专题过关创新练(19) 近代物理（Word练习）-【艺术生百日冲刺】2026高考物理艺术生基础生文化课成功方案

[基础保分练] 1．(2024·新课标卷)三位科学家由于在发现和合成量子点方面的突出贡献，荣获了2023年诺贝尔化学奖．不同尺寸的量子点会发出不同颜色的光．现有两种量子点分别发出蓝光和红光，下列说法正确的是(　　 ) A．蓝光光子的能量大于红光光子的能量 B．蓝光光子的动量小于红光光子的动量 C．在玻璃中传播时，蓝光的速度大于红光的速度 D．蓝光在玻璃中传播时的频率小于它在空气中传播时的频率 【解析】　A.根据光子的能量为E＝hν，因蓝光频率大于红光的频率，故蓝光光子的能量大于红光光子的能量，故A正确；B.根据光子的动量为p＝，因蓝光的波长小于红光的波长，故蓝光光子的动量大于红光光子的动量，故B错误；C.因蓝光频率大于红光的频率，故玻璃对蓝光的折射率大于红光的，根据光在介质的传播速度v＝，故在玻璃中传播时，蓝光的速度小于红光的速度，故C错误；D.光的频率与传播的介质无关，蓝光在玻璃中传播时的频率与它在空气中传播时的频率是相同的，故D错误． 【答案】　A 2．(2024·河北高考)锂是新能源汽车、储能和信息通信等新兴产业的关键材料．研究表明，锂元素主要来自宇宙线高能粒子与星际物质的原子核产生的散裂反应，其中一种核反应方程为C＋H→Li＋2H＋X，式中的X为(　　 ) A．n　　　　　　B．e C．e D．He 【解析】　由核电荷数守恒可知6＋1－3－2×1＝2，由质量数守恒可知12＋1－7－2×1＝4，故X为He，故D正确，ABC错误． 【答案】　D 3．(2024·湖北高考)硼中子俘获疗法是目前治疗癌症最先进的手段之一．B＋n→X＋Y是该疗法中一种核反应的方程，其中X、Y代表两种不同的原子核，则(　　 ) A．a＝7，b＝1　　　　　B．a＝7，b＝2 C．a＝6，b＝1 D．a＝6，b＝2 【解析】　根据反应前和发应后的质量数和电荷数守恒有10＋1＝a＋4，5＋0＝3＋b 解得a＝7，b＝2，故B正确，ACD错误． 【答案】　B 4．(2025·石家庄三模)如图所示是研究光电效应的实验原理图，某实验小组用光强相同(即单位时间照射到单位面积的光的能量相等)的红光和紫光分别照射阴极K，移动滑片P分别得到红光和紫光照射时，光电管的光电流I与电势差UKA的关系图像可能正确的是(　　 ) A. B． C． D． 【解析】　当UKA＞0时，电场力使电子减速，光电流为0时的电压即为遏制电压，根据所学知识可知紫光频率高于红光，紫光遏制电压较大，所以在U轴的正半轴的交点大于红光．单位时间内红光的光子数多，所以红光的饱和光电流大，故A正确，BCD错误． 【答案】　A [考能提分练] 5．(2024·浙江高考)氢原子光谱按频率展开的谱线如图所示，此四条谱线满足巴耳末公式＝R，n＝3，4，5，6…用Hδ和Hγ光进行如下实验研究，则(　　 ) A．照射同一单缝衍射装置，Hδ光的中央明条纹宽度宽 B．以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖，Hδ光的侧移量小 C．以相同功率发射的细光束，真空中单位长度上Hγ光的平均光子数多 D．相同光强的光分别照射同一光电效应装置，Hγ光的饱和光电流小 【解析】　根据巴耳末公式，我们可以知道Hα、Hβ、Hγ、Hδ分别对应n＝3、4、5、6的谱线． A．用Hδ和Hγ光照射同一单缝衍射装置，光的波长越长，中央明条纹宽度越宽．由于Hγ光的波长较Hδ的长，所以Hγ光的中央明条纹宽度最宽，故A错误．B.Hγ光的波长较长，根据：f＝，可知Hγ光的频率较小，则Hγ光的折射率较小，在平行玻璃砖的偏折较小，Hγ光的侧移量小，故B错误；C.Hγ光的频率较小，Hγ光的光子能量较小，以相同功率发射的细光束，Hγ光的光子数较多，真空中单位长度上Hγ光的平均光子数多，故C正确；D.若Hδ、Hγ光均能发生光电效应，相同光强的光分别照射同一光电效应装置，Hγ光的频率较小，Hγ光的光子能量较小，Hγ光的光子数较多，则Hγ光的饱和光电流大，Hδ光的饱和光电流小，故D错误． 【答案】　C 6．(2025·长沙一中高三模拟)在匀强磁场中有一个原来静止的碳14原子核发生了某种衰变，已知放射出的粒子速度方向及反冲核N原子核的速度方向均与磁场方向垂直，它们在磁场中运动的径迹是两个相内切的圆，如图所示．下列说法正确的是(　　 ) A．碳14在衰变的过程中动量不守恒 B．图中大圆为反冲核N原子核的运动轨迹 C．碳14发生α衰变 D．图中大圆与小圆直径之比为7∶1 【解析】　AC.碳原子核的衰变过程满足动量守恒，射出的粒子与反冲核N的速度方向相反，根据左手定则判断得知射出的粒子带负电，所以该衰变是β衰变，此核反应方程为C→N＋e，故AC错误；BD.根据动量守恒定律知两带电粒子动量大小相等，方向相反，就动量大小而言有，m1v1＝m2v2＝p，根据qvB＝可得：r＝＝，可知粒子轨迹半径r与电荷量q成反比，根据核反应方程知粒子与反冲核的电荷量之比为1∶7，所以大圆与小圆直径之比为7∶1，故B错误，D正确． 【答案】　D 7．(多选)(2025·江西重点中学协作体联考)氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图1所示．氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ.用同一双缝干涉装置研究两种光的干涉现象，得到如图2和图3所示的干涉条纹．用两种光分别照射如图4所示的实验装置，都能产生光电效应．下列说法正确的是(　　 ) A．图1中的Hα对应的是Ⅱ B．图2中的干涉条纹对应的是Ⅱ C．Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量 D．P向a移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大 【解析】　A．根据能级公式ΔE＝Em－En＝hν，因此可见光Ⅰ的频率大于可见光的频率，即νⅠ＞νⅡ；根据可见光的频率分布关系，可见光Ⅰ是紫光，可见光Ⅱ是红光，图1中的Hα对应的是Ⅱ，故A正确；B.根据波长与频率的关系可知可见光Ⅱ波长大，根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ，可见光Ⅱ的条纹间距较大，因此图3中的干涉条纹对应的是Ⅱ，故B错误；C.根据波长与动量的关系p＝，可知Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量，故C正确；D.根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，根据动能定理－eUc＝0－Ek，可得eUc＝hν－W0，可知发生光电效应时Ⅰ对应的遏制电压大，则P向a移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大，故D正确． 【答案】　ACD [高考高分练] 8．(2025·湖北高考)PET(正电子发射断层成像)是核医学科重要的影像学诊断工具，其检查原理是将含放射性同位素(如9F)的物质注入人体参与人体代谢，从而达到诊断的目的．9F的衰变方程为9F―→X＋e＋ν，其中ν是中微子．已知9F的半衰期是110分钟．下列说法正确的是(　　) A．X为8O B．该反应为核聚变反应 C．1克9F经110分钟剩下0.5克9F D．该反应产生的ν在磁场中会发生偏转 【解析】　 ，A错；核聚变反应是指两个或多个较轻的原子核结合成一个或多个较重的原子核的过程，则该反应不是核聚变反应，B错；根据m＝m0可知1克F经110分钟剩下0.5克F，C对；中微子ν不带电荷，所以其在磁场中不会发生偏转，D错． 【答案】　C 9．(2024·江西高考)近年来，江西省科学家发明硅衬底氮化镓基系列发光二极管(LED)，开创了国际上第三条LED技术路线．某氮化镓基LED材料的简化能级如图所示，若能级差为2.20 eV(约3.52×10-19J)，普朗克常量h＝6.63×10-34J·s，则发光频率约为(　　) A．6.38×1014Hz　　　　B．5.67×1014Hz C．5.31×1014Hz D．4.67×1014Hz 【解析】　辐射光子能量为＝3.52×10-19J，根据＝hν，解得ν＝5.31×1014Hz，故C正确，ABD错误． 【答案】　C 10．(2024·江苏高考)在原子跃迁中，辐射如图所示的4种光子，其中只有一种光子可使某金属发生光电效应，是哪一种(　　 ) A．λ1 B．λ2 C．λ3 D．λ4 【解析】　根据光电方程可知当只有一种光子可使某金属发生光电效应，该光子对应的能量最大，根据图中能级图可知跃迁时对应波长为的λ3光子能量最大． 【答案】　C 11．(2024·广东高考)我国正在建设的大科学装置——“强流重离子加速器”，其科学目标之一是探寻神秘的“119号”元素．科学家尝试使用核反应Y＋Am→X＋2n产生该元素．关于原子核Y和质量数A，下列选项正确的是(　　 ) A．Y为Fe，A＝299 B．Y为Fe，A＝301 C．Y为Cr，A＝295 D．Y为Cr，A＝297 【解析】　核反应前后质量数守恒和电荷数守恒，设Y原子核的电荷数为y，质量数为A，则根据电荷数守恒可得：y＋95＝119，解得：y＝24，即Y为Cr；根据质量数守恒，则有54＋243＝A＋2，解得：A＝295，故C正确，ABD错误． 【答案】　C 12．(多选)(2024·黑龙江、吉林、辽宁新高考)X射线光电子能谱仪是利用X光照射材料表面激发出光电子，并对光电子进行分析的科研仪器．用某一频率的X光照射某种金属表面，逸出了光电子，若增加此X光的强度，则(　　 ) A．该金属逸出功增大 B．X光的光子能量不变 C．逸出的光电子最大初动能增大 D．单位时间逸出的光电子数增多 【解析】　A.金属的逸出功与金属材料有关，与入射光的频率和强度无关，故A错误；B.光子的能量E＝hν，只与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，入射光的频率不变，X光的光子能量不变，故B正确；C.根据爱因斯坦光电效应方程hν＝Ek＋W0，光子的最大初动能Ek＝hν－W0，入射光的频率不变，最大初动能不变，故C错误；D.用某一频率的X光照射某种金属表面，逸出了光电子，发生了光电效应，增大X光的强度，单位时间内发出的光电子数目增加，故D正确． 【答案】　BD 学科网（北京）股份有限公司 $