《高考物理108所名校押题精选》押题精选14 近代物理初步（原卷版）

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押题精选 14 近代物理初步

1．肆虐全球的新冠肺炎由新冠病毒引发，新冠病毒直径约 60-140nm，通常需要借助电子显微镜才能看到。

如图所示为某型号电子显微镜，竖直圆筒的上下两端分别装着电极，电子在两电极间从上向下加速，电子

的动量越大，显微镜的分辨率就越高。假设电子由静止开始加速，下列说法正确的是（　　）

A．圆筒上端为正极，下端为负极

B．两极间电压越大，电子离开电极时的波长越长

C．若两极间电压不变，增大圆筒长度可提高显微镜的分辨率

D．若将电子改为质子，以相同电压加速时质子显微镜分辨率更高

2．2016 年诺贝尔物理学奖颁发给了三位美国科学家，以表彰他们将拓扑概念应用于物理研究所做的贡献。

我们知道，按导电性能不同传统材料大致可分为导体和绝缘体两类，而拓扑绝缘体性质独特，它是一种边

界上导电、体内绝缘的新型量子材料。例如，在通常条件下石墨烯正常导电，但在温度极低、外加强磁场

的情况下，其电导率（即电阻率的倒数）突然不能连续改变，而是成倍变化，此即量子霍尔效应（关于霍

尔效应，可见下文注释）。在这种情况下，电流只会流经石墨烯边缘，其内部绝缘，导电过程不会发热，

石墨烯变身为拓扑绝缘体。但由于产生量子霍尔效应需要极低温度和强磁场的条件，所以其低能耗的优点

很难被推广应用。2012 年10 月，由清华大学薛其坤院士领衔的中国团队，首次在实验中发现了量子反常

霍尔效应，被称为中国“诺贝尔奖级的发现”。量子反常霍尔效应不需要外加强磁场，所需磁场由材料本

身的自发磁化产生。这一发现使得拓扑绝缘材料在电子器件中的广泛应用成为可能。注释：霍尔效应是指

将载流导体放在匀强磁场中，当磁场方向与电流方向垂直时，导体将在与磁场、电流垂直的方向上形成电

势差。根据以上材料推断，下列说法正确的是（　　）

A．拓扑绝缘体导电时不具有量子化的特征

B．霍尔效应与运动电荷在磁场中所受的洛伦兹力无关

C．在量子反常霍尔效应中运动电荷不再受磁场的作用

D．若将拓扑绝缘材料制成电脑芯片有望解决其工作时的发热问题

3．为防范新冠病毒的蔓延，额温枪成为重要的防疫装备。有一种红外测温仪的原理是：任何物体在高于

绝对零度（-273℃）以上时都会向外发出红外线，额温枪通过红外线照射到温度传感器，发生光电效应，

将光信号转化为电信号，计算出温度数据。已知人体温正常时能辐射波长为 10um 的红外光，如图甲所示，

用该红外光照射光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，得到的电流随电压变化图像如图乙所示，已知

h=6.63×10-34J·s，e=1.6×10-19C，c=3×108m/s，则（　　）

A．将图甲的电源反接，一定不会产生电信号

B．人体温度升高，辐射红外线的强度减弱，光电流强度增大

C．波长 10µm 的红外光在真空中的频率为 3×1014Hz

D．由图乙数据可知该光电管的阴极金属逸出功约为 0.1eV

4．2021 年3月中旬，我国大部分地区经历了近 10 年来最强的沙尘暴，给人们的生活带来了极大不便。假

设一团沙尘暴中所含物质种类及每种物质质量均不变，关于这团沙尘暴，以下说法正确的是（　　）

A．该沙尘暴的内能是其中所有空气的气体分子的无规则运动的动能和势能以及其它物质颗粒无规则运动

的动能和势能的总和

B．该沙尘暴从温度较低的内蒙古高原吹到温度较高的黄淮地区，温度逐渐升高、风势逐渐减弱，则其内

能逐渐减小

C．沙尘暴中的沙尘颗粒具有波动性

D．沙尘暴中的所有沙尘颗粒所做的无规则运动是布朗运动

5．智能手机带有光线传感功能，可以自动调整亮度，光线传感器的工作原理是光电效应。下面关于光电

效应的说法正确的（　　）

A．发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

B．在研究光电效应饱和电流时，由可知，光电管所加电压越大，电子获得的速度越大，饱和

电流越大

C．入射光频率为 v时，刚好发生光电效应现象，将入射光频率变为 3v时，此时光电流的遏止电压为

D．用一束单色光分别照射 A、B两种金属，若照射 A得到光电子的最大初动能比照射 B得到光电子的最

大初动能大，则金属 A的截止频率比金属 B的截止频率高

6．太赫兹辐射通常是指频率在 0.1~10 THz（1THz=1012Hz）、即频率在微波与红外线之间的电磁辐射，其

频率高于微波，低于红外线、紫外线，远低于 X射线。太赫兹波对人体安全, 可以穿透衣物等不透明物体,

实现对隐匿物体的成像。近年来太赫兹技术在国家安全、信息技术等诸多领域取得了快速发展，被誉为

“改变未来世界十大技术”之一。由上述信息可知，太赫兹波（　　）

A．其光子的能量比红外线光子的能量更大

B．比微波更容易发生衍射现象

C．比紫外线更难使金属发生光电效应

D．比X射线穿透性更强

7．2021 年央视春晚首次采用5G 信号“云”传播方式，使“云”观众、“云”演员和春晚互动起来，与

4G 信号相比，5G 信号使用频率更高的电磁波，每秒传送的数据量是 4G 的50～100 倍，5G 信号网络的高

性能很好的实现了观众的良好体验。相比4G 信号（　　）

A．5G 信号的光子能量更大 B．5G 信号的衍射更明显

C．5G 信号的传播速度更大 D．5G 信号的波长更长

8．2021 年1月21 日，包括中国科研人员在内的一支国际团队“拍摄”到了基于冷冻镜断层成像技术的新

冠病毒的 3D 影像测得新冠病毒的平均尺度是，如图所示。波长为的光，其光子动量大小

数量级为（普朗克常量为）（　　）

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