2025高考物理二輪專題　原子物理答案

2025高考物理二輪專題講義原子物理構(gòu)建知識(shí)一、光電效應(yīng)及其規(guī)律1.愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek＝hν－W0。2.最大初動(dòng)能與遏止電壓的關(guān)系：Ek＝eUc。3.逸出功與極限頻率的關(guān)系：W0＝hνc。4.Ekν圖線：是一條傾斜直線，但不過(guò)原點(diǎn)，如圖所示。(1)橫軸截距表示極限頻率；(2)縱軸截距的絕對(duì)值表示逸出功；(3)圖線的斜率表示普朗克常量h。二、原子結(jié)構(gòu)與玻爾理論知識(shí)體系三、原子核及其衰變知識(shí)體系四、核反應(yīng)核能的計(jì)算知識(shí)體系五、關(guān)鍵能力構(gòu)建一、光電效應(yīng)的研究思路二、一個(gè)氫原子能級(jí)躍遷與一群氫原子能級(jí)躍遷的區(qū)別1.一群處于較高能級(jí)n的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，釋放出的譜線條數(shù)為N＝Ceq\o\al(2,n)＝eq\f(nn－1,2)。2.一個(gè)處于較高能級(jí)n的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，釋放出的光譜線條數(shù)最多為n－1。三、計(jì)算核能的幾種思路1.根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程，用核反應(yīng)的質(zhì)量虧損的千克數(shù)乘以真空中光速c的平方，即ΔE＝Δmc2。2.根據(jù)1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5兆電子伏(MeV)能量，用核反應(yīng)的質(zhì)量虧損的原子質(zhì)量單位數(shù)乘以931.5MeV，即ΔE＝Δm×931.5MeV。3.如果核反應(yīng)時(shí)釋放的核能是以動(dòng)能形式呈現(xiàn)，則核反應(yīng)過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量即為釋放的核能。

練考點(diǎn)題型1原子結(jié)構(gòu)模型光電效應(yīng)例1.利用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)，使單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接1，用頻率為ν1的光照射光電管，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表的示數(shù)剛好為0，此時(shí)電壓表的示數(shù)為U1，已知電子電荷量為e，普朗克常量為h，下列說(shuō)法正確的是()A．其他條件不變，增大光強(qiáng)，電壓表示數(shù)增大B．改用比ν1更大頻率的光照射，調(diào)整電流表的示數(shù)為零，此時(shí)電壓表示數(shù)仍為U1C．其他條件不變，使開(kāi)關(guān)S接2，電流表示數(shù)仍為零D．光電管陰極材料的截止頻率νc＝ν1－eq\f(eU1,h)【答案】D【解析】當(dāng)開(kāi)關(guān)S接1時(shí)，由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程eU1＝hν1－W0，故其他條件不變時(shí)，增大光強(qiáng)，電壓表的示數(shù)不變，故A錯(cuò)誤；若改用比ν1更大頻率的光照射時(shí)，調(diào)整電流表的示數(shù)為零，而金屬的逸出功不變，故遏止電壓變大，即此時(shí)電壓表示數(shù)大于U1，故B錯(cuò)誤；其他條件不變時(shí)，使開(kāi)關(guān)S接2，此時(shí)hν1＞W(wǎng)0，可發(fā)生光電效應(yīng)，故電流表示數(shù)不為零，故C錯(cuò)誤；根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程eU1＝hν1－W0，其中W0＝hνc，聯(lián)立解得，光電管陰極材料的截止頻率為νc＝ν1－eq\f(eU1,h)，故D正確。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1.量子技術(shù)是當(dāng)前物理學(xué)應(yīng)用研究的熱點(diǎn)，下列關(guān)于量子理論的說(shuō)法正確的是()A．普朗克認(rèn)為黑體輻射的能量是連續(xù)的B．