课后限时练19 近代物理初步（学生用书Word版）-【高考快车道】2026年高考物理大二轮专题复习与讲义

课后限时练19　近代物理初步 说明：单选题每小题4分，多选题每小题6分，本试卷总分44分 1．(2025·1月八省联考四川卷)18氟­氟代脱氧葡萄糖正电子发射计算机断层扫描术是种非创伤性的分子影像显像技术。该技术中的核由质子轰击核生成，相应核反应方程式为(　　) A． B．F C． D．He 2．(2025·云南卷)2025年3月，我国科学家研制的碳14核电池原型机“烛龙一号”发布，标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得突破。碳14的衰变方程为N＋X，则(　　) A．X为电子，是在核内中子转化为质子的过程中产生的 B．X为电子，是在核内质子转化为中子的过程中产生的 C．X为质子，是由核内中子转化而来的 D．X为中子，是由核内质子转化而来的 3．如图乙所示，一束复色光从空气射向一个球状玻璃后被分成了a、b两束单色光，分别将这两束单色光射向图甲所示装置，仅有一束光能发生光电效应。调节滑片P的位置，当电流表示数恰为零时，电压表示数为Uc。已知该种金属的极限频率为ν0，电子电荷量的绝对值为e，普朗克常量为h，则(　　) A．a光在玻璃中的传播速度比b光小 B．增大图乙中的入射角，b光的出射光先消失 C．b光的光子能量为hν0＋eUc D．保持光强不变，滑片P由图示位置向左移，电流表示数变大 4．(2025·河南省部分重点高中高三下学期5月联考)我国自主研发的氢原子钟已运用于北斗卫星导航系统中，氢原子钟是利用氢原子跃迁频率稳定的特性来获取精准时间频率信号的设备，对提高导航的精度极为重要。氢原子能级如图所示，关于大量处于n＝4能级的氢原子，下列说法正确的是(　　) A．氢原子向低能级跃迁时最多发出3种不同频率的光 B．氢原子跃迁时发出的光子中能量最大的为0.85 eV C．动能为0.33 eV的电子碰撞处于n＝4能级的氢原子， 氢原子会发生跃迁 D．氢原子由n＝4能级跃迁到n＝3能级时发出光子的频率大于由n＝3能级跃迁至n＝2能级时发出光子的频率 5．(2025·江西省重点中学协作体高三下学期第二次联考)太阳能光伏发电将光能转换成电能，其原理是光电效应。如图所示为某金属材料发生光电效应时，光电子的最大初动能Ekm与入射光波长λ的关系图像，图像与横轴的交点为a，图像的虚线部分无限趋近Ekm＝－b这条直线，普朗克常量为h，则光在真空中的速度为(　　) A． B． C． D． 6．(2025·湖南邵阳市高三下学期第三次联考)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，其中n＝3、4、5、6分别对应谱线Hα、Hβ、Hγ、Hδ，下列关于Hα和Hγ光说法正确的是(　　) A．在同一玻璃介质中传播时，Hα光的传播速度大 B．分别照射同一单缝衍射装置，Hγ光的中央亮条纹宽度更宽 C．分别用相同光强的光照射同一光电效应装置，均能发生光电效应，Hγ光的饱和光电流大 D．用Hγ照射某一金属发生光电效应，则用Hα照射该金属也一定能发生光电效应 7．(2025·湖北武汉模拟)如图所示是原子核的比结合能与质量数的关系图像，通过该图像可以得出一些原子核的比结合能，如的核子比结合能约为He的核子比结合能约为7 MeV，根据该图像判断下列说法正确的是(　　) A．随着原子核质量数的增加，原子核的比结合能增大 B．的比结合能比大，因此比更稳定 C．把分成4个要吸收约16 MeV的能量 D．把分成8个质子和8个中子比把分成4个要多吸收约16 MeV的能量 8．(多选)(2025·1月八省联考陕晋青宁卷)氢原子能级图如图所示，若大量氢原子处于n＝1，2，3，4的能级状态，已知普朗克常量h＝6.6×10-34 J·s，1 eV＝1.6×10-19 J，某锑铯化合物的逸出功为2.0 eV，则(　　) A．