2022届高考物理一轮复习十六原子物理试题2含解析

专题十六原子物理

©夯基础考点练透

考点1光电效应、波粒二象性

1.用频率分别为-和2丫的光照射某种金属材料时，这两种情况下测得的该金属材料发生光电

效应的遏止电压之比为1：3,已知普朗克常量为h,则该金属的逸出功为（）

ill

A.hvB.2/?vC.3AKD.%丫

2.[2021河北唐山一模]利用阴极材料为锄的光电管观测光电效应现象，实验电路图如图甲所

示，实验中测得锄的遏止电压〃与入射光频率「之间的关系如图乙所示,图线与横轴交点的横

坐标为5.15X10"Hz.已知普朗克常量A=6.63X1031J-s.则下列说法中正确的是（）

11/

A.欲测遏止电压,应使电源左端为正极

B.当电源左端为正极时，保持入射光的频率和强度不变,将滑动变阻器的滑片向右滑动，电流

表的示数持续增大

C.增大入射光的强度，产生的光电子的最大初动能一定增大

D.如果实验中入射光的频率00X10"Hz,则产生的光电子的最大初动能约为笈=1.2X10’9

J

3.[2020四川成都摸底]在光电效应实验中，用频率为v的光照射光电管阴极，发生了光电效应.

下列说法正确的是（）

A.减小入射光的强度,一定不发生光电效应

B.改用频率小于L的光照射,一定不发生光电效应

C.增大入射光的强度,光电子的最大初动能变大

D.改用频率大于「的光照射,光电子的最大初动能变大

4.[2020湖北武汉质量检测]19世纪末，科学家们发现了电子，从而认识到原子是可以分割的，

是由更小的微粒组成的.下列与电子有关的说法正确的是（）

A.爱因斯坦光电效应方程表明，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

B.电子电荷量的精确测定是由汤姆孙通过著名的“油滴实验”做出的

C.卢瑟福认为电子的轨道是量子化的

D.B衰变的实质是原子核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子

5.[2020湖南毕业班调研]美国物理学家密立根通过测量金属的遏止电压以与入射光频率乙

算出普朗克常量力,并与普朗克根据黑体辐射得出的力相比较，以验证爱因斯坦光电效应方程的

正确性，如图所示是某次试验中得到的两种金属的遏止电压〃与入射光频率■的关系图像.两

种金属的逸出功分别为#卬、及乙,如果用频率为人的光照射这两种金属,光电子的最大初动能

分别为£甲、£乙，则下列关系正确的是（）

A.人，<7/乙,E^>E^B./，“/『乙,以，3乙

C.『甲加乙,D.八Ew〈E乙

6.如图所示,分别用频率为八2「的光照射某光电管，对应的遏止电压之比为1：3,普朗克常

量用人表示，则（）

A.用频率为51■的光照射该光电管时有光电子逸出

1

B.该光电管的逸出功为2/7「

C.用频率为2r的光照射时,逸出光电子的初动能一定大

D.加正向电压时，用频率为2■的光照射时的饱和光电流一定比用频率为丫的光照射时的大

考点2原子结构、氢原子光谱、原子核

1.下列说法正确的是（）

A.比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核要释放核能

B.重核发生裂变时需要吸收能量

C.核力是核子间的万有引力和库仑力的合力

D.中子与中子之间的核力一定大于中子与质子间的核力

2.[2021浙江杭州高三检测]以下说法正确的是（）

A.天然放射现象的发现,说明原子内部有复杂结构

B.核力是引起原子核中中子转变成质子的原因

C.核反应堆中,镉棒是用来吸收中子的,其作用是控制反应速度

D.海具有放射性，一个相P核的结合能比一个器P核的大

3.[2021江西红色七校第一次联考]以下关于原子、原子核的说法不正确的是（）

A.a粒子散射实验中，a粒子轰击的金箔也可以用其他重金属箔,如柏箔

B.各种气体原子的能级不同,跃迁时发射光子的能量各异，因此利用不同气体可以制作五颜六

色的霓虹灯

C.放射性元素放射性的强度不受温度、外界压强和化学状态的影响,说明射线来自原子核

D.B衰变方程哥Th寻Pa*Re,因为彝Th和誉Pa的核子数均为234,所以这两个原子核的结合

能相等

4.某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为

方程式中Q、&表示核反应中释放的能量,相关的原子核质量见

下表.

