2023屆高考一輪復習 專題九 原子物理 夯基固本時時練2（含解析）

1、【配套新教材】專題九 原子物理2023屆高考物理一輪復習夯基固本時時練1.某核電站獲得核能的核反應方程為，已知鈾核的質(zhì)量為，鋇核的質(zhì)量為，氪核的質(zhì)量為，中子的質(zhì)量為，下列說法正確的是( )A.該核電站通過核聚變獲得核能B.鈾核的質(zhì)子數(shù)為235C.在上述核反應方程中，D.一個鈾核發(fā)生上述核反應，釋放的能量為2.盧瑟福指導他的助手進行的粒子散射實驗所用儀器的示意圖如圖所示.放射源發(fā)射的粒子打在金箔上，通過顯微鏡觀察散射的粒子.實驗發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來方向前進，但少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)的角度甚至大于90.于是，盧瑟福大膽猜想( )A.原子核內(nèi)存在中子B.原子核內(nèi)存在

2、質(zhì)子C.電子圍繞原子核運動D.原子內(nèi)部有體積很小、質(zhì)量很大的核3.物理學家密立根利用如圖甲所示的電路研究金屬鉀的遏止電壓與入射光頻率的關系，其圖象如圖乙所示。已知電子的電荷量大小為e，下列說法正確的是( )A.若僅增大入射光的光強，則光電子的最大初動能增大B.若增大入射光的頻率，則光電子的最大初動能保持不變C.由圖象可知，金屬鉀的截止頻率為D.由圖象可求出普朗克常量為4.如圖所示為氫原子能級的示意圖，下列有關說法正確的是( )A.處于基態(tài)的氫原子吸收10.5 eV的光子后能躍遷至能級B.大量處于能級的氫原子向低能級躍遷時，最多可輻射出3種不同頻率的光C.若用氫原子從能級躍遷到能級輻射出的光，照

3、射某金屬時恰好發(fā)生光電效應，則用從能級躍遷到能級輻射出的光，照射該金屬時也一定能發(fā)生光電效應D.用氫原子從能級躍遷到能級輻射出的光，照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑時逸出的光電子的最大初動能為6.41 eV5.圖為三種光在同一光電效應裝置中測得的光電流和電壓的關系。由組成的復色光通過三棱鏡時，下述光路圖中正確的是( )A.B.C.D.6.大量的氫原子處于能級，該能級的氫原子向低能級躍遷時能向外輻射不同頻率的光子，從能級躍遷到能級時輻射的光子頻率為。若某種金屬的極限頻率略大于，下列說法中正確的是( )A.從能級躍遷到能級時輻射光子的波長最長B.氫原子躍遷時，向外輻射的光子中有4種能使該金屬發(fā)生

4、光電效應現(xiàn)象C.用輻射出的光子照射該金屬時，光子的頻率越大，該金屬的逸出功越大D.當該金屬發(fā)生光電效應時，入射光的強度越大，光電子的最大初動能越大7.2020年3月31日，由于太陽光不能照射到太陽能電池板上，“玉兔二號”月球車開始進入第十六個月夜休眠期。在之后的半個月內(nèi)，月球車采用同位素電池為其保暖供電。Pu238是人工放射性元素，可用吸收一個中子得到。Pu238衰變時只放出射線，其半衰期為88年，則( )A.Np237吸收中子后放出電子生成Pu238B.Pu238經(jīng)一次衰變會有兩個質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€中子C.Pu238經(jīng)一次衰變形成的新核含有144個中子D.Pu238在月球環(huán)境下半衰期會發(fā)生變化8

5、.大科學工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應釋放的能量用來發(fā)電。氘核聚變反應方程是。已知的質(zhì)量為2.0136 u，的質(zhì)量為3.0150 u，的質(zhì)量為1.0087 u，。氘核聚變反應中釋放的核能約為( )A.3.7 MeVB.3.3 MeVC.2.7 MeVD.0.93 MeV9.核能是滿足能源供應、保障國家安全的重要支柱之一。核能發(fā)電在技術成熟性、經(jīng)濟性、可持續(xù)性等方面具有很大的優(yōu)勢。隨著技術的發(fā)展，尤其是第四代核能系統(tǒng)技術逐漸成熟和應用，核能有望超出僅僅提供電力的角色。下列關于核力與核能的說法正確的是( )A.核力是強相互作用的一種表現(xiàn)，任意兩個核子之間都存在核力作用B.原子核中所有核子單獨

6、存在時的質(zhì)量總和等于該原子核的總質(zhì)量C.原子核的平均結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定D.核泄漏會產(chǎn)生對人體有害的輻射，某核反應方程式為，則可以判斷X為粒子10.自然界存在的放射性元素的原子核并非只發(fā)生一次衰變就達到穩(wěn)定狀態(tài)，而是要發(fā)生一系列連續(xù)的衰變，最終達到穩(wěn)定狀態(tài)。某些原子核的衰變情況如圖所示（N表示中子數(shù)，Z表示質(zhì)子數(shù)），則下列說法正確的是( )A.由到的衰變是衰變B.已知的半衰期是T，則8個原子核經(jīng)過時間后還剩2個C.從到共發(fā)生5次衰變和2次衰變D.圖中原子核發(fā)生的衰變和衰變分別只能產(chǎn)生射線和射線11.下列說法正確的是( )A.盧瑟福通過粒子散射實驗證實了在原子核

