卷13 近代物理-【三新金卷·先享题】2026年安徽省高考物理真题分类优化卷(分项3N)

P=21'R= 225n2B2rw(π-B) 2πR 答案：(1)见解析(2)1= π-B15nBr2w π 2R （3)225mBrw2(元-g) 2πR 卷13近代物理 1.BA.原子核衰变时释放能量，根据质能方程，总质 量会减少，新核总质量小于原核质量，故A错误：B。 半衰期定义为大量放射性原子核半数发生衰变所需 的时间，题千中强调“大量”，符合定义，故B正确； C,半衰期由原子核内部结构决定，与温度无关，故C 错误：D.半衰期不受化学方法影响，因化学变化不改 变原子核性质，故D错误。 2.B大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时， 能够辐射出不同频率的种类为C=3种 辐射出光子的能量分别为 △E1=E-E1=-1.51eV-(-13.6eV) =12.09eV △E2=E:-E2=-1.51eV-(-3.4eV)=1.89eV △E3=E2-E1=-3.4eV-(-13.6eV)=10.2eV 其中△E1>3.11eV,AE2<3.11eV,△Ea>3.11eV 所以辐射不同频率的紫外光有2种。 故选B。 3.D根据质量数守恒和电荷数守恒可知Sr衰变 为Y时产生电子，即B粒子，故A错误：根据质量数 守恒和电荷数守恒可知2Pu衰变为U时产 生2He,即a粒子，故B错误；根据题意可知“Pu的 半衰期大于Sr的半衰期，现用相同数目的如S 和2Pu各做一块核电池，经过相同的时间，Sr经过 的半衰期的次数多，所以Sr数目小于“Pu的数目， 故D正确，C错误。故选D。 4.B由质量数和电荷数守恒可得 10+1=a+4,5+0=3+b 解得a=7,b=2 故选B。 5.C根据题意可知，辐射出的光子能量e=3.52× 10J,由光子的能量e=hy得y=方 =5.31×101 Hz,故选C。 6.D当开关S接1时，由爱因斯坦光电效应方程 eU=hy-W 故其他条件不变时，增大光强，电压表的示数不变， 故A错误； 若改用比1更大频率的光照射时，调整电流表的示 数为零，而金属的逸出功不变，故過止电压变大，即 此时电压表示数大于U,故B错误； 其他条件不变时，使开关S接2，此时h1>W。 可发生光电效应，故电流表示数不为零，故C错误； 根据爱因斯坦光电效应方程eUi=hw1一Wo 其中W。=hy 联立解得，光电管阴极材料的截止频率为 eU v.=vh 故D正确。 故选D。 7.ACA.核反应过程中质量数守恒，有质量亏损，A 正确；B.该反应是核聚变反应，B错误；CD.在真空 中，该反应动量守恒，由于相撞前氘核与氚核动量大 小相等，方向相反，系统总动量为零。故反应后氦核 与中子的动量也大小相等，方向相反。由E:= 【31】 p ,得反应粒子获得的动能之比为E:E 2m =mm:mHe=1:4,而两个粒子获得的总动能为17. 6MeV,设n获得的动能E,=专×17.6MeV= 1 14.08MeV,He获得的动能EH,=5×17. 6MeV=3.52MeV。故C正确，D错误。 8.BD金属的逸出功是金属的自身固有属性，仅与金 属自身有关，增加此X光的强度，该金属逸出功不 变，故A错误；根据光子能量公式e=v可知增加此 X光的强度，X光的光子能量不变，故B正确；根据 爱因斯坦光电方程Ekm=y一W。,可知逸出的光电 子最大初动能不变，故C错误；增加此X光的强度， 单位时间照射到金属表面的光子变多，则单位时间 逸出的光电子数增多，故D正确。故选BD。 9.CD相同温度下，黑体吸收和辐射能力最强，故A h h 错误；根据λ= 二具有相同动能的中子和 p√2mE 电子，电子质量较小，德布罗意波长较长，故B错误： 电磁场是真实存在的物质，电磁波具有动量和能量， 故C正确；自然光在玻璃、水面等表面反射时，反射 光可视为偏振光，透过偏振片观察，转动偏振片时能 观察到明暗变化，故D正确。故选CD。 