原子物理（基礎(chǔ)過關(guān)）-2021年高考物理一輪復(fù)習(xí)測試定心卷

2021年高考物理一輪復(fù)習(xí)專題測試定心卷

專題16原子物理（基礎(chǔ)過關(guān)）

一、單選題

1.下列描繪兩種溫度下黑體輻射強度與波長關(guān)系的圖中，符合黑體輻射實驗規(guī)律的是（）

2.“測溫槍”（學(xué)名“紅外線輻射測溫儀”）具有響應(yīng)快、非接觸和操作方便等優(yōu)點。它是根據(jù)黑體輻

射規(guī)律設(shè)計出來的，能將接收到的人體熱輻射轉(zhuǎn)換成溫度顯示。若人體溫度升高，則人體熱輻射強

度/及其極大值對應(yīng)的波長;I的變化情況是（）

A./增大，2增大B./增大，4減小C./減小，2增大D./誠小，4減小

3.用波長為300nm的光照射鋅板，電子逸出鋅板表面的最大初動能為1.28'10-叼，已知普朗克常量

為6.63xl（?34js,真空中的光速為3x108mz能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)單色光的最低頻率（）

A.lxlOl4Hz

B.8x1（PHz

C..2xlOl5Hz

D.8xlOl4Hz

4.2016年9月25日，被譽為“中國天眼'’的世界最大單口徑射電望遠鏡（簡稱FAST）在貴州省平

塘縣落成啟用，開始接收來自宇宙深處的電磁波。中國天眼的存在，使得深空通訊能力延伸至太陽

系外緣行星，對探索宇宙的起源和地外文明具有重要意義。如果為天眼配備一部發(fā)射功率為百萬瓦

級（106W）的發(fā)射機，其發(fā)射的無線電波波長為126厘米。那么該發(fā)射機每秒鐘發(fā)射的光子數(shù)量的

數(shù)量級約為（取真空光速c=3xl（）8m/s,普朗克常量力=6.6xl0-34j.s）

A.1023B.IO27C.IO31D.1035

5.研究光電效應(yīng)的電路如圖所示.用頻率相同、強度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板（陰極

K）,鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流，下列光電流/與A、K之間的電

壓UAK的關(guān)系圖象中，正確的是（）

C.

D.

()八、

6.用金屬枷為陰極的光電管，觀測光電效應(yīng)現(xiàn)象，實驗裝置示意如圖甲所示，實驗中測得枷的遏止

電壓Uc與入射光頻率v之間的關(guān)系如圖乙所示，圖線與橫軸交點的橫坐標為5.15x1014Hz。已知普

朗克常量h=6.63x10-34j*則下列說法中正確的是

A.欲測遏止電壓，應(yīng)選擇電源左端為正極

B.當電源左端為正極時，滑動變阻器的滑片向右滑動，電流表的示數(shù)持續(xù)增大

C.增大照射光的強度，產(chǎn)生的光電子的最大初動能一定增大

D.如果實驗中入射光的頻率V=7.00X1（）MHZ,則產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek=1.2xl0叩

7.1905年愛因斯坦提出光子假設(shè)，成功地解釋了光電效應(yīng)，因此獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎。下

列關(guān)于光電效應(yīng)的描述正確的是

A.只有入射光的波長大于金屬的極限波長才能發(fā)生光電效應(yīng)

B.金屬的逸出功與入射光的頻率和強度無關(guān)

C.用同種頻率的光照射各種金屬，發(fā)生光電效應(yīng)時逸出的光電子的初動能都相同

D.發(fā)生光電效應(yīng)時，保持入射光的頻率不變，減弱入射光的強度，從光照射到金屬表面到發(fā)射出

光電子的時間間隔將明顯增加

8.一個德布羅意波長為九的中子和另一個德布羅意波長為&的笊核同向正碰后結(jié)合成一個瓶核，

該瓶核的德布羅意波長為（）

4—4

*44R4404+4D.——-

'4+4-,22

9.在光電效應(yīng)的實驗結(jié)果中，與光的波動理論不矛盾的是（）

A.光電效應(yīng)是瞬時發(fā)生的

B.所有金屬都存在極限頻率

C.光電流隨著入射光增強而變大

D.入射光頻率越大，光電子最大初動能越大

10.關(guān)于電子的運動規(guī)律，以下說法正確的是（）

A.電子如果表現(xiàn)出粒子性，則無法用軌跡來描述它們的運動，其運動遵循牛頓運動定律

B.電子如果表現(xiàn)出粒子性，則可以用軌跡來描述它們的運動，其運動遵循牛頓運動定律

C.電子如果表現(xiàn)出波動性，則無法用軌跡來描述它們的運動，空間分布的概率遵循波動規(guī)律

D.電子如果表現(xiàn)出波動性，則可以用軌跡來描述它們的運動，其運動遵循牛頓運動定律

11.已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73x10l4Hz和5.44X1014HZ,在某種單色光的照射下兩種金屬均

發(fā)生光電效應(yīng)，比較它們表面逸出的具有最大初動能的光電子,鈣逸出的光電子具有較大的（）

A.波長B.頻率C.能量D.動量

12.陰極射線管中電子束由陰極沿x軸正方向射出，在熒光屏上出現(xiàn)一條亮線（如圖），要使該亮線

向z軸正方向偏轉(zhuǎn)，可加上（）

狹縫亮線

，熒光屏

陰極大

電子束

A.z軸正方向的磁場B.y軸負方向的磁場

C.z軸正方向的電場D.y軸負方向的電場

13.如圖所示為氫原子的能級圖，當氫原子從“=4能級躍遷到〃=2能級時，輻射出光子當氫

原子從〃=3能級躍遷到〃=1能級時，輻射出光子6,則下列說法中正確的是()