这些氢原子跃迁过程中最多可发出3种频率的光 B．这些氢原子跃迁过程中产生光子的最小频率为1.6×1014 Hz C．这些氢原子跃迁过程中有4种频率的光照射该锑铯化合物可使其电子逸出 D．一个动能为12.5 eV的电子碰撞一个基态氢原子不能使其跃迁到激发态 9．(2025·广东广州模拟 (镅)是一种半衰期长达433年的放射性金属，通过衰变释放射线而被用于烟雾探测器，其衰变方程为He＋γ，在该烟雾探测器中装有大约0.3微克的镅241，其释放的射线可以使腔内空气电离，从而在探测腔内加有低压的电极间形成微小电流。一旦烟雾进入探测器，就会阻挡部分射线而使电流减小引发警报。下列说法中正确的是(　　) A．是α粒子，有很强的贯穿本领 B．γ是光子，不具有能量 C．0.3微克的镅经过866年剩余的质量为0.075微克 D．镅241衰变过程要放出能量，故的比结合能比的大 10．(多选)(2025·浙江省20名校联盟高三下学期模拟预测)氢原子的能级图如图1所示，大量处于某激发态的氢原子跃迁时，会产生四种频率的可见光。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。用两种光分别照射如图2所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是(　　) 　 A．光Ⅰ比光Ⅱ有更显著的波动性 B．两种光分别照射阴极K产生的光电子到达阳极A的最大动能之差为1.13 eV C．滑片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 D．用Ⅰ光和Ⅱ光以相同入射角θ(0°<θ<90°)照射同一平行玻璃砖，Ⅰ光的侧移量小 5/5 学科网（北京）股份有限公司 $ 课后限时练19 1．B　[根据质量数守恒和电荷数守恒可得相应核反应方程式为OpF，故选B。] 2．A　[根据质量数和电荷数守恒有CNe，可知X为电子，电子是在核内中子转化为质子的过程中产生的。故选A。] 3．C　[由光路可知，b光的偏折程度较大，可知b光的折射率较大，根据v＝，可知，b光在玻璃中的传播速度比a光小，选项A错误；由光路可知光线第二次射到界面时的入射角等于第一次射到界面时的折射角，则增大题图乙中的入射角，两种光都不会发生全反射，即出射光均不会消失，选项B错误；b光的折射率较大，则频率较大，能发生光电效应的是b光，根据eUc＝Ekm＝hν－hν0，可得光子能量为hν＝hν0＋eUc，选项C正确；保持光强不变，滑片P由题图示位置向左移，则光电管反向电压变大，则电流表示数变小，选项D错误。故选C。] 4．C　[大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时可发出＝6种不同频率的光，故A错误；氢原子由n＝4能级跃迁至n＝1能级时发出的光子的能量最大为E41＝(－0.85 eV)－(－13.6 eV)＝12.75 eV，故B错误；氢原子由n＝4能级跃迁到n＝3能级时发出光子的能量为E43＝(－0.85 eV)－(－1.51 eV)＝0.66 eV，由n＝3能级跃迁至n＝2能级时发出光子的能量为E32＝(－1.51 eV)－(－3.4 eV)＝1.89 eV， 根据E＝hν可知光子的能量越大频率越高，所以氢原子由n＝4能级跃迁到n＝3能级时发出光子的频率小于由n＝3能级跃迁至n＝2能级时发出光子的频率，故D错误；n＝4能级和n＝5能级间的能级差为0.31 eV，由于用动能为0.33 eV的电子撞击n＝4能级的氢原子，部分电子动能被吸收，可以使氢原子跃迁到n＝5的能级，故C正确。故选C。] 5．B　[由爱因斯坦光电效应方程得Ekm＝－W0，根据图像可知W0＝b，当λ＝a时，Ekm＝0，得W0＝，联立解得c＝，故选B。] 