2021届高考物理二轮复习易错题型专项练习（15）近代物理

2021届高考物理二轮复习易错题型专项练习（15）

近代物理

1.下列说法正确的是(   )

A.贝可勒尔通过实验最早发现了电子

B.若使放射性物质的温度升高,则其半衰期增大

C.核反应方程表示重核的裂变

D.核反应堆用过的废料清洁无污染,没有放射性

2.2019年4月23日,海军建军70周年阅兵式上,首先接受检阅的是“长征10号”战略导弹核潜艇,“长征10号”是新型战略核潜艇,也是中国建造排水量最大的潜艇,核反应堆是其动力源.关于核反应,下列说法正确的是(   )

A.核反应方程属于β衰变,β射线来自原子核外的电子

B.核反应方程属于聚变反应,该反应作为核潜艇的清洁动力源使用

C.反应方程属于裂变,是原子弹裂变反应原理

D.核反应遵从反应前后核电荷数、质量守恒,所以生成物的质量和反应物的质量始终相等

3.天然放射现象的发现揭开了原子核的秘密,在科学史上意义重大.若的半衰期为,衰变方程为,则下列说法正确的是(   )

A.天然放射现象是由居里夫妇首先发现的

B.与的结合能之和一定大于的结合能

C.与的质量之和一定大于的质量

D.10个原子核经时间后一定还有5个没有发生衰变

4.处于能级的大量氢原子,向低能级跃迁时(   )

A.能辐射出2种频率的光,其中从能级跃迁到能级放出的光子频率最大

B.能辐射出2种频率的光,其中从能级跃迁到能级放出的光子频率最大

C.能辐射出3种频率的光,其中从能级跃迁到能级放出的光子波长最长

D.能辐射出3种频率的光,其中从能级跃迁到能级放出的光子波长最长

5.用轰击产生了m个某种粒子,核反应方程为,则(   )

A.核反应方程中的 

B.核反应方程中的X是α粒子

C.的比结合能一定小于的比结合能 

D.该反应需要吸收能量

6.图示为氢原子能级示意图,已知大量处于能级的氢原子,当它们受到某种频率的光线照射后,可辐射出6种不同频率的光子,下列说法正确的是(   )

A.可能是处于能级的氢原子受到照射后跃迁到能级

B.这6种光子有3种可以让逸出功为10 eV的某金属发生光电效应

C.频率最高的光子是氢原子从能级跃迁到能级辐射出的

D.波长最长的光子是氢原子从能级跃迁到能级辐射出的

7.自然界存在的放射性元素的原子核并非只发生一次衰变就达到稳定状态,而是要发生一系列连续的衰变,最终达到稳定状态.如经过一系列α衰变和β衰变后变成了,已知、α粒子、β粒子、的质量分别为的半衰期是T.则下列说法正确的是(   )

A.8个经过时间后还剩2个

B.从到共发生6次α衰变和4次β衰变

C.衰变过程中释放出的α射线的穿透能力比β射线的弱

D.一个衰变成释放的核能为

8.以下说法中正确的是(   )

A.图甲是α粒子散射实验示意图，当显微镜在中的A位置时荧光屏上接收到的α粒子数最多

B.图乙是氢原子的能级示意图，氢原子从能级跃迁到能级时吸收了一定频率的光子能量

C.图丙是光电效应实验示意图，当光照射锌板时验电器的指针发生了偏转，则此时验电器的金属杆带的是正电荷

D.图丁是电子束穿过铝箔后的衍射图样，该实验现象说明实物粒子也具有波动性

9.月球土壤里大量存在着一种叫作“氦”的化学元素,这是热核聚变的重要原料.科学家初步估计月球上至少有100万吨氦3,如果开发成功,将可为地球带来取之不尽的能源.关于“氦”与氘核的聚变,下列说法中正确的是(   )

A.核反应方程为

B.核反应生成物的质量将大于反应物质量

C.氦一个核子的结合能大于氦一个核子的结合能

D.氦的原子核与一个氘核发生聚变将放出能量

10.图甲为光电效应实验电路图,移动滑动变阻器滑片位置或对调电源正负极,得到电流表的示数I随电压表的示数U变化的规律如图乙所示,则下列说法中正确的是(   )

A.由能量守恒定律可知,光电子的最大初动能等于入射光子的能量

B.由欧姆定律可知,电压表的示数为零时,电流表的示数也为零

C.保持光的频率不变,只增加光照强度时,图像的纵截距会增大

D.只改变光的频率,发现图像的横截距绝对值增大,改变后的光在同一双缝干涉装置中的干涉条纹间距比原来的光要小

11.氢原子的能级图如图所示,a和b是从高能级向低能级跃迁时辐射出的两种可见光,则(   )

A.a光的光子能量高于b光的光子能量 

B.a光的波长大于b光的波长

C.a光与b光在空间叠加时可以产生干涉现象 

D.同一玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率

12.图甲为研究光电效应的电路图,图乙为静止在匀强磁场中的某种放射性元素的原子核衰变后产生的新核Y和某种射线的轨迹,下列说法正确的是(   )

A.利用能够产生光电效应的两种(或多种)频率已知的光采用图甲的所示电路进行实验可测出普朗克常量

B.将图甲的正负极对调,在光照不变的情况下,可研究得出光电流的饱和值

C.图乙对应的衰变方程为

D.图乙对应的衰变方程为

答案以及解析

1.答案：C

解析：贝可勒尔通过实验最早发现放射性现象,汤姆孙最早发现了电子,选项A错误;放射性物质的半衰期与外界条件无关,选项B错误;核反应方程表示重核的裂变,选项C正确;核反应堆用过的废料仍有放射性,有污染,选项D错误

2.答案：C

解析：β衰变是原子核内一个中子转化成一个质子的同时释放出一个电子的现象,故A错误;质量数较小的核转化为质量数较大的核,属于轻核聚变,是氢弹聚变反应原理,质量数较大的核裂变为质量数中等的核,属于重核裂变,是原子弹裂变反应原理,核潜艇的动力也是来自裂变,故B错误,C正确;核反应过程中有质量亏损才有能量产生,核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒,故D错误.