4-0.85

3-1.51

234

A.光子。的能量大于光子人的能量

B.光子。的波長小于光子人的波長

C.〃光比“光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象

D.在同種介質(zhì)中，。光子的傳播速度大于〃光子的傳播速度

14.利用光譜分析的方法能夠鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分，關(guān)于光譜分析下列說法正確的是

()

A.利用高溫物體的連續(xù)譜就可鑒別其組成成分

B.利用物質(zhì)的線狀譜就可鑒別其組成成分

C.高溫物體發(fā)出的光通過物質(zhì)后的光譜上的暗線反映了高溫物體的組成成分

D.同一種物質(zhì)的線狀譜與吸收光譜上的暗線，由于光譜的不同，它們沒有關(guān)系

15.氫原子的能級示意圖如圖所示，現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，當向低能級躍遷時，會

輻射出若干種不同頻率的光，若用這些光照射逸出功為4.54eV的鋁時，下列說法中正確的是

nE/bV

00..............0

4--------------------0.85

3--------------------1.51

2---------------------3.4

A.氫原子能輻射4種不同頻率的光子

B.氫原子輻射的光子都能使鴇發(fā)生光電效應(yīng)

C.氫原子輻射一個光子后，氫原子的核外電子的速率增大

D.鴇能吸收兩個從n=4向n=2能級躍遷的光子而發(fā)生光電效應(yīng)

