2021版《5年高考3年模拟》A版物理：专题十三 近代物理初步(试题部分)
2024版《5年高考3年模拟》B版 专题13近代物理初步 新高考版 训练册(含答案)
专题十三近代物理初步五年高考基础题组1.(2023全国甲,15,6分)在下列两个核反应方程中X+714N→Y+817OY+37Li→2XX和Y代表两种不同的原子核,以Z和A分别表示X的电荷数和质量数,则()A.Z=1,A=1B.Z=1,A=2C.Z=2,A=3D.Z=2,A=4答案D2.(2022湖南,1,4分)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答案C3.(2023北京,14,3分)在发现新的物理现象后,人们往往试图用不同的理论方法来解释。
比如,当发现光在地球附近的重力场中传播时其频率会发生变化这种现象后,科学家分别用两种方法作出了解释。
现象:从地面P点向上发出一束频率为ν0的光,射向离地面高为H(远小于地球半径)的Q点处的接收器上,接收器接收到的光的频率为ν。
方法一:根据光子能量E=hν=mc2(式中h为普朗克常量,m为光子的等效质量,c为真空中的光速)和重力场中能量守恒定律,可得接收器接收到的光的频率ν。
方法二:根据广义相对论,光在有万有引力的空间中运动时,其频率会发生变化。
将该理论应用于地球附近,可得接收器接收到的光的频率ν=ν式中G为引力常量,M为地球质量,R为地球半径。
下列说法正确的是()A.由方法一得到ν=ν01+为地球表面附近的重力加速度B.由方法二可知,接收器接收到的光的波长大于发出时光的波长C.若从Q点发出一束光照射到P点,从以上两种方法均可知,其频率会变小D.通过类比,可知太阳表面发出的光的频率在传播过程中变大答案B4.(2023湖南,1,4分)2023年4月12日,中国“人造太阳”反应堆中科院环流器装置(EAST)创下新纪录,实现403秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行,为可控核聚变的最终实现又向前迈出了重要的一步,下列关于核反应的说法正确的是()A.相同质量的核燃料,轻核聚变比重核裂变释放的核能更多B.氘氚核聚变的核反应方程为12H+13H→24He+-10eC.核聚变的核反应燃料主要是铀235D.核聚变反应过程中没有质量亏损答案A5.(2022湖北,1,4分)上世纪四十年代初,我国科学家王淦昌先生首先提出证明中微子存在的实验方案:如果静止原子核47Be俘获核外K层电子e,可生成一个新原子核X,并放出中微子νe,即47Be+-10e→X+00νe。
高考物理专题——近代物理初步
一、光电效应1．实验规律(1)任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率低于这个频率时不发生光电效应。
(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大。
(3)入射光照射到金属板上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不会超过10－9 s。
(4)当入射光的频率大于或等于极限频率时，饱和光电流的大小与入射光的强度成正比。
2．三个概念(1)最大初动能：只有金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核的引力做功的情况，才具有最大初动能。
(2)饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关。
(3)入射光强度：入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量。
3．光电效应方程(1)方程：E k＝hν－W0，光电子的最大初动能E k可以利用光电管用实验的方法测得，即E k＝eU c，其中U c是遏止电压。
(2)极限频率：νc ＝W 0h 。
(3)逸出功：它与极限频率νc 的关系是W 0＝hνc 。
二、能级跃迁1．氢原子能级2．谱线条数一群氢原子处于量子数为n 的激发态时，最多可能辐射出的光谱线条数N ＝C 2n ＝n （n －1）2。
三、核反应和核能1．原子核衰变 衰变类型α衰变 β衰变 衰变方程 A Z X →A －4Z －2Y ＋42He A Z X → A Z ＋1Y ＋0－1e衰变实质 2个质子和2个中子结合成一个整体射出核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子 211H ＋210n →42He 10n →11H ＋0－1e衰变规律电荷数守恒、质量数守恒(1)原子核的结合能：克服核力做功，使原子核分解为单个核子时吸收的能量，或若干单个核子在核力的作用下结合成原子核时放出的能量。
(2)质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子的质量之和的现象。
(3)质能方程：E ＝mc 2，即一定的能量和一定的质量相联系。
高三物理一轮复习 近代物理初步(含高考真题)
