2020届高三物理精准培优专练：二十一 原子物理
2020届新课标高考物理二轮冲刺练习及答案：原子物理、物理学史、热学
2020新课标高考物理二轮冲刺练习：原子物理、物理学史、热学*原子物理、物理学史、热学*（有参考答案）1、关于质量亏损，下列说法正确的是(C)A．原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损B．自由核子组成原子核时，其质量亏损对应的能量大于该原子核的结合能C．两个质量较轻的原子核聚变形成一个中等质量的原子核要发生质量亏损D．正负电子对湮灭技术是一项较新的核物理技术。
一对正负电子湮灭生成光子的事实说明核反应中质量守恒是有适用范围的[解析]原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损，选项A错误；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，故B错误；两个质量较轻的原子核聚变形成一个中等质量的原子核要发生质量亏损，放出能量，选项C正确；一对正负电子对湮灭后生成光子，根据爱因斯坦质能方程可知，光子有与能量相对应的质量，所以这个过程仍遵守质量守恒定律，故D错误。
2、下列说法正确的是(A)A．卢瑟福提出了原子的核式结构学说B．奥斯特提出了分子电流假说C．库仑测出了元电荷的电荷量D．牛顿测出了万有引力常量[解析]卢瑟福根据α粒子轰击金箔的实验(α粒子散射实验)研究提出原子核式结构学说，A选项正确；奥斯特发现电流的磁效应，安培为了解释磁体产生的磁场提出了分子电流假说，故B选项错误；库仑发现了库仑定律，密立根精确地测出了元电荷的电荷量，故C选项错误；牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了引力常量，故D选项错误。
3、某同学用光电管研究光电效应规律，用波长为λ的单色光照射光电管的阴极，测得光电管的遏止电压为U c，已知普朗克常量为h，电子电量为e，光在真空中的速度为c，下列判断正确的是(D)A．光电管阴极材料的极限频率为eU c hB．电子从光电管阴极逸出的最大初动能为hc λC．若光电管所加反向电压U>U c，则不会有电子从阴极飞出D．若光电管所加正向电压为U0，则到达阳极的电子最小动能为eU0[解析]由eU c＝E km＝h cλ－hν0，光电管阴极材料的极限频率为ν0＝cλ－eU ch，A错误；根据爱因斯坦光电方程，电子从光电管阴极逸出的最大初动能为E km＝h cλ－W0，B错误；若光电管上所加反向电压U>U c，则不会有电子到达光电管的阳极，但光电效应现象仍能发生，仍有光电子从光电管阴极飞出，C错误；若光电管上所加正向电压为U0，则逸出的初动能为零的光电子，到达阳极时该电子的动能最小，最小动能为eU0，D正确。
2020届高三一轮复习物理典型例题分类精讲：原子物理
2020届高三一轮复习物理典型例题分类精讲：原子物理一、选择题在每题给出的四个选项中，有的只有一项为哪一项正确的，有的有多个选项正确，全选对的得5分，选对但不全的得3分，选错的得0分。
1. 2005年是”世界物理年"，100年前的1905年是爱因斯坦的”奇迹'’之年，这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的论文，其中关于光量子的理论成功地讲明了光电效应现象。
关于光电效应，以下讲法正确的选项是〔〕A. 当入射光的频率低于极限频率时，不能发生光电效应B. 光电子的最大初动能与入射光的频率成正比C. 光电子的最大初动能与入射光的强度成正比D. 某单色光照耀一金属时不能发生光电效应，改用波长较短的光照耀该金属可能发生光电效应2•从原子核中能放出a、B、丫射线，关于原子核的组成，以下讲法中正确的选项是〔〕A. 原子核中，有质子、中子，还有a粒子B. 原子核中，有质子、中子，还有B粒子C. 原子核中，有质子、中子，还有丫粒子D. 原子核中，只有质子和中子3. 某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21eV，用波长为2.5 x 10-7m的紫外线照耀阴极，真空中光速为3.0 x 108m/s，元电荷为1.6 x 10-19C,普朗克常量为6.63 x 10-34J s，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分不是〔〕14 14 -19A. 5.3 X 10 HZ 2.2J B . 5.3 x 10 HZ 4.4 x 10 J33 33 19C. 3.3 x 10 H z, 2.2J D . 3.3 x 10 H z, 4.4 x 10- J4. 以下讲法正确的选项是〔〕A. 2H+3H T：He + ；n 是聚变B. 29；U+；n £4Xe +9；Sr+20n 是裂变C. 24 Ra 288 Rn +：He 是a衰变D. 24Na T24Mg +：e是裂变5. 在演示光电效应的实验中，原先不带电的一块锌板与灵敏验电器相连。
2020届全国金太阳联考新高考押题信息考试(二十一)物理试卷
2020届全国金太阳联考新高考押题信息考试（二十一）物理试题★祝你考试顺利★注意事项：1、考试范围：高考考查范围。
2、答题前，请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
用2B 铅笔将答题卡上试卷类型A 后的方框涂黑。
3、选择题的作答：每个小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。
4、主观题的作答：用0.5毫米黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非主观题答题区域的答案一律无效。
5、选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B 铅笔涂黑。
答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。
6、保持卡面清洁，不折叠，不破损。
7、本科目考试结束后，请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。
二、选择题：1.1933年至1934年间，约里奥居里夫妇用α粒子轰击铝箔时，发生的核反应方程为274301132150Al He P n +→+，反应生成物3015P 像天然放射性元素一样衰变，放出正电子01e 且伴随产生中微子AZ ν，核反应方程为3030015141AZ P P e ν→++。
则下列说法正确的是A. 当温度、压强等条件变化时，放射性元素3015P 的半衰期随之变化 B. 中微子的质量数A =0，电荷数Z =0C. 正电子产生的原因可能是核外电子转变成的D. 两个质子和两个中子结合成一个α粒子，则质子与中子质量之和一定等于α粒子的质量 【答案】B 【解析】【详解】A ．放射性元素的半衰期与外界因素无关，选项A 错误；B ．根据质量数和电荷数守恒可知，中微子的质量数A=0，电荷数Z=0，选项B 正确；C ．正电子产生的原因是核内的质子转化为中子时放出的，选项C 错误；D ．两个质子和两个中子结合成一个α粒子要释放能量，根据质能方程及质量亏损可知，两个质子与两个中子的质量之和大于α粒子原子核的质量，故D 错误；2.如图所示，在放置在水平地面上的斜面上，一光滑球被平行于斜面的轻绳系住。
2020届高三物理精准培优专练21：原子物理(附解析)
2020届高三物理精准培优专练21：原子物理（附解析）一、考点分析记住几个二级结论：(1)遏止电压U c 与入射光频率ν、逸出功W 0间的关系式：U c ＝h e ν－W 0e 。
(2)截止频率νc 与逸出功W 0的关系：h νc －W 0＝0，据此求出截止频率νc 。
(3)光照引起的原子跃迁，光子能量必须等于能级差；碰撞引起的跃迁，只需要实物粒子的动能大于(或等于)能级差。
(4)大量处于定态的氢原子向基态跃迁时可能产生的光谱线条数：C n 2＝n n －12。
(5)磁场中的衰变：外切圆是α衰变，内切圆是β衰变，半径与电荷量成反比。
(6)平衡核反应方程：质量数守恒、电荷数守恒。
二、考题再现典例1.(2019∙全国I 卷∙14) 氢原子能级示意图如图所示，光子能量在1.63 eV ～3.10 eV的光为可见光。
要使处于基态（n ＝1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为( )A ．12.09 eVB ．10.20 eVC ．1.89 eVD ．1.5l eV典例2.(2019∙全国II 卷∙15) 太阳内部核反应的主要模式之一是质子－质子循环，循环的结果可表示为：411H →42He ＋201e ＋2ν。
已知11H 和42He 的质量分别为m p ＝1.007 8 u 和m α＝4.002 6 u ，1 u ＝931 MeV/c 2，c 为光速．在4个11H 转变成1个42He 的过程中，释放的能量约为( )A ．8 MeVB ．16 MeVC ．26 MeVD ．52 MeV 三、对点速练1．下列说法正确的是( )A ．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关B ．结合能越大，原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定C ．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短D ．各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量（频率）不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯2．下列说法中正确的是( )A ．光电效应说明光具有粒子性的，它是爱因斯坦首先发现并加以理论解释的B ．235U 的半衰期约为7亿年，随着地球环境的变化，半衰期可能变短C ．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核的结构D ．据波尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的动能增大3．下列说法正确的是( )A ．23290Th 衰变成20882Pt 要经过4次α衰变和2次β衰变 B ．核泄漏事故污染物Cs137能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为1371375556Cs Ba x →+，可以判断 为质子C ．玻尔理论的假设是原子能量的量子化和轨道量子化D ．康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射实验说明实物粒子只具有粒子性4．如图所示为氢原子的能级图，一群氢原子处于n ＝4的激发态，在向低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为1.90 eV 的金属铯，下列说法正确的是( )A ．这群氢原子能发出6种频率不同的光，其中从n ＝4跃迁到n ＝3所发出的光波长最短B ．这群氢原子能发出3种频率不同的光，其中从n ＝4跃迁到n ＝1所发出的光频率最高C ．金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为12.75 eVD ．金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为10.85 eV5．根据玻尔理论，氢原子的能级公式为2n A E n (n 为能级，A 为基态能量)，一个氢原子中的电子从n ＝4的能级直接跃迁到基态，在此过程中( )A ．氢原子辐射一个能量为15A 16的光子 B ．氢原子辐射一个能量为－15A 16的光子 C ．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为15A 16D ．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为－15A 166．下列说法正确的是( )A ．光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量B ．比结合能越大，原子核越不稳定C ．将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期D ．原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损7．用如图甲所示的装置研究光电效应现象。
