高频考点16 近代物理初步-（Word教参）-【精讲精练】2024年高考物理二轮专题辅导与训练

高频考点16　近代物理初步 1．(2023·丰台一模)下列说法正确的是(　　) A.N＋He→O＋H是裂变 B.U＋n→Xe＋Sr＋2n是聚变 C.Ra→Rn＋He是α衰变 D.Na→Mg＋e是裂变 解析　N＋He→O＋H是人工转变，是卢瑟福发现质子的方程，A错误；U＋n→Xe＋Sr＋2n是裂变，B错误；Ra→Rn＋He是α衰变方程，C正确；Na→Mg＋e是β衰变方程，D错误。 答案　C 2．(2023·天津模拟)在三星堆遗址考古工作中，研究员对新发现的6个“祭祀坑”的73份碳屑样本使用14C年代检测方法进行了分析，初步判定其中4号坑最有可能属于商代晚期。14C会发生β衰变，半衰期T＝5 730年。空气中12C跟14C的存量比稳定，活着的生物体中碳的这两种同位素之比与空气中相同，生物死亡后，不再与外界交换碳，因此测得生物遗骸中的12C与14C存量比，再与空气中比较，可估算出生物死亡年代。则(　　) A．地球的气候变化会影响14C的半衰期 B．200个14C原子经过11 460年后还剩余50个 C．14C的衰变方程为C→N＋e D．骨骼中以碳酸钙形式存在的14C半衰期比单质14C的半衰期更长 解析　放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间叫半衰期，放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因素决定的，与外界的物理和化学状态无关，故A、D不符合题意；半衰期是一个统计规律，对于大量的原子核才适用，对于少量原子核是不成立的，故B不符合题意；14C发生β衰变产生电子，根据电荷数守恒，质量数守恒，14C的衰变方程为C→N＋e，故C符合题意。 答案　C 3．(2023·广州高三学业考试)图甲是“探究光电效应”的实验电路图，光电管截止电压U0随入射光频率ν的变化规律如图乙所示。下列判断正确的是(　　) A．入射光的频率ν不同时，截止电压Uc不同 B．入射光的频率ν不同时，Uc­ν图像的斜率不同 C．图甲所示电路中，当电压增大到一定数值时，电流表的示数将达到饱和电流 D．只要入射光的光照强度相同，光电子的最大初动能就一定相同 解析　根据Ekm＝hν－W0，可知入射光的频率不同时，电子的最大初动能不同，又eUc＝Ekm得Uc＝ν－，可见入射光的频率ν不同时，截止电压Uc不同，A项正确；由Uc＝ν－知Uc­ν图像的斜率k＝，与入射光的频率ν无关，B项错误；图甲所示电路中，必须把电源正负极反接，才能用来验证光电流与电压的关系，即当电压增大到一定数值时，电流表的示数变为零，C项错误；根据Ekm＝hν－W0可知，光电子的最大初动能与入射光的光照强度无关，D项错误。 答案　A 4．(2023·曲靖二模)2020年3月15日中国散裂中子源(CSNS)利用中子成像技术帮助中国科技大学进行了考古方面的研究。散射中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置。下列关于中子研究的说法正确的是(　　) A．中子是卢瑟福用α粒子轰击N发现的 B.U经过4次α衰变，2次β衰变后，新核中的中子数为136个 C．高速中子流垂直射入电场或磁场中均不偏转，实质是γ射线 D．核电站可通过“慢化剂”控制中子数目来控制核反应的速度 解析　由于质量数和电荷数守恒可知，α粒子轰击N，生成O，并产生了质子即He＋N→O＋H，A错误；每次α衰变，质量数减少4，电荷数减少2，所以中子数减少2，每次β衰变，一个中子转化成一个质子和一个电子，所以中子数减少1，所以经4次α衰变，2次β衰变后产生的核与原核相比，中子数减少4×2＋2×1＝10，变成136个，B正确；γ射线的实质是一种能量很高的电磁波，不是中子流，C错误；核电站可经镉棒控制中子数目来控制核反应的速度，慢化剂作用是使中子减速的，D错误。 答案　B 5．(2023·长春三模)氦离子(He＋)和氢原子一样，原子核外都只有一个电子，因此它们有着相似的能级图，如图所示分别为氢原子和氦离子的能级图。一群处于量子数n＝4的激发态氦离子，能够自发地跃迁到较低的能量状态，并向外辐射多种频率的光子(已知金属钨的逸出功为4.54 eV)，下列说法正确的是(　　) A．最多有3种频率的光子 B．有3种频率的光子能使金属钨发生光电效应 C．有3种频率的光子能够使处于基态的氢原子电离 D．氦离子和氢原子分别从量子数n＝2的激发态向n＝1的基态跃迁，辐射的光子使金属钨发生光电效应，逸出光电子的最大初动能相同 解析　一群氦离子从n＝4能级向低能级跃迁时可以辐射出C＝6种频率的光子，A选项错误；其中只有从n＝4能级向n＝3能级跃迁时所辐射出的光子能小于4.54 eV，不能使金属钨发生光电效应，故共有5种频率的光能使金属钨发生光电效应，故B选项错误；因为要使处于基态的氢原子发生电离，所需要的光子能量只要达到13.6 eV就可以，根据辐射光子能量等于氦离子能级跃