2023屆高考一輪復習 專題九 原子物理 夯基固本時時練（含解析）

1、【通用版】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.現(xiàn)有三束單色光，其波長關系為。當用a光束照射某種金屬板時能發(fā)生光電效應，逸出的光電子最大初動能為；若改用b光束照射該金屬板時也能發(fā)生光電效應，逸出的光電子最大初動能為，當改用c光束照射該金屬板時( )A.能發(fā)生光電效應，逸出的光電子最大初動能為B.能發(fā)生光電效應，逸出的光電子最大初動能為C.能發(fā)生光電效應，逸出的光電子最大初動能為D.由于c光束光子能量較小，不會發(fā)生光電效應2.在光電效應實驗中，某金屬的逸出功為，若用波長為的單色光做該實驗，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.等離子具有與氫原子類似的原子結構模型，又稱為“類氫離子”。從能級N躍遷到能級M，釋放頻率為的光子，從能級P躍遷到能級M，吸收頻率為的光子，且。則它從能級N躍遷到能級P時( )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的示意

3、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 eV6.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.7.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

4、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8.2020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，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

5、，則( )A.Np237吸收中子后放出電子生成Pu238B.Pu238經一次衰變會有兩個質子轉變?yōu)閮蓚€中子C.Pu238經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9.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。已知的質量為2.0136 u，的質量為3.0150 u，的質量為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 MeV10.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、經濟性、可持續(xù)性等方面具有很大的優(yōu)勢。隨著技術的

6、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存在時的質量總和等于該原子核的總質量C.原子核的平均結合能越大，表示原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定D.核泄漏會產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表示質子數(shù)），則下列說法正確的是( )A.由到的衰變是衰變B

7、.已知的半衰期是T，則8個原子核經過時間后還剩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生射線和射線12.某核電站獲得核能的核反應方程為，已知鈾核的質量為，鋇核的質量為，氪核的質量為，中子的質量為，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，釋放的能量為答案以及解析1.答案：B解析：對三束光，由光電效應方程有，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能發(fā)生光電效應，且c光束照射該金屬板時，逸出的光電子的最大初動能，選項B正確。2.答案：A解析：由光電效應

8、方程知，光電子的最大初動能，其中金屬的逸出功，用波長為的單色光照射時，又因為，所以遏止電壓，選項A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，結合圖象可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：B解析：從能級N躍遷到能級M，釋放頻率為的光子，說明能級N的能量大于能級M的能量，且兩能級能量差為，同理能級P的能量小于能級M的能量，且兩能級能量差為，所以從能級N躍遷到能級P釋放光子，且光子的能量為，故B正確。5.答案：D解析：能級和能

9、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。6.答案：C解析：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

10、率，據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。7.答案：B解析：根據知，從能級躍遷到能級時輻射出光子的頻率最大，根據知，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；根據愛因斯坦光電效應方程知，光電子的最大初動能與入射光的強度無關，選項D錯誤。8.答案：A解析：由題意可知Np237吸收一個中子以后

11、得到Pu238，則其核反應方程為，因此會放出一個電子，A正確；Pu238經過一次衰變放出一個粒子，不會有質子轉變?yōu)橹凶樱珺錯誤；Pu238經過一次衰變后，新核的質量數(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。9.答案：B解析：根據質能方程，釋放的核能，則，故B正確，A、C、D錯誤。10.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錯誤；原子核中所有核子單獨存在時的質量總和總大于該原子核的總質量，B錯誤；原子核的平均結合能越大；表示原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，C正確；核反應過程中遵循質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，則可知X的質量數(shù)為零，電荷數(shù)為，因此X為，即粒子，D錯誤。11.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，質量數(shù)減少20，由原子核衰變時質量數(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