適用于新高考新教材浙江專(zhuān)版2025屆高考物理一輪總復(fù)習(xí)小題增分特訓(xùn)13波粒二象性和原子物理新人教版

小題增分特訓(xùn)(十三)波粒二象性和原子物理1.(2024浙湘豫名校聯(lián)合體聯(lián)考)下列說(shuō)法正確的是 ()A.普朗克通過(guò)對(duì)黑體輻射的探討,提出光子的概念B.愛(ài)因斯坦通過(guò)對(duì)光電效應(yīng)的探討,提出了能量子的概念C.德布羅意運(yùn)用類(lèi)比、對(duì)稱(chēng)的思想,提出了物質(zhì)波的概念D.奧斯特通過(guò)探討電流對(duì)小磁針的作用力,提出了場(chǎng)的概念2.(2024浙江東陽(yáng)三模)關(guān)于原子物理,下列說(shuō)法正確的是()A.普朗克提出了原子核外電子軌道量子化,并勝利說(shuō)明白氫原子光譜B.β衰變所釋放的電子是原子核外的電子電離形成的C.衰變方程

94238PuX+Y中,94238Pu發(fā)生的是αD.依據(jù)核反應(yīng)方程

614CN+-10e,3.(2024浙江Z20名校協(xié)作體二模)下列說(shuō)法不正確的是()甲乙丙丁A.甲圖是核反應(yīng)堆示意圖,它是通過(guò)可控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)實(shí)現(xiàn)核能的釋放,鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是指由裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代接一代接著下去的過(guò)程B.乙圖是光電流與電壓的關(guān)系圖,由圖可知a、c兩束光的頻率相等且小于b光的頻率C.丙圖是原子核的比結(jié)合能圖,由圖可知不同原子核的比結(jié)合能是不一樣的,中等大小的核比結(jié)合能最大,這些核最穩(wěn)定D.丁圖是中子的轉(zhuǎn)化示意圖,強(qiáng)相互作用是引起中子—質(zhì)子轉(zhuǎn)變的緣由4.(2024浙江諸暨一模)锝-99m(Tc-99m,m代表亞穩(wěn)態(tài)同位素)是一種廣泛運(yùn)用的核醫(yī)藥物,可用于甲狀腺、骨骼、心肌、腦部等掃描檢查。如圖所示,鈾核分裂得到的鉬-99(Mo-99)衰變成锝-99m,其反應(yīng)方程為T(mén)c+X+ν(ν為不帶電荷且質(zhì)量特別小或近乎零的反微中子),接著將锝-99m取出,并由注射或口服等方法送入人體內(nèi),在特定器官或組織發(fā)生衰變,其反應(yīng)方程為

4399mTcTc+γ,釋放出γ射線作為醫(yī)學(xué)檢測(cè)分析的訊號(hào)。下列有關(guān)此核醫(yī)藥物的敘述正確的是(A.

4399mTc和

B.Mo-99衰變成Tc-99m過(guò)程中產(chǎn)生的X是電子C.Tc-99m衰變半衰期越長(zhǎng),醫(yī)學(xué)檢測(cè)分析效果越明顯D.γ射線為核外電子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)放射的光子5.(2024浙江溫州三模)如圖所示,分別用a、b兩束單色光照耀陰極K均可產(chǎn)生光電流。調(diào)整滑片P,當(dāng)光電流恰好減小到零時(shí),對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)分別為Ua、Ub,已知Ua<Ub,下列說(shuō)法正確的是()A.a光比b光弱B.a光光子動(dòng)量大于b光光子動(dòng)量C.經(jīng)過(guò)同一雙縫干涉裝置得到的圖樣,a光條紋間距小D.若a、b兩束單色光都從同一玻璃磚射向空氣,a光發(fā)生全反射的臨界角大6.(2024浙江嘉興二模)太陽(yáng)內(nèi)部核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的能量向太空輻射,太陽(yáng)輻射在到達(dá)地面之前會(huì)經(jīng)過(guò)厚厚的大氣層并損失近50%的能量。現(xiàn)測(cè)得單位時(shí)間內(nèi)地球表面正對(duì)太陽(yáng)光的單位面積上吸取的太陽(yáng)輻射約為1.4×103J/(m2·s)。已知日地距離為1.5×108km,則太陽(yáng)每秒鐘因輻射而虧損的質(zhì)量約為 ()A.8.8×103kg B.6.6×105kgC.2.2×107kg D.8.8×109kg7.(2024浙江Z20名校聯(lián)盟三模)玉兔二號(hào)月球車(chē)在太陽(yáng)光照耀不到時(shí),由同位素

