高考物理三年真题专项汇编卷（2018-2020） 考点十二 ：近代物理 Word版含答案

高考物理三年真题专项汇编卷（2018-2020）
考点十二 ：近代物理
（2020北京卷，2）
1.氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于能级上，下列说法正确的是( )
A.这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子
B.从能级跃迁到能级比跃迁到能级辐射的光子频率低
C.从能级跃迁到能级需吸收的能量
D.能级的氢原子电离至少需要吸收的能量
（2019北京卷，7）
2.光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流。表中给出了6次实验的结果。
组 次 入射光子的能量/eV 相对光强 光电流大小/mA 逸出光电子的最大动能/eV
第 一
组 1
2
3 4.0
4.0
4.0 弱
中
强 29
43
60 0.9
0.9
0.9
第 二
组 4
5
6 6.0
6.0
6.0 弱
中
强 27
40
55 2.9
2.9
2.9
由表中数据得出的论断中不正确的是（ ）
A. 两组实验采用了不同频率的入射光
B. 两组实验所用的金属板材质不同
C. 若入射光子的能量为5.0 eV，逸出光电子的最大动能为1.9 eV
D. 若入射光子的能量为5.0 eV，相对光强越强，光电流越大
（2018北京卷，1）
3.在核反应方程中,X表示的是(?? )
A.质子 B.中子 C.电子 D.α粒子
（2019天津卷，6）（多选）
4.我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破，等离子体中心电子温度首次达到1亿度，为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础。下列关于聚变的说法正确的是（ ）
A.核聚变比核裂变更为安全、清洁
B.任何两个原子核都可以发生聚变
C.两个轻核结合成质量较大的核，总质量较聚变前增加
D.两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能增加
（2018天津卷，1）
5.国家大科学过程——中国散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功,获得中子束流,可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台,下列核反应中放出的粒子为中子的是(???)
A. 俘获一个α粒子,产生并放出一个粒子
B. 俘获一个α粒子,产生并放出一个粒子
C. 俘获一个质子,产生并放出一个粒子
D. 俘获一个质子,产生并放出一个粒子
（2020新高考Ι卷，2）
6.氚核发生β衰变成为氦核。假设含氚材料中发生β衰变产生的电子可以全部定向移动，在时间内形成的平均电流为。已知电子电荷量为，在这段时间内发生β衰变的氚核的个数为（ ）
A. B. C. D.
（2020浙江卷，5）
7.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α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
（2020浙江卷，14）
8.太阳辐射的总功率约为，其辐射的能量来自于聚变反应。在聚变反应中，一个质量为（c为真空中的光速）的氘核（）和一个质量为的氚核（）结合为一个质量为的氦核（），并放出一个X粒子，同时释放大约的能量。下列说法正确的是（ ）
A.X粒子是质子
B.X粒子的质量为
C.太阳每秒因为辐射损失的质量约为
D.太阳每秒因为辐射损失的质量约为
（2020全国Ⅰ卷，6）（多选）
9.下列核反应方程中，代表α粒子的有（ ）
A． B．
C． D．
（2020全国Ⅱ卷，5）
10.氘核可通过一系列聚变反应释放能量，其总效果可用反应式
表示。海水中富含氘，已知1 kg海水中含有的氘核约为个，若全都发生聚变反应，其释放的能量与质量为M的标准煤燃烧时释放的热量相等；已知1 kg标准煤燃烧释放的热量约为，，则M约为（ ）
A．40 kg B．100 kg C．400 kg D．1 000 kg
（2020全国Ⅲ卷，6）（多选）
11.1934年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素X，反应方程为：。X会衰变成原子核Y，衰变方程为。则（ ）
A.X的质量数与Y的质量数相等 B.X的电荷数比Y的电荷数少1
C.X的电荷数比的电荷数多2 D.X的质量数与的质量数相等
（2019全国Ⅰ卷，1）
12.氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.63 eV~3.10 eV的光为可见光。要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为( )
A．12.09 eV B．10.20 eV C．1.89 eV D．1.51 eV
（2019全国Ⅱ卷，2）
13.太阳内部核反应的主要模式之一是质子-质子循坏，循环的结果可表示为，已知和的质量分别为和，，c为光速。在4个转变成1个的过程中，释放的能量约为( )
A．8MeV B．16MeV C．26MeV D．52MeV
（2018全国Ⅱ卷，4）
14.用波长为300nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为。已知普朗克常量为,真空中的光速为,能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为(?? )
A.
B.
C.
D.
（2018全国Ⅲ卷，1）
15.1934年,约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝核 ,产生了第一个人工放射性核素X: 。X的原子序数和质量数分别为(???)