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，紅光照射可以讓電子從某金屬表面逸出，若改用紫光照射也可以讓電子從該金屬表面逸出C．康普頓研究石墨對(duì)X射線散射時(shí)，發(fā)現(xiàn)散射后僅有波長(zhǎng)小于原波長(zhǎng)的射線成分D．德布羅意認(rèn)為質(zhì)子具有波動(dòng)性，而電子不具有波動(dòng)性【答案】B【解析】普朗克認(rèn)為黑體輻射的能量是一份一份的，是量子化的，故A錯(cuò)誤；產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件是光的頻率大于金屬的極限頻率，紫光的頻率大于紅光，若紅光能使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，可知紫光也能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故B正確；石墨對(duì)X射線的散射過(guò)程遵循動(dòng)量守恒，光子和電子碰撞后，電子獲得一定的動(dòng)量，光子動(dòng)量變小，根據(jù)λ＝eq\f(h,p)可知波長(zhǎng)變長(zhǎng)，故C錯(cuò)誤；德布羅意認(rèn)為物質(zhì)都具有波動(dòng)性，包括質(zhì)子和電子，故D錯(cuò)誤。故選B。2.(多選)X射線光電子能譜儀是利用X光照射材料表面激發(fā)出光電子，并對(duì)光電子進(jìn)行分析的科研儀器，用某一頻率的X光照射某種金屬表面，逸出了光電子，若增加此X光的強(qiáng)度，則()A．該金屬逸出功增大 B．X光的光子能量不變C．逸出的光電子最大初動(dòng)能增大 D．單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)增多【答案】BD【解析】金屬的逸出功是金屬的自身固有屬性，僅與金屬自身有關(guān)，增加此X光的強(qiáng)度，該金屬逸出功不變，故A錯(cuò)誤；根據(jù)光子能量公式ε＝hν可知增加此X光的強(qiáng)度，X光的光子能量不變，故B正確；根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0可知逸出的光電子最大初動(dòng)能不變，故C錯(cuò)誤；增加此X光的強(qiáng)度，單位時(shí)間照射到金屬表面的光子變多，則單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)增多，故D正確。故選BD。題型2原子光譜與原子的玻爾模型例2.玻爾氫原子電子軌道示意圖如圖所示，處于n＝3能級(jí)的原子向低能級(jí)躍遷，會(huì)產(chǎn)生三種頻率為ν31、ν32、ν21的光，下標(biāo)數(shù)字表示相應(yīng)的能級(jí)。已知普朗克常量為h，光速為c。正確的是()A．頻率為ν31的光，其動(dòng)量為eq\f(E3－E1,hc)B．頻率為ν31和ν21的兩種光分別射入同一光電效應(yīng)裝置，均產(chǎn)生光電子，其最大初動(dòng)能之差為hν32C．頻率為ν31和ν21的兩種光分別射入雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為L(zhǎng)的干涉裝置，產(chǎn)生的干涉條紋間距之差為eq\f(Lc,dν32)。D．若原子由n＝3能級(jí)躍遷至n＝4能級(jí)，入射光的頻率ν34′>eq\f(E4－E3,h)【答案】B【解析】根據(jù)玻爾理論可知hν31＝E3－E1則頻率為ν31的光其動(dòng)量為p＝eq\f(h,λ)＝eq\f(hν31,c)＝eq\f(E3－E1,c)，A錯(cuò)誤；頻率為ν31和ν21的兩種光分別射入同一光電效應(yīng)裝置，均產(chǎn)生光電子，其最大初動(dòng)能分別為Ekm1＝hν31－W逸出功，Ekm2＝hν21－W逸出功，最大初動(dòng)能之差為ΔEkm＝hν31－h(huán)ν21＝hν32，B正確；頻率為ν31和ν21的兩種光分別射入雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為L(zhǎng)的干涉裝置，根據(jù)條紋間距表達(dá)式Δx＝eq\f(L,d)λ＝eq\f(Lc,dν)，產(chǎn)生的干涉條紋間距之差為Δs＝eq\f(Lc,dν21)－eq\f(Lc,dν31)＝eq\f(Lc,d)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,ν21)－\f(1,ν31)))≠eq\f(Lc,dν32)，C錯(cuò)誤；若原子由n＝3能級(jí)躍遷至n＝4能級(jí)，則E4－E3＝hν34′，可得入射光的頻率ν34′＝eq\f(E4－E3,h)，D錯(cuò)誤。