考点1 近代物理—五年（2020—2024年）高考物理真题专项分类汇编(含答案)

这是一份考点1 近代物理—五年（2020—2024年）高考物理真题专项分类汇编(含答案)，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．我国正在建设的大科学装置——“强流重离子加速器”。其科学目标之一是探寻神秘的“119号”元素，科学家尝试使用核反应产生该元素。关于原子核Y和质量数A，下列选项正确的是( )
A.Y为B.Y为
C.Y为D.Y为
2．2024年2月，我国科学家在兰州重离子加速器国家大科学装置上成功合成了新核素，核反应方程如下：该方程中X是( )
A.质子B.中子C.电子D.α粒子
3．发现中子的核反应方程为，“玉兔二号”巡视器的核电池中钚 238的衰变方程为，下列正确的是( )
A.核反应方程中的X为B.衰变方程中的Y为
C.中子的质量数为零D.钚238的衰变吸收能量
4．硼中子俘获疗法是目前治疗癌症最先进的手段之一，是该疗法中一种核反应的方程，其中X、Y代表两种不同的原子核，则( )
A.，B.，C.，D.，
5．2024年是中国航天大年，神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天，部分航天器装载了具有抗干扰性强的核电池。已知衰变为的半衰期约为29年；衰变为的半衰期约87年。现用相同数目的和各做一块核电池，下列说法正确的是( )
A.衰变为时产生α粒子
B.衰变为时产生β粒子
C.50年后，剩余的数目大于的数目
D.87年后，剩余的数目小于的数目
6．锂是新能源汽车、储能和信息通信等新兴产业的关键材料。研究表明，锂元素主要来自宇宙线高能粒子与星际物质的原子核产生的散裂反应，其中一种核反应方程为，式中的X为( )
A.B.C.D.
7．玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示，处于能级的原子向低能级跃迁，会产生三种频率为、、的光，下标数字表示相应的能级。已知普朗克常量为h，光速为c。正确的是( )
A.频率为的光，其动量为
B.频率为和的两种光分别射入同一光电效应装量，均产生光电子，其最大初动能之差为
C.频率为和的两种光分别射入双缝间距为d，双缝到屏的距离为L的干涉装置，产生的干涉条纹间距之差为。
D.若原子跃迁至能级，入射光的频率
8．利用如图所示的装置研究光电效应，闭合单刀双掷开关，用频率为的光照射光电管，调节滑动变阻器，使电流表的示数刚好为0，此时电压表的示数为，已知电子电荷量为e，普朗克常量为h，下列说法正确的是( )
A.其他条件不变，增大光强，电压表示数增大
B.改用比更大频率的光照射，调整电流表的示数为零，此时电压表示数仍为U
C.其他条件不变，使开关接，电流表示数仍为零
D.光电管阴极材料的截止频率
9．已知钍234的半衰期是24天。1g钍234经过48天后，剩余钍234的质量为( )
A.0g
10．近期，我国科研人员首次合成了新核素锇-160（）和钨-156（）。若锇-160经过1次α衰变，钨-156经过1次衰变（放出一个正电子），则上述两新核素衰变后的新核有相同的( )
A.电荷数B.中子数C.质量数D.质子数
11．在原子跃迁中，辐射如图所示的4种光子，其中只有一种光子可使某金属发生光电效应，是哪一种( )
A.B.C.D.
12．用粒子轰击氮核从原子核中打出了质子，该实验的核反应方程式是，粒子X为( )
A.正电子B.中子C.氘核D.氦核
13．理论认为，大质量恒星塌缩成黑洞的过程，受核反应的影响，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
14．关于α粒子散射实验正确的是( )
A.实验要在真空中进行B.荧光屏是为了阻挡粒子
C.实验中显微镜必须正对放射源D.证明了原子核中有质子存在
15．2023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
B.氘氚核聚变的核反应方程为
C.核聚变的核反应燃料主要是铀235
D.核聚变反应过程中没有质量亏损
16．2011年3月，日本发生的大地震造成了福岛核电站核泄漏。在泄露的污染物中含有大量放射性元素，其衰变方程为，半衰期为8天，已知，，，则下列说法正确的是( )
A.衰变产生的β射线来自于原子的核外电子
B.该反应前后质量亏损
C.放射性元素发生的衰变为α衰变
D.经过16天，75%的原子核发生了衰变
17．下列属于β衰变的是( )
A.B.
C.D.