原子核HHeHeCNN

1.0073.0164.00212.00013.005

质量15.0001

80607

以下推断正确的是（）

A.X是弱e,QQB.X是为e,QQC.X是！He,D.X是:He,QS

5.有些元素的原子核有可能从很靠近它的核外电子中“俘获”一个电子形成一个新原子核，从

离原子核最近的K层电子中俘获电子,叫“K俘获”.例如一个钺原子核《Be）发生了“K俘获”，

生成一个新的原子核X,并放出一个不带电的、质量接近于零的中微子（乙），核反应方程为

：Be记e一效+八.关于被原子核《Be）的“K俘获”的过程,下列说法正确的是（）

A.新原子核X可能会带负电

B.新原子核X是被原子的同位素,两者的核子数不同

C.新原子核X比原来的镀原子核少一个中子

D.新原子核X比原来的皱原子核少一个质子

6.[2021四川宜宾一中开学考试]NaCl蒸气中存在由钠离子(Na')和氯离子(Cl)靠静电相互作

用构成的单个氯化钠分子,若取Na,和C1相距无限远时的电势能为零,一个NaCl分子的电势能

为-6.10V.己知使一个中性钠原子(Na)最外层电子脱离原子核而形成钠离子(Na')所需的能量

(电离能)为5.10eV,使一个中性氯原子(C1)结合一个电子形成C1所放出的能量(亲和能)为

3.88V,由此可算出，在将一个NaCl分子分解成彼此相距无限远的中性钠原子(Na)和中性氯原

子(C1)的过程中，外界提供的总能量为()

A.4.88VB.15VC.2.8VD.7.40V

7.[2021湖北武汉高三质量检测]地面土壤中含有的氨具有放射性,其衰变方程为静即温8Po+X,

半衰期为3.8天.下列说法不正确的是()

A.X是a粒子

B.过量的射线对人体组织有破坏作用

C.每过7.6天,土壤中放射性氧的含量减少75%

D.放射性元素衰变的快慢与压力、温度或与其他元素的化合等因素有关

8.[2021四川成都毕业班摸底，多选]氢原子能级示意图如图所示.处于n=4能级的一群氢原子

向低能级跃迁时，辐射出的光子再照射到逸出功为4.54eV的鸨板上，下列说法正确的是

()

nE/eV

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

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

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

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

1-13.6

A.跃迁过程中，共有10种不同频率的光子辐射出来

B.共有3种不同频率的光子能使铝板发生光电效应现象

C.从鸨板逸出的光电子的最大初动能为12.75eV

D.从鸨板逸出的光电子的最大初动能为8.21eV

9.[2020山东名校高三联考，多选]如图甲为氢原子光谱，图乙为氢原子部分能级图.已知可见

光的光子能量在

1.62eV到3.11eV之间，普朗克常量房6.63义10融J•s,光速c=3.OX1（Tm/s,则（）

图

甲

n*V

8O

5

4-O.54

3-O.85

2-1.514

-3.

I-------------------13.6

图乙

A.H.,对应的光子能量比H0的小

B.图甲所示的四条谱线均对应可见光

C.上谱线对应的是氢原子从/7=4能级跃迁到炉2能级时辐射出的光子谱线

D.氢原子从上5能级直接跃迁到较低能级时可以辐射出图甲所示的四种光

10.如图所示为氢原子部分能级图,大量处于基态的氢原子吸收光子后跃迁到/7=4能级,然后氢

原子又回到基态同时向

"E/feV

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

4--0.85

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

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

1--------------------B.M）

外辐射光子.若利用炉4能级的氢原子跃迁产生的某种光制成激光，并用该激光进行“焊接”