16.如圖所示為氫原子的能級圖，圖中a、b、c、d對應(yīng)氫原子的四次躍遷，已知可見光光子的能量

范圍為1.61~3.10eV,關(guān)于四次躍遷，下列說法正確的是（）

nE/eV

8------------------0

5-0.54

4-0.85

3-1.51

b

2——-3.40

1-------------1-—13.6

A.經(jīng)歷a躍遷，氫原子吸收的光子能量為0.66eV

B.經(jīng)歷6躍遷，氫原子的軌道半徑增大，原子核外電子的動能增大

C.經(jīng)歷c躍遷，氫原子放出的光子是可見光光子

D.經(jīng)歷d躍遷后，再用可見光照射躍遷后的氫原子，可使氫原子發(fā)生電離

17.已知巴耳末系對應(yīng)的光譜線是可見光，那么萊曼系對應(yīng)的光譜線與前者相比有（）

巴爾末系

A.可能是紫外線

B.可能是紅外線

C.光的波長會更長

D.在真空中的傳播速度會更大

18.下列敘述中不正確的是（）

A.光的粒子性被光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)所證實

B.玻爾建立了量子理論，成功解釋了所有原子發(fā)光現(xiàn)象

C.在光的干涉現(xiàn)象中，干涉亮條紋部分是光子到達幾率大的地方

D.宏觀物體的物質(zhì)波波長非常小，不易觀察到它的波動性

19.如圖為玻爾為了解釋氫原子光譜而畫出的氫原子能級示意圖，一群氫原子處于〃=4的激發(fā)態(tài),

當它們自發(fā)地躍遷到較低能級時，以下說法符合玻爾理論的有（）

n-E/eV

8----------------0

4------------------0.85

3-------------------1.51

2------------------3.4

1-------------------13.6

A.最多只能輻射出3種頻率的光子

B.可輻射出能量為13.6eV的光子

C.氫原子躍遷時，可發(fā)出連續(xù)不斷的光譜線

D.在輻射出的光子中，從〃=4躍遷到〃=3輻射的光子能量最小

20.原子從。能級躍遷到匕能級時輻射波長為腦的光子，原子從b能級躍遷到c能級時吸收波長為

后的光子，已知兀>比.那么原子從〃能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時將要（）

A.輻射波長為/V的光子

4一4

B.輻射波長為九］一九2的光子

C.吸收波長為Q一九2的光子

D.吸收波長為盧的光子

4-z2

21.約里奧?居里夫婦發(fā)現(xiàn)人工放射性同位素的核反應(yīng)方程為：；He+：；Y,以下判斷

正確的是（）

A.m=31,n=\B.機=31,〃=0C.m=3（）.n=\D.m=3Q>〃=（）

22.如圖，放射性元素鐳衰變過程中釋放出a、6丫三種射線，分別進入勻強電場和勻強磁場中，

下列說法正確的是（）

A.①表示Y射線,③表示a射線

B.②表示。射線,③表示a射線

C.④表示a射線,⑤表示Y射線

D.⑤表示P射線,⑥表示a射線

23.關(guān)于a、/、/三種射線，下列說法正確的是（）

A.a射線是原子核發(fā)射出的氨核，它的穿透能力最強，電離本領(lǐng)最弱

B.0射線是電子流，它具有最強的穿透能力

C.7射線一般伴隨著a射線或夕射線產(chǎn)生，它的穿透能力最強，電離本領(lǐng)最弱

D.7射線是電磁波，它的穿透能力最弱，

24.云室能顯示射線的徑跡，把云室放在磁場中，從帶電粒子運動軌跡的彎曲方向和半徑大小就能

判斷粒子的屬性。放射性元素A的原子核靜止放在磁感應(yīng)強度B=2.5T的勻強磁場中發(fā)生衰變，放

射出粒子并變成新原子核B,放射出的粒子與新核運動軌跡如圖所示，測得兩圓的半徑之比

4:7?2=45:1，且a=0.2m。下列說法正確的是（）

A.磁場方向一定垂直紙面向里

B.新原子核B的核電荷數(shù)為45

C.放射性元素A原子核發(fā)生的是0衰變

D.放射出的粒子所對應(yīng)的德布羅意波長為4.125xl0」5根

25.A、B是兩種放射性元素的原子核，原來都靜止在同一勻強磁場，其中一個放出a粒子，另一個

放出￡粒子，運動方向都與磁場方向垂直.圖中〃、人與c、d分別表示各粒子的運動軌跡，下列說

A.磁場方向一定垂直紙面向里

B.A放出的是a粒子，8放出的是￡粒子

C.4為a粒子運動軌跡，〃為萬粒子運動軌跡

D.”軌跡中粒子比人軌跡中的粒子動量大

26.2；汐經(jīng)過機次a衰變和〃次0衰變，變成嚶＞。,則（）

A.m=1,n=3

B.m=7,〃=4

C.m=14,77=9

D.機=14,7?=18

27.鈾核（記U）衰變?yōu)殂U核（善pg的方程為聲u-善Pb+X；He+Y[e,其中X、Y分別

為（）

A.X=6、Y=8B.X=5、Y=6C.X=6、Y=5D.X=8、Y=6

28.在下列四個核反應(yīng)方程中，XI、X2、X3和X4各代表某種粒子

①；H+xTHe+\n②[N+：He/O+x?

③:Be+；He-＞；2C+x,④;;Mg+；He-；；Al+x4

以下判斷中正確的是

A.X|是質(zhì)子B.X2是中子C.X3是電子D.X4是質(zhì)子

29.1930年，查德威克通過研究a粒子轟擊：Be得到了々C和一種新的粒子，這種粒子是

A.質(zhì)子B.中子

C.電子D.正電子

30.下列說法正確的是（）

A.貝可勒爾通過對天然放射現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核

B.普朗克提出了能量子的假設(shè)，解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象

F

C.若a衰變[X7券Y+；He中釋放的能量為E,則的比結(jié)合能為二

D.關(guān)于核反應(yīng)2瑟Thfj；pa+x,X是從原子核中射出的，且釋放核能

31.下面是列出的一些核反應(yīng)方程：：;Pf=Si+XjBe+jHT^B+Y,=He+；He-；Li+Z；

以下選項中正確的是

A.X是質(zhì)子，Y是中子，Z是正電子B.X是正電子，Y是質(zhì)子，Z是中子

C.X是中子，Y是正電子，Z是質(zhì)子D.X是正電子，Y是中子，Z是質(zhì)子

32.下列說法正確的是（）

A.鈾核裂變的核反應(yīng)方程式是■U―*Ba+；；Kr+2；n

B.核反應(yīng)方程式:;Pf：：Si+X中X是正電子

C.二u衰變成普'Pb要經(jīng)過8次用衰變和6次e衰變

D.原子核的質(zhì)量越大，比結(jié)合能就越小

33.下列說法正確的是（）

A.挈Uf^Th+X中X為中子，核反應(yīng)類型為衰變

B.；H+：H-?；He+Y中Y為中子，核反應(yīng)類型為人工核轉(zhuǎn)變

C.；4N+；He-?1o+Z,其中Z為氫核，核反應(yīng)類型為輕核聚變

D.；；5u+\nf；;Xe+；；Sr+K,其中K為10個中子，核反應(yīng)類型為重核裂變

34.太陽的主要成分是氫，在太陽內(nèi)部，每時每刻都在發(fā)生核反應(yīng)：；H+：H——＞；He+；n。若

笊核（:H）、晁核（汨）、氨核（：He）、中子（；n）的質(zhì)量分別為叫、機2、%和加4,真空中的光

速為c,則該核反應(yīng)釋放的核能為（）

A.（zw,+tn2-zn,—m^cB.+m4—n\-zn,）c

2

C.（叫+“-/-，4）＜?D.^m3+m4-mx-m2）c

35.笊核與僦核發(fā)生熱核聚變反應(yīng)的方程式為；H+：Hf；He+X。已知；H的質(zhì)量為的，的質(zhì)

量為膽2,；He的質(zhì)量為加3,X的質(zhì)量為/m,真空中的光速為c,下列說法正確的是（）

A.X為質(zhì)子

B.X為電子

C.反應(yīng)前后的質(zhì)量應(yīng)滿足（肛+%）＜（/+/%）

2

D.反應(yīng)中釋放的核能為（仍+m2-m3-m4）c

36.由于太陽溫度足夠高，所有的原子均電離成了原子核和電子，因此太陽是理想的熱等離子球體。

太陽用核聚變的方式向太空輻射能量，通過光譜分析知太陽的主要成分是氫，涉及氫的核聚變反應(yīng)

式4；Hf：He+2：e+2Vc，所有產(chǎn)生的正電子將會與太陽中的電子發(fā)生湮滅。己知電子質(zhì)量

222

me=0.51MeV/c,質(zhì)子質(zhì)量機“=938.3MeV/c,:He核質(zhì)量=3727.5MeV/c,中微子ve

的質(zhì)量和電荷量可不計，下列說法中正確的是（)