L 10.AD根据条纹间距公式△x=入 △xd 可得λ= L h 根据p。= hL 可得p.=d△ 故A正确； 报据动能和动量的关系E= 2m h2L2 结合A选项可得Ek= 2nd2△x2 故B错误； h'L2 光子的能量E=W。十Ek=W。 2md'△x2 故C错误； 光子的动量p=moc 光子的能量E=moc E 联立可得p=C W h'L 则光子的动量p= C 2cmd2△x 故D正确 故选AD。 11.解析：(1)根据E=wv=9 得E=h入 故选AD。 (2)根据电路图，结合逸出电子受到电场阻力时，微 安表示数才可能为零，因只有b点电势高于a点， 才能实现微安表示数为零。所以电源b端为正极。 (3)若对同一金属实验，取某一入射光频率，并调节 电源电压，当电路的光电流为0时，记录此时电压 和对应频率的实验数据，然后改变入射光频率，重 复以上步骤，得到多组数据。 -3N (4)根据eU=hv-W。 得U= e e h 则k=一，h=ke 答案：(1)AD(2)b(3)0(4)ke 12.解析：(1)乙和丙对应的读数分别为 x1=1.5mm+0.01mm×19.0=1.690mm x2=7.5mm+0.01mm×37.0=7.870mm 则4x=7.870-1.690 5 mm=1.236mm L (2)根据△x= 其中4x=C2一 5 d(x2-x1） 解得λ= 5L 0.3×1.236×10-8 带入数据解得λ= mm=412 nm 900 (3)若该单色光恰好能使某金属发生光电效应，因 波长越长，频率越小，则用波长更长的单色光照射 时，则一定不能发生光电效应。 答案：(1)1.235/1.236/1.237 (2)d(x2-x1) 5L 412(3)不能 13.解析：(1)根据动能定理有W=2mu一2m01 (2)设行星绕恒星做匀速圆周运动，行星的质量为 m,运动半径为r,运动速度大小为v。恒星对行星 的作用力F提供向心力，则F=m于 运动周期T=2π 根据开孝勒第三定律分-6，长为奢量，得 F=4πkm r2 即恒星对行星的作用力F与x的平方成反比。 (3)假定恒星的能量辐射各向均匀，地球绕恒星做 半径为？的圆周运动，恒星单位时间内向外辐射的 能量为P。以恒星为球心，以”为半径的球面上， P 单位面积单位时间接受到的辐射能量P一4 设地球绕太阳公转半径为”1，在新轨道上公转半径 为”2。地球在新公转轨道上的温度与“流浪”前一 样，必须满足P不变，由于恒星单位时间内向外辐 射的能量是太阳的16倍，得r2=4r 设恒星质量为M,地球在轨道上运行周期为T,万 GMm_ 有引力提供向心力，有 4π1 4πr 解得T=√GM T2 由于恒星质量是太阳质量的2倍，得行=4√② 答案：(1W=了m-子m(2)见解析(3 1 T上=4WE 14,解析：1)由题意可知每个光子的动量为力三人 【32】 每个光子的能量为E=加=人只 (2)太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，根据题 意设t秒发射总光子数为n,则 n_4πR2 N= 可得n= 4πR2Nt 所以1秒辐射光子的总能量 W=E'=nh C=4πRNthe Sλ 太阳辐射硬X射线的总功率P=W=4红RNhc Sλ h 答案：I)b=入，E=h元 (2)4R Nhe S 15.解析：(1)光电效应方程，逸出光电子的最大初动能 Em=hy-W。 2mu6=E+eU(0≤E.≤Em) 1 2eU 2(hy+eU-Wo) ≤v≤N m (2)速度选择器evoB1=eE E 3eU v-B m 1 2 mvi-2mvi=eU MNm mvo 如图所示，几何关系 eB sin a=2 UM sin B=vo sin a 3=30° (3)由上述表达式可得 /2(hy+eU-W) Emx=B1 m U。 a 由B sin a=2 而v。sin0等于光电子在板逸出时沿y轴的分速 度，则有 1 2m(vosin )Exm=hv-Wo 即sin a≤√ 2(hv-W。) 