视网膜手术，激光的波长4=4.875X10'm,每个激光脉冲的能量^1.5X102J.已知普朗克常

量ZF6.63X1034J-s,光速c=3X108m/s,铲

1.6X10"C,则下列说法正确的是（）

A.氢原子可能向外辐射5种频率的光子

B.“焊接”视网膜的每个激光脉冲的光子数目大约为5X10,6个

C.“焊接”视网膜的激光是氢原子由/7=3能级跃迁到n=2能级辐射产生的

D.向外辐射的光子中有4种光子能使逸出功为2.5eV的金属发生光电效应

练综合专题检测

一、选择题（共17小题，102分）

1.[2021广东惠州第一次调研]与原子核内部变化有关的现象是（）

A.天然放射现象B.光电效应现象

C.电离现象D.a粒子散射现象

2.下列有关原子物理的说法正确的是（）

A.核反应中释放核能时,核子的比结合能增大

B.原子核的结合能越大越稳定

C.卢瑟福通过核反应:''*He4‘0+X发现了中子

D.P射线是原子核中的质子衰变成中子而释放出来的电子流

3.月球土壤里大量存在着一种叫做“氮36He）”的化学元素，它是一种高效、清洁、安全的核

燃料，其参与的一种核反应为Wlef2X*』Ie.关于该核反应，下列说法正确的是（）

A.该核反应是核裂变反应

B.X是质子

C.目前核电站使用的核燃料是Ilie

D^He的比结合能比lie的大

4.[2020浙江7月选考,5]下列说法正确的是（）

A.质子的德布罗意波长与其动能成正比

B.天然放射的三种射线,穿透能力最强的是a射线

C.光电效应实验中的截止频率与入射光的频率有关

I）.电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性

5.关于原子结构及原子核的组成，下列说法正确的是（）

A.阴极射线是电子流，说明在原子核中存在电子

B.卢瑟福根据a粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型

C.Y射线是原子内层电子由高能级向低能级跃迁时发出的高频光子流

D.从原子核中发出的B射线是电子流,说明原子核中存在电子

6.研究光电效应的实验电路如图甲所示,实验中用紫外线照射光电管的阴极K,调节滑动变阻

器的滑片位置,发现电流表的示数随电压表的示数变化的关系如图乙所示.已知电子的电荷量

*1.60X10.C,则实验中每秒内由K极发射的电子个数为（）

图甲

A.3.0X10'8B.3.75X10"C.3.0X1012D.3.375X1012

7.旗;是核电站的重要核燃料,在天然铀中只有约0.7螂］铀235债:Hn-S6Xe*聂r+1叫n是铀

核裂变形式之一，裂变生成物乎Xe'®Sr的比结合能分别为8.4MeV、8.7MeV,天然铀中约

99.3%是不易发生核裂变的铀238,静止的铀238发生衰变生成含Th.则下列说法正确的是

()

A贲U发生的核反应属于P衰变

Xe比fflSr更稳定

qn

CMSr的结合能比MXe的结合能小

【)登'u衰变后的生成物的质量之和等于翁I；的质量

8.［2018天津,5］氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线H«、H八小和孔，都是氢原子中电子

从量子数n>2的能级跃迁到"2的能级时发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定

()

A.H。对应的前后能级之差最小

B.同一介质对H.,的折射率最大

C.同一介质中Hs的传播速度最大

D.用I照射某一金属能发生光电效应,则H”也一定能

9.［2021贵州贵阳高三摸底］氢原子能级示意图如图所示，现有大量氢原子处于k3能级，下列

说法正确的是()

nE/O

8

5eV

4-O.5

.85

3-OT

.541

2

-3

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

A.这些氢原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子

B.从77=3能级跃迁到n=l能级需吸收12.09eV的能量

C.从k3能级跃迁到炉4能级辐射出0.66eV的能量

I）.炉3能级的氢原子电离至少需要吸收1.51eV的能量

10.[2020全国H,18]笊核和可通过一系列聚变反应释放能量，其总效果可用反应式

喙1-2?肥+2为+41+43.15MeV表示.海水中富含笊，己知1kg海水中含有的笊核约为LOXIO"