咐呼州鸣咏市呢岸学校 15 近代物理初步1.[2021·卷Ⅰ] [物理——35](1)现用某一光电管进行光电验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生．以下说法正确的选项是________．A ．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B ．入射光的频率变高，饱和光电流变大C ．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D ．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生E ．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关 答案：ACE解析：根据光电验得出的结论：保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大；入射光的频率高，饱和光电流不变，故A 正确，B 错误；根据爱因斯坦光电效方程得：入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，故C 正确；遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关，保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，假设低于截止频率，那么没有光电流产生，故D 错误，E 正确． 2．[2021·卷] C ．[35](2)光速为c ，普朗克常数为h ，那么频率为ν的光子的动量为________．用该频率的光垂直照射平面镜，光被镜面垂直反射回去，那么光子在反射前后动量改变量的大小为________． 答案：h νc 2h νc解析：因为光速c ＝λν，那么λ＝c ν，所以光子的动量p ＝h λ＝h νc，由于动量是矢量，因此假设以射向平面镜时光子的动量方向为正方向，即p 1＝h νc ，反射后p 2＝－h νc ，动量的变化量Δp ＝p 2－p 1＝－h νc －h νc＝－2h νc ，那么光子在反射前后动量改变量的大小为2h νc.3．[2021·卷]C ．[35] (3)几种金属的逸出功W 0见下表：由一束可见光照射上述金属的外表，请通过计算说明哪些能发生光电效．该可见光的波长的范围为 4.0×10－7～×10－6m ，普朗克常数h ＝3×10－34J ·s.答案：钠、钾、铷能发生光电效解析：光子的能量E ＝hcλ，当λ＝4.0×10－7 m 时，E ＝5.0×10－19J.根据E >W 0判断，钠、钾、铷能发生光电效．4．[2021·卷Ⅱ] [物理——35]在以下描述核过程的方程中，属于α衰变的是________，属于β衰变的是________，属于裂变的是________，属于聚变的是________．(填正确答案标号) A. 146C →147N ＋ 0－1eB. 3215P →3216S ＋ 0－1eC. 23892U →23490Th ＋42HeD. 147N ＋42He →178O ＋11HE. 23592U ＋10n →14054Xe ＋9438Sr ＋210nF. 31H ＋21H →42He ＋10n答案： C AB E F解析：α衰变是原子核自发地放射出α粒子的核衰变过程，选C ；β衰变是原子核自发地放射出β粒子的核衰变过程，选A 、B ；重核裂变选E ；轻核聚变选F. 5．[2021·卷Ⅲ] [物理——35]一静止的铝原子核2713Al 俘获一速度为1.0×107m/s 的质子p 后，变为处于激发态的硅原子核2814Si *，以下说法正确的选项是________．A．核反方程为p＋2713Al―→2814Si*B．核反过程中系统动量守恒C．核反过程中系统能量不守恒D．核反前后核子数相，所以生成物的质量于反物的质量之和E．硅原子核速度的数量级为105 m/s，方向与质子初速度的方向一致答案：ABE解析：核反方程为p＋2713Al→2814Si*，A正确；核反过程中系统动量守恒、能量守恒(只是前后表现形式不同罢了)、质量数守恒、电荷数守恒，但质量亏损，亏损以能量的形式释放出去，所以B正确，C、D错误；由动量守恒律得0＋m1v1＝m2v2，即0＋1×107＝28v2，解得v2≈0.036×107 m/s＝×105 m/s，E正确．6.[2021·卷] 处于n＝3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有( )A．1种 B．2种C．3种 D．4种答案：C解析：处在高能级的氢原子向低能级跃迁时，可以向任意低能级跃迁．选项C正确，A、B、D不正确．7．[2021·卷]C．[35](1)贝可勒尔在1前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛用．以下属于放射性衰变的是________．A. 14 6C→14 7N＋0－1eB. 235 92U＋10n→131 53I＋103 39Y＋210nC. 21H＋31H→42He＋10nD. 42He＋2713Al→3015P＋10n答案：A解析：原子核自发地放出某种粒子而转变为核的变化叫作原子核的衰变，只有选项A符合．选项B是核裂变反．选项D是人工核转变反，选项C是核聚变反．8.[2021·卷 [物理——358分]〔1〕〔4分〕以下说法正确的选项是_________。
2021-2022年高三三轮模拟练习(五)理综物理试题 含答案
二、选择题:本题共8小题，每小题6分。
在每小题给出的四个选项中，第14-19题只有一项符合题目要求，第20-21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
14、体育器材室里，篮球摆放在图示的水平球架上。
已知球架的宽度为d，每只篮球的质量为m、直径为D，不计球与球架之间摩擦，重力加速度为g 。
