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    2023版新教材高考物理微专题小练习第十五章近代物理

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    2023版新教材高考物理微专题小练习第十五章近代物理

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    这是一份2023版新教材高考物理微专题小练习第十五章近代物理,共4页。


    1.[2022·全国甲卷]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 eq \f(N,3) ,则在t=4t0时刻,尚未衰变的原子核总数为( )
    A. eq \f(N,12) B. eq \f(N,9) C. eq \f(N,8) D. eq \f(N,6)
    2.[2022·全国乙卷]一点光源以113 W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6×10-7m的光,在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为3×1014个.普朗克常量为h=6.63×10-34J·s.R约为 ( )
    A.1×102mB.3×102m
    C.6×102mD.9×102m
    3.[2022·山东卷]碘125衰变时产生γ射线,医学上利用此特性可治疗某些疾病.碘125的半衰期为60天,若将一定质量的碘125植入患者病灶组织,经过180天剩余碘125的质量为刚植入时的( )
    A. eq \f(1,16) B. eq \f(1,8) C. eq \f(1,4) D. eq \f(1,2)
    4.[2022·广东卷]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= eq \f(E1,n2) ,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
    5.[2022·湖南卷]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
    6.
    [2022·浙江卷1月](多选)2021 年 12 月 15 日秦山核电站迎来了安全发电 30 周年,核电站累计发电约 6.9×10 11 kW·h,相当于减排二氧化碳六亿多吨.为了提高能源利用率,核电站还将利用冷却水给周围居民供热.下列说法正确的是( )
    A.秦山核电站利用的是核聚变释放的能量
    B.秦山核电站发电使原子核亏损的质量约为 27.6 kg
    C.核电站反应堆中需要用镉棒控制链式反应的速度
    D.反应堆中存在 eq \\al(\s\up11(235),\s\d4( 92)) U+ eq \\al(\s\up11(1),\s\d4(0)) n→ eq \\al(\s\up11(144),\s\d4( 56)) Ba+ eq \\al(\s\up11(89),\s\d4(36)) Kr+3 eq \\al(\s\up11(1),\s\d4(0)) n的核反应
    7.
    [2021·全国甲卷]如图,一个原子核X经图中所示的一系列α、β衰变后,生成稳定的原子核Y,在此过程中放射出电子的总个数为( )
    A.6 B.8
    C.10 D.14
    8.[2021·全国乙卷]医学治疗中常用放射性核素113In产生γ射线,而113In是由半衰期相对较长的113Sn衰变产生的.对于质量为m0的113Sn,经过时间t后剩余113Sn质量为m,其 eq \f(m,m0) ­ t图线如图所示.从图中可以得到113Sn的半衰期为( )
    A.67.3 dB.101.0 d
    C.115.1 dD.124.9 d
    第十五章 近代物理
    做真题 明方向
    1.C 设两种放射性元素的原子核原来总数分别为N1和N2,则N=N1+N2,因为N余= eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))) eq \s\up6(\f(t,T))·N原,所以t=2t0时刻, eq \f(N,3)=N1 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))) eq \s\up12(2)+N2 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))) eq \s\up12(1),联立解得N1= eq \f(2,3)N,N2= eq \f(1,3)N,故t=4t0时刻,N1 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))) eq \s\up12(4)+N2 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))) eq \s\up12(2)= eq \f(N,8),C项正确.
    2.B 一个光子的能量ε=hν=h eq \f(c,λ),每秒放出光子总数N= eq \f(P,ε)= eq \f(Pλ,hc),离点光源R处每秒垂直通过每平方米的光子数n= eq \f(N,4πR2)= eq \f(Pλ,4πR2hc),则R= eq \r(\f(Pλ,4πnhc))≈3×102 m,B正确.
    3.B 设碘125刚植入时的质量为m0,则经过n= eq \f(180,60)=3个半衰期以后剩余的质量为m= eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))) eq \s\up12(n)m0,解得 eq \f(m,m0)= eq \f(1,8),B项正确.
    4.A n=20的氢原子能量为E20= eq \f(E1,202)=-0.034 eV,该氢原子的电离能为0.034 eV.吸收一个光子,恰好失去一个电子变成氢离子,由题图所示按能量排列的电磁波谱可知,被吸收的光子是红外线波段的光子,A项正确.
    5.C 卢瑟福的核式结构模型解释的是α粒子散射实验现象,A项错误;玻尔原子理论只解释了氢原子光谱分立特征,但无法解释其他原子如氦的原子光谱,B项错误;光电效应说明光具有能量,具有粒子性,C项正确;电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子的波动性,D项错误.
    6.CD 目前核电站利用的是核裂变释放的能量,A错误;根据爱因斯坦的质能方程得秦山核电站发电使原子核亏损的质量Δm= eq \f(ΔE,c2),代入数据解得Δm=29.4 kg,B错误;核电站反应堆中用镉棒吸收核反应的中子来控制链式反应的速度,C正确;核裂变反应中产生的几个中等质量的核有多种形式,选项D中所示的核反应是其中的一种,D正确.
    7.A 根据图像可得其原子核分别为 eq \\al(\s\up11(238),\s\d4( 92)) X、 eq \\al(\s\up11(206),\s\d4( 82)) Y,设经历α衰变x次,β衰变y次,由于β衰变不会改变原子核的质量数,则可根据衰变前后质量数的变化求解α衰变的次数,即x= eq \f(238-206,4)=8,根据电荷数守恒求β衰变的次数,即y=82+2x-92=6,而只有β衰变才放出电子,故β衰变6次,放出6个电子,故选项B、C、D错误,选项A正确.
    8.C 题中给出的 eq \f(m,m0) ­ t图线是向下凹的曲线, eq \f(m,m0)= eq \f(1,2)时对应的时间小于 eq \f(67.3+182.4,2) d=124.85 d,且由数学知识知其与124.85 d相差不会太大,所以A、B、D选项错误,选项C正确.

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