专题突破练(19) 近代物理(Word练习)-【优化指导】2025年高考物理二轮复习高中总复习·第2轮

专题突破练(十九)　近代物理 1．(2023·湖南卷)2023年4月13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H＋H―→He＋e C．核聚变的核反应燃料主要是铀235 D．核聚变反应过程中没有质量亏损 A　解析：相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变释放的核能更多，A正确；根据质量数守恒和核电荷数守恒可知，氘氚核聚变的核反应方程为H＋H―→He＋n，B错误；核聚变的核反应燃料主要是氘核和氚核，C错误；核聚变反应过程中放出大量能量，有质量亏损，D错误。 2．(2022·湖南卷)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 C　解析：玻尔理论很好地解释了原子光谱的分立特征，但不足之处是它保留了经典粒子的一些观点，如电子轨道的概念，还没有完全揭示微观粒子的运动规律，A、B错误；光电效应揭示了光的粒子性，C正确；电子束穿过铝箔后的衍射图样，证实了电子的波动性，质子、中子及原子、分子均具有波动性，D错误。 3．(2022·北京卷)氢原子从某激发态跃迁到基态，则该氢原子(　　) A．放出光子，能量增加 B．放出光子，能量减少 C．吸收光子，能量增加 D．吸收光子，能量减少 B　解析：氢原子从某激发态跃迁到基态，则该氢原子放出光子，且放出光子的能量等于两能级之差，该氢原子能量减少，B正确。 4．(2023·湖北卷)2022年10月，我国自主研发的夸父一号太阳探测卫星成功发射。该卫星搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜可用于探测波长为121.6 nm的氢原子谱线(对应的光子能量为10.2 eV)。根据如图所示的氢原子能级图，可知此谱线来源于太阳中氢原子(　　) A．n＝2和n＝1能级之间的跃迁 B．n＝3和n＝1能级之间的跃迁 C．n＝3和n＝2能级之间的跃迁 D．n＝4和n＝2能级之间的跃迁 A　解析：由题图中可知n＝2和n＝1能级之间的能量差值为ΔE＝E2－E1＝－3.4 eV－(－13.6 eV)＝10.2 eV，与探测器探测到的谱线能量相等，故可知此谱线来源于太阳中氢原子n＝2和n＝1能级之间的跃迁，A正确。 5．(2022·重庆卷)如图为氢原子的能级示意图。已知蓝光光子的能量范围为2.53～2.76 eV，紫光光子的能量范围为2.76～3.10 eV。若使处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，则激发氢原子的光子能量为(　　) A．10.20 eV B．12.09 eV C．12.75 eV D．13.06 eV C　解析：氢原子从n＝4能级跃迁到n＝2能级只辐射蓝光，则需激发氢原子到n＝4能级，则激发氢原子的光子能量为ΔE＝E4－E1＝12.75 eV，C正确。 6．(2022·山东卷)碘125衰变时产生γ射线，医学上利用此特性可治疗某些疾病。碘125的半衰期为60天，若将一定质量的碘125植入患者病灶组织，经过180天剩余碘125的质量为刚植入时的(　　) A． B． C． D． B　解析：设刚植入时碘的质量为m0，经过180天后的质量为m，根据m＝m0()，代入数据解得m＝m0()＝m0()3＝m0，B正确。 7．(2023·浙江1月选考)被誉为“中国天眼”的大口径球面射电望远镜已发现660余颗新脉冲星，领先世界。天眼对距地球为L的天体进行观测，其接收光子的横截面半径为R。若天体射向天眼的辐射光子中，有η(η<1)倍被天眼接收，天眼每秒接收到该天体发出的频率为ν的N个光子。普朗克常量为h，则该天体发射频率为ν光子的功率为(　　) A． B． C． D． A　解析：设天体发射频率为ν的光子的功率为P，由题意可知Pt××η＝Nhνt，解得P＝，A正确。 8．