高考物理必備專題18之15 近代物理的聯(lián)系實(shí)際的新情景問題（原卷版）

專題15近代物理的最新“聯(lián)系實(shí)際的新情景問題”1.（2022·湖北武漢市調(diào)考）2021年12月20日，16項(xiàng)國(guó)家科技重大專項(xiàng)之一—石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程首次并網(wǎng)發(fā)電，這是全球首個(gè)并網(wǎng)發(fā)電的第四代高溫氣冷堆核電項(xiàng)目。核電站鈾核裂變的產(chǎn)物是多樣的，一種典型的鈾核裂變是生成鋇和氪，核反應(yīng)方程是，已知鈾核質(zhì)量為m1，鋇核質(zhì)量為m2，氪核質(zhì)量為m3，中子質(zhì)量為m4，則該核反應(yīng)釋放的核能是（）A. B.C. D.2。（2022·廣東華南師大附中高三綜合測(cè)試）如圖是工業(yè)生產(chǎn)中大部分光電控制設(shè)備（如夜亮?xí)兿ǖ穆窡簦┯玫降墓饪乩^電器的示意圖，它由電源、光電管、放大器、電磁繼電器等組成。則對(duì)該裝備，下列說法正確的是（）A.a端為電源負(fù)極B.流過電磁鐵的電流是交流電C.電磁鐵的原理是利用電流的磁效應(yīng)D.只要有光照射光電管，回路中就有電流3.（2022·廣東佛山市第二次模擬)通過檢測(cè)發(fā)現(xiàn)三星堆遺址出土的文物，年代從公元前3000年延續(xù)至公元前1200年，跨越了近2000年，用實(shí)物展示了連綿5000年的中華文化。考古通常用C年代檢測(cè)法推算出土文物的年代。C的衰變方程為C→N+X，下列說法正確的是（）A.衰變方程中的X是中子B.C需吸收能量才能發(fā)生衰變C.隨著C的不斷衰變，其半衰期會(huì)逐漸變長(zhǎng)D.N與X的質(zhì)量之和小于C的質(zhì)量4.（2022·廣東汕頭市一模）如圖煙霧自動(dòng)報(bào)警器的探測(cè)器中裝有放射性元素镅241，其衰變方程為。下列說法正確的是（）A.是光子，不具有能量B.是粒子，有很強(qiáng)的電離本領(lǐng)C.冬天氣溫較低，镅241的衰變速度會(huì)變慢D.镅241衰變過程要吸收能量，故比的原子核更穩(wěn)定5..（2022·浙江1月卷·T14）2021年12月15日秦山核電站迎來了安全發(fā)電30周年，核電站累計(jì)發(fā)電約6.9×1011kW·h，相當(dāng)于減排二氧化碳六億多噸。為了提高能源利用率，核電站還將利用冷卻水給周圍居民供熱。下列說法正確的是（）A.秦山核電站利用的是核聚變釋放的能量B.秦山核電站發(fā)電使原子核虧損的質(zhì)量約為27.6kgC.核電站反應(yīng)堆中需要用鎘棒控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度D.反應(yīng)堆中存在的核反應(yīng)6.（2022·河北石家莊二模）如圖為光電倍增管的原理圖，管內(nèi)由一個(gè)陰極K、一個(gè)陽極A和K、A間若干對(duì)倍增電極構(gòu)成。使用時(shí)在陰極K、各倍增電極和陽極A間加上電壓，使陰極K、各倍增電極到陽極A的電勢(shì)依次升高。當(dāng)滿足一定條件的光照射陰極K時(shí)，就會(huì)有電子射出，在加速電場(chǎng)作用下，電子以較大的動(dòng)能撞擊到第一個(gè)倍增電極上，電子能從這個(gè)倍增電極上激發(fā)出更多電子，最后陰極A收集到的電子數(shù)比最初從陰極發(fā)射的電子數(shù)增加了很多倍。下列說法正確的是（）A.光電倍增管適用于各種頻率的光B.保持入射光不變，增大各級(jí)間電壓，陽極收集到的電子數(shù)可能增多C.增大入射光的頻率，陰極K發(fā)射出的所有光電子的初動(dòng)能都會(huì)增大D.保持入射光頻率和各級(jí)間電壓不變，增大入射光光強(qiáng)不影響陽極收集到的電子數(shù)7．世界上第一臺(tái)激光器誕生于1960年，我國(guó)于1961年研制出第一臺(tái)激光器，40多年來，激光技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展迅猛，已與多個(gè)學(xué)科相結(jié)合形成多個(gè)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷產(chǎn)生光子，將頻率相同的光子匯聚可形成激光。下列說法正確的是（）A．頻率相同的光子能量相同 B．原子躍遷發(fā)射的光子頻率連續(xù)C．原子躍遷只產(chǎn)生單一頻率的光子 D．激光照射金屬板不可能發(fā)生光電效應(yīng)8．如圖為人們利用量子理論研制的電子顯微鏡拍攝到的鈾酰微晶照片，放大了約1億倍，這是光學(xué)顯微鏡做不到的。對(duì)于量子理論的建立過程，下列說法不符合事實(shí)的是（）A．U＋nBa＋Kr＋xn中的x＝3B．愛因斯坦光子說解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，說明了光子具有能量和動(dòng)量C．盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型D．電子顯微鏡利用高速電子束的德布羅意波長(zhǎng)比可見光更小提高了分辨能力9.（2022·廣東省茂名市高州市第二次模擬）如2021年5月28日，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院的可控核聚變裝置全超導(dǎo)托卡馬克（EAST）締造了新的紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)了可重復(fù)的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運(yùn)行，向核聚變能源應(yīng)用邁出重要一步。