A.正電子與電子湮滅方程一定是；e+：ef7,其中y是光子

B.氫的核聚變反應(yīng)釋放的核能約為4x1（尸2J

C.平均每個質(zhì)子產(chǎn)生的太陽輻射能最多為6.17MeV

D.上述核反應(yīng)元素在地球上儲量豐富，人類已經(jīng)掌握和平利用聚變核能的技術(shù)

211

37.中子內(nèi)有一個電荷量為+—e的上夸克和兩個電荷量為——e一一e的下夸克.一簡單的模型是

333

三個夸克都在半徑為r的同一圓周上，如圖所示.在給出的四幅圖中，能正確表示出各夸克所受靜

電作用力的是（）

二、多選題

38.如圖所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線（直線與

橫軸的交點坐標為4.27,與縱軸交點坐標為0.5）.由圖可知:

A.該金屬的截止頻率為4.27x10MHz

B.該金屬的截止頻率為5.5X10"HZ

C.該圖線的斜率的物理意義是普朗克常量

D.該金屬的逸出功為0.5eV

39.在光電效應(yīng)實驗中，分別用頻率為Va、Vb的單色光a、b照射到同種金屬上，測得相應(yīng)的遏止電

壓分別為“和Ub,光電子的最大初動能分別為Eka和Ekb°h為普朗克常量。下列說法正確的是（）

A.若匕〉嚓，則一定有仇<4

B.若匕〉嗓，則一定有Eka>Ekb

C.若4<Ub，則一定有線，<Ekb

D.若匕〉嚓，則一定有〃匕-%>h外一后小

40.入射光照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應(yīng)，若入射光的強度減弱，而頻率保持不變，下列說法

錯誤的是（）

A.從光照至金屬表面上到發(fā)射出光電子之間的時間間隔將明顯增加

B.逸出的光電子的最大初動能將減小

C.單位時間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減少

D.有可能不發(fā)生光電效應(yīng)

41.研究光電效應(yīng)規(guī)律的實驗裝置如圖所示，以頻率為v的光照射光電管陰極K時，有光電子產(chǎn)生。

由于光電管K、A間加的是反向電壓，光電子從陰極K發(fā)射后將向陽極A做減速運動。光電流i由

圖中電流計G測出，反向電壓U由電壓表V測出。當電流計的示數(shù)恰好為零時，電壓表的示數(shù)稱為反

向截止電壓外,在下圖所表示光電效應(yīng)實驗規(guī)律的圖像中，正確的是（）

反向電壓U制頻率V?定時,

光電說i與光強/的美系

光強，和頻率V一定時,光強/和頻率V--定時,

光電流i與反向電IKU光電流i與產(chǎn)生光電孑

42.在做光電效應(yīng)的實驗時，某金屬被光照射發(fā)生了光電效應(yīng)，實驗測得光電子的最大動能Ek與入

射光的頻率v的關(guān)系如圖所示，由實驗圖線可求出（）

A.該金屬的極限頻率和極限波長

B.普朗克常量

C.該金屬的逸出功

D.單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)

43.1905年，愛因斯坦把普朗克的量子化概念進一步推廣，成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，提出了光

子說。在給出與光電效應(yīng)有關(guān)的四個圖像中，下列說法不正確的是（）

驗電器鋅板紫外線燈強（黃光）

0透光）

y/Hz

光電效應(yīng)實驗光電流與電壓的關(guān)系金屬的遏止電壓4?光電子最大初動能&

與入射光頻率V的關(guān)系與入射光頻率尚關(guān)系

圖1圖2圖3圖4

A.圖1中，當紫外線照射鋅板時，發(fā)現(xiàn)驗電器指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明鋅板帶正電，驗電器帶負電

B.圖2中，從光電流與電壓的關(guān)系圖像中可以看出，電壓相同時，光照越強，光電流越大，說明遏

止電壓和光的強度有關(guān)

