2021屆新高考物理二輪復(fù)習 5 近代物理初步 作業(yè)

第一部分專題五

ZHUANTlYANLIANSUTlSHENG

口專題演練?速提iT

A組基礎(chǔ)能力練

1.（2020?北京大興區(qū)5月一模）下列說法正確的是（C）

A.外!+|HfSC+?He是a衰變方程

B.拍e+召A-沼P+而是少衰變方程

C.汨+|H-3He+y是核聚變反應(yīng)方程

D.提U-翎Th+犯e是核裂變反應(yīng)方程

【解析】界l+lHf咪C+|He該反應(yīng)是在人為條件下發(fā)生的，是人工核反應(yīng)，故A錯誤；

犯e+召A1-四P+扁該反應(yīng)是在人為條件下發(fā)生的，是人工核反應(yīng)，故B錯誤；汩+|H-3He

+y是重要的輕核聚變反應(yīng)方程，故C正確；鑼U-稀Th+*He是自然存在的，有氯原子生成，

是a衰變方程，故D錯誤.

2.（多選）（2019?天津卷）我國核聚變反應(yīng)研究大科學裝置“人造太陽”2018年獲得重大突

破，等離子體中心電子溫度首次達到1億度，為人類開發(fā)利用核聚變能源奠定了重要的技術(shù)

基礎(chǔ).下列關(guān)于聚變的說法正確的是（AD）

A.核聚變比核裂變更為安全、清潔

B.任何兩個原子核都可以發(fā)生聚變

C.兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，總質(zhì)量較聚變前增加

D.兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，核子的比結(jié)合能增加

【解析】核聚變的最終產(chǎn)物時氯氣無污染，而核裂變會產(chǎn)生固體核廢料，因此核聚變

更加清潔和安全，A正確：發(fā)生核聚變需要在高溫高壓下進行，大核不能發(fā)生核聚變，故B

錯誤；核聚變反應(yīng)會放出大量的能量，根據(jù)質(zhì)能關(guān)系可知反應(yīng)會發(fā)生質(zhì)量虧損，故C錯誤；

因聚變反應(yīng)放出能量，因此反應(yīng)前的比結(jié)合能小于反應(yīng)后的比結(jié)合能，故D正確.

3.（2020?遼寧省遼陽市高三下學期二模）用An轟擊第U產(chǎn)生了〃?個某種粒子，核反應(yīng)方程

為贊U+Jn-第Ba+翳Kr+〃?X,則（A）

A.方程式中的m=3

B.方程式中的X是a粒子

C.甯Ba的比結(jié)合能一定小于錯U的比結(jié)合能

D.該反應(yīng)需要吸收熱量

【解析】根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，方程式中的，駕=3,選項A正確；方

程式中的X是中子，選項B錯誤；根據(jù)比結(jié)合能曲線可知，中等質(zhì)量的原子核比結(jié)合能大，

輕核和重核的比結(jié)合能小，即患Ba的比結(jié)合能一定大于道U的比結(jié)合能，選項C錯誤；該反

應(yīng)放出熱量，選項D錯誤.

4.（2020?湖北七市5月聯(lián)考）在探究光電效應(yīng)現(xiàn)象時，某小組的同學使用頻率為v的單色

光照射某金屬時，逸出的光電子最大初動能為心，已知普朗克常量用/i表示，則（A）

A.用頻率為1的單色光照射該金屬時有可能發(fā)生光電效應(yīng)

B.用頻率為2v的單色光照射該金屬時逸出的光電子最大初動能等于2Ek

C.該金屬的逸出功為加

D.若增加該光的強度，則逸出的光電子最大初動能增大

【解析】因為使用頻率為v的單色光照射某金屬時能發(fā)生光電效應(yīng)，則用頻率為］的單

色光照射該金屬時有可能發(fā)生光電效應(yīng)，選項A正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程，用頻率為v的單

色光照射時逐出科用頻率為2V的單色光照射該金屬時Ek=2/zv—W造由明可知用頻

率為2V的單色光照射該金屬時，逸出的光電子最大初動能不等于2反，選項B錯誤；根據(jù)反

=人丫一卬理出力可知，該金屬的逸出功小于6，選項C錯誤；逸出光電子的最大初動能只與入射

光的頻率有關(guān)，與光強無關(guān)，選項D錯誤，故選A.