则每只篮球对一侧球架的压力大小为A．B．C．D．15、小球以水平初速度V0自半圆柱体左端点A的正上方水平抛出，运动过程恰好与半圆柱体相切与B点，过B点的半径与水平面夹角为30°，则半圆柱体的半径为A． B．C． D．16、如图质量为m、带电量为+q的带电粒子，以初速度υ0垂直进入相互正交场强为E的匀强电场和磁感应强度为B匀强磁场中，从P点离开该区域，此时侧向位移为y，粒子重力不计，则A．粒子在P点所受的电场力一定比磁场力大B．粒子在P点的加速度为C．粒子在P点的为动能为D．粒子在P点的动能为17、来自质子源的质子（初速度为0），经一直线加速器加速，形成电流为I的细柱形质子流，已知质子源与靶间的距离为d，质子的电量为e，假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，质子到达靶子时的速度为v，则质子源与靶间的质子数为h Lm B h 2h 3m A ． B ． C ． D ．18、一质量为m 的质点以速度v 0运动，在t=0时开始受到恒力F 作用，速度大小先减小后增大，其最小值为v 1=0.5v 0。
质点从开始受到恒力作用到速度最小的过程中的位移为A ．B ．C ．D ．19.心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可用一个与大电阻（40 kΩ）相连的交流电源来等效，如图所示。
心电图仪与一理想变压器的初级线圈相连，以扬声器（可以等效为阻值为8Ω的电阻）与该变压器的次级线圈相连。
在等效电源的电压有效值不变的情况下，为使扬声器获得最大功率，变压器的初级线圈和次级线圈的匝数比约为A ．1：5000B ．1：70C ：70：1D ．5000：120、我国于2011年发射的“天宫一号”目标飞行器与“神舟八号”飞船顺利实现了对接。
2021-2022年高三第三次模拟理综物理试题 含答案
2021年高三第三次模拟理综物理试题含答案二、选择题:本题共8小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19-21题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.14．物理学的发展是许多物理学家奋斗的结果，下面关于一些物理学家的贡献说法（）A．安培通过实验发现了通电导线对磁体有作用力，首次揭示了电与磁的联系B．奥斯特认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，并提出了著名的洛伦兹力公式C．库仑在前人工作的基础上通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力遵循的规律——库仑定律D．洛伦兹不仅提出了电场的概念，而且采用了画电场线这个简洁的方法描述电场15.如图所示，直杆BC的一端用铰链固定于竖直墙壁，另一端固定一个小滑轮C，细绳下端挂一重物，细绳的AC段水平。
不计直杆、滑轮及细绳的质量，忽略所有摩擦。
若将细绳的端点A稍向下移至A'点，使之重新平衡，则此时滑轮C的位置( )A、在AA'之间B、与A'点等高C、在A'点之下D、在A点之上16.如图1所示，水平地面上有一静止平板车，车上放一质量为m的物块，物块与平板车的动摩擦因数为0.2，t=0时，车开始沿水平面做直线运动，其v-t图像如图2所示。
g取10m/s2，平板车足够长，则物块运动的v-t图像为（）B COA17．两电荷量分别为q 1和q 2的点电荷放在x 轴上的 O 、M 两点，两电荷连线上各点电势φ随x 变化的关系如图所示，其中A 、N 两点的电势均为零，ND 段中的C 点电势最高，则（ ）A ．N 点的电场强度大小为零B ．q 1 小于q 2C ．NC 间场强方向向x 轴正方向D ．将负点电荷从N 点移到D 点，电场力先做正功后做负功18.2016年2月11日美国科学家宣布人类首次直接探测到引力波。
1974年美国物理学家泰勒和赫尔斯发现了一颗编号为PSR B1913+16的脉冲星，该天体是一个孤立双星系统中质量较大的一颗。
高考物理(5年高考+3年模拟)(全国卷2地区通用)课件：专题十三 近代物理初步
2.[2016课标Ⅰ,35(1),5分](多选)现用某一光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光入射时, 有光电流产生。下列说法正确的是 ( ) A.保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大 B.入射光的频率变高,饱和光电流变大 C.入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大 D.保持入射光的光强不变,不断减小入射光的频率,始终有光电流产生 E.遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的光强无关
ek;- W0
e
=b,W0=-eb。
考查点 光电效应
解题关键 解决图像信息问题时要写出横纵坐标轴所代表的两物理量间的函数关系式,知道 图像中截距、斜率对应的物理意义。
考点二 原子与原子核
5.(2018课标Ⅲ,14,6分)1934年,约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝核 1237Al,产生了第一个人工放射 性核素X:α 1237 Al→n+X。X的原子序数和质量数分别为 ( ) A.15和28 B.15和30 C.16和30 D.17和31
答案 ACE 保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,单位时间内逸出的光电子个数增加, 则饱和光电流变大,故A正确。饱和光电流的大小与入射光的频率无直接关系,故B错。由Ek=h ν-W,可知C正确。当入射光的频率小于金属的极限频率时,光电效应不能发生,故D错。由eU=
1 mv2=hν-W得eU=hν-W,可见,遏止电压U随ν的增大而增大,与入射光的光强无关,故E正确。
专题十三 近代物理初步
五年高考
A组 统一命题·课标卷题组
考点一 波粒二象性