2020届全国金太阳联考新高考押题模拟考试(二十一)物理试卷
2020届全国金太阳联考新高考押题模拟考试（二十一）物理试题★祝你考试顺利★注意事项：1、考试范围：高考考查范围。
2、答题前，请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
用2B 铅笔将答题卡上试卷类型A 后的方框涂黑。
3、选择题的作答：每个小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。
4、主观题的作答：用0.5毫米黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非主观题答题区域的答案一律无效。
5、选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B 铅笔涂黑。
答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。
6、保持卡面清洁，不折叠，不破损。
7、本科目考试结束后，请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。
一、选择题1.下列说法正确的是A. 光电效应现象说明光具有波动性B.γ射线同α、β射线一样，都是高速带电粒子流C. 氢原子从基态吸收能量跃迁到激发态后，原子核外电子动能变大D. 用α粒子轰击铍，能够产生中子，核反应方程为491212460He Be C n +→+【答案】D 【解析】【详解】A ．光电效应现象说明光具有粒子性，不能说明光具有波动性，故A 错误；B ．γ射线是电磁波，不带电；α射线是高速氦核流，带正电；β射线是高速的电子流，带负电，故B 错误；C ．氢原子从基态吸收能量跃迁到激发态后，原子核外电子动能变小，故C 错误；D ．用α粒子轰击铍原子核，能够产生中子，是发现中子的核反应方程，核反应方程为：491212460He Be C n +→+故D 正确； 故选D 。
2.高空坠物极易对行人造成伤害。
若一个鸡蛋从一居民楼的45m 高处坠下，与地面的撞击时间约为3210-⨯s ，忽略空气阻力的影响（g 取10m/s 2），则该鸡蛋对地面产生的平均冲击力约为鸡蛋自身重力的多少倍 A. 15 B. 21.510⨯C. .31510⨯D. .41510⨯【答案】C 【解析】【详解】根据居民楼的高度可以求出落地速度：230m/s v gh ==由动量定理可知(F mg)t mv -∆=-代人数据解得：3F 1.510mg =⨯A ．与分析不符，故A 错误；B ．与分析不符，故B 错误；C ．与分析相符，故C 正确；D ．与分析不符，故D 错误； 故选C 。
2020届高考物理专题训练：原子物理(两套 附详细答案解析)
高考物理专题训练：原子物理（基础卷）一、(本题共13小题，每小题4分，共52分。
在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～13题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．下列说法正确的是()A．在核反应过程的前后，反应体系的质量数守恒，但电荷数不守恒B．用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变放射性原子核的半衰期C．18个放射性元素的原子核经一个半衰期一定有9个发生了衰变D．由两种元素的原子核结合成一种新元素的原子核时，一定吸收能量【答案】B【解析】核反应前后质量数守恒，电荷数也守恒，A错误；半衰期是宏观统计概念，C错误；核聚变释放能量，D错误。
2．下列说法正确的是()A．12C与14C是同位素，它们的化学性质并不相同B．核力是原子核内质子与质子之间的力，中子和中子之间并不存在核力C．在裂变反应235U＋1n→144Ba＋89Kr＋31n中，235U的结合能比144Ba和89Kr都大，但比结合能没有92056360925636144 56Ba或89Kr大36D．α、β、γ三种射线都是带电粒子流【答案】C【解析】同位素的核外电子数量相同，所以一种元素的各种同位素都具有相同的化学性质，A错误；原子核内相邻的质子和中子之间均存在核力，B错误；核子数越多其结合能也越大，所以23592U的结合能比144Ba和89Kr都大，但235U的比结合能比144Ba和89Kr都小，C正确；α射线、β射线都5636925636是带电粒子流，而γ射线是电磁波，不带电，故D错误。
3．以下说法正确的是()A．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子电势能增大，原子能量减小B．紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板1表面逸出的光电子的个数增多，光电子的最大初动能增大C．氢原子光谱有很多不同的亮线，说明氢原子能发出很多不同的频率的光，但它的光谱不是连续谱D．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，阴极射线是原子核内的中子转变为质子时产生的高速电子流【答案】C【解析】氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子电势能增大，原子能量增大，A项错误；由E＝hν－W可知，只增加光照强度而不改变光的频k0率，光电子的最大初动能不变，B项错误；原子核内的中子转变为质子时产生的高速电子流是β射线，不是阴极射线，D项错误。
高考物理近代物理知识点之原子核专项训练及解析答案(1)
高考物理近代物理知识点之原子核专项训练及解析答案(1)一、选择题1．一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出3个中子，核反应方程是可表示为2351448919256360U+X Ba+Kr+3n →，已知部分原子核的比结合能与核子数的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）A ．核反应方程中，X 粒子是正电子B ．核反应方程中，X 粒子是质子C ．23592U 、14456Ba 和8936Kr 相比，14456Ba 核的比结合能最大，它最稳定 D ．23592U 、14456Ba 和8936Kr 相比，23592U 核的核子数最多，它的结合能最大2．关于原子、原子核以及核反应，以下说法正确的是（ ）A ．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线，且γ射线穿透能力最强B ．一个氢原子从n =3的能级发生跃迁，可能只辐射1种频率的的光子C ．10个23592U 原子核经过一个半衰期后，一定还剩5个23592U 原子核没发生衰变D ．核泄漏事故污染物铯(Cs)137能够产生对人体有危害的辐射，其衰变方程为1371375556Cs Ba+x →，由方程可判断x 是正电子3．某一放射性元素放出的射线通过电场后分成三束，如图所示，下列说法正确的是A ．射线1的电离作用在三种射线中最强B ．射线2贯穿本领最弱，用一张白纸就可以将它挡住C ．放出一个射线1的粒子后，形成的新核比原来的电荷数少1个D ．一个原子核放出一个射线3的粒子后，质子数和中子数都比原来少2个4．太阳内部有多种热核反应，其中的一个反应方程是：234112H+H He+x →，若已知21H 的质量为1m ，31H 的质量为2m ，42He 的质量为3m ，x 的质量为4m ，则下列说法中正确的是A ．x 是质子B ．x 是电子C ．这个反应释放的核能为()21234E m m m m c ∆=+--D ．21H 和31H 在常温下就能够发生聚变5．一个氘核（）与一个氚核（）发生聚变，产生一个中子和一个新核，并出现质量亏损，则聚变过程中 A ．吸收能量，生成的新核为 B ．吸收能量，生成的新核为 C ．放出能量，生成的新核为D ．放出能量，生成的新核为6．关于近代物理，下列说法正确的是（ ）A ．射线是高速运动的氦原子B ．核聚变反应方程，表示质子C ．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比D ．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氦原子光谱的特征7．目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料．这些岩石都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性知识的说法中正确的是（ ） A ．射线与射线一样是电磁波，但穿透本领远比射线强 B ．氡的半衰期为天，个氡原子核经过天后就一定只剩下个氡原子核C ．衰变成要经过次衰变和次衰变D ．放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的 8．物理教材中有很多经典的插图能够形象的表现出物理实验、物理现象及物理规律，下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是A ．甲图中，卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子B ．乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大C ．丙图中，射线甲由电子组成，射线乙为电磁波，射线丙由粒子组成D ．丁图中，链式反应属于轻核裂变 9．关于天然放射性，下列说法正确的是 A ．所有元素都可能发生衰变B ．放射性元素的半衰期与外界的温度有关C ．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D ．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最弱 10．下列说法正确的是（ ）A ．2382349290U Th →+X 中X 为中子，核反应类型为衰变B ．