江苏版高考物理复习专题一0六近代物理初步练习课件

这是一份江苏版高考物理复习专题一0六近代物理初步练习课件，共39页。

2. [2020江苏单科,12(1)]“测温枪”(学名“红外线辐射测温仪”)具有响应快、非接触和操作方便等优点。它是根据黑体辐射规律设计出来的,能将接收到的人体热辐射 转换成温度显示。若人体温度升高,则人体热辐射强度I及其极大值对应的波长λ的变 化情况是 (　    )A.I增大,λ增大　　　    B.I增大,λ减小C.I减小,λ增大　　　    D.I减小,λ减小
3. (2022江苏,4,4分)上海光源通过电子-光子散射使光子能量增加。光子能量增加后 (　    )A.频率减小　　　    B.波长减小C.动量减小　　　    D.速度减小 
4. (2021海南,3,3分)某金属在一束单色光的照射下发生光电效应,光电子的最大初动能为Ek,已知该金属的逸出功为W0,普朗克常量为h。根据爱因斯坦的光电效应理论,该 单色光的频率ν为 (　    )A. 　    B. 　    C. 　    D. 
5. (2023浙江1月选考,11,3分)被誉为“中国天眼”的大口径球面射电望远镜已发现660余颗新脉冲星,领先世界。天眼对距地球为L的天体进行观测,其接收光子的横 截面半径为R。若天体射向天眼的辐射光子中,有η(η<1)倍被天眼接收,天眼每秒接收 到该天体发出的频率为ν的N个光子。普朗克常量为h,则该天体发射频率为ν光子的功 率为 (　    )
A. 　　　    B. 　　　    C. 　　　    D. 
6. (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8.5×1014 HzC.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
7. (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 (　    ) 
8. (2019天津理综,5,6分)如图为a、b、c三种光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系。由a、b、c组成的复色光通过三棱镜时,下述光路图中正确的是 (　    )
9. (2021浙江6月选考,13,3分)已知普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,电子的质量为9.11×10-31 kg。一个电子和一滴直径约为4 μm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.10-8　　　    B.106　　　    C.108　　　    D.1016  
10. (2023江苏,14,8分)“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子,设波长为λ。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线,卫星 探测仪镜头正对着太阳,每秒接收到N个该种光子。已知探测仪镜头面积为S,卫星离 太阳中心的距离为R,普朗克常量为h,光速为c,求:(1)每个光子的动量p和能量E;(2)太阳辐射硬X射线的总功率P。
答案    (1)          (2)     
11. (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
12. (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10-5 eV,跃迁发射的光子的频率量级 为(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,元电荷e=1.60×10-19 C) (　    )A.103 Hz    B.106 Hz    C.109 Hz    D.1012 Hz  
13. (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
14. (2020北京,2,3分)氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于n=3能级上,下列说法正确的是 (　    ) A.这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子B.从n=3能级跃迁到n=1能级比跃迁到n=2能级辐射的光子频率低C.从n=3能级跃迁到n=4能级需吸收0.66 eV的能量
D.n=3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6 eV的能量
15. (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= ,其中E1=-13.6 eV。如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
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Ek
16. (2023辽宁,6,4分)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
17. (2018天津理综,5,6分)氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线Hα、Hβ、Hγ和Hδ,都是氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级时发出的光,它们在真空中的 波长由长到短,可以判定 (　    )A.Hα对应的前后能级之差最小B.同一介质对Hα的折射率最大C.同一介质中Hδ的传播速度最大D.用Hγ照射某一金属能发生光电效应,则Hβ也一定能
18. (2021北京,14,3分)北京高能光源是我国首个第四代同步辐射光源,计划于2025年建成。同步辐射光具有光谱范围宽(从远红外到X光波段,波长范围约为10-5 m~10-11 m,对应能量范围约为10-1 eV~105 eV)、光源亮度高、偏振性好等诸多特点,在基础科 学研究、应用科学和工艺学等领域已得到广泛应用。速度接近光速的电子在磁场中 偏转时,会沿圆弧轨道切线发出电磁辐射,这个现象最初是在同步加速器上观察到的, 称为“同步辐射”。以接近光速运动的单个电子能量约为109 eV,回旋一圈辐射的总 能量约为104 eV。下列说法正确的是 (　    )A.同步辐射的机理与氢原子发光的机理一样B.用同步辐射光照射氢原子,不能使氢原子电离
C.蛋白质分子的线度约为10-8 m,不能用同步辐射光得到其衍射图样D.尽管向外辐射能量,但电子回旋一圈后能量不会明显减小   
考点三　原子核　核反应
19. (2021江苏,1,4分)用“中子活化”技术分析某样品的成分,中子轰击样品中的 N产生 C和另一种粒子X,则X是 (　    )A.质子　　　    B.α粒子　　　    C.β粒子　　　    D.正电子 
20. (2023广东,1,4分)理论认为,大质量恒星塌缩成黑洞的过程,受核反应 C+Y O的影响。下列说法正确的是 (　    )A.Y是β粒子,β射线穿透能力比γ射线强B.Y是β粒子,β射线电离能力比γ射线强C.Y是α粒子,α射线穿透能力比γ射线强D.Y是α粒子,α射线电离能力比γ射线强
21. (2023全国甲,15,6分)在下列两个核反应方程中X N→Y OY Li→2XX和Y代表两种不同的原子核,以Z和A分别表示X的电荷数和质量数,则 (　    )A.Z=1,A=1　　　    B.Z=1,A=2C.Z=2,A=3　　　    D.Z=2,A=4
22. (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1048 J。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3×108 m/s)(        )A.1019 kg    B.1024 kg    C.1029 kg    D.1034 kg
23. (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 ,则在t=4t0时刻,尚未衰变的原子核总数为 (　    )A. 　　　    B. 　　　    C. 　　　    D. 