故選B。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3.(多選)我國(guó)太陽(yáng)探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號(hào)”在國(guó)際上首次成功實(shí)現(xiàn)空間太陽(yáng)Hα波段光譜掃描成像。Hα和Hβ分別為氫原子由n＝3和n＝4能級(jí)向n＝2能級(jí)躍遷產(chǎn)生的譜線(如圖)，則()A．Hα的波長(zhǎng)比Hβ的小B．Hα的頻率比Hβ的小C．Hβ對(duì)應(yīng)的光子能量為3.4eVD．Hβ對(duì)應(yīng)的光子不能使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)【答案】BD【解析】氫原子n＝3與n＝2的能級(jí)差小于n＝4與n＝2的能級(jí)差，則Hα與Hβ相比，Hα的波長(zhǎng)大、頻率小，故A錯(cuò)誤，B正確；Hβ對(duì)應(yīng)的光子能量為E＝(－0.85)eV－(－3.40)eV＝2.55eV，故C錯(cuò)誤；氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)至少需要能量E＝(－3.40)eV－(－13.60)eV＝10.2eV，Hβ對(duì)應(yīng)的光子不能使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，故D正確。故選BD。題型3原子核的衰變規(guī)律例3.已知釷234的半衰期是24天。1g釷234經(jīng)過(guò)48天后，剩余釷234的質(zhì)量為()A．0g B．0.25gC．0.5g D．0.75g【答案】B【解析】1g釷234經(jīng)過(guò)48天后，剩余質(zhì)量m＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\f(t,τ)m0＝0.25g。故選B。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練4.近期，我國(guó)科研人員首次合成了新核素鋨－160(eq\o\al(160,76)Os)和鎢－156(eq\o\al(156,74)W)。若鋨－160經(jīng)過(guò)1次α衰變，鎢－156經(jīng)過(guò)1次β＋衰變(放出一個(gè)正電子)，則上述兩新核素衰變后的新核有相同的()A．電荷數(shù) B．中子數(shù)C．質(zhì)量數(shù) D．質(zhì)子數(shù)【答案】C【解析】鋨－160經(jīng)過(guò)1次α衰變后產(chǎn)生的新核素質(zhì)量數(shù)為156，質(zhì)子數(shù)為74，鎢－156經(jīng)過(guò)1次β＋衰變后質(zhì)量數(shù)為156，質(zhì)子數(shù)為73，可知兩新核素衰變后的新核有相同的質(zhì)量數(shù)。故選C。題型4核反應(yīng)與核能的計(jì)算例4.發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程為eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(9,4)Be→X＋eq\o\al(1,0)n，“玉兔二號(hào)”巡視器的核電池中钚238的衰變方程為eq\o\al(238,94)Pu→eq\o\al(234,92)U＋Y，下列正確的是()A．核反應(yīng)方程中的X為eq\o\al(12,6)C B．衰變方程中的Y為eq\o\al(3,2)HeC．中子eq\o\al(1,0)n的質(zhì)量數(shù)為零 D．钚238的衰變吸收能量【答案】A【解析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知X為eq\o\al(12,6)C，Y為eq\o\al(4,2)He，故A正確，B錯(cuò)誤；中子的質(zhì)量數(shù)為1，故C錯(cuò)誤；衰變過(guò)程中質(zhì)量虧損，釋放能量，故D錯(cuò)誤。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練5.我國(guó)正在建設(shè)的大科學(xué)裝置——“強(qiáng)流重離子加速器”。