江苏省2023年高考物理模拟（一模、二模、三模）试题知识点分类训练：近代物理选择题

江苏省2023年高考物理模拟（一模、二模、三模）试题知识点分类训练：近代物理选择题

一、单选题

1．（2023·江苏·统考二模）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。三个生成一个（称为3α反应），核反应方程为，瞬间释放大量的核能。如果太阳发生氦闪，对太阳系内的生命都是毁灭性的，电影《流浪地球》讲述的就是发生在这样的背景之下的故事。下列说法中不正确的是（已知的质量是，的质量是，的质量对应的能量是）（　　）

A．氦闪发生的是人工转变

B．一次反应释放的核能为

C．一次反应亏损的质量为

D．的比结合能比的比结合能大，更稳定

2．（2023·江苏南通·统考二模）如图所示，把一块锌板连接在验电器上，并使锌板带负电，验电器指针张开。用紫外线灯照射锌板，则（　　）

A．指针张角变小的过程中有电子离开锌板

B．锌板所带的电荷量一直变大

C．改用红光照射，指针张角也会变化

D．用其它金属板替换锌板，一定会发生光电效应

3．（2023·江苏南京·统考二模）氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出几种不同频率的光，其中只有频率为、两种光可让图乙所示的光电管阴极发生光电效应，先分别用频率或的三个光源分别照射该光电管阴极，测得电流随电压变化的图像如图丙所示，下列说法中正确的是（　　）

A．处于第4能级的氢原子向下跃迁最多发出4种不同频率的光子

B．图线对应的光是氢原子由第3能级向第1能级跃迁发出的

C．图线对应的光子频率大于图线对应的光子频率

D．用图线对应的光照射光电管时，光电流会随着正向电压的增大而不断增大

4．（2023·江苏南京·统考二模）我国的可控核聚变实验已取得重大突破，处于国际领先地位，下列说法正确的是（　　）

A．只有氘（）和氚（）能发生核聚变，其他原子核不能

B．由核反应方程可知，核聚变反应的条件之一就是需要慢中子

C．核聚变和核裂变释放核能时，都有质量亏损

D．核聚变反应发生后，需要外界不断给它提供能量才能将反应持续下去

5．（2023·江苏·统考一模）用如图电路研究光电管的特性，入射光频率为ν，U为光电管K、A两极的电势差，取A端电势高时为正值。若光电管K极材料的极限频率为νc，普朗克常量为h，电子电量为e，则在U-ν坐标系中，阴影部分表示能产生光电流的U和ν取值范围，下列阴影标识完全正确的是（　　）

A． B．

C． D．

6．（2023·江苏·统考一模）现代考古通过测量生物化石中放射性同位素碳14的量来确定生物的年代。碳14的衰变方程为，上述反应中为（　　）

A．电子 B．中子 C．质子 D．氘核

7．（2023·江苏·统考一模）波长为的光子与一静止电子发生正碰，测得反弹后的光子波长增大了，普朗克常量为，不考虑相对论效应，碰后电子的动量为（   ）

A． B． C． D．－

8．（2023·江苏淮安·统考三模）U-Pb法是一种重要的同位素测年方法，铀的两种放射性核素和，经过一系列的α衰变和β衰变能分别生成和两种铅同位素，通过测定物体中两种铅同位素的原子数目之比，可得到物体的形成年代。下列说法正确的是（　　）

A．衰变生成的过程经历了8次α衰变

B．衰变生成的过程经历了6次β衰变

C．物体中两种铅同位素原子数目的比值与时间成正比

D．和衰变为铅的过程形成的质量数较大的原子核可能相同

9．（2023·江苏·统考一模）可控核聚变实验的核反应方程为，下列说法正确的是（　　）

A．X是质子 B．该反应为链式反应

C．的结合能为17.6MeV D．的比结合能比、的比结合能都大

10．（2023·江苏·统考一模）如图所示，假设入射光子的动量为p0，光子与静止的电子发生弹性碰撞。碰后光子的动量大小为p1，传播方向与入射方向夹角为α：碰后电子的动量大小为p2，出射方向与光子入射方向夹角为β。已知光速为c，普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　）

A．碰前入射光的波长为 B．碰后电子的能量为

C． D．

11．（2023·江苏南通·统考一模）如图所示为一价氦离子（）的能级图，根据玻尔原子理论，下列说法正确的是（　　）

A．能级越高，氦离子越稳定

B．时，氦离子处于第一激发态

C．从跃迁到比从跃迁到辐射出的光子动量小

D．一个处于能级的氦离子跃迁到基态的过程中，可能辐射两种频率的光子

12．（2023·江苏徐州·统考一模）扩大核能应用是减少碳排放的必要手段，我国目前拥有的22座核电站均采用核裂变的链式反应获取能量，下列说法正确的是（　　）

A．核反应前后，电荷量和质量均守恒

B．核裂变比核聚变效率更高，更清洁安全

C．用慢化剂将“快中子”减速为“慢中子”有利于裂变反应的发生

D．裂变反应后生成的新核的比结合能小于反应前原子核的比结合能

13．（2023·江苏徐州·统考一模）如图所示，真空中一束复色光a沿AO方向射入半圆形玻璃柱体横截面的顶端O，经玻璃折射成b、c两束光。下列说法正确的是 （　　）