联立可得B2的最大值B2= 2√J2m(hw-W。) ea 答案：(1)Ekm=hy-W； /2eU 2(hy+eU-Wo) m m e (2)UM=m :B=30 2(hv+eU-Wo) (3)Emx=B1√ -3N B,= √/2m(hy-W。) ea 卷14热学 1.DC.猛推推杆压缩筒内气体，气体未来得及与外 界发生热交换Q=0,气体被压缩，体积减小，则外界 对气体做正功W>0,根据热力学第一定律△U=Q 十W可知，气体内能增大，故C错误；A.气体内能增 大，故其温度增大，又体积减小，根据理想气体状态 方程p T=C,则气体压强增大，故A错误；B.气体 被压缩，体积减小，则气体对外界做负功，故B错误： D.气体温度增大，则分子平均动能增大，故D正确。 2.C两个分子间距离r等于r。时分子势能为零，从 r。处随着距离的增大，此时分子间作用力表现为引 力，分子间作用力做负功，故分子势能增大；从”。处 随着距离的减小，此时分子间作用力表现为斥力，分 子间作用力也做负功，分子势能也增大；故可知当” 不等于ro时，E,为正。 3.B由盖-吕萨克定律得T=T 其中V1=V。+Sl1=335cm3,T1=273+27(K)= 300K,V1=V。+Sl1=330+0.5x(cm3) 30.19800 代入解得T=67x+67(K) 根据T=t十273K可知 30 1509 x+67(C） 故若在吸管上标注等差温度值，则刻度均匀，故A 错误； 当x=20cm时，该装置所测的温度最高，代入解得 =31.5C 故该装置所测温度不高于31.5℃，当x=0时，该装 置所测的温度最低，代入解得tmm=22.5℃ 故该装置所测温度不低于22.5℃，故B正 确，C错误； 其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，由盖一吕萨 克定律可知，油柱离罐口距离不变，故D错误。 故选B。 4.B根据理想气体的状态方程三C可知a→b气 体温度升高，内能增加，且体积增大气体对外界做 功，则W<0,由热力学第一定律△U=W十Q可知a →b过程中气体吸热，A错误、B正确；根据理想气体 的状态方程T=C可知，p-V图像的坐标值的乘 积反映温度，a状态和c状态的坐标值的乘积相等， 而中间状态的坐标值乘积更大，a→c过程的温度先 升高后降低，且状态b的温度最高，C错误；a→c过 程气体体积增大，外界对气体做负功，D错误。故 选B。 5.C由V-T图像可知，理想气体ab过程做等压变 化，bc过程做等温变化，cd过程做等容变化。根据 理想气体状态方程，有=C可知c过程理想气体 的体积增大，则压强减小。故选C。 6.Ca→b过程压强不变，是等压变化且体积增大，气 体对外做功W<0,由盖-吕萨克定律可知T6>T。, 即内能增大，△U>0,根据热力学第一定律△UU=Q 十W可知a→b过程，气体从外界吸收的热量一部分 用于对外做功，另一部分用于增加内能，A错误； 方法一：b→c过程中气体与外界无热量交换，即Q =0 【33】 又由气体体积增大可知W0,由热力学第一定律 △U=Q十W可知气体内能减少 方法二：c→a过程为等温过程，所以T=T 结合T>T。分析可知T>T 所以b到c过程气体的内能减少。故B错误； c→a过程为等温过程，可知T。=T。,△Uc=0 根据热力学第一定律可知a→b→c过程，气体从外 界吸收的热量全部用于对外做功，C正确； 根据热力学第一定律结合上述解析可知：a→b→c→ a一整个热力学循环过程△U=0,整个过程气体对 外做功，因此热力学第一定律可得△U=Q一Q W=0 故Q→b过程气体从外界吸收的热量Q,不等于c→ a过程放出的热量一Q,D错误。 故选C。 