C.圖3中，若電子電荷量用e表示，叨、/、U已知，由Uc-v圖像可求得普朗克常量的表達式為

h,=—%!—

匕一匕

D.圖4中，由光電子最大初動能以與入射光頻率v的關(guān)系圖像可知該金屬的逸出功為E或加o

44.1927年戴維孫和湯姆孫分別完成了電子衍射實驗，該實驗是榮獲諾貝爾獎的重大近代物理實驗

之一.如圖所示的是該實驗裝置的簡化圖，下列說法正確的是（）

A.亮條紋是電子到達概率大的地方

B.該實驗說明物質(zhì)波理論是正確的

C.該實驗再次說明光子具有波動性

D.該實驗說明實物粒子具有波動性

45.關(guān)于康普頓效應(yīng)，下列說法中正確的是（）

A.石墨對X射線散射時，部分射線的波長變長

B.康普頓效應(yīng)僅出現(xiàn)在石墨對X射線的散射中

C.康普頓效應(yīng)證明了光的粒子性

D.康普頓效應(yīng)進一步表明了光子具有動量

h

46.關(guān)于不確定性關(guān)系A(chǔ)r即N丁有以下幾種理解，其中正確的是（）

4兀

A.微觀粒子的動量不可確定

B.微觀粒子的位置坐標不可確定

C.微觀粒子的動量和位置不可能同時確定

D.不確定性關(guān)系不僅適用于電子和光子等微觀粒子，也適用于其他宏觀粒子

47.下列說法中正確的是（）

A.光的波粒二象性學(xué)說，就是由牛頓的微粒說和惠更斯的波動說組成的

B.光的波粒二象性徹底推翻了麥克斯韋的光的電磁說

C.光子說并沒有否定光的電磁說，在光子能量公式￡=中，頻率v表示波的特征，￡表示粒子的

特征

D.光波不同于宏觀概念中那種連續(xù)的波，它是表明大量光子運動規(guī)律的一種概率波

48.如圖所示為a粒子散射實驗裝置的示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D

四個位置時觀察到的現(xiàn)象，下述說法中正確的是（）

A.放在A位置時，相同時間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多

B.放在B位置時，相同時間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)只比A位置時稍少些

C.放在C、。位置時，屏上觀察不到閃光

D.放在。位置時，屏上仍能觀察到一些閃光，但次數(shù)極少

49.如圖所示，氫原子可在下列各能級間發(fā)生躍遷，設(shè)從〃=4到〃=1能級輻射的電磁波的波長為

AI,從〃=4到"=2能級輻射的電磁波的波長為22,從”=2到〃=1能級輻射的電磁波的波長為小,

則下列關(guān)系式中正確的是（）

n&(eV)

5

4--0.54

3二憎

2-----------------3.4

1-----------------13.6

A.21<23B.丸3<22

111

C.A3>A2D.-=—+—

50.氫原子能級如圖，當氫原子從〃=3躍遷到〃=2的能級時，輻射光的波長為656nm。以下判斷

正確的是（）

2---------------------------3.40

I---------------------------U.6

A.氫原子從〃=2躍遷到”=1的能級時，輻射光的波長大于656nm

B.用波長為325nm的光照射可使氫原子從〃=1躍遷到n=2的能級

C.大量處于〃=3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種譜線

D.用波長為633nm的光照射不能使氫原子從n=2躍遷到”=3的能級

51.如圖所示為氫原子的能級示意圖，一群處于激發(fā)態(tài)的氫原子能輻射出能量介于0.66eV?12.75eV

范圍內(nèi)的光子，則下列說法正確的是（）

〃￡/eV

8

4.................................0八

3--------------------------0.85

2-1.51

--------------------------3.40

1---------------------------13.6

A.這群氫原子能發(fā)射出三種不同波長的光

B.這群氫原子能發(fā)射出六種不同波長的光

C.處于基態(tài)的氫原子能吸收其中三種頻率的光子

D.處于基態(tài)的氫原子能吸收其中六種頻率的光子

52.一塊含鈾的礦石質(zhì)量為其中鈾的質(zhì)量為相，鈾發(fā)生一系列衰變后，最終生成物為鉛。下列

說法正確的是（）

A.經(jīng)過1個半衰期后，該礦石的質(zhì)量剩下￡

B.經(jīng)過2個半衰期后，其中鈾的質(zhì)量還剩;

4

C.經(jīng)過3個半衰期后，其中鈾的質(zhì)量還剩2

D.當環(huán)境溫度升高時，鈾衰變的速度不變

53.鋁箔被a粒子轟擊后發(fā)生了以下核反應(yīng):7;Al+^He^X+1〃.下列判斷正確的是（）

A.）是質(zhì)子B.是中子

C.X是::Si的同位素D.X是:;P的同位素

54.原子核的平均結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)之間的關(guān)系圖線如圖所示。下列說法正確的是（）

平均結(jié)合能/MeV

A.；He核的結(jié)合能約為14MeV

B.黑Kr核比堞Ba核更穩(wěn)定

C.三個中子和三個質(zhì)子結(jié)合成；Li核時放出能量

D.在核反應(yīng)+；n-黑Kr+堞Ba+3：）n中，要吸收熱量

55.下列說法正確的是（）

A.比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定

B.。粒子的散射說明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)

C.光具有波粒二象性

D.原子核發(fā)生衰變時，不遵循能量守恒定律，但遵循動量守恒定律

56.用中子轟擊空U原子核，發(fā)生一種可能的裂變反應(yīng)，其裂變方程為尊U+；nfX+^Sr+Z],

則以下說法中正確的是（）

A.X原子核中含有84個中子

B.反應(yīng)生成物的總結(jié)合能比空U原子核的結(jié)合能小

C.X原子核中核子的平均質(zhì)量比黑U原子核中核子的平均質(zhì)量小

D.X原子核中核子的比結(jié)合能比原子核中核子的比結(jié)合能大

三、實驗題

57.小明用金屬鋤為陰極的光電管，觀測光電效應(yīng)現(xiàn)象，實驗裝置示意如圖甲所示。已知普朗克常

量A=6.63x10-34j.s。

(Wv

(1)圖中電極A為光電管的(填“陰極”或“陽極”)；

(2)實驗中測得枷的遏止電壓Uc與入射光頻率v之間的關(guān)系如圖乙所示，則鋤的截止頻率

vo=Hz,逸出功Wo=J：

(3)如果實驗中入射光的頻率v=7.00xl()i4Hz,則產(chǎn)生的光電子的最大初動能反=J.(計算結(jié)果

均保留三位有效數(shù)字)

參考答案

1.A

【解析】

黑體輻射以電磁輻射的形式向外輻射能量，溫度越高，輻射越強越大，故B、D錯誤.黑體輻射的

波長分布情況也隨溫度而變，如溫度較低時，主要以不可見的紅外光進行輻射，在500℃以至更高

的溫度時，則順次發(fā)射可見光以至紫外輻射.即溫度越高，輻射的電磁波的波長越短，故C錯誤，

A正確.故選A.