234112H+H He →+Y 中Y 为中子，核反应类型为人工核转变C ．2351136909205438U+n Xe+Sr →+K ，其中K 为10个中子，核反应类型为重核裂变 D ．14417728N+He O →+Z ，其中Z 为氢核核反应类型为轻核聚变11．下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（ ）A ．图（甲）：用紫外线照射到金属锌板表面时会发生光电效应，当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B ．图（乙）：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型C ．图（丙）：氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，会吸收一定频率的光子D ．图（丁）：原有50个氡核，经过一个半衰期的时间，一定还剩余25个 12．有关放射性知识，下列说法正确的是（ ）A ．β衰变是原子核内的中子转化成质子和电子从而放出电子的过程B ．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个氡原子核C ．23892U→23490Th ＋42He ＋γ，其中γ只是高能光子流，说明衰变过程中无质量亏损 D ．γ射线一般伴随着α或β射线产生，这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强13．下列关于原子核相关知识的说法，正确的是 A ．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的链式反应B ．人类对原子核变化规律的认识是从α粒子散射实验开始的C ．中等质量核的平均结合能比重核的平均结合能大，所以重核裂变要释放能量D ．钚(239)可由铀239()经过1次α衰变和2次β衰变而产生14．关于原子和原子核的组成，说法正确的是（ ）A ．汤姆孙通过对阴极射线一系列研究，发现了原子核内部放出的β射线B ．玻尔将量子观念引入原子领域，建立了氢原子量子化模型C ．卢瑟福分析α粒子散射实验数据，发现了原子核内部的质子D ．贝克勒尔研究了铀的天然放射性，建立了原子核式结构模型 15．由于放射性元素镎的半衰期很短，在自然界很难被发现，只有通过人工的方法制造，已知镎经过一系列α衰变和β衰变后变成铋，下列说法正确的是（ ） A ．镎原子核比铋原子核多28个质子B ．发生了7次α衰变和6次衰变C ．一定量的放射性该元素，随着存放时间的推移，放射线的穿透力越来越弱D ．镎原子核的平均结合能小于衰变后生成的原子核的平均结合能16．下列对题中四幅图的分析，其中正确的是（）A．从图①可知，光电效应实验中b光的频率比a光的大B．从图②可知，能量为5eV的光子不能被处于第二能级的氢原子吸收C．从图③可知，随着放射性物质质量的不断减少，其半衰期不断增大D．从图④可知，α粒子散射实验表明原子核由中子和质子组成17．下列说法正确的是( )A．卢瑟福的原子核式结构模型很好的解释了α粒子散射实验B．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子核是有复杂结构的C．β射线是原子核外电子挣脱原子核束缚后形成的D．查德威克发现了天然放射现象说明原子具有复杂的结构18．下列叙述中，符合物理学史事实的有（）A．卢瑟福通过人工转变的方法发现了中子B．汤姆孙在对阴极射线研究的过程中发现了质子C．卢瑟福通过对α粒子散射的研究，提出了原子的核式结构学说D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了原子核是由质子和中子组成的19．2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过（钙48）轰击（锎249）发生核反应，成功合成了第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子充数最大的元素．实验表面，该元素的原子核先放出3个相同的粒子，再连续经过3次衰变后，变成质量数为282的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子是A．中子B．质子C．电子D．粒子20．中子、质子、氘核的质量分别为、、。
2020年6月全国名校联考最新高考物理原子物理模拟试题分项汇编教师版
2020年6月全国名校联考最新高考物理原子物理模拟试题分项汇编（第三期）原子物理（17道题，15个选择，2个填空）1、（2020·安徽省合肥市高三下学期6月三模）家庭装修使用的大理石中常含有放射性元素氡（22286Rn），其衰变方程为：222218486342Rn Po He→+，半衰期为3.8天，则下列说法正确的是（）A. 衰变中释放出的α射线比γ射线的穿透能力强B. 10个氡核经过3.8天的衰变剩余5个氡核C. 钋（21884Po）的比结合能大于氡（22286Rn）的比结合能D. 若采用增大压强方法，可以改变氡（22286Rn）的半衰期【答案】C【解析】A．由α射线及γ射线的特点可知：衰变中释放出的α射线比γ射线的穿透能力弱，故A错误；B．半衰期是统计规律，对大量的原子核适用，少数原子核不适用，故B错误；C．钋核比氡核稳定，钋（21884Po）的比结合能大于氡（22286Rn）的比结合能，故C正确；的D ．半衰期不受外界环境及化学状态的影响，故D 错误；故选C 。
2、（2020·重庆一中高三下学期6月模拟）已知氢原子的基态能量为E 1，激发态能量12n E E n=，其中 n ＝2、3、……。
若氢原子从 n =3 跃迁到 n =1辐射光的频率为ν，则能使基态氢原子电离的光子最小频率为 A. 89ν B. ν C. 98ν D. 365ν【答案】C【解析】从 n =3 跃迁到 n =1辐射光的频率为ν，则112231E E h ν-=则使基态氢原子电离，则'10-E h ν=联立解得'98νν=故选C 。
3、（2020·安徽省皖南八校高三下学期临门一脚卷）根据玻尔的原子模型，当氢原子吸收一个光子后（ ）A. 氢原子的电势能增大B. 氢原子的总能量减小C. 电子绕核运动的动能增大D. 电子绕核运动的半径减小【答案】A【解析】处于基态的氢原子吸收一个光子后跃迁到高能级后，氢原子的总能量增大，电子的轨道半径增大，由222ke mv r r= 又2k 12E mv = 联立解得2k 2ke E r= 可知电子的动能减小，由于库伦力做负功，则电势能增大，故A 正确，BCD 错误。
2020高考新课标物理二轮冲刺：原子物理、机械振动与机械波、光学优题练习
2020高考新课标物理二轮冲刺：原子物理、机械振动与机械波、光学优题练习附答案**原子物理、机械振动与机械波、光学**一、选择题1、下列有关四幅图的说法中，正确的是()A．α粒子散射实验证实了汤姆逊原子枣糕模型的正确性B．在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大C．放射线甲由α粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷D．该链式反应属于原子核的聚变反应【参考答案】Bα粒子散射实验推翻了汤姆逊原子枣糕模型，证实了原子核式结构模型，A选项错误；光颜色保持不变，即频率不变，入射光越强，单位时间内光子数越多，光电子数目越多，饱和电流越大，B选项正确；根据左手定则知，甲带负电，为β粒子，C选项错误；该链式反应属于原子核的裂变反应，D选项错误．2、关于冲量，以下说法正确的是()A．只要物体受到了力的作用，一段时间内物体受到的总冲量就一定不为零B．物体所受合外力的冲量小于物体动量的变化量C．物体受到的冲量越大，动量越大D．如果力是恒力，则其冲量的方向与该力的方向相同解析：选D．合外力的冲量等于动量的变化，如果动量的变化为零，则合外力的冲量为零，所以物体所受外力的合冲量可能为零，故A错误；由动量定理可知物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量，故B错误；冲量越大，动量的变化量越大，动量不一定大，故C错误；如果力是恒力，则冲量的方向就是该力的方向，故D正确．3、(多选)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。
下列说法正确的是()A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B．入射光的频率变高，饱和光电流变大C．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生D．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关AD[根据光电效应实验得出的结论：保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大，故A正确，B错误；遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关，保持入射光的光强不变，若低于截止频率，则没有光电流产生，故C错误，D正确。
2020届高考物理第二轮专题复习选择题模拟演练：原子和原子核(含解析)
2020届高考物理第二轮专题复习选择题模拟演练原子和原子核一、单项选择题2、如图所示为研究某未知元素放射性的实验装置，实验开始时在薄铝片和荧光屏之间有图示方向的匀强电场E，通过显微镜可以观察到，在荧光屏的某一位置上每分钟闪烁的亮点数．若撤去电场后继续观察．发现每分钟闪烁的亮点数没有变化；如果再将薄铝片移开，观察到每分钟闪烁的亮点数大大增加．由此可以判断，放射源发出的射线可能为( )A．β射线和γ射线 B．α射线和β射线C．β射线和X射线 D．α射线和γ射线2、关于图中四幅图的有关说法中正确的是( )A.图甲中的α粒子散射实验说明了原子核是由质子与中子组成B.图乙中若改用绿光照射，验电器金属箔一定不会张开C.图丙一群氢原子处于n＝4的激发态，最多能辐射6种不同频率的光子D.图丁原子核C、B结合成A时会有质量亏损，要释放能量3、光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流。
表中给出了6次实验的结果。
组次入射光子的能量/eV 相对光强光电流大小/mA逸出光电子的最大动能/eV第一组1234.04.04.0弱中强2943600.90.90.9第 4 6.0 弱27 2.9由表中数据得出的论断中不正确的是（ ） A ．两组实验采用了不同频率的入射光 B ．两组实验所用的金属板材质不同C ．若入射光子的能量为5.0 eV ，逸出光电子的最大动能为1.9 eVD ．若入射光子的能量为5.0 eV ，相对光强越强，光电流越大 4、太阳内部核反应的主要模式之一是质子-质子循坏，循环的结果可表示为1401214H He+2e+2v →，已知11H 和42He 的质量分别为P 1.0078u m =和 4.0026u m α=，1u=931MeV/c 2，c 为光速。