7.ACDA.A→B过程，体积不变，则W=0,温度升 高，则△U>0,根据热力学第一定律△U=W十Q,可 知Q>0,即该过程吸热，选项A正确；B,B→C过 程，温度不变，则△U=0,体积减小，则W>0,根据热 力学第一定律△U=W十Q,可知Q<0,即该过程为 放热过程，选项B错误；C,A→B过程，体积不变， 温度升高，根据DY =C,可知，压强变大，即状态A 压强比状态B压强小，选项C正确；D.状态A的温 度低于状态C的温度，可知状态A的内能比状态C 的小，选项D正确。 8.ACD初始状态活塞受到左侧气体向右的压力和弹 簧向左的弹力处于平衡状态，弹簧处于压缩状态。 因活塞密封不产，可知左侧气体向右侧真空漏出。 左侧气体压强变小，右侧出现气体，对活塞有向左的 压力，最终左、右两侧气体压强相等，且弹簧恢复原 长，故A正确；由题知活塞初始时静止在汽缸正中 间，但由于活塞向左移动，左侧气体体积小于右侧气 体体积，则左侧气体质量小于右侧气体质量，故B错 误：密闭的气缸绝热，与外界没有能量交换，但弹簧 弹性势能减少了，可知气体内能增加，故C正确；初 始时气体在左侧，最终气体充满整个气缸，则初始左 侧单位体积内气体分子数应该是最终左侧的两倍， 故D正确。故选ACD。 9.ACD同一物质的饱和气压与温度有关，温度越大， 饱和气压越大，a中水的温度最低，则a中水的饱和 气压最小，故A正确；同理，a中水的温度小于b中 水的温度，则a中水的饱和气压小于b中水的饱和 气压，故B错误；c中水的温度等于d中水的温度，则 c、d中水的饱和气压相等，故C正确；设大气压强为 p。,试管内外水面的高度差为△h,则a、b中试管内 气体的压强均为p=p,十P*g△h,故D正确；d中试 管内气体的压强为p,=p,一P求g△hc中试管内气 体的压强为p.=po十P水g△h可知，p4<p,故E错 误。故选ACD。 10.AD1→2为绝热过程，根据热力学第一定律△U= Q十W可知此时气体体积减小，外界对气体做功， 故内能增加，故A正确：2→3为等压过程，根据盖 吕萨克定律可知气体体积增大时温度增加，内能增 大，此时气体体积增大，气体对外界做功W<0,故 气体吸收热量，故B错误；3→4为绝热过程，此时气 体体积增大，气体对外界做功W<0,根据热力学第 一定律可知气体内能减小，故C错误；4→1为等容 过程，根据查理定律可知压强减小时温度减小，故 内能减小，由于体积不变W=0,故可知气体向外放 热，故D正确。故选AD。 11.解析：(1)气体温度升高，压强变大，B管水银面下 降，为保证气体压强不变，应适当降低A管，所以应 将C管向下移动，直至B、C两管水银面等高，即保 证了气体压强不变。 -3N最新5年高考真题分类优化卷·物狸（十三〉 卷13近代物理 姓名 班级 考号 得分 本卷满分100分，考试时间75分钟 一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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.(2025·湖南卷)关于原子核衰变，下列说法正确的是 () A.原子核衰变后生成新核并释放能量，新核总质量等于原核质量 B.大量某放射性元素的原子核有半数发生衰变所需时间，为该元素的 半衰期 C.放射性元素的半衰期随环境温度升高而变长 D.采用化学方法可以有效改变放射性元素的半衰期 2.(2024·安徽)大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装 置，其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特 征。如图为氢原子的能级示意图，已知紫外光的光子能量大于3.11 V,当大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射不同频率的 紫外光有 EleV 0------0 4 -0.85 3 -1.51 2 -3.4 -13.6 A.1种 B.2种 C.3种 D.4种 3.(2024·山东)2024年是中国航天大年，神舟十八号、嫦娥六号等已陆续 飞天，部分航天器装载了具有抗干扰性强的核电池。