第18講原子物理（原卷版）-2024高考二輪復(fù)習(xí)二十五講

2024高考二輪復(fù)習(xí)二十五講第18講、原子物理第一部分織網(wǎng)點(diǎn)睛，綱舉目張一、光電效應(yīng)1．建構(gòu)學(xué)問(wèn)體系2．把握兩個(gè)重要關(guān)系(1)遏止電壓Uc與入射光頻率ν、逸出功W0間的關(guān)系：Uc＝eq\f(h,e)ν－eq\f(W0,e)。(2)截止頻率νc與逸出功W0的關(guān)系：hνc＝W0，據(jù)此求出截止頻率νc。二、玻爾理論1．建構(gòu)學(xué)問(wèn)體系2．把握解題思路(1)依據(jù)玻爾的氫原子模型，電子在各軌道上穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)，有eq\f(ke2,r2)＝meq\f(v2,r)，可得eq\f(1,2)mv2＝eq\f(ke2,2r)，可知，氫原子的核外電子向靠近原子核的軌道躍遷時(shí)，電子動(dòng)能增大，庫(kù)侖力增大，庫(kù)侖力做正功，系統(tǒng)電勢(shì)能削減，原子能量削減。(2)一群處于較高能級(jí)n的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，釋放出的譜線(xiàn)條數(shù)為Ceq\o\al(2,n)，而一個(gè)處于較高能級(jí)n的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，釋放出的光譜線(xiàn)條數(shù)最多為n－1。氫原子在能級(jí)之間發(fā)生躍遷時(shí)，吸取或放出的光子頻率是某些特定值，但使處于某能級(jí)的氫原子發(fā)生電離，吸取的能量或光子的頻率可以是高于某一特定值的任意值。三、原子核及其衰變1．建構(gòu)學(xué)問(wèn)體系2．辨析兩類(lèi)問(wèn)題(1)α粒子、β粒子、γ射線(xiàn)粒子分別為eq\o\al(4,2)He、eq\o\al(0,－1)e、光子，它們的組成不同，特性不同，在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)規(guī)律也不同。(2)α衰變和β衰變次數(shù)的確定方法：由于β衰變不轉(zhuǎn)變質(zhì)量數(shù)，故可以先由質(zhì)量數(shù)轉(zhuǎn)變確定α衰變的次數(shù)，再依據(jù)電荷數(shù)守恒確定β衰變的次數(shù)。3．規(guī)避三個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)半衰期是反映衰變快慢的物理量，其長(zhǎng)短由核內(nèi)自身的因素打算，與原子所處的物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)。(2)半衰期是一個(gè)對(duì)放射性元素的大量原子核而言的統(tǒng)計(jì)概念，對(duì)個(gè)別原子核來(lái)說(shuō)沒(méi)有什么意義。(3)留意區(qū)分兩個(gè)質(zhì)量，已發(fā)生衰變的質(zhì)量為，未發(fā)生衰變的質(zhì)量為。四、愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程核能1．建構(gòu)學(xué)問(wèn)體系2．把握兩種技能(1)核反應(yīng)方程的書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程遵循的兩個(gè)基本規(guī)律：質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒。(2)核能的計(jì)算①愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程：物體的能量和質(zhì)量之間存在著親密的聯(lián)系，它們的關(guān)系是E＝mc2，這就是愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程。另一個(gè)表達(dá)形式是ΔE＝Δmc2。②應(yīng)用公式ΔE＝Δmc2時(shí)應(yīng)選用國(guó)際單位，即ΔE的單位為焦耳，Δm的單位為千克，c的單位為米/秒。③1u相當(dāng)于931.5MeV，其中u為原子質(zhì)量單位：1u＝1.660566×10－27kg,1MeV＝106eV,1eV＝1.6×10－19J。其次部分實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，高考真題演練1．