1.(2018课标Ⅱ,17,6分)用波长为300 nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28 ×10-19 J。已知普朗克常量为6.63×10-34 J·s,真空中的光速为3.00×108 m·s-1。能使锌产生光电效 应的单色光的最低频率约为 ( ) A.1×1014 Hz B.8×1014 Hz C.2×1015 Hz D.8×1015 Hz
【附5套模拟卷】江苏省苏州市2021届新高考物理三月模拟试卷含解析
江苏省苏州市2021届新高考物理三月模拟试卷一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．若“神舟”五号飞船在一段时间内保持绕地心做匀速圆周运动，则（）A．它的速度大小不变，动量也不变B．它不断克服地球对它的万有引力做功C．它的速度大小不变，加速度等于零D．它的动能不变，引力势能也不变【答案】D【解析】【详解】A．根据GMvr可知，轨道半径不变，则它的速度大小不变，但是动量的方向不断变化，即动量不断变化，选项A错误；B．飞船绕地球做匀速圆周运动时，万有引力与速度方向垂直，则万有引力对飞船不做功，选项B错误；C．它的速度大小不变，因为万有引力产生向心加速度，则加速度不等于零，选项C错误；D．它的速度大小不变，则它的动能不变，高度不变，则引力势能也不变，选项D正确；故选D。
2．一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法不正确的是()A．质点振动的频率为4 HzB．在10s内质点经过的路程是20 cmC．在5s末，质点的速度为零，加速度最大D．t＝1.5 s和t＝4.5 s2cm【答案】A【解析】【详解】A．由题图图象可知，质点振动的周期为T＝4s，故频率f＝1T＝0.25Hz故A符合题意；B．在10 s内质点振动了2.5个周期，经过的路程是10A＝20cm故B不符合题意；C ．在5s 末，质点处于正向最大位移处，速度为零，加速度最大，故C 不符合题意；D ．由题图图象可得振动方程是x ＝2sin 2tπ⎛⎫ ⎪⎝⎭cm 将t ＝1.5s 和t ＝4.5s 代入振动方程得x ＝2cm故D 不符合题意。
故选A 。
3．如图，水平放置的圆环形窄槽固定在桌面上，槽内有两个大小相同的小球a 、b ，球b 静止在槽中位置P 。
球a 以一定初速度沿槽运动，在位置P 与球b 发生弹性碰撞，碰后球a 反弹，并在位置Q 与球b 再次碰撞。
已知∠POQ=90︒，忽略摩擦，且两小球可视为质点，则a 、b 两球质量之比为（ ）A ．3︰1B ．1︰3C ．5︰3D ．3︰5【答案】D 【解析】【分析】【详解】 由动量守恒可知，碰后两球的速度方向相反，且在相同时间内，b 球运动的弧长为a 球运动的弧长为3倍，则有3b a v v =-由动量守恒定律有+a b b a a m v m v m v =由能量守恒有222111222a a a a a m v m v m v =+ 联立解得35a b m m = 故ABC 错误，D 正确。
2024年新高考版物理专题十三近代物理初步讲解部分
过程,称为核反应。
2.规律:在核反应中,质量数守恒、电荷数守恒。
3.三个重要核反应
1)1919年卢瑟福发现质子的核反应:174
N+
4 2
He
18 7
O
11
H。
2)1932年卢瑟福的学生查德威克用实验证实了中子的存在,其核反应方
程为:94
Be+
4 2
He
16 2
C
10
n。
3)1934年约里奥—居里夫妇发现人工放射性同位素、发现正电子的核反
4.爱因斯坦光电效应方程 1)光子 ①定义:在空间传播的光不是连续的,而是一份一份的,每一份叫一个光量 子,简称光子。 ②光子的能量:每个光子的能量只决定于光的频率,即ε=hν,ν表示光的频 率。 2)逸出功:要使电子脱离某种金属,需要外界对它做功,做功的最小值叫这 种金属(不同金属的逸出功不同)的逸出功,一般用W0表示。 3)爱因斯坦光电效应方程:Ek=hν-W0,Ek为光电子的最大初动能。光电子 的最大初动能随入射光频率的增大而增大。
黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。 黑体的颜色不一定是黑色,黑体不反射电磁波,但会向外辐射电磁波。 2.能量量子化 1)能量子:组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε 的整数倍。带电微粒辐射或吸收能量时也是以这个最小能量值为单位 一份一份地进行的,这个不可再分的最小能量值ε叫能量子。 2)公式:ε=hν。ν是带电微粒的振动频率,也是带电微粒吸收或辐射电磁波 的频率,h是普朗克常量,其值为h=6.626×10-34 J·s。 3)能量量子化:在微观世界中,能量不能连续变化,只能取某些分立值,这种 现象叫能量量子化。
3.质量亏损 1)概念:原子核的质量小于组成它的核子的质量之和,这个现象叫作质量 亏损。 2)质能关系:ΔE=Δmc2。 3)核子平均质量:比结合能大的原子核,平均每个核子的质量亏损大,核子 的平均质量就小,故核子的平均质量大小也能够反映原子核的稳定性,即 核子的平均质量越小,原子核越稳定。核子平均质量随原子序数变化的 定性关系图像如图所示。
2021年新课标版物理高考复习练习讲义：专题十三 近代物理初步