个,若全都发生聚变反应,其释放的能量与质量为罚的标准煤燃烧时释放的热量相等；已知1kg

标准煤燃烧释放的热量约为2.9*10'工11怙丫=1.6*10一”工则罚约为（）

A.40kgB.100kgC.400kgD.1000

kg

11.[2019全国H,15]太阳内部核反应的主要模式之一是质子一质子循环，循环的结果可表示

为吗昌HC+N：C+2v,已知％和lie的质量分别为%=1.0078u和例=4.0026u,1u=931MeV/c,c

为光速.在4个转变成1个lie的过程中，释放的能量约为（）

A.8MeVB.16MeVC.26MeVD.52MeV

12.比结合能与质量数4的关系曲线如图所示，下列说法正确的是（）

A.原子核的质量是全部核子质量之和

B.原子核发生衰变的过程是比结合能减小的过程

C.图中62Ni的比结合能最大，说明核子结合成6?Ni所需要的能量最大

D.中等大小的核比结合能最大,说明平均每个核子的质量亏损最大,这些核最检定

13.由于放射性元素冢Np的半衰期很短，所以在自然界中一直未被发现，只是在使用人工的方

法制造后才被发现.己知一个w.Xp原子核经过一系列a衰变和13衰变后变成raBi,下列说法

正确的是（）

A.衰变过程中共发生了7次a衰变和6次B衰变

B.一次衰变过程可以同时放出a粒子、P粒子和丫粒子

C.MNp的半衰期与任意一个MNp原子核发生衰变的时间相等

1）.«Np的人工放射性同位素比天然放射性物质半衰期更短,放射性废料更容易处理

14.[2021浙江名校开学考试]由于太阳温度足够高,所有的原子均电离成了原子核和电子，因

此太阳是理想的热等离子球体.太阳用核聚变的方式向太空辐射能量,通过光谱分析知太阳的

主要成分是氢，涉及氢的核聚变反应式为蜡昌He+Ue+2v°产生的所有正电子将会与太阳中的

电子发生湮灭.己知电子质量ffk=Q.51MeV/c2,质子质量加=938.3MeV/c24ne核质量如°=3727.4

MeV/b；中微子v,的质量和电荷量均可不计，疔1.6X10"C,下列说法中正确的是（）

A.正电子与电子湮灭方程式是：e+u°e-丫，其中丫是光子

B.单次氢的核聚变反应释放的核能约为4X1012J

C.平均每个氢核产生的太阳辐射能最多为6.17MeV

D.上述核反应元素在地球上储量丰富，人类已经掌握和平利用聚变核能的技术

15.[2020天津市一中第四次月考]如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是（）

nK/eV

.........................0

5-0.54

4........................0.85

3------------------131

2―3.4

I------------------13.6

A.处于基态的氢原子可以通过与能量为12.5eV的电子碰撞的方式跃迁

B.氢原子由基态跃迁到激发态后,核外电子动能增大

C.大量处于n=3激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出2种不同频率的光

D.用氢原子从n=2能级跃迁到n=\能级辐射出的光照射金属伯（逸出功为6.34eV）时,不能发

生光电效应

16.核能的发现是人们探索微观物质结构的一个重大成果,而丰富的放射性同位素资源在国民

生产和科学研究的多个领域中得到了广泛应用，下列说法正确的是（）

A.月球车上的杯-238同位素电池中核反应赞Pu一幺叫+*©属于6衰变

H1

B.百万千瓦级核电站中产u裂变生成5〃Ba及Mr,则56Ba的比结合能小于第U的比结

核能

C.氢弹爆炸时的一种核反应是笊、瓶生成氮核和中子,属于可控核聚变反应

1

D.〃年前的古木中碳14含量是现代植物的3则碳14的半衰期是:年

17.［2021江苏南京调研，多选］含有光电管的电路图如图(a)所示，图(b)是用甲、乙、丙三束光

分别照射光电管得到的/出‘图像,如、以z表示遏止电压，下列说法中正确的有()

A.图(a)中光电管两端的电压为反向电压

B.中光照射时光电子的最大初动能比丙光照射时光电子的最大初动能大

C.甲、乙是相同频率的光，且甲光的强度比乙光强

D.若氢原子从/?=4能级向『2能级跃迁时,辐射出的光能使此光电管发生光电效应,则氢原子

从n=4能级向/7=1能级跃迁时,辐射出的光也一定能使此光电管发生光电效应

二、非选择题(共1小题,9分)

18.［2021江苏江阴开学考试,9分］用速度大小为/的中子轰击静止的锂核倒冷,发生核反应后

生成氟核和a粒子,生成的瓶核速度方向与中子的初速度方向相反,箍核与a粒子的速度大小

之比为7:8,中子的质量为m,质子的质量可近似看作见光速为c.

(1)写出核反应方程式.

(2)求瓶核与a粒子的速度大小.