其科學(xué)目標(biāo)之一是探尋神秘的“119號(hào)”元素，科學(xué)家嘗試使用核反應(yīng)Y＋eq\o\al(243,95)Am→eq\o\al(A,119)X＋2eq\o\al(1,0)n產(chǎn)生該元素。關(guān)于原子核Y和質(zhì)量數(shù)A，下列選項(xiàng)正確的是()A．Y為eq\o\al(58,26)Fe，A＝299 B．Y為eq\o\al(58,26)Fe，A＝301C．Y為eq\o\al(54,24)Cr，A＝295 D．Y為eq\o\al(54,24)Cr，A＝297【答案】C【解析】核反應(yīng)方程為Y＋eq\o\al(243,95)Am→eq\o\al(A,119)X＋2eq\o\al(1,0)n，根據(jù)質(zhì)子數(shù)守恒設(shè)Y的質(zhì)子數(shù)為y，則有y＋95＝119＋0，可得y＝24，即Y為eq\o\al(54,24)Cr；根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒，則有54＋243＝A＋2，可得A＝295，故選C。6.如圖所示是原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)的關(guān)系圖像，通過(guò)該圖像可以得出一些原子核的比結(jié)合能，如eq\o\al(16,8)O的核子比結(jié)合能約為8MeV，eq\o\al(4,2)He的核子比結(jié)合能約為7MeV，根據(jù)該圖像判斷下列說(shuō)法正確的是()A．隨著原子核質(zhì)量數(shù)的增加，原子核的比結(jié)合能增大B.eq\o\al(80,36)Kr的比結(jié)合能比eq\o\al(144,54)Ba大，因此eq\o\al(144,54)Ba比eq\o\al(80,36)Kr更穩(wěn)定C．把eq\o\al(16,8)O分成4個(gè)eq\o\al(4,2)He要吸收約16MeV的能量D．把eq\o\al(16,8)O分成8個(gè)質(zhì)子和8個(gè)中子比把eq\o\al(16,8)O分成4個(gè)eq\o\al(4,2)He要多吸收約16MeV的能量【答案】C【解析】由圖像可知，原子核質(zhì)量數(shù)比較小時(shí)，隨著原子核質(zhì)量數(shù)的增加，原子核的比結(jié)合能增大，原子核質(zhì)量數(shù)比較大時(shí)，隨著質(zhì)量數(shù)增加，原子核的比結(jié)合能減小，A錯(cuò)誤；原子核的比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，eq\o\al(80,36)Kr的比結(jié)合能比eq\o\al(144,54)Ba大，因此eq\o\al(80,36)Kr比eq\o\al(144,54)Ba更穩(wěn)定，B錯(cuò)誤；把eq\o\al(16,8)O分成8個(gè)中子和8個(gè)質(zhì)子需要吸收的能量為ΔE＝16×8MeV＝128MeV，把2個(gè)質(zhì)子與2個(gè)中子組合成一個(gè)氦核需要釋放的能量為ΔE′＝28MeV，所以把eq\o\al(16,8)O分成4個(gè)eq\o\al(4,2)He要吸收ΔE吸＝ΔE－4ΔE′＝16MeV，C正確；把eq\o\al(16,8)O分成8個(gè)質(zhì)子和8個(gè)中子需要吸收128MeV的能量，把eq\o\al(16,8)O分成4個(gè)eq\o\al(4,2)He需要吸收16MeV的能量，所以把eq\o\al(16,8)O分成8個(gè)質(zhì)子和8個(gè)中子比把eq\o\al(16,8)O分成4個(gè)eq\o\al(4,2)He要多吸收約112MeV的能量，D錯(cuò)誤。

課后練1.(2024·海南卷)人工核反應(yīng)eq\o\al(30,14)Si＋eq\o\al(1,1)H→X＋eq\o\al(30,15)P中的X是()A．中子 B．質(zhì)子C．電子 D．α粒子【答案】A【解析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知X的電荷數(shù)為0，質(zhì)量數(shù)為1，則X是中子。故選A。2.(2024·福建卷)eq\o\al(63,28)Ni→eq\o\al(63,29)Cu＋X，則其中的X表示()A.eq\o\al(4,2)He B．eq\o\al(0,－1)eC．eq\o\al(0,1)e D．eq\o\al(1,0)n【答案】B【解析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為0，電荷數(shù)為－1，則X為eq\o\al(0,－1)e。故選B。3.1909年盧瑟福指導(dǎo)他的學(xué)生做了著名的α粒子散射實(shí)驗(yàn)。