2.B

黑體輻射的實驗規(guī)律如圖

輻射強度

特點是，隨著溫度升高，各種波長的輻射強度都有增加，所以人體熱輻射的強度/增大；隨著溫度

的升高，輻射強度的峰值向波長較短的方向移動，所以X減小。

故選B。

3.D

【詳解】

根據(jù)光電效應(yīng)方程

Ek=hv-W0=hj--W0

逸出功

hv

卬0=o>

可知

W=hv-E=h--E

0kXk

代入數(shù)據(jù)可知：

%=8x10"

故D正確，ABC錯誤

4.C

【解析】設(shè)單位時間4，發(fā)射機每秒鐘發(fā)射的光子數(shù)量為n,則光子的總能量為根/￡,每秒鐘的

A

發(fā)射能量為小0,所以〃"/￡=尸。0,代入數(shù)據(jù)，最終可得n的數(shù)量級約為1031,故C正確。

丸

5.C

【詳解】

頻率相同的光照射金屬，根據(jù)光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動能相等，根據(jù)

12〃

-mvm=eUc

知遏止電壓相等，光越強，飽和電流越大。故C正確，ABD錯誤。

故選Co

6.D

【詳解】

A、圖甲所示的實驗裝置測量鋤的遏止電壓U,與入射光頻率,因此光電管左端應(yīng)該是陰極，則電

源左端為負極，故A錯誤；

B、當電源左端為正極時，將滑動變阻器的滑片從圖示位置向右滑動的過程中，則電壓增大，光電流

增大，當電流達到飽和值，不再增大，即電流表讀數(shù)的變化是先增大，后不變，故選項B錯誤；

C、光電子的最大初動能與入射光的頻率和金屬的逸出功有關(guān)，與入射光的強度無關(guān)，故選項C錯

誤；

D、根據(jù)圖象可知，鋤的截止頻率%=5.15X1（T"Z,根據(jù)/7匕=/，則可求出該金屬的逸出功大小

W；=6.63xl0J4x5.15xl0'4J=3.41x1019./

根據(jù)光電效應(yīng)方程=〃丫-叱），當入射光的頻率為u=7.00x10"也時，則最大初動能為：

-344_1919

E1m=6.63x10x7.0x10,-3.41xIOJ=1.2x10-J,故選項D正確。

7.B

【詳解】

只有入射光的波長小于金屬的極限波長才能發(fā)生光電效應(yīng)，選項A錯誤；金屬的逸出功由金屬本身

決定，與入射光的頻率和強度無關(guān)，選項B正確；由于不同金屬的逸出功不同，則如果用同種頻率

的光照射各種金屬，發(fā)生光電效應(yīng)時逸出的光電子的初動能不相同，選項C錯誤；發(fā)生光電效應(yīng)時,

保持入射光的頻率不變，減弱入射光的強度，從光照射到金屬表面到發(fā)射出光電子的時間間隔不變,

只是逸出的光電子的數(shù)量減小，選項D錯誤.

8.A

【詳解】

中子的動量

笊核的動量

h

Pi—~

"A

對撞后形成的僦核的動量

P3=P2+Pi

所以瓶核的德布羅意波波長為

；=力=4%

Pi4+4

故A正確，BCD錯誤；

故選A.

9.C

【解析】

試題分析：按照光的波動理論，電子通過波動吸收能量，若波的能量不足以使得電子逸出，那么就

需要多吸收一些，需要一個能量累積的過程，而不是瞬時的，選項A對波動理論矛盾.根據(jù)波動理

論，能量大小與波動的振幅有關(guān)，而與頻率無關(guān)，即使光的能量不夠大，只要金屬表面的電子持續(xù)

吸收經(jīng)過一個能量累積過程，都可以發(fā)生光電效應(yīng)，與選項B矛盾；光電子逸出后的最大初動能與

入射光的能量有關(guān)，即與入射光的波動振幅有關(guān)，與頻率無關(guān)，所以波動理論與選項D矛盾.對于

光電流大小，根據(jù)波動理論，入射光增強，能量增大，所以光電流增大，選項C與波動理論并不矛

盾，選項C正確.

考點：光電效應(yīng)與波動性

10.C

【詳解】

AB.電子運動對應(yīng)的物質(zhì)波是概率波.少量電子表現(xiàn)出粒子性，無法用軌跡描述其運動，也不遵循牛

頓運動定律，A、B錯誤；

CD.大量電子表現(xiàn)出波動性，無法用軌跡描述其運動，可確定電子在某點附近出現(xiàn)的概率，且概率

遵循波動規(guī)律，C正確，D錯誤

11.A

【解析】

解：根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得：

Ek=hy-Wo,

又Wo=hyc

聯(lián)立得：Ek=hy-hyc,

據(jù)題：鈣的截止頻率比鉀的截止頻率大，由上式可知：從鈣表面逸出的光電子最大初動能較小，由

P=12mEk，可知該光電子的動量較小，根據(jù)人*可知，波長較大，則頻率較小.故A正確，BCD

錯誤.

故選A.