(3)若核反应过程中释放的核能全部转化为a粒子和笳核的动能,求出质量亏损.

答案

专题十六原子物理

目［夯基础•考点练透

考点1光电效应、波粒二象性

1.B设用频率分别为「和2丫的光照射该金属材料时,逸出的光电子的最大初动能分别为5

和感则由爱因斯坦光电效应方程可得EH,Ei=2hv-IH,又因为E、=eU»氏=e%,虎=；,以上

各式联立可解得该金属的逸出功为晨hv,故选项B正确.

2.1）测量遏止电压时需要光电子从金属板上射出后在电场中减速，由此可知电源左端为负极,

故A错误;当电源左端为正极时，将滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中，光电管的两极之间电

压增大，但由于入射光频率和强度都不变，故若光电流达到饱和值，则电流将不再变化，故B错

误;光电子的最大初动能与入射光的频率和金属的逸出功有关,与入射光的强度无关，故C错误;

根据题意可知，珈的截止频率九=5.15X10"Hz,根据h唳=/%可求出锄的逸出功的=6.63X10M

X5.15X10"J=3.41X10"J,当入射光的频率为r=7.00X10"Hz时，根据爱因斯坦光电效应

方程区=为一的可知，产生的光电子的最大初动能区=6.63XI。型*7.00X10"J-3.41X1019J

比1.2X10"J,故D正确.

3.D只要入射光的频率大于阴极金属的极限频率就可以发生光电效应,A、B错误;根据爱因斯

坦光电效应方程笈=力卜T%可知，只有增大入射光的频率,光电子的最大初动能才变大,C错误,D

正确.

4.D根据爱因斯坦光电效应方程反=方一%可知,光电子的最大初动能与入射光的频率是一次

函数关系而不是正比关系，选项A错误.电子的电荷量是密立根通过“油滴实验”测出的，选项

B错误.玻尔认为电子的轨道是量子化的，选项C错误.原子核内的中子转化为一个质子和一个

电子,这种转化产生的电子发射到核外,就是B衰变,选项D正确.

5.A根据爱因斯坦光电效应方程得区即=2y-w«=hv-hVc,又及Me以,解得卜八,则当

〃=0时，K=嗫,由丫图像可知,金属甲的极限频率小于金属乙的，则金属甲的逸出功小于金

属乙的，即小，〈甲乙如果用频率为人的光照射两种金属,根据爱因斯坦光电效应方程,可知逸出

功越大的金属，其光电子的最大初动能越小，因此EQEA故A项正确,B、C、I）三项错误.

6.B由爱因斯坦光电效应方程可得区Fhv-W,蜃=2方v-W,由动能定理得e〃=反，9=蜃，«：

〃=1：3,解得逸出功岛v,B正确;用频率为;卜的光照射该光电管时，由光子能量岛v〈阴

知没有光电子逸出,A错误;照射光的频率越大，逸出的光电子的最大初动能越大，但电子吸收

光子后从金属中逸出时，除了要克服逸出功外，有时还要克服原子的其他束缚而做功，用频率

为2丫的光照射时逸出的光电子的初动能不一定大,C错误;饱和光电流与照射光的强度有关，

用频率为2卜的光照射时,饱和光电流不一定大,D错误.

考点2原子结构、氢原子光谱、原子核

1.A比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时，总结合能增加，因此要释放核能,选

项A正确;重核裂变时有质量亏损,释放能量,选项B错误;核力是核子间的强相互作用力,选项

C错误;核力是短程力，与核子间的距离有关，由于距离未知，则中子与中子之间的核力不一定

大于中子与质子间的核力,选项D错误.

2.C天然放射现象说明原子核内部有复杂的结构,A项错误;核力是使质子和中子组成原子核

的作用力，是强相互作用的一种表现，而弱相互作用是引起原子核B衰变的原因，即引起中子

向质子转变的原因,B项错误;核反应堆中，镉棒可以用来吸收中子，控制反应速度,C项正确定P

核比肾P核少一个中子居P核的结合能较小,D项错误.

3.Da粒子散射实验中，延展性好、原子核质量较大的重金属箔均可以作为轰击对象,A项正

确;不同气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量不同，对应的光的颜色不同，因此可用来

制作五颜六色的霓虹灯,B项正确;放射性元素放射性的强度不受温度、压强和化学状态的影响,

因此可确定射线来自原子核,C项正确；B衰变过程伴随着核能释放，故两原子核结合能不同,D

项错误.故D项符合题意.