5.（2020.山東卷）窟核怕發(fā)生夕衰變成為氮核汨e.假設(shè)含瓶材料中怕發(fā)生“衰變產(chǎn)生的電

子可以全部定向移動，在3.2X104$時間內(nèi)形成的平均電流為5.0Xl（）rA.已知電子電荷量

為1.6X1019。在這段時間內(nèi)發(fā)生夕衰變的負核淚的個數(shù)為（B）

A.5.0X10'4B.1.0X1016

C.2.0X1016D.1.0X1018

【解析】根據(jù)/=￡=與可得產(chǎn)生的電子數(shù)為〃=詈辿空第著”=10脩個，因

在夕衰變中，一個氤核產(chǎn)生一個電子，可知氤核的個數(shù)為1.0X1016個.故選B.

6.（2020?江西撫州等三市一模）如圖所示，某同學將鋅板與銅網(wǎng)靠近并平行放置，其余部

分用導(dǎo)線連接.電流計和靜電計按圖示連接.合上開關(guān)，當用紫外線照射鋅板時，電流計有

電流通過.下列敘述正確的是（D）

A.合上開關(guān)，換用白熾燈照射鋅板,電流計仍有電流通過

B.合上開關(guān),仍用紫外線照射鋅板，靜電計指針帶正電

C.斷開開關(guān)，仍用紫外線照射鋅板,并將銅網(wǎng)移近鋅板，靜電計指針夾角增大

D.斷開開關(guān)，換用X射線照射鋅板，靜電計指針夾角增大

【解析】合上開關(guān)，換用白光照射，不會發(fā)生光電效應(yīng)，無電流通過電流計.用紫外

線照射，發(fā)生光電效應(yīng)，鋅板中的電子逸出，帶正電，銅網(wǎng)帶負電，即靜電計指針帶負電，

選項A、B錯誤；斷開開關(guān)，仍用紫外線照射鋅板，把銅網(wǎng)移近鋅板，光電子的最大初動能

hv-W

Ekm=6—卬不變，兩板間的反向截止電壓U=?不變,靜電計指針的張角反映的是電容

器兩板間的電壓，因此是不變的.當換用X射線照射鋅板，則增大了照射光的頻率，反向截

止電壓相應(yīng)增大，指針張角增大.選項C錯誤，D正確.

7.(2019?新課標全國卷II)太陽內(nèi)部核反應(yīng)的主要模式之一是質(zhì)子一質(zhì)子循環(huán)，循環(huán)的結(jié)

果可表示為4|H-lHe+2?e+2v,已知|H和鄉(xiāng)He的質(zhì)量分別為wP=1.0078u和恤=4.0026u,lu

=931MeV//,c為光速.在4個|H轉(zhuǎn)變成1個狂Ie的過程中，釋放的能量約為(C)

A.8MeVB.16MeV

C.26MeVD.52MeV

XE931義106義］6、1()一19

【解析】由△E=A，"C2知AE=(4X網(wǎng),一，九一2人"2,△〃?=P'=9X10l6m2/s2

=1.7XIO,kg》0.9X10-31kg,忽略電子質(zhì)量，則：AE=(4X1.0078u-4.0026?)-?^26MeV,

故C選項符合題意.

8.(2020?山東泰安市二模)激光在“焊接”視網(wǎng)膜的眼科手術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用.在一次

手術(shù)中，所用激光的波長7=6.6X10-7m,每個激光脈沖的能量E=1.5X10-2J.則每個脈沖

中的光子數(shù)目是(已知普朗克常量〃=6.6Xl()r4J\光速c=3Xl()8m/s)(C)

A.3X1016B.3X1012

C.5X1016D.5X1012

【解析】每個光子的能量為&)=人=后，每個激光脈沖的能量為E,則每個脈沖中的光

A,

E

子數(shù)目拉=77，代入數(shù)據(jù)，解得〃=5*10叱故A、B、D錯誤，C正確.