在4个11H 转变成1个42He 的过程中，释放的能量约为（ ）A ．8 MeVB ．16 MeVC ．26 MeVD ．52 MeV5、238 92U 的衰变有多种途径，其中一种途径是先衰变成210 83Bi ，然后可以经一次衰变变成210 a X(X 代表某元素)，也可以经一次衰变变成 b 81Ti ，最后都衰变变成206 82Pb ，衰变路径如图所示，下列说法中正确的是( )A．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变B．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变C．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变D．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变6、如图所示，图甲为氢原子的能级，图乙为氢原子的光谱，已知谱线a是氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2能级时的辐射光，谱线b可能是氢原子在下列哪种情形跃迁时的辐射光( )A．从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级B．从n＝5的能级跃迁到n＝2的能级C．从n＝4的能级跃迁到n＝3的能级D．从n＝5的能级跃迁到n＝3的能级7、已知处于某一能级n上的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出10种不同频率的光，下列能表示辐射光波长最长的那种跃迁的示意图是( )8、碳14可以用来作示踪剂标记化合物，也常在考古学中测定生物死亡年代，在匀强电场中有一个初速度可以忽略的放射性碳14原子核，它所放射的粒子与反冲核经过相等的时间所形成的径迹如图所示，a、b均表示长度，那么碳14的衰变方程可能为( )A.14 6C→42He＋10 4BeB.14 6C→01e＋14 5BC.14 6C→ 0－1e＋14 7ND.14 6C→21H＋12 5B9、原子核的平均结合能与原子序数有如图所示的关系．下列关于原子核结构和核反应的说法中正确的是( )A．原子核a和b聚变成原子核c时会有质量亏损，要放出能量B．原子核f裂变成原子核d和e时会有质量增加，要吸收能量C．原子核c中核子的平均质量要比原子核b的大D．原子核f中核子的平均质量要比原子核e的小10、钚的一种同位素239 94Pu衰变时释放巨大能量，如图所示，其衰变方程为239 94Pu→235 92U＋42He＋γ，则( )A．核燃料总是利用比结合能大的核B．核反应中γ的能量就是239 94Pu的结合能C.235 92U核比239 94Pu核更稳定，说明235 92U的结合能大D．由于衰变时释放巨大能量，所以239 94Pu比235 92U的比结合能小二、多项选择题11、如图所示是氢原子的能级图，大量处于n＝5激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出10种不同频率的光子，其中莱曼系是指氢原子由高能级向n＝1能级跃迁时释放的光子，则( )A.10种光子中波长最短的是从n＝5激发态跃迁到基态时产生的B.10种光子中有4种属于莱曼系C.使n＝5能级的氢原子电离至少要0.85 eV的能量D.从n＝2能级跃迁到基态释放光子的能量等于从n＝3能级跃迁到n ＝2能级释放光子的能量12、下列说法正确的是( )A.光电效应表明光具有能量，具有波粒二象性B.根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动速度减小C.一束光照射到某金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长D.α粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据13、下面叙述正确的是( )A.原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量B.有4个半衰期为2年的铯134原子核，经过4年时间还剩下1个铯134C.同一光电管中发生光电效应时，增大照射光的频率就能增大光电子的最大初动能D.氢原子从n＝6能级跃迁至n＝2能级时辐射出的光子，比从n＝5能级跃迁至n＝2能级时辐射出的光子能量较大14、下列说法正确的是( )A.在光电效应实验中，入射光越强，逸出的光电子的初动能越大B.处于基态的氢原子可以吸收任意频率的光子而跃迁到对应的激发态C.某种放射性元素的样品经过6小时后还有116没有衰变，它的半衰期是1.5小时D.比结合能的大小决定着原子核的稳定程度15、放射性物质碘131的衰变方程为131 53I→131 54Xe＋Y.根据有关放射性知识，下列说法正确的是( )A．生成的131 54Xe处于激发态，放射γ射线．γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强B．若131 53I的半衰期大约是8天，取4个碘原子核，经16天就只剩下1个碘原子核了C．Y粒子为β粒子D.151 53I中有53个质子和131个核子16、PET(正电子发射型计算机断层显像)的基本原理是：将放射性同位素15 8O注入人体，参与人体的代谢过程.15 8O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图像．根据PET原理，下列说法正确的是( )A.15 8O衰变的方程式为15 8O→15 7N＋01eB．将放射性同位素15 8O注入人体，15 8O的主要用途作为示踪原子C．一对正负电子湮灭后也可能只生成一个光子D．PET中所选的放射性同位素的半衰期应较长答案与解析1、D解析：放射性元素放射出的射线为α射线、β射线和γ射线，α射线贯穿能力弱，一张薄纸就可挡住，β射线贯穿能力较强．可贯穿铝片，γ射线穿过能力极强．α射线带正电，β射线带负电，在电场中偏转，γ射线不带电．由此可知，放射源发出的射线可能为α射线和γ射线．选项D 正确．2.C解析：α粒子散射实验说明了原子具有核式结构，故A 项错误；紫外线照射金属板时能产生光电效应，换用绿光照射金属板可能会产生光电效应，验电器金属箔可能会张开，故B 项错误；一群氢原子处于n ＝4的激发态，最多能辐射不同频率的光子种数为C 42＝6，故C 项正确；原子核C 、B 结合成A 时，核子平均质量增大，要吸收能量，故D 项错误.3、B解析：逐项研究A.根据νεh =，因为入射光子的能量（ε）不等，所以频率（ν）不等，A 正确。
2020年高考物理二轮复习专项训练---原子物理(原卷版)
2020年高考物理二轮复习专项训练---原子物理1．2017年11月17日，“中国核潜艇之父”黄旭华获评全国道德模范，颁奖典礼上，习总书记为他“让座”的场景感人肺腑。
下列有关核反应说法错误的是()A．目前核潜艇是利用重核裂变提供动力B．重核裂变反应前后一定有质量亏损C.23592U＋10n→14054Xe＋9438Sr＋d10n，式中d＝2D．铀核裂变后的新核比铀核的比结合能小2.(多选)图甲是研究光电效应的电路图，图乙是用a、b、c光照射光电管得到的IU图线，U c1、U c2表示遏止电压，下列说法正确的是()A．在光照条件不变的情况下，随着所加电压的增大，光电流一直会增加B．a、c光的频率相等C．光电子的能量只与入射光的强弱有关，而与入射光的频率无关D．a光的波长大于b光的波长4.图示为氢原子能级图以及从n＝3、4、5、6能级跃迁到n＝2能级时辐射的四条光谱线，已知从n＝3跃迁到n＝2的能级时辐射光的波长为656 nm，下列叙述正确的有()A．四条谱线中频率最大的是HδB．用633 nm的光照射能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级C．一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时，最多产生3种谱线D．如果Hδ可以使某种金属发生光电效应，只要照射时间足够长，光的强度足够大，Hβ也可以使该金属发生光电效应5.目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素．比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放射出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病．根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是()A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就剩下一个原子核了B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，α射线的穿透能力最强，电离能力最弱D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了46.以下事实可作为“原子核可再分”的依据是()A．天然放射现象B．α粒子散射实验C．电子的发现D．氢原子发光14.(多选)下列说法正确的是()A.235 92U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短B．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子的核式结构模型C．结合能越大，原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定D．任何金属都存在一个“极限频率”，入射光的频率大于这个频率，才能发生光电效应5.如图所示为氢原子的能级图．氢原子从n＝5的能级跃迁到n＝3的能级时辐射出a光子，从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射出b光子．下列说法正确的是()A．a光子的能量比b光子的能量大B．若a、b两种光在同一种均匀介质中传播，则a光的传播速度比b光的传播速度大C．若b光能使某种金属发生光电效应，则a光一定能使该金属发生光电效应D．若用同一双缝干涉装置进行实验，用a光照射双缝得到相邻亮条纹的间距比用b光照射双缝得到的相邻亮条纹的间距大6.下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是()A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率是不连续的C．图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子D．图丁：电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性7.下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是()A ．γ射线是高速运动的电子流B ．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C ．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变 D.210 83Bi 的半衰期是5天，100克210 83Bi 经过10天后还剩下50克 8.(多选)氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m 1、m 2、m 3和m 4，如果氘核和氚核结合生成氦核，则下列说法中正确的是( )A ．核反应方程式为21H ＋31H→42He ＋10nB ．这是一个裂变反应C ．核反应过程中的质量亏损Δm ＝m 1＋m 2－m 3D ．核反应过程中释放的核能ΔE ＝(m 1＋m 2－m 3－m 4)c 29．有关下列四幅图的说法正确的是( )A ．甲图中，球m 1以速度v 碰撞静止球m 2，若两球质量相等，碰后m 2的速度一定为vB ．乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大C ．丙图中射线1由β粒子组成，射线2为γ射线，射线3由α粒子组成D ．丁图中，链式反应属于轻核聚变10.已知氢原子的基态能量为E 1，激发态能量为E n ＝E 1n 2，其中n ＝2,3,4…，已知普朗克常量为h ，则下列说法正确的是( )A ．氢原子跃迁到激发态后，核外电子动能增大，原子的电势能减小B ．基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后，电子速度大小为(2hν－E 1)mC．大量处于n＝3能级的激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出3种不同频率的光子D．若原子从n＝6能级向n＝1能级跃迁时所产生的电磁波能使某金属发生光电效应，则原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时所产生的电磁波也一定能使该金属发生光电效应11．氢原子的能级公式为E n＝1n2E1(n＝1,2,3，…)，其中基态能量E1＝－13.6 eV，能级图如图所示。