4.B根据原子核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒可知X是Sle,A、C错误;根据核反应过

程中的质量亏损可知根据爱因斯坦质能方程可知QVQ,B正确,D错误.

5.D原子呈电中性,原子核外的电子带负电,原子核带正电，故A错误;原子核俘获一个电子后,

一个质子变成中子,质子数减少一个，中子数多一个,新原子核的质子数发生变化,新原子核与

原来的原子不是同位素，故B、C选项错误,1）选项正确.

6.A设每一过程中，吸收的能量为正值（即£〉0）,放出的能量为负值（即以0）,则一个NaCl分

子分解成彼此相距无限远的中性钠原子（Na）和中性氯原子（CD的过程中，有£i=+6.1

eV,^=£10eV,笈=+3.88eV,故在全过程中外界提供的总能量£1总=笈+反+窃+4.88eV,选项A

正确,以a〃错误.

7.D根据核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒,可知X的电荷数为2,质量数为4,所以X

是氮核，即a粒子,选项A正确.过量的射线对人体组织具有破坏作用,选项B正确.根据半衰期

的物理意义可知，每过一个半衰期（3.8天），放射性氮衰变;,土壤中放射性氨的含量减少50%,

每过两个半衰期（7.6天），土壤中放射性氧的含量减少50%+0.5X50%=75%,选项C正确.放射性

元素衰变的快慢与元素所处的物理、化学状态无关,选项D错误.

8.BD大量处于/?=4能级的氢原子向低能级跃迁时可产生的光子种类为弓=6种,A项错误;要使

鸨板发生光电效应，入射光的光子能量需大于其逸出功4.54eV,由计算可知只有氢原子从

h2、3、4能级向n=l能级跃迁产生的光子满足要求,B项正确；由/7=4能级向炉1能级跃迁时

辐射出的光子能量最大，为后12.75eV,由爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能

E^E-W^hvT%=8.21eV,C项错误,D项正确.

9.BC由图甲可知,H丫对应光的波长比H”的小，根据光子能量公式后力卜=/；,可知H,对应的光

子能量比的大,选项A错误;Hs对应光的波长为A产410.29nm^O.41X10*m,对应光子的能

量氏=成43.0eV,对应光的波长为A.=656.47nm^O.66X10^m,对应光子的能量及=向

^1.89eV,光子能量均在可见光子能量范围内，所以图甲所示的四条谱线均对应可见光,选项B

正确；山，谱线对应光的波长为AP=486.27nm^O.49X10*m,对应光子的能量比=/£七2.54eV,

氢原子从炉4能级跃迁到炉2能级辐射出的光子的能量为后3.85eV-(-3.4eV)=2.55eV,

所以谱线对应的是氢原子从k4能级跃迁到k2能级，选项C正确；根据可见光的光子能量

在1.62eV到3.11eV之间，可知氢原子从n=5能级跃迁到炉2能级时可以辐射出可见光,而

跃迁到炉1能级时辐射出的是紫外线,跃迁到〃=3能级和炉4能级时辐射出的是红外线,选项D

错误.

10.D氢原子由炉4能级向基态跃迁时，向外辐射的光子种类应为弓=6种,A错误;光子能量为

6=34.08X10"J,光子的数目上;24X10"个，B错误；氢原子从炉3能级跃迁到小2能级辐

射出的光子能量为5=[-1.51-(-3.40)]X1.6X1019J=3,02X1019J,C错误;氢原子从n=4能

级跃迁到炉3能级辐射的光子能量为0.66eV,从/7=3能级跃迁到厅2能级辐射的光子能量为

1.89eV,这两种光子的能量均小于金属的逸出功，不能使该金属发生光电效应，由计算可知，其

余4种光子能量均大于2.5eV,所以辐射的光子中有4种光子能使该金属发生光电效应,I)正

确.

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1.A天然放射现象是放射性元素自发地发出射线的现象,放射性元素发生放射现象后变为另

一种元素，故原子核内部发生变化,A项正确.光电效应现象和电离现象均是核外电子发生变

化,B、C项错误.a粒子散射现象是原子核间的相互作用，不涉及原子核内部变化,D项错误.