已知Sr衰变 为9Y的半衰期约为29年；28Pu衰变为U的半衰期约87年。现用相 同数目的Sr和3Pu各做一块核电池，下列说法正确的是 () A.照Sr衰变为Y时产生a粒子 B.38Pu衰变为U时产生3粒子 C.50年后，剩余的8Sr数目大于28Pu的数目 D.87年后，剩余的Sr数目小于8Pu的数目 4.(2024·湖北)硼中子俘获疗法是目前治疗癌症最先进的手段之 【最新5年高考真题分类优化卷·物理（十三）13-1】3N 一、9B+。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 5.(2024·江西)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，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2.20eV(约3.52×10-19J),普朗克常量h= 6.63×10-34J·s,则发光频率约为 () E 2.20eV Eh A.6.38×104Hz B.5.67×104Hz C.5.31×1014Hz D.4.67×1014Hz 6.(2024·海南)利用如图所示的装置研究光电效应，闭合单刀双掷开关 S,,用频率为1的光照射光电管，调节滑动变阻器，使电流表的示数刚 好为0，此时电压表的示数为U1,已知电子电荷量为e,普朗克常量为h, 下列说法正确的是 () (LA R 2 A.其他条件不变，增大光强，电压表示数增大 B.改用比1更大频率的光照射，调整电流表的示数为零，此时电压表示 数仍为U C.其他条件不变，使开关接S2,电流表示数仍为零 D.光电管阴极材料的截止频率.=1一h 二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选 项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3 分，有选错的得0分。 7.(2025·福建)核反应方程为？H+H→He+}n+17.6MeV,现真空 中有两个动量大小相等，方向相反的氘核与氚核相撞，发生核反应，设反 应释放的能量几乎转化为He与n的动能，则 () 【13-2】3N A.该反应有质量亏损 B.该反应为核裂变 C.n获得的动能约为14MeV D.He获得的动能约为14MeV 8.(2024·黑吉辽蒙)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 9.(2024·浙江)下列说法正确的是 ( A.相同温度下，黑体吸收能力最强，但辐射能力最弱 B.具有相同动能的中子和电子，其德布罗意波长相同 C.电磁场是真实存在的物质，电磁波具有动量和能量 D.自然光经玻璃表面反射后，透过偏振片观察，转动偏振片时可观察到 明暗变化 10.(2023·浙江)有一种新型光电效应量子材料，其逸出功为W。当紫外 光照射该材料时，只产生动能和动量单一的相干光电子束。用该电子 束照射间距为d的双缝，在与缝相距为L的观测屏上形成干涉条纹， 测得条纹间距为△x。已知电子质量为m,普朗克常量为h,光速为c,则 () hL hL2 A.电子的动量p。= B.电子的动能Ek= d△x 2md2△x C光子的能量E=w,+ W。 ，D.光子的动量p= h212 d△.x c2cmd△x 三、非选择题：本大题共5题，共56分。 11.(12分)二十世纪初期对于光电效应有许多不同的解释，密立根通过实 验证实爱因斯坦的光量子论，从而奠定了现代光电科技的基础，现代生 活中常见的太阳能板，能将太阳能转换为电能，即是应用了此效应。令 h代表普朗克常数，e代表一个电子电量。 (1)假设y为光的频率，入为光波长，c为光速，E为光量子能量，则下列 表达式正确的是 A.E=h月 B.E=h C.E=h2 D.E=hv (2)为了测量普朗克常数h,同学设计了如图所示的实验电路图，其中 电源 端为正极（填“α”或“b”)。 