（2023年6月高考浙江選考科目）有一種新型光電效應(yīng)量子材料，其逸出功為W0。當(dāng)紫外光照射該材料時(shí)，只產(chǎn)生動(dòng)能和動(dòng)量單一的相干光電子束。用該電子束照射間距為d的雙縫，在與縫相距為L(zhǎng)的觀(guān)測(cè)屏上形成干涉條紋，測(cè)得條紋間距為?x。已知電子質(zhì)量為m，普朗克常量為h，光速為c，則（）A．電子的動(dòng)量B．電子的動(dòng)能C．光子的能量D．光子的動(dòng)量2.（2023學(xué)業(yè)水公平級(jí)考試上海卷）關(guān)于α粒子散射試驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是A.試驗(yàn)必需在真空中進(jìn)行B.熒光屏的作用是為了阻擋α粒子C.試驗(yàn)用顯微鏡必需正對(duì)放射源D.證明白原子核內(nèi)有質(zhì)子存在3.（2023高考山東高中學(xué)業(yè)水公平級(jí)考試）“夢(mèng)天號(hào)”試驗(yàn)艙攜帶世界首套可相互比對(duì)的冷原子鐘組放射升空，對(duì)提升我國(guó)導(dǎo)航定位、深空探測(cè)等技術(shù)具有重要意義。如圖所示為某原子鐘工作的四能級(jí)體系，原子吸取頻率為的光子從基態(tài)能級(jí)I躍遷至激發(fā)態(tài)能級(jí)Ⅱ，然后自發(fā)輻射出頻率為的光子，躍遷到鐘躍遷的上能級(jí)2，并在肯定條件下可躍遷到鐘躍遷的下能級(jí)1，實(shí)現(xiàn)受激輻射，發(fā)出鐘激光，最終輻射出頻率為的光子回到基態(tài)。該原子鐘產(chǎn)生的鐘激光的頻率為（）A. B. C. D.4．（2023年6月高考浙江選考科目）“玉兔二號(hào)”裝有核電池，不懼漫長(zhǎng)寒冷的月夜。核電池將衰變釋放的核能一部分轉(zhuǎn)換成電能。的衰變方程為，則（）A．衰變方程中的X等于233B．的穿透力量比γ射線(xiàn)強(qiáng)C．比的比結(jié)合能小D．月夜的寒冷導(dǎo)致的半衰期變大5.（2023高考全國(guó)甲卷）在下列兩個(gè)核反應(yīng)方程中X+N→Y+OY+Li→2XX和Y代表兩種不同的原子核，以Z和A分別表示X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，則A.Z=1，A=1，B.Z=1，A=2，C.Z=2，A=3，D.Z=2，A=4，6.（2023高考全國(guó)乙卷）2022年10月，全球眾多天文設(shè)施觀(guān)測(cè)到迄今最亮伽馬射線(xiàn)暴，其中我國(guó)的“慧眼”衛(wèi)星、“極目”空間望遠(yuǎn)鏡等裝置在該大事觀(guān)測(cè)中作出重要貢獻(xiàn)。由觀(guān)測(cè)結(jié)果推斷，該伽馬射線(xiàn)暴在1分鐘內(nèi)釋放的能量量級(jí)為。假設(shè)釋放的能量來(lái)自于物質(zhì)質(zhì)量的削減，則每秒鐘平均削減的質(zhì)量量級(jí)為（光速為）A. B. C. D.7.（2023高考選擇性考試遼寧卷）原子處于磁場(chǎng)中，某些能級(jí)會(huì)發(fā)生劈裂。某種原子能級(jí)劈裂前后的部分能級(jí)圖如圖所示，相應(yīng)能級(jí)躍遷放出的光子分別設(shè)為①②③④。若用①照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，且逸出光電子的最大初動(dòng)能為Ek，則（）A.①和③的能量相等B.②的頻率大于④的頻率C.用②照射該金屬肯定能發(fā)生光電效應(yīng)D.用④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能小于Ek8.（2023學(xué)業(yè)水公平級(jí)考試上海卷）單光子能量為8eV的一種光的波長(zhǎng)是；下一代超高精度原子鐘中，發(fā)生如下核反應(yīng)：U→Th+。已知普朗克常數(shù)h=6.63×10-34Js，e=1.6×10-19C。9.（2023高考海南卷）釷元素衰變時(shí)會(huì)放出β粒子，其中β粒子是（）A.中子 B.質(zhì)子 C.電子 D.光子10．（2023全國(guó)高考新課程卷）銫原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)之間躍遷放射的光子具有穩(wěn)定的頻率，銫原子鐘利用的兩能級(jí)的能量差量級(jí)為10-5eV，躍遷放射的光子的頻率量級(jí)為（普朗克常量，元電荷）（）A．103HzB．106HzC．109HzD．1012Hz11.