2020届高三高考物理一轮复习专题强化练习卷：原子物理
原子物理A级一、选择题(每小题6分,共48分)1.根据所给图片结合课本相关知识,下列说法正确的是()A.图甲是电子束穿过铝箔后的衍射图样,证明电子具有粒子性B.图乙是利用不同气体制成的五颜六色的霓虹灯,原因是各种气体原子的能级不同,跃迁时发射光子的能量不同,光子的频率不同C.图丙是工业上使用的用射线检测金属板厚度的装置,在α、β、γ三种射线中,最有可能使用的射线是β射线D.图丁是原子核的比结合能与质量数A的关系图象,由图可知中等大小的核的比结合能最大,即(核反应中)平均每个核子的质量亏损最小2.铀核裂变的产物是多样的,一种典型的铀核裂变的核反应方程是U n→X Kr+n,则下列叙述正确的是()A.X原子核中含有86个中子B.X原子核中含有144个核子C.因为裂变时释放能量,出现质量亏损,所以裂变后的总质量数减少D.因为裂变时释放能量,出现质量亏损,所以裂变后的总质量数增加3.[多选]如图所示,用a、b两种不同频率的光分别照射同一金属板,发现当a光照射时验电器的指针偏转,b光照射时验电器的指针未偏转,以下说法正确的是()A.增大a光的强度,验电器的指针偏角一定减小B.a光照射金属板时验电器的金属小球带负电C.a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长D.若a光是氢原子从n=4的能级向n=1的能级跃迁时产生的,则b光可能是氢原子从n=5的能级向n=2的能级跃迁时产生的4.下列四幅图涉及不同的物理知识,其中说法正确的是()图甲图乙图丙图丁A.图甲中,卢瑟福通过分析α粒子散射实验数据,发现了质子和中子B.图乙中,在光颜色保持不变的情况下,入射光越强,饱和光电流越大C.图丙中,射线甲由电子组成,射线乙为电磁波,射线丙由α粒子组成D.图丁中,链式反应属于轻核裂变5.下列说法正确的是()A.只要照射到金属表面上的光足够强,金属就一定会发出光电子B He N O H是卢瑟福发现质子的核反应方程C.放射性物质的半衰期不会随温度的升高而变短D.一个处于n=4能级的氢原子,最多可辐射出6种不同频率的光子6.如图所示为氢原子的能级图,以下判断正确的是()A.处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的光子B.欲使处于基态的氢原子被激发,可用12.09 eV的光子照射C.当氢原子从n=5能级跃迁到n=3能级时,要吸收光子D.用从n=2能级跃迁到n=1能级的氢原子辐射出的光照射金属铂(逸出功为6.34 eV)时不能发生光电效应7.物理学家通过对现象的深入观察和研究,获得正确的科学认知,推动了物理学的发展.下列说法正确的是()A.卢瑟福通过对阴极射线的研究,提出了原子的核式结构模型B.爱因斯坦通过对光电效应的研究,揭示了光具有波粒二象性C.玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律D.德布罗意提出微观粒子动量越大,其对应的波长越长8.下列关于近代物理知识的说法中,正确的是()A.所有元素都可能发生衰变B.太阳辐射的能量来自太阳内部的核裂变反应C.可利用γ射线对某些金属棒进行探伤检测D.β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流二、非选择题(共12分)9.[4分]放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时,往往会同时伴随辐射.已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2,经过t=T1·T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等,那么它们原来的质量之比m A:m B=.10.[8分]一个静止的铀核U(原子质量为232.037 2 u)放出一个α粒子(原子质量为4.002 6 u)后衰变成钍核Th(原子质量为228.028 7 u).(已知:原子质量单位1 u=1.67×10-27 kg,1 u相当于931 MeV)(1)写出核衰变反应方程;(2)算出该核衰变反应中释放出的核能;(3)假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能,则钍核获得的动能有多大?B级一、选择题(每小题6分,共48分)1.下列说法中错误的是 ()A.大如太阳、地球等这些宏观的运动物体也具有波动性,这种波是物质波B.光子与物质微粒发生相互作用时,不仅遵循能量守恒,还遵循动量守恒C.光子与光电子是同一种粒子,它们对应的波也都是概率波D.核力是一种相互作用力,热核反应中库仑力做功与核力做功相比能忽略2.下列叙述中符合史实的是()A.玻尔理论很好地解释了氢原子的光谱B.汤姆孙发现了电子,提出了原子具有核式结构C.卢瑟福根据α粒子散射实验的现象,提出了原子的能级假设D.贝可勒尔发现了天然放射现象,并提出了原子的核式结构模型3.如图所示,当一束一定强度某一频率的黄光照射到光电管阴极K上时,滑片P处于A、B中点,电流表中有电流通过,则()A.若将滑片P向B端移动,电流表读数有可能不变B.若将滑片P向A端移动,电流表读数一定增大C.若用红外线照射阴极K,电流表中一定没有电流通过D.若用一束强度相同的紫外线照射阴极K,电流表读数不变4.碳14可以用来作示踪剂标记化合物,也常在考古学中测定生物死亡年代,在匀强电场中有一个初速度可以忽略的放射性碳14原子核,它所放射的粒子与反冲核经过相等的时间所形成的径迹如图所示,a、b均表示长度,那么碳14的衰变方程可能为()A C He BeBC e B C C e ND C H B5.实验得到金属钙的光电子的最大初动能E k与入射光频率ν的关系如图所示.下表中列出了几种金属的截止频率和逸出功,参照下表可以确定的是()A.如用金属钨做实验得到的E k-ν图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大B.如用金属钠做实验得到的E k-ν图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大C.如用金属钠做实验得到的E k-ν图线也是一条直线,设其延长线与纵轴交点的坐标为(0,-E k2),则E k2<E k1D.如用金属钨做实验,当入射光的频率ν<νc时,可能会有光电子逸出6.如图为氢原子的能级示意图,大量氢原子从量子数为n的能级向较低能级跃迁时辐射出光子,现利用这些光照射逸出功为4.54 eV的金属钨,其中只有两种频率的光a、b能使金属钨发生光电效应,a光的频率较高,则下列选项正确的是()A.氢原子从n=3能级向低能级跃迁B.氢原子从n=4能级向低能级跃迁C.用a光照射放射性元素Po,其半衰期变小D.金属钨逸出光电子的最大初动能为5.66 eV7.静止的氡核Rn放出α粒子后变成钋核Po,α粒子动能为Eα.若衰变放出的能量全部变为反冲核和α粒子的动能,真空中的光速为c,则该反应中的质量亏损为()A.·B.0C.·D.·8.[多选]地球的年龄到底有多大,科学家利用天然放射性元素的衰变规律,通过对目前发现最古老的岩石中铀和铅含量来推算.测得该岩石中现含有的铀是岩石形成初期时(岩石形成初期时不含铅)的一半,铀238衰变后形成铅206,铀238的相对含量随时间变化的规律如图所示,图中N为铀238的原子数,N0为铀和铅的总原子数.由此可以判断下列选项正确的是()A.铀238的半衰期为90亿年B.地球的年龄大约为45亿年C.被测定的古老岩石样品在90亿年时的铀、铅原子数之比约为1:4D.被测定的古老岩石样品在90亿年时的铀、铅原子数之比约为1:3二、非选择题(共21分)9.[9分]铀核裂变有多种形式,其中一种的核反应方程是n Ba Kr+n.(1)试计算一个铀235原子核裂变后释放的能量.U、Ba、Kr n的质量分别为235.043 9 u、140.913 9 u、91.897 3 u、1.008 7 u,1 u相当于931 MeV)(2)1 kg铀235原子核发生上述裂变时能放出多少核能?它相当于完全燃烧多少煤释放的能量?(煤的热值为2.94×107 J/kg)(3)一座发电能力为P=1.00×106 kW的核电站,核能转化为电能的效率为η=40%.假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应,所用铀矿石中铀235的含量为4%,则该核电站一年消耗铀矿石多少吨?10.[12分]太阳现正处于主序星演化阶段.它主要是由电子和H He等原子核组成.维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,核反应方程是2e+H He+释放的核能,这些核能最后转化为辐射能.根据目前关于恒星演化的理论,若由于聚变反应而使太阳中的H核数目从现有数减少10%,太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段.为了简化,假定目前太阳全部由电子和H核组成.(1)为了研究太阳演化进程,需知道目前太阳的质量M.已知地球半径R=6.4×106 m,地球质量m=6.0×1024 kg,日地中心的距离r=1.5×1011 m,地球表面处的重力加速度g=10 m/s2,1年约为3.2×107秒,试估算目前太阳的质量M.(2)已知质子质量m p=1.672 6×10-27 kg He质量mα=6.645 8×10-27 kg,电子质量m e=0.9×10-30 kg,光速c=3×108 m/s.求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能.(3)又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上,每秒通过的太阳辐射能w=1.35×103 W/m2.