α粒子轟擊金箔的軌跡如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A．少數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)是由于其與電子發(fā)生了碰撞B．絕大多數(shù)α粒子沿直線穿過(guò)，偏轉(zhuǎn)角很小，說(shuō)明原子內(nèi)部大部分是中空的C．極少數(shù)α粒子被彈回，說(shuō)明原子中心是一個(gè)體積小，帶正電且占有原子幾乎全部質(zhì)量的核D．α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)α粒子最接近原子核時(shí)，電勢(shì)能最大【答案】A【解析】少數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)是由于α粒子受到金箔原子核的斥力作用較大，而非與電子發(fā)生了碰撞，A錯(cuò)誤，符合題意；絕大多數(shù)α粒子沿直線穿過(guò)，偏轉(zhuǎn)角很小，說(shuō)明原子內(nèi)部大部分是中空的，B正確，不符合題意；極少數(shù)α粒子被彈回，說(shuō)明原子中心是一個(gè)體積小，帶正電且占有原子幾乎全部質(zhì)量的核，C正確，不符合題意；α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)α粒子接近原子核時(shí)，受到電場(chǎng)斥力作用，則電場(chǎng)力對(duì)α粒子做負(fù)功，電勢(shì)能增大，因此當(dāng)α粒子最接近原子核時(shí)，電勢(shì)能最大，D正確，不符合題意。4.(2024·河北卷)鋰是新能源汽車、儲(chǔ)能和信息通信等新興產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵材料。研究表明，鋰元素主要來(lái)自宇宙線高能粒子與星際物質(zhì)的原子核產(chǎn)生的散裂反應(yīng)，其中一種核反應(yīng)方程為eq\o\al(12,6)C＋eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(7,3)Li＋2eq\o\al(1,1)H＋X，式中的X為()A.eq\o\al(1,0)n B．eq\o\al(0,－1)eC．eq\o\al(0,1)e D．eq\o\al(4,2)He【答案】D【解析】根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得A＝12＋1－7－2×1＝4，Z＝6＋1－3－2×1＝2，故式中的X為eq\o\al(4,2)He，故選D。5.(2024·湖北卷)硼中子俘獲療法是目前治療癌癥最先進(jìn)的手段之一，eq\o\al(10,5)B＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(a,3)X＋eq\o\al(4,b)Y是該療法中一種核反應(yīng)的方程，其中X、Y代表兩種不同的原子核，則()A．a(chǎn)＝7，b＝1 B．a(chǎn)＝7，b＝2C．a(chǎn)＝6，b＝1 D．a(chǎn)＝6，b＝2【答案】B【解析】由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得10＋1＝a＋4,5＋0＝3＋b，解得a＝7，b＝2，故選B。6.(2024·河南新鄉(xiāng)模擬)物理學(xué)家康普頓在研究石墨對(duì)X射線的散射時(shí)，發(fā)現(xiàn)在散射的X射線中，部分波長(zhǎng)發(fā)生改變，這個(gè)現(xiàn)象稱為康普頓效應(yīng)，我國(guó)物理學(xué)家吳有訓(xùn)進(jìn)一步證實(shí)了該效應(yīng)的普遍性。如圖所示，一個(gè)光子和一個(gè)靜止的電子相互碰撞后，電子向某一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，光子沿另一個(gè)方向散射出去，下列說(shuō)法正確的是()A．散射光子的速度變小B．散射光子的速度可能變大C．散射光子的頻率變小D．散射光子的波長(zhǎng)變短【答案】C【解析】散射后的光子速度不變，但能量減小，根據(jù)ε＝hν可知光子的頻率變小，根據(jù)c＝λν可知光子的波長(zhǎng)變長(zhǎng)，故選C。7.(2024·江蘇卷)在原子躍遷中，輻射如圖所示的4種光子，其中只有一種光子可使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，是哪一種()A．λ1 B．λ2C．λ3 D．