12.B

【詳解】

A、若加一沿z軸正方向的磁場，根據(jù)左手定則，洛倫茲力方向沿y軸正方向，亮線向y軸正方向偏

轉(zhuǎn)，故A錯誤；

B、若加一沿y軸負方向的磁場，根據(jù)左手定則，洛倫茲力方向沿z軸正方向，亮線向z軸正方向偏

轉(zhuǎn)，故B正確；

C、若加一沿z軸正方向的電場，電子受電場力作用沿z軸的負方向偏轉(zhuǎn)，故C錯誤；

D、若加一沿y軸負方向的電場，電子受電場力作用向y軸正方向偏轉(zhuǎn)，故D錯誤。

13.D

【詳解】

氫原子從n=4的能級躍遷到n=2的能級的能極差小于從n=3的能級躍遷到n=l的能級時的能極差，

根據(jù)耳“一紇=如，知光子。的能量小于光子6的能量，A錯誤；光子。的頻率小于光子b的頻率,

所以的頻率大，波長小，所以“光更容易發(fā)生衍射，B錯誤C正確；光子a的頻率小，則折射率

小，根據(jù)丫=￡,光子a在介質(zhì)中的傳播速度大于光子b在介質(zhì)中的傳播速度。故D正確。

n

14.B

【詳解】

A.由于高溫物體的光譜包括了各種頻率的光，與其組成成分無關(guān)，故A錯誤；

B.某種物質(zhì)發(fā)光的線狀譜中的亮線與某種原子發(fā)出的某頻率的光有關(guān)，通過這些亮線與原子的特征

譜對照，即可確定物質(zhì)的組成成分，B正確；

C.高溫物體發(fā)出的光通過物質(zhì)后某些頻率的光被吸收而形成暗線，這些暗線與所經(jīng)物質(zhì)有關(guān)，C錯

誤；

D.某種物質(zhì)發(fā)出某種頻率的光，當光通過這種物質(zhì)時它也會吸收這種頻率的光，因此線狀譜中的亮

線與吸收光譜中的暗線相對應(yīng)，D錯誤。

15.C

【詳解】

A.根據(jù)C：=6,所以這些氫原子總共可輻射出6種不同頻率的光，故A錯誤；

B.由于要發(fā)生光電效應(yīng)，躍遷時放出光子的能量大于鴿的逸出功為4.54eV,故B錯誤；

C.氫原子輻射一個光子后，能級減小，氫原子的核外電子的速率增大，故C正確；

D.鴇只能吸收一個光子的能量，故D錯誤.

16.D

【詳解】

A.經(jīng)歷“躍遷，氫原子從高能級向低能級躍遷時輻射出的光子的能量為0.66eV,A錯誤；

B.經(jīng)歷6躍遷，氫原子吸收能量，軌道半徑增大，但核外電子的動能會減小，B錯誤；

C.經(jīng)歷c躍遷，氫原子輻射出的光子的能量為0.97eV,則該光子不是可見光光子，C錯誤；

D.經(jīng)歷“躍遷后，躍遷后的氫原子的電離能為l.51eV,因此用可見光光子照射可使其電離，D正

確。

故選D。

17.A

【詳解】

AB.由圖可知，萊曼系對應(yīng)的光譜中光的頻率比巴耳末系對應(yīng)的光譜中光的頻率大，則可能是紫外

線，故A正確，B錯誤；

C.由于萊曼系對應(yīng)的光譜中光的頻率比巴耳末系對應(yīng)的光譜中光的頻率大，根據(jù)c=Xv/可知對應(yīng)

的波長更小，故C錯誤；

D.所有光在真空中的傳播速度都相同，故D錯誤。

故選Ao

18.B

【詳解】

A.光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)說明光具有粒子性，故A正確；

B.玻爾的原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，成功地解釋了氫原子光譜的分列特征，并沒有

成功解釋了各種原子發(fā)光現(xiàn)象，故B錯誤；

C.根據(jù)波粒二象性可知，干涉條紋亮的地方就是光子到達概率大的地方，故C正確；

h

D.根據(jù)4=5，可知宏觀物體的物質(zhì)波波長非常小，不易觀察到它的波動性，故D正確；

不正確的故選B。

19.D

【詳解】

A.一群氫原子處于〃=4的激發(fā)態(tài)自發(fā)地躍遷到較低能級時，最多只能輻射出光子的種類有

C；=6種

選項A錯誤；

B.處于〃=4的激發(fā)態(tài)自發(fā)地躍遷到較低能級時，最大可輻射出光子的能量為

13.6eV-0.85eV=12.75eV

選項B錯誤；

C.由于能級差是量子化的，可知輻射的光子能量是量子化的，所以氫原子躍遷時，只能發(fā)出特定頻

率的光譜線，選項c錯誤；

D.在輻射出的光子中，從〃=4躍遷到〃=3輻射的光子能量最小，選項D正確。

故選D。

20.D

【詳解】

已知4>4,所以匕〈嶗，知從〃能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時發(fā)射光子的能量小于從h能級狀態(tài)

躍遷到C能級狀態(tài)時吸收光子的能量，所以a能級的能量小于C能級的能量，有〃匕-〃匕=hv3,

即解得：所以子從“能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時將要吸收

444/tj一4

^3=-~~＞的光子，故D正確.

4一4

2l.D

【詳解】

根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可知

4+27-m+l

解得

m-30

根據(jù)電荷數(shù)守恒可知

2+13=15+〃

解得

n-Q

故選D。

22.C

【解析】

a帶正電，。帶負電，丫不帶電，丫射線在磁場中一定不偏轉(zhuǎn)，②⑤為丫射線；如左圖所示的電場中，

a射線向右偏，p射線向左偏，①為0射線，③為a射線；在如右圖所示磁場中，由左手定則判斷，

a射線向左偏，。射線向右偏，即④為a射線，⑥為0射線，故正確選項是C.