A.15和28 B.15和30 C.16和30 D.17和31
答案以及解析
1.答案：C
解析：A项，这些原子跃迁过程中最多可辐射出3种频率的光子，即：3→2,3→1,2→1，故A项错误。
B项，从能级跃迁到能级比跃迁到能级辐射的光子能量大，所以光子频率高，故B项错误。
C项，从能级跃迁到能级需吸收的能量，故C项正确。
D项，能级的氢原子电离至少需要吸收1.51 eV的能量，故D项错误。
综上所述，本题正确答案为C。
2.答案：B
解析：由爱因斯坦质能方程比较两次实验时的逸出功和光电流与光强的关系解题
由题表格中数据可知，两组实验所用入射光的能量不同，由公式可知，两组实验中所用的入射光的频率不同，故A正确；
由爱因斯坦质能方程可得：第一组实验：，第二组实验：，解得：，即两种材料的逸出功相同也即材料相同，故B错误；
由爱因斯坦质能方程可得：，故C正确；
由题表格中数据可知，入射光能量相同时，相对光越强，光电流越大，故D正确。
3.答案：A
解析：设X为: ,根据核反应的质量数守恒:4+14=17+Z,则:Z=1电荷数守恒:2+7=8+A,则A=1,即X为:为质子,故选项A正确,BCD错误。点睛:本题考查了核反应方程式,要根据电荷数守恒、质量数守恒得出X的电荷数和质量数,从而确定X的种类。
4.答案：AD
解析：核聚变的最终产物时氦气无污染，而核裂变会产生固体核废料，因此核聚变更加清洁和安全，A正确；发生核聚变需要在高温高压下进行，大核不能发生核聚变，故B错误；核聚变反应会放出大量的能量，根据质能关系可知反应会发生质量亏损，故C错误；因聚变反应放出能量，因此反应前的比结合能小于反应后的比结合能，故D正确。
5.答案：B
解析：根据质量数和电荷数守恒可知四个核反应方程分别为，，，，故只有B选项符合题意。
6.答案：B
解析：由联立解得，选项B正确。
7.答案：D
解析：由德布罗意波长可知，质子的波长与动量成反比，而动量与动能关系为，所以A项错误；天然放射的三种射线，穿透能力最强的是γ射线，B项错误；光电效应实验中的截止频率是指使金属恰好发生光电效应时入射光的频率，即，只与金属的逸出功W有关，C项错误；衍射是波的特性，所以电子束穿过铝箔的衍射图样说明电子具有波动性，D项正确。
8.答案：BC
解析：由题中信息知核反应方程为，X粒子为中子，A错误；质量守恒定律可知，X粒子的质量，B项正确；由质能方程可知，太阳每秒因辐射损失的质量，C项正确，D项错误。
9.答案：BD
解析：根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，可知选项B中的质量数是4，电荷数是2，代表α粒子，B项正确；选项D中的质量数是4，电荷数是2，代表α粒子，D项正确。
根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，可知选项A中的质量数是3，电荷数是2，A项错误；选项C中的质量数是1，电荷数是0，代表中子，C项错误。
10.答案：C
解析：结合核反应方程知，1 kg海水中的氘核全部发生聚变反应放出的能量，根据题意得，故A、B、D项错误，C项正确。
11.答案：AC
解析：根据电荷数守恒和质量数守恒，可知方程中X的质量数为30，电荷数为15，再根据方程可知Y的质量数为30，电荷数为14，故X的质量数与Y的质量数相等，X的电荷数比Y的电荷数多1，X的电荷数比的电荷数多2，X的质量数比的质量数多3，选项A、C正确，B、D错误。
12.答案：A
解析：由题意可知，基态（n=1）氢原子被激发后，至少被激发到n=3能级后，跃迁才可能产生能量在1.63eV~3.10eV的可见光。故。故本题选A。
13.答案：C
解析：由知，=，忽略电子质量，则：，故C选项符合题意；
14.答案：B
解析：试题分析:知道光电效应方程Ek=hv-W0;知道逸出功W0=hv0并结合两个公式求解。
由光电效应方程式得:
Ek=hv-W0
得:
刚好发生光电效应的临界频率为v0
则W0=hv0
代入数据可得:v0=8×1014Hz,故B正确
故选B
15.答案：B
解析：根据核反应遵循的质量数守恒和电荷数守恒可知,X的电荷数为2+13=15,质量数为4+27-1=30,根据原子核的电荷数等于原子序数,可知X的原子序数为15,质量数为30,选项B正确。