94238Pu電池為其保暖供電。94238Pu衰變時(shí)生成

92234U原子核,同時(shí)產(chǎn)生γ射線,已知

94238PuA.這個(gè)衰變是α衰變B.γ射線是

94238C.92234U原子核的比結(jié)合能小于94D.16個(gè)

94238Pu原子核經(jīng)過(guò)176年后,確定生成12個(gè)

8.(多選)(2024浙江溫州一模)核裂變其中一種典型的核反應(yīng)方程是

92235U+01nBa+3692Kr+aX,X是某種粒子,a是X粒子的個(gè)數(shù),用mU、mBa、mKr分別表示

92235U、56141Ba、36A.X為中子,a=3B.X粒子的質(zhì)量為ΔE3c2+mBaC.92235U的比結(jié)合能比

56141BaD.可利用一般水作為慢化劑減慢裂變反應(yīng)速度9.(多選)(2024浙江嘉興一模)我國(guó)科學(xué)家王淦昌先生首先提出證明中微子存在的試驗(yàn)方案:假如靜止原子核

47Be俘獲核外K層電子e,可生成一個(gè)新原子核X,并放出中微子νe,即

47Be+-10eX+00νe,依據(jù)核反應(yīng)后原子核X的動(dòng)能和動(dòng)量,可以間接測(cè)量中微子的能量和動(dòng)量,進(jìn)而確定中微子的存在。若原子核X的半衰期為T(mén)A.X是

3B.X的比結(jié)合能小于

4C.中微子νe的能量由質(zhì)子數(shù)削減轉(zhuǎn)變而來(lái)D.經(jīng)過(guò)2T0時(shí)間,現(xiàn)有的原子核X全部衰變10.(多選)(2024浙江臺(tái)州二模)一個(gè)靜止的鈾核

92232U經(jīng)α衰變后產(chǎn)生一個(gè)新核X,已知

92232U、X、24He的原子質(zhì)量分別為232.0372u、228.0287u、4.0026u,1u相當(dāng)于931.5MeVA.新核的中子數(shù)為90B.釋放出的核能約為5.5MeVC.反應(yīng)物的結(jié)合能之和大于生成物的結(jié)合能之和D.若釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,則新核X的動(dòng)能約為0.1MeV11.(多選)(2024浙江臺(tái)州二模)如圖乙所示,一束復(fù)色光從空氣射向一個(gè)球狀水滴后被分成了a、b兩束單色光,分別將這兩束單色光射向圖甲所示的裝置,僅有一束光能發(fā)生光電效應(yīng)。調(diào)整滑片P的位置,當(dāng)電流表示數(shù)恰為零時(shí),電壓表示數(shù)為Uc。已知該種金屬的截止頻率為ν0,電子電荷量的確定值為e,普朗克常量為h,下列說(shuō)法正確的是()A.a光在玻璃中的傳播速度比b光小B.b光的光子能量為hν0+eUcC.保持光強(qiáng)不變,滑片P由圖甲所示位置向左移,電流表示數(shù)變大D.用同一雙縫做光的干涉試驗(yàn),a光產(chǎn)生的干涉條紋間距比b光的大12.霓虹燈發(fā)光原理是不同氣體原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出能量各異的光子而呈現(xiàn)五彩繽紛,如圖為氫原子的能級(jí)示意圖,已知可見(jiàn)光光子能量范圍為1.63~3.11eV,若一群氫原子處于n=4能級(jí),則下列說(shuō)法正確的是()A.這群氫原子自發(fā)躍遷時(shí)能輻射出6種不同頻率的可見(jiàn)光B.氫原子從n=4能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷過(guò)程中發(fā)出的光為可見(jiàn)光C.輻射出的光中從n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)發(fā)出光的頻率最大D.用氫原子從n=4能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷過(guò)程中發(fā)出的光照耀逸出功為3.2eV的金屬鈣,不能使金屬鈣發(fā)生光電效應(yīng)

