2017年最新全国各地高考物理真题汇编%--近代物理初步

O1量子论初步光的粒子性18．N3、O1[2017·北京卷]2017年年初，我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100nm(1nm＝10－9m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲．大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用．一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎．据此判断，能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h＝6.6×10－34J·s，真空光速c＝3×108m/s)()A．10－21JB．10－18JC．10－15JD．10－12J18．B[解析]由E＝hν，ν＝cλ，可得E＝hcλ＝6.6×10－34×3×1081×10－7J＝2×10－18J，所以选项B正确．12．[2017·江苏卷]【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答．若多做，则按A、B两小题评分．C．O2、O1、F2[选修3­5](1)原子核的比结合能曲线如图所示．根据该曲线，下列判断正确的有________．图1A．42He核的结合能约为14MeVB．42He核比63Li核更稳定C．两个21H核结合成42He核时释放能量D．23592U核中核子的平均结合能比8936Kr核中的大(2)质子(11H)和α粒子(42He)被加速到相同动能时，质子的动量________(选填“大于”“小于”或“等于”)α粒子的动量，质子和α粒子的德布罗意波波长之比为________．(3)甲、乙两运动员在做花样滑冰表演，沿同一直线相向运动，速度大小都是1m/s.甲、乙相遇时用力推对方，此后都沿各自原方向的反方向运动，速度大小分别为1m/s和2m/s.求甲、乙两运动员的质量之比．C．(1)结合能等于比结合能乘以核子数，故42He核的结合能约为28MeV，A错误；由图像可知42He核的比结合能大于63Li核的比结合能，故B正确；两个21H核结合成一个42He核，结合能增加，故一定存在质量亏损，故要释放能量，C正确；23592U核中核子的平均结合能小于8936Kr核中的，故D错误．(2)由p＝mv，Ek＝12mv2得p＝2mEk，所以质子和α粒子动能相同时，质子的动量更小．德布罗意波波长λ＝hp＝h2mEk，所以波长之比为2∶1.(3)由动量守恒定律得m甲v甲－m乙v乙＝m乙v乙′－m甲v甲′解得m甲m乙＝v乙＋v乙′v甲＋v甲′代入数据得m甲m乙＝32.19．O1(多选)[2017·全国卷Ⅲ]在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb.h为普朗克常量．下列说法正确的是()A．若νaνb，则一定有UaUbB．若νaνb，则一定有EkaEkbC．若UaUb，则一定有EkaEkbD．若νaνb，则一定有hνa－Ekahνb－Ekb19．BC[解析]由光电效应方程可知Ek＝hν－W0，该动能又会在遏止电压下恰好减为零，则eU＝hν－W0，其中W0为逸出功，同种金属的W0相同．若νaνb，则UaUb，故A错误；若νaνb，根据Ek＝hν－W0，可得EkaEkb，故B正确；若UaUb，根据Ek＝eU，可得EkaEkb，故C正确；若νaνb，根据Ek＝hν－W0可知hν－Ek＝W0，由于是照射到同种金属上，逸出功W0相同，故D错误．2．N1、N2、O1[2017·天津卷]明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象．如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是()图1A．若增大入射角i，则b光先消失B．在该三棱镜中a光波长小于b光C．a光能发生偏振现象，b光不能发生D．若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压低2．D[解析]由图可知，复色光通过三棱镜后分成两束，棱镜对b光的折射率大于对a光的折射率，a光波长大于b光的波长，在三棱镜中，a光的速度大于b光，a光的频率小于b光，故a光的波长大于b光，B错误；由几何关系可知，光线射入三棱镜的折射角r与射出三棱镜的入射角r′之和为60°，只增大入射角i，则r增大，r′减小，故a、b光都不会消失，A错误；光在玻璃表面反射时，反射光和折射光都是偏振光，C错误；由于b光的频率大于a光的频率，若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光照射时光电子的最大初动能小，则a光的遏止电压低，D正确．O2原子核23．F2、K2、O2[2017·北京卷]在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变．