（2023高考湖南卷）2023年4月13日，中國(guó)“人造太陽(yáng)”反應(yīng)堆中科院環(huán)流器裝置（EAST）創(chuàng)下新紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束模等離子體運(yùn)行，為可控核聚變的最終實(shí)現(xiàn)又向前邁出了重要的一步，下列關(guān)于核反應(yīng)的說(shuō)法正確的是（）A.相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變釋放的核能更多B.氘氚核聚變的核反應(yīng)方程為C.核聚變的核反應(yīng)燃料主要是鈾235D.核聚變反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有質(zhì)量虧損12.（2023高考湖北卷）2022年10月，我國(guó)自主研發(fā)的“夸父一號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星成功放射。該衛(wèi)星搭載的萊曼阿爾法太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡可用于探測(cè)波長(zhǎng)為的氫原子譜線(xiàn)（對(duì)應(yīng)的光子能量為）。依據(jù)如圖所示的氫原子能級(jí)圖，可知此譜線(xiàn)來(lái)源于太陽(yáng)中氫原子（）A.和能級(jí)之間的躍遷 B.和能級(jí)之間的躍遷C.和能級(jí)之間的躍遷 D.和能級(jí)之間的躍遷13.（2023高考海南卷）已知一個(gè)激光放射器功率為，放射波長(zhǎng)為的光，光速為，普朗克常量為，則（）A.光的頻率為 B.光子的能量為C.光子的動(dòng)量為 D.在時(shí)間內(nèi)激光器放射的光子數(shù)為14.（2022天津?qū)W業(yè)水平選擇性考試）不同波長(zhǎng)的電磁波具有不同的特性，在科研、生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用。a、b兩單色光在電磁波譜中的位置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.若a、b光均由氫原子能級(jí)躍遷產(chǎn)生，產(chǎn)生a光的能級(jí)能量差大B.若a、b光分別照射同一小孔發(fā)生衍射，a光的衍射現(xiàn)象更明顯C.若a、b光分別照射同一光電管發(fā)生光電效應(yīng)，a光的遏止電壓高D.若a、b光分別作為同一雙縫干涉裝置光源時(shí)，a光的干涉條紋間距大15.（2022天津?qū)W業(yè)水平選擇性考試）從夸父逐日到羲和探日，中華民族對(duì)太陽(yáng)求知探究從未停留。2021年10月，我國(guó)第一顆太陽(yáng)探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號(hào)”順當(dāng)升空。太陽(yáng)的能量由核反應(yīng)供應(yīng)，其中一種反應(yīng)序列包含核反應(yīng)：，下列說(shuō)法正確的是（）A.X是中子 B.該反應(yīng)有質(zhì)量虧損C.比的質(zhì)子數(shù)多 D.該反應(yīng)是裂變反應(yīng)16.（2022新高考福建卷）2011年3月，日本發(fā)生的大地震造成了福島核電站核泄漏。在泄露的污染物中含有大量放射性元素，其衰變方程為，半衰期為8天，已知，，，則下列說(shuō)法正確的是（）A.衰變產(chǎn)生的射線(xiàn)來(lái)自于原子的核外電子B.該反應(yīng)前后質(zhì)量虧損C.放射性元素發(fā)生的衰變?yōu)樗プ僁.經(jīng)過(guò)16天，75%的原子核發(fā)生了衰變17.（2023高考江蘇學(xué)業(yè)水平選擇性考試）“夸父一號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星可以觀(guān)測(cè)太陽(yáng)輻射的硬X射線(xiàn)。硬X射線(xiàn)是波長(zhǎng)很短的光子，設(shè)波長(zhǎng)為。若太陽(yáng)均勻地向各個(gè)方向輻射硬X射線(xiàn)，衛(wèi)星探測(cè)儀鏡頭正對(duì)著太陽(yáng)，每秒接收到N個(gè)該種光子。已知探測(cè)儀鏡頭面積為S，衛(wèi)星離太陽(yáng)中心的距離為R，普朗克常量為h，光速為c，求：（1）每個(gè)光子的動(dòng)量p和能量E；（2）太陽(yáng)輻射硬X射線(xiàn)的總功率P。18．