试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命.(估算结果保留一位有效数字)答案A级1.B题图甲是电子束穿过铝箔后的衍射图样,证明电子具有波动性,选项A错误;题图乙是利用不同气体制成的五颜六色的霓虹灯,原因是各种气体原子的能级不同,跃迁时发射光子的能量不同,光子的频率不同,选项B正确;题图丙是工业上使用的用射线检测金属板厚度的装置,在α、β、γ三种射线中,由于γ射线穿透能力最强,所以最有可能使用的射线是γ射线,选项C错误;题图丁是原子核的比结合能与质量数A的关系图象,可知中等大小的核的比结合能最大,即在核子结合成原子核时平均每个核子释放的能量最大,平均每个核子的质量亏损最大,选项D错误.2.B质子与中子都是核子,核反应方程遵循质量数守恒及电荷数守恒.反应前核子数为236,反应后已知产物核子数为92.故X原子核中含有的核子数为236-92=144,B正确.核反应前后电荷数守恒,反应前电荷数为92,反应后已知产物电荷数为36.故X原子核中含有的电荷数为92-36=56,X原子核中含有的核子数为144,所以X原子核中含有的中子数为144-56=88,A错误.裂变时出现质量亏损,但总质量数守恒,C、D错误.3.CD增大a光的强度,从金属板飞出的光电子增多,金属板带电荷量增大,验电器的指针偏角一定增大,选项A错误;a 光照射金属板时,光电子从金属板飞出,金属板带正电,验电器的金属小球带正电,选项B错误;经分析,a光在真空中的频率大于b光在真空中的频率,故a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长,选项C正确;氢原子跃迁,因为|E4-E1|>|E5-E2|,故选项D正确.4.B题图乙中,在光颜色保持不变的情况下,入射光越强,则相同时间内发出的光电子数目越多,因此饱和光电流越大,故B正确.题图甲中,卢瑟福通过分析α粒子散射实验数据,提出原子的核式结构模型,故A错误.题图丙中,结合左手定则可知,射线甲带正电,即α射线,由α粒子组成;射线丙带负电,由电子组成,故C错误.题图丁中的链式反应是一个重核变为两个轻核,为重核的裂变,故D错误.5.C光电效应的产生条件是入射光的频率大于金属的极限频率,与入射光的强度无关,A错误He N O+H 是卢瑟福发现质子的核反应方程,B错误;放射性物质的半衰期与物质的状态、所处的环境等无关,C正确;一个处于n=4能级的氢原子会自发地向低能级跃迁,跃迁时最多能发出3个光子,即从n=4能级跃迁到n=3能级发出的光子,从n=3能级跃迁到n=2能级发出的光子,从n=2能级跃迁到n=1能级发出的光子,D错误.6.B根据玻尔理论,处于n=3能级的氢原子只可以吸收能量值等于某两个能级之差的光子,选项A错误;n=1能级与n=3能级的能量之差ΔE=-1.51 eV-(-13.6 eV)=12.09 eV,用12.09 eV的光子照射,根据玻尔理论,可以使处于基态的氢原子被激发,选项B正确;氢原子从高能级跃迁到低能级时辐射出光子,选项C错误;从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子的能量E=E2-E1=-3.4 eV-(-13.6) eV=10.2 eV,大于金属铂的逸出功6.34 eV,根据金属发生光电效应的条件(入射光光子的能量大于金属的逸出功)知,可以发生光电效应,选项D错误.7.C卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型,A项错误;爱因斯坦通过对光电效应的研究,揭示了光具有粒子性,B项错误;玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律,C项正确;德布罗意波长公式λ=,可知微观粒子动量越大,其对应的波长越短,D项错误.8.C有些元素的原子核不稳定,可以自发地衰变,但不是所有元素都可能发生衰变,A错误;太阳辐射的能量来自太阳内部的核聚变反应,B错误;γ射线的实质是一种电磁波,所以可利用γ射线对某些金属棒进行探伤检测,C正确;β射线为原子核内的中子转化为质子时生成的电子,D错误.9.γ:解析:放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时,往往以γ光子的形式释放能量,即伴随γ辐射.根据半衰期的定义,经过t=T1·T2时间后剩下的放射性元素的质量相同,则=,故m A:m B=:10.(1U Th He(2)5.49 MeV(3)0.09 MeV解析:(1)核衰变反应方程U Th He(2)亏损的质量Δm=m U-(m Th+mα)=0.005 9 u释放的核能ΔE=Δmc2=0.005 9×931 MeV=5.49 MeV(3)核反应过程中系统动量守恒,钍核和α粒子的动量大小相等、方向相反,即p Th+(-pα)=0即p Th=pα又E kTh=,E kα=由题意知,E kTh+E kα=ΔE所以钍核获得的动能E kTh=ΔE=×5.49 MeV=0.09 MeV.B级1.C大如太阳、地球等这些宏观的运动物体也具有波动性,这种波是物质波,故A说法正确;光子与物质微粒发生相互作用时,不仅遵循能量守恒,还遵循动量守恒,故B说法正确;光子是光的组成部分,而光电子是电子,故二者不相同,故C说法错误;根据核力的特点可知,核力是一种强相互作用力,热核反应中库仑力做功与核力做功相比能忽略,故D说法正确.2.A玻尔理论很好地解释了氢原子的光谱,选项A正确;汤姆孙发现了电子,提出了原子具有“西瓜模型”结构,选项B 错误;卢瑟福根据α粒子散射实验的现象,提出了原子核式结构模型,选项C错误;贝可勒尔发现了天然放射现象,卢瑟福提出了原子的核式结构模型,选项D错误.3.A若所加的电压使光电子能到达阳极,则电流表中有电流流过,且可能处于饱和电流,当滑片向B端移动时,电流表读数有可能不变;当滑片向A端移动时,所加电压减小,则光电流可能减小,也可能不变,故A正确,B错误.若用红外线照射阴极K,因红外线频率小于可见光的,但是不一定不能发生光电效应,电流表中不一定没有电流通过,故C错误.若用一束强度相同的紫外线照射阴极K,紫外线的频率大于黄光的频率,则光子数目减小,电流表读数减小,故D错误.4.A对图象分析,根据类平抛运动规律,对放射出的粒子1有v1t=b,t2=4b,对反冲核2有v2t=a,t2=2a,又根据动量守恒定律可得m1v1=m2v2,联立解得q1=2q2,A正确.5.C由爱因斯坦光电效应方程E k=hν-W可知,E k-ν图线是一条直线,且斜率表示普朗克常量(即h),普照朗克常量与金属的性质、与光电子的最大初动能、入射光的频率无关,故图线斜率相等,选项A、B错误;由表中所列的截止频率和逸出功数据可知,钠的逸出功小于钨的逸出功,则E k2<E k1,如用钨做实验,当入射光的频率ν<νc时,不可能会有光电子逸出,选项C正确,D错误.6.A大量氢原子从n=3能级向低能级跃迁,可辐射出三种光,其光子能量分别为1.89 eV(从n=3能级跃迁到n=2能级)、12.09 eV(从n=3能级跃迁到n=1能级)、10.2 eV(从n=2能级跃迁到n=1能级),其中光子能量为12.09 eV和10.2 eV的光照射逸出功为4.54 eV的金属钨,可以发生光电效应,选项A正确,B错误;放射性元素的半衰期由其原子核内部自身因素决定,与原子所处的化学状态和外部条件无关,选项C错误;a光的频率较高,能量较大,则a光的能量为12.09 eV,根据爱因斯坦光电效应方程,用a光照射金属钨,金属钨逸出光电子的最大初动能为E k=12.09 eV-4.54 eV=7.55 eV,选项D错误.7.C由动量守恒定律知,反冲核和α粒子的动量大小相等,则E k=∝,它们的动能之比为4:218,因此衰变释放的总能量是·Eα,由质能方程得该反应中的质量亏损是·.8.BD据题意,岩石中现含有的铀是形成初期时的,即有半数铀发生衰变,由图象知=时,时间约为45亿年,其半衰期也是地球的大致年龄,故B正确,A错误;90亿年时有的铀衰变为铅,故铀、铅原子数之比为1:3,所以D正确,C错误.9.(1)200.4 MeV(2)5.13×1026 MeV 2 791.8 t(3)24 t解析:(1)该裂变反应的质量亏损为Δm=(235.043 9+1.008 7-140.913 9-91.897 3-3×1.008 7)u= 0.215 3 u一个铀235原子核裂变后释放的能量为ΔE=0.215 3×931 MeV≈200.4 MeV.(2)1 kg铀235中含原子核的个数为N=N A=×6.02×1023≈2.56×1024则1 kg铀235原子核发生裂变时释放的总能量ΔE N=NΔE=2.56×1024×200.4 MeV≈5.13×1026 MeV设q为煤的热值,m为煤的质量,有ΔE N=qm,所以m==kg≈2 791.8 t.(3)核电站一年的发电量E=Pt,需要的核能为E核==,设所用铀矿石质量为M,则铀235的含量为0.04M,对应的原子核数,因=N AΔE,则M==g≈2.4×107 g=24 t.10.(1)2×1030 kg(2)4.2×10-12 J(3)1百亿年解析:(1)要估算太阳的质量M,研究绕太阳运动的任一颗行星的公转均可,现取地球为研究对象.设T为地球绕日心运动的周期,则由万有引力定律和牛顿第二定律可知,G=m r地球表面处的重力加速度g=G得M=m代入数值,得M=2×1030 kg.(2)根据质量亏损和质能公式,该核反应每发生一次释放的核能为ΔE=(4m p+2m e-mα)c2代入数值,得ΔE=4.2×10-12 J.(3)根据题给假设,在太阳继续保持在主序星阶段的时间内,发生题中所述的核聚变反应的次数为N=×10%因此,太阳总共辐射出的能量为E=N·ΔE设太阳辐射是各向同性的,则每秒内太阳向外放出的辐射能为ε=4πr2w所以太阳继续保持在主星序的时间为t=由以上各式解得t=代入数据,并以年为单位,可得t=3.29×1017 s=1×1010年=1百亿年.。
2020届高考物理精准培优专练二十一原子物理含解析20191029228(数理化网)
原子物理记住几个二级结论：(1)遏止电压U c 与入射光频率ν、逸出功W 0间的关系式：U c ＝h e ν－W 0e。
(2)截止频率νc 与逸出功W 0的关系：hνc －W 0＝0，据此求出截止频率νc 。
(3)光照引起的原子跃迁，光子能量必须等于能级差；碰撞引起的跃迁，只需要实物粒子的动能大于(或等于)能级差。
(4)大量处于定态的氢原子向基态跃迁时可能产生的光谱线条数：C n 2＝n n －12。
(5)磁场中的衰变：外切圆是α衰变，内切圆是β衰变，半径与电荷量成反比。
(6)平衡核反应方程：质量数守恒、电荷数守恒。
典例1.(2019∙全国I 卷∙14) 氢原子能级示意图如图所示，光子能量在1.63 eV ～3.10 eV 的光为可见光。
要使处于基态（n ＝1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为( )A ．12.09 eVB ．10.20 eVC ．1.89 eVD ．1.5l eV典例2.(2019∙全国II 卷∙15) 太阳内部核反应的主要模式之一是质子－质子循环，循环的结果可表示为：411H→42He ＋201e ＋2ν。