专题十三近代物理初步探考情悟真题【考情探究】考点考向5年考情预测热度考题示例学业水平关联考点素养要素解法波粒二象性光电效应2018课标Ⅱ,17,6分 3 能量观念排除法★★☆2017课标Ⅲ,19,6分 3 能量观念2016课标Ⅰ,35(1),5分 2 能量观念2015课标Ⅱ,35(1),5分 3 干涉、衍射科学推理2019北京理综,19,6分 3 科学推理2019江苏单科,12(3) 2 能量观念2018天津理综,5,6分 4 折射率能量观念原子、原子核原子2019课标Ⅰ,14,6分 3 模型建构★★★2019课标Ⅱ,15,6分 2 能量观念2017课标Ⅱ,15,6分 4 动量能量观念2015安徽理综,14,6分 3 牛顿第二定律模型建构2015天津理综,1,6分 2 物质观念原子核2018课标Ⅲ,14,6分 2 科学推理2016课标Ⅲ,35(1),5分 2 动量守恒定律能量观念2019天津理综,6,6分 2 社会责任2018天津理综,1,6分 2 能量观念2015重庆理综,1,6分 2 科学推理2015广东理综,18,6分 2 能量观念分析解读本专题内容是选修3-5模块的两个重要内容之一,由原来的选考内容改为必考内容,命题难度不大,但考点较多,主要包括光电效应、氢原子能级、氢原子光谱、原子结构和原子核。
复习时应注重四个问题:一是精读教材,熟练掌握教材内容,重视课后习题;二是重视与现代科技相联系的题目;三是把重点放在光电效应、氢原子能级跃迁规律、核反应方程的书写及结合能和质量亏损的计算上;四是动量守恒定律在核反应过程中的应用。
【真题探秘】破考点练考向【考点集训】考点一波粒二象性1.关于光电效应,下列说法正确的是()A.截止频率越大的金属材料逸出功越大B.只要光照射的时间足够长,任何金属都能产生光电效应C.从金属表面出来的光电子的最大初动能越大,这种金属的逸出功越小D.入射光的光强一定时,频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多答案 A2.(2020届甘肃兰州摸底,7)(多选)如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,由图可知()A.该金属的极限频率为4.27×1014 HzB.该金属的极限频率为5.5×1014 HzC.该图线的斜率表示普朗克常量D.该金属的逸出功为0.5 eV答案AC3.利用光电管可以把光信号转变为电信号,现把光电管接入如图所示的电路中,闭合开关S,用波长为λ的单色光照射光电管时发生了光电效应,下列说法正确的是()A.照射光电管的单色光越强,光电管中金属的逸出功越大B.照射光电管的单色光波长越长,光电管中金属的逸出功越大C.若把滑片c向左滑动,电流表G的示数一定增大D.若把电源正负极反接,电流表G的示数可能为零答案 D考点二原子、原子核1.(2018安徽A10联盟联考)如图所示为氢原子的能级图,已知金属铂的逸出功为6.34 eV,则下列说法正确的是()A.处于基态的氢原子可以吸收能量为10.5 eV的光子而被激发B.用n=4能级跃迁到n=1能级辐射的光照射金属铂能发生光电效应C.用能量为12.5 eV的电子轰击处于基态的氢原子,一定不能使氢原子发生能级跃迁D.要使处于基态的氢原子发生电离,入射光子的能量只能等于13.6 eV答案 B2.(2020届山西运城摸底,14)一个静止的氮核714N俘获一个速度为1.1×107m/s的氦核变成B、C两个新核,设B的速度方向与氦核速度方向相同、大小为4×106m/s,B的质量数是C的17倍,B、C两原子核的电荷数之比为8∶1。
黑龙江省鸡西市2021届新高考物理五模试卷含解析
黑龙江省鸡西市2021届新高考物理五模试卷一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．关于近代物理的知识，下列说法正确的有（ ）A ．结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定B ．铀核裂变的一种核反应方程为2351419219256360U Ba+Kr+2n →C ．2382349290U Th+X →中X 为中子，核反应类型为β衰变D ．平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时一定放出核能 【答案】D 【解析】 【详解】A. 比结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项A 错误；B. 铀核裂变的核反应方程中，反应物必须有中子，选项B 错误；C.2382349290U Th+X →中X 质量数为4电荷数为2，为α粒子，核反应类型为α衰变，选项C 错误；D. 平均结合能是核子与核子结合成原子核时平均每个核子放出的能量，平均结合能越大的原子核越稳定，平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时出现质量亏损，一定放出核能。
故D 正确。
故选D 。
2．半径相同的两个金属小球A 、B 带有等量的电荷，相隔较远的距离，两球之间的吸引力大小为F ，今用第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A 、B 两球接触后移开，这时A 、B 两球之间作用力的大小是（ ） A ．4FB ．34F C ．8F D ．38F 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】两球之间是吸引力，故假设A 的带电量为Q ，B 的带电量为-Q ，两球之间的相互吸引力的大小是：22kQ F r=，第三个不带电的金属小球C 与A 接触后，A 和C 的电量都为2Q，C 与B 接触时先中和再平分，则C 、B 分开后电量均为4Q-，这时，A 、B 两球之间的相互作用力的大小： 22212488Q Q k kQ F F r r '⋅⋅=== 故C 正确ABD 错误。
课标专用5年高考3年模拟A版2021高考物理专题十三近代物理初步课件
解析 依据光电效应方程Ek=hν-W0可知,当Ek=0时,ν=νc,即图像中横轴的截 距在数值上等于金属的极限频率,再由c=νλ可求极限波长。
图线的斜率是k=tan θ= Ek ,图线的斜率在数值上等于普朗克常量。
ν-νc