（2023高考北京卷）在發(fā)覺(jué)新的物理現(xiàn)象后，人們往往試圖用不同的理論方法來(lái)解釋?zhuān)热纾?dāng)發(fā)覺(jué)光在地球四周的重力場(chǎng)中傳播時(shí)其頻率會(huì)發(fā)生變化這種現(xiàn)象后，科學(xué)家分別用兩種方法做出了解釋?zhuān)F(xiàn)象：從地面P點(diǎn)向上發(fā)出一束頻率為的光，射向離地面高為H（遠(yuǎn)小于地球半徑）的Q點(diǎn)處的接收器上，接收器接收到的光的頻率為．方法一：依據(jù)光子能量（式中h為普朗克常量，m為光子的等效質(zhì)量，c為真空中的光速）和重力場(chǎng)中能量守恒定律，可得接收器接收到的光的頻率．方法二：依據(jù)廣義相對(duì)論，光在有萬(wàn)有引力的空間中運(yùn)動(dòng)時(shí)，其頻率會(huì)發(fā)生變化，將該理論應(yīng)用于地球四周，可得接收器接收到的光的頻率，式中G為引力常量，M為地球質(zhì)量，R為地球半徑．下列說(shuō)法正確的是（）A．由方法一得到，g為地球表面四周的重力加速度B．由方法二可知，接收器接收到的光的波長(zhǎng)大于發(fā)出時(shí)間的波長(zhǎng)C．若從Q點(diǎn)發(fā)出一束光照射到P點(diǎn)，從以上兩種方法均可知，其頻率會(huì)變小D．通過(guò)類(lèi)比，可知太陽(yáng)表面發(fā)出的光的頻率在傳播過(guò)程中變大19．（2023高考北京卷）下列核反應(yīng)方程中括號(hào)內(nèi)的粒子為中子的是（）A．B．C．D．20．（2023廣東卷）理論認(rèn)為，大質(zhì)量恒星塌縮成黑洞的過(guò)程，受核反應(yīng)的影響．下列說(shuō)法正確的是（）A．Y是粒子，射線(xiàn)穿透力量比射線(xiàn)強(qiáng)B．Y是粒子，射線(xiàn)電離力量比射線(xiàn)強(qiáng)C．Y是粒子，射線(xiàn)穿透力量比射線(xiàn)強(qiáng)D．Y是粒子，射線(xiàn)電離力量比射線(xiàn)強(qiáng)21.（2023天津卷）關(guān)于太陽(yáng)上進(jìn)行的核聚變，下列說(shuō)法正確的是（）A.核聚變需要在高溫下進(jìn)行 B.核聚變中電荷不守恒C.太陽(yáng)質(zhì)量不變 D.太陽(yáng)核反應(yīng)方程式：9.（2023高考福建卷）福建福清核電站接受我國(guó)完全自主研發(fā)的“華龍一號(hào)”反應(yīng)堆技術(shù)，建設(shè)了平安級(jí)別世界最高的機(jī)組。機(jī)組利用235U核裂變釋放的能量發(fā)電，典型的核反應(yīng)方程為，則A=_________；Z=_________；若核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量虧損1g，釋放的能量為_(kāi)________J。（光速大小取3.0×108m/s）22.（2023高考河北卷）2022年8月30日，國(guó)家航天局正式發(fā)布了“羲和號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星國(guó)際上首次在軌獵取的太陽(yáng)譜線(xiàn)精細(xì)結(jié)構(gòu)。是氫原子巴耳末系中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的譜線(xiàn)，其對(duì)應(yīng)的能級(jí)躍遷過(guò)程為（）A.從躍遷到 B.從躍遷到C.從躍遷到 D.從躍遷到第三部分思路歸納，內(nèi)化方法1．光電效應(yīng)的“兩條線(xiàn)索”和“兩個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系”(1)兩條線(xiàn)索：(2)兩個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系：eq\x(光照強(qiáng))→eq\x(光子數(shù)目多)→eq\x(放射光電子多)→eq\x(光電流大)eq\x(光子頻率高)→eq\x(光子能量大)→eq\x(光電子的最大初動(dòng)能大)2．用圖像表示光電效應(yīng)方程(1)極限頻率：圖線(xiàn)與ν軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)ν0。(2)逸出功：圖線(xiàn)與Ek軸交點(diǎn)的確定值等于金屬的逸出功：W0＝|－E|＝E。(3)普朗克常量：圖線(xiàn)的斜率k＝h。3.