已知11H 和42He 的质量分别为m p ＝1.007 8 u 和m α＝4.002 6 u ，1 u ＝931 MeV/c 2，c 为光速．在4个11H 转变成1个42He 的过程中，释放的能量约为( ) A ．8 MeV B ．16 MeV C ．26 MeV D ．52 MeV1．下列说法正确的是( )A ．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关B ．结合能越大，原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定C ．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短D ．各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量（频率）不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯A ．光电效应说明光具有粒子性的，它是爱因斯坦首先发现并加以理论解释的B ．235U 的半衰期约为7亿年，随着地球环境的变化，半衰期可能变短 C ．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核的结构D ．据波尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的动能增大 3．下列说法正确的是( )A ．23290Th 衰变成20882Pt 要经过4次α衰变和2次β衰变B ．核泄漏事故污染物Cs137能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为1371375556Cs Ba x →+，可以判断x为质子C ．玻尔理论的假设是原子能量的量子化和轨道量子化D ．康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射实验说明实物粒子只具有粒子性4．如图所示为氢原子的能级图，一群氢原子处于n ＝4的激发态，在向低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为1.90 eV 的金属铯，下列说法正确的是( )A ．这群氢原子能发出6种频率不同的光，其中从n ＝4跃迁到n ＝3所发出的光波长最短B ．这群氢原子能发出3种频率不同的光，其中从n ＝4跃迁到n ＝1所发出的光频率最高C ．金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为12.75 eVD ．金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为10.85 eV 5．根据玻尔理论，氢原子的能级公式为2n AE n =(n 为能级，A 为基态能量)，一个氢原子中的电子从n ＝4的能级直接跃迁到基态，在此过程中( ) A ．氢原子辐射一个能量为15A16的光子B ．氢原子辐射一个能量为－15A16的光子C ．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为15A16D ．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为－15A16A ．光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量B ．比结合能越大，原子核越不稳定C ．将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期D ．原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损7．用如图甲所示的装置研究光电效应现象。
2020年浙江省温州市第二十一高中高三物理模拟试卷带解析
2020年浙江省温州市第二十一高中高三物理模拟试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1. 二十世纪初，为了研究物质的内部结构，物理学家做了大量的实验，揭示了原子内部的结构，发现了电子、中子和质子，右图是（）A.卢瑟福的粒子散射实验装置B.卢瑟福发现质子的实验装置C.汤姆逊发现电子的实验装置D.查德威克发现中子的实验装置参考答案：答案：A解析：题目中所给装置是卢瑟福研究粒子散射实验装置，故选项A正确。
2. （单选）两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中（）A．做直线运动，电势能先变小后变大B．做直线运动，电势能先变大后变小C．做曲线运动，电势能先变小后变大D．做曲线运动，电势能先变大后变小参考答案：C3. 关于质点做匀速圆周运动的说法，以下正确的是A、因为，所以向心加速度与转动半径成反比B、因为，所以向心加速度与转动半径成正比C、因为，所以角速度与转动半径成反比D、因为(n为转速)，所以角速度与转速成反比参考答案：D4. 质量为0.3kg的物体在水平面上运动，图中的两条直线分别表示物体受水平拉力作用和不受水平拉力作用时的速度—时间图像，则下列说法中正确的是（）A．物体不受水平拉力时的速度图像一定是bB．物体受水平拉力时的速度图像可能是aC．摩擦力一定等于0.2ND．水平拉力一定等于0.1N参考答案：BD5. 如图所示，在边长为L的正方形PQMN区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在MN边界放一刚性挡板，粒子能碰到挡板则能够以原速率弹回。
一质量为同m、带电荷量为q的粒子以某一速度从P点射入，恰好从Q点射出，下列说法正确的是A. 带电粒子一定带负电荷B. 带电粒子的速度最小值为C. 若带电粒子与挡板碰撞，则受到挡板作用力的冲量为D. 带电粒子在磁场中运动时间可能为参考答案：CD【详解】若粒子运动轨迹如图所示：由左手定则可知，粒子带负电，粒子做圆周运动的轨道半径最小：，由牛顿第二定律得：；解得：，故B正确；若粒子带正电，粒子与挡板MN碰撞后恰好从Q点射出，粒子运动轨迹如图所示：由几何知识得：，解得：，由牛顿第二定律得：；解得：，由动量定理得：，故A错误，C正确；若粒子正电，粒子在磁场中的运动轨迹对应的圆心角为，粒子在磁场中的运动时间：，故D正确.二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 一列简谐波在t=0.8s时的图象如图甲所示，其x=0处质点的振动图象如图乙所示，由图象可知：简谐波沿x轴▲方向传播（填“正”或“负”），波速为▲m／s，t=10.0s时刻，x=4m处质点的位移是▲ m．参考答案：负（1分） 5（2分） -0.057. 如图所示，某车沿水平方向高速行驶，车厢中央的光源发出一个闪光，闪光照到了车厢的前、后壁，则地面上的观察者认为该闪光________(填“先到达前壁”“先到达后壁”或“同时到达前后壁”)，同时他观察到车厢的长度比静止时变________(填“长”或“短”)了．参考答案：先到达后壁短8. 如图所示，两端封闭的均匀玻璃管竖直放置，管中间有一段水银柱将管中气体分成体积相等的两部分，管内气体的温度始终与环境温度相同。
2020高考物理原子物理专项练习第一、二版(末有答案)
原子物理选择题专项练习（第一版）福和高级中学吴常丽【真题引领】1.（2019·全国卷I·T14）氢原子能级示意图如图所示。
光子能量在1.63 eV～3.10 eV的光为可见光。
要使处于基态(n=1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子,最少应给氢原子提供的能量为()A.12.09 eVB.10.20 eVC.1.89 eVD.1.51 eV2.(2019·全国卷Ⅱ·T15)太阳内部核反应的主要模式之一是质子-质子循环,循环的结果可表示为411H→24He+210e+2ν,已知11H和24He的质量分别为m p=1.007 8 u和mα=4.002 6 u,1 u=931 MeV/c2,c为光速。
在4个11H转变成1个24He的过程中,释放的能量约为()A.8 MeVB.16 MeVC.26 MeVD.52 MeV3.(2019·天津高考·T6)我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破,等离子体中心电子温度首次达到1亿度,为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础。
下列关于聚变的说法正确的是()A.核聚变比核裂变更为安全、清洁B.任何两个原子核都可以发生聚变C.两个轻核结合成质量较大的核,总质量较聚变前增加D.两个轻核结合成质量较大的核,核子的比结合能增加4.（2019·北京高考·T19）光电管是一种利用光照射产生电流的装置,当入射光照在管中金属板上时,可能形成光电流。
表中给出了6次实验的结果。
组次入射光子的能量/eV 相对光强光电流大小/mA逸出光电子的最大动能/eV第一组1234.04.04.0弱中强294360 0.9 0.9 0.9第二组4566.06.06.0弱中强2740552.92.92.9由表中数据得出的论断中不正确的是()A.两组实验采用了不同频率的入射光B.两组实验所用的金属板材质不同C.若入射光子的能量为5.0 eV,逸出光电子的最大动能为1.9 eVD.若入射光子的能量为5.0 eV,相对光强越强,光电流越大【高考猜押】5．如图所示为卢瑟福α粒子散射实验装置的示意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可观察α粒子在各个角度的散射情况。
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培优点二十一 原子物理一、考点分析记住几个二级结论：(1)遏止电压U c 与入射光频率ν、逸出功W 0间的关系式：U c ＝ν－。
he W 0e (2)截止频率νc 与逸出功W 0的关系：hνc －W 0＝0，据此求出截止频率νc 。
(3)光照引起的原子跃迁，光子能量必须等于能级差；碰撞引起的跃迁，只需要实物粒子的动能大于(或等于)能级差。
(4)大量处于定态的氢原子向基态跃迁时可能产生的光谱线条数：C n 2＝。
n n －12(5)磁场中的衰变：外切圆是α衰变，内切圆是β衰变，半径与电荷量成反比。
(6)平衡核反应方程：质量数守恒、电荷数守恒。
二、考题再现典例1.(2019∙全国I 卷∙14) 氢原子能级示意图如图所示，光子能量在1.63 eV ～3.10 eV 的光为可见光。
要使处于基态（n ＝1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为( )A ．12.09 eV B ．10.20 eV C ．1.89 eV D ．1.5l eV典例2.(2019∙全国II 卷∙15)太阳内部核反应的主要模式之一是质子－质子循环，循环的结果可表示为：4H→He ＋2e ＋2ν。