乜o

9.（2020?遼寧部分重點中學模擬汝口圖為玻爾理論的氫原子能級圖，當一群處于激發(fā)態(tài)n

=3能級的氫原子向低能級躍遷時，發(fā)出的光中有兩種頻率的光能使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，

以下說法中正確的是（B）

nE/eV

00----------------------0

4-----------------------0.85

3-----------------------1.51

2-----------------------3.4

1------------------------13.6

A.這群氫原子向低能級躍遷時能發(fā)出6種頻率的光

B.這種金屬的逸出功一定小于10.2eV

C.用波長最短的光照射該金屬時光電子的最大初動能一定大于3.4eV

D.由〃=3能級躍遷到〃=2能級時產(chǎn)生的光一定能夠使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)

【解析】由〃=3能級的激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時，輻射出三種頻率光子的能量分別為

12.09eV、10.2eV、1.89eV,結(jié)合題意，根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，這種金屬的逸出功一定小

于10.2eV,故A錯誤，B正確；用波長最短即光子能量為12.09eV的光照射該金屬時，其最

大初動能最小值為Ek=12.09eV—10.2eV=1.89eV,則其最大初動能一定大于1.89eV,故C

錯誤；由〃=3能級躍遷到〃=2能級時產(chǎn)生的光子能量為1.89eV,由上面分析可知只有兩種

頻率的光能發(fā)生光電效應(yīng)，因此一定不能夠使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，故D錯誤.

B組素養(yǎng)提升練

10.（多選）（2020?福建廈門5月質(zhì)檢）核能具有高效、清潔等優(yōu)點，利用核能是當今世界解

決能源問題的一個重要方向.原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示，則（AC）

A.印Ag的比結(jié)合能大于貿(mào)Xe的比結(jié)合能

B.兩個彳H核結(jié)合成如e核的過程需要吸收能量

C.CU、器Sr、費Xe三者相比,CU的結(jié)合能最大

D.0Li核的比結(jié)合能小于aHe核的比結(jié)合能，因此？Li核更穩(wěn)定

【解析】由圖可知，質(zhì)量大的原子核，比結(jié)合能呈減小趨勢，因此渺Ag的比結(jié)合能大

于費Xe的比結(jié)合能，A正確；比結(jié)合能越大，結(jié)合的越牢固，在結(jié)合的過程中，放出的能量

越多，因此兩個汨核結(jié)合成§He核的過程放出能量，B錯誤；建U、黑Sr、劈Xe三者相比，雖

然贊U的比結(jié)合能最小，但贊U核子數(shù)最多，因此錯U的結(jié)合能最大，C正確；比結(jié)合能越大，

結(jié)合的越牢固，因此,He核比gLi核更牢固，D錯誤.

11.（2020.山東新高考5月聯(lián)考）黃旭華，中國核潛艇之父.黃旭華為中國核潛艇事業(yè)的發(fā)

展做出了重要貢獻，在核潛艇水下發(fā)射運載火箭的多次海上試驗任務(wù)中，作為核潛艇工程總

設(shè)計師、副指揮，開拓了中國核潛艇的研制領(lǐng)域，被譽為中國核潛艇之父.2020年1月10日，

獲國家最高科學技術(shù)獎.下列關(guān)于核反應(yīng)正確的是（B）

A.汨e+汨THe+|H為原子核的a衰變，放出的a射線有很強的穿透性

B.氟90（器Kr）是不穩(wěn)定的，衰變成為錯9O（?8Zr）需要經(jīng)過4次用衰變

C.VN+犯e-?O+|H是核聚變，釋放大量能量為核潛艇提供動力

D.結(jié)合能越小的原子核越穩(wěn)定

【解析】汨e+jH-蛆e+|H為輕核的聚變，a射線電離能力很強，穿透性很弱，故A

錯誤；根據(jù)質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒，結(jié)合”衰變是電子，則釉er-貂Zr+4&e,故B正確；根據(jù)

核聚變的概念，則早N+,He-yO+|H不是核聚變，也不是裂變，是人工轉(zhuǎn)變，故C錯誤：比

結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定，故D錯誤.

