2023屆高考一輪復(fù)習(xí) 專題九 原子物理 夯基固本時(shí)時(shí)練（含解析）

1、【通用版】專題九 原子物理2023屆高考物理一輪復(fù)習(xí)夯基固本時(shí)時(shí)練1.現(xiàn)有三束單色光，其波長(zhǎng)關(guān)系為。當(dāng)用a光束照射某種金屬板時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，逸出的光電子最大初動(dòng)能為；若改用b光束照射該金屬板時(shí)也能發(fā)生光電效應(yīng)，逸出的光電子最大初動(dòng)能為，當(dāng)改用c光束照射該金屬板時(shí)( )A.能發(fā)生光電效應(yīng)，逸出的光電子最大初動(dòng)能為B.能發(fā)生光電效應(yīng)，逸出的光電子最大初動(dòng)能為C.能發(fā)生光電效應(yīng)，逸出的光電子最大初動(dòng)能為D.由于c光束光子能量較小，不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)2.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬的逸出功為，若用波長(zhǎng)為的單色光做該實(shí)驗(yàn)，已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為和h。則其遏止電壓為( )A.B.C.

2、D.3.物理學(xué)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(guān)系，其圖象如圖乙所示。已知電子的電荷量大小為e，下列說(shuō)法正確的是( )A.若僅增大入射光的光強(qiáng)，則光電子的最大初動(dòng)能增大B.若增大入射光的頻率，則光電子的最大初動(dòng)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.等離子具有與氫原子類似的原子結(jié)構(gòu)模型，又稱為“類氫離子”。從能級(jí)N躍遷到能級(jí)M，釋放頻率為的光子，從能級(jí)P躍遷到能級(jí)M，吸收頻率為的光子，且。則它從能級(jí)N躍遷到能級(jí)P時(shí)( )A.吸收頻率為的光子B.釋放頻率為的光子C.吸收頻率為的光子D.釋放頻率為的光子5.如圖所示為氫原子能級(jí)的示意

3、圖，下列有關(guān)說(shuō)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(jí)B.大量處于能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多可輻射出3種不同頻率的光C.若用氫原子從能級(jí)躍遷到能級(jí)輻射出的光，照射某金屬時(shí)恰好發(fā)生光電效應(yīng)，則用從能級(jí)躍遷到能級(jí)輻射出的光，照射該金屬時(shí)也一定能發(fā)生光電效應(yīng)D.用氫原子從能級(jí)躍遷到能級(jí)輻射出的光，照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能為6.41 eV6.圖為三種光在同一光電效應(yīng)裝置中測(cè)得的光電流和電壓的關(guān)系。由組成的復(fù)色光通過(guò)三棱鏡時(shí)，下述光路圖中正確的是( )A.B.C.D.7.大量的氫原子處于能級(jí)，該能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)能向外輻

4、射不同頻率的光子，從能級(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)輻射的光子頻率為。若某種金屬的極限頻率略大于，下列說(shuō)法中正確的是( )A.從能級(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)輻射光子的波長(zhǎng)最長(zhǎng)B.氫原子躍遷時(shí)，向外輻射的光子中有4種能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象C.用輻射出的光子照射該金屬時(shí)，光子的頻率越大，該金屬的逸出功越大D.當(dāng)該金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光的強(qiáng)度越大，光電子的最大初動(dòng)能越大8.2020年3月31日，由于太陽(yáng)光不能照射到太陽(yáng)能電池板上，“玉兔二號(hào)”月球車開(kāi)始進(jìn)入第十六個(gè)月夜休眠期。在之后的半個(gè)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(gè)中子得到。Pu238衰變時(shí)只放出射線，其半衰期為88年

5、，則( )A.Np237吸收中子后放出電子生成Pu238B.Pu238經(jīng)一次衰變會(huì)有兩個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)中子C.Pu238經(jīng)一次衰變形成的新核含有144個(gè)中子D.Pu238在月球環(huán)境下半衰期會(huì)發(fā)生變化9.大科學(xué)工程“人造太陽(yáng)”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來(lái)發(fā)電。氘核聚變反應(yīng)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(yīng)中釋放的核能約為( )A.3.7 MeVB.3.3 MeVC.2.7 MeVD.0.93 MeV10.核能是滿足能源供應(yīng)、保障國(guó)家安全的重要支柱之一。核能發(fā)電在技術(shù)成熟性、經(jīng)濟(jì)性、可持續(xù)性等方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。隨著技術(shù)的

6、發(fā)展，尤其是第四代核能系統(tǒng)技術(shù)逐漸成熟和應(yīng)用，核能有望超出僅僅提供電力的角色。下列關(guān)于核力與核能的說(shuō)法正確的是( )A.核力是強(qiáng)相互作用的一種表現(xiàn)，任意兩個(gè)核子之間都存在核力作用B.原子核中所有核子單獨(dú)存在時(shí)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(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的輻射，某核反應(yīng)方程式為，則可以判斷X為粒子11.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(dá)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(dá)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(shuō)法正確的是( )A.由到的衰變是衰變B