λ4【答案】C【解析】根據(jù)光電效應(yīng)方程可知當(dāng)只有一種光子可使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，該光子對(duì)應(yīng)的能量最大，根據(jù)圖中能級(jí)圖可知躍遷時(shí)對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)為λ3的光子能量最大。故選C。8.(2024·江蘇卷)用粒子轟擊氮核從原子核中打出了質(zhì)子，該實(shí)驗(yàn)的核反應(yīng)方程式是X＋eq\o\al(14,7)N→eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(17,8)O，粒子X(jué)為()A．正電子eq\o\al(0,1)e B．中子eq\o\al(1,0)nC．氘核eq\o\al(1,2)H D．氦核eq\o\al(4,2)He【答案】D【解析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可知X的質(zhì)量數(shù)為m＝17＋1－14＝4，根據(jù)電荷數(shù)守恒可知X的電荷數(shù)為n＝8＋1－7＝2，可知X為氦核eq\o\al(4,2)He。故選D。9.eq\o\al(241,95)Am(镅)是一種半衰期長(zhǎng)達(dá)433年的放射性金屬，通過(guò)衰變釋放射線而被用于煙霧探測(cè)器，其衰變方程為eq\o\al(241,95)Am→eq\o\al(237,93)Np＋eq\o\al(4,2)He＋γ，在該煙霧探測(cè)器中裝有大約0.3微克的镅241，其釋放的射線可以使腔內(nèi)空氣電離，從而在探測(cè)腔內(nèi)加有低壓的電極間形成微小電流。一旦煙霧進(jìn)入探測(cè)器，就會(huì)阻擋部分射線而使電流減小引發(fā)警報(bào)。下列說(shuō)法中正確的是()A.eq\o\al(4,2)He是α粒子，有很強(qiáng)的貫穿本領(lǐng)B．γ是光子，不具有能量C．0.3微克的镅經(jīng)過(guò)866年剩余eq\o\al(241,95)Am的質(zhì)量為0.075微克D．镅241衰變過(guò)程要放出能量，故eq\o\al(241,95)Am的比結(jié)合能比eq\o\al(237,93)Np的大【答案】C【解析】eq\o\al(4,2)He是α粒子，有很強(qiáng)的電離本領(lǐng)，故A錯(cuò)誤；γ是光子，具有能量，故B錯(cuò)誤；根據(jù)半衰期公式m＝m0eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\f(t,T)，0.3微克的镅經(jīng)過(guò)866年剩余eq\o\al(241,95)Am的質(zhì)量為0.075微克，故C正確；結(jié)合能是指，自由核子結(jié)合成原子核所釋放的能量，或者原子核分裂成自由核子所需要的能量。比結(jié)合能是指，結(jié)合能與核子數(shù)的比值。比結(jié)合能越大，說(shuō)明原子核越穩(wěn)定。镅241衰變?yōu)閑q\o\al(237,93)Np，說(shuō)明eq\o\al(237,93)Np比eq\o\al(241,95)Am更穩(wěn)定，所以eq\o\al(241,95)Am的比結(jié)合能比eq\o\al(237,93)Np的小，故D錯(cuò)誤。10.(2024·江西卷)近年來(lái)，江西省科學(xué)家發(fā)明硅襯底氮化鎵基系列發(fā)光二極管，開(kāi)創(chuàng)了國(guó)際上第三條LED技術(shù)路線。某氮化鎵基LED材料的簡(jiǎn)化能級(jí)如圖所示，若能級(jí)差為2.20eV(約3.52×10－19J)，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，則發(fā)光頻率約為()A．6.38×1014Hz B．5.67×1014HzC．5.31×1014Hz D．4.67×1014Hz【答案】C【解析】根據(jù)題意可知，輻射出的光子能量ε＝3.52×10－19J，由光子的能量ε＝hν得ν＝eq\f(ε,h)＝5.31×1014Hz，故選C。11.(2024·安徽卷)大連相干光源是我國(guó)第一臺(tái)高增益自由電子激光用戶裝置，其激光輻射所應(yīng)用的玻爾原子理論很好地解釋了氫原子的光譜特征。圖為氫原子的能級(jí)示意圖，已知紫外光的光子能量大于3.11eV，當(dāng)大量處于n＝3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射不同頻率的紫外光有()A．1種 B．2種C．3種 D．