23.C

【詳解】

A.4射線是原子核發(fā)射出的氮核，它的電離作用最強，A錯誤；

B.僅射線是原子核內(nèi)的一個中子變成一個質(zhì)子時，放射出的一個電子，它具有中等的貫穿能力，B

錯誤；

C.7射線一般伴隨著a射線或夕射線產(chǎn)生，它的穿透能力最強，電離本領(lǐng)最弱，D錯誤C正確。

故選C。

24.D

【詳解】

ABC.由動量守恒

O=/7?1V]-/H2V2

粒子做圓周運動向心力等于洛倫茲力

V2

qvB-m—

/?2=45：1

由以上關(guān)系得

0：<?i=45：1

因原子序數(shù)大于80的元素具有放射性，可知兩粒子的電量分別為印=2e,印=90e,即半徑較大的對

應(yīng)于a粒子的徑跡，放射性元素A原子核發(fā)生的是a衰變，但是粒子速度方向不能確定，則不能確

定磁場的方向，選項ABC錯誤；

D.a粒子的動量

p-mava

得

p-mava-qaBR\

德布羅意波的波長

hh6.6x10-34

m=4.125xlOl5m

2xl.6xl0-19x2.5x0.2

故D正確。

故選D。

25.B

【詳解】

A、粒子在磁場中做勻速圓周運動，由于a粒子和p粒子的速度方向未知，不能判斷磁場的方向.故

A錯誤；

B、放射性元素放出a粒子時，a粒子與反沖核的速度相反，而電性相同，則兩個粒子受到的洛倫茲

力方向相反，兩個粒子的軌跡應(yīng)為外切圓；而放射性元素放出B粒子時，。粒子與反沖核的速度相

反，而電性相反，則兩個粒子受到的洛倫茲力方向相同，兩個粒子的軌跡應(yīng)為內(nèi)切圓.故A放出的

是a粒子，B放出的是p粒子，故B正確.

CD、放射性元素放出粒子時，兩帶電粒子的動量守恒，故。軌跡中粒子比匕軌跡中的粒子動量大小

相等，方向相反.由半徑公式可得軌跡半徑與動量成正比，與電量成反比，而a粒子和0粒子的電

量比反沖核的電量小，則a粒子和。粒子的半徑比反沖核的半徑都大，故b為a粒子的運動軌跡，c

為P粒子的運動軌跡，故CD錯誤；

26.B

【詳解】

根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可知235=207+4根，92=82+2m-〃，由此可知〃2=7、

〃=4,故B正確.故選B

27.D

【詳解】

設(shè)發(fā)生X次g衰變，Y次￡衰變，衰變方程為

聲U.普Pb+X；He+Y：e

則

238=206+4X,92=82+8x2-Y

解得

X=8,Y=6

故D正確，ABC錯誤。

故選D。

28.D

【詳解】

解：A、根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得xi的電荷數(shù)為1,質(zhì)量數(shù)為2,所以xi是笊核，故A錯誤；

B、同理X2的電荷數(shù)為1,質(zhì)量數(shù)為1,所以X2為質(zhì)子，故B錯誤；

C、X3的電荷數(shù)為0,質(zhì)量數(shù)為1,所以X3是中子，故C錯誤；

D、X4的電荷數(shù)為1,質(zhì)量數(shù)為1,所以X4是質(zhì)子，故D正確.

故選D.

29.B

【詳解】

根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可知新粒子的質(zhì)量數(shù)為：/?=4+9-12=1,

根據(jù)電荷數(shù)守恒可知新粒子的電荷數(shù)為：=2+4—6=0

所以這個新粒子為中子

A.質(zhì)子，與結(jié)論不相符，故A不符合題意

B.中子，與結(jié)論相符，故B符合題意

C.電子，與結(jié)論不相符，故C不符合題意

D.正電子，與結(jié)論不相符，故D不符合題意

30.D

【詳解】

A.貝可勒爾通過對天然放射現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子核可分，故A錯誤；

B.普朗克在研究黑體輻射問題時提出了能量子假說，建立了量子論，而愛因斯坦光子說成功解釋了

光電效應(yīng)現(xiàn)象，故B錯誤；

C.[X的比結(jié)合能是A個核子結(jié)合成吃X時放出的能量，該能量不是它衰變時放出的能量，故C錯

誤；

D.該核反應(yīng)是衰變，是原子核內(nèi)的一個中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子，同時釋放出一個電子和能量，故D

正確。

故選D。

31.D

【詳解】

核反應(yīng)方程是遵循質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒，由此規(guī)律可得，X質(zhì)量數(shù)是0,電荷數(shù)是+1,X是正

電子，Y質(zhì)量數(shù)是1,電荷數(shù)是0,Y是中子，Z質(zhì)量數(shù)是1,電荷數(shù)是+1,Z是質(zhì)子，故D正確，

ABC錯誤。

32.B

【詳解】

A.鈾核裂變的核反應(yīng)方程式是蜷Ba+：；Kr+3：n,A錯誤；

B.核反應(yīng)方程式:;Pf：：Si+X,計算可得；X,為正電子，B正確；

C.翼U衰變成普Pb過程中，。衰變一次，質(zhì)量數(shù)減少4,次數(shù)

￡衰