1、2023年高三复习近代物理专题练习一、单项选择题1用中子轰击铝，产生钠和；钠具有放射性，它衰变后变成镁和，则和分别是（）A粒子和电子B粒子和正电子C电子和粒子D质子和正电子2下列关于物理学史的说法正确的是（）A为了解释黑体辐射规律，爱因斯坦提出了电磁辐射的能量是量子化的，从而破除了“能量连续变化”的传统观念，开启了物理学的新纪元B德国科学家赫兹通过一系列的实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论C普朗克的原子理论提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了所有原子光谱的实验规律D汤姆孙通过粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型3下面列出的是两个核反应方程式，X1和X2各代表某种粒子。Be+HB+X1 UT
2、h+X2则以下判断中正确的是（）AX1是电子，X2是粒子BX1是中子，X2是质子CX1是质子，X2是中子DX1是中子，X2是粒子4下列说法正确的是（）A将放射性元素的温度降低，它的半衰期会发生改变B核反应方程中的X代表粒子，所以这是一个衰变C氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长等于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长D核反应：中X为中子，5有关原子及原子核方面的知识，下列说法正确的是（）A放射性物质衰变时放出来的光子，是原子从高能级向低能级跃迁时产生的B若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小C衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时所产生的D轻核聚变要在很高的温度下才能发生6下
3、列关于核反应的说法中正确的是（ ）A铀核裂变的核反应是：B组成核的核子中任何两个核子间都存在不可忽略的核力作用C压力、温度对放射性元素衰变的快慢具有一定的影响D在粒子散射的实验中，绝大多数粒子几乎直线穿过金箔，这可以说明金原子内部绝大部分是空的7关于原子和原子核下列说法正确的是（）A射线是原子被电离后核外电子形成的电子流B太阳辐射的能量主要来源于太阳内部的重核裂变C氢原子的核外电子从高能级跃迁到低能级时，放出光子，电子的动能增加D两个质子和两个中子结合成一个粒子，两个质子与两个中子的质量之和小于粒子的质量8幽门螺杆菌这种致病菌，很容易诱发胃肠疾病，近几年列入全民普查体检项目，碳14呼气试验是目
4、前常用的检测方法之一，病人需要口服尿素碳14胶囊。碳14半衰期是5730年，而且大部分是衰变，其衰变方程为：。下列说法正确的是（）A比多一个质子B粒子来自于原子核外部C含的化合物比单质衰变得慢些D2个经过5730年会有1个发生衰变9图是卢瑟福为解释粒子散射实验而提出的情境。占金原子质量绝大部分的原子核集中在很小的空间范围，曲线表示粒子的运动轨迹。下列说法正确的是（）A越接近原子核的粒子发生散射时的偏转角越小B电子质量约为粒子质量的，因此电子对粒子速度的影响可以忽略C由该实验可以得出粒子与金原子核一定带异种电荷D若实验中换用轻金属笛片，发生大角度偏转的粒子将会增多10关于核反应下列说法正确的是（
5、）A核反应方程属于轻核聚变B氢弹是利用重核裂变制成的核武器C铀核衰变为铅核的过程中，要经过8次衰变和6次衰变D原子核发生一次衰变，该原子核外就失去一个电子二、多项选择题11下列说法中正确的是（）A贝可勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象，从而揭示出原子核具有复杂结构B太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应C把放射性元素放入温度很低的冷冻室中，其衰变变慢，半衰期变长D利用射线的贯穿性可以为金属探伤，也可以进行人体的透视12以下关于天然放射现象，叙述正确的是（）A若使某放射性物质的温度升高，其半衰期将变短B衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C射线是原子核衰变产生的，它有很强的电离作用D
6、射线是原子核产生的，它是能量很大的光子流13关于下列四幅图的说法，正确的是（）A甲图为核反应堆示意图，它是利用了铀核聚变反应释放能量的B乙图为粒子散射实验示意图，卢瑟福据此实验估算出原子核半径的数量级C丙图为放射源放出的三种射线在磁场中的运动轨迹，射线2的穿透本领最强，射线3为射线D丁图中太阳光谱中的暗线是当阳光透过太阳的高层大气射向地球时，太阳高层大气中含有的元素吸收自身特征谱线的光而形成的14目前核电站都是利用重核裂变发电的，其中一个裂变反应是：然而在地球上消耗的能量，绝大部分来自太阳内部核聚变时释放的能量，太阳的总输出功率为400亿亿瓦（41026W），其中一个核聚变反应是：若已知的质量