6．A　[根据题意，由巴耳末公式可知，Hα光的波长较大，折射率较小，则由公式v＝可知，Hα光的传播速度大，分别照射同一单缝衍射装置，Hα光的中央亮条纹宽度更宽，故A正确，B错误；若用两光照射同一光电效应装置，均能发生光电效应，相同光强的光，Hα光频率较小，光子能量较小，光子数较多，饱和光电流大，故C错误；Hα光的波长较大，频率较小，则用Hγ照射某一金属发生光电效应，用Hα照射该金属不一定能发生光电效应，故D错误。故选A。] 7．C　[由图像可知，原子核质量数比较小时，随着原子核质量数的增加，原子核的比结合能增大，原子核质量数比较大时，随着质量数增加，原子核的比结合能减小，A错误；原子核的比结合能越大，原子核越稳定Kr的比结合能比大，因此Kr比更稳定，B错误；把分成8个中子和8个质子需要吸收的能量为ΔE＝16×8 MeV＝128 MeV，把2个质子与2个中子组合成一个氦核需要释放的能量为ΔE'＝28 MeV，所以把分成4个He要吸收ΔE吸＝ΔE－4ΔE'＝16 MeV，C正确；把分成8个质子和8个中子需要吸收128 MeV的能量，把分成4个He需要吸收16 MeV的能量，所以把分成8个质子和8个中子比把分成4个He要多吸收约112 MeV的能量，D错误。] 8．BC　[这些氢原子跃迁过程中最多可发出＝6种频率的光，故A错误；氢原子从n＝4能级跃迁到n＝3能级发出的光子的能量最小为E＝E4－E3＝0.66 eV，这些氢原子跃迁过程中产生光子的最小频率为ν＝ Hz＝1.6×1014 Hz，故B正确；某锑铯化合物的逸出功为2.0 eV，则这些氢原子跃迁过程中有4种频率的光照射该锑铯化合物可使其电子逸出，分别是从n＝4能级跃迁到n＝1能级发出的光子，从n＝3能级跃迁到n＝1能级发出的光子，从n＝2能级跃迁到n＝1能级发出的光子，从n＝4能级跃迁到n＝2能级发出的光子，故C正确；一个基态氢原子跃迁到激发态所需的最小能量为Emin＝E2－E1＝10.2 eV，一个动能为12.5 eV的电子(大于10.2 eV)碰撞一个基态氢原子能使其跃迁到激发态，故D错误。故选BC。] 9．C　He是α粒子，有很强的电离本领，故A错误。γ是光子，具有能量，故B错误。根据半衰期公式m＝m0，0.3微克的镅经过866年剩余Am的质量为0.075微克，故C正确。结合能是指自由核子结合成原子核所释放的能量，或者原子核分裂成自由核子所需要的能量；比结合能是指结合能与核子数的比值；比结合能越大，说明原子核越稳定。镅241衰变为Np，说明Np比Am更稳定，所以Am的比结合能比Np的小，故D错误。] 10．BC　[氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见Ⅰ光的光子能量为E62＝(－0.38 eV)－(－3.4 eV)＝3.02 eV，从能级3跃迁到能级2产生可见Ⅱ光的光子能量E32＝(－1.51 eV)－(－3.4 eV)＝1.89 eV，可知Ⅰ光光子能量较大，频率较大，比Ⅱ光有更显著的粒子性，故A错误；根据Ekm＝hν－W0，可知两种光分别照射阴极K产生的光电子的最大初动能之差等于光子能量之差，即ΔEkm＝(3.02－1.89)eV＝1.13 eV，根据E'km＝Ekm＋eU，可知到达阳极A的最大动能之差为 ΔE'km＝ΔEkm＝1.13 eV，故B正确；滑片P向a移动，光电管的反向电压变大，当光电流为零时满足eUc＝Ekm＝hν－W0，可知Ⅰ光对应的遏止电压较大，即电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大，故C正确；Ⅰ光频率较大，折射率较大，可知用Ⅰ光和Ⅱ光以相同入射角θ(0°<θ<90°)照射同一平行玻璃砖，Ⅰ光的侧移量大，故D错误。故选BC。] 2/3 学科网（北京）股份有限公司 $