已知H 和He 的质量分别为m p ＝1.007 8 u 和m α＝4.002 6 u ，1 u ＝931 MeV/c 2，c 14201142为光速．在4个H 转变成1个He 的过程中，释放的能量约为( )142A ．8 MeVB ．16 MeVC ．26 MeVD ．52 MeV三、对点速练1．下列说法正确的是( )A ．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关B ．结合能越大，原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定C ．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短D ．各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量（频率）不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯2．下列说法中正确的是( )A ．光电效应说明光具有粒子性的，它是爱因斯坦首先发现并加以理论解释的B ．235U 的半衰期约为7亿年，随着地球环境的变化，半衰期可能变短C ．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核的结构D ．据波尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的动能增大3．下列说法正确的是( )A ．衰变成要经过4次α衰变和2次β衰变23290Th 20882Pt B ．核泄漏事故污染物Cs137能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为，可以判断1371375556Cs Ba x →+为质子x C ．玻尔理论的假设是原子能量的量子化和轨道量子化D ．康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射实验说明实物粒子只具有粒子性4．如图所示为氢原子的能级图，一群氢原子处于n ＝4的激发态，在向低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为1.90 eV 的金属铯，下列说法正确的是( )A ．这群氢原子能发出6种频率不同的光，其中从n ＝4跃迁到n ＝3所发出的光波长最短B ．这群氢原子能发出3种频率不同的光，其中从n ＝4跃迁到n ＝1所发出的光频率最高C ．金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为12.75 eVD ．金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为10.85 eV 5．根据玻尔理论，氢原子的能级公式为(n 为能级，A 为基态能量)，一个氢原子中的电子从n ＝42n AE n =的能级直接跃迁到基态，在此过程中( )A ．氢原子辐射一个能量为的光子15A16B ．氢原子辐射一个能量为－的光子15A16C ．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为15A16D ．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为－15A 166．下列说法正确的是( )A ．光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量B ．比结合能越大，原子核越不稳定C ．将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期D ．原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损7．用如图甲所示的装置研究光电效应现象。
闭合开关S ，用频率为ν的光照射光电管时发生了光电效应。
图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能E k 与入射光频率ν 的关系图象，图线与横轴的交点坐标为(a ，0)，与纵轴的交点坐标为(0，－b )，下列说法中正确的是( )A ．普朗克常量为h ＝abB ．断开开关S 后，电流表G 的示数不为零C ．仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大D ．保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G 的示数保持不变8．静止在匀强电场中的碳14原子核，某时刻放射的某种粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直，且经过相等的时间后形成的轨迹如图所示(a 、b 表示长度)。
那么碳14的核反应方程可能是( )A ．14410624C He Be→+B ．14014615C e Be→+C ．14014617C e N-→+D ．14212615C H Be→+9．用a 、b 两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现当a 光照射时验电器的指针偏转，b 光照射时指针未偏转，以下说法正确的是( )A ．增大a 光的强度，验电器的指针偏角一定减小B．a光照射金属板时验电器的金属小球带负电C．a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长D．若a光是氢原子从n＝4的能级向n＝1的能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子从n＝5的能级向n＝2的能级跃迁时产生的10．如图所示为氢原子的能级图，当氢原子从n＝4能级跃迁到n＝2能级时，辐射出光子a；当氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级时，辐射出光子b，则下列说法中正确的是( )A．光子a的能量大于光子b的能量B．光子a的波长小于光子b的波长C．b光比a光更容易发生衍射现象D．在同种介质中，a光子的传播速度大于b光子的传播速度11．按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量________(选填“越大”或“越小”)。
已知氢原子的基态能量为E1(E1＜0)，电子质量为m，基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后，电子速度大小为________(普朗克常量为h)。
12．小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示．已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s。
(1)图甲中电极A为光电管的________(选填“阴极”或“阳极”)；(2)实验中测得铷的遏止电压U c与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc＝________Hz，逸出功W0＝________J；(3)如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014Hz，则产生的光电子的最大初动能E k＝________J。
13．如图所示是研究光电管产生的电流的电路图，A、K是光电管的两个电极，已知该光电管阴极的极限频率为ν0。
现将频率为ν(大于ν0)的光照射在阴极上，则：(1)________是阴极，阴极材料的逸出功等于________。
(2)加在A、K间的正向电压为U时，到达阴极的光电子的最大动能为____________，将A、K间的正向电压从零开始逐渐增加，电流表的示数的变化情况是________________。
(3)为了阻止光电子到达阳极，在A、K间应加U反＝________的反向电压。
(4)下列方法一定能够增加饱和光电流的是________。
A．照射光频率不变，增加光强B．照射光强度不变，增加光的频率C．增加A、K电极间的电压D．减小A、K电极间的电压14．为确定爱因斯坦的质能方程ΔE＝Δmc2的正确性，设计了如下实验：用动能为E1＝0.60 MeV的质子轰73击静止的锂核Li，生成两个α粒子，测得两个α粒子的动能之和为E 2＝19.9 MeV，已知质子、α粒子、锂粒子的质量分别取m p＝1.007 3 u、mα＝4.001 5 u、m Li＝7.016 0 u，求：(1)写出核反应方程；(2)通过计算说明ΔE＝Δmc2正确。
(1 u相当于931.5 MeV)答 案二、考题再现典例1.【解析】因为可见光光子的能量范围是1.63～3.10 eV ，所以氢原子至少要被激发到n ＝3能级，要给氢原子提供的能量最少为E ＝(－1.51＋13.60) eV ＝12.09 eV ，即选项A 正确。
【答案】A典例2.【解析】核反应质量亏损Δm ＝4×1.007 8 u －4.002 6 u ＝0.028 6 u ，释放的能量ΔE ＝0.028 6×931 MeV ＝26.6 MeV ，选项C 正确。
【答案】C三、对点速练1．【答案】D【解析】原子核的半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关，故选项A 错误；比结合能越大，原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定，与原子核的合能无关，故选项B 错误；一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，说明入射光的频率小于金属的极限频率，即光子的能量太小，该束光的波长太长，故选项C 错误；根据玻尔理论，各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量（频率）不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯，故选项D 正确。
2．【答案】D【解析】光电效应说明光具有粒子性，不是波动性的，光电效应是由赫兹发现的，不是爱因斯坦首先发现，故选项A 错误；半衰期不会随地球环境的变化而变化，故选项B 错误；卢瑟福通过对粒子散射实验的研α究，揭示了原子的核式结构，故选项C 错误；据波尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，原子能量减小，轨道半径减小，根据知，核外电子的动能增大，原子能量等于动能和电势能之和，则电势能减小，ke 2r 2=mv 2r 故选项D 正确。
3．【答案】C【解析】因为衰变时质量数不变，所以衰变的次数，在衰变的过程中电荷数总共少βαn =232‒2084=6α6×2=12，则衰变的次数，故选项A错误；核反应方程式为，可以根βm =12‒(90‒82)1=413755Cs→13756Ba +x据质量数和电荷数守恒判断为粒子，故选项B 错误；玻尔理论的假设是提出了轨道量子化和能量量子化，x β故选项C 正确；康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射说明实物粒子具有波动性，故选项D 错误。
4．【答案】D【解析】从n ＝4跃迁到n ＝3所发出的光的频率最小，波长最长，选项A 错误；这群氢原子能发出第=6种频率的光子，从n ＝4跃迁到n ＝1所发出的光的频率最高，选项B 错误；光电子的最大初动能对24C 应入射光子的频率最高时，最大入射光能量对应的入射光子的频率最高，即ΔE ＝E 4－E 1＝－0.85 eV －(－13.60 eV)＝12.75 eV ，由光电效应方程知E k ＝ΔE －W 0＝10.85 eV ，选项C 错误，D 正确。