【13-3】3N 光束心 窗口 a--7 -C (3)若对同一金属实验，取某一入射光频率，并调节电源电压，当电路的 光电流为 时，记录此时电压和对应频率的实验数据，然后改变 入射光频率，重复以上步骤，得到多组数据。 (4)作出遏止电压U随入射光频率y变化的Uy图像，其斜率为k,可求 得普朗克常数h- 12.(10分)同学做“用双缝干涉测量光的波长”实验，使用的双缝间距d- 0.30mm,双缝到光屏的距离L=900mm,该同学观察到的干涉条纹 如图甲所示。 411 45 25 20 40 35 5 30 乙 丙 (1)在测量头上的是一个螺旋测微器（又叫“千分尺”），分划板上的刻度 线处于x1、x2位置时，对应的示数如图乙、丙所示，则相邻亮条纹的间 距△x= mm(结果保留三位小数)。 (2)计算单色光的波长的公式入= (用L、d、x1、x2表示)，可 得波长入= nm(结果保留三位有效数字)。 (3)若该单色光恰好能使某金属发生光电效应，则用波长更长的单色光 照射时，一定 (填“能”或“不能”)发生光电效应。 13.(10分)(2022·北京)利用物理模型对问题进行分析，是重要的科学思 维方法。 (1)某质量为的行星绕太阳运动的轨迹为椭圆，在近日点速度为v1, 在远日点速度为2。求从近日点到远日点过程中太阳对行星所做的 功W; r (2)设行星与恒星的距离为r,请根据开普勒第三定律(=k及向心 力相关知识，证明恒星对行星的作用力F与r的平方成反比； (3)宇宙中某恒星质量是太阳质量的2倍，单位时间内向外辐射的能量 【13-4】3N 是太阳的16倍。设想地球“流浪”后绕此恒星公转，且在新公转轨道上： 的温度与“流浪”前一样。地球绕太阳公转的周期为T1,绕此恒星公转 的周期为T2,求T。 14.(10分)(2023·江苏)“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的 硬X射线。硬X射线是波长很短的光子，设波长为入。若太阳均匀地 向各个方向辐射硬X射线，卫星探测仪镜头正对着太阳，每秒接收到 N个该种光子。已知探测仪镜头面积为S,卫星离太阳中心的距离为 R,普朗克常量为h,光速为c,求： (1)每个光子的动量p和能量E; (2)太阳辐射硬X射线的总功率P。 【13-5】3N 15.(12分)(2022·浙江)如图为研究光电效应的装置示意图，该装置可用 于分析光子的信息。在xOy平面（纸面）内，垂直纸面的金属薄板M、 N与y轴平行放置，板N中间有一小孔O。有一由x轴、y轴和以O 为圆心、圆心角为90°的半径不同的两条圆弧所围的区域I,整个区域 I内存在大小可调、方向垂直纸面向里的匀强电场和磁感应强度大小 恒为B,、磁感线与圆弧平行且逆时针方向的磁场。区域I右侧还有一 左边界与y轴平行且相距为1、下边界与x轴重合的匀强磁场区域Ⅱ， 其宽度为α，长度足够长，其中的磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度 大小可调。光电子从板M逸出后经极板间电压U加速（板间电场视为 匀强电场)，调节区域I的电场强度和区域Ⅱ的磁感应强度，使电子恰 好打在坐标为(a+2l,0)的点上，被置于该处的探测器接收。已知电子 质量为、电荷量为e,板M的逸出功为W。,普朗克常量为h。忽略电 子的重力及电子间的作用力。当频率为y的光照射板M时有光电子 逸出。 y B2 探测器 0 M (1)求逸出光电子的最大初动能Em,并求光电子从O点射入区域I时 的速度。的大小范围； U (2)若区域I的电场强度大小E=B1√m ，区域Ⅱ的磁感应强度大小 B,=YemU ,求被探测到的电子刚从板M逸出时速度vM的大小及与 ea x轴的夹角3； (3)为了使从O点以各种大小和方向的速度射向区域I的电子都能被 探测到，需要调节区域I的电场强度E和区域Ⅱ的磁感应强度B,求 E的最大值和B,的最大值。 【13-6】3N