8 选择题专练(八) 近代物理初步-【金版新学案】2024高考物理大二轮专题复习与测试（老教材）

选择题专练(八)　近代物理初步 1．(2023·河南省信阳市一模)研究光电效应的实验电路图如图a所示，实验中得到的光电流I与光电管两端电压U的关系图象如图b所示。关于甲、乙、丙三束单色光频率的大小关系，正确的是(　　) A．ν甲<ν乙<ν丙 B．ν甲>ν乙>ν丙 C．ν甲＝ν乙<ν丙 D．ν甲<ν乙>ν丙 答案：C 解析：由光电效应方程和动能定理可得hν－W0＝Ek＝eUc，由题图b可知：丙的遏止电压最大，甲、乙遏止电压相等，由于被照射的阴极材料相同，所以逸出功W0相等，可得ν甲＝ν乙<ν丙，故A、B、D错误，C正确。 2．(2023·山东省日照市模拟)2021年4月13日日本政府决定，东京电力公司福岛第一核电站核污水经过滤并稀释后将排入大海。消息一出，举世哗然。福岛核电站的裂变材料是铀235，核废水中含有大量的氚以及钡141、氪92、锶90、钴60、碘129、钌106等放射性核素。其中铀235的半衰期大约为12.5年，其衰变方程为U→Th＋X＋γ，下列观点正确的是(　　) A．衰变中产生的粒子X本质上是氦原子 B．铀235衰变后核子的总质量相比衰变前减少 C．衰变过程中释放核能，铀235的比结合能大于钍231的比结合能 D．如果日本政府在12.5年后再排放经过处理的核污水将不会对环境产生影响 答案：B 解析：根据衰变规律可知，X为α粒子，本质上是氦的原子核，不是氦原子，故A错误；由于衰变过程中放出射线，可知会释放出核能，产生质量亏损，故反应后核子的总质量会减少，衰变是不稳定的原子核向结构稳定的原子核的变化，故新核的比结合能大于核反应前原子核的比结合能，故B正确，C错误；铀235经过一个半衰期只是有半数发生衰变，还存在大量原子核没有衰变，所以此时核污水还是具有放射性，仍然会对环境有污染，故D错误。 3．关于下列四幅图的说法正确的是(　　) A．甲图为氢原子的电子云示意图，由图可知电子在核外运动有确定的轨道 B．乙图为原子核的比结合能示意图，由图可知Li原子核中的平均核子质量比O的要大 C．丙图为链式反应示意图，氢弹爆炸属于该种核反应 D．丁图为氡的衰变图象，由图可知1 g氡经过3.8天后还剩0.25 g 答案：B 解析：电子云是描述电子在某一位置出现概率的大小，说明电子在核外运动没有确定的轨道，故A错误；由题图乙知Li比O比结合能小，说明O更稳定，故Li原子核中的平均核子质量比O的要大，故B正确；氢弹爆炸属于核聚变，故C错误；由题图丁可知1 g氡经过3.8天后还剩一半，即0.50 g，故D错误。 4．如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于n＝3激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，用其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上，调节滑动变阻器，发现当电压表示数大于或等于2.5 V时，电流表示数才为零。则阴极K的逸出功为(　　) A．9.59 eV B．7.7 eV C．4.39 eV D．2.5 eV 答案：A 解析：由题意知遏止电压为Uc＝2.5 V，又因为大量处于n＝3激发态的氢原子跃迁时，其中频率最高的光子能量为ε＝E3－E1＝12.09 eV，由光电效应方程得eUc＝ε－W0，解得逸出功为W0＝9.59 eV，故A正确。 5．(2023·广东省珠海市模拟)2021年7月12日，中核集团宣布正式启动“嫦娥五号”月球月壤样品科研工作。月球核能资源主要包括以铀、钍为主的裂变核能元素，以及以氦3为主的聚变核能元素。月壤中含有丰富的钍232(Th)，利用中子照射钍232，它吸收一个中子转变为钍233，钍233不稳定，放出某种射线就会转变为核电站可用的核燃料铀233(U)。关于钍233转变为铀233的过程，下列说法正确的是(　　) A．一个Th原子核放出1个α粒子后变为U B．一个Th原子核放出1个电子后变为U C．一个Th原子核放出2个电子后变为U D．一个Th原子核放出2个正电子后变为U 答案：C 解析：核反应过程中满足质量数守恒和电荷数守恒，U的质量数等于Th质量数，故放出的不可能是α粒子，U的电荷数比Th电荷数多2，质量数不变，可知放出了2个电子，故A、B、D错误C正确。 6．“国际热核聚变实验堆(ITER)计划”是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一，ITER装置是一个能产生大规模核聚变反应的超导托卡马克，俗称“人造太阳”。人造太阳中发生的主要是氢的同位素——氘和氚的核聚变反应。下列说法中正确的是(　　) A．核反应方程为H＋H→He＋H B．该核反应过程吸收能量 C．该核反应生成物的质量大于反应物的质量 D．聚变生成物He的比结合能大于反应物H的比结合能 答案：D 解析：核反应方程中质量数与电荷数守恒，而A中的电荷数不守恒，A错误；核聚变反应过程放出能量