12.（2020?河北衡水中學5月期中）靜止原子核A經(jīng)1次a衰變生成原子核B,并釋放出y

光子.已知原子核A的比結(jié)合能為臼，原子核B的比結(jié)合能為E2,a粒子的比結(jié)合能為當,

y光子的能量為反,則下列說法正確的是（D）

A.該反應(yīng)過程質(zhì)量增加

B.8核在元素周期表的位置比A核前移4位

C.釋放y光子的能量E?=Ei一（反+反）

D.比結(jié)合能小于比結(jié)合能員

【解析】該反應(yīng)的過程中釋放y光子，由質(zhì)能方程可知，一定有質(zhì)量虧損，故A錯誤.a

粒子的電荷數(shù)為2,所以8核的電荷數(shù)比A少2個，8核在元素周期表的位置比A核前移2

位，故B錯誤；設(shè)A核的質(zhì)量數(shù)為相，8核的質(zhì)量數(shù)為機一4,a粒子的質(zhì)量數(shù)為4,根據(jù)能

量守恒可得4E3+（W-4）E2-WEI=E4,故C錯誤；核反應(yīng)的過程中釋放熱量，可知比結(jié)合能

2小于比結(jié)合能E2,故D正確.

13.（2020?四川瀘縣五中三診）某同學設(shè)計了一個煙霧探測器，如圖所示，S為光源，當有

煙霧進入探測器時，S發(fā)出的光被煙霧散射進入光電管C.光射到光電管中的鈉表面產(chǎn)生光電

子，當光電流大于或等于/時，探測器觸發(fā)報警系統(tǒng)報警.已知真空中光速為c,鈉的極限頻

率為vo，電子的電荷量為e,下列說法正確的是（C）

A.要使該探測器正常工作，光源S發(fā)出的光波長應(yīng)大于F

vo

B.若用極限頻率更高的材料取代鈉，則該探測器一定不能正常工作

C.若射向光電管C光子中能激發(fā)出光電子的光子數(shù)占比為〃，報警時，f時間內(nèi)射向光

電管鈉表面的光子數(shù)至少是看

D.以上說法都不對

【解析】根據(jù)。=入可知，光源s發(fā)出的光波波長7=￡,即要使該探測器正常工作,

光源S發(fā)出的光波波長小于￡,故A錯誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，用極限頻率更高的材料

取代鈉，只要頻率小于光源S發(fā)出的光的頻率，則該探測器也能正常工作，故B錯誤；光電

流等于/時，/秒產(chǎn)生的光電子的個數(shù)f秒射向光電管鈉表面光子最少數(shù)目N=/=^,

故C正確；由以上分析，D項錯誤，故選C.

14.（多選）（2020.江蘇揚州中學5月月考）基于下列四幅圖的敘述正確的是（AD）

A.由甲圖可知，黑體溫度升高時，各種波長的電磁波輻射強度都增加，輻射強度的極大

值向波長較短的方向移動

B.由乙圖可知，a光光子的頻率高于b光光子的頻率

C.由丙圖可知，該種元素的原子核每經(jīng)過7.6天就有:發(fā)生衰變

D.由丁圖可知，中等大小的核的比結(jié)合能量大，這些核最穩(wěn)定

【解析】由甲圖觀察可知黑體溫度升高時，各種波長電磁波輻射強度都增加，輻射強

度的極大值向波長較短的方向移動，故A正確：由乙圖可知，4光光子的頻率低于b光光子的

頻率，故B錯；由丙圖可知，該種元素的原子核每經(jīng)過7.6天就有1發(fā)生衰變，故C錯誤；由

丁圖可知，中等大小的核的比結(jié)合能最大，這些核最穩(wěn)定，故D正確.

15.（2020.湖南長沙模擬）研究光電效應(yīng)現(xiàn)象的實驗電路如圖所示，4、K為光電管的兩個

電極，電壓表V、電流計G均為理想電表.已知該光電管陰極K的極限頻率為vo,元電荷電

量為e,普朗克常量為/z,開始時滑片P、P'上下對齊.現(xiàn)用頻率為v的光照射陰極K（v>vo）,

則下列說法錯誤的是（C）

A.該光電管陰極材料的逸出功為加。

B.若加在光電管兩端的正向電壓為U,則到達陽極A的光電子的最大動能為％-〃陽+

eU

C.若將滑片。向右滑動，則電流計G的示數(shù)一定會不斷增大

D.若將滑片P'向右滑動，則當滑片P、P間的電壓為如券1時，電流計G的示數(shù)恰

好為0

【解析】由極限頻率為v0,故金屬的逸出功為W（）=hv0,A正確；由光電效應(yīng)方程可知，

電子飛出時的最大動能為a=加一Wo,由于加的正向電壓，由動能定理卜一反，解得

E'k=hv-hv^+eU,故B正確；若將滑片P向右滑動時，若電流達到飽和電流，則電流不在