參考答案小題增分特訓(xùn)(十三)波粒二象性和原子物理1.C解析普朗克通過(guò)對(duì)黑體輻射的探討,第一次提出了量子理論的觀點(diǎn),提出了能量子的概念,而愛(ài)因斯坦通過(guò)對(duì)光電效應(yīng)現(xiàn)象的探討,提出了光子的概念,故A、B錯(cuò)誤;德布羅意運(yùn)用類(lèi)比、對(duì)稱(chēng)的思想首先提出了物質(zhì)波的猜想,電子衍射試驗(yàn)證明白他的猜想,故C正確;奧斯特發(fā)覺(jué)電流可以使四周的磁針偏轉(zhuǎn)的效應(yīng),稱(chēng)為電流的磁效應(yīng),法拉第最早提出了場(chǎng)的概念,故D錯(cuò)誤。2.D解析玻爾提出了原子核外電子軌道量子化,并勝利說(shuō)明白氫原子光譜,故A錯(cuò)誤;β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子形成的,故B錯(cuò)誤;依據(jù)衰變過(guò)程滿(mǎn)意質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,可知衰變方程

94238PuX+Y中,94238Pu發(fā)生的是α衰變,α射線具有極強(qiáng)的電離實(shí)力,但穿透實(shí)力較弱,故C錯(cuò)誤;依據(jù)核反應(yīng)方程

614CN+-10e,反應(yīng)過(guò)程釋放能量,N核比C3.D解析鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是指由裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代又一代持續(xù)下去的過(guò)程,故A正確;依據(jù)eUc=hν-W0可知入射光的頻率越高,對(duì)應(yīng)的遏止電壓Uc越大,乙圖中a、c兩束光的遏止電壓相等且小于b光的遏止電壓,所以a、c兩束光的頻率相等且小于b光的頻率,故B正確;不同原子核的比結(jié)合能不同,中等大小的核的比結(jié)合能最大,這些核最穩(wěn)定,故C正確;丁圖是中子的轉(zhuǎn)化示意圖,弱相互作用是引起β衰變的緣由,故D錯(cuò)誤。4.B解析

4399mTc和

4399Tc為同位素,因此兩者的化學(xué)性質(zhì)相同,故A錯(cuò)誤;由衰變方程

4299MoTc+X+ν-,依據(jù)衰變過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,可知其衰變產(chǎn)物X是電子,故B正確;Tc-99m衰變半衰期越長(zhǎng),則其衰變產(chǎn)生的γ射線就越微弱,醫(yī)學(xué)檢測(cè)分析效果越不明顯,故C錯(cuò)誤;Tc-99m衰變?yōu)棣滤プ?而β5.D解析依據(jù)題意可知,a光的遏止電壓小于b光的遏止電壓,依據(jù)動(dòng)能定理,結(jié)合愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可知eUc=hν-W0=hcλ-W0,可得νa<νb,λa>λb。依據(jù)已知條件只能推斷兩者的頻率關(guān)系,無(wú)法推斷光束的強(qiáng)弱關(guān)系,故A錯(cuò)誤;a光的頻率小,則波長(zhǎng)大,依據(jù)p=hλ可知,a光光子的動(dòng)量小于b光光子的動(dòng)量,故B錯(cuò)誤;依據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δx=Ldλ,因?yàn)閍光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng),所以經(jīng)過(guò)同一雙縫干涉裝置得到的圖樣,a光條紋間距大,故C錯(cuò)誤;光的頻率越大,折射率越大,依據(jù)臨界角公式sinC=16.D解析依據(jù)題意可知,1s內(nèi)到達(dá)地面1m2面積上的能量為E1=1.4×103J,太陽(yáng)每秒鐘輻射到以日地距離為半徑的球面上的總能量為E=E1×4πR2=1.4×103×4×3.14×(1.5×1011)2J=3.9564×1026J,而太陽(yáng)輻射在到達(dá)地面之前會(huì)經(jīng)過(guò)厚厚的大氣層并損失近50%的能量,則可知太陽(yáng)每秒實(shí)際輻射出的總能量為E總=2E=7.9128×1026J,由愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程可知每秒鐘太陽(yáng)損失的質(zhì)量約為Δm=E總c7.A解析依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,94238Pu衰變時(shí)放出的粒子為