24. (2023重庆,6,4分)原子核 U可以经过多次α和β衰变成为稳定的原子核 Pb,在该过程中,可能发生的β衰变是 (　    )A Fr Ra e　　　    B Bi P eC Ra Ac e　　　    D P At e
25. (2020课标Ⅱ,18,6分)氘核 H可通过一系列聚变反应释放能量,其总效果可用反应式 H→ He+ H+ n+43.15 MeV表示。海水中富含氘,已知1 kg海水中含有的氘核约为1.0×1022个,若全都发生聚变反 应,其释放的能量与质量为M的标准煤燃烧时释放的热量相等;已知1 kg标准煤燃烧释 放的热量约为2.9×107 J,1 MeV=1.6×10-13 J,则M约为 (　    )A.40 kg　　　    B.100 kg　　　    C.400 kg　　　    D.1 000 kg
26. (2023浙江6月选考,5,3分)“玉兔二号”装有核电池,不惧漫长寒冷的月夜。核电池将 Pu衰变释放的核能一部分转换成电能。 Pu的衰变方程为 Pu U He,则 (　    )A.衰变方程中的X等于233B He的穿透能力比γ射线强C Pu比 U的比结合能小D.月夜的寒冷导致 Pu的半衰期变大
27. (2023浙江1月选考,9,3分)宇宙射线进入地球大气层与大气作用会产生中子,中子与大气中的氮14会产生以下核反应 N+ n→ H,产生的 C能自发进行β衰变,其半衰期为5 730年。利用碳14的衰变规律可推断古木的年代。下列说法正确的是 (　    )A C发生β衰变的产物是 NB.β衰变辐射出的电子来自于碳原子的核外电子C.近年来由于地球的温室效应,引起 C的半衰期发生微小变化D.若测得一古木样品的 C含量为活体植物的 ,则该古木距今约为11 460年
考点一　光电效应　波粒二象性
1. (2024届镇江一中期初,3)如图所示,图甲为演示光电效应的实验装置;图乙为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数的关系曲线;图丙为氢原子 的能级图。下列说法正确的是 (　    )
A.同一介质中a光的波长小于c光的波长B.若b光为可见光,则a光可能是紫外线C.若b光光子能量为2.86 eV,用它直接照射大量处于n=2激发态的氢原子,可以产生6种 不同频率的光
D.若b光光子是由处于n=3激发态的氢原子向n=2激发态跃迁产生的,则a光光子也是由 处于n=3激发态的氢原子向n=2激发态跃迁产生的
2. (2024届南京学情调研,13)有一种新型光电效应量子材料,当某种光照射该材料时,只产生相同速率的相干电子束。用该电子束照射间距为d的双缝,在与缝相距为L 的观测屏上形成干涉条纹,测得第1条亮条纹与第5条亮条纹间距为Δx。已知电子质量 为m,普朗克常量为h,该量子材料的逸出功为W0。求:(1)电子束的德布罗意波长λ和动量p;(2)光子的能量E。
答案    (1)          (2)W0+ 
3. (2024届南通开学考试,12)真空中一对平行金属板A和B正对放置,紫外线持续照射A板,有光电子从A板逸出,电子的电荷量为e,质量为m,普朗克常量为h。 　     (1)在A、B板间接一灵敏电流计(如图甲所示),电流计示数为I,求每秒到达B板的电子 数N;
(2)在A、B板间接如图乙所示的电压U时灵敏电流计示数为0,求光电子离开A板时,光 电子的物质波波长的最小值λ。答案    (1)     (2) 
4. (2024届南通期初质量监测,5)氢原子的能级图如图所示,一群处于基态的氢原子被某单色光照射后跃迁到激发态,然后自发辐射的谱线中只有两条属于巴耳末系,则 该单色光光子的能量为 (　    )
eV　　　     eV　　　     eV
5. (2024届南京六校联合体调研,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 (　    )      
A.频率最高的光子是从n=4激发态跃迁到n=3激发态发出的B.光电管阴极K金属材料的逸出功为7.0 eVC.若调节滑动变阻器的滑片能使光电流为0,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
6. (2023届苏北四市一模,2)扩大核能应用是减少碳排放的必要手段,我国目前拥有的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 
7. (2023届盐城三模,1)药物浓度的衰减与原子核衰变的规律相似。服用布洛芬片后血浆中药物浓度的最大值为20 μg/mL,药物浓度低于3 μg/mL就要补充用药。若持续 疼痛,4~6 h要服用一次,由此可推断服用布洛芬片后血浆中药物浓度下降的半衰期约 为 (　    )A.1 h　　　    B.2 h　　　    C.3 h　　　    D.4 h
8. (2024届南京学情调研,1)2023年4月12日,我国“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)创造了新的运行世界纪录。此装置中 H与 H发生核反应,生成新核 He和X。已知 H H He的质量分别为m1、m2、m3,真空中的光速为c。下列说法正确的是 (　    )A.X为电子B.该反应属于轻核聚变C.该反应属于β衰变D.一次核反应释放的能量为(m1+m2-m3)c2