7、为m1，的质量为m2，的质量为m3，的质量为m4，则下列说法中正确的是（）A核电站中为了控制核裂变反应速度，可以在铀棒之间插进一些镉棒B裂变反应和聚变反应都是与温度无关，常温下就可以发生C核裂变反应中的U的比结合能大于Ba和Kr的比结合能D题中核聚变反应释放的核能为15下列说法正确的是（）A铀235的半衰期为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短B对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应C在、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强D氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能减小162
8、021年5月，中国的“人造太阳”，在1.2亿摄氏度下，成功“燃烧”101秒。这标志着我国核聚变研究又获得重大突破，也为人类获得可控核聚变能源奠定了商用的物理和工程基础。关于核聚变，下列说法中正确的是（）A核聚变可以在常温下发生B太阳释放的巨大能量是核聚变产生的C聚变反应比较好控制，因此能源危机马上会解决D“人造太阳”内部的反应是的聚变反应17下列关于原子核的说法正确的是（）A在太阳内部发生的典型核反应是聚变反应B原子弹的反应原理是核裂变，反应方程为C的半衰期是5730年，则100个经过5730年还剩50个D的同位素中有6个中子，14个核子18如图示为氢原子的能级图，下列说法正确的是（）A欲使处
9、于能级的氢原子被电离，可用单个光子能量为的光照射该氢原子B用单个光子能量为的光照射处于基态的氢原子，一定能使氢原子发生能级跃迁C一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射的光能使逸出功为的钾发生光电效应D一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多产生6种频率的光二、填空题19地球的年龄到底有多大？科学家可利用天然放射性元素的衰变规律，通过对目前发现最古老的岩石中铀和铅含量来推算。测得该岩石中现含有的铀是岩石形成初期时（岩石形成初期时不含铅）的一半，铀238衰变后形成铅206，铀238的相对含量随时间变化规律如图所示，图中N为铀238的原子数，N0为铀和铅的总原子数。由此可以判断出：铀238的半衰期
10、为_亿年，被测定的岩石样品在90亿年时，铀、铅原子数之比约为_。20如图所示，阴极用极限波长的金属制成，用波长的光照射阴极K，调整两极板间电压，当A板电压比阴极高出2.5V时，光电流达到饱和，电流表示数为I、已知普朗克常量为h，光电子电荷量为e，光速为c、（1）每秒阴极K发射的光电子数为_；光电子飞出阴极K时的最大初动能为_。（2）如果把照射到阴极K的光照强度增大为原来的2倍，则每秒钟阴极K发射的光电子数为_；光电子飞出阴极K时的最大初动能将_（填“增大”“不变”或“减小”）。三、解答题21用波长为4107 m的紫光照射某金属，发出的光电子垂直进入3104 T的匀强磁场中，光电子所形成的圆轨道
11、的最大半径为1.2 cm（电子电荷量e1.61019 C，其质量m9.11031 kg）。求：（1）紫光光子的能量；（2）光电子的最大初动能；（3）该金属发生光电效应的极限频率。22如图甲是研究光电效应的电路图，图乙是汞原子的能级图，若用处于n=2能级的汞原子跃迁发出的光子照射某种金属，恰好可以使它发生光电效应，试求：（1）该金属的逸出功W0；（2）若某次实验时图甲中的电压表示数为2V，且用处于n=4能级的汞原子跃迁发出的光子照射该金属，求到达A极板的光电子动能的最大值。（本题所求结果均以eV为单位）10海水中有丰富的氘，可以充当未来的重要能源，两个氘核聚合成一个氦核（同位素）的同时放出一个中
12、子，并释放出巨大的能量，若其中氘核的质量为，中子的质量为，氦核的质量为，光在真空中的速度为c。（1）写出该核反应方程并求该核反应释放的核能；（2）若两个氘核以相同大小的动能对心正碰，求反应后产生的中子与氦核的动能之比。参考答案1A 2B 3D 4D 5D 6D 7C 8A 9B 10C 11AB 12CD 13BCD 14AD 15BC 16BD 17AB 18CD19 45 1320 不变21【详解】（1）光子的能量hh6.631034J4.971019 J（2）光电子进入磁场后，受到的洛伦兹力等于做匀速圆周运动的向心力qvBm光电子的最大初动能J1.821019 J（3）金属的极限频率满足W0h0由爱因斯坦光电效应方程EkhW0hh00Hz4.751014 Hz22【详解】（1）根据光电效应方程由题意可得（2）由题意可得处于n=4能级的汞原子跃迁到基态时逸出的光电子动能最大，所以根据公式有，同时根据动能定理有得23【详解】（1）核反应过程中，原子核的质量数与核电荷数守恒，则可写出核反应方程为核反应中的质量亏损为核反应所释放的核能为（2）把两个氘核作为一个系统，碰撞过程系统的动量守恒，由于碰撞前两氘核的动能相等，其动量等大反向，因此反应前后系统的总动量为零，即根据动能与动量的大小关系有氦核与中子的质量之比可认等于质量数之比，即有解得反应后产生的中子与氦核的动能之比