已知該裝置內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)方程為：，已知、、和X的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u，1u相當(dāng)于931.5MeV，則下列說法中正確的是（）A.X是質(zhì)子B.該核聚變反應(yīng)過程中釋放的能量約為19.6MeVC.該反應(yīng)中生成物的結(jié)合能之和大于反應(yīng)物的結(jié)合能之和D.該反應(yīng)存在質(zhì)量虧損，根據(jù)△E=mc2可知，部分質(zhì)量轉(zhuǎn)化成了能量10.（2022·全國(guó)高考乙卷試題）一點(diǎn)光源以113W的功率向周圍所有方向均勻地輻射波長(zhǎng)約為6×10-7m的光，在離點(diǎn)光源距離為R處每秒垂直通過每平方米的光子數(shù)為3×1014個(gè)。普朗克常量為h=6.63×10-34Js。R約為（）A.1×102m B.3×102m C.6×102m D.9×102m11.（2022·安徽合肥市二模）2021年12月30日，在中科院合肥等離子體物理研究所內(nèi)，有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置（EAST）實(shí)現(xiàn)了1056秒的長(zhǎng)脈沖高參數(shù)等離子體運(yùn)行，這是目前世界上該裝置高溫等離子體運(yùn)行的最長(zhǎng)時(shí)間。該裝置內(nèi)發(fā)生的核反應(yīng)方程為，已知氘核（）的質(zhì)量為2.0136u，X的質(zhì)量為1.0087u，氦核（He）的質(zhì)量為3.0150u，u為原子質(zhì)量單位，1u相當(dāng)于931MeV，下列關(guān)于該核反應(yīng)的說法正確的是（）A.X為質(zhì)子B.反應(yīng)前后核總質(zhì)量相等C.反應(yīng)過程中中子數(shù)減少了1個(gè)D.反應(yīng)過程中釋放的核能12.（2022北京朝陽二模）氖泡可用于指示和保護(hù)電路。在玻璃管中有兩個(gè)相同的板狀金屬電極，并充入低壓氖氣，在兩極間接入電壓使氖氣導(dǎo)電，如果金屬電極發(fā)出的電子在電場(chǎng)作用下獲得足夠的能量，就能使氖氣發(fā)光。將氖泡、保護(hù)電阻和電壓可調(diào)的電源按如圖所示的電路連接。氖泡用黑紙包住，黑紙上留出一條狹縫使光可以照射到氖泡。發(fā)現(xiàn)在沒有光照的暗室中，當(dāng)電源電壓為時(shí)，氖泡恰能發(fā)光；當(dāng)電源電壓為（）時(shí)，氖泡不發(fā)光，但同時(shí)用頻率為的紫光照射氖泡，氖泡也恰能發(fā)光。兩次實(shí)驗(yàn)中，氖泡恰能發(fā)光時(shí)回路中的電流可認(rèn)為相等。已知普朗克常量為，電子電荷量為。下列說法正確的是（）A.若保持電壓不變，用黃光照射氖泡，氖泡也能發(fā)光B.通過實(shí)驗(yàn)可知，紫光的光子能量C.通過實(shí)驗(yàn)可知，電極中的電子脫離金屬至少需要的能量D.實(shí)驗(yàn)中必須使用直流電源才能觀察到上述現(xiàn)象13.（2022·山東濟(jì)南市一模）光電管是一種利用光照產(chǎn)生電流的裝置，當(dāng)入射光照在管中金屬板上時(shí)，可以形成光電流。下表中記錄了某同學(xué)進(jìn)行光電管實(shí)驗(yàn)時(shí)的數(shù)據(jù)。次入射光子能量/eV相對(duì)光強(qiáng)飽和光電流大小/mA逸出光電子的最大初動(dòng)能/eV14.0弱290.824.0中430.834.0強(qiáng)600.8由表中數(shù)據(jù)得出的以下論斷中正確的是（）A.三次實(shí)驗(yàn)采用了不同頻率的入射光B.三次實(shí)驗(yàn)光電管中的金屬板材質(zhì)不同C.若入射光子的能量為5.0eV，不論光強(qiáng)多大，飽和光電流一定大于60mAD.若入射光子的能量為5.0eV，逸出光電子的最大初動(dòng)能為1.8eV14.（2022·河北石家莊三模）用如圖甲所示的裝置做氫氣放電管實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到四種頻率的可見光。已知可見光的光子能量在之間，氫原子能級(jí)圖如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.觀測(cè)到的可見光可能是氫原子由高能級(jí)向的能級(jí)躍遷時(shí)放出的B.能級(jí)的氫原子吸收上述某可見光后可能會(huì)電離C.大量氫原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)會(huì)輻射出紫外線D.大量能級(jí)的氫原子最多能輻射出4種頻率的光15.(2022天津南開二模)新冠病毒疫情防控工作中，體溫槍被廣泛使用，成為重要的防疫裝備之一。某一種體溫槍的工作原理是：任何物體溫度高于絕對(duì)零度（）時(shí)都會(huì)向外發(fā)出紅外線，紅外線照射到體溫槍的溫度傳感器，發(fā)生光電效應(yīng)，將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，從而顯示出物體的溫度。已知人的體溫正常時(shí)能輻