3.答案：B

解析：1896年,法国物理学家贝克勒尔发现了天然放射现象,故A错误;一重原子核衰变成α粒子和另一原子核,要释放能量,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能,故B正确;衰变的过程中要释放能量,根据质能方程可知,与的质量之和一定小于的质量,故C错误;半衰期具有统计意义,对个别的放射性元素的原子没有意义,故D错误.

4.答案：C

解析：根据可知,处于能级的大量氢原子最多能辐射出3种频率的光,分别为从能级跃迁到能级、从能级跃迁到能级和从能级跃迁到能级,根据和可知,从能级跃迁到能级放出的光子频率最小,波长最长,故C正确.

5.答案：A

解析：根据核反应中质量数和电荷数守恒可知,核反应方程中的X是中子,,选项A正确,B错误;根据比结合能曲线可知,中等质量的原子核比结合能大,轻核和重核的比结合能小,即的比结合能一定大于的比结合能,选项C错误;该反应为裂变反应,有质量亏损,放出能量,选项D错误.

6.答案：B

解析：根据知,若可辐射出6种不同频率的光子,是处于能级的氢原子受到照射后跃迁到能级,故A错误;根据能级差公式可得,从能级跃迁到能级辐射的光子的能量为,从能级跃迁到能级辐射的光子的能量为,从能级跃迁到能级辐射的光子的能量为,以上3种光子可以让逸出功为10 eV的某金属发生光电效应;其余三种频率的光子能量小于10 eV,故B正确;氢原子从能级向能级跃迁时辐射的光子能量最大,频率最高,故C错误;由题图可知,当氢原子从能级跃迁到能级时,能级差最小,所以辐射出光子的能量最小,频率最低,波长最长,故D错误.

7.答案：BC

解析：半衰期是一个宏观统计的物理量,原子核数量比较少时不适用,A错误;从变成,质量数减少了24,可知发生了6次α衰变,再根据电荷数的变化,可知发生了4次β衰变,B正确;α射线的穿透能力比β射线的弱,C正确;一个衰变成释放的核能为,D错误.

8.答案：ACD

解析：题图甲是α粒子散射实验示意图，当显微镜在中的A位置时荧光屏上接收到的α粒子数最多，故A正确；题图乙是氢原子的能级示意图，氢原子从能级跃迁到能级时会辐射一定频率的光子，故B错误；当光照射锌板时，锌板失去电子，将带正电，所以与之相连的验电器的指针将发生偏转，此时验电器的金属杆带的是正电荷，故C正确；题图丁是电子束穿过铝箔后的衍射图样，由于衍射是波特有的性质，所以该实验现象说明实物粒子也具有波动性，故D正确.

9.答案：AD

解析：该核反应方程是和之间发生的核聚变反应,在生成和的同时释放大量的能量,故A、D正确.由于核反应的过程中释放大量的能量,根据爱因斯坦质能方程,可知生成物的质量小于反应物的质量,故B错误.质量中等的核的比结合能最大,故使重核裂变为两个质量中等的核或使轻核聚变,都可使核更为稳定并放出能量,故一个生成物核子的结合能大于一个反应物的核子的结合能,故C错误.

10.答案：CD

解析：根据光电效应方程,发生光电效应时,光电子的最大初动能等于入射光子的能量减去金属的逸出功,故A错误;由题图乙可知,电压表示数为零时,仍有光电流,因为光电子有初动能,故B错误;保持光的频率不变,只增加光照强度,即增加单位时间内入射光光子个数,则从金属中逸出的光电子数增多,会增大,故C正确;根据光电效应方程结合最大初动能与遏止电压的关系可知,遏止电压的大小与入射光频率有关,遏止电压增大,说明入射光的频率增大,则波长减小,根据公式可知改变后的光在同一双缝干涉装置中的干涉条纹间距比原来的光要小,故D正确.

11.答案：AD

解析：由可知,a光的光子能量和b光的光子能量分别为,,故a光的光子能量高于b光的光子能量,A正确;由于,由可得,a光的波长小于b光的波长,故B错误;由于两光的频率不相等,故a光与b光在空间叠加时不会发生干涉现象,故C错误;由于a光的频率大于b光的频率,因此同一玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率,故D正确.

12.答案：ABD

解析：根据光电效应方程得,联立两式解得,所以分别测出两次电流表读数为零时电压表的示数和即可测得普朗克常量,选项A正确;将题图甲中电源的正负极对调,此时光电管中所加电压为正向电压,在光照不变的情况下,通过调节滑动变阻器可调节光电管两端的电压,可研究得出光电流的饱和值,选项B正确;由题图乙可知,发生的是β衰变,故衰变方程为,选项C错误,D正确.