24He,則這個(gè)衰變是α衰變,故A正確;γ射線是原子核發(fā)生α衰變時(shí)產(chǎn)生的能量以光子的形式釋放,故B錯(cuò)誤;衰變過(guò)程釋放能量,生成物比反應(yīng)物穩(wěn)定,則

92234U的比結(jié)合能大于

8.AC解析由電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒可知核反應(yīng)方程為

92235U+01nBa+3692Kr+301n,故X為中子,a=3,故A正確;由題意知,核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損Δm=mU-mBa-mKr-2mX,由質(zhì)能方程可知,釋放的核能ΔE=(mU-mBa-mKr-2mX)c2,可得X粒子的質(zhì)量為mX=12mU-ΔEc9.AB解析依據(jù)題中核反應(yīng)方程,結(jié)合質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得X的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別為A=7-0=7,Z=4-1=3,故A正確;X與

47Be質(zhì)量數(shù)相同,而X的平均核子質(zhì)量大于

47Be,依據(jù)質(zhì)能方程可知

47Be的結(jié)合能更大,由于二者核子數(shù)相同,都為7,因此

47Be的比結(jié)合能更大,故B正確;由核反應(yīng)方程可知,中微子νe的能量是一個(gè)質(zhì)子與一個(gè)電子結(jié)合轉(zhuǎn)變成一個(gè)中子而得到的,故C錯(cuò)誤;經(jīng)過(guò)2T10.BD解析核反應(yīng)過(guò)程質(zhì)子數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒,新核的質(zhì)子數(shù)為Z=92-2=90,質(zhì)量數(shù)為A=232-4=228,故新核的中子數(shù)為228-90=138,A錯(cuò)誤;該反應(yīng)的質(zhì)量虧損為Δm=232.0372u-228.0287u-4.0026u=0.0059u,則釋放的核能約為ΔE=0.0059×931.5MeV=5.5MeV,B正確;由于α衰變放出能量,反應(yīng)物的結(jié)合能之和小于生成物的結(jié)合能之和,C錯(cuò)誤;依據(jù)動(dòng)量守恒,新核和α粒子動(dòng)量大小相等,方向相反,由動(dòng)能和動(dòng)量關(guān)系有EkX=pX22mX,Ekα=pα22mα,若釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,則EkX+Ekα=ΔE,所以新核11.BD解析由圖乙知,由于兩束光入射角相同,b光的折射角小,依據(jù)n=sinisinr可知b光的折射率大于a光的折射率,依據(jù)v=cn,所以b光在玻璃中的傳播速度比a光小,A錯(cuò)誤;由折射率和頻率的關(guān)系可知,b光的頻率大于a光的頻率,故b光能發(fā)生光電效應(yīng),依據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0=eUc,又有W0=hν0,所以b光的光子能量為hν=hν0+eUc,B正確;保持光強(qiáng)不變,滑片P由圖甲所示位置向左移,則A、K兩端的電壓變小,電流表示數(shù)可能不變,可能變小,C錯(cuò)誤;由于b光的折射率大,所以a光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng),依據(jù)Δx=12.D解析這群氫原子自發(fā)躍遷時(shí)能發(fā)出光子頻率的種類(lèi)為C4