7、內(nèi)部存在質(zhì)子B.鈾核（）衰變?yōu)殂U核（）的過程中，要經(jīng)過8次衰變和5次衰變C.鈾核（）衰變成粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定小于鈾核的結(jié)合能D.按照愛因斯坦的理論，在光電效應中，金屬中的電子吸收一個光子獲得的能量是，這些能量的一部分用來克服金屬的逸出功，剩下的表現(xiàn)為逸出后電子的初動能12.用頻率為的單色光照射陰極K時，能發(fā)生光電效應，改變光電管兩端的電壓，測得電流隨電壓變化的圖像如圖所示，為遏止電壓.已知電子的電荷量為e，普朗克常量為h，則陰極K的極限頻率為( )A.B.C.D.答案以及解析1.答案：C解析：根據(jù)核反應方程可知，該核電站通過鈾核裂變反應獲得核能，選項A錯誤；鈾核的質(zhì)子數(shù)

8、為92，核子數(shù)（質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和）為235，選項B錯誤；根據(jù)核反應遵循的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可知在核反應方程中，選項C正確；一個鈾核發(fā)生題述核反應，質(zhì)量虧損，根據(jù)質(zhì)能方程，釋放的核能為，選項D錯誤。2.答案：D解析：猜想原子內(nèi)部很空曠，才能讓絕大多數(shù)粒子通行無阻；猜想與粒子作用的原子部分的質(zhì)量很大且體積很小，才能讓粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)的角度甚至大于90，綜上分析即原子內(nèi)部有體積很小、質(zhì)量很大的核，A、B、C錯誤，D正確.3.答案：D解析：由愛因斯坦光電效應方程可知，光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大，與入射光的強度無關，AB錯誤；由光電子的最大初動能，可知當時，結(jié)合圖象可

9、知金屬鉀的截止頻率為，C錯誤；由以上整理得，又題給圖線的斜率大小為，即，解得，D正確。4.答案：D解析：能級和能級的能量差為，則吸收的光子能量為10.2 eV時，氫原子才能由基態(tài)躍遷到能級，A錯誤；大量處于能級的氫原子向低能級躍遷時，最多向外輻射的光子種類為種，B錯誤；由氫原子的能級圖可知，從能級躍遷到能級輻射出的光子能量大于從能級躍遷到能級輻射出的光子能量，而發(fā)生光電效應現(xiàn)象的條件是入射光光子的能量大于金屬的逸出功，C錯誤；氫原子從能級躍遷到能級輻射出的光子的能量為，用該光照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑時，根據(jù)愛因斯坦光電效應方程可知逸出的光電子的最大初動能為，D正確。5.答案：C解析：

10、由題述“同一光電效應裝置”可知金屬的逸出功相同，再由圖像中遏止電壓關系得知三種光的頻率，則三種光在三棱鏡中的折射率，據(jù)此可判斷通過棱鏡后光的折射情況，C選項正確，A、B、D項均錯誤。6.答案：B解析：根據(jù)知，從能級躍遷到能級時輻射出光子的頻率最大，根據(jù)知，頻率最大，波長最短，選項A錯誤；大量的氫原子處于能級，躍遷時，向外輻射的光子有6種，但由于該金屬的極限頻率略大于，所以從能級躍遷到能級時輻射出的光子以及從能級躍遷到能級時輻射出的光子都不能使該金屬發(fā)生光電效應現(xiàn)象，即只有4種能使該金屬發(fā)生光電效應現(xiàn)象，選項B正確；金屬的逸出功由金屬本身決定，與入射光的頻率無關，選項C錯誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應

11、方程知，光電子的最大初動能與入射光的強度無關，選項D錯誤。7.答案：A解析：由題意可知Np237吸收一個中子以后得到Pu238，則其核反應方程為，因此會放出一個電子，A正確；Pu238經(jīng)過一次衰變放出一個粒子，不會有質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶?，B錯誤；Pu238經(jīng)過一次衰變后，新核的質(zhì)量數(shù)為234，電荷數(shù)為92，因此新核含有的中子數(shù)為，C錯誤；半衰期與環(huán)境的溫度、壓強等條件無關，因此Pu238在月球環(huán)境下的半衰期不會發(fā)生變化，D錯誤。8.答案：B解析：根據(jù)質(zhì)能方程，釋放的核能，則，故B正確，A、C、D錯誤。9.答案：C解析：核力是強相互作用的一種表現(xiàn)，是短程力，原子核中只有相鄰核子之間才存在核力的作用，A

12、錯誤；原子核中所有核子單獨存在時的質(zhì)量總和總大于該原子核的總質(zhì)量，B錯誤；原子核的平均結(jié)合能越大；表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，C正確；核反應過程中遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，則可知X的質(zhì)量數(shù)為零，電荷數(shù)為，因此X為，即粒子，D錯誤。10.答案：C解析：衰變?yōu)榈倪^程中，放出負電子，則該衰變是衰變，選項A錯誤；半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計規(guī)律，對少數(shù)原子核的衰變不適用，選項B錯誤；衰變?yōu)榈倪^程中，質(zhì)量數(shù)減少20，由原子核衰變時質(zhì)量數(shù)守恒可知，該過程中共發(fā)生了5次衰變，又由原子核衰變時電荷數(shù)守恒有，得，則該過程中共發(fā)生了2次衰變，選項C正確；發(fā)生衰變和衰變時，往往伴隨射線產(chǎn)生，選項D錯誤。11.答案：D解析：盧瑟福通過粒子散射實驗得出了原子的核式結(jié)構(gòu)理論，并沒有發(fā)現(xiàn)原子核內(nèi)部存在質(zhì)子，選項A