据图像,假设图线的延长线与Ek轴的交点为C,其截距为W,有tan
θ=
|W νc
二、光电效应方程 1.表达式:光电子的最大初动能Ekm与入射光光子的能量hν和逸出功W之间 的关系:Ekm=hν-W。其中逸出功是指使某种金属原子中电子脱离金属所做 功的最小值。 2.物理意义:金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量一部分克 服金属的逸出功,剩余的表现为逸出电子的初动能。
四、光的波粒二象性与物质波 1.光的波粒二象性
实验 基础
光的 波动性
光的 干涉和 衍射
表现
说明
(1)光是一种概率波,即 (1)光的波动性是光子
光子在空间各点出现 本身的一种属性,不是
的可能性大小(概率)可 光子之间相互作用产
用波动规律来描述
生的
(2)大量光子往往表现 (2)光的波动性不同于
出波动性
3.光电效应的研究思路 (1)两条线索
(2)两条对应关系
例1 如图所示,用某单色光照射光电管的阴极K会发生光电效应。在阳极 A和阴极K之间加上反向电压,通过调节滑动变阻器的滑片,逐渐增大加在 光电管上的电压,直至电流表中电流恰为零,此时电压表的电压值U称为遏 止电压。现分别用频率为ν1和ν2的单色光照射阴极,测得遏止电压分别为U1 和U2,设电子的质量为m、电荷量为e,下列说法正确的是 ( )
1 λ
=R
1 m2
-
1 n2
式中m=1,2,3,…对每一个m,有n=m+1,m+2,m+3,…构成一个谱线系。
课标专用5年高考3年模拟A版2021高考物理专题十三近代物理初步试题
专题十三近代物理初步探考情悟真题【考情探究】考点考向5年考情预测热度考题示例学业水平关联考点素养要素解法波粒二象性光电效应2018课标Ⅱ,17,6分 3 能量观念排除法★★☆2017课标Ⅲ,19,6分 3 能量观念2016课标Ⅰ,35(1),5分 2 能量观念2015课标Ⅱ,35(1),5分 3 干涉、衍射科学推理2019北京理综,19,6分 3 科学推理2019江苏单科,12(3) 2 能量观念2018天津理综,5,6分 4 折射率能量观念原子、原子核原子2019课标Ⅰ,14,6分 3 模型建构★★★2019课标Ⅱ,15,6分 2 能量观念2017课标Ⅱ,15,6分 4 动量能量观念2015安徽理综,14,6分 3 牛顿第二定律模型建构2015天津理综,1,6分 2 物质观念原子核2018课标Ⅲ,14,6分 2 科学推理2016课标Ⅲ,35(1),5分 2 动量守恒定律能量观念2019天津理综,6,6分 2 社会责任2018天津理综,1,6分 2 能量观念2015重庆理综,1,6分 2 科学推理2015广东理综,18,6分 2 能量观念分析解读本专题内容是选修3-5模块的两个重要内容之一,由原来的选考内容改为必考内容,命题难度不大,但考点较多,主要包括光电效应、氢原子能级、氢原子光谱、原子结构和原子核。
复习时应注重四个问题:一是精读教材,熟练掌握教材内容,重视课后习题;二是重视与现代科技相联系的题目;三是把重点放在光电效应、氢原子能级跃迁规律、核反应方程的书写及结合能和质量亏损的计算上;四是动量守恒定律在核反应过程中的应用。
【真题探秘】破考点练考向【考点集训】考点一波粒二象性1.关于光电效应,下列说法正确的是( )A.截止频率越大的金属材料逸出功越大B.只要光照射的时间足够长,任何金属都能产生光电效应C.从金属表面出来的光电子的最大初动能越大,这种金属的逸出功越小D.入射光的光强一定时,频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多答案 A2.(2020届甘肃兰州摸底,7)(多选)如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,由图可知( )A.该金属的极限频率为4.27×1014HzB.该金属的极限频率为5.5×1014HzC.该图线的斜率表示普朗克常量D.该金属的逸出功为0.5eV答案AC3.利用光电管可以把光信号转变为电信号,现把光电管接入如图所示的电路中,闭合开关S,用波长为λ的单色光照射光电管时发生了光电效应,下列说法正确的是( )A.照射光电管的单色光越强,光电管中金属的逸出功越大B.照射光电管的单色光波长越长,光电管中金属的逸出功越大C.若把滑片c向左滑动,电流表G的示数一定增大D.若把电源正负极反接,电流表G的示数可能为零答案 D考点二原子、原子核1.(2018安徽A10联盟联考)如图所示为氢原子的能级图,已知金属铂的逸出功为6.34eV,则下列说法正确的是( )A.处于基态的氢原子可以吸收能量为10.5eV的光子而被激发B.用n=4能级跃迁到n=1能级辐射的光照射金属铂能发生光电效应C.用能量为12.5eV的电子轰击处于基态的氢原子,一定不能使氢原子发生能级跃迁D.要使处于基态的氢原子发生电离,入射光子的能量只能等于13.6eV答案 B2.(2020届山西运城摸底,14)一个静止的氮核714N俘获一个速度为1.1×107m/s的氦核变成B、C两个新核,设B的速度方向与氦核速度方向相同、大小为4×106m/s,B的质量数是C的17倍,B、C两原子核的电荷数之比为8∶1。
(9)近代物理初步__2021年高考物理真题模拟试题专项汇编