關(guān)于原子躍遷必需把握的六個(gè)要點(diǎn)(1)氫原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷：吸取肯定頻率的光子，當(dāng)光子的能量滿(mǎn)足hν＝E末－E初時(shí)，才能被某一個(gè)原子吸取，否則不吸取。(2)氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷：以光子的形式向外輻射能量，所輻射的光子能量恰等于發(fā)生躍遷時(shí)兩能級(jí)間的能量差。(3)電離：當(dāng)光子能量大于等于原子所處能級(jí)的能量值的確定值時(shí)，也可以被氫原子吸取，使氫原子電離，多余的能量作為電子的初動(dòng)能。(4)光譜線(xiàn)條數(shù)：一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時(shí)，可能輻射出的光譜線(xiàn)條數(shù)為N＝eq\f(nn－1,2)。(5)氫原子還可吸取外來(lái)實(shí)物粒子的能量而被激發(fā)，由于實(shí)物粒子的動(dòng)能可全部或部分地被原子吸取，所以只要入射粒子的能量大于或等于兩能級(jí)差，均可使原子發(fā)生能級(jí)躍遷。(6)躍遷時(shí)電子動(dòng)能、原子電勢(shì)能與總能量變化：當(dāng)軌道半徑減小時(shí)，庫(kù)侖引力做正功，原子電勢(shì)能減小，電子動(dòng)能增大，原子總能量減小，反之，軌道半徑增大時(shí)，原子電勢(shì)能增大，電子動(dòng)能減小，原子總能量增大。4.解決核衰變與動(dòng)量綜合問(wèn)題的三點(diǎn)提示(1)原子核在釋放粒子的過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒。(2)由左手定則和粒子在磁場(chǎng)中軌跡的內(nèi)切或外切圓推斷釋放粒子的電性。(3)依據(jù)洛倫茲力和牛頓其次定律以及動(dòng)量守恒定律可知運(yùn)動(dòng)半徑和粒子電荷量的關(guān)系。5.書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程的步驟(1)在寫(xiě)核反應(yīng)方程時(shí)，應(yīng)先將已知原子核和已知粒子的符號(hào)填入核反應(yīng)方程的適當(dāng)位置。(2)依據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒計(jì)算出未知核(或未知粒子)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)。(3)依據(jù)求得的電荷數(shù)確定是哪種元素，并在核反應(yīng)方程中的適當(dāng)位置填上它們的符號(hào)。(4)寫(xiě)核反應(yīng)方程時(shí)，要熟記電子、中子、質(zhì)子、α粒子等基本粒子的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)。6核能的計(jì)算(1)計(jì)算核能的步驟(2)核能的計(jì)算①若以kg為質(zhì)量虧損Δm的單位，則計(jì)算時(shí)應(yīng)用公式ΔE＝Δmc2，ΔE的單位為“J”。②若以原子質(zhì)量單位“u”為質(zhì)量虧損單位，則ΔE＝Δm×931.5MeV，ΔE的單位為“MeV”。第四部分最新模擬集萃，提升應(yīng)試力量1.（2024廣東三校12月聯(lián)考）我國(guó)的“人造太陽(yáng)”即核聚變?cè)囼?yàn)反應(yīng)堆技術(shù)世界領(lǐng)先。在“人造太陽(yáng)”中發(fā)生的一種核聚變反應(yīng)為兩個(gè)氘核以相等的動(dòng)能對(duì)心碰撞發(fā)生核聚變，方程為。已知氘核的質(zhì)量為，氦核的質(zhì)量為，中子的質(zhì)量為，假設(shè)核反應(yīng)釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，下列說(shuō)法正確的是（）A.氦核和中子的質(zhì)量數(shù)之和小于兩個(gè)氘核的質(zhì)量數(shù)之和B.該核反應(yīng)釋放的能量為C.核反應(yīng)后氦核的動(dòng)能為D.核反應(yīng)后中子的動(dòng)能為2.(2024年1月湖北十堰市調(diào)研)2023年8月25日，中國(guó)新一代人造太陽(yáng)“中國(guó)環(huán)流三號(hào)”首次實(shí)現(xiàn)100萬(wàn)安培(1兆安)等離子體電流下的高約束模式運(yùn)行，再次刷新中國(guó)磁約束聚變裝置運(yùn)行紀(jì)錄。