2011-2020年高考物理试卷分类汇编之111.近代物理综合（含答案及解析）
文档属性
| 名称 | 2011-2020年高考物理试卷分类汇编之111.近代物理综合（含答案及解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 819.5KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-08-11 15:01:50 | ||
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文档简介
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第111节 近代物理综合
1.2020年上海卷15．质量m＝1.67×10－27kg的质子在高能粒子加速器中被加速到动能Ek＝1.60×10－20J。某同学根据计算出该质子速度大小v＝4.38×108m/s（计算无误），此速度值的不合理之处是________，这说明_____________。
答案：超过真空中的光速， 一式只适用于宏观低速物体，
解析：动能公式只适用于宏观低速物体，对高速运动的微观粒子不适用。
2.2020年浙江卷5.下列说法正确的是（ ）
A．质子的德布罗意波长与其动能成正比
B．天然放射的三种射线，穿透能力最强的是射线
C．光电效应实验中的截止频率与入射光的频率有关
D．电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性
答案：D
解析：A．由公式，可知质子的德布罗意波长，，
故A错误；
B．天然放射的三种射线，穿透能力最强的是射线，故B错误；
C．由，当，可知截止频率与入射光频率无关，由材料决定，故C错误；
D．电子束穿过铝箱后的衍射图样说明电子具有波动性，故D正确。
故选D。
3.2020年天津卷3．新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航。红外线和紫外线相比较
A．红外线的光子能量比紫外线的大
B．真空中红外线的波长比紫外线的长
C．真空中红外线的传播速度比紫外线的大
D．红外线能发生偏振现象，而紫外线不能
【答案】B
【解析】A．因为红外线的频率小于紫外线，根据
可知红外线的光子能量比紫外线的低，故A错误；
B．根据，可知红外线的波长比紫外线的波长长，故B正确；
C．真空中红外线和紫外线的传播速度是一样的，故C错误；
D．光都具有偏振现象，故D错误。
故选B。
4.2020年浙江卷4.在抗击新冠病毒的过程中，广泛使用了红外体温计测量体温，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．当体温超过37.3℃时人体才辐射红外线
B．当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线
C．红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的
D．红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的
答案：D
解析：AB．凡是温度高于绝对零度的物体都能产生红外辐射，故人体一直都会辐射红外线，故A错误，B错误；
CD．人身体各个部位体温是有变化的，所以辐射的红外线强度就会不一样，温度越高红外线强度越高，温度越低辐射的红外线强度就越低，所以通过辐射出来的红外线的强度就会辐射出个各部位的温度；红外体温计并不是靠体温计发射红外线来测体温的，故C错误，D正确。
故选D。
5.2020年天津卷1．在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识。下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是
【答案】D
【解析】A．双缝干涉实验说明了光具有波动性，故A错误；
B．光电效应实验，说明了光具有粒子性，故B错误；
C．实验是有关电磁波的发射与接收，与原子核无关，故C错误；
D．卢瑟福的α粒子散射实验导致发现了原子具有核式结构，故D正确；
故选D。
6. 2013年重庆卷
3．如图所示，高速运动的粒子被位于O点的重原子核散射，实线表示粒子运动的轨迹，M、N和Q为轨迹上的三点，N点离核最近，Q点比M点离核更远，则
A．粒子在M点的速率比在Q点的大
B．三点中，粒子在N点的电势能最大
C．在重核产生的电场中，M点的电势比Q点的低
D．粒子从M点运动到Q点，电场力对它做的总功为负功
答：B
解析：重核带正电，周围电势为正，且离核越近电势越高，电势能与动能总和守恒，选B。
7. 2012年理综天津卷
1. 下列说法正确的是
A. 采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期
B. 由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子
C. 从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力
D. 原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量
答案：B
解析：半衰期是原子的物理属性，不能采用物理或化学方法改变；高空遥感是用红外线的；由于核子结合为原子核时能量增加必然存在质量亏损；氢原子从高能量的激发态跃迁到低能量的基态时放出能量，所以放出光子。
8. 2011年理综天津卷
1．下列能揭示原子具有核式结构的实验是
A．光电效应实验 B．伦琴射线的发现
C．α粒子散射实验 D．氢原子光谱的发现
答：C
【解析】其中光电效应实验说明光具有粒子性，A选项错误；X射线（伦琴射线）的发现是19世纪末20世纪初物理学的三大发现（X射线1896年、放射线1896年、电子1897年）之一，这一发现标志着现代物理学的产生，B选项错误；氢原子光谱的发现解释了原子的稳定性以及原子光谱的分立特征，D选项错误；所以选择C。
9.2012年理综北京卷
20. “约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成。若在结两端加恒定电压U，则它会辐射频率为v的电磁波，且v与U成正比，即v=kU。已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关。你可能不了解此现象为机理，但仍可运用物理学中常用的方法。在下列选项中，推理判断比例系数k的值可能为 （ B ）