（9）近代物理初步——2021年高考物理真题模拟试题专项汇编1. 【2021年全国乙卷，17】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0m 的113Sn ，经过时间t 后剩余的113Sn 质量为m ，其mt m -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 dC.115.1 dD.124.9 d2. 【2021年全国甲卷，17】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.6B.8C.10D.143. 【2021年山东卷，1】在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物中半衰期较短的21082Pb ，其衰变方程为2102108283Pb Bi X →+.以下说法正确的是( ) A.衰变方程中的X 是电子B.升高温度可以加快21082Pb 的衰变 C.21082Pb 与21083Bi 的质量差等于衰变的质量亏损 D.方程中的X 来自于21082Pb 内质子向中子的转化 4. 【2021年广东卷，1】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26261312Al Mg 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5. 【2021年河北卷，1】银河系中存在大量的铝同位素26Al 。
26Al 核+β衰变的衰变方程为2626013121Al Mg e →+，测得26Al 核的半衰期为72万年。
下列说法正确的是( )A.26Al 核的质量等于26Mg 核的质量B.26Al 核的中子数大于26Mg 核的中子数C.将铝同位素26Al 放置在低温低压的环境中，其半衰期不变D.银河系中现有的铝同位素26Al 将在144万年后全部衰变为26Mg6. 【2021年河北卷，3】普朗克常量346.62610J s h -=⨯⋅，光速为c ，电子质量为e m ，则e hm c在国际单位制下的单位是( ) A.J/sB.mC.J·mD.m/s7. 【2021年湖南卷，1】核废料具有很强的放射性，需要妥善处理。
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专题十三近代物理初步
探考情悟真题
【考情探究】
考点考向
5年考情预测热
度考题示例学业水平关联考点素养要素解法
波粒二象性光电效应
2018课标Ⅱ,17,6分3能量观念排除法
★★☆2017课标Ⅲ,19,6分3能量观念
2016课标Ⅰ,35(1),5分2能量观念
2015课标Ⅱ,35(1),5分3干涉、衍射科学推理
2019北京理综,19,6分3科学推理
2019江苏单科,12(3)2能量观念
2018天津理综,5,6分4折射率能量观念
原子、原子核
原子
2019课标Ⅰ,14,6分3模型建构
★★★2019课标Ⅱ,15,6分2能量观念
2017课标Ⅱ,15,6分4动量能量观念
2015安徽理综,14,6分3牛顿第二定律模型建构
2015天津理综,1,6分2物质观念原子核
2018课标Ⅲ,14,6分2科学推理
2016课标Ⅲ,35(1),5分2动量守恒定律能量观念
2019天津理综,6,6分2社会责任
2018天津理综,1,6分2能量观念
2015重庆理综,1,6分2科学推理
2015广东理综,18,6分2能量观念
分析解读本专题内容是选修3-5模块的两个重要内容之一,由原来的选考内容改为必考内容,命题难
度不大,但考点较多,主要包括光电效应、氢原子能级、氢原子光谱、原子结构和原子核。
复习时应注重四个问题:一是精读教材,熟练掌握教材内容,重视课后习题;二是重视与现代科技相联系的题
目;三是把重点放在光电效应、氢原子能级跃迁规律、核反应方程的书写及结合能和质量亏损的计算上;四
是动量守恒定律在核反应过程中的应用。
【真题探秘】
破考点练考向
【考点集训】
考点一波粒二象性
1.关于光电效应,下列说法正确的是()
A.截止频率越大的金属材料逸出功越大
B.只要光照射的时间足够长,任何金属都能产生光电效应
C.从金属表面出来的光电子的最大初动能越大,这种金属的逸出功越小
D.入射光的光强一定时,频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多
答案 A
2.(2020届甘肃兰州摸底,7)(多选)如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,由图可知()
A.该金属的极限频率为4.27×1014Hz
B.该金属的极限频率为5.5×1014Hz
C.该图线的斜率表示普朗克常量
D.该金属的逸出功为0.5eV
答案AC
3.利用光电管可以把光信号转变为电信号,现把光电管接入如图所示的电路中,闭合开关S,用波长为λ的单色光照射光电管时发生了光电效应,下列说法正确的是()
A.照射光电管的单色光越强,光电管中金属的逸出功越大
B.照射光电管的单色光波长越长,光电管中金属的逸出功越大
C.若把滑片c向左滑动,电流表G的示数一定增大
D.若把电源正负极反接,电流表G的示数可能为零
答案 D
考点二原子、原子核
1.(2018安徽A10联盟联考)如图所示为氢原子的能级图,已知金属铂的逸出功为6.34eV,则下列说法正确的是()
A.处于基态的氢原子可以吸收能量为10.5eV的光子而被激发
B.用n=4能级跃迁到n=1能级辐射的光照射金属铂能发生光电效应
C.用能量为12.5eV的电子轰击处于基态的氢原子,一定不能使氢原子发生能级跃迁
D.要使处于基态的氢原子发生电离,入射光子的能量只能等于13.6eV
答案 B
2.(2020届山西运城摸底,14)一个静止的氮核
14N俘获一个速度为1.1×107m/s的氦核变成B、C两
7
个新核,设B的速度方向与氦核速度方向相同、大小为4×106m/s,B的质量数是C的17倍,B、C两原子核的电荷数之比为8∶1。
(1)写出核反应方程;
(2)估算C核的速度大小。
答案(1)714N+24He→817O+11H(2)2.4×107m/s
炼技法提能力
【方法集训】
方法原子核的衰变规律及衰变次数的计算方法
1.(2018山西太原一模)(多选)下列说法正确的是()