某核聚變方程為下列說(shuō)法正確的是（）A.反應(yīng)前后質(zhì)量守恒B.我國(guó)秦山核電站也是利用該原理發(fā)電的C.該反應(yīng)屬于α衰變D.該核聚變方程中的X為α粒子3.（2024江西紅色十校9月聯(lián)考）氫原子的能級(jí)圖如圖所示，用動(dòng)能均為12.3eV的電子束射向一群處于基態(tài)的氫原子，氫原子被電子碰撞后激發(fā)躍遷到較高能級(jí)，處于高能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出幾種不同頻率的光，其中只有兩種頻率的光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，一種光恰好能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則另一種光使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)的光電子最大初動(dòng)能為（）A.0.66eV B.1.89eV C.2.55eV D.2.86eV4.（2024南京學(xué)情調(diào)研）有一種新型光電效應(yīng)量子材料，當(dāng)某種光照射該材料時(shí)，只產(chǎn)生相同速率的相干電子束。用該電子束照射間距為d的雙縫，在與雙縫相距為L(zhǎng)的觀(guān)測(cè)屏上形成干涉條紋，測(cè)得第1條亮紋與第5條亮紋間距為△x。已知電子質(zhì)量為m，普朗克常量為h，該量子材料的逸出功為W。求：（1）電子束的德布羅意波長(zhǎng)λ和動(dòng)量p；（2）光子的能量E。5.（2024黑龍江大慶第一次質(zhì)檢）某考古隊(duì)發(fā)覺(jué)，一古生物遺骸中14C的含量是現(xiàn)代生物的一半，已知14C，的半衰期為5730年，下列說(shuō)法正確的是（）A.該生物于5730年前死亡B.該生物于11460年前死亡C.古生物遺骸中14C的含量越少，死亡時(shí)間越早D.古生物遺骸中14C的含量越少，死亡時(shí)間越晚6.（2024遼寧十校聯(lián)合體）2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福島第一核電站的核廢水。核廢水中的發(fā)生衰變時(shí)的核反應(yīng)方程為，該核反應(yīng)過(guò)程中放出的能量為Q。設(shè)的比結(jié)合能為，的比結(jié)合能為，X的比結(jié)合能為，已知光在真空中的傳播速度為c，則下列說(shuō)法正確的是（）A.在該核反應(yīng)方程中，X表示e粒子B.該核反應(yīng)過(guò)程中放出的能量C.該核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損可以表示為D.若把X粒子射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它肯定受到洛倫茲力作用

7.（2024南京六校聯(lián)合體調(diào)研）如圖所示，圖甲為氫原子的能級(jí)圖，大量處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)，發(fā)出頻率不同的大量光子，其中頻率最高的光子照射到圖乙電路中光電管陰極K上時(shí)，電路中電流隨電壓變化的圖像如圖丙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.頻率最高光子是從n=4躍遷到n=3發(fā)出的B.光電管陰極K金屬材料的逸出功為7.0eVC.若調(diào)整滑動(dòng)變阻器滑片能使光電流為零，則可推斷圖乙中電源右側(cè)為正極D.氫原子躍遷放出的光子中有3種頻率的光子可以使陰極K發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象8.（2024南京六校聯(lián)合體調(diào)研）月球夜晚溫度低至－180℃，“玉兔二號(hào)”月球車(chē)攜帶的放射性同位素钚238（）會(huì)不斷發(fā)生衰變，釋放能量為儀器設(shè)備供熱?？梢酝ㄟ^(guò)以下反應(yīng)過(guò)程得到，，，下列說(shuō)法正確的是（）A.k＝1 B.X為電子C.為輕核聚變 D.的比結(jié)合能比的比結(jié)合能大。9.（2024江蘇南通期初考試）真空中一對(duì)平行金屬板A和B正對(duì)放置,，紫外線(xiàn)持續(xù)照射A板，有光電子從A板逸出，電子的電量為e，質(zhì)量為m，普朗克常量為h。(1)如圖甲所示,在A(yíng)、B板之間接一靈敏電流計(jì)。