放射出的α粒子(42He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R.用m、q分别表示α粒子的质量和电荷量．(1)放射性原子核用AZX表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程．(2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小．(3)设该衰变过程释放的核能都转为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损Δm.23．[答案](1)AZX―→A－4Z－2Y＋42He(2)2πmqBq2B2πm(3)（M＋m）（qBR）22mMc2[解析](2)设α粒子的速度大小为v，由qvB＝mv2R，T＝2πRv，得α粒子在磁场中运动周期T＝2πmqB环形电流大小I＝qT＝q2B2πm(3)由qvB＝mv2R，得v＝qBRm设衰变后新核Y的速度大小为v′，系统动量守恒，得Mv′－mv＝0则v′＝mvM＝qBRM由Δmc2＝12Mv′2＋12mv2得Δm＝（M＋m）（qBR）22mMc2说明：若利用M＝A－44m解答，亦可．12．[2017·江苏卷]【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答．若多做，则按A、B两小题评分．C．O2、O1、F2[选修3­5](1)原子核的比结合能曲线如图所示．根据该曲线，下列判断正确的有________．图1A．42He核的结合能约为14MeVB．42He核比63Li核更稳定C．两个21H核结合成42He核时释放能量D．23592U核中核子的平均结合能比8936Kr核中的大(2)质子(11H)和α粒子(42He)被加速到相同动能时，质子的动量________(选填“大于”“小于”或“等于”)α粒子的动量，质子和α粒子的德布罗意波波长之比为________．(3)甲、乙两运动员在做花样滑冰表演，沿同一直线相向运动，速度大小都是1m/s.甲、乙相遇时用力推对方，此后都沿各自原方向的反方向运动，速度大小分别为1m/s和2m/s.求甲、乙两运动员的质量之比．C．(1)结合能等于比结合能乘以核子数，故42He核的结合能约为28MeV，A错误；由图像可知42He核的比结合能大于63Li核的比结合能，故B正确；两个21H核结合成一个42He核，结合能增加，故一定存在质量亏损，故要释放能量，C正确；23592U核中核子的平均结合能小于8936Kr核中的，故D错误．(2)由p＝mv，Ek＝12mv2得p＝2mEk，所以质子和α粒子动能相同时，质子的动量更小．德布罗意波波长λ＝hp＝h2mEk，所以波长之比为2∶1.(3)由动量守恒定律得m甲v甲－m乙v乙＝m乙v乙′－m甲v甲′解得m甲m乙＝v乙＋v乙′v甲＋v甲′代入数据得m甲m乙＝32.17．O2[2017·全国卷Ⅰ]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：21H＋21H―→32He＋10n.已知21H的质量为2.0136u，32He的质量为3.0150u，10n的质量为1.0087u，1u＝931MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为()A．3.7MeVB．3.3MeVC．2.7MeVD．0.93MeV17．B[解析]氘核聚变反应的质量亏损Δm＝2.0136u×2－3.0150u－1.0087u＝0.0035u，由爱因斯坦质能方程可得释放的核能E＝0.0035×931MeV≈3.3MeV，选项B正确．14．O2[2017·全国卷Ⅱ]如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环，小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力()图1A．一直不做功B．一直做正功C．始终指向大圆环圆心D．始终背离大圆环圆心14．A[解析]光滑大圆环对小环的作用力只有弹力，而弹力总跟接触面垂直，且小环的速度总是沿大圆环切线方向，故弹力一直不做功，A正确，B错误；当小环处于最高点和最低点时，大圆环对小环的作用力均竖直向上，C、D错误．1．O2[2017·天津卷]我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献．下列核反应方程中属于聚变反应的是()图1A．21H＋31H―→42He＋10nB．147N＋42He―→178O＋11HC．42He＋2713Al―→3015P＋10nD．23592U＋10n―→14456Ba＋8936Kr＋310n1．A[解析]21H＋31H―→42He＋10n是核聚变反应方程，A正确；147N＋42He―→178O＋11H是原子核的人工转变反应方程，B错误；42He＋2713Al―→3015P＋10n是居里夫妇发现人工放射性的核反应方程，C错误；23592U＋10n―→14456Ba＋8936Kr＋310n是铀核裂变的反应方程，D错误．O3近代物理初步综合