A．玻璃对b光的折射率比c大

B．在玻璃中，b光的传播速度比c大

C．b光的光子能量比c小

D．逐渐增大a光的入射角，b光先发生全反射

14．（2023·江苏·统考二模）微型核电池的体积很小，只有一个硬币的厚度，电力极强，可用于手机充电。微型核电池利用微型和纳米级系统研发出了一种超微型电源设备，这种电池通过放射性物质的衰变，释放出带电粒子，从而获得持续电流。镍发生衰变变为铜，用它制成的大容量核电池，续航可超百年。下列说法正确的是（　　）

A．衰变中粒子来源的方程为

B．镍的衰变方程满足质量守恒，电荷数守恒

C．升高镍的温度，可使其半衰期减小

D．镍的比结合能比铜的比结合能大

15．（2023·江苏·统考一模）氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，其中只有频率为ν、ν两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应。分别用频率为ν、ν的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法中正确的是（　　）

A．a光的波长小于b光的波长

B．a、b两种光源相比，a光源照射光电管阴极K单位时间发出的光电子数较多

C．通过微安表的电流方向由上到下

D．滑片P在最左端时微安表的示数一定为零

16．（2023·江苏·统考一模）核聚变是指由两个轻核结合成质量较大的核，如。近日中国自主设计的如图所示的核聚变实验装置，被称为“人造太阳”的东方超环更是取得了重大突破，在1亿度的超高温度下稳定运行了近10秒，是人类最终实现可控热核反应迈出了坚实的一步，关于氢核聚变，下列说法正确的是（　　）

A．核聚变后的比结合能大于的比结合能

B．轻核聚变和重核裂变都没有放射性危害

C．是轻核聚变过程释放的核能，也是指核聚变前后反应物的结合能之差

D．要实现核聚变，需要将轻核加热到很高的温度，使它们具有足够的动能才能克服核力作用而碰撞结合在一起

17．（2023·江苏·统考二模）把一块带负电的锌板连接在验电器上，验电器指针张开一定的角度。用紫外线灯照射锌板发现验电器指针的张角发生变化。下列推断合理的是（　　）

A．验电器指针的张角会不断变大

B．验电器指针的张角会先变小后变大

C．验电器指针的张角发生变化是因为锌板获得了电子

D．若改用红外线照射锌板也一定会使验电器指针的张角发生变化

参考答案：

1．A

【详解】A．核聚变，即轻原子核（例如氘和氚）结合成较重原子核（例如氦）时放出巨大能量，氦闪发生的是核聚变反应，故A错误；

BC．由核反应方程

可知亏损的质量

释放的能量为

故BC正确；

D．比结合能越大，越稳定，通过核聚变生成释放巨大能量，说明比结合能更大，故D正确。

本题选不正确的，故选A。

2．A

【详解】AB．用紫外线灯照射锌板时，锌板发生光电效应，逸出电子，验电器所带负电荷逐渐被中和，因此验电器带电量减小，故验电器指针张角逐渐减小直至闭合，此时负电荷被完全中和，继续用紫外线照射锌板，验电器开始带上正电，随着照射时间的增加，锌板逸出的电子增加，锌板所带正电荷增加，带电量增加，验电器张角逐渐增大，故A正确，B错误；

CD．紫光的频率大于红光的频率，根据光电效应产生的条件，入射光的频率必须大于金属的截止频率才能发生光电效应，则可知频率大的光照射金属能够发生光电效应时，频率小的光不一定可以使该金属发生光电效应，若不能发生广电效应，则验电器指针的张角不会发生变化，故CD错误。

故选A。

3．B

【详解】A．第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中，能发出种不同频率的光，故A错误；

BC．由于只有频率为、两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应，跃迁时发出的两种频率最大的光为4→1、3→1，由图乙可知，光的遏止电压大，和光的遏止电压小，根据光电效应方程

