备战2025年高考二轮复习物理（广东版）专题分层突破练15 近代物理（Word版附解析）

这是一份备战2025年高考二轮复习物理（广东版）专题分层突破练15 近代物理（Word版附解析），共5页。试卷主要包含了0×1016 J，某防盗报警器工作原理如图所示，光电继电器可以用于自动控制,如等内容，欢迎下载使用。
基础巩固
1.(2023广东卷)理论认为,大质量恒星塌缩成黑洞的过程,受核反应 612C+YO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
答案 D
解析 根据质量数和电荷数守恒可知,Y是α粒子(24He)。三种射线的穿透能力,γ射线最强,α射线最弱;三种射线的电离能力,α射线最强,γ射线最弱。故选D。
2.(2021广东卷)科学家发现银河系中存在大量的放射性同位素铝26。铝26的半衰期为72万年,其衰变方程为 1326AlMg+Y。下列说法正确的是( )
A.Y是氦核
B.Y是质子
C.再经过72万年,现有的铝26衰变一半
D.再经过144万年,现有的铝26全部衰变
答案 C
解析 根据电荷数守恒和质量数守恒,衰变方程为1326AlMg++10e,Y是正电子,选项A、B错误;根据半衰期的定义,再经过72万年,现有的铝26衰变一半,再经过144万年,现有的铝26衰变后,剩有原来的四分之一,选项C正确,选项D错误。
3.(2024广东汕头二模)扫描隧道显微镜让人类对原子有了直观的感受,下列关于原子结构的说法正确的是( )
A.玻尔的原子结构假说认为核外电子可在任意轨道上运动
B.α粒子散射实验中,绝大多数α粒子发生了大角度散射
C.原子光谱是线状谱,不同原子的光谱可能相同
D.氢原子在激发态自发跃迁时,氢原子能量减少
答案 D
解析 玻尔的原子结构假说认为核外电子的轨道是量子化的,电子只能在特定的轨道上运动,故A错误;α粒子散射实验中,绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,少数α粒子发生了大角度偏转,极少数α粒子甚至被反弹回来,故B错误;原子光谱是线状谱,不同原子的光谱不同,故C错误;氢原子在激发态自发跃迁时,辐射光子释放能量,氢原子能量减少,故D正确。
4.(2023山东卷)“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-ν3
C.ν0-ν1+ν3D.ν0-ν1-ν3
答案 D
解析 根据能级图可得hν0=hν1+hν2+hν3,解得ν2=ν0-ν1-ν3,选项A、B、C错误,D正确。
5.(2024广东广州一模)我国自主研发的“华龙一号”反应堆技术利用铀235发生核裂变释放的能量发电,典型的核反应方程为 92235U+01nBa+3692Kr+k01n。光速取3.0×108 m/s,若核反应的质量亏损为1 g,释放的核能为ΔE,则k和ΔE的值分别为( )
A.2,9.0×1016 J
B.3,9.0×1013 J
C.2,4.5×1016 J
D.3,4.5×1013 J
答案 B
解析 根据核反应质量数守恒有235+1=141+92+k,解得k=3。根据爱因斯坦质能方程可知核反应过程中质量亏损1 g,释放的能量为ΔE=Δmc2=1×10-3×9.0×1016 J=9.0×1013 J,故A、C、D错误,B正确。
6.(2024广东汕头期中)如图所示,金属板M受到紫外线照射时,会发射电子。在M旁放置一块金属网N,并在M、N之间施加电压。当电压达到U0时,电流表恰好没有示数,说明此时的电子无法落到金属网N上。已知电子质量为m,电荷量为e,金属的逸出功为W0,则这束紫外线照射出的电子最大初速度vm为( )
A.2eU0mB.eU0m
C.2(eU0-W0)mD.2W0m
答案 A
解析 电子在M、N之间由能量守恒定律有eU0=12mvm2,解得vm=2eU0m,故选A。
7.(2024广东深圳二模)某防盗报警器工作原理如图所示。用紫外线照射光敏材料制成的阴极时,逸出的光电子在电路中产生电流,电流经放大后使电磁铁吸住铁条。当光源与阴极间有障碍物时,报警器响起。下列说法正确的是( )
A.若用红外光源代替紫外光源,该报警器一定能正常工作
B.逸出光电子的最大初动能与照射光频率成正比
C.若用更强的同一频率紫外线照射阴极,光电流变大
D.若用更强的同一频率紫外线照射阴极,所有光电子的初动能均增大
答案 C
解析 由光电效应方程知hν=W0+Ek,紫外光频率大于红外光频率,该光敏材料截止频率未知,不能确保红外光照射会发生光电效应,A错误;由光电效应方程知,逸出光电子的最大初动能与照射光频率有关,但不成正比,B错误;光照越强,光电子越多,光电流越大,C正确;由光电效应方程知,光电子的最大初动能只与光的频率有关,与光照强弱无关,D错误。
综合提升
8.(2024广东阶段练习)光电继电器可以用于自动控制,如:自动计数、自动报警、自动跟踪等,其原理是光电效应。如图为研究光电效应的电路,滑片P的初位置在O点的正上方,用频率为ν的光照射阴极K,将滑片P向a端移动,当电压表的示数为U时,电流表的示数恰好为0。已知普朗克常量为h,阴极K的截止频率为ν0,光电子所带的电荷量为-e,则阴极K的逸出功为( )
A.hν-eUB.hν
C.eUD.h(ν+ν0)
答案 A
解析 阴极K的截止频率为ν0,则逸出功W0=hν0;又根据eU=12mvm2=hν-W0,得W0=hν-eU,故选A。
9.(2024广东佛山二模)天然铀中主要有铀238和铀235,其中,铀235的裂变方程为 92235U+ 01n3689Kr+ZABa+301n,下列说法正确的是( )
A.铀235裂变可以自发进行
B.反应方程中A=144,Z=53
C.3689Kr的比结合能大于 92235U的比结合能
D.离地表越深,温度越高,铀235的半衰期越大
答案 C
解析 铀235的裂变需要中子轰击才能发生,故A错误;根据反应过程满足质量数和电荷数守恒可知A=235+1-89-3=144,Z=92-36=56,故B错误;核裂变会释放能量,则反应后的产物 3689Kr的比结合能大于 92235U的比结合能,故C正确;半衰期不随温度变化而变化,故D错误。
10.铋是一种金属元素,元素符号为Bi,原子序数为83,在现代消防、电气、工业、医疗等领域有广泛的用途。一个铋210核(83210Bi)放出一个β粒子后衰变成一个钋核(84210P),并伴随产生了γ射线。已知t=0时刻铋210核的质量为m,t1时刻测得剩余23m没有衰变,t2时刻测得剩余16m没有衰变,则铋210核的半衰期为( )
A.3t12B.3t25
C.t2-t1D.t2-t12
答案 D
解析 由半衰期定义可知16m=23m×12n,解得n=2,即t2-t1时间内经过2个半衰期,
故半衰期τ=t2-t12,故选D。