A. B. C. D.
解析：物理公式表达了各物理量间的质量和单位双重关系，所以可以用单位来衡量称为量纲法。
光子的能量与光的频率成正比
电场力对电子所做电功为
，由于和有相同的单位，所以k的单位与的单位相同。
根据题意k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关，答案B。
10. 2011年理综重庆卷
16．核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137。碘131的半衰期约为8天，会释放β射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变期时会辐射γ射线。下列说法正确的是
A．碘131释放的β射线由氦核组成
B．铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量
C．与铯137相比，碘131衰变更慢
D．铯133和铯137含有相同的质子数
答案：D
解析：β射线是高速电子流，α射线才是由氦核组成，A 错误；γ光子在所有电磁波中频率最高，能量最大，B错误；半衰期越小衰变越快，应该是碘131衰变更快，C错误；与铯133和铯137是同位素，质子数相同中子数不同，D正确。
11.2013年天津卷
1．下列说法正确的是
A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律
B. 射线、β射线、射线都是高速运动的带电粒子流
C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子
D．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关
【答案】C
【解析】本题主要考察原子结构和原子核的相关知识。 A选项错误，该项是较大的迷惑项，考生不留意极易误选。原子核发生衰变时，电荷守恒和质量数守恒，但会有质量亏损，遵循的是爱因斯坦的质能方程而非质量守恒规律； B选项错误，射线和β射线分别是带正电的氦核流和带负电的电子流，而射线不带电； C选项正确，根据玻尔氢原子模型的相关理论，电子轨道和能量都是量子化的，而在“跃迁”过程中要遵循hν=Em-En，故只能辐射特定频率的光子 ；D选项错误，由光电效应的基本方程Ek=hν-W0可知，光电子的动能由入射光频率决定。
12. 2014年理综天津卷
6．下列说法正确的是 （ ）
A．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立
B．可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施
C．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转
D．观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同
【答案】BD
【解析】卢瑟福α粒子散射实验建立的原子核式结构模型，A错。某些物质可以在紫外线照射下发出荧光，根据这一特点可以设计防伪措施，B正确。天然放射现象中γ射线为电磁波，不会在电场或磁场中发生偏转，C错。当观察者与波源互相接近或远离时，接收到波的频率会发生改变，这个是多普勒效应，D正确。
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第111节 近代物理综合
1.2020年上海卷15．质量m＝1.67×10－27kg的质子在高能粒子加速器中被加速到动能Ek＝1.60×10－20J。某同学根据计算出该质子速度大小v＝4.38×108m/s（计算无误），此速度值的不合理之处是________，这说明_____________。
答案：超过真空中的光速， 一式只适用于宏观低速物体，
解析：动能公式只适用于宏观低速物体，对高速运动的微观粒子不适用。
2.2020年浙江卷5.下列说法正确的是（ ）
A．质子的德布罗意波长与其动能成正比
B．天然放射的三种射线，穿透能力最强的是射线
C．光电效应实验中的截止频率与入射光的频率有关
D．电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性
答案：D
解析：A．由公式，可知质子的德布罗意波长，，
故A错误；
B．天然放射的三种射线，穿透能力最强的是射线，故B错误；
C．由，当，可知截止频率与入射光频率无关，由材料决定，故C错误；
D．电子束穿过铝箱后的衍射图样说明电子具有波动性，故D正确。
故选D。
3.2020年天津卷3．新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航。红外线和紫外线相比较
A．红外线的光子能量比紫外线的大
B．真空中红外线的波长比紫外线的长
C．真空中红外线的传播速度比紫外线的大
D．红外线能发生偏振现象，而紫外线不能
【答案】B
【解析】A．因为红外线的频率小于紫外线，根据
可知红外线的光子能量比紫外线的低，故A错误；
B．根据，可知红外线的波长比紫外线的波长长，故B正确；
C．真空中红外线和紫外线的传播速度是一样的，故C错误；
D．光都具有偏振现象，故D错误。
故选B。
4.2020年浙江卷4.在抗击新冠病毒的过程中，广泛使用了红外体温计测量体温，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．当体温超过37.3℃时人体才辐射红外线
B．当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线
C．红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的
D．红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的
答案：D
解析：AB．凡是温度高于绝对零度的物体都能产生红外辐射，故人体一直都会辐射红外线，故A错误，B错误；
CD．人身体各个部位体温是有变化的，所以辐射的红外线强度就会不一样，温度越高红外线强度越高，温度越低辐射的红外线强度就越低，所以通过辐射出来的红外线的强度就会辐射出个各部位的温度；红外体温计并不是靠体温计发射红外线来测体温的，故C错误，D正确。
故选D。