及

知，对应的光子频率小于图线对应的光子频率，故是3→1跃迁发出的，是4→1跃迁发出的，故C错误，B正确；

D．用图线对应的光照射光电管时，光电流达到饱和后不再增大，故D错误。

故选B。

4．C

【详解】A．理论上，原子序数小于铁的都可以发生核聚变，不一定是氘和氚，恒星演化后期会有氦聚变为碳进而聚变为氧的过程，所以A错误；

B．核聚变的反应条件之一是高温高压，产生中子，所以B错误；

C．核聚变和核裂变释放核能时，都有质量亏损，C正确；

D．核聚变一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就会使反应继续下去，所以D错误。

故选C。

5．A

【详解】根据动能定理有

根据光电效应方程有

所以

当入射光的频率大于极限频率时，才可以发生光电效应，故选A。

6．A

【详解】根据电荷数守恒、质量数守恒，a的质量数为

14-14=0

电荷数为

6-7=-1

所以a为电子。

故选A。

7．B

【详解】根据动量和波长的关系

设碰后电子的动量为p0，光子与电子碰撞过程满足动量守恒，因为光子碰后反弹，所以

解得

p0＝

ACD错误，B正确。

故选B。

8．B

【详解】AB．设衰变生成的过程经历了x次α衰变和y次β衰变，有

解得

同理可得，衰变生成的过程经历了8次α衰变和6次β衰变，故A错误，B正确；

C．根据可得生成物的原子数目与时间的关系

可知两种铅同位素原子数目的比值不与时间成正比，故C错误；

D．衰变过程生成的质量数较大的新核的质量数与发生α衰变次数的关系为

衰变过程生成的质量数较大的新核的质量数与发生α衰变次数的关系为

可知和衰变为铅的过程中形成的质量数较大的原子核不可能相同，故D错误。

故选B。

9．D

【详解】A．由质量数和电荷数守恒可知X是中子。故A错误

B．该反应是热核反应不是链式反应。故B错误；

C．结合能是把拆解成自由核子时所需的最小能量，而非是核反应中放出的能量17.6MeV，故C错误；

D．发生核反应后，原子核越稳定，则的比结合能比、的比结合能都大。故D正确。

故选D。

10．C

【详解】A．根据德布罗意公式可知，碰前入射光的波长为

选项A错误；    

B．设电子的质量为m，则碰后电子的能量为

选项B错误；

CD．沿光子入射方向的动量守恒，根据动量守恒定律可知

选项C正确，D错误。

故选C。

11．D

【详解】A．根据玻尔原子理论可知能级越低，氦离子越稳定。故A错误；

B．时，氦离子处于基态。故B错误；

C．根据

可知，从跃迁到比从跃迁到辐射出的光子的波长短。由

可得从跃迁到比从跃迁到辐射出的光子动量大。故C错误；

D．一个处于能级的氦离子跃迁到基态的过程中，可能辐射两种频率的光子，如从跃迁到，从跃迁到。故D正确。

故选D。

12．C

【详解】A．核反应前后，电荷量和质量数守恒，而质量要发生亏损，故A错误；

B．裂变产生的核废料放射性极强，难以处理，聚变原料好获取，产物无污染，不具有放射性，故B错误；

C．快中子经过与减速剂中的原子核碰撞，速度减小，变成慢中子，才容易被铀核吸收，故C正确；

D．裂变反应释放大量的能量，所以产生的新核的比结合能比反应前原子核的比结合能大，故D错误。

故选C。

13．A

【详解】A．由图可知，两光的入射角r相同，但b光的折射角i更小，根据

可知b光的折射率比c光的更大，故A正确；

B．根据

可知，因b光的折射率更大，故b光在玻璃中的传播速度比c光更小，故B错误；

C．因b光的折射率更大，故b光的频率更大，根据

可知b光的能量更大，故C错误；

D．由光疏介质进入光密介质不会发生全反射，故逐渐增大a光的入射角，b光不会发生全反射，故D错误。

故选A。

14．A

【详解】A．β衰变中β粒子来自原子核中的中子，其方程为

A正确；

B．镍的衰变，电荷数守恒，有质量亏损，B错误；

C．放射性元素的半衰期与温度无关，C错误；

D．镍的比结合能比铜的比结合能小，铜比结合能大更稳定，D错误；

故选A。

15．B

【详解】A．由丙图可知，a光的截止频率小于b光的截止频率，故a光的波长大于b光的波长，A错误；

B．由丙图可知，a的饱和电流大于b的饱和电流，所以单位时间a光照射时逸出的光电子数较多，B正确；

C．光源照射光电管阴极K，阴极光K发生光电效应，电子逸出，故微安表中的电流方向由下到上，C错误；

D．滑动变阻器的滑片调到最左端，光电管两端电压为零，但光电子发生了光电效应，有速度，能够到达A极板，光电流不可能为0，D错误。

故选B。

16．A

【详解】A. 质量中等的核比结合能较大， 比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，所以核聚变后的比结合能大于的比结合能，故A正确；

B. 氘氚核聚变产物为惰性元素氦，没有辐射和污染，清洁无毒；而重核裂变后的产物具有放射线，对环境具有危害，故B错误；

C. 是轻核聚变过程释放的核能，是指核聚变反应后生成的结合能与聚变反应前和的总结合能之差，故C错误；

D. 要实现核聚变，需要将轻核加热到很高的温度，使它们具有足够的动能才能克服巨大的库仑力作用而碰撞结合在一起，形成另外一种原子核的过程，故D错误。

故选A。

17．B

【详解】ABC．用紫外线灯照射锌板会从锌板中逸出光电子，则锌板带的负电减小，与锌板连接的验电器指针的张角会变小，当锌板上带的负电荷全部逸出后，紫外线灯继续照射锌板，则锌板带正电，所带电荷量越来越大，与锌板连接的验电器指针的张角变大，故AC错误，B正确；

D．若改用红外线照射锌板时不一定会逸出光电子，则锌板所带电荷量不一定发生变化，所以验电器指针的张角不一定发生变化，故D错误。

故选B。