1、2025届高考物理二轮复习：第14讲原子物理 -专项训练1.2024学军中学模拟 下列说法中正确的是()A.粒子散射实验证明原子内部的正电荷是均匀分布的B.氢原子的发射光谱是连续谱C.当入射光子与晶体中的电子碰撞后,这些光子散射后的波长变小D.镉棒在反应堆中的作用是控制链式反应的速度2.2024桐乡一中模拟 关于下列四幅图的说法正确的是() A.图甲中氢原子的电子云示意图体现出卢瑟福能级理论中的电子运动轨道是概率问题B.根据图乙中原子核的比结合能示意图,由核反应方程92235U+01n56144Ba+3689Kr+301n可知,92235U核的结合能一定小于56144Ba和3689Kr的结合能
2、之和C.图丙中的链式反应就是太阳内部每时每刻发生的核反应D.根据图丁中氡的衰变可知10 000个氡核经过7.6天后还剩2500个3.2024温州模拟 把一块铀矿石放在一只玻璃管内,过几天在管内发现了氦气,已知矿石中存在铀核92238U,则在此过程中()A.矿石必须达到一临界质量才有氦气产生B.放入矿石后至少需等待一个半衰期才有氦气产生C.矿石中的铀核发生衰变生成氦原子D.涉及的反应方程为92238U90234Th+24He4.(不定项)2024绍兴模拟 如图甲所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图像(直线与横轴的交点的横坐标为4.30,与纵轴的交点的纵坐标为0.5
3、),如图乙所示是氢原子的能级图,下列说法正确的是()A.根据该图像能求出普朗克常量B.该金属的逸出功为1.82 eVC.该金属的极限频率为5.501014 HzD.用n=4能级的氢原子跃迁到n=2能级时所辐射的光照射该金属能使该金属发生光电效应5.(不定项)2024宁波模拟 如图甲所示为氢原子的能级图,用同一光电管研究氢原子发出的a、b、c三种单色光产生的光电效应,得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图乙所示,则这三种光()A.光子动量papbW,故所辐射的光照射该金属能使该金属发生光电效应,故D正确.5.AC解析 根据光电效应方程Ek=h-W0和动能定理Uce=Ek,联立可得Uce=
4、h-W,根据图乙中遏止电压的值可知abc,而光子动量和能量之间的关系为p=c,因此这三种光的光子动量papbbc,根据双缝干涉相邻亮(暗)纹间距公式x=Ld可知,通过同一装置发生双缝干涉,a光的相邻条纹间距最大,C正确;这三种光若是原子从能级n=3跃迁到较低能级时发出的光,利用光电效应方程可知hcc=hcb+hca,整理得1c=1b+1a,D错误.6.B解析 根据核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒可知,X的质量数为1,电荷数为0,故X为中子01n,故A错误;在锂元素形成的过程中,发生核聚变反应,核聚变需要很高温度才能进行,可知宇宙的温度一定很高,故B正确;24He和13H聚合时两者间距离的数
5、量级为10-15m,故C错误;该反应释放的核能为E=m1+m2-m3-m4c2,故D错误.7.A解析 因1立方米的水经过8天,即4个半衰期后测得水样每分钟衰变20次,可知8天前1立方米的水每分钟衰变次数为n=20124=320次,则水库中水的体积V=3.2107320 m3=1105 m3,故选A.8.AB解析 可见光的波长范围为4.010-7 m7.610-7 m,根据h=hc,可得可见光的光子能量范围为1.6 eV3.1 eV,氢原子从n=4能级向n=2能级跃迁,辐射的光子能量为3.4 eV-0.85 eV=2.55 eV,属于可见光,故A正确;氢原子从高能级向n=3能级跃迁时,辐射的光子
6、能量小于1.51 eV,属于红外线,具有显著的热效应,故B正确;氢原子从n=4能级向n=2能级和n=1能级跃迁时辐射的两种光,前者频率更低,在同一介质中传播时前者速度大于后者,故C错误;氢原子从n=4能级向低能级跃迁,光子动量最大时能量最大,有E4-E1=h=pc,得辐射的光子的最大动量p=E4-E1c=13.60.851.610-19J3108m/s=6.810-27 kg m/s,故D错误.9.A解析 平均结合能越大的原子核越稳定,由图像可知,3689Kr核比56144Ba核的平均结合能大,所以3689Kr核比56144Ba核更稳定,故A正确;由图像可知,24He核的平均结合能为7 MeV
7、,根据平均结合能的定义可知,24He核的结合能为47 eV=28 eV,故B错误;核子结合成原子核时,发生质量亏损,释放核能,故三个中子和三个质子结合成36Li核时释放能量,故C错误;重核裂变时,发生质量亏损,释放能量,故D错误.10.D解析 92235U与粒子的动能之和等于衰变释放的核能(mPu-mU-m)c2,衰变前后动量守恒,则92235U与粒子的动量大小相等,方向相反,由Ek=p22m可知,两者的动能与质量成反比,所以粒子的动能为Ek=mUmU+m(mPu-mU-m)c2,故A错误;粒子的动量为p=2mEk=2mUm(mPu-mU-m)c2m+mU,故B错误;92235U与粒子的动量大
8、小相等,电荷量之比为461,根据qvB=mv2r得r=mvqB=pqB,则92235U与粒子在磁场中运动的半径之比为146,故C错误;根据周期公式T=2mqB可知,92235U与粒子在磁场中运动的周期之比为TUT=mUqmqU,代入质量数和电荷数,可得约为1.31,故D正确.11.D解析 半衰期与温度无关,故A错误;能使空气电离的高能粒子主要是射线,故B错误;由题意可知核反应方程为74156W73156Ta+10e,由于钨156发生+衰变产生的新核与钨156质子数不同,故二者不是同位素,故C错误;比结合能越大越稳定,自然衰变的产物比结合能会变大,故锇160发生衰变产生的钨156的比结合能大于锇160的比结合能,故D正确.12.AD解析 比结合能越大,原子核越稳定,由于82206Pb比84210Po更稳定,所以82206Pb的比结合能大于84210Po的比结合能,故A正确;84210Po的结合能为E1,82206Pb的结合能为E2,X的结合能为E3,则该核反应过程中放出的能量为Q=E2+E3-E1,故B错误;根据爱因斯坦质能方程可知Q=mc2,可得m=Qc2,故C错误;核衰变后,生成的新原子核位于高能级,能自发向低能级跃迁,从而放出光子,故D正确.