7、.已知的半衰期是T，則8個(gè)原子核經(jīng)過(guò)時(shí)間后還剩2個(gè)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12.某核電站獲得核能的核反應(yīng)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(shuō)法正確的是( )A.該核電站通過(guò)核聚變獲得核能B.鈾核的質(zhì)子數(shù)為235C.在上述核反應(yīng)方程中，D.一個(gè)鈾核發(fā)生上述核反應(yīng)，釋放的能量為答案以及解析1.答案：B解析：對(duì)三束光，由光電效應(yīng)方程有，由以上兩式可得，逸出功。c光光子的能量，故用c光束照射該金屬板時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，且c光束照射該金屬板時(shí)，逸出的光電子的最大初動(dòng)能，選項(xiàng)B正確。2.答案：A解析：由光電效應(yīng)

8、方程知，光電子的最大初動(dòng)能，其中金屬的逸出功，用波長(zhǎng)為的單色光照射時(shí)，又因?yàn)?，所以遏止電壓，選項(xiàng)A正確。3.答案：D解析：由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可知，光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的增大而增大，與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，AB錯(cuò)誤；由光電子的最大初動(dòng)能，可知當(dāng)時(shí)，結(jié)合圖象可知金屬鉀的截止頻率為，C錯(cuò)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：B解析：從能級(jí)N躍遷到能級(jí)M，釋放頻率為的光子，說(shuō)明能級(jí)N的能量大于能級(jí)M的能量，且兩能級(jí)能量差為，同理能級(jí)P的能量小于能級(jí)M的能量，且兩能級(jí)能量差為，所以從能級(jí)N躍遷到能級(jí)P釋放光子，且光子的能量為，故B正確。5.答案：D解析：能級(jí)和能

9、級(jí)的能量差為，則吸收的光子能量為10.2 eV時(shí)，氫原子才能由基態(tài)躍遷到能級(jí)，A錯(cuò)誤；大量處于能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多向外輻射的光子種類為種，B錯(cuò)誤；由氫原子的能級(jí)圖可知，從能級(jí)躍遷到能級(jí)輻射出的光子能量大于從能級(jí)躍遷到能級(jí)輻射出的光子能量，而發(fā)生光電效應(yīng)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(cuò)誤；氫原子從能級(jí)躍遷到能級(jí)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(shí)，根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可知逸出的光電子的最大初動(dòng)能為，D正確。6.答案：C解析：由題述“同一光電效應(yīng)裝置”可知金屬的逸出功相同，再由圖像中遏止電壓關(guān)系得知三種光的頻率，則三種光在三棱鏡中的折射

10、率，據(jù)此可判斷通過(guò)棱鏡后光的折射情況，C選項(xiàng)正確，A、B、D項(xiàng)均錯(cuò)誤。7.答案：B解析：根據(jù)知，從能級(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)輻射出光子的頻率最大，根據(jù)知，頻率最大，波長(zhǎng)最短，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；大量的氫原子處于能級(jí)，躍遷時(shí)，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(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)輻射出的光子以及從能級(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)輻射出的光子都不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，即只有4種能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，選項(xiàng)B正確；金屬的逸出功由金屬本身決定，與入射光的頻率無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8.答案：A解析：由題意可知Np237吸收一個(gè)中子以后

11、得到Pu238，則其核反應(yīng)方程為，因此會(huì)放出一個(gè)電子，A正確；Pu238經(jīng)過(guò)一次衰變放出一個(gè)粒子，不會(huì)有質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶?，B錯(cuò)誤；Pu238經(jīng)過(guò)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(cuò)誤；半衰期與環(huán)境的溫度、壓強(qiáng)等條件無(wú)關(guān)，因此Pu238在月球環(huán)境下的半衰期不會(huì)發(fā)生變化，D錯(cuò)誤。9.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(cuò)誤。10.答案：C解析：核力是強(qiáng)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錯(cuò)誤；原子核中所有核子單獨(dú)存在時(shí)的質(zhì)量總和總大于該原子核的總質(zhì)量，B錯(cuò)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(yīng)過(guò)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(cuò)誤。11.答案：C解析：衰變?yōu)榈倪^(guò)程中，放出負(fù)電子，則該衰變是衰變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少數(shù)原子核的衰變不適用，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；衰變?yōu)榈倪^(guò)程中，質(zhì)量數(shù)減少20，由原子核衰變時(shí)質(zhì)量數(shù)守恒可知，該過(guò)程中共發(fā)生了5次衰變，又由原子核衰變時(shí)電荷數(shù)守恒有，得，則該過(guò)程中共發(fā)生了2次