當(dāng)電流計(jì)示數(shù)為I時(shí),求每秒鐘到達(dá)B板的電子個(gè)數(shù)N。（2）在A(yíng)、B板之間接如圖乙所示電壓U時(shí)靈敏電流計(jì)示數(shù)為零，求光電子離開(kāi)A板時(shí)，光電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)的最小值。10（2024江蘇南通期初考試）日本福島核電站泄漏事故再升級(jí)，日本政府預(yù)備將大量受污染的核廢水直接排入大海，遭到了來(lái)自日本國(guó)內(nèi)乃至全世界人民的反對(duì)。核廢水中含有大量無(wú)法中和的放射性氚，氚能通過(guò)β衰變放射出β射線(xiàn)，半衰期大約12.5年，氚同時(shí)也是輕核聚變的重要原料，一個(gè)氘核與一個(gè)氚核結(jié)合成一個(gè)氦核時(shí)，同時(shí)放出一個(gè)中子，輻射出一個(gè)γ光子。下列說(shuō)法正確的是A.氚發(fā)生β衰變時(shí)，β射線(xiàn)來(lái)自原子核外的電子電離而產(chǎn)生B.20個(gè)氚核發(fā)生β衰變，經(jīng)過(guò)25年，還有5個(gè)氚核未發(fā)生衰變C.H+HHe+n+γ屬于輕核聚變反應(yīng)D.He和n的結(jié)合能之和大于H和H的結(jié)合能之和11.（6分）(2023山東聊城期末)原子核的人工轉(zhuǎn)變是通過(guò)高速粒子轟擊某些元素的原子核并生成新的原子核，它是人們爭(zhēng)辯原子核組成的重要手段。用粒子加速器加速后的質(zhì)子（）轟擊靜止的鋰（）原子核，可以生成兩個(gè)α粒子（）。已知質(zhì)子質(zhì)量為1.007825u，鋰原子核的質(zhì)量為7.016004u，α粒子的質(zhì)量為4.002603u，lu相當(dāng)于931MeV。（1）寫(xiě)出該核反應(yīng)的反應(yīng)方程式；（2）求該核反應(yīng)釋放的核能（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。12．（18分）（2023年7月遼寧部分重點(diǎn)高中期末聯(lián)考）用中子轟擊鋰核（Li）發(fā)生核反應(yīng)，生成氚核和粒子，并釋放出核能。已知中子、氚核、粒子、鋰核的質(zhì)量分別是mn1.0087u，mH3.0160u，mα=4.0026u，mLi6.0151u，質(zhì)量虧損1u釋放的核能為931.5MeV。（1）請(qǐng)寫(xiě)出核反應(yīng)方程；（2）設(shè)放出的能量全部由質(zhì)量虧損獲得，試求釋放的核能；（結(jié)果保留一位小數(shù)）（3）若反應(yīng)前中子以0.3MeV的動(dòng)能和鋰核正碰，且碰撞前二者具有等大反向的動(dòng)量，核反應(yīng)中放出的核能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，求反應(yīng)后生成的粒子和氚核的動(dòng)能。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）13．(2024江蘇鹽城期初摸底質(zhì)檢)宇宙射線(xiàn)進(jìn)入地球大氣層與大氣作用會(huì)產(chǎn)生中子，中子與大氣中的氮14會(huì)產(chǎn)生以下核反應(yīng)：714N+01n→614A．614C發(fā)生βB．β衰變輻射出的電子來(lái)自于碳原子的核外電子C．近年來(lái)由于地球的溫室效應(yīng)，引起614D．若測(cè)得一古木樣品的614C含量為活體植物的1414．(2024江蘇鹽城期初摸底質(zhì)檢)氫原子在可見(jiàn)光區(qū)的4條特征譜線(xiàn)是玻爾理論的試驗(yàn)基礎(chǔ)。如圖所示，這4條特征譜線(xiàn)（記作Hα、Hβ、Hγ和Hδ）分別對(duì)應(yīng)著氫原子從n=3、4、5、6能級(jí)向n=2能級(jí)的躍遷，下面4幅光譜圖中，合理的是（選項(xiàng)圖中長(zhǎng)度標(biāo)尺的刻度均勻分布，刻度值從左至右增大）（）A． B．C． D．15.(2023北京二中期末)1934年至1938年，科學(xué)家曾先后用中子轟擊軸235（）原子核，鈾核分裂時(shí)釋放出核能，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生幾個(gè)新的中子（），這些中子又會(huì)轟擊其他鈾核……于是就導(dǎo)致一系列鈾核持續(xù)裂變，并釋放出大量核能。