2019届高考物理二轮复习第一部分专题五近代物理初步课后“高仿”检测卷.doc

专题五 近代物理初步课后“高仿”检测卷一、高考真题集中演练明规律1(2018·全国卷)1934年，约里奥居里夫妇用粒子轰击铝核Al，产生了第一个人工放射性核素X：AlnX。X的原子序数和质量数分别为()A15和28B15和30C16和30 D17和31解析：选B将核反应方程式改写成HeAlnX，由电荷数和质量数守恒知，X应为X。2(2018·全国卷)用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×1019 J。已知普朗克常量为6.63×1034 J·s，真空中的光速为3.00×108 m·s1。能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为()A1×1014 Hz B8×1014 HzC2×1015 Hz D8×1015 Hz解析：选B设单色光的最低频率为0，由爱因斯坦光电效应方程得Ekh1W,0h0W，又1，整理得0，代入数据解得08×1014 Hz。3(2017·全国卷)一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为UThHe。下列说法正确的是()A衰变后钍核的动能等于粒子的动能B衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小C铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间D衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量解析：选B静止的铀核在衰变过程中遵循动量守恒，由于系统的总动量为零，因此衰变后产生的钍核和粒子的动量等大反向，即pThp，B项正确；因此有，由于钍核和粒子的质量不等，因此衰变后钍核和粒子的动能不等，A项错误；根据半衰期的定义可知，C项错误；由于衰变过程释放能量，根据爱因斯坦质能方程可知，衰变过程有质量亏损，因此D项错误。4(2017·全国卷)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应方程是：HHHen。已知H的质量为2.013 6 u，He的质量为3.015 0 u，n的质量为1.008 7 u,1 u931 MeV/c2。氘核聚变反应中释放的核能约为()A3.7 MeV B3.3 MeVC2.7 MeV D0.93 MeV解析：选B氘核聚变反应的质量亏损为m2×2.013 6 u(3.015 0 u1.008 7 u)0.003 5 u，释放的核能为Emc20.003 5×931 MeV/c2×c23.3 MeV，选项B正确。二、名校模拟重点演练知热点5(2019届高三·辽宁辽南联考)某原子核的衰变过程为：XYP。则()AX的中子数比P的中子数少2BX的质量数比P的质量数多5CX的质子数比P的质子数多1DX的质子数比P的质子数少5解析：选C衰变方程式为XYP，从公式可以看出X的中子数比P的中子数多3个，故A错误；X的质量数比P的质量数多4个，故B错误；X的质子数比P的质子数多1个，故C正确，D错误。6(2018·烟台模拟)下列说法正确的是()A结合能越大的原子核越稳定B光电效应揭示了光具有波动性C氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，电子的动能减少，电势能减少，原子的总能量减少D将放射性元素掺杂到其他稳定元素中并大幅度降低其温度，它的半衰期不发生改变解析：选D比结合能越大的原子核越稳定，故A错误；光电效应的规律只能用光子学说解释，揭示了光具有粒子性，故B错误；氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，释放出光子，总能量减小，库仑力做正功，电子的动能增大，电势能减小，故C错误；放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和温度无关，故D正确。