18．20世纪60年代，我国以国防为主的尖端科技取得了突破性的发展。1964年，我国第一颗原子弹试爆成功；1967年，我国第一颗氢弹试爆成功。关于原子弹和氢弹，下列说法正确的是( )
A.原子弹和氢弹都是根据核裂变原理研制的
B.原子弹和氢弹都是根据核聚变原理研制的
C.原子弹是根据核裂变原理研制的，氢弹是根据核聚变原理研制的
D.原子弹是根据核聚变原理研制的，氢弹是根据核裂变原理研制的
二、多选题
19．X射线光电子能谱仪是利用X光照射材料表面激发出光电子，并对光电子进行分析的科研仪器。用某一频率的X光照射某种金属表面，逸出了光电子，若增加此X光的强度，则( )
A.该金属逸出功增大B.X光的光子能量不变
C.逸出的光电子最大初动能增大D.单位时间逸出的光电子数增多
20．有一种新型光电效应量子材料，其逸出功为.当紫外光照射该材料时，只产生动能和动量单一的相干光电子束.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，测得条纹间距为.已知电子质量为m，普朗克常量为h，光速为c，则( )
A.电子的动量B.电子的动能
C.光子的能量D.光子的动量
参考答案
1．答案：C
解析：根据核反应方程，根据质子数守恒设Y的质子数为y，则有，可得，即Y为；根据质量数守恒，则有，可得，故选C。
2．答案：B
解析：根据反应前后质量数和电荷数守恒得X是。故选B。
3．答案：A
解析：AB.根据质量数和电荷数守恒可知X为，Y为，故A正确，B错误；C.中子的质量数为1，故C错误；D.衰变过程中质量亏损，释放能量，故D错误。故选A。
4．答案：B
解析：
5．答案：D
解析：
，C错D对
6．答案：D
解析：
7．答案：B
解析：A.根据玻尔理论可知
则频率为的光其动量为
选项A错误；
B.频率为和的两种光分别射入同一光电效应装量，均产生光电子，其最大初动能分别为
最大初动能之差为
选项B正确；
C.频率为和的两种光分别射入双缝间距为d，双缝到屏的距离为L的干涉装置，根据条纹间距表达式
产生的干涉条纹间距之差为
选项C错误；
D.若原子跃迁至能级，则
可得入射光的频率
选项D错误；
故选B。
8．答案：D
解析：A.当开关S接1时，由爱因斯坦光电效应方程
故其他条件不变时，增大光强，电压表的示数不变，故A错误；
B.若改用比更大频率的光照射时，调整电流表的示数为零，而金属的逸出功不变，故遏止电压变大，即此时电压表示数大于U，故B错误；
C.其他条件不变时，使开关S接2，此时
可发生光电效应，故电流表示数不为零，故C错误；
D.根据爱因斯坦光电效应方程
其中
联立解得，光电管阴极材料的截止频率为
故D正确。
故选D。
9．答案：B
解析：半衰期1g钍234经过48天后，剩余质量
故选B。
10．答案：C
解析：锇-160经过1次α衰变后产生的新核素质量数为156，质子数为74，钨-156经过1次衰变后质量数为156，质子数为73，可知两新核素衰变后的新核有相同的质量数。
故选C。
11．答案：C
解析：根据光电方程可知当只有一种光子可使某金属发生光电效应，该光子对应的能量最大，根据图中能级图可知跃迁时对应波长为的光子能量最大。故选C。
12．答案：D
解析：根据质量数守恒可知X的质量数为
根据电荷守恒可知X的电荷数为
可知X为中子。
故选D。
13．答案：D
解析：
α射线与γ射线的比较如表所示
→D对，C错
14．答案：A
解析：为了避免α粒子和空气中的原子碰撞而影响实验结果，实验应在真空环境中完成，A正确；荧光屏是为了观察穿过金箔的α粒子，B错误；显微镜是为了观察荧光屏上不同位置的发光点，因此实验时没有必要正对放射源，C错误；卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，D错误。
15．答案：A
解析：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；核反应方程必须遵循电荷数守恒、质量数守恒，所以氘氚核聚变的核反应方程为，B错误；核聚变的核反应燃料主要是氘和氚，C错误；核聚变反应过程中释放能量，有质量亏损，D错误.
16．答案：D
解析：A.衰变时，原子核内中子转化为质子和电子，大量电子从原子核释放出来形成β射线，故A错误；
B.该反应前后质量亏损为
故B错误；
C.放射性元素发生的衰变为β衰变，故C错误；
D.由于半衰期为8天，可知经过16天，即经过两个半衰期，75%的原子核发生了衰变，故D正确。
故选D。
17．答案：C
解析：A.该反应属于α衰变，放出了氦核（），A错误；B.该反应是卢瑟福发现质子（）的核反应方程，B错误；C.该反应属于β衰变，放出了电子（），C正确；D.该反应是重核裂变的核反应方程，D错误。故选C。
18．答案：C
解析：原子弹是利用重核裂变的链式反应能在极短时间内释放出巨大能量的原理制成的，发生可控的链式反应的是核电站，不可控链式反应的是原子弹。氢弹则是利用轻核聚变原理制成的。C正确。
19．答案：BD
解析：金属的逸出功是金属本身的特性，与照射光的强度无关，A错误；根据可知，X光的光子能量与其强度无关，B正确；根据爱因斯坦光电效应方程结合AB项分析可知，逸出的光电子最大初动能与照射光的强度无关，C错误；若增加此X光的强度，则单位时间入射到金属表面的光子数增多，单位时间逸出的光电子数增多，D正确。
20．答案：AD
解析：双缝干涉：根据，可得电子的德布罗意波长，所以电子的动量，A正确；电子的动能，B错误；根据爱因斯坦光电效应方程有，光子的能量，C错误；光子的动量，D正确.
射线种类
穿透能力
电离能力
α射线
弱（能被纸张挡住）
强
γ射线
强（能穿透几厘米厚的铅板）
几乎为零