A.铀238发生α衰变变成钍234时,α粒子与钍234的质量之和等于铀238的质量
B.铀238发生α衰变变成钍234时,α粒子与钍234的结合能之和一定大于铀238的结合能
C.β衰变中释放的β射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚形成的高速电子流
D.核反应方程
7
14N+24He→817O+X中,X是质子且反应过程中系统动量守恒
答案BD
2.(2019陕西第二次联考,1)关于天然放射现象,以下叙述正确的是()
A.若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减小
B.β衰变中释放出电子说明原子核内有电子
C.在α、β衰变中伴随产生γ射线,衰变前后的核子数不变但存在质量亏损
D.铀核(
92
238U)衰变为铅核(82206Pb)的过程中,要经过8次α衰变和10次β衰变
答案 C
【5年高考】
A组基础题组
1.(2019课标Ⅰ,14,6分)氢原子能级示意图如图所示。
光子能量在1.63eV~3.10eV的光为可见光。
要使处于基态(n=1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子,最少应给氢原子提供的能量为()
A.12.09eV
B.10.20eV
C.1.89eV
D.1.51eV
答案 A
2.(2019北京理综,19,6分)光电管是一种利用光照射产生电流的装置,当入射光照在管中金属板上时,可能形成光电流。
表中给出了6次实验的结果。
组次入射光子的
能量/eV
相对光强
光电流
大小/mA
逸出光电子的
最大动能/eV
第一组1
2
3
4.0
4.0
4.0
弱
中
强
29
43
60
0.9
0.9
0.9
第二组4
5
6
6.0
6.0
6.0
弱
中
强
27
40
55
2.9
2.9
2.9
由表中数据得出的论断中不正确
．．．
的是()
A.两组实验采用了不同频率的入射光
B.两组实验所用的金属板材质不同
C.若入射光子的能量为5.0eV,逸出光电子的最大动能为1.9eV
D.若入射光子的能量为5.0eV,相对光强越强,光电流越大
答案
B
3.(2018课标Ⅱ,17,6分)用波长为300nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为
1.28×10-19J。
已知普朗克常量为6.63×10-34J·s,真空中的光速为3.00×108m·s-1。
能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为()
A.1×1014Hz
B.8×1014Hz
C.2×1015Hz
D.8×1015Hz
答案 B
4.(2017课标Ⅲ,19,6分)(多选)在光电效应实验中,分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为U a和U b、光电子的最大初动能分别为E ka和E kb。
h为普朗克常量。
下列说法正确的是()
A.若νa>νb,则一定有U a<U b
B.若νa>νb,则一定有E ka>E kb
C.若U a<U b,则一定有E ka<E kb
D.若νa>νb,则一定有hνa-E ka>hνb-E kb
答案BC
5.[2015课标Ⅱ,35(1),5分](多选)实物粒子和光都具有波粒二象性。
下列事实中突出体现波动性的是()
A.电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样
B.β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹
C.人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构
D.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构
E.光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关
答案ACD
6.(2018课标Ⅲ,14,6分)1934年,约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝核
27Al,产生了第一个人工放射性
13
核素X:α+1327Al→n+X。
X的原子序数和质量数分别为()
A.15和28
B.15和30
C.16和30
D.17和31
答案 B
7.(2017课标Ⅱ,15,6分)一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核,衰变方程为
238U→90234Th+24He。
下
92
列说法正确的是()
A.衰变后钍核的动能等于α粒子的动能
B.衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小
C.铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间
D.衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量
答案 B
8.[2016课标Ⅲ,35(1),5分](多选)一静止的铝原子核
27Al俘获一速度为1.0×107m/s的质子p后,
13
变为处于激发态的硅原子核1428Si*。
下列说法正确的是()
A.核反应方程为p+
27Al→1428Si*
13
B.核反应过程中系统动量守恒
C.核反应过程中系统能量不守恒
D.核反应前后核子数相等,所以生成物的质量等于反应物的质量之和
E.硅原子核速度的数量级为105m/s,方向与质子初速度的方向一致。