4種【答案】B【解析】大量處于n＝3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，能夠輻射出不同頻率的光子種類為Ceq\o\al(2,3)＝3種，輻射出光子的能量分別為ΔE1＝E3－E1＝－1.51eV－(－13.6eV)＝12.09eV，ΔE2＝E3－E2＝－1.51eV－(－3.4eV)＝1.89eV，ΔE3＝E2－E1＝－3.4eV－(－13.6eV)＝10.2eV，其中ΔE1＞3.11eV，ΔE2＜3.11eV，ΔE3＞3.11eV，所以輻射不同頻率的紫外光有2種。故選B。12.光伏發(fā)電是提供清潔能源的方式之一，光伏發(fā)電的原理是光電效應(yīng)，某同學(xué)利用如圖甲所示的電路研究某種金屬的遏止電壓Uc與入射光的頻率ν的關(guān)系，描繪出如圖乙所示的圖像，根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，結(jié)合圖像分析，下列說(shuō)法正確的是()A．滑片P向右移動(dòng)，電流表示數(shù)會(huì)變大B．僅增大入射光的強(qiáng)度，則光電子的最大初動(dòng)能增大C．由Uc－ν圖像可知，該光電管的截止頻率為ν0D．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，若入射光的頻率為ν1，則電壓表的示數(shù)為U1【答案】C【解析】滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)過(guò)程中，兩極間反向電壓逐漸增大，反向電壓越大，流過(guò)電流表的電流就越小，故A錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程hν1－W0＝Ek，可知，光電子的最大初動(dòng)能只與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，因此增大入射光的強(qiáng)度，光電子的最大初動(dòng)能不變，故B錯(cuò)誤；根據(jù)Ekm＝hν－W0＝eUc，解得Uc＝eq\f(hν,e)－eq\f(hν0,e)，當(dāng)遏止電壓為零時(shí)，ν＝ν0，故C正確；開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，光電管是電源，發(fā)生光電效應(yīng)后，其電流強(qiáng)度與光照強(qiáng)度有關(guān)，無(wú)法判斷電壓表的示數(shù)大小，故D錯(cuò)誤。13.(2024·新課標(biāo)全國(guó)卷)三位科學(xué)家由于在發(fā)現(xiàn)和合成量子點(diǎn)方面的突出貢獻(xiàn)，榮獲了2023年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。不同尺寸的量子點(diǎn)會(huì)發(fā)出不同顏色的光?，F(xiàn)有兩種量子點(diǎn)分別發(fā)出藍(lán)光和紅光，下列說(shuō)法正確的是()A．藍(lán)光光子的能量大于紅光光子的能量B．藍(lán)光光子的動(dòng)量小于紅光光子的動(dòng)量C．在玻璃中傳播時(shí)，藍(lán)光的速度大于紅光的速度D．藍(lán)光在玻璃中傳播時(shí)的頻率小于它在空氣中傳播時(shí)的頻率【答案】A【解析】由于紅光的頻率小于藍(lán)光的頻率，則紅光的波長(zhǎng)大于藍(lán)光的波長(zhǎng)，根據(jù)E＝hν，可知藍(lán)光光子的能量大于紅光光子的能量；根據(jù)p＝eq\f(h,λ)可知藍(lán)光光子的動(dòng)量大于紅光光子的動(dòng)量，故A正確，B錯(cuò)誤；由于紅光的折射率小于藍(lán)光，根據(jù)ν＝eq\f(c,n)可知在玻璃中傳播時(shí)，藍(lán)光的速度小于紅光的速度，故C錯(cuò)誤；光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)中頻率不變，故D錯(cuò)誤。14.(2024·山東卷)2024年是中國(guó)航天大年，神舟十八號(hào)、嫦娥六號(hào)等已陸續(xù)飛天，部分航天器裝載了具有抗干擾性強(qiáng)的核電池。已知eq\o\al(90,38)Sr衰變?yōu)閑q\o\al(90,39)Y的半衰期約為29年；eq\o\al(238,94)Pu衰變?yōu)閑q\o\al(234,92)U的半衰期約87年?，F(xiàn)用相同數(shù)目的eq\o\al(90,38)Sr和eq\o\al(238,94)Pu各做一塊核電池，下列說(shuō)法正確的是()A.eq\o\al(9