5.2020年天津卷1．在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识。下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是
【答案】D
【解析】A．双缝干涉实验说明了光具有波动性，故A错误；
B．光电效应实验，说明了光具有粒子性，故B错误；
C．实验是有关电磁波的发射与接收，与原子核无关，故C错误；
D．卢瑟福的α粒子散射实验导致发现了原子具有核式结构，故D正确；
故选D。
6. 2013年重庆卷
3．如图所示，高速运动的粒子被位于O点的重原子核散射，实线表示粒子运动的轨迹，M、N和Q为轨迹上的三点，N点离核最近，Q点比M点离核更远，则
A．粒子在M点的速率比在Q点的大
B．三点中，粒子在N点的电势能最大
C．在重核产生的电场中，M点的电势比Q点的低
D．粒子从M点运动到Q点，电场力对它做的总功为负功
答：B
解析：重核带正电，周围电势为正，且离核越近电势越高，电势能与动能总和守恒，选B。
7. 2012年理综天津卷
1. 下列说法正确的是
A. 采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期
B. 由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子
C. 从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力
D. 原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量
答案：B
解析：半衰期是原子的物理属性，不能采用物理或化学方法改变；高空遥感是用红外线的；由于核子结合为原子核时能量增加必然存在质量亏损；氢原子从高能量的激发态跃迁到低能量的基态时放出能量，所以放出光子。
8. 2011年理综天津卷
1．下列能揭示原子具有核式结构的实验是
A．光电效应实验 B．伦琴射线的发现
C．α粒子散射实验 D．氢原子光谱的发现
答：C
【解析】其中光电效应实验说明光具有粒子性，A选项错误；X射线（伦琴射线）的发现是19世纪末20世纪初物理学的三大发现（X射线1896年、放射线1896年、电子1897年）之一，这一发现标志着现代物理学的产生，B选项错误；氢原子光谱的发现解释了原子的稳定性以及原子光谱的分立特征，D选项错误；所以选择C。
9.2012年理综北京卷
20. “约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成。若在结两端加恒定电压U，则它会辐射频率为v的电磁波，且v与U成正比，即v=kU。已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关。你可能不了解此现象为机理，但仍可运用物理学中常用的方法。在下列选项中，推理判断比例系数k的值可能为 （ B ）
A. B. C. D.
解析：物理公式表达了各物理量间的质量和单位双重关系，所以可以用单位来衡量称为量纲法。
光子的能量与光的频率成正比
电场力对电子所做电功为
，由于和有相同的单位，所以k的单位与的单位相同。
根据题意k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关，答案B。
10. 2011年理综重庆卷
16．核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137。碘131的半衰期约为8天，会释放β射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变期时会辐射γ射线。下列说法正确的是
A．碘131释放的β射线由氦核组成
B．铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量
C．与铯137相比，碘131衰变更慢
D．铯133和铯137含有相同的质子数
答案：D
解析：β射线是高速电子流，α射线才是由氦核组成，A 错误；γ光子在所有电磁波中频率最高，能量最大，B错误；半衰期越小衰变越快，应该是碘131衰变更快，C错误；与铯133和铯137是同位素，质子数相同中子数不同，D正确。
11.2013年天津卷
1．下列说法正确的是
A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律
B. 射线、β射线、射线都是高速运动的带电粒子流
C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子
D．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关
【答案】C
【解析】本题主要考察原子结构和原子核的相关知识。 A选项错误，该项是较大的迷惑项，考生不留意极易误选。原子核发生衰变时，电荷守恒和质量数守恒，但会有质量亏损，遵循的是爱因斯坦的质能方程而非质量守恒规律； B选项错误，射线和β射线分别是带正电的氦核流和带负电的电子流，而射线不带电； C选项正确，根据玻尔氢原子模型的相关理论，电子轨道和能量都是量子化的，而在“跃迁”过程中要遵循hν=Em-En，故只能辐射特定频率的光子 ；D选项错误，由光电效应的基本方程Ek=hν-W0可知，光电子的动能由入射光频率决定。
12. 2014年理综天津卷
6．下列说法正确的是 （ ）
A．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立
B．可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施
C．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转
D．观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同
【答案】BD
【解析】卢瑟福α粒子散射实验建立的原子核式结构模型，A错。某些物质可以在紫外线照射下发出荧光，根据这一特点可以设计防伪措施，B正确。天然放射现象中γ射线为电磁波，不会在电场或磁场中发生偏转，C错。当观察者与波源互相接近或远离时，接收到波的频率会发生改变，这个是多普勒效应，D正确。
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