(2022·河北卷)如图是密立根于1916年发表的钠金属光电效应的遏止电压Uc与入射光频率ν的实验曲线，该实验直接证明了爱因斯坦的光电效应方程，并且第一次利用光电效应实验测定了普朗克常量h。由图像可知(　　) A．钠的逸出功为hνc B．钠的截止频率为8.5×1014Hz C．图中直线的斜率为普朗克常量h D．遏止电压Uc与入射光的频率ν成正比 A　解析：根据遏止电压与最大初动能的关系有eUc＝Ekmax，根据光电效应方程有Ekmax＝hν－W0，结合题图可知，当Uc为0时，解得W0＝hνc，A正确；钠的截止频率为νc，根据题图可知，截止频率小于8.5×1014Hz，B错误；结合遏止电压与光电效应方程可解得Uc＝ν－，可知题图中直线的斜率表示，C错误；根据遏止电压与入射光的频率关系式可知，遏止电压Uc与入射光频率ν成线性关系，不是正比关系，D错误。 9．(多选)(2022·浙江1月选考)2021年12月15日秦山核电站迎来了安全发电30周年，核电站累计发电约6.9×1011 kW·h，相当于减排二氧化碳六亿多吨。为了提高能源利用率，核电站还将利用冷却水给周围居民供热。下列说法正确的是(　　) A．秦山核电站利用的是核聚变释放的能量 B．秦山核电站发电使原子核亏损的质量约为27.6 kg C．核电站反应堆中需要用镉棒控制链式反应的速度 D．反应堆中存在U＋n―→Ba＋Kr＋3n的核反应 CD　解析：秦山核电站利用的是重核裂变释放的能量，A错误；如果不考虑核能转化为电能时的能量损耗，根据爱因斯坦质能方程E＝mc2可以推算出，原子核亏损的质量约为Δm＝＝ kg＝27.6 kg，但核能转化为电能的效率不可能达到100%，所以原子核亏损的质量应该超过27.6 kg，B错误；镉吸收中子的能力强，因此在核电站反应堆中需要用镉棒调节中子的数目，从而控制链式反应的速度，C正确；反应堆利用铀235吸收一个中子后发生裂变，生成多个核和中子，从而使核裂变反应不断进行下去，反应堆中存在U＋n―→Ba＋Kr＋3n的核反应，D正确。 10．(2023·山东卷)梦天实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组发射升空，对提升我国导航定位、深空探测等技术具有重要意义。如图所示的是某原子钟工作的四能级体系，原子吸收频率为ν0的光子从基态能级 Ⅰ 跃迁至激发态能级 Ⅱ ，然后自发辐射出频率为ν1的光子，跃迁到钟跃迁的上能级2，并在一定条件下可跃迁到钟跃迁的下能级1，实现受激辐射，发出钟激光，最后辐射出频率为ν3的光子回到基态。该原子钟产生的钟激光的频率ν2为(　　) A．ν0＋ν1＋ν3 B．ν0＋ν1－ν3 C．ν0－ν1＋ν3 D．ν0－ν1－ν3 D　解析：原子吸收频率为ν0的光子从基态能级 Ⅰ 跃迁至激发态能级 Ⅱ 时有EⅡ－EⅠ＝hν0，且从激发态能级 Ⅱ 向下跃迁到基态 Ⅰ 的过程有EⅡ－EⅠ＝hν1＋hν2＋hν3，解得ν2＝ν0－ν1－ν3，D正确。 11．(多选)(2024·江西南昌模拟)如图所示，轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪，仪器探测到的射线强度与钢板的厚度有关。已知某车间采用放射性同位素铢－192作为放射源，其化学符号是Ir，原子序数是77，通过β衰变放出γ射线，产生新核X，半衰期为74天，适合透照钢板厚度10～100 mm，已知钢板厚度标准为30 mm，下列说法正确的是(　　) A．放射性同位素发生衰变时，不遵循质量数守恒 B．上述衰变方程为Ir―→X＋e C．若有2.0 g铢－192，经过148天有1.0 g衰变 D．若探测器得到的射线变强时，说明钢板厚度小于30 mm，应当增大热轧机两轮之间的厚度间隙 BD　解析：放射性同位素发生衰变时，遵循质量数守恒，A错误；根据电荷数守恒和质量数守恒可得衰变方程为Ir―→X＋e，B正确；148天恰好为两个半衰期，有发生了衰变，因此只剩0.5 g没有衰变，1.5 g发生衰变，C错误；若探测器得到的射线变强时，说明钢板厚度小于30 mm，应当增大热轧机两轮之间的厚度间隙，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$