度的升高,各种波长的辐射强度都有所增加,同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,选项A正确,B、C错误;一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外,还与材料种类和表面状况有关,但黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关,选项D错误。2.A解析:β衰变的实质是原子核里的一个中子放出一个电子变为一个质子,反应过程中遵循质量数守恒和核电荷数守恒,衰变方程为

77192Ir→78192X+-10e,故A正确;探测器探测到的射线增强,说明钢板的厚度减小,故B错误;192g放射性同位素

771923.A解析:由光电效应方程可知Ekm=h×2ν0W0,W0=hν0,Ekm=Uce,解得遏止电压为Uc=hν4.D解析:①光照射下的遏止电压为Uc1,根据光电效应方程可得hν=W0+Ek=W0+eUc1,故A正确。②光和③光交点处的横坐标表示电压,纵坐标表示电流,图像相交表示该电压下光电流大小相同,故B正确。②光和④光的遏止电压相同,说明它们是同一频率的光,但是②光的饱和电流比④光的饱和电流大,说明②光的强度比④光的强度大,故C正确。④光的遏止电压低于①光和③光,由Ek=eUc,可知④光照射时产生的光电子最大初动能并不是最大的,故D错误。5.B解析:本题考查核反应方程式的书写,根据质量数守恒和核电荷数守恒可快速选出答案。根据质量数守恒和核电荷数守恒可得:714N+

24He→817O+11H,选项A错误;1327Al+24He→

156.C解析:一群氦离子从n=4能级向低能级跃迁时可以辐射出C42=6种频率的光子,选项A错误。其中只有从n=4能级向n=3能级跃迁时所辐射出的光子能量小于4.54eV,不能使金属钨发生光电效应,故共有5种频率的光能使金属钨发生光电效应,选项B错误。要使处于基态的氢原子发生电离,所需要的光子能量只要达到13.6eV就可以,根据辐射光子能量等于氦离子能级跃迁前后两能级的能量差可得,有3种频率的光子能使处于基态的氢原子电离,选项C正确。氦离子和氢原子的两个能级的能量差不同,所以辐射光子的能量不同,由光电效应方程Ekmax=hνW7.BD解析:重核裂变反应释放的能量比轻核聚变反应的少,但是裂变比聚变更容易控制,故A错误;根据质量数守恒和电荷数守恒可得氘核聚变反应的方程为

12H+12H→23X+01n,根据能量守恒可得X的结合能为E'=2×2E+ΔE=4E+ΔE,则X的比结合能为E'3=43E+8.AD解析:将滑动变阻器滑片向右移动,所加正向电压增大,如果电路中电流没有达到饱和电流时,则电流增大、电流表的示数增大,如果已经达到饱和电流,则电流表示数不变,故A正确;将电源的正负极调换,所加电压为反向电压,仍用相同的绿光照射时,如果电压表的示数大于或等于遏止电压,则电路中无电流,电流表示数为零,故B错误;根据光电效应方程Ek=hνW逸可知,将K极换成逸出功小的金属板,仍用相同的绿光照射时,逸出电子的最大初动能增大,但由于光电子数不变,则电流表的示数不一定增大,故C错误;用绿光照射时,电流表指针发生偏转,说明绿光的频率大于该金属的截止频率,紫光的频率大于绿光的频率,所以如果改用紫光照射该金属时,一定会发生光电效应,电流表示数一定不为零,故D正确。9.AC解析:一群处于第4能级的氢原子向低能级跃迁过程中能发出光子种类为n=C42=6,故A正确;由题图乙可知,a光的遏止电压最大,其次是b光和c光,根据eU=12mv02=hνW0,可知,三种光对应的跃迁是a:4→1,b:3→1;c:2→1,故B错误,C正确;c光光子能量为Ec=E2E1=3.10.BD解析:当换用黄光后,入射光的频率减小,但入射光的频率可能仍大于金属的截止频率,发生光电效应,电路中可能有光电流,A错误;当换用紫外线后,入射光的频率增大,一定能产生光电效应现象,则微安表一定有示数,B正确;滑动变阻器的滑片向右滑动,则光电管两极间的电压增大,电路中的光电流可能已经达到饱和值,保持不变,C错误;滑动变阻器的滑片向左滑动,则光电管两极间的电压减小,电路中的光电流可能仍为饱和值,保持不变,D正确。11.答案:(1)86222Rn→84218Po+(3)(解析:(1)由已知得

86222Rn→84(2)设反冲核的速度为v,由动量守恒可知mv0=m0v即v=mv(3)由质能方程可知E=Δmc2=12mv0Δmc2=12mv解得Δm=(m12.答案:(1)12H(2)2.14MeV(3)2.13MeV0.71MeV解析:(1)核反应方程为

12H(2)核反应中的质量亏损Δm=2mHmHemn由ΔE=Δmc2可知释放的核能ΔE=(2mHmHemn)c2=2.14MeV。(3)把两个氘核作为