這就是裂變中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。實(shí)際上，中子的速度不能太快，否則會(huì)與軸235“擦肩而過(guò)”，鈾核不能“捉”住它，不能發(fā)生核裂變。試驗(yàn)證明，速度與熱運(yùn)動(dòng)速度相當(dāng)?shù)闹凶幼钸m于引發(fā)核裂變。這樣的中子就是“熱中子”，或稱(chēng)慢中子。但是，核裂變產(chǎn)生的是速度很大的快中子，因此，還要設(shè)法使快中子減速，為此，在鈾核四周要放“慢化劑”，快中子跟慢化劑中的原子核碰撞后，中子速度削減，變?yōu)槁凶?。假設(shè)中子與慢化劑中的原子核發(fā)生的碰撞為彈性正碰，且碰撞前慢化劑中的原子核是靜止的，那么下列物質(zhì)中最適合做慢化劑的是（）A.電子（） B.鈾原子（）C.鉛原子（） D.碳原子（）16.(2023浙江紹興期末)在核電站的核反應(yīng)堆里面，某次核反應(yīng)過(guò)程中生成的“快中子”質(zhì)量為、動(dòng)能為，該中子和質(zhì)量為m的靜止原子發(fā)生正彈性碰撞，設(shè)中子損失的動(dòng)能為，（1）若某個(gè)“快中子”在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中和1個(gè)靜止碳原子發(fā)生正碰，試推斷該中子碰撞后的速度方向是和初速度方向相同、相反還是不在同一條直線(xiàn)上。（2）求比值的大?。ㄓ妙}中字母表示）；（3）“快中子”和與“慢化劑”的原子核發(fā)生碰撞，變?yōu)椤奥凶印?。若剛開(kāi)頭時(shí)某“快中子”的動(dòng)能為1MeV，發(fā)生碰撞的是常用的減速劑氘，質(zhì)量為2，設(shè)每次發(fā)生碰撞的氘原子初速都為零，經(jīng)過(guò)n次正碰，該“快中子”的動(dòng)能削減到“慢中子”的動(dòng)能四周（約為0.025eV），求：n的數(shù)值（9．（2023年7月河南新鄉(xiāng)高二期末）太陽(yáng)內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個(gè)質(zhì)子（）聚變?yōu)?個(gè)氦核（）的熱核反應(yīng)，這個(gè)核反應(yīng)釋放出大量核能。已知質(zhì)子、氦核的質(zhì)量分別為、，下列說(shuō)法正確的是（）A．該核反應(yīng)中會(huì)生成中子（） B．該核反應(yīng)中會(huì)生成電子（）C．該核反應(yīng)中質(zhì)量虧損小于 D．該核反應(yīng)方程是17.(2023年7月浙江寧波期末)如圖是光電倍增管的工作原理圖，其由陰極、陽(yáng)極和多個(gè)倍增電極組成，提高了光電管靈敏度。使用時(shí)相鄰兩倍增電極間均加有電壓，以此不斷加速電子。如圖所示，光電陰極K受光照后釋放出光電子，電子以較大的動(dòng)能撞擊到第一個(gè)倍增電極上，從這個(gè)倍增電極上激發(fā)出更多電子，最終陽(yáng)極A收集到光電網(wǎng)極的電子數(shù)比最初從陰極放射的電子數(shù)增加很多倍，則（）A.增大倍增級(jí)間的電壓有利于提高其靈敏度B.入射光的頻率越高，陰極K放射出的光電子的初動(dòng)能肯定越大C.圖中標(biāo)號(hào)為偶數(shù)的倍增電極的電勢(shì)高于奇數(shù)的倍增電極的電勢(shì)D.保持入射光頻率和各級(jí)間的電壓不變，增大入射光光強(qiáng)不影響陽(yáng)極收集到的電子數(shù)18.（2023年7月河南洛陽(yáng)創(chuàng)新進(jìn)展聯(lián)盟期末）下列四幅圖涉及不同的物理學(xué)問(wèn)，下列相關(guān)說(shuō)法正確的是A.圖甲：盧瑟福通過(guò)分析α粒子散射試驗(yàn)結(jié)果，發(fā)覺(jué)了質(zhì)子B.圖乙：3為α射線(xiàn)，它的電離力量很強(qiáng)，可用于消退靜電C.圖丙：處于基態(tài)的氫原子可吸取能量為11.2eV的光子發(fā)生躍遷D.圖?。簻穼O通過(guò)電子的發(fā)覺(jué)，揭示了原子還可以再分19.（2023年7月河南洛陽(yáng)創(chuàng)新進(jìn)展聯(lián)盟期末）巴耳末系是指大量氫原子由高能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光譜線(xiàn)?，F(xiàn)有大量處于n=5能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光中巴耳末系的譜線(xiàn)數(shù)與全部的譜線(xiàn)數(shù)之比為A.415B.310C.20.