2.A核反应中释放核能时产生的新原子核变得更稳定，核子的比结合能增大，选项A正确;原

子核的稳定程度取决于原子核的比结合能而不是结合能，比结合能越大原子核越稳定，选项B

错误;卢瑟福通过核反应A+:HeVo^H发现了质子，选项C错误；B射线是原子核中的中子转

变成质子时释放出来的电子流,选项D错误.

3.BqIe-2X+»e是核聚变反应,根据质量数守恒和电荷数守恒可知X是质子,A错误,B正确；

目前核电站采用的发电方式是铀核的裂变反应,C错误加e的比结合能比;He的小,D错误.

4.D由德布罗意波长可知,质子的波长与动量成反比,而动量与动能关系为/厂后&所以

A项错误;天然放射的三种射线,穿透能力最强的是Y射线,B项错误;光电效应实验中的截止频

率是指使金属恰好发生光电效应时入射光的频率，即hi只与金属的逸出功/有关,C项错

误;衍射是波的特性,所以电子束穿过铝箔的衍射图样说明电子具有波动性,D项正确.

5.B阴极射线是电子流,带负电，说明原子是可分的，原子本身也有内部结构,A错误.a粒子

散射实验,说明金原子具有核式结构,B正确.Y射线是原子核由高能级向低能级跃迁时发出的

高频光子流,C错误.从原子核中发出的B射线是电子流，其实质是原子核内的一个中子转化为

一个质子，同时放出一个电子所形成的电子流,D错误.

6.D由图乙可知，饱和电流/=0.54口A,说明1s内由K极发射的电子全部到达A极,根据电

■s

流的定义有7=T,得/rras«Hi-3.375义10：选项D正确.

7.C2384的衰变方程为演94一刈加Th+：He,发生的是a衰变,A错误.组成原子核的核子

越多，它的结合能越大,C正确.原子核的结合能与核子数之比为比结合能，比结合能大的原子

136136

核更稳定，3Sr比s4Xe的比结合能大，则SSr比MXe更稳定，B错误.②叫92U衰变过程存

在质量亏损,则衰变后生成物的质量之和小于2389山的质量,D错误.

8.AII..的波长最长，频率最低，由跃迁规律可知I,它对应的前后能级之差最小,A项正确；由频

率越低的光的折射率越小知,B项错误；由折射率炉=可知,在同一介质中,11。的传播速度最大,C

项错误;当入射光频率大于金属的极限频率可以使该金属发生光电效应现象,因工〈%,所以

不一定能使该金属发生光电效应现象,D项错误.

9.D大量处于炉3能级的氢原子跃迁到n=l能级时,最多可辐射出弓=3种不同频率的光子,选

项A错误；根据能级示意图可知从炉3能级跃迁到n=\能级辐射的光子能量为A1.51

eV-(-13.6eV)=12.09eV,选项B错误；同理可知从炉3能级跃迁到n=4能级，需要吸收的能量

为后F.85eV-（-1.51e0=0.66eV,选项C错误;根据能级示意图可知氢原子处于炉3能级的

能量为T.51eV,故要使其电离至少需要吸收1.51eV的能量，选项D正确.

10.C结合核反应方程知，1kg海水中的笊核全部发生聚变反应放出的能量后一LX43.15

XI.6X1013J心1.15X10'°J,根据题意得标K偈=kg七400kg,故A、B、D项错误,C

项正确.

11.C核反应质量亏损△^=4X1.0078u-4.0026u=0.0286u,释放的能量△斤0.0286X

931MeV=26.6MeV,选项C正确.

12.D原子核的质量一般都要小于构成它的核子的总质量，即质量亏损，选项A错误;原子核发

生衰变的过程是不稳定的原子核衰变为相对稳定的原子核的过程,新核的比结合能不会减小，

故选项B错误；比结合能越大,表示核子结合成对应元素时单个核子放出的能量大,选项C错误;

由比结合能曲线可以看出，中等大小的核比结合能最大，即平均每个核子的质量亏损最大,这

些核最稳定，选项D正确.

13.D衰变过程中发生a衰变的次数为"子=7（次），B衰变的次数为2X7-（93十3）=4（次），

故A错误;一个原子核在一次衰变中要么是a