7(2018·百校联盟联考)核反应方程NHCXE中，N的质量为m1、H的质量为m2、C的质量为m3、X的质量为m4，光在真空中的速度为c，则下列判断正确的是()AX是He，E(m1m2m3m4)c2BX是He，E(m1m2m3m4)c2CX是He，E(m3m4m1m2)c2DX是He，E(m3m4m1m2)c2解析：选B根据质量数守恒和电荷数守恒得：NHCHe，则X是He，反应中亏损的质量为mm1m2m3m4，故释放的能量Emc2(m1m2m3m4)c2，故B正确。8(2018·东莞模拟)用中子(n)轰击锂核(Li)发生核反应，产生氚核(H)和未知粒子并放出4.8 MeV的能量，已知1 MeV1.6×1013 J。下列说法正确的是()A未知粒子为粒子B未知粒子为粒子C反应中的质量亏损为8.5×103 kgD锂核的结合能小于氚核的结合能解析：选A根据质量数和电荷数守恒可知，未知粒子的质量数为4，电荷数为2，为粒子，选项A正确，B错误；反应中的质量亏损为m kg8.5×1030 kg，选项C错误；组成原子核的核子越多，它的结合能越高，选项D错误。9(2018·开封模拟)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与频率关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是()解析：选B根据黑体辐射实验规律，黑体热辐射的强度与波长的关系为：随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加，则各种频率的辐射强度也都增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，即向频率较大的方向移动，只有B项符合黑体辐射实验规律。10多选(2018·贵州适应考试)14C是碳元素的一种具有放射性的同位素，衰变方式为衰变，其半衰期约为5 730年。已知一个14C原子核由6个质子和8个中子组成。下列说法正确的是()A14C衰变后转变为14NB14C衰变过程中发出的射线是由核外电子电离产生的C14C原子发生化学反应后，其半衰期不会发生改变D14C样品经历3个半衰期后，样品中14C的质量只有原来的解析：选AC14C衰变方式为衰变，则放出一个负电子后，质量数不变，电荷数增加1，变为14N，选项A正确；14C衰变过程中发出的射线是由核内的中子转化为质子时放出的负电子，选项B错误；半衰期与化学状态无关，则14C原子发生化学反应后，其半衰期不会发生改变，选项C正确；14C样品经历3个半衰期后，样品中14C的质量只有原来的3，选项D错误。11多选如图所示为氢原子的能级图。大量处于基态的氢原子在一束光的照射下发生跃迁后能产生6条谱线，其中有3条可使某金属发生光电效应。已知可见光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之间，下列有关描述正确的是()A氢原子的能级是分立的，6条谱线中有2条谱线在可见光范围内B入射光束中光子的能量为10.2 eV才能实现题中的跃迁情况C该金属的逸出功小于2.55 eVD若改用12.7 eV的电子撞击氢原子使之跃迁后所辐射出的光也能使该金属发生光电效应解析：选AD跃迁后能产生6条谱线，说明处于基态的氢原子被激发到了第4能级，因此入射光束中光子的能量为E4E112.75 eV，从第4能级向低能级跃迁时其中有2条谱线在可见光范围内，又由能级图知其能量是不连续的，是分立的，A项正确，B项错误；能发生光电效应的3条谱线是从第4、3、2能级向基态跃迁产生的，其中能量最小的为E2E110.2 eV，而由第4能级向第2能级跃迁的能量为E4E22.55 eV，是不能发生光电效应的，表明该金属的逸出功大于2.55 eV，小于10.2 eV，C项错误；因12.7 eV>10.2 eV，若用12.7 eV的电子撞击氢原子，可将部分能量传给氢原子使之跃迁，它在辐射时产生的光可使该金属发生光电效应，故D项正确。12(2018·西安八校联考)能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一，核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设规模。核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险。已知钚的一种同位素Pu的半衰期为24 100年，其衰变方程为PuXHe，下列有关说法正确的是()AX原子核中含有92个中子B100个Pu经过24 100年后一定还剩余50个C由于衰变时释放巨大的能量，根据Emc2，衰变过程总质量增加D衰变发出的射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力解析：选D由方程式可计算X原子核为U，原子核含质子92个，中子143个，故A项错误；放射性元素的衰变规律是统计规律，对大量的原子核衰变才有意义，100个原子核过少，不一定在半衰期后只剩余一半，故B项错误；衰变时释放巨大能量，即有能量损失，根据Emc2，应有质量亏损，总质量减少，故C项错误；射线是光子流，穿透能力很强，能穿透几厘米厚的铅板，故D项正确。13 (2018·衡水中学模拟)用图甲所示的电路研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的颜色(频率)等物理量间的关系，电流计G测得的光电流I随光电管两端电压U的变化如图乙所示，则()A通过电流计G的电流方向由d到cB电压U增大，光电流I一定增大C用同频率的光照射K极，光电子的最大初动能与光的强弱无关D光电管两端电压U为零时一定不发生光电效应解析：选C电流方向与逃逸出来的电子运动方向相反，所以通过电流计G的电流方向由c到d，故A错误；由题图乙可知，当U增大到一定程度后，光电流不再随U的增大而增大(即达到饱和电流)，故B错误；用同频率的光照射K极，根据爱因斯坦光电效应方程EkhW，光电子的最大初动能与光的频率有关，与光的强弱无关，故C正确；光电管两端电压U为零时，光电效应照样发生，故D错误。14多选(2018·武汉质检)我国自主研发的钍基熔盐是瞄准未来2030年后核能产业发展需求的第四代核反应堆，是一种液态燃料堆，使用钍铀核燃料循环，以氧化盐为冷却剂，将天然核燃料和可转化核燃料熔融于高温氯化盐中，携带核燃料在反应堆内部和外部进行循环。钍232不能直接使用，需要俘获一个中子后经过2次衰变转化成铀233再使用，铀233的一种典型裂变方程是UnBaKr3n。已知铀233的结合能为E1、钡142的结合能为E2、氪89的结合能为E3，则()A铀233比钍232少一个中子B铀233、钡142、氪89三个核中氪89的结合能最小，比结合能却最大C铀233、钡142、氪89三个核中铀233的结合能最大，比结合能也最大D铀233的裂变反应释放的能量为EE1E2E3解析：选AB设钍核的电荷数为a，则钍232俘获一个中子后经过2次衰变转化成铀233，则a92290，则钍232中含有中子数为23290142，铀233含有中子数为23392141，则铀233比钍232少一个中子，选项A正确；铀233、钡142、氪89三个核中氪89质量数最小，结合能最小，因核子数较小，则比结合能却最大，选项B正确，C错误；铀233的裂变反应中释放的能量等于生成物的结合能减去反应物的结合能，选项D错误。15正电子发射计算机断层扫描(PET CT)，其原理是借助于示踪剂(正电子放射线药物)可以聚集到病变部位的特点来发现疾病的。PET CT常用核素氧15标记，其半衰期仅有2分钟。对含氧元素的物质照射20 MeV50 MeV的X射线，激发原子核边缘的中子，可以产生氧15正电子核素。下列说法正确的是()A用30 MeV的X射线照射氧16时，生成氧15的同时释放出中子B氧15发生正电子衰变时，生成的新核含有9个中子C经过10分钟，氧15的含量减小为原来的D将氧15置于回旋加速器中，其半衰期可能发生变化解析：选A用30 MeV的X射线照射氧16时，生成氧15的同时释放出中子，故A正确。氧15产生正电子衰变，OeN，生成的新核有8个中子，故B错误。经过10分钟，即经过5个半衰期，剩余氧15的含量mm05m0，故C错误。改变元素所处的物理环境和化学状态，不改变半衰期，故D错误。16(2018·湖南师大附中大联考)某静止的原子核发生核反应且释放出能量Q。其方程为XYZ，并假设释放的能量全都转化为新核Y和Z的动能，其中Z的速度为v，以下结论正确的是()AY原子核的速度大小为vBY原子核的动能是Z原子核的动能的倍CY原子核和Z原子核的质量之和比X原子核的质量大(c为光速)DY和Z的结合能之和一定大于X的结合能解析：选D设Y原子核的速度大小为v，由动量守恒有：0DvFv，所以vv，所以A错误；Y原子核的动能为EkYv2，Z原子核的动能为EkZFv2，动能之比为，所以B错误；因为放出能量，有质量亏损，所以Y原子核和Z原子核